黑茶飲料的研制

甄潤英，劉欣，李若穎，何新益，*

（1.天津農(nóng)學院食品科學與生物工程學院，天津300384；2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術工程中心，天津300384；3.天津市農(nóng)副產(chǎn)品加工科教興農(nóng)集成創(chuàng)新示范基地，天津300384）

黑茶，是中國特有茶類，屬于后發(fā)酵茶，因成品茶的外觀呈黑色，故得名。黑茶是我國生產(chǎn)的綠茶、黃茶、黑茶、白茶、紅茶、青茶六大茶類之一，它的主要產(chǎn)地有湖南、湖北、四川、云南、陜西等地[1]。黑茶中含有咖啡堿，通過咖啡堿的刺激作用還可以提高胃液的分泌量，從而能夠增進食欲、幫助消化[2]。黑茶還因具有茶多酚、茶色素、茶多糖等功能性成分而具有明顯清脂肪、減肥胖，清腸胃、助消化、清血管、降三高[3]、抗氧化、抗菌[4]等功能。故有唐朝陳藏器在《本草拾遺》中寫道“茗茶苦寒，久食令人瘦，去人脂”；清朝汪昂的《本草備要》亦有茶葉“多飲消脂，最能去油”的記載[5]，由于茶飲料具有加工簡便、營養(yǎng)豐富、飲用方便且富有保健功能等特點，甚至有眾多專家學者預言茶將成為“世紀飲料之王”[6]。盡管在預防疾病以及保健養(yǎng)生等方面具有很高的研究和開發(fā)利用價值，但黑茶因為其外形、包裝和銷售等原因[7]，而且副產(chǎn)品單一，銷量不是很好。2009年全國飲料總產(chǎn)量為8 000萬噸，全國人均飲料年消費量達到39升。目前飲用品中除各種茶類外，占主導地位的仍然是碳酸飲料、各種果汁及咖啡等[8]。制作開發(fā)一款黑茶飲料，既能夠豐富茶飲料市場，又可以使黑茶產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展。本試驗從工藝及配方的優(yōu)化、感官品質(zhì)評價等方面進行分析，研制出一款茶飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

安化黑茶：天津市華苑茶葉批發(fā)市場；檸檬酸：天津富鑫康食品有限公司；硫酸亞鐵、磷酸二氫鉀、酒石酸鉀鈉：天津市江天化工技術有限公司；磷酸氫二鈉、無水硫酸鈉、亞硫酸鈉：天津市風船化學試劑科技有限公司；高錳酸鉀、亞鐵氰化鉀：天津大學科威公司。

HH·S21-Ni6電熱恒溫水浴鍋：北京三二八科學儀器有限公司；FAA4000精密電子天平：天津天馬衡基儀器有限公司；WFJ7200可見分光光度計：龍尼柯（上海）儀器有限公司；TOMY SX-500高壓蒸汽滅菌鍋：上海博誼生物科技有限公司；CM-5色差儀：深圳市三恩馳科技有限公司；STARTER 3100pH計：奧豪斯儀器（上海）有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 黑茶飲料制作

1.2.1.1 工藝流程

黑茶→粉碎→浸提→粗濾→調(diào)配→離心→灌裝→殺菌→冷卻→檢查→成品

1.2.1.2 操作要點1）原料的挑選：選取品質(zhì)較好、雜質(zhì)較少的黑茶。2）粉碎：為了提高浸提率，浸提前先將茶葉粉碎至40目。

3）浸提：采用二次浸提合并的方法，按照最佳浸提方法進行提取。

4）粗濾：浸提后使用80目濾網(wǎng)濾去茶渣，得到茶汁提取液備用。

5）茶飲料的調(diào)配：按照試驗設計進行配比，對黑茶飲料進行調(diào)配。

6）混合液的離心：采用離心分離，轉(zhuǎn)速4 000 r/min，時間20 min。

7）灌裝及殺菌：采用玻璃瓶灌裝并沸水浴殺菌10 min。

8）冷卻：殺菌后取出成品，將成品冷卻至室溫。

9）抽樣檢查：對成品抽樣進行感官評價及理化指標等檢測。

1.2.2 浸提條件的試驗設計

根據(jù)黑茶的特性研究得知，影響其浸提效果的主要因素為茶水比、浸提溫度及浸提時間，為了選擇合適的浸提條件，本試驗采用單因素試驗進行優(yōu)選。通過對不同浸提條件下茶葉中水浸出物含量及色差進行測定分析，對比得到不同浸提條件對黑茶提取液物理性質(zhì)的影響；并進行感官評價，感官評分標準見表1。

