贮藏条件对颗粒型绿茶品质变化规律的影响及货架期初探

苏小琴，刁春华，孔俊豪，涂云飞，左小博，谭蓉，杨秀芳

（1.中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院，浙江杭州310016；2.浙江省茶资源跨界应用技术重点实验室，浙江杭州310016）

我国是绿茶生产和消费大国，2019年我国绿茶产量177.29 万吨，占总产量的63.47%[1]。绿茶主要在我国的浙江、江苏、江西、湖南、湖北、四川、贵州、山东等茶叶主产省生产。绿茶内含物质丰富，具有抗氧化、抗癌、防龋齿、预防心血管疾病等功效， 被联合国卫生组织推荐为六大健康饮品之首[2-5]。颗粒形绿茶是我国绿茶中十分重要的类别，主要包括内销颗粒形名优绿茶和外销大宗珠茶。

绿茶在贮藏、流通和消费等环节，“色、香、味、形”等指标会出现不同程度的劣变，影响商品特性和饮用价值， 这已成为亟待解决的产业发展问题[6]。绿茶贮藏过程中发生的品质劣变，主要是由于茶叶中理化成分在外界环境因子如湿度、温度、氧气、光照等作用下发生自动氧化、聚合、降解等多种化学反应所导致的[7-8]。研究显示，每升高10 ℃，绿茶干茶及汤色的褐变速度加快3～5 倍[9-11]。相对湿度的增大也会使茶叶含水量增加， 加速内含成分的氧化反应，发生陈化[12]。肖文军等[13]研究发现，名优绿茶贮存一年后儿茶素含量下降37.89%，酯型儿茶素与简单儿茶素降幅分别达32.43%和56.59%。MENDEL 等[14]发现茶叶在20 ℃贮藏6个月，EGCG 下降了28%，ECG 下降51%。陆锦时等[15]研究表明，绿茶贮藏过程中儿茶素含量明显下降，降低幅度达39.99%。赵熙等[16]研究发现绿茶贮藏过程中儿茶素、 游离氨基酸和叶绿素含量降低显著（p＜0.05）。目前，关于环境因子对绿茶品质成分变化的规律已进行了大量研究， 但颗粒型绿茶在贮藏过程中的品质变化及其对环境因子的敏感差异性研究依然缺乏， 针对颗粒绿茶贮藏品质变化并提出保质期预测方面的研究也鲜有报道。食品保质期即食品货架期，是指食品自出厂之日起，经过各流通环节直至到消费阶段， 它所能保持质量不变的时间长度[17]。通过对品质劣变规律的研究，准确预测食品货架期是非常必要的。食品加速货 架 期 试 验 法 （Accelerated shelf-life testing，ASLT）是一种有效、快速的食品货架期预测方法，其在食品品质变化规律及保质期中的研究较为广泛[18-20]。

文章以颗粒型绿茶为研究对象， 采用影响因素试验模型，研究水分、温度、光照因子对茶多酚、儿茶素、咖啡碱、可溶性糖、叶绿素等理化成分，及感官品质变化的影响， 确定环境因子对绿茶贮藏品质影响的差异性和特征性， 揭示颗粒绿茶贮藏品质变化规律。同时，文章进一步采用ASLT 方法结合Q10模型，以主要理化成分、感官品质为指标，建立颗粒绿茶的货架期预测模型， 用以预测颗粒绿茶在不同贮藏温度下的货架期。为颗粒型绿茶消费、贮藏提供科学指引，并为颗粒型绿茶贮藏过程中的品质提升及相关保鲜技术的开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

颗粒型绿茶（贵州绿宝石）为2018年春茶，一级，购自贵州余庆凤香苑茶业有限责任公司。产品自生产后放入0～5 ℃冷库贮藏，于2018年5月采用铝箔袋包装，每袋装50 g。

乙腈为色谱纯， 购于天津市康科德科技有限公司；福林酚、碳酸钠、甲醇等均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司； 其余试剂均为国产分析纯。

SHH-SDT 综合药品稳定性试验箱，重庆永生仪器有限公司；Waters1525 高效液相色谱仪（C18色谱柱），美国Waters 科技（上海）；5804R 高速离心机， 德国Eppendorf 公司；DK-S24 电热恒温水浴锅，上海精宏试验设备有限公司；AL204 电子天平， 梅特勒托利仪器有限公司；UV-2102PC 型分光光度计，尤尼柯（上海）仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 绿茶影响因素试验

