绿茶贮藏保鲜技术研究进展

李铁汉 ， 方仕茂 ， 王玉洁 ， 苏欢 ， 宁井铭 *， 武卫权 ， 曾雪鸿

（1.安徽农业大学茶与食品科技学院，安徽合肥 230036；2.茶树生物学与资源利用国家重点实验室，安徽合肥 230036；3.安徽省六安瓜片茶业股份有限公司，安徽六安 237010）

中国是茶的故乡，是茶叶生产和消费大国，其中绿茶是六大茶类中最受欢迎的茶类之一[1]。绿茶属于不发酵茶，氨基酸、茶多酚、脂肪酸等内含物质含量丰富，在贮藏、销售等环节中极易受水分、温度、湿度和光照等因子的影响，使干茶色泽变黄、滋味失鲜等品质下降从而造成经济价值损失[2]。因此，在贮藏保鲜中，如何控制环境因素（内因：含水量；外因：温度、湿度、光照和氧气）是保持绿茶品质特征的关键。文章分析了绿茶在贮藏过程中环境因子导致品质下降的机理，并综述了近年来绿茶保鲜研究进展，详述了传统与新兴保鲜技术的优劣性，以期为绿茶贮藏保鲜提供思路和参考。

1 环境因子对绿茶贮藏保鲜的影响

绿茶品质在贮藏过程中易受水分、氧气、温度、光照等因子影响，且各因子间相互作用影响显著，加速茶叶品质的下降，导致失去原有新鲜的品质特征，包括干茶色泽褐变、茶汤发暗和茶香不纯等问题的发生。

1.1 水分

水分是大多数化学反应和微生物滋生的前提，含水量和水分活度（Aw＝ERH(%)/100，ERH＝环境的相对湿度）是影响干茶保鲜的重要因素。绿茶贮藏在湿度较高的环境下通过毛细管作用吸附水分，导致干茶水分增加发生老化、霉变[3-6]。在常温贮藏条件下，陆锦时等[7]通过对不同级别的烘青绿茶贮藏前后的成分测量发现，含水量低于3.0%时品质变化较小，而含水量高于6.0%则品质下降显著。陈国风就低水分活度对茶叶品质的研究发现，3%是茶叶的最低的含水量，含水量控制在4.0%～6.0%及Aw＜0.5能有效防止微生物对茶叶的污染[8]；当干茶含水量在7.0%以上时，任何保鲜技术或包装材料，都难以保持绿茶的品质而发生霉变[9-12]。因此，控制干茶含水量和隔离空气中的水分是贮藏关键。

1.2 氧气

氧气是影响茶多酚、维生素C和脂肪酸类等物质氧化降解的重要因子[13]。余雄辉等[14]通过对比试验得出，绿茶在脱氧条件下保鲜比不脱氧保鲜维生素C含量高20.0%、质量评分高30.0%。另有研究表明绿茶包装内含氧量控制在0.1%以下能有效抑制内含成分的氧化，保持绿茶的品质特征[15]。因此，除氧保鲜能有效保持绿茶的色香味形从而延长绿茶贮藏时间。

1.3 温度

贮藏温度与茶叶品质劣变速度密切相关。低温能够有效抑制微生物的滋生、延缓内含成分氧化裂解速度。PARK等[16]对绿茶采用不同温度贮藏保鲜且对所有样品经过厌氧处理，发现-10℃条件下化学成分损失较少；而且-10℃贮藏12个月等同于4℃贮藏8个月、25℃贮藏4个月的保鲜效果，说明低温能很好的延缓茶叶品质的劣变速度。王钟音等[17]在常温、15℃和-10℃的贮藏条件下对绿茶的劣变速率进行了探究，结果表明温度每升高10℃，劣变速率加快3～4倍，相比之下-10℃是最有效的贮藏保鲜方法。进一步的研究表明在-15℃、4℃和常温的贮藏条件下名优绿茶的氨基酸、茶多酚和咖啡碱等都呈下降趋势；贮藏温度为-15℃时，内含成分保留量相对较多[18]。综上，绿茶在5℃条件下贮藏8～12月，品质基本保持不变且经济有效；在-10℃～-15℃贮藏能有效延缓品质劣变，保质在2～3年，但能耗比较大，成本高。

