色差技術在普洱茶品質控制中的應用研究

蘇靜，李長文，梁慧珍，張長霞，陳鵬，李巍

（1.云南天士力帝泊洱生物茶集團有限公司，云南普洱665000；2.金士力佳友（天津）有限公司，天津300410）

色差技術在普洱茶品質控制中的應用研究

蘇靜1，李長文1，梁慧珍2，張長霞2，陳鵬2，李巍1

（1.云南天士力帝泊洱生物茶集團有限公司，云南普洱665000；2.金士力佳友（天津）有限公司，天津300410）

擬通過色差技術開展普洱茶的研究。研究主要成分茶褐素與色差的關系、色度值與品質的關系以及考察普洱茶提取的穩定性，最終建立各組色度值與茶褐素的線性回歸方程，在各組色度值與品質的相關分析中，以茶湯色度值與品質滋味所建立的多元回歸方程的復相關系數最高，并通過考察提取的穩定性建立了一套糾偏原則。

普洱茶；色差；茶褐素；糾偏

Abstract：This paper intended to carry out the Pu'erh tea study by chromaticity technology.Relation of the main components tea brown pigment and chromaticity，chromatic value and quality，stability in extraction process of Pu'erh tea was studied.Finally，linear regression equation of chromaticity and tea brown pigment was established.Correlation analysis of each chromatic value and quality，correlation coefficient of multiple regression equation established by the tea chromatic value and taste quality was highest.The study summed up a set of rectification principle by investigating stability in extraction process.

Key words：Pu'erh tea；chromaticity；tea brown pigment；rectification

茶葉色澤包括干茶色澤、湯色、葉底色澤3部分，在茶葉感官評定8項因子中占3項，是茶葉品質的重要組成部分。同時，茶葉色澤與茶葉品質其它因子還存在著一定的關系。所以茶葉色澤的測評在茶葉品質中起著重要作用。感官評定茶葉色澤受到人為及環境多種因素的干擾和影響。為更加客觀和準確的鑒定茶葉色澤，20世紀70年代開始，日本有人將色彩色差技法應用于茶葉色澤的測定，使茶葉色澤因子的測定數量化，其原理是應用亨特-L*a*b*表色系，以標準C光源和1°～4°小視場來測定顏色的3個分量L*、a*、b*。其中L*代表明度；a*代表紅綠色度，在正值時表示紅色程度，在負值時表示綠色程度；b*代表黃藍色度，在正值時表示黃色程度，在負值時表示藍色程度。同時由L*、a*、b*產生顏色的系列衍生指標，如為色調彩度（Cab*），以 Cab*/L*為色彩飽和度（Sab*），以b*/a* 為色相，以 tan-1（b*/a*）為色相角（Hab*），以為樣品與參照物的色差（△E*）[1]。

嚴俊[2]等分析認為CIE1976L*a*b*表色系是茶葉色澤數量化測定的最佳表色系，并進行一系列茶葉色彩色差研究。陸建良[1]等利用色差計對29個綠茶、20個烏龍茶和15個紅茶樣品進行色差參數分析和感官審評，研究的茶湯與茶葉感官品質的相關性等。國內利用色差計在茶葉品質控制的研究較少，本研究通過利用色差技術，開展普洱茶的主要成分茶褐素對色差的影響程度、應用色差作為熟茶品質判定的依據研究、提取過程的普洱茶珍顏色穩定性以及顏色糾偏原則。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

21批即溶普洱茶珍、50個熟茶樣品：云南天士力帝泊洱生物茶集團有限公司；SMY-2000ST型測色色差計：北京盛名揚科技開發有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 感官審評

聘請茶科所的10位專業品茶人員采用茶葉感官審評方法GB/T 23776-2009《茶葉感官審評方法》進行審評。

散茶：取茶葉3 g，放入審評杯中，沖入150 mL沸水沖泡5 min[3]；茶珍：取茶珍0.7 g，溶于100 mL蒸餾水，在專用評茶杯中用沸水泡180 s，再進行審評。

1.2.2 茶湯和干茶外觀色差測定

1.2.2.1 茶湯色差測定

茶葉：3 g干茶，加沸蒸餾水150 mL沖泡5 min，趁熱用濾紙過濾，濾液冷卻至室溫。

茶珍：0.7 g茶珍產品，溶于100 mL蒸餾水中。

測試均以蒸餾水為對照，用測色色差計測定茶湯色差，操作方法參照儀器說明書。

1.2.2.2 干茶外觀色差測定

取茶珍樣品按照測色色差計固體試樣的檢測方法進行測定。

1.2.3 茶褐素的測定

Roberts法在國內的早期應用是在1981年由程啟坤改良提出的系統分析法[4]。

1）供試液制備：用分析天平準確稱取樣茶3 g放在250 mL三角燒瓶中，加入沸蒸餾水125 mL，然后把三角瓶放在沸水浴中浸提10 min，浸提過程中，搖瓶1次～2次，使浸出較為完全。浸出完畢后，去除三角燒瓶，立即用脫脂棉過濾。將濾液放在冷水中，使其迅速冷卻，待茶湯冷至室溫后，便可進行下面的分離操作。