参照《药典》原料药与药物制剂稳定性试验指导原则[21]，设计颗粒型绿茶贮藏短期试验。取绿宝石茶样品适量平铺于直径15 cm 表面皿中， 使其形成厚度10 mm 的薄层， 置于药物稳定箱中，按表1 所示条件开展贮藏试验， 分别于第0、5、10 d取样，用于理化指标测定和感官审评。

表1 绿茶贮藏环境条件Table 1 Environmental factors of green tea during storage

1.2.2 绿茶加速货架期试验

为确定颗粒绿茶货架期，开展ASLT 实验，以贵州绿宝石茶为研究对象， 以50 g/袋预包装，存贮于药品稳定箱中， 试验参数参照团体标准TCNFIA 001—2017 《食品保质期通用指南》[22]，具体试验条件为： 温度（40±2）℃， 相对湿度60%±5%；温度（30±2）℃，相对湿度60%±5%，分别于贮存第0、1、2、3、6月时取样， 用于理化指标测定和感官审评。

1.2.3 理化指标测定

含水率测定参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》；茶多酚、儿茶素和咖啡碱含量测定参照GB/T 8313—2018 《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测》；叶绿素含量测定参考JOHAN 等[23]方法进行测定。可溶性糖含量测定参考刘海英等[24]的蒽酮比色法。

1.2.4 感官审评方法

感官审评参照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》[25]，按照外形、香气、汤色、滋味、叶底感官因子由专业审评人员审评。

1.2.5 Q10模型预测货架期

通过对茶多酚、咖啡碱、儿茶素等含量变化的分析，结合感官审评结果，确定颗粒型绿茶在40 ℃和30 ℃下的货架寿命， 再根据Q10模型推算常温下产品货架期[26]。对于温度相差10 ℃的两个贮藏条件， 产品货架期寿命比率Q10计算方法如式（1）所示，常温条件下产品货架期推算，方法如式（2）所示：

式中：Qs（T）为所求T ℃下货架期；Qs（T0） 为T0℃下货架期；△T 为T 与T0的温度差。

1.3 数据分析

所有数据均开展3 次平行测定， 结果以平均值±标准偏差形式表示，采用SPSS 19.0 软件分析，使用Duncan 检验，p＜0.05 代表存在显著差异。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏条件对绿茶理化指标的影响

不同贮藏条件下颗粒绿茶的主要理化指标变化见表2。由表可知，高温、高湿或高光条件下贮藏5 d 和10 d 后， 绿茶中含水率显著增加 （p＜0.05），茶多酚、氨基酸、可溶性糖、儿茶素总量、EGCG、ECG、EGC、EC、叶绿素a、叶绿素b 和叶绿素总量有不同程度的降低。其中高湿对含水率和可溶性糖影响最剧烈，高湿下贮藏5 d 和10 d 后，含水率比初始值分别增加了4.2 倍和4.3 倍，可溶性糖含量比初始值分别下降19.78%、12.57%。高温对叶绿素含量变化最剧烈， 高温下贮藏5 d 和10 d 后， 叶绿素b 含量比初始值分别下降45.38%、58.33%， 叶绿素总量比初始值分别下降19.88%、22.43%。高温或高光下贮藏5 d、10 d，酚氨比显著增加（p＜0.05），尤其是高光贮藏10 d，酚氨比达7.82，比初始值增加了38.41%，高湿贮藏5 d 呈下降趋势（p＜0.05）。而C 和咖啡碱含量整体变化相对平缓。试验表明，茶多酚、儿茶素、氨基酸、可溶性糖、 叶绿素在颗粒绿茶贮藏过程中发生了不同程度的氧化、降解，是其品质陈化劣变的主要物质。且水分、温度、光照因子对颗粒绿茶的化学成分影响存在差异性，可溶性糖易受湿度影响，叶绿素易受温度影响，而茶多酚、氨基酸、儿茶素含量受温度、水分和光照的综合影响，之间差异性较小。理化成分在不同环境因子下含量变化的差异性可能与他们的降解途径不同有关。

表2 不同贮藏条件下绿茶中主要理化指标变化情况Table 2 Changes of different physicochemical component content of green tea under different storage conditions

