超微粉碎對白茶主要生化成分的影響

黃 藩，張 廳*，馬偉偉，郭煒鋒，羅 凡，堯 渝

(1.四川省農業科學院茶葉研究所，四川 成都 610066；2.成都夏春秋茶文化傳播有限公司，四川 成都 610081)

白茶是中國傳統六大茶類之一，近年來其保健功能被逐步挖掘，進一步推動了白茶的消費市場和生產區域的擴張，除了傳統的福建產區，四川、貴州、廣西、浙江、江西等省份也開始試制白茶[1-2]。超微粉碎是指將物料顆粒粉碎至粒度在30μm以下的一種粉碎技術[3]，超微粉碎后的食品物料具有更高的生物利用率和營養價值，以及體積小、微量小、易于處理、運輸等經濟優勢。超微茶粉是利用球磨粉碎、氣流粉碎、高頻振動研磨粉碎、沖擊式粉碎及石磨等[4]超微粉碎機械設備生產出來的，具有超細顆粒的茶葉新型產品。相比傳統茶葉，超微茶粉在開發高附加值的功能產品上具有優勢，近年來成為茶葉精深加工研究的熱點。

目前，對超微綠茶和超微紅茶的研究較多，張惠等[5]發現，隨著粉體粒徑逐漸減小，超微綠茶粉的亮度逐漸升高，其茶多酚、游離氨基酸等物質含量呈現先增加后降低的趨勢，抗壞血酸和EGCG等物質含量呈現減少的趨勢。褚飛洋等[6]發現，隨著超微紅茶粉粒度減小，水浸出物含量、氨基酸含量及可溶性糖的含量明顯提高，但是茶多酚、茶色素和粗纖維的含量呈逐漸降低的趨勢。但尚未見有關超微白茶的相關物化特征的研究報道。本研究通過對超微白茶粉的主要生化成分的檢測，分析白茶在超微粉碎過程中的化學特征變化規律，為白茶精深加工提供理論支撐。

1 試驗材料與方法

1.1 材料

茶樹鮮葉于2020年5月10日采自雅安市名山區牛碾坪，福鼎大白品種，采摘標準為一芽二葉；經過萎凋-干燥等工藝制得白茶毛茶。

1.2 樣品制作

將毛茶用BJ-150型高速粉碎機(拜杰牌)粉碎3min后過40目篩網，得到白茶粗粉，白茶粗粉為對照樣品(CK)。超微白茶粉由長沙米淇儀器設備有限公司加工而成，其加工過程為：利用循環冷風行星球磨機將毛茶按照料球比1∶4.5，轉速38rmp/min進行20min、30min、40min、50min等不同時間的粉碎，制成不同粒徑的4個樣品。

1.3 粒度檢測

采用Mastersizer2000型激光粒度儀對茶樣進行粒度分析，稱取適量樣品，以蒸餾水為分散劑，利用渦旋混合器進行混合，超聲分散20s后測量粉體D50(中值粒徑，50%的粒子低于此值的直徑)、D10(10%的粒子低于此值的直徑)、D90(90%的粒子低于此值的直徑)、SPAN(分布寬度)。

1.4 主要生化成分檢測

茶多酚含量測定參照GB/T 8313-2008《茶葉中茶多酚和兒茶素含量的檢驗方法》福林酚法；氨基酸含量測定參照 GB/T 8314-2013《茶：游離氨基酸總量的測定》茚三酮比色法；可溶性糖的測定采用蒽酮-硫酸法[7]；葉綠素含量采用丙酮浸提后用分光光度法測定[8]。兒茶素組分、沒食子酸(GA)、咖啡堿、1,2,6—三沒食子酰葡萄糖(1,2,6-tri-O-galloyl-β-D-glucopyranose，1,2,6-TGGP)含量的測定采用高效液相色譜法，流動相為0.2%乙酸和乙腈，色譜條件：檢測波長為278nm，流速：1mL/min，柱溫：25℃，進樣量：10μL，流動相梯度洗脫[9]。