表1 黑茶提取液的感官評分標準Table 1 Sensory evaluation criteria for black tea extract

1.2.3 黑茶飲料配方單因素試驗設計

在相同的浸提條件下得到的黑茶提取液作為原料，分別試驗50 mL/100 mL～90 mL/100 mL的黑茶汁提取液添加量，2 g/100 mL～10 g/100 mL的白砂糖添加量，0.03 g/100 mL～0.11 g/100 mL的蜂蜜添加量以及0.03 g/100 mL～0.11 g/100 mL的檸檬酸添加量對黑茶飲料感官品質(zhì)的影響，根據(jù)黑茶飲料感官評分標準對茶湯的品質(zhì)進行評定。

1.2.4 黑茶飲料配方正交試驗設計

在配方單因素試驗的基礎上，以感官評分為評價標準，采用四因素三水平，即L9（34）進行正交試驗以確定最佳配方[9]，具體因素水平如表2所示。

表2 正交試驗因素水平表Table 2 Factor and levels list of orthogonal tests

1.2.5 主要理化、衛(wèi)生指標的測定方法

水浸出物含量的測定：參照GB/T 8305-2013《茶水浸出物測定》規(guī)定的方法測定[10]。

茶多酚含量的測定：參照GB/T 21733-2008《茶飲料》規(guī)定的方法測定[11]。

咖啡因含量的測定：參照GB 5009.139-2014《食品安全國家標準飲料中咖啡因的測定》規(guī)定的方法測定[12]。

可溶性固形物的測定：參照GB/T 12143-2008《飲料通用分析方法》規(guī)定的方法測定[13]。

菌落總數(shù)的測定：參照GB 4789.2-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》規(guī)定的方法測定[14]。

霉菌的檢測：參照GB 4789.15-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數(shù)》規(guī)定的方法檢測[15]。

1.2.6 成品的感官評價

對成品黑茶飲料進行感官評價，各項因素分別評分然后得到總分，感官評分標準見表3，它的分值越大說明黑茶飲料的品質(zhì)越好。

表3 成品感官評價表Table 3 Sensory evaluation of finished products

2 結果與分析

2.1 黑茶飲料浸提條件的確定

2.1.1 浸提時茶水比條件的確定

分別準確稱取 2 g黑茶粉，以 1 ∶25、1 ∶50、1 ∶75、1∶100（g/mL）的茶水比例，首先煮沸 3 min，在 90℃的溫度條件下進行浸提，浸提時間為25 min。對得到的茶汁提取液進行色澤、水浸出物含量的測定并進行感官評價。茶水比對茶汁色澤、水浸出物含量及浸提液品質(zhì)的影響見表4、圖1和表5。

由表4可知，L*值隨著加水量的增大而增大，表示加水量越大，浸提液的顏色越清亮，而a*值和b*值隨著加水量的增大而減小，提取液的顏色由較深的紅褐色變?yōu)辄S褐色。

由圖1可知，在相同的其他浸提條件下，當茶水比為1∶75（g/mL）時，茶葉的水浸出物含量最高。

表4 茶水比對茶汁色澤的影響Table 4 Effect of tea water ratio on the color of tea juice

圖1 茶水比對茶葉水浸出物含量的影響Fig.1 Effect of tea ratio on water extract content

表5 不同茶水比對浸提液品質(zhì)的影響Table 5 Effects of different tea water ratios on the quality of extraction solution

由表5可知，茶水比對提取液的感官品質(zhì)影響顯著。通過綜合分析，確定浸提最佳茶水比為1∶75（g/mL）。

2.1.2 浸提溫度的確定

分別準確稱取2 g黑茶，在茶水比為1∶75（g/mL）的條件下，首先煮沸3 min，根據(jù)查資料得知黑茶最適浸泡溫度為90℃左右，因此確定為60、70、80、90℃的溫度條件下進行浸提，浸提時間為25 min。對得到的茶汁提取液進行色澤、水浸出物含量的測定并進行感官評價。浸提溫度對茶汁色澤、水浸出物含量及浸提液品質(zhì)的影響見表6、圖2和表7。