2.2 不同贮藏条件对绿茶感官品质的影响

按照GB/T 23776—2018 茶叶感官审评方法，对不同贮藏条件下绿茶样品感官审评， 结果见图1。由图可知，高温、高湿和高光条件下贮藏绿茶，其外形、汤色、香气、滋味和叶底评分及感官总分均有下降。高温贮藏5 d 和10 d 后，感官总分分别为81.3 分、77.9 分，比贮藏前（87.7 分）分别下降7.3%、11.17%。高湿贮藏5 d 和10 d 后，感官总分分别为83.4 分、80.1 分，比贮藏前（87.7 分）分别下降4.9%、8.67%。高光贮藏5 d 和10 d 后，感官总分分别为84.8 分、83.8 分， 比贮 藏前（87.7分）分别下降3.3%、4.4%。这些结果表明相较于湿度和光强， 温度对颗粒型绿茶感官品质的影响更大。

2.3 不同贮藏条件对颗粒绿茶理化成分与感官品质影响的相关性分析

采用SPSS 分析环境因子对绿茶品质影响的相关性，结果见表3。由表可知，感官评分与叶绿素b 和叶绿素总量呈极显著正相关， 其相关系数分别为0.968、0.967（p＜0.01），与叶绿素a 和儿茶素总量呈显著正相关， 其相关系数分别为0.856、0.840 （p＜0.05）。表明叶绿素和儿茶素含量可作为颗粒绿茶贮藏品质变化的关键因子。根据线性回归分析得到方程：y=71.012+1.027x1+18.433 x2-4.559x3（y 为感官评分，x1为儿茶素总量，x2为叶绿素b 含量，x3为叶绿素a 含量）。另外，酚氨比与氨基酸含量极显著负相关（p＜0.01），儿茶素总量与茶多酚呈显著正相关（p＜0.05），叶绿素总量与叶绿素a、叶绿素b 呈极显著正相关（p＜0.01），可溶性糖与EGCG、EGC、ECG 呈极显著负相关 （p＜0.01），与C、EC 和儿茶素总量呈极显著正相关（p＜0.01）。

图1 不同贮藏条件下绿茶感官评分的变化Fig. 1 Change of sensory quality score of green tea under different storage conditions

表3 不同贮藏条件对颗粒型绿茶品质影响的Pearson 相关性分析Table 3 Pearson correlation analysis on effect of environmental factors on granular green tea quality

2.4 ASLT 试验对颗粒型绿茶品质特性影响及货架期预测

2.4.1 ASLT 试验对颗粒型绿茶理化品质特性影响

茶多酚、氨基酸、儿茶素是构成茶汤滋味的主要物质基础，这些成分使茶汤滋味醇厚、鲜爽、富有收敛性[27]。可溶性糖是茶叶中的主要甜味物质，是衡量茶叶品质的重要指标之一[28]。ASLT 试验条件下绿茶中主要理化指标随时间的变化见图2。由图可知，ASLT 试验条件下，绿茶含水率显著增加（p＜0.05），且40 ℃下含水率增加速率大于30℃。在30 ℃和40 ℃加速货架期条件下贮藏第90 d时，含水率比初始值分别增加27.68%、48.71%，贮藏180 d 时， 含水率比初始值分别增加41.33%、76.75%。茶多酚含量呈下降趋势，在贮藏90 d 后，茶多酚含量比初始值分别下降10.04%、6.05%，贮藏180 d 后， 茶多酚含量比初始值分别下降10.31%、11.12%， 这主要是由于茶多酚在温度、水分影响下，发生了氧化降解。氨基酸含量在测试条件下随贮藏时间延长变化相对较小。儿茶素总量呈下降趋势，贮藏前期（30 d、60 d）下降速率高于后期下降速率。可溶性糖含量在贮藏早期（30 d）呈下降趋势，贮藏中期（60 d、90 d）有所回升，贮藏后期下降显著（p＜0.05），贮藏180 d 时，可溶性糖含量比初始值分别下降25.67%、31.21%。30 ℃加速货架期条件下贮藏绿茶， 叶绿素含量随贮藏时间延长变化较小，40 ℃条件下贮藏第90 d 和第180 d 时， 叶绿素b 含量比初始值分别下降19.72%、40.85 %， 叶绿素总量比初始值分别下降10.61%、23.48%。叶绿素是构成绿茶外形、汤色、叶底色泽的主要色素物质， 主要由墨绿色的叶绿素a 和黄绿色的叶绿素b 共同组成， 占叶绿素总量的60%～70%[29]。ASLT 试验中叶绿素含量下降显著，这主要是由于叶绿素发生了脱镁分解反应。这些结果表明， 绿茶贮藏过程中主要品质成分极易发生不同程度的氧化、降解，导致品质下降，甚至发生陈化劣变。

