適宜口感下的紅茶品飲沖泡技術

王 蓉 王 彬 李 敏 覃 麗 肖文軍

(1. 湖南農業大學茶學教育部重點實驗室，湖南 長沙 410128；2. 湖南農業大學園藝學院，湖南 長沙 410128；3. 湖南省茶葉學會，湖南 長沙 410128)

隨著茶藝表演、茶館文化等茶葉品飲沖泡活動的興起，茶葉耐泡性成為了重要賣點[1]。耐泡性是指茶葉經多次沖泡后仍有上佳滋味的性質，是評價茶葉品飲品質的重要指標之一[2]。李燕等[3]研究發現，不同泡次下的水浸出物總量與滋味總體評分呈正相關。紅茶是近年國內茶葉市場的消費熱點，紅茶中的茶黃素、茶紅素等關鍵滋味成分的浸出率影響茶湯濃度，進而影響其品飲品質[4-6]。紅茶滋味成分的浸出率主要取決于料液比、沖泡次數、沖泡時間、沖泡溫度等[7]。目前已有根據GB/T 23776—2018，探討大紅袍[8]、福鼎大白[9]、白茶[10-11]、滇紅[12]等的沖泡技術對茶湯品質影響的研究，但茶葉感官審評是通過將茶葉內含物質充分溶出，從而全面、科學地反映茶葉的品質狀況，故其茶葉感官審評的標準適用于評定茶葉品質的好壞，而不適用于茶葉日常品飲沖泡技術的評判。研究擬在通過感官審評方法制備的茶湯梯度稀釋并由50名志愿者品飲確定適宜口感濃度的基礎上，采用單因素和響應面法[13-14]，分析茶水比、沖泡溫度、沖泡時間、沖泡次數等品飲沖泡因素的變化而引起的茶葉水浸出物、茶黃素、茶紅素質量濃度的動態變化，探明適宜口感下的紅茶特征性內含物質的進出規律，優化篩選紅茶日常品飲的適泡次數及其沖泡技術參數，為科學品飲紅茶提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅茶：茶祖·三湘紅一級紅茶，石門縣茶祖印象太平茶廠；

乙酸乙酯、正丁醇、95%乙醇、碳酸氫鈉、二水合草酸：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；

試驗用水為一次性蒸餾水。

1.2 儀器與設備

紫外可見分光光度計：UV-9100 D型，北京萊伯泰科儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗方法

(1) 品飲試驗：根據GB/T 23776—2018《茶葉感官審評方法》獲得茶湯原液。將原液分別稀釋1.00，1.25，1.50，1.75，2.00倍(即審評V茶湯∶V純水分別為50∶50，50∶62.5，50∶75，50∶87.5，50∶100)。經感官正常、無明顯味覺感知缺陷的50名志愿者對不同濃度梯度的茶湯按醇厚、醇(尚厚)、尚醇厚、醇和進行品飲評分，最終選出得分最高、滋味口感最佳的茶湯濃度，此茶湯濃度即為適宜口感下的標準茶湯濃度。將標準茶湯分別進行水浸出物、茶黃素、茶紅素質量濃度檢測，作為茶湯品質最優的理化物質含量依據。

(2) 優化試驗：模擬生活品飲泡茶，分3次沖泡，每次分別進行不同茶水比、沖泡溫度和沖泡時間3個參數對茶湯水浸出物質量濃度的單因素試驗，以最接近標準液茶湯的水浸出物質量濃度為指標，初步選出各次較優的茶湯沖泡技術參數，選取沖泡時間、沖泡溫度、茶水比3個因素下的最優值水平范圍，以水浸出物、茶黃素、茶紅素質量濃度為響應值，根據響應面Box-Behnken設計原理[15]，應用Design-Expert 11軟件設計三因素三水平響應面試驗，并通過建立回歸方程進一步對沖泡參數進行優化；同時，第2、3次沖泡分別在前一次沖泡的最優沖泡參數下進行，直至茶湯中水浸出物質量濃度無法達到標準水浸出物質量濃度。

1.3.2 檢測方法

(1) 茶葉干物質含量：參照GB/T 8303—2013。

(2) 水浸出物質量濃度：參照GB/T 8305—2013。

(3) 茶黃素、茶紅素質量濃度：采用Roberts法[16]。

1.3.3 數據處理 采用Design-Expert 11軟件構建二階回歸方程并進行方差分析，應用SPSS 18.0軟件對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 適宜口感下的紅茶茶湯濃度的確定與分析