1.5 數據分析

采用Microsoft Office Excel 及SPSS 19.0統計軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 超微白茶粉粒度及離散度

超微白茶粉樣品的平均粒度值如表1，D50分別為14.50、13.26、10.01、8.17μm。4個樣品的粉體顆粒大小均小于20μm，符合超細微茶粉的粒徑要求[10]。隨著粉碎時間的延長，樣品的中值粒徑逐漸減小，粒度分布離散減小。

表1 不同粒徑白茶粉體的粒徑分布

2.2 超微白茶的葉綠素類物質變化

葉綠素和類胡蘿卜素對白茶干茶和葉底的色澤有重要影響。茶葉中的葉綠素主要包括葉綠素a和葉綠素b，葉綠素總量為葉綠素a和葉綠素b的含量之和。由表2可知，4個超微白茶粉樣品的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總量、類胡蘿卜素的含量顯著低于對照組，且隨著粒徑的減少，以上成分的含量顯著降低。說明超微粉碎進行的時間越長，樣品中葉綠素和類胡蘿卜素的消耗越大。

圖1 樣品1粒徑分布 圖2 樣品2粒徑分布

圖3 樣品3粒徑分布 圖4 樣品4粒徑分布

表2 白茶粉的葉綠素及類胡蘿卜素的含量(mg/g)

2.3 超微白茶的主要生化物質變化

可溶性糖、氨基酸、黃酮的含量與茶湯滋味品質得分呈正相關[11]，由表3和表4可知，4個超微白茶粉樣品的可溶性糖、氨基酸和黃酮含量顯著高于對照組，說明超微粉碎可以使得部分生化成分的浸出量增加，豐富茶湯的內含物質[12]。茶多酚具有抗氧化、抗腫瘤、抗輻射、抗動脈粥樣硬化等保健功能[13]，同時是茶湯澀味的主要物質來源[14]。本研究中4個樣品的茶多酚含量顯著低于對照組，說明超微粉碎過程中，茶多酚的氧化反應持續進行，使得茶多酚含量下降，且隨著粒徑的減小，茶多酚的含量逐漸降低，粒徑最小的樣品，含量最低。所以超微粉碎會在一定程度上降低白茶粉的苦澀滋味，提高白茶粉的茶湯滋味品質。對比4個超微粉碎的樣品發現，氨基酸、黃酮、咖啡堿含量也隨著粒徑的減小而顯著降低，可溶性糖含量沒有顯著變化。由此說明茶粉粒徑過小，會使其部分生化成分在一定程度上降低，對茶湯濃度有影響。天然水解單寧類物質1,2,6三沒食子酰葡萄糖(1,2,6-TGGP)是一類具有重要藥用價值的化合物[15]。超微粉碎使得白茶粉的GA和1,2,6-TGGP更多地浸出，增加茶湯濃度，樣品2和3的含量最高，顯著高于其它樣品。

表3 白茶粉的主要生化成分含量(mg/g)

表4 白茶粉的兒茶素類等成分含量(mg/g)

兒茶素類占茶多酚總量的70%～80%，其含量高低是茶葉品質優劣的重要化學指標，兒茶素總量、EGCG、酯型兒茶素等組分是白茶滋味濃度(收斂)的關鍵因素[16]。超微粉碎后，4個超微白茶粉的非酯型兒茶素和兒茶素總量均有顯著升高，且隨著粒徑的逐漸減少，含量出現先升高后降低的趨勢，樣品2的含量為最高。隨著粒徑逐漸降低，型兒茶素的含量出現先升高后降低的趨勢，樣品2的含量最高，但是對照組高于樣品1。相比對照組，4個超微白茶粉的GC、EGC、C、EC、ECG等物質的含量顯著增加，且隨著粒徑的逐漸減少，以上成分含量出現先升高后降低的趨勢，且樣品2的含量最高。