1.4 光照

光照会促进叶绿素分解导致干茶色泽由绿变黄，同时引起脂肪酸类物质降解为低分子的醛、酮、醇等物质，产生难闻的挥发性气体，使原有的鲜爽香味散失。汪毅等[19]采用有光和无光的贮藏方法，结果发现在有光的条件下，绿茶内含成分氨基酸、咖啡碱和多酚类等物质呈明显下降趋势，干茶色泽变黄或变褐、香气低沉、滋味变淡或有“日晒味”；而在避光贮藏条件下，能明显减缓氨基酸、维生素C和多酚类等内含物质的降解，延缓绿茶品质降低。

2 贮藏过程中主要化学成分的变化

绿茶质地疏松多孔、内含物质丰富，在贮藏保鲜过程中易受环境中水分的影响而导致内含成分的变化，又因贮藏环境的温度、氧气、光照等影响而导致叶绿素降解、蛋白质水解、茶多酚氧化等，进而导致绿茶品质下降。因此，通过合适的贮藏方法来抑制内含成分的降解氧化是我们首要的目的。

2.1 叶绿素

叶绿素是构成绿茶外观、汤色和叶底色泽的主要成分之一。干茶中叶绿素以脱镁叶绿素和叶绿素酸酯形式存在，贮藏过程中易受光照、温度影响而氧化裂解形成脱镁叶绿素酸，从而导致干茶叶底由绿变黄变褐[20]。赵熙等[21]通过丙酮浸提比色法对保靖黄金绿茶在贮藏过程中叶绿素含量的变化研究，发现经过12个月的贮藏降幅达到37.81%且前4～6个月降幅最快下降幅度达到26.46%，其中叶绿素a的降解速度大于叶绿素b。干茶的含水量对叶绿素降解具有显著的影响，研究表明干茶含水量越高，叶绿素氧化裂解速度越快[11]。

2.2 氨基酸

氨基酸是构成绿茶茶汤鲜爽味的重要成分，但易受环境因素影响而降解和转化，使得茶汤失去原有的鲜爽味。已有研究表明：名优绿茶在贮藏一年的过程中受环境的影响，氨基酸含量呈现高低起伏的变化但其总体含量为降低趋势[21-22]。原因可能在于贮藏前期大量水溶性蛋白质水解形成的游离氨基酸高于降解，而后期水溶性蛋白的水解降低不能抵消茶氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸及精氨酸等含量减少对滋味带来的影响，并且氨基酸还可以与多酚类物质、可溶性糖等形成黑褐色、不溶性的聚合物，使茶汤失鲜。

2.3 茶多酚

茶多酚包括黄酮类、黄酮醇类、花青素花白素类和酚酸缩酚酸类等物质，其中黄酮类对绿茶的色、香、味等品质的形成有重要作用，且对绿茶抗氧化活性和抑制自由基活性变化有显著影响[11]。吴桂玲等[13]和FRIEDMAM等[23]研究结果指出，在氧气和温、湿度相对高的贮藏环境中，茶多酚越容易被氧化形成红褐色的物质，导致汤色变深、滋味失鲜；表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）和表儿茶素没食子酸酯（ECG）含量下降导致茶多酚总量下降，当总多酚总量下降5.0%时，滋味变淡、汤色变黄、香气变低，当其下降25.0%时，绿茶基本失去原有的品质特征。

2.4 维生素C

维生素C是绿茶中存在的天然抗氧化物质，其含量的高低对绿茶保质起着重要影响。在贮藏保鲜过程中维生素C主要以抗坏血酸和脱氢抗坏血酸两种形式存在，但易受环境中氧气的影响，抗坏血酸易发生氧化形成脱氢抗坏血酸；郭桂义等[9]在名优绿茶劣变机理中指出还原型维生素C在贮藏环境中因氧气、水分、温度的影响转变成氧化型维生素C，导致品质下降、营养成分丢失，干茶色泽变黄、汤色褐变[9,11]。因此，维生素C的保留量与绿茶品质呈正相关。

