綠茶茶湯浸提工藝的優化探究

吳詠芳 王瑤 劉芬

摘 要 為了減少干茶加工過程中人力、物力的消耗，以及避免干茶制作過程中的生化成分的破壞，本實驗直接利用鮮茶汁來進行浸提研究。實驗以綠茶的浸提溫度、茶水比以及浸提的時間為影響因素，采用正交試驗設計，探究提取條件對鮮葉的生化成分浸出率影響，來探索綠茶鮮汁的浸提工藝參數。

關鍵詞 綠茶鮮汁;茶水比;浸提

中圖分類號：TS272.51 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.29.075

1 前言

1.1 茶飲料發展市場

茶飲料（茶湯）是指以茶葉的水提取液或其濃縮液、茶粉等為原料，經加工制作成的，保持原茶汁應有風味的液體飲料，可添加少量的食糖和（或）甜味劑[1]。美國最早于1950年制備出速溶茶，以此開始了茶飲料的發展歷程，隨后在20世紀60年代開始冰茶的規模化工業化生產[2]。日本在20世紀80年代初率先研發和生產灌裝茶水飲料，隨后開發出純茶飲料和保健茶飲料[3]。我國茶飲料起源于20世紀80年代中后期，但由于各種因素直至20世紀90年代中期才開始被大眾真正接受[4]，但當時茶飲料并未進入快速發展時期：1995—1998年是茶飲料的成長期，消費量獲得穩步增長;1999—2002年進入快速增長期，產量和消費量得到成倍增長;2003—2007年處于穩定增長期，2007年后進入了快速發展階段[5]。2009年中國茶飲料產量超過了700萬噸，2011年產量已超過900萬噸[6]。中國茶飲料消費市場幾乎以每年30%的速率增長，占中國飲料消費市場份額的20%[7]，超越了果汁飲品，大有趕超碳酸飲料之勢。而據歐睿國際公司對特定中國市場的研究報告表明，2017年中國茶飲料市場總零售額為1181.77億元，總零售量為1442.3萬噸，中國茶飲料的生產量和消費量居世界第一，茶飲料銷量約占全國軟飲料總量的8% [8]。目前我國人口約有14億，如果每個人每年多喝500 mL茶，那么茶飲料市場還將增加70萬噸的銷量。由以上數據可見，我國茶飲料有著巨大的銷售提升空間，并且隨著人們生活質量的提高和生活觀念的轉變，更多人越來越注重健康和原生態，因此茶飲料的發展潛力仍然巨大，如何優化茶飲料的加工工藝仍然是發展茶飲料產業的重要部分。

1.2 茶飲料加工的研究現狀

目前綠茶飲料的制備主要是以干茶為原料進行調配等一系列加工過程，但干茶本身還需經歷一系列的高溫加工過程，這不僅耗時耗力增加了制備茶飲料的成本，而且高溫對茶葉品質也帶來了不利的影響。直接以綠茶殺青葉為原料進行加工則可以避免傳統茶飲料制作方法對茶葉品質的破壞，使得湯色翠綠明亮、滋味爽口、香氣略帶青草香，同時還可以增加茶飲料的收益。利用壓榨法對殺青葉進行榨汁，蔣文莉[9]做過相關研究，制得的鮮茶汁品質尚可，但得率太低，所以不適宜應用在工業化生產上[10]。采用浸提工藝制備綠茶飲料，張凌云等[11]曾經做過研究，探究了水古茶品種鮮葉的最佳浸提條件。

1.3 浸提工藝對茶葉生化成分含量的影響研究

優化浸提工藝對茶飲料的發展有著非常重大的意義，浸提工藝中對茶葉生化成分有影響的因素包括：茶樹品種、茶葉形狀、茶水比、浸提溫度、浸提時間、沖泡次數及pH值等。但影響茶葉生化成分含量最主要的三個因素是浸提溫度、浸提時間和茶水比。