由表1可知，當茶湯原液稀釋1.25倍(即50 mL茶湯原液+62.5 mL純水)時，茶湯滋味最佳，為適宜口感下的標準品飲茶湯。經檢測，適宜口感下的標準品飲茶湯水浸出物質量濃度(標準水浸出物質量濃度)為1.40 mg/mL，茶黃素質量濃度為0.04 mg/mL，茶紅素質量濃度為0.60 mg/mL。

2.2 第1次沖泡試驗

2.2.1 單因素試驗 試驗表明，當沖泡溫度為100 ℃、沖泡時間為5 min時，茶湯水浸出物質量濃度隨茶水比的減小而遞減。當茶水比(m茶∶V水)為1∶125 (g/mL)時，水浸出物質量濃度為1.30 mg/mL；當茶水比(m茶∶V水)為1∶75 (g/mL)時，水浸出物質量濃度為1.68 mg/mL；故選擇m茶∶V水為1∶75，1∶100，1∶125 (g/mL)進行后續響應面優化試驗。

當茶水比(m茶∶V水)為1∶100 (g/mL)、沖泡時間為5 min時，隨著沖泡溫度的增加，水浸出物質量濃度增加，與馬靜鈺等[17]的結果一致，即沖泡溫度越高，茶葉中內含物質的浸出速度越快，浸出量越多。當沖泡溫度為80 ℃時，茶湯水浸出物質量濃度為1.32 mg/mL；當沖泡溫度為100 ℃時，水浸出物質量濃度為1.46 mg/mL；故選擇沖泡溫度為80，90，100 ℃進行響應面優化試驗。

表1 茶湯水浸出物、茶黃素、茶紅素質量濃度及品飲結果?

當沖泡茶水比(m茶∶V水)為1∶100 (g/mL)、沖泡溫度為90 ℃時，隨著沖泡時間的延長，紅茶茶湯中水浸出物含量越高。當沖泡時間為3 min時，水浸出物質量濃度為1.24 mg/mL；當沖泡時間為4 min時，水浸出物質量濃度為1.42 mg/mL；故選擇沖泡時間為3.0，3.5，4.0 min進行響應面優化試驗。

2.2.2 響應面優化試驗 選取沖泡時間、沖泡溫度、茶水比為試驗因素，以水浸出物、茶黃素、茶紅素質量濃度為響應值，根據Box-Behnken設計原理進行三因素三水平響應面優化第1次沖泡試驗，各因素水平見表2，試驗設計及結果見表3。

表2 第1次沖泡試驗因素水平表

對表3的試驗數據進行分析，得回歸擬合方程：

Y1=1.31+0.145 3A+0.165 0B-0.358 2C-0.060 2AB-0.026 7AC-0.043 2BC+0.040 3A2+0.068 3B2+0.135 6C2，

(1)

Y2=0.026 5-0.004 0A+0.018 7B+0.002 4C-0.034 0AB-0.016 7AC+0.046 6BC+0.010 1A2+0.031 2B2+0.006 7C2，

(2)

Y3=0.423 6+0.045 0A+0.021 8B-0.052 5C-0.101 2AB+0.037 6AC-0.060 9BC+0.119 0A2+0.008 8B2-0.035 4C2。

(3)

由表4可知，各因素對水浸出物質量濃度影響依次為C>B>A；模型P=0.000 1<0.01，極顯著，具有統計學意義；失擬項P=0.125 1>0.05，不顯著，說明未知因素對試驗的干擾較小。各因素對茶黃素質量濃度的影響依次為B>A>C；模型P<0.01，極顯著；失擬項P>0.05，擬合程度高，具有較好的統計學意義。各因素對茶紅素質量濃度的影響依次為C>A>B；模型P<0.05，具有統計學意義；失擬項不顯著，即模型受未知因素干擾較小，可用于分析以茶紅素質量濃度為響應值的紅茶沖泡技術參數的優化。

以適宜口感下的標準品飲茶湯水浸出物、茶黃素、茶紅素質量濃度為依據，獲得紅茶第1次沖泡的最佳條件為沖泡時間4.451 min、沖泡溫度82.289 ℃、茶水比(m茶∶V水)1∶99.512 (g/mL)，考慮實際操作的方便性，將最佳沖泡條件修正為茶水比(m茶∶V水)1∶100 (g/mL)、沖泡水溫82 ℃、沖泡時間4.5 min，進行3次驗證實驗，測得茶湯中水浸出物、茶黃素、茶紅素的平均質量濃度分別為1.39，0.04，0.60 mg/mL，與預測值相一致，說明回歸方程預測值的擬合度較高。

表3 第1次沖泡Box-Behnken試驗設計及結果

表4 第1次沖泡響應面優化模型方差分析?