2.5 脂肪酸

脂肪酸是构成绿茶香气的重要基质，主要有油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸、硬脂酸、棕榈油酸等。在贮藏环境中水分过高容易加速脂肪酸的降解；另外，不饱和脂肪酸易受紫外光氧化[24]。水分和温度对残存的酶有活化作用，从而加速脂肪酸氧化生成具有陈味的醛、酮、醇等物质，导致品质下降[25]。

3 绿茶贮藏保鲜技术分析

传统茶叶贮藏保鲜方法较多，贮藏的工具也形式多样，如表1所示，茶叶在不同时期的贮藏方式逐步完善丰富。唐宋时期的饼茶、团茶和末茶，主要以不同材料纱布、练囊、箬叶、陶瓷以及用漆盒来制成的茶合、茶瓶来贮藏茶叶，包装材料带有社会阶层的特色。而明清时期多以散茶为主，则以瓷、陶、金属、漆器为材料制成具有良好密封性的保鲜器皿为主[26]。贮藏保鲜方法因时而异，但旨在为茶叶保鲜提供一个避光、隔湿、密封的环境，减缓茶叶劣变速率。

表1 传统贮藏方法Table 1 Traditional storage methods

随着时代的发展，人们对茶叶的喜爱度越来越高，从而茶叶产量也不断增加。为了满足消费者对茶叶品质的需求，如表2所示，目前主要以干燥贮藏、低温冷藏、除氧保鲜及生物保鲜剂等技术结合特殊包装材料来贮藏保鲜。

3.1 干燥贮藏保鲜技术

干茶易吸收空气中的水分，导致干茶条索松弛及色泽变暗、汤色变黄变暗、香气低沉、滋味淡薄、叶底发暗等[6]。绿茶含水率的高低对茶叶品质影响显著，将其控制在4.0%～6.0%结合有效的贮藏方式，能够有效的保持茶叶品质。除了控制干茶含水量，也可以使用生石灰、木炭、硅胶、分子筛、蒙脱石等制成除湿剂，通过除湿剂的吸水性能来降低水分活度，达到保鲜效果，可反复烘干重复使用；贺杨堃等[27]研究出一种由氯化钙（0.25 mol/L）和氯化镁（0.25 mol/L）组成的新型硅胶复合干燥剂，吸湿速率快、吸水量多、重复使用次数高达6次且再生率在92.0%以上；邬欣蕾[28]通过以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）为原料制成高吸水树脂食品干燥剂与分子筛、蒙脱石做对比试验，发现羧甲基淀粉钠（CMS）、AM、安息香二甲醚（BDK）、聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）等在一定比例的加入量下，吸水效果最佳且健康环保、价格低廉。干燥贮藏法简单有效、且成本低，但其需要定期更换。

表2 茶叶不同贮藏保鲜技术分析结果Table 2 Analysis results of different storage and preservation techniques in tea

3.2 低温冷藏技术

低温冷藏技术是通过控制环境温度从而降低茶叶内生化反应速率；不仅能起到保鲜、保绿、保质的特点，还能延长其保质期提高茶叶的经济价值。滑金杰等[29]通过设定温度补偿处理结合不同温度（-20℃、-5℃和4℃）贮藏发现含水量保持在6.0%以下，4℃下进行温度补偿处理不仅能有效提高化学成分的保留量，而且还能降低成本；-20℃保鲜效果最好，但从冷库取绿茶时要注意时效处理，避免冷热交替、吸湿劣变。KANBE等[30]研究发现在-5℃条件下，结合抽气充氮及铝制气密保鲜材料能较好保持茶叶品质。目前，冷库一般控温于-1℃～8℃之间、环境的相对湿度在65%以下，常被大型企业用于贮藏大批量的茶叶，其保鲜效果显著但耗能比较大；大企业多用冷库而小农户多用冰箱。因此，研制出高效保质、节能环保且价格实惠的冷藏设备及结合其它保鲜材料进行贮藏是目前应努力的方向。