表6 浸提溫度對茶汁色澤的影響Table 6 Effect of extraction temperature on color of tea juice

由表6可知，L*值隨著提取溫度的升高而減小，提取液的色澤也隨之變暗，a*值和b*值基本上隨著提取溫度的升高而變大，提取液的色澤由淺黃褐色變?yōu)樯铧S褐色。

圖2 浸提溫度對茶葉水浸出物含量的影響Fig.2 Effect of extraction temperature on water extract content

由圖2可知，在相同的其他浸提條件下，當浸提溫度為90℃時，茶葉的水浸出物含量最高。

表7 不同浸提溫度對浸提液品質(zhì)的影響Table 7 Effects of different extraction temperatures on the quality of extracts

由表7可知，在茶水比一定的條件下，隨著浸提溫度的升高，浸提內(nèi)含物溶出量越大，浸提液的色澤越均勻，口感越好，香氣越濃。綜合分析可知，最佳提取溫度為90℃。

2.1.3 浸提時間的確定

分別準確稱取2 g黑茶，在1∶75（g/mL）的茶水比條件下，首先煮沸3 min，然后在90℃的溫度條件下進行浸提，浸提時間分別為 20、25、30、35 min。得到的茶汁提取液進行色澤、水浸出物含量檢測及感官評價。浸提時間對茶汁色澤、水浸出物含量及浸提液品質(zhì)的影響見表8、圖3和表9。

表8 浸提時間對茶汁色澤的影響Table 8 Effect of extraction time on color of tea juice

由表8可知，L*值隨著浸提時間的增加而減小，提取液的色澤隨之變暗，a*值和b*值隨著浸提時間增大而變大，提取液的色澤由淺黃褐色變?yōu)樯铧S褐色。

圖3 浸提時間對茶葉水浸出物含量的影響Fig.3 Effect of extraction time on water extract content of tea water extract

由圖3可知，其他浸提條件一定時，當浸提時間為25 min時，茶葉的水浸出物含量最高。

表9 不同浸提時間對浸提液品質(zhì)的影響Table 9 Effect of different extraction time on the quality of extraction solution

由表9可知，隨著浸提時間的增加，浸提液的色澤由淺變深。綜合分析可知，最佳浸提時間為25 min。

2.2 黑茶飲料配方單因素試驗結果

2.2.1 黑茶汁提取液添加量的確定

黑茶汁提取液添加量對黑茶飲料品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 黑茶汁提取液添加量對黑茶飲料品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of adding amount of black tea extract on the quality of black tea beverage

由圖4可知，其他條件一定時，黑茶飲料的品質(zhì)隨黑茶汁提取液添加量的增加而提高，當黑茶汁提取液添加量為80 mL/100 mL時，其感官品質(zhì)最好。因此，確定配方中黑茶汁提取液添加量為80 mL/100 mL。

2.2.2 白砂糖添加量的確定

白砂糖添加量對黑茶飲料品質(zhì)的影響見圖5。

圖5 白砂糖添加量對黑茶飲料品質(zhì)的影響Fig.5 Effect of sugar addition on the quality of black tea beverage

由圖5可知，其他條件一定時，黑茶飲料的品質(zhì)隨白砂糖添加量的增加而提高。當白砂糖添加量為8 g/100 mL時，黑茶飲料感官品質(zhì)最好。因此，確定配方中白砂糖添加量為8 g/100 mL。

2.2.3 蜂蜜添加量的確定

蜂蜜添加量對黑茶飲料品質(zhì)的影響見圖6。

圖6 蜂蜜添加量對黑茶飲料品質(zhì)的影響Fig.6 Effect of the amount of honey added on the quality of black tea beverage

由圖6可知，其他條件一定時，當蜂蜜添加量為0.05 g/100 mL時，口感適中，隨著蜂蜜添加量增加蜂蜜味過濃，感官評分有所降低。因此，確定配方中蜂蜜添加量為0.05 g/100 mL。