2.3 第2次沖泡試驗

2.3.1 單因素試驗 試驗表明，當茶水比(m茶∶V水)為1∶75 (g/mL)時，水浸出物質量濃度為1.38 mg/mL，最接近標準品飲茶湯水浸出物質量濃度；當茶水比(m茶∶V水)為1∶50 (g/mL)時，水浸出物質量濃度為2.10 mg/mL，與標準品飲茶湯水浸出物濃度相差較大，因此選擇茶水比(m茶∶V水)為1∶50，1∶62.5，1∶75 (g/mL)進行響應面優化試驗。

當沖泡溫度為80～90 ℃時，茶湯中水浸出物質量濃度隨沖泡溫度的升高而增大，當沖泡溫度>90 ℃時，水浸出物質量濃度保持相對恒定，可能是由于茶湯與紅茶葉細胞內的水溶性物質達到平衡，所以選擇沖泡溫度為85，90，95 ℃進行響應面優化試驗。

茶湯水浸出物質量濃度隨沖泡時間的延長逐漸增大，在4.5 min時達最大值之后保持穩定，說明第2次沖泡條件為茶水比(m茶∶V水)1∶75 (g/mL)、沖泡溫度90 ℃、沖泡時間4.5 min時，紅茶中水浸出物的浸出量已達到較優值，綜合考慮，選擇沖泡時間為3.5，4.0，4.5 min進行響應面優化試驗。

2.3.2 響應面優化試驗 選取沖泡時間、沖泡溫度、茶水比為試驗因素，以水浸出物、茶黃素、茶紅素質量濃度為響應值，根據Box-Behnken設計原理進行三因素三水平響應面試驗優化第2次沖泡試驗，各因素水平見表5，試驗設計及結果見表6。

表5 第2次沖泡試驗因素水平表

表6 第2次沖泡Box-Behnken試驗設計方案及結果

對表6的試驗數據進行分析，得回歸擬合方程：

Y4=1.44-0.005 0A+0.055 0B-0.165 0C-0.015 0AB+0.005 0AC-0.025 0BC-0.064 5A2-0.084 5B2-0.044 5C2，

(4)

Y5=0.044 0+0.000 4A+0.002 5B-0.008 5C-0.000 6AB-0.000 8AC-0.005 7BC-0.000 6A2-0.005 2B2+0.003 6C2，

(5)

Y6=0.752 6+0.062 7A+0.046 0B-0.194 2C+0.020 2AB-0.111 6AC-0.092 1BC+0.006 5A2-0.074 3B2-0.012 1C2。

(6)

由表7可知，各因素對紅茶第2次沖泡的茶湯水浸出物質量濃度影響依次為C>B>A，與第1次沖泡的影響趨勢一致，說明紅茶沖泡過程中茶水比對茶湯水浸出物質量濃度影響最大；沖泡溫度影響紅茶水溶性物質的溶出速率及其溶解度進而影響水浸出物質量濃度[18]，影響程度稍次于茶水比；而沖泡時間主要通過影響紅茶中水溶性物質的溶出時間而影響水浸出物濃度；模型P<0.01，極顯著；失擬項P>0.05，不顯著，說明擬合程度較高。各因素對茶黃素質量濃度影響程度依次為C>B>A，其中茶水比的影響極顯著(P<0.01)； 模型P=0.025 2<0.05，顯著；失擬項P>0.05，不顯著，說明該模型可用。各因素對茶紅素質量濃度影響依次為C>A>B，其中茶水比的影響極顯著(P<0.01)；模型P=0.004 1<0.01，極顯著；失擬項P>0.05，不顯著，說明模型具有統計學意義。

表7 第2次沖泡響應面優化模型方差分析?