3.3 除氧充氮保鲜技术

氧气是导致茶叶品质氧化降解的重要物质，除氧充氮可以有效的阻隔氧气，防止茶叶劣变。常见除氧保鲜技术可分为真空和除氧，除氧技术包括抽气充氮—机械除氧和除氧剂—生物化学除氧。

真空包装是用包装机将袋（罐）内空气抽出并封口，达到相对“真空”状态；而抽气充氮包装是将袋（罐）内空气完全抽出，然后充入纯度很高的氮气并密封。研究表明：真空包装容易把干茶挤碎且将空气全部抽干净对机器要求很高；而抽气充氮对氮气纯度要求很高但干茶易把袋子扎破、漏气，而失去保鲜效果；二次抽真空方法：首先将包装袋内空气抽出并充入氮气、再抽气成“真空”状态，不仅解决了一次抽真空的问题，还有保留香气的效果[8，9，32]。常见的除氧剂分为两大类：一类是还原态铁粉、亚硫酸盐类等低化合价为主的无机物，利用其氧化吸氧降低含氧量，缺点是具有时效性、需定期更换；另一类是酶、维生素C、异维生素钠、天然维生素E、亚油酸等天然有机物，不仅能除氧除湿，而且安全卫生。将干茶和除氧剂装入气密性良好的复合膜容器并封口，氧含量可在短时间内（24 h）降至0.1%以下[33]。对炒青茶、烘青茶及对照组分别做除氧和不除氧处理，发现采用除氧剂贮藏的绿茶在感官审评和生化指标测定上均明显优于对照组，得出除氧贮藏效果最佳[34]。真空包装、抽气充氮保鲜技术适用于小包装贮藏且保鲜性能好，但对设备和成本要求高；采用天然除氧剂贮藏保鲜成本低、操作简单，结合干燥剂贮藏的效果更显著[35]。

3.4 生物保鲜剂保鲜技术

生物保鲜是一种利用微生物本身或者代谢产物保持绿茶品质并融合多学科的新兴技术。生物保鲜技术主要包括：（1）微生物拮抗保鲜菌主要是依靠微生物与致病菌、微生物、细菌通过竞争、拮抗的作用杀死、抑制有害微生物或产生生物膜，阻隔氧气。刘浩元[36]将厌气性腊样芽孢杆菌冻干制成菌粉与干茶按照一定的比例混合、密封包装、放置3℃～5℃冷藏，利用芽孢杆菌在干茶表面形成生物膜的性能，从而起到气密、保香、防潮等保鲜效果。（2）天然保鲜剂是从天然物质中通过提取、分离、筛选等步骤制备而成。马汉祥[37]利用葡萄糖氧化酶、多酚氧化酶、β-1,3-葡聚糖酶等复合酶液与柠檬酸、金银花、油茶粕等提取液制成保鲜剂，均匀喷洒在绿茶表面形成保护层（100 g干茶喷洒15 g复合酶液），再结合辐射、抽气充氮、纳米塑料薄膜等处理，在40℃下贮藏100天品质依然较好；张玲等[38]通过在绿茶贮藏前加入葡萄糖氧化酶，依靠其氧化吸氧达到除氧保鲜效果；叶阳等[39]利用水溶性脱乙酰壳聚糖、绿茶提取物（茶多酚或茶多糖）及天然维生素C组成绿茶常温生物保鲜剂，使用时配成溶液喷洒在干茶表面，具有抑菌、抗氧化、低吸湿功效的“膜外衣”保鲜效果。

中国农科院茶叶研究所研发的FTS绿茶保鲜剂和用活性干燥剂 （15.0%）、焦亚硫酸钠（15.0%）、维生素 C 钠（60.0%）、维生素 C（10.0%）研制的绿茶保鲜剂，加工成小包装袋与干茶一起贮藏，既能除湿除氧又安全卫生[39-40]。但是，绿茶是由茶树的芽、叶、嫩茎为原料加工而成，不添加任何非茶类等添加剂的食品 （GB/T 14456.1-2017）；而微生物拮抗保鲜菌和天然保鲜剂是通过喷洒在茶叶表面形成一层保护膜，违背了国标对于添加剂的限定。

