绿茶茶汤浸提工艺的优化探究

吴咏芳 王瑶 刘芬

摘 要 为了减少干茶加工过程中人力、物力的消耗，以及避免干茶制作过程中的生化成分的破坏，本实验直接利用鲜茶汁来进行浸提研究。实验以绿茶的浸提温度、茶水比以及浸提的时间为影响因素，采用正交试验设计，探究提取条件对鲜叶的生化成分浸出率影响，来探索绿茶鲜汁的浸提工艺参数。

关键词 绿茶鲜汁;茶水比;浸提

中图分类号：TS272.51 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.29.075

1 前言

1.1 茶饮料发展市场

茶饮料（茶汤）是指以茶叶的水提取液或其浓缩液、茶粉等为原料，经加工制作成的，保持原茶汁应有风味的液体饮料，可添加少量的食糖和（或）甜味剂[1]。美国最早于1950年制备出速溶茶，以此开始了茶饮料的发展历程，随后在20世纪60年代开始冰茶的规模化工业化生产[2]。日本在20世纪80年代初率先研发和生产灌装茶水饮料，随后开发出纯茶饮料和保健茶饮料[3]。我国茶饮料起源于20世纪80年代中后期，但由于各种因素直至20世纪90年代中期才开始被大众真正接受[4]，但当时茶饮料并未进入快速发展时期：1995—1998年是茶饮料的成长期，消费量获得稳步增长;1999—2002年进入快速增长期，产量和消费量得到成倍增长;2003—2007年处于稳定增长期，2007年后进入了快速发展阶段[5]。2009年中国茶饮料产量超过了700万吨，2011年产量已超过900万吨[6]。中国茶饮料消费市场几乎以每年30%的速率增长，占中国饮料消费市场份额的20%[7]，超越了果汁飲品，大有赶超碳酸饮料之势。而据欧睿国际公司对特定中国市场的研究报告表明，2017年中国茶饮料市场总零售额为1181.77亿元，总零售量为1442.3万吨，中国茶饮料的生产量和消费量居世界第一，茶饮料销量约占全国软饮料总量的8% [8]。目前我国人口约有14亿，如果每个人每年多喝500 mL茶，那么茶饮料市场还将增加70万吨的销量。由以上数据可见，我国茶饮料有着巨大的销售提升空间，并且随着人们生活质量的提高和生活观念的转变，更多人越来越注重健康和原生态，因此茶饮料的发展潜力仍然巨大，如何优化茶饮料的加工工艺仍然是发展茶饮料产业的重要部分。

1.2 茶饮料加工的研究现状

目前绿茶饮料的制备主要是以干茶为原料进行调配等一系列加工过程，但干茶本身还需经历一系列的高温加工过程，这不仅耗时耗力增加了制备茶饮料的成本，而且高温对茶叶品质也带来了不利的影响。直接以绿茶杀青叶为原料进行加工则可以避免传统茶饮料制作方法对茶叶品质的破坏，使得汤色翠绿明亮、滋味爽口、香气略带青草香，同时还可以增加茶饮料的收益。利用压榨法对杀青叶进行榨汁，蒋文莉[9]做过相关研究，制得的鲜茶汁品质尚可，但得率太低，所以不适宜应用在工业化生产上[10]。采用浸提工艺制备绿茶饮料，张凌云等[11]曾经做过研究，探究了水古茶品种鲜叶的最佳浸提条件。

1.3 浸提工艺对茶叶生化成分含量的影响研究

优化浸提工艺对茶饮料的发展有着非常重大的意义，浸提工艺中对茶叶生化成分有影响的因素包括：茶树品种、茶叶形状、茶水比、浸提温度、浸提时间、冲泡次数及pH值等。但影响茶叶生化成分含量最主要的三个因素是浸提温度、浸提时间和茶水比。

1.3.1 浸提温度对茶叶生化成分含量的影响

根据扩散原理，茶叶浸提温度升高，则茶叶当中的茶多酚，咖啡碱和氨基酸的浸出率会升高，不同的茶树品种所需要的浸提温度不同，当茶汤浸提温度达到100℃时，茶叶的生化成分会有所下降，茶叶品质下降，有熟汤味。

1.3.2 浸提时间对茶叶生化成分含量影响

浸提时间长短对茶叶生化成分含量有着重大影响，一般随着浸提时间的延长，茶叶浸提率提高。但浸提时间过长，茶叶具有熟汤味，影响茶叶感官品质，浸提时间过短，不能有效地浸出茶叶中的风味物质。

1.3.3茶水比对茶叶生化成分浸提含量影响

茶水比（茶叶重量与浸提水体积之比）对茶叶生化成分含量也有着重大影响，茶水比比值越小，茶汤浸提液浓度高，可以减少茶叶香气物质的挥发散失，提升茶叶感官品质。茶水比比值过小，会降低提取的制率，同时也对茶叶的感官品质有着负面的影响。

1.4 本实验的研究目的及意义

本实验以江西婺源本地种茶叶为实验对象，鲜叶杀青后粉碎作为实验材料，通过正交设计方法来探究不同浸提温度、浸提时间以及茶水比3个条件对浸提后的茶汤生化成分含量的影响，并通过对实验结果进行比较得出婺源本地种的最佳浸提条件，为发展婺源本地种纯茶饮料的生产提供理论依据。