3 討論

超微粉碎能提高白茶粉顆粒的比表面積，提高主要生化成分的浸出量，同時超微粉碎會加速粗纖維和蛋白質轉化為可溶性糖和氨基酸等[17]，從而改善白茶的滋味品質，提高白茶的營養價值。本研究中白茶經過超微粉碎后，4個樣品的可溶性糖、氨基酸、黃酮、GA、1,2,6-TGGP以及部分兒茶素組分含量，較對照組顯著升高，與超微粉碎在中藥材、藥食同源物、果蔬等加工中的應用效果類似[18-19]。葉綠素是構成綠茶外觀、湯色和葉底色澤的主要色素成分,但其性質很不穩定，超微粉碎過程使得葉綠素產生脫鎂和脫脂基葉綠素，再經過一系列的氧化降解，產生小分子水溶性無色物質[9]，相比白茶粗粉，4個樣品中葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總量、類胡蘿卜素的含量顯著降低，對白茶粉的色澤和滋味有一定影響。而類胡蘿卜素會通過一系列轉化參與香氣物質的形成，所以超微粉碎也會對白茶粉的香氣有一定影響。

隨著超微白茶粉粒徑的減小，4個樣品中茶多酚、氨基酸、黃酮、咖啡堿、葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素含量也降低；而GA、TGGP、GC、EGC、C、EC、ECG、EGCG及兒茶素總量等物質的含量出現先升高后降低的趨勢。本研究中D50粒徑為13.26μm的超微白茶粉(樣品2)具有兒茶素類物質的最高含量，為追求更細的粒徑進行更長時間的超微粉碎，長時高溫的環境，會使兒茶素組分在超微粉碎過程中會發生氧化和分解，使其含量在增加到峰值后反而下降。同時，兒茶素在粉碎中絡合、氧化形成茶紅素和茶黃素，粉體色澤變紅，會對呈現綠色的超微白茶粉的感官品質形成不利影響。有研究發現不同粒徑蘋果皮全粉的酚類含量也出現同樣變化趨勢，隨著超微粉碎時間延長，熱效應會使綠原酸和表兒茶素等酚類物質氧化分解，導致其含量顯著下降[20]。而可溶性糖的含量在4個超微白茶粉之間的差異不顯著，說明增加超微粉碎時間對可溶性糖含量增加無效果，在山藥全粉的研究中也發現過長時間的超微粉碎對可溶性糖溶出率的提高效果有限，反而會增加生產能耗[21]。而不同物質具有不同的熱敏感性，所以不同物質含量峰值出現在不同粒徑處。本研究中D50粒徑為13.26μm的超微白茶粉(樣品2)，其茶多酚、可溶性糖、氨基酸、黃酮、GA、1,2,6-TGGP的含量上不低于另外3個超微白茶粉樣品，在GC、EGC、C、EC、ECG、EGCG及兒茶素總量等物質含量上顯著高于其它樣品。以上說明適度的超微粉碎，會提高白茶粉的主要生化成分的含量，提高白茶的利用價值。

4 結論

已有研究認為超微粉碎會使茶葉的物理性質發生變化[22]，從物理特性上認為粉體越細，越有利于添加到食品、藥品、化妝品等產品中。但是超微茶粉粒徑的最終確定，要結合粉體的感官品質、理化品質、產品需求以及生產成本等。目前已有關于超微綠茶粉和超微紅茶粉在冰淇淋、餅干、蛋糕、豆漿、面條、巧克力等食品，以及面膜、護手霜等日用品中的研究報道[23-24]，但是對于超微白茶的利用還未見報道，因此可以進一步開發超微白茶食品和日用品，豐富茶葉精深加工產品，提高茶葉產品的附加值，解決我國中低檔茶葉的銷路問題，加快茶產業轉型升級。