不同生产工艺条件对速溶普洱茶中主要成分含量的影响

耿丽晶，周 围，郭 雪，王美玲

（辽宁医学院食品科学与工程学院，辽宁锦州121001）

速溶茶也称为茶精，是以成品茶为原料，从茶叶中浸提出的茶汁经过滤、浓缩、干燥等工序而制成的粉末状或碎片状或颗粒状的类似于速溶咖啡的方便固体饮料[1]。它具有饮用方便、相对体积小、易保存运输、含有传统茶叶中能够进入茶汤的营养成分和风味物质，具有茶对人体的一切功效。

目前，依据浸提溶剂来分类，茶叶浸提方法主要有水浸提法和有机溶剂浸提法。有机溶剂浸提法对某些物质的提取具有特殊效果，但是它的成本较高、技术难度大，而且对产品有污染。水浸提法成本低、技术成熟、易操作、适用广、能够满足各种生产要求，因此较多的主要是水浸提法。随着科学技术的发展，提高产品得率、品质、加工工效及节能、省时的浸提方法己成为研究开发的热点。根据酶的基本特性，酶辅助浸提具有速度快、生产节能、易于控制和操作等特点。然而，酶在速溶普洱茶浸提工艺中的应用尚无系统资料报道[2]。因此，比较酶解法辅助浸提与常规浸提对茶叶主要成分得率，进一步探讨酶解法在茶叶工业化浸提中应用的可能性和优越性，具有一定的技术支持和理论意义。故本实验比较水浸提法、醇浸提法和酶解法生产速溶普洱茶过程中，各生产工艺影响因素对速溶普洱茶中主要成分茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响，以期为生产实践提供一定理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

普洱茶 市售，2011年购买于沈阳耿记茶庄的云南普洱散茶（熟茶）；中性蛋白酶 酶活≥40万U/g，上海创赛科学仪器有限公司；果胶酶 酶活≥120万U/g，上海创赛科学仪器有限公司；纤维素酶 酶活≥1万U/g，上海创赛科学仪器有限公司；无水乙醇、葡萄糖、浓硫酸、蒽酮、硫酸亚铁、酒石酸钾钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、茚三酮、糊精、环糊精、苯酚 均为分析纯。

TD5A-W型离心机 湘潭通用离心机有限公司；FA 2004N型电子天平 上海精密科学仪器有限公司；JJ-2型组织捣碎机 江苏金坛市环宇科学仪器厂；DK-98-11A型恒温水浴锅 天津市秦斯特仪器有限公司；pHS-3B型精密pH计 上海安亭昌吉路雷磁牌；SHZ-型循环水真空泵、RE1002型旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；CS101-AB型电热干燥箱 深圳市恒普科技有限公司；721型紫外-可见分光光度计、温度计 上海精密科学仪器有限公司；超净工作台 上海亚荣生化仪器厂；GPW 120-Ⅱ型微型喷雾干燥机 山东天力干燥设备有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 实验流程 普洱茶→粉碎→（水、醇或酶解）浸提→过滤去渣→冷却静置→减压浓缩→干燥→成品速溶普洱茶[3]。

1.2.2 水浸提法对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 秤取2.00g/份普洱茶粉，进行原料的预处理后，固定料液比为1∶10、60℃浸提60m in，分别研究水浸提的料液比（1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12m/v）、浸提温度（30、40、60、80、90℃）、浸提时间（30、45、60、75、90m in）对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响。

1.2.3 醇浸提法对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 秤取2.00g/份普洱茶粉，进行原料的预处理后，固定料液比为1∶10、60℃浸提60m in，分别研究无水乙醇浸提的料液比（1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12，w/v）、浸提温度（30、40、60、80、90℃）、浸提时间（30、45、60、75、90m in）对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响。