1.3.1 浸提溫度對茶葉生化成分含量的影響

根據擴散原理，茶葉浸提溫度升高，則茶葉當中的茶多酚，咖啡堿和氨基酸的浸出率會升高，不同的茶樹品種所需要的浸提溫度不同，當茶湯浸提溫度達到100℃時，茶葉的生化成分會有所下降，茶葉品質下降，有熟湯味。

1.3.2 浸提時間對茶葉生化成分含量影響

浸提時間長短對茶葉生化成分含量有著重大影響，一般隨著浸提時間的延長，茶葉浸提率提高。但浸提時間過長，茶葉具有熟湯味，影響茶葉感官品質，浸提時間過短，不能有效地浸出茶葉中的風味物質。

1.3.3茶水比對茶葉生化成分浸提含量影響

茶水比（茶葉重量與浸提水體積之比）對茶葉生化成分含量也有著重大影響，茶水比比值越小，茶湯浸提液濃度高，可以減少茶葉香氣物質的揮發散失，提升茶葉感官品質。茶水比比值過小，會降低提取的制率，同時也對茶葉的感官品質有著負面的影響。

1.4 本實驗的研究目的及意義

本實驗以江西婺源本地種茶葉為實驗對象，鮮葉殺青后粉碎作為實驗材料，通過正交設計方法來探究不同浸提溫度、浸提時間以及茶水比3個條件對浸提后的茶湯生化成分含量的影響，并通過對實驗結果進行比較得出婺源本地種的最佳浸提條件，為發展婺源本地種純茶飲料的生產提供理論依據。

2 材料與方法

2.1 材料與儀器

2.1.1 實驗材料

婺源本地種茶鮮葉，采摘標準：一芽二葉，鮮葉攤放2 h，手工殺青后攤涼，再用粉碎機絞碎，密封裝袋后置于冰箱中冷藏保存。

2.1.2 實驗試劑

酒石酸亞鐵溶液，堿式乙酸鉛，0.01 mol·L-1鹽酸溶液，4.5 mol·L-1硫酸溶液，pH=8.04磷酸鹽緩沖液，pH=7.5磷酸鹽緩沖液（由1/15 mol·L-1磷酸氫二鈉和1/15 mol·L-1磷酸二氫鉀混合而成），茚三酮顯色劑，超純水等。

2.1.3 實驗儀器

鋁盒烘皿（內徑75～80 mm）;101型電熱鼓風干燥箱（北京市永光明醫療儀器有限公司）;SHZ-D（Ⅲ）循環水式多用真空泵（河南省予華儀器有限公司）;HWS-28雙列八孔恒溫水浴鍋（上?；厶﹥x器制造有限公司）;分析天平（感量0.001 g）;減壓抽濾裝置;真空干燥器（內裝有效干燥劑）;500 mL錐形瓶;燒杯;膠頭滴管;移液管;量筒;25 mL、500 mL容量瓶;具塞三角瓶;UV754N紫外可見光分光光度計（浙江屹立工貿有限公司）;二兩裝高速萬能粉碎機;殺青鍋。

2.2 實驗方法

鮮葉攤放2 h后采用手工殺青，攤放冷卻至室溫后利用高速粉碎機粉碎，裝至密封袋中并置于4 ℃冰箱冷藏保存，以備使用。

2.2.1 實驗設計

稱取上述冷藏葉樣品3.000 g，根據正交設計出的不同組合方案進行浸提，見表1，提取的過程中每5 min進行一次攪拌。浸提完成后，待茶湯冷卻至室溫后用定性濾紙（杭州富陽北木漿紙有限公司）抽濾，定容后待試液冷卻到室溫后測定各項指標。

2.2.2 實驗樣品的測定內容及方法

茶葉含水量測定參照（GB/T8304-2002）[12];茶葉水浸出物含量測定參照（GB/T8305-2002）[13];茶多酚含量測定采用酒石酸鐵比色法（GB/T8313-2002）[12];氨基酸總量測定采、咖啡堿含量測定采參照GB/T8312-2002紫外分光光度法[14]。