2.4.2 ASLT 试验对颗粒型绿茶感官品质的影响

ASLT 试验对颗粒型绿茶感官品质变化的影响如图3 所示，不同ASLT 试验条件下，颗粒型绿茶在外形、汤色、香气、滋味和叶底均发生不同程度劣变，感官总分也随着时间延长而下降。在40 ℃下贮藏90 d， 颗粒型绿茶在感官品质变化上表现为香气有陈气， 滋味有陈味、 较苦涩， 感官评分75.5，比初始值下降13.91%。30 ℃下贮藏180 d，绿茶样品品质变化表现为陈化变质， 香气稍有陈气，滋味尚醇稍涩、有陈味，感官评分75.8，比初始值下降13.57%。

2.4.3 Q10模型预测颗粒型绿茶货架期

以叶绿素和儿茶素含量为主要理化指标，结合感官品质指标，预测颗粒型绿茶货架期。30 ℃下贮存180 d 后，感官上出现陈化，外形上由乌绿转为黄带褐绿，香气稍有陈气，滋味尚醇稍涩、有陈味，儿茶素总量为10.82%，比初始值（11.36%）下降4.75%，因此预测颗粒型绿茶30 ℃试验货架期约180 d。而40 ℃下贮存90 d 时，感官上有陈化现象， 外形由乌绿转为黄褐稍灰， 香气上有陈气，滋味陈化、较苦涩，叶绿素总量比初始值下降10.61%，因此预测颗粒型绿茶40 ℃试验货架期约90 d。根据ASLT 预测颗粒型炒青茶（绿宝石）货架期， 将40 ℃及30 ℃下所得货架期代入公式（1），可得Q10为2。据此估算4 ℃、10 ℃、20 ℃下颗粒性绿茶货架期分别为：

4 ℃下货架期：Qs（4 ℃） = Qs（T0）×Q10（T0-T）/10=90 d×12=1080 d

10 ℃下货架期：Qs（10 ℃）=Qs（T0）×Q10（T0-T）/10=90 d×8=720 d

20 ℃下货架期：Qs（20 ℃）=Qs（T0）×Q10（T0-T）/10=90 d×4=360 d

即4 ℃、10 ℃和20 ℃贮藏条件下， 颗粒型绿茶理论货架期分别为36个月、24个月和12个月。

3 讨论与展望

文章针对水分、 温度和光照等环境因子对绿茶主要化学成分及感官品质的影响进行了研究，并采用ASLT 试验开展了颗粒型绿茶贮藏货架期品质变化及货架期预测探索， 为绿茶贮藏过程中风味和营养品质的保持， 贮藏条件的优化提供理论依据和实践参考。影响因素试验表明，高温、高湿或高光条件下，茶多酚、儿茶素、氨基酸、可溶性糖、叶绿素发生了不同程度的氧化、降解，导致绿茶品质陈化劣变。环境因子对绿茶贮藏过程中品质变化的影响存在差异性和特征性。可溶性糖较其他成分受水分影响更为显著， 叶绿素受温度影响更为显著，而茶多酚、氨基酸、儿茶素含量受温度、水分和光照的综合影响，差异性相对较小。这可能与绿茶贮藏过程中化学成分的降解途径不同相关。Person 相关性分析显示，儿茶素总量与茶多酚呈显著正相关， 可溶性糖与EGCG、EGC、ECG呈极显著负相关， 与C、EC 和儿茶素总量呈极显著正相关，与叶绿素a 呈显著正相关。感官评分与叶绿素b 和叶绿素总量呈极显著正相关， 与叶绿素a 和儿茶素总量呈显著正相关。ASLT 试验表明，在贮藏过程中，随着贮藏时间的延长，绿茶中含水率显著增加，茶多酚、可溶性糖、叶绿素含量呈下降趋势， 颗粒型绿茶在40 ℃下贮藏90 d 发生陈化变质，而30 ℃下贮藏180 d 开始发生陈化现象，通过Q10模型，以主要理化成分和感官品质为指标， 预测不同温度下颗粒型绿茶货架期，在4 ℃、10 ℃和20 ℃下， 分别为36个月、24个月和12个月。在此基础上，将针对不同类型绿茶贮藏过程品质变化规律开展系统研究， 比较不同贮藏方式对绿茶品质及保质期的差异性影响， 科学预判绿茶保质期。