1.2.4 酶解法提取工艺对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 秤取2.00g/份普洱茶粉，进行原料的预处理后，固定添加0.75%的蛋白酶+果胶酶+纤维素酶（1∶1∶1）复合酶、料液比为1∶8、40℃浸提60m in，浸提二次，分别研究酶解法浸提过程中，酶组合方式（蛋白酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶+果胶酶（1∶1）、蛋白酶+纤维素酶（1∶1）、纤维素酶+果胶酶（1∶1）、蛋白酶+果胶酶+纤维素酶（1∶1∶1））、酶添加量（0.30%、0.45%、0.60%、0.75%、0.90%）、酶解时间（30、40、50、60、70m in）、酶解温度（35、40、45、50、55℃）、料液比（1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12）、浸提次数（1、2、3次）对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响。

1.3 速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的检测

茶可溶性糖含量的测定采用蒽酮法[4]；茶多酚含量的测定采用酒石酸亚铁法[2]；速溶普洱茶中游离氨基酸的测定采用茚三酮法[5]。

1.4 数据处理

各实验均做三次平行，数据采用SPSS 19.0软件用单因素方差分析（one way ANOVA）进行差异显著性检验，采用LSD方法进行多重比较检验。

2 结果与分析

2.1 水浸提法对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响

2.1.1 料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图1所示。结果表明，料液比在1∶4～1∶10时茶可溶性糖和茶多酚增长显著，这是由于料液比的增加，促进茶多酚、茶可溶性糖和游离氨基酸溶入水中，普洱茶中浸提成分增加，1∶10～1∶12时茶可溶性糖含量增加缓慢，可能是水溶性茶可溶性糖已基本浸出，增加料液比茶可溶性糖含量增加不明显。料液比对茶多酚的含量影响较大，这可能是由于茶中含有的茶多酚成分较多的原因，而对游离氨基酸含量的影响不大，可能是由于水浸提法对游离氨基酸浸出并不是十分有效。在料液比为1∶10时，茶可溶性糖和游离氨基酸达到最大值，茶多酚含量也较高，建议料液比采用1∶10较好。

图1 料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响Fig.1 Effectof solid-liquid ratio on the polysaccharides，polyphenols and free amino acid contentof the instant tea

2.1.2 浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图2所示。结果表明，温度在30～60℃时茶可溶性糖和茶多酚增长显著，这是由于温度的升高，普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚浸出率增加，使其含量均增加。60～90℃时增加缓慢，这是由于温度过高，茶多酚分解，成分易损失，使其含量增加缓慢。相对料液比来说，浸提温度对游离氨基酸浸提量有一定影响。90℃时，速溶普洱茶中各成分均取得最大值，但此时温度较高，如温度和时间控制不佳，会导致茶多酚的分解，因此建议浸提温度为80～90℃左右最佳。

Suggestions for Development of Tourism Resources of Shanxi Merchants’ Tea Road of Ten Thousand Miles under the Strategy of the Belt and Road_________________________FAN Zhiping 26

图2 浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响Fig.2 Effect of extraction temperature on the polysaccharides，polyphenols and free amino acid contentof the instant tea

2.1.3 浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图3所示。结果表明，随着时间由30min增大到75min，速溶普洱茶中茶多酚含量增加至最大，茶可溶性糖含量增加显著，游离氨基酸含量缓慢增加，这是由于浸提时间的延长有助于茶多酚、茶可溶性糖和游离氨基酸的浸提。75～90min时茶多酚含量降低，这可能是由于浸提时间过长，导致茶多酚分解，使其含量降低。而茶可溶性糖含量显著增加，游离氨基酸含量缓慢增加。90m in时，速溶普洱茶中茶可溶性糖含量和游离氨基酸含量取得最大值。通过以上结果，我们建议浸提时间为75m in左右时最佳。

图3 浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响Fig.3 Effectof extraction time on the polysaccharides，polyphenols and free amino acid contentof the instant tea