2）分離：取搖勻后的供試液15 mL，放在30 mL的筒形分液漏斗中，加入15 mL正丁醇，握搖3 min，靜置后慢慢分層。茶黃素和茶紅素均溶于上層的正丁醇中，茶褐素因不溶于正丁醇而被留在下面的水層溶液中。分層后放出下層的水溶液。吸取水層溶液2 mL，放在25 mL容量瓶中，加入2 mL飽和草酸水溶液和6 mL蒸餾水，再加入95%乙醇至25 mL刻度，搖勻后為待測溶液。

3）比色：上述溶液制備好后，用分光光度計，選擇380 nm波長，1 cm比色杯，以95%乙醇作空白，測定待測溶液的光密度E。按照經驗公式計算茶褐素的含量。

茶褐素=2×E×7.06/干物質含量

1.2.4 數據分析

采用spss軟件進行相關和回歸分析。

2 結果與討論

2.1 以普洱茶的主要成分對色差的影響程度方面

普洱茶中主要功能活性來源于茶多酚以及茶色素。其中茶多酚為一類稠環芳香烴，以兒茶素為代表。茶色素是從茶葉中提取的以兒茶素為主的多酚類化合物[5]，經氧化、聚合而生成的水溶性色素混合物，可以分為茶黃素、茶紅素和茶褐素[6-7]。茶色素被認為是茶葉中最有醫療保健價值的成分[8-9]。對于茶黃素的結構以及功能的研究，目前文獻報道很多[10]，但對于另兩種茶色素，尤其是普洱茶湯中含量最高的茶褐素，研究工作仍然處于初步階段[11-12]，我國對茶褐素的探索研究工作始于上世紀80年代初，二期當時的研究對象尚多為紅茶中的茶褐素[13-14]，且多為發酵機理、定量分析及其對湯色、品質的影響等幾個方面，Millin[15]、Cattell[16]、Gong Jia shun[9]等做了較多關于普洱茶茶褐素的研究，但目前僅知道，茶褐素是一類分子差異極大的、復雜的高聚物，由多酚類、茶黃素、茶紅素進一步氧化聚合轉化而成[17]。

茶褐素是普洱茶的主要特征成分，對普洱茶湯色紅濃明亮、葉底褐色有重要影響[18]。因此，普洱茶的茶褐素與茶湯的色澤有著密切的關系，本研究擬利用色差技術探究普洱茶茶湯色度值與茶褐素的關系。

先用Roberts方法，將測量的43個茶珍樣品的茶褐素含量與其色度值用SPSS軟件進行多元回歸，建立回歸方程：Y=81.305-0.656X1-3.489X2-1.429X3+59.430X4。式中：Y 為茶褐素，%；X1為明暗色度（L*）；X2為紅綠色度（a*）；X3為色相（b*/a*）；X4為色彩飽和度（Sab*）；R2=0.908，可見色度值 L*、a*、b*/a* 與茶褐素呈顯著負相關，Sab*與茶褐素呈顯著正相關，后期可以用色差技術手段快速定量普洱茶的特征成分茶褐素。

2.2 應用色差作為熟茶品質判定的研究方面

由茶科所的專家對50個熟茶樣品的香氣和滋味進行了感官品評，并量化打分。用色差計分別測量了該50個樣品的干茶外觀色澤、干茶粉末色澤及其湯色。將各個樣品的色度值與其香氣、滋味之間的關系建立回歸方程，探討茶葉色差與感官品評的相關關系以及利用色差值進行茶葉品質鑒定的可能性，各方程的復相關系數R數值見表1。

表1 普洱茶色差指標與感官審評結果的相關系數Table 1 Correlation coefficients between color difference data and organoleptic test score of Pu'erh tea

由表1可知在各組色度值與品質的相關分析中，以茶湯色度值與品質滋味所建立的多元回歸方程的復相關系數最高，為0.738。說明在一定程度上，可以用茶湯的色度來作為熟茶品質判定的部分依據。