2.2.4 檸檬酸添加量的確定

檸檬酸添加量對黑茶飲料品質(zhì)的影響見圖7。

圖7 檸檬酸添加量對黑茶飲料品質(zhì)的影響Fig.7 Effect of citric acid addition on the quality of black tea beverage

由圖7可知，在其他條件一定時，檸檬酸添加量為0.03 g/100 mL時飲料過甜，當檸檬酸添加量為0.05 g/100 mL時，茶湯感官品質(zhì)最好，添加量繼續(xù)增加時飲料過酸。因此，確定配方中檸檬酸添加量為0.05 g/100 mL。

2.3 黑茶飲料配方正交試驗結果

黑茶飲料配方正交試驗結果見表10。

表10 黑茶飲料配方正交試驗結果Table 10 Result of orthogonal test on formula of black tea beverage

由正交試驗結果（表10）可知，各因素影響主次順序為：A（提取液添加量）>B（白砂糖添加量）>D（檸檬酸添加量）>C（蜂蜜添加量）；由表10可以直接看出試驗最優(yōu)組合第5組試驗A2B2C3D1與極差分析得到的最優(yōu)組合A2B2C2D1結果不一致，對兩組進行對比，進行驗證試驗，最終A2B2C3D1（89分）感官評分高于A2B2C2D1（85分），因此確定產(chǎn)品的最佳配方為A2B2C3D1，即當黑茶汁提取液添加量為80 mL/100 mL、白砂糖添加量為8 g/100 mL、蜂蜜添加量為0.07 g/100 mL、檸檬酸添加量為0.03 g/100 mL時，黑茶飲料的感官品質(zhì)最好。

2.4 黑茶飲料成品各項指標測定結果

根據(jù)GB/T 21733-2008《茶飲料》對黑茶飲料進檢測，并與同類型飲料的理化指標進行比較。

2.4.1 感官指標

通過對黑茶飲料成品進行的感官評價，得到其感官指標由表11所示。

表11 黑茶飲料的感官指標Table 11 Sensory indicators of black tea drinks

2.4.2 主要理化指標及與同類型飲料理化指標的比較

通過對黑茶飲料成品及同類型茶飲料的理化指標進行檢測，得到結果如表12所示。

表12 黑茶飲料主要理化指標及與同類型飲料理化指標的比較Table 12 Main physical and chemical indexes of black tea beverage and comparison with those of the same type of beverage

由表12可知，黑茶飲料的主要理化指標符合國家標準，且黑茶飲料的茶多酚含量超過了市場上同類產(chǎn)品，而咖啡因含量較低，更加符合人們對健康產(chǎn)品的要求。

2.4.3 微生物指標

通過對黑茶飲料進行微生物培養(yǎng)，并按相關標準進行檢測得到黑茶飲料的微生物指標如表13所示。

表13 黑茶飲料的微生物指標Table 13 Microbial index of black tea beverage

由表13可知，此黑茶飲料符合國家標準要求。

3 結論

本試驗最終確定以黑茶為原料，采用二次浸提合并法進行提取，通過對物理性狀的檢測及感官分析，確定提取時的茶水比為1∶75（g/mL），浸提溫度為90℃，浸提時間為25 min，在此浸提條件下提取得到的浸提液組織狀態(tài)最佳，且色澤、口感、風味等感官品質(zhì)最好；并且通過感官分析，確定產(chǎn)品調(diào)配的最佳配方為：黑茶汁提取液添加量為80 mL/100 mL，白砂糖添加量為8 g/100 mL，蜂蜜添加量為0.07 g/100 mL，檸檬酸添加量為0.03 g/100 mL，按照該配方制得的飲料口感細膩柔和，清爽順滑，香氣濃郁，色澤清亮，具有良好的感官品質(zhì)。經(jīng)過理化檢測得出本產(chǎn)品中茶多酚含量為1 105.4 mg/kg，咖啡因含量為279.1 mg/kg，菌落總數(shù)小于等于1 CFU/mL，霉菌總數(shù)小于等于1 CFU/mL，未檢出致病菌。黑茶飲料的各項指標均達到預期目標，適合進行推廣生產(chǎn)及上市銷售。