2 材料与方法

2.1 材料与仪器

2.1.1 实验材料

婺源本地种茶鲜叶，采摘标准：一芽二叶，鲜叶摊放2 h，手工杀青后摊凉，再用粉碎机绞碎，密封装袋后置于冰箱中冷藏保存。

2.1.2 实验试剂

酒石酸亚铁溶液，碱式乙酸铅，0.01 mol·L-1盐酸溶液，4.5 mol·L-1硫酸溶液，pH=8.04磷酸盐缓冲液，pH=7.5磷酸盐缓冲液（由1/15 mol·L-1磷酸氢二钠和1/15 mol·L-1磷酸二氢钾混合而成），茚三酮显色剂，超纯水等。

2.1.3 实验仪器

铝盒烘皿（内径75～80 mm）;101型电热鼓风干燥箱（北京市永光明医疗仪器有限公司）;SHZ-D（Ⅲ）循环水式多用真空泵（河南省予华仪器有限公司）;HWS-28双列八孔恒温水浴锅（上海慧泰仪器制造有限公司）;分析天平（感量0.001 g）;减压抽滤装置;真空干燥器（内装有效干燥剂）;500 mL锥形瓶;烧杯;胶头滴管;移液管;量筒;25 mL、500 mL容量瓶;具塞三角瓶;UV754N紫外可见光分光光度计（浙江屹立工贸有限公司）;二两装高速万能粉碎机;杀青锅。

2.2 实验方法

鲜叶摊放2 h后采用手工杀青，摊放冷却至室温后利用高速粉碎机粉碎，装至密封袋中并置于4 ℃冰箱冷藏保存，以备使用。

2.2.1 实验设计

称取上述冷藏叶样品3.000 g，根据正交设计出的不同组合方案进行浸提，见表1，提取的过程中每5 min进行一次搅拌。浸提完成后，待茶汤冷却至室温后用定性滤纸（杭州富阳北木浆纸有限公司）抽滤，定容后待试液冷却到室温后测定各项指标。

2.2.2 实验样品的测定内容及方法

茶叶含水量测定参照（GB/T8304-2002）[12];茶叶水浸出物含量测定参照（GB/T8305-2002）[13];茶多酚含量测定采用酒石酸铁比色法（GB/T8313-2002）[12];氨基酸总量测定采、咖啡碱含量测定采参照GB/T8312-2002紫外分光光度法[14]。

2.2.2.1茶鲜叶含水率

式中M1—试样和烘皿烘前的质量（g）;

M2—试样和烘皿烘后的质量（g）;

M0—试样质量（g）。

根据上述式子求得本次实验的婺源本地种杀青叶的平均含水率为59.81%。

2.2.2.2茶样水浸出物含量

式中m1—干燥后的茶渣质量（g）;

m0—试样的质量（g）;

c—试样干物质含量（%）

根据所列式子求得杀青后的茶样水浸出物含量为55.33%。

3 结果与分析

根据正交实验结果可知不同浸提工艺对呈味物质提取量的影响，见表2，茶叶的浸提温度，浸提时间及茶水比对茶叶当中的茶多酚、氨基酸、咖啡碱含量均有极显著的（P<0.01）影响。三个因素不同水平對每个指标影响的K值、R值以及F值如表2所示。总体而言，温度（50℃）、浸提时间（20 min）、茶水比（1：20）时，茶叶生化成分的酚氨比比值最低为3.73，咖啡碱含量在温度、浸提时间、茶水比均为水平1时，浸出率最低。

3.1 温度对呈味物质提取量的影响

通过表3可知茶多酚、氨基酸和咖啡碱三种呈味物的提取量均随着温度上升而提高。其中茶多酚的提取量随温度的上升而增加得最为明显，且三个水平之间的差异极显著（P<0.01）。提取温度从30 ℃提高至50 ℃时，氨基酸和咖啡碱的提取量极显著（P<0.01）提高，而50 ℃提高至70 ℃时差异不显著（P>0.01）。茶汤的鲜爽主要取决于氨基酸含量，而茶多酚和咖啡碱过高则分别使得涩味、苦味增强。由此可见，50 ℃是综合口感与呈味物质提取量得出的最佳提取温度。

3.2 不同提取时间对呈味物质的提取量影响

从表4可知浸提时间对茶多酚的提取量影响均不显著（P>0.01）。而对于氨基酸含量，10 min与20 min、20 min与30 min相比差异不显著（P>0.01），但10 min与30 min相比差异极显著（P<0.01）。由此可见，时间20 min和30 min对氨基酸含量的影响一样。浸提时间20 min可以将咖啡碱提取完全。

3.3 茶水比对生化成分含量影响分析

通过表5数据可知茶水比对茶多酚含量的影响均为极显著水平（P<0.01），茶多酚的提取量随着水量的增加而增加。对着氨基酸和咖啡碱而言，1：50的茶水比足于将二者提取完全。综合考虑提取效率，水的用量应尽可能地少，从而减少浓缩提取液的量，减少能耗，1：50茶水比相对合适。

4 结论

根据实验的综合数据，当温度在50 ℃和70 ℃时氨基酸与咖啡碱的含量差异均不显著，而高温会降低茶汤的明度，低温则可以保持茶汤的明度，所以浸提温度以50 ℃为宜;时间在20 min和30 min时生化成分含量差异均不显著，但随着时间的增加茶汤的浑浊度也会上升，浸提的时间以20 min较为适宜;氨基酸和咖啡碱含量在达到1∶50之后其结果无显著差异，而茶比水过低时，冷后浑总量会上升，由于氨基酸、咖啡碱变化不显著，从而使茶汤滋味相对淡薄[11]。因此比较得出当茶水比在1∶50时浸提的结果较理想。综合整个实验数据可以得出，浸提温度和茶水比对浸提结果的影响大于浸提时间对其的影响，婺源本地种的最佳浸工艺参数是茶水比1∶50，温度50 ℃，浸提时间20 min。

参考文献：

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（责任编辑：赵中正）