2.3 提取過程的茶珍顏色穩定性以及顏色糾偏原則

測定同一批原料不同提取批次21批茶珍產品湯色和外觀的色差值，如表2、表3所示，考察提取過程茶珍產品顏色穩定性。以其中一個批次01為標準樣品，其他為測試樣品與標準樣品進行比對，其中△E*在1.63～3.26的屬于可覺察到的差異，△E*在3.26～6.52屬于顯著差異[19]。

表2 普洱茶茶珍湯色色度測試結果Table 2 Determination result of liquor chromaticity of Pu'erh tea concentrate

表3 普洱茶珍外觀色度測定結果Table 3 Determination result of appearance chromaticity of Pu'erh tea concentrate

續表3 普洱茶珍外觀色度測定結果Continue table 3 Determination result of appearance chromaticity of Pu'erh tea concentrate

從表2、表3茶珍湯色和外觀測試結果可以看出采用同一批原料提取的不同批次的茶珍產品，大部分湯色較穩定，少數產品的外觀顏色不太穩定。

由于茶珍的葉組配方和提取過程都會對茶珍產品的顏色產生影響，所以找到茶珍產品外觀顏色的糾偏方法，對保證茶珍產品質量的穩定性具有極大的意義，避免顏色不合格產品的報廢損失，滿足了消費者對茶珍產品顏色均一性的要求。經過反復的試驗和數據驗證，終于取得了茶珍顏色的糾偏方案。該方案以現有茶珍產品為原料，通過選擇與拼配，使最終產品的顏色符合穩定性的要求。

糾偏原則：1）在現有的樣品中盡量選擇顏色偏差較大的作為待糾偏樣品和糾偏樣品。2）使待糾偏樣品與糾偏樣品的色度值△L*、△a*、△b*的分別的加和盡量接近于0，即色差相互抵消。3）當有多種糾偏樣品可供選擇時，盡量選擇加和后（∑△L*）2+（∑△a*）2+（∑△b*）2更接近于 0 的樣品。4）糾偏原則，將糾偏樣品與被糾偏樣品進行等比例混合得到混合樣品。5）測量實際混合樣品的△E*，看其是否與值接近，且是否滿足△E*＜1.63。糾偏結果見表4。

從表4可以看出，按照糾偏原則混合的茶珍外觀顏色與對照樣差異很小，肉眼基本不可辨，不僅保證了茶珍產品的質量，而且避免了顏色不合格產品的報廢損失，直接降低了企業的經濟損失。

表4 糾偏普洱茶珍外觀色澤測定結果Table 4 Determination result of appearance chromaticity of rectified Pu'erh tea concentrate

3 結論

本研究主要利用色差技術手段開展普洱茶品質控制的研究。

通過利用色差技術研究普洱茶色度值與茶褐素的關系。用Roberts方法，將測量的43個茶珍樣品的茶褐素含量與其色度值用SPSS軟件進行多元回歸，建立回歸方程：Y=81.305-0.656X1-3.489X2-1.429X3+59.430X4，Y 為茶褐素；X1為 L*（明暗色度）；X2為 a*（紅綠色度）；X3為 b*/a*（色相）；X4為 Sab*（色彩飽和度）；R2=0.908，可見色度值 L*、a*、b*/a* 與茶褐素呈顯著負相關，Sab*與茶褐素呈顯著正相關，后期可以用色差技術手段快速定量普洱茶的特征成分茶褐素。

用色差計分別測量了該50個樣品的干茶外觀色澤、干茶粉末色澤及其湯色。將各個樣品的色度值與其香氣、滋味之間的關系建立回歸方程，以茶湯色度值與品質滋味所建立的多元回歸方程的復相關系數最高，為0.738。說明在一定程度上，可以用茶湯的色度來作為熟茶品質判定的部分依據。

測定同一批原料不同提取批次21批茶珍產品外觀和湯色的色差值，考察提取過程茶珍產品顏色穩定性，并總結一套糾偏原則，利用已有的茶珍數據進行驗證，結果證明按照糾偏原則混合的茶珍外觀顏色與對照樣差異很小，肉眼基本不可辨，不僅保證茶珍產品的質量，而且避免顏色不合格產品的報廢損失，直接降低企業的經濟損失。

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Application and Research of Chromaticity Technology in Quality Control of Pu'erh Tea

SU Jing1，LI Chang-wen1，LIANG Hui-zhen2，ZHANG Chang-xia2，CHEN Peng2，LI Wei1
（1.Yunnan Tasly Deepure Biological Tea Group Co.，Ltd.，Pu'er 665000，Yunnan，China；2.Kaslyju Ltd.，Tianjin 300410，China）

2017-03-24

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.20.031

蘇靜（1984—），女（漢），工程師，碩士，研究方向：色差技術在普洱茶品質技術方面的研究。