水浸提法制备速溶普洱茶工艺中，浸提时间以及浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖含量的影响与金婷[6]水法提取普洱茶水中茶可溶性糖的影响趋势相似，浸提温度对速溶茶中茶多酚的影响与李智[7]研究水浸提普洱熟茶中茶多酚提取率的影响趋势相似。

2.2 醇浸提法对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响

2.2.1 料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图4所示。结果表明，随着料液比在1∶4～1∶12时，速溶普洱茶中茶可溶性糖和茶多酚含量都显著增加到最大值，其中料液比在1∶4～1∶10时增长显著，这是由于醇浸提法中料液比的升高，会促进普洱茶中浸提成分的增加，即茶多酚、茶可溶性糖更多的溶入乙醇中，1∶10～1∶12时增加缓慢，可能是茶多酚和茶可溶性糖的含量基本已达到极限值。游离氨基酸含量在料液比为1∶8～1∶12之间增加缓慢，综合考虑，建议料液比为1∶10左右时最佳。

图4 料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响Fig.4 Effectof solid-liquid ratio on the polysaccharides，polyphenols and free amino acid contentof the instant tea

图5 浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响Fig.5 Effectof extraction temperature on the polysaccharides，polyphenols and free amino acid contentof the instant tea

2.2.2 浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图5所示。结果表明，随着浸提温度由30℃增大到60℃，茶可溶性糖和茶多酚含量显著增加，这是温度的升高利于茶可溶性糖和茶多酚的浸出，而游离氨基酸含量增加缓慢。而随着浸提温度进一步的提升，即温度在60～90℃之间时，茶可溶性糖和游离氨基酸含量增加缓慢且在80℃时二者都达到最大值，而茶多酚含量增加显著至90℃时达到最大值，说明乙醇对于茶多酚的浸提效果要显著高于水浸提法。由于90℃时，乙醇挥发较强，茶多酚也易于分解，故建议无水乙醇浸提温度为80℃左右最佳。

2.2.3 浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图6所示。结果表明，随着时间由30m in增大到75m in，速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量都有明显的增加趋势，这是由于浸提时间的延长，促进普洱茶中浸提成分的增加，且在浸提75min时茶多酚和游离氨基酸含量均达到最大值，说明浸提75m in时，速溶茶中茶多酚和游离氨基酸已基本浸出，随浸提时间的增加，茶多酚易分解，而使含量易降低，故浸提时间为75m in左右时最佳。

图6 浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响Fig.6 Effectof extraction time on the polysaccharides，polyphenols and free amino acid contentof the instant tea

醇浸提法制备速溶普洱茶工艺中，浸提时间以及浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖含量的影响与罗玲[8]响应面设计无水乙醇提取普洱茶可溶性糖的结果，以及与黄艳峰[9]响应面设计测定85%乙醇浸提茶可溶性糖的结果相似，醇浸提法浸提茶多酚优于水浸提法的结果与沈放[10]研究结果相似。

2.3 酶解法对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响

2.3.1 酶组合方式对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 酶组合方式对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图7所示。结果表明，单一酶解法中，纤维素酶解法获得速溶茶中茶可溶性糖和茶多酚含量显著高于蛋白酶解法和果胶酶解法，这可能是由于纤维素酶水解纤维素后，使茶叶中更多的茶可溶性糖和茶多酚释放出来，提高了速溶茶中茶可溶性糖和茶多酚含量。结果比较发现由单一酶解法获得的速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量显著低于两种复合酶解法，且更显著低于三种复合酶解法。这可能是由于蛋白酶、果胶酶、纤维素酶在浸提过程中水解茶样中的蛋白质、果胶和纤维素，发生了物质的转化，从而提高了水溶性蛋白质、氨基酸、可溶性碳水化合物的浸出量。因此三种复合酶同时添加为最佳条件。

图7 酶组合方式对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响Fig.7 Effectof enzyme combinations on the polysaccharides，polyphenols and free amino acid contentof the instant tea