以適宜口感下的標準品飲茶湯水浸出物、茶黃素、茶紅素質量濃度為參考，使用回歸模型進行優化，獲得紅茶第2次沖泡的最佳工藝參數為沖泡時間3.5 min、沖泡溫度86 ℃、茶水比(m茶∶V水)1∶50 (g/mL)。對最佳沖泡技術參數進行3次驗證實驗，測得茶湯中水浸出物、茶黃素、茶紅素質量濃度分別為1.41，0.04，0.62 mg/mL，與回歸方程預測值擬合度較高。

2.4 第3次沖泡試驗

2.4.1 單因素試驗 試驗表明，隨著茶水比的減小，茶湯水浸出物質量濃度不斷降低，其中茶水比(m茶∶V水)為1∶50 (g/mL)時的水浸出物質量濃度為0.88 mg/mL，僅占標準品飲茶湯水浸出物質量濃度的62.86%；同時，即使在最優沖泡溫度(90 ℃)、沖泡時間(6 min)下，茶湯中水浸出物質量濃度最高為1.02 mg/mL(占標準品飲茶湯水浸出物質量濃度的72.86%)，已無法達到標準品飲茶湯水浸出物質量濃度。因此，分別選擇水浸出物質量濃度較優的茶水比[m茶∶V水分別為1∶50，1∶62.5，1∶75 (g/mL)]、沖泡溫度(90，95，100 ℃)、沖泡時間(5.5，6.0，6.5 min)進行響應面優化試驗。

2.4.2 響應面優化試驗 選取沖泡時間、沖泡溫度、茶水比為試驗因素，以水浸出物、茶黃素、茶紅素質量濃度為響應值，根據Box-Behnken設計原理進行三因素三水平響應面試驗優化第3次沖泡試驗，各因素水平見表8，試驗設計及結果見表9。

表8 第3次沖泡試驗因數水平表

表9 第3次沖泡Box-Behnken試驗設計及結果

對表9的試驗數據進行分析，得多元回歸擬合方程：

Y7=0.864 0+0.000 0A+0.035 0B-0.160 0C+0.035 0AB-0.035 0AC+0.085 0BC+0.045 5A2-0.014 5B2+0.055 5C2，

(7)

Y8=0.033 2-0.001 2A+0.002 6B-0.006 3C+0.001 3AB+0.005 0AC-0.025 0BC-0.064 5A2-0.084 5B2-0.044 5C2，

(8)

Y9=1.44-0.005 0A+0.055 0B-0.165 0C-0.015 0AB-0.001 7AC+0.003 6BC+0.004 1A2+0.000 8B2+0.001 4C2。

(9)

由表10可知，各因素對紅茶第3次沖泡的水浸出物質量濃度影響依次為C>B>A；模型P<0.01，極顯著；失擬項P>0.05，不顯著，說明此模型可用。各因素對紅茶第3次沖泡的茶黃素質量濃度影響依次為C>B>A；模型P=0.047 2<0.05，顯著；失擬項P>0.05，不顯著，說明該模型可用。各因素對紅茶第3次沖泡的茶紅素質量濃度影響依次為C>A>B，其中茶水比的影響顯著(P<0.05)；模型P=0.049 0<0.05，顯著；失擬項P>0.05，不顯著，說明模型具有統計學意義。

由表9可知，水浸出物、茶黃素質量濃度已無法達到標準品飲茶湯中相應的質量濃度，所以第3次沖泡以茶紅素質量濃度為響應值進行沖泡條件優化，獲得紅茶第3次沖泡的最佳工藝條件為沖泡時間6.4 min，沖泡溫度97.3 ℃，茶水比(m茶∶V水)1∶50 (g/mL)。經3次驗證實驗，測得茶紅素質量濃度為0.62 mg/mL，與回歸模型預測值擬合良好，說明第3次沖泡時茶葉中的可溶性物質已基本溶出，茶湯水浸出物質量濃度已達不到標準品飲茶湯的要求，進而導致茶湯滋味較為淡薄、適口性較差。因此，為確保品飲紅茶中能獲得最舒服的滋味和口感，不建議進行第3次沖泡。

表10 第3次沖泡響應面優化模型方差分析?

3 結論

試驗表明，茶湯水浸出物質量濃度分別隨沖泡茶水比、沖泡溫度和沖泡時間的增加而增加，茶黃素、茶紅素在茶湯中的質量濃度均隨沖泡溫度的升高、沖泡時間的延長而增加。其中，沖泡條件對茶湯水浸濃度的影響程度從大到小依次為：茶水比、沖泡溫度、沖泡時間。在紅茶日常泡飲時，選擇合適的茶水比是獲得茶湯上佳滋味感受的首要因素，其次是沖泡溫度和沖泡時間。由此適宜口感下的紅茶品飲沖泡以沖泡2次為宜。試驗主要探究沖泡條件對茶湯滋味的影響，而沖泡條件對茶湯香氣、湯色等其他感官品質方面仍需進一步研究。