3.5 利用包装材料的保鲜技术

选择具有防潮、阻氧、阻光、无异味、抗拉伸性强和热封性强等特性的包装材料是绿茶贮藏包装的关键。当前市面上可分为四类包装材料：（1）纸质材料：具有较好的遮光、操作方便等特点，但密封、隔湿、阻氧效果不佳。（2）塑料材料：可塑性强、密封性和隔湿效果好但不易降解、材料单一易被扎破。（3）陶瓷和金属材料：具有防潮性能强、密封性好、可重复使用的特点；但陶瓷材料易碎、成本高、可塑性差，而金属材料使用不方便且成本高。（4）复合型包装材料：不仅具有塑料的可塑性强且抗拉度强、热风性好；而且隔湿阻氧性能强，保鲜效果优于普通聚乙烯袋[41]。赵素芬等[42]通过对比低密度聚乙烯 （LDPE）、双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）/聚乙烯袋 （PE）、BOPP/聚酯薄膜（PET）/PE、铝箔复合膜（PET/AL/PE）、BOPP/铝箔（AL）/PE等五种包装材料，用SPSS方法分析茶多酚、氨基酸、抗坏血酸等含量的变化得出：保鲜效果最差的是LDPE这种单层薄膜料，BOPP/PET/PE和PT/AL/PE保鲜效果相对最好。黄媛媛等[43]研制了一种纳米翅料包装袋，贮藏240天发现，透氧量比普通的包装材料低2.1%，维生素C、茶多酚、氨基酸及叶绿素分别比普通包装保留量高7.7%、6.9%、10.0%、2.0%。目前高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯、PET等与LDPE复合而成的双层或三层复合材料是绿茶保鲜包装的理想材料。此外，由PE、纳米Ag/TiO2等材料制备纳米包装材料不仅透氧率、透湿率极低，且阻隔性能极佳[44]。单向透气阀包装袋操作方便、阻隔性能好、成本低，目前在咖啡、食品等领域应用比较多，但在茶叶中未见使用[45]。

3.6 其他促进贮藏保鲜工艺或技术

HUANG等[46]通过对茶叶叶面施加硒肥，研究表明：绿茶内硒成分、维生素C等含量增加，从而提高绿茶抗氧化能力，延缓绿茶老化速度；毛忠贵等[47]采用物理磁场休眠技术抑制绿茶中氧化酶活性，防止有效成分的氧化；这两种方法通过加工工艺改变茶叶内因子达到保鲜效果，而非通过改变贮藏方式延长绿茶的保质期。

4 问题与展望

绿茶在贮藏过程中，每一种环境因子或因子间的相互作用都会导致化学成分含量的变化，引起品质下降。目前来看，绿茶贮藏保鲜技术最安全、最有效的方法仍然是低温冷藏法，不仅保鲜效果佳且安全有效、无毒无异味。因此，通过低能耗、低成本、高保效的贮藏方法控制贮藏环境、抑制化学成分的变化，保证绿茶品质，是我们一直探索的方向。如：（1）绿茶贮藏中维生素C的保留量可作为其品质变化的重要指标。通过检测不同贮藏条件下维生素C含量的变化，观察茶叶品质下降时维生素C含量变化的节点，为绿茶贮藏提供数据支撑；通过添加适量天然抗氧化保鲜剂或通过其他的贮藏方式延长干茶的贮藏时间。（2）目前绿茶最适贮藏含水量是4.0%～6.0%，跨度区间较大，因此对贮藏条件要求也不同，仍需深入研究。通过设置不同低温贮藏（4℃、-10℃、-20℃等）对不同绿茶含水量（3.0%、5.0%及7.0%）的交叉影响，检测其化学成分含量的变化趋势，找到不同冷藏条件导致不同含水量绿茶品质变化的节点，得出最佳贮藏时间；如第一个时间段用4℃贮藏、第二个时间段内用-10℃贮藏、第三个时间段内用-20℃甚至更低温度来贮藏绿茶，这样既延长绿茶的货架期又降低成本、减少耗能。（3）如今的包装材料成本高、不易降解，创新型包装材料仍需深入研究。