2.3.2 酶添加量对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 酶添加量对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图8所示。结果表明，酶添加量0.30%增加到0.90%，茶多酚、茶可溶性糖和游离氨基酸等浸出物均有较大幅度增加。因为茶叶中细胞壁在纤维素酶和果胶酶共同作用下部分被水解，传质屏障对有效成分从细胞内向提取介质扩散的传质阻力下降，使有效成分的扩散面积增大，有效成分的提取率提高[11]。在达到0.75%以后，茶叶各主要品质成分浸出量随酶百分浓度的增加虽有增加，但增加幅度较小。这是因为茶叶是同体物质，在溶液中扩散困难，当酶浓度较低时，酶解反应未进行完全，酶与茶叶可以充分地反应，达最佳值时，酶解反应进行较完全，此时如果继续加入酶量，酶解程度不会有太大变化，茶叶浓度不能对酶液达到饱和，酶的作用不能充分发挥，造成酶的浪费。因此，实验条件下最佳酶浓度为0.75%。

图8 酶添加量对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响Fig.8 Effectof enzyme dosage on the polysaccharides，polyphenols and free amino acid contentof the instant tea

2.3.3 浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图9所示。结果表明，浸提时间在30～60m in阶段，茶多酚、茶可溶性糖和游离氨基酸含量都呈现出明显的增加趋势。这是因为随着时间的增加，酶活力得到充分利用，酶解反应进行得较完全；60m in以后茶多酚和茶可溶性糖浸出量增加较多，而游离氨基酸含量增加不明显，可能是由于游离氨基酸浸提量达到饱和的缘故。因此为了提高速溶茶提取率，以及结合省时方面的综合考虑，60～70m in为酶辅助浸提时间较适宜。

图9 浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响Fig.9 Effectof extraction time on the polysaccharides，polyphenols and free amino acid contentof the instant tea

2.3.4 浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图10所示。结果表明，酶解法中浸提温度对速溶茶中主要物质含量的影响较为明显。随着提取温度的升高，茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量在45℃时达最大值，因为升高温度促进酶解作用，使酶对细胞破坏作用加强（蛋白酶、果胶酶、纤维素酶的最适温度范同为40～50℃），同时细胞内溶质分子的扩散速率随温度升高而增大，进一步促使有效成分从细胞内扩散到水溶液中[12]；升高温度还能提供酶解反应所需的能量：另外纤维素、果胶、可溶性蛋白质、氨基酸、可溶性碳水化合物、水浸出物等大分子物质的溶解度随温度升高而增大。但是继续升高温度，速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量不但没有提高反而有所下降。这是因为酶为蛋白质，在过高温度下，酶活性减弱，不易各种物质的浸提。由于每种酶都有其最适反应温度，茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量在45～50℃时趋于稳定，故建议酶解温度为45～50℃为宜。

2.3.5 料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 浸提料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图11所示。结果表明，浸提茶水比从1∶4～1∶8的条件下，速溶茶中茶多酚、茶可溶性糖和游离氨基酸含量明显增加。随着料也比由1∶8增加到1∶10，浸提茶水比对茶可溶性糖和茶多酚含量比较明显，而对于游离氨基酸含量的影响不是十分明显，料液比由1∶10到1∶12时，茶可溶性糖和游离氨基酸含量趋于稳定，故我们建议浸提料液比为1∶10为最佳。

2.3.6 浸提次数对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响 浸提次数对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图12所示。结果表明，浸提次数对各品质成分浸出量的影响明显，30m in条件两次浸提所得速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量均比60m in一次浸提量增加明显。虽然20m in三次浸提与60m in一次浸提相比，各有效成分的浸出量均大幅增加，但它与30min两次浸提相比，各有效成分的浸出量增加较少，因此浸提两次为最佳条件。