2.2.2.1茶鮮葉含水率

式中M1—試樣和烘皿烘前的質量（g）;

M2—試樣和烘皿烘后的質量（g）;

M0—試樣質量（g）。

根據上述式子求得本次實驗的婺源本地種殺青葉的平均含水率為59.81%。

2.2.2.2茶樣水浸出物含量

式中m1—干燥后的茶渣質量（g）;

m0—試樣的質量（g）;

c—試樣干物質含量（%）

根據所列式子求得殺青后的茶樣水浸出物含量為55.33%。

3 結果與分析

根據正交實驗結果可知不同浸提工藝對呈味物質提取量的影響，見表2，茶葉的浸提溫度，浸提時間及茶水比對茶葉當中的茶多酚、氨基酸、咖啡堿含量均有極顯著的（P<0.01）影響。三個因素不同水平對每個指標影響的K值、R值以及F值如表2所示?？傮w而言，溫度（50℃）、浸提時間（20 min）、茶水比（1：20）時，茶葉生化成分的酚氨比比值最低為3.73，咖啡堿含量在溫度、浸提時間、茶水比均為水平1時，浸出率最低。

3.1 溫度對呈味物質提取量的影響

通過表3可知茶多酚、氨基酸和咖啡堿三種呈味物的提取量均隨著溫度上升而提高。其中茶多酚的提取量隨溫度的上升而增加得最為明顯，且三個水平之間的差異極顯著（P<0.01）。提取溫度從30 ℃提高至50 ℃時，氨基酸和咖啡堿的提取量極顯著（P<0.01）提高，而50 ℃提高至70 ℃時差異不顯著（P>0.01）。茶湯的鮮爽主要取決于氨基酸含量，而茶多酚和咖啡堿過高則分別使得澀味、苦味增強。由此可見，50 ℃是綜合口感與呈味物質提取量得出的最佳提取溫度。

3.2 不同提取時間對呈味物質的提取量影響

從表4可知浸提時間對茶多酚的提取量影響均不顯著（P>0.01）。而對于氨基酸含量，10 min與20 min、20 min與30 min相比差異不顯著（P>0.01），但10 min與30 min相比差異極顯著（P<0.01）。由此可見，時間20 min和30 min對氨基酸含量的影響一樣。浸提時間20 min可以將咖啡堿提取完全。

3.3 茶水比對生化成分含量影響分析

通過表5數據可知茶水比對茶多酚含量的影響均為極顯著水平（P<0.01），茶多酚的提取量隨著水量的增加而增加。對著氨基酸和咖啡堿而言，1：50的茶水比足于將二者提取完全。綜合考慮提取效率，水的用量應盡可能地少，從而減少濃縮提取液的量，減少能耗，1：50茶水比相對合適。

4 結論

根據實驗的綜合數據，當溫度在50 ℃和70 ℃時氨基酸與咖啡堿的含量差異均不顯著，而高溫會降低茶湯的明度，低溫則可以保持茶湯的明度，所以浸提溫度以50 ℃為宜;時間在20 min和30 min時生化成分含量差異均不顯著，但隨著時間的增加茶湯的渾濁度也會上升，浸提的時間以20 min較為適宜;氨基酸和咖啡堿含量在達到1∶50之后其結果無顯著差異，而茶比水過低時，冷后渾總量會上升，由于氨基酸、咖啡堿變化不顯著，從而使茶湯滋味相對淡薄[11]。因此比較得出當茶水比在1∶50時浸提的結果較理想。綜合整個實驗數據可以得出，浸提溫度和茶水比對浸提結果的影響大于浸提時間對其的影響，婺源本地種的最佳浸工藝參數是茶水比1∶50，溫度50 ℃，浸提時間20 min。

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（責任編輯：趙中正）