2.4 最佳三种生产工艺生产速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量比较结果

基于前期料液比（m/v）为1∶8、浸提温度为80℃、浸提时间为60min[3]的最优水浸提法生产速溶普洱茶研究结果，料液比（m/v）为1∶12、浸提温度为80℃、浸提时间为60m in[3]的最优醇浸提法生产速溶普洱茶研究结果，复合纤维素酶∶果胶酶∶蛋白酶=1∶1∶1，酶添加量为0.75%，酶解温度为45℃，酶解60min，茶水比（m/v）为1∶12，浸提二次[3]的最优酶解法生产速溶普洱茶研究结果，分别测定最佳三种生产工艺生产速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量。

最佳工艺生产速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量比较结果见图13。由图13可以得出三种工艺中茶可溶性糖含量由高到低分别为：酶解法、乙醇浸提法、水浸提法；茶多酚含量由高到低分别为：乙醇浸提法、水浸提法、酶解法；游离氨基酸含量由高到低分别为：酶解法、乙醇浸提法、水浸提法。由此可见，综合评价这三种生产工艺对速溶普洱茶中主要有效成分含量可初步得出，酶解法较优，其次是醇浸提法，最后是水浸提法。

图13 最佳三种生产工艺生产速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量Fig.1 3 The tea polysaccharides,polyphenols and free amino acids contentof instant tea by three best production technologies

3 讨论

酶解法制备速溶普洱茶工艺中，本实验建议蛋白质酶、果胶酶和纤维素酶1∶1∶1比例复合制备速溶茶的结果与李星科[11]研究中提倡果胶酶和纤维素酶1∶1提取信阳红茶多糖的结果相似，此外酶解法中酶添加量、提取温度及提取时间与李星科[11]酶解信阳红茶的结果有相似之处，并都优于水浸提法。浸提次数两次优于一次的结果也与段学艺[12]研究普洱茶中氨基酸和茶多酚浸出规律的结果相似。本实验结果表明复合酶进行普洱茶深加工，利于茶中主要功效成分的浸出，这与张利[13]的研究结果相似。

茶多糖是茶叶中的一种单糖、双糖及多糖的混合物，在茶叶中的含量约在21%左右，具有防辐射、抗凝血、降血糖、降血脂及增强免疫力等多种生物功能。茶多酚是茶叶中的一类主要的化学物质，约占茶叶干物质总量的20%～30%，而普洱茶由于其独特的后发酵工艺令茶多酚氧化，使其含量只占15%～20%[14]。茶多酚是多种酚类衍生物的总称，主要包括儿茶素、花色素、黄酮、黄酮醇、酚酸等几类化合物，其中以儿茶素最多。它们具有降血糖、血脂，防止动脉粥样硬化等作用[15]。氨基酸是茶叶中重要的含氮物质，是茶叶鲜爽味的主要组成物质，由于普洱茶是一种后发酵茶，在加工过程中经渥堆作用，氨基酸含量大幅度下降[16]。研究表明，外源氨基酸的添加与普洱茶品质相关的各内含成分（茶多糖、茶多酚、游离氨基酸等）含量有关，这说明氨基酸对普洱茶的香气及其营养价值有一定的影响[17]。故本实验以速溶普洱茶中茶多糖、茶多酚和游离氨基酸含量为指标研究速溶普洱茶制备工艺在普洱茶深加工领域中是有一定参考价值的。

4 结论

水浸提法、醇浸提法制备速溶普洱茶过程中料液比、浸提温度、浸提时间等工艺条件对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量均有极显著影响（p＜0.01），酶解法制备速溶普洱茶过程中酶组合方式、酶添加量、酶解时间、酶解温度、料液比、浸提次数对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量均有极显著影响（p＜0.01）。最佳工艺条件下，酶解法生产速溶普洱茶中茶可溶性糖、游离氨基酸含量高于水浸提法与乙醇浸提法。乙醇浸提法生产速溶普洱茶中茶多酚含量最高。综合考虑，酶解法生产速溶普洱茶较优。

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