冷泡绿茶制备工艺及其冲泡条件探究

马心雨，潘碧叶，肖锟月，杨晓萍*

（1.华中农业大学园艺林学学院，湖北武汉430070；2.园艺植物生物学教育部重点实验室，湖北武汉430070）

茶作为中国传统饮品，由于其包含了多种抗氧化物质和营养成分，深受广大消费者的喜爱[1]。在“快餐文化”盛行的年代，现代生活节奏快，生活方式趋于便捷化，消费者对于茶提出了新的要求，冲泡方式简单、冲泡时间短同时保证口感与营养，冷泡茶因此应运而生[2-3]。

近年来，冷泡茶制备工艺的研究主要分为生物、物理和化学三种方向[4]。生物方法主要是通过酶处理和微生物技术等[5-6]增加茶叶化学成分浸出；物理方法主要是延长揉捻和增加切碎等工序[7-8]提高茶叶细胞破碎率；化学方法主要是采用添加微量活性化合物等[9]促进茶叶有效成分溶出。以上方法均存在技术困难、设备要求高、成本高等缺点。反复冻融可以促进细胞内冰粒形成，使细胞液浓度增高而溶胀。微波膨化能使叶内水分在极短时间内迅速蒸发，茶叶内部结构变得疏松，减少浸提中的质量传递阻力。冻融技术和微波膨化技术在冷泡茶加工中具有较好应用前景。目前少有研究将冻融技术和微波膨化技术用于冷泡茶制备工艺，对冲泡条件研究也较少[10-11]。因此，探究成本较低、操作简单、茶叶有效成分冷溶率高的冷泡茶加工工艺及其最优冲泡条件具有重要的经济价值。

试验以秋季茶鲜叶为对象，采用单因素试验和正交试验开展不同工艺对冷泡绿茶有效成分溶出率和感官品质的影响，筛选并优化冷泡绿茶的最优制备工艺；通过对冲泡茶水比、冲泡水温、冲泡时间、冲泡次数等冲泡条件的探索，综合得出冷泡绿茶的最优冲泡方法，为冷泡绿茶的制备以及科学冲泡提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

冷泡绿茶制备工艺和冲泡条件探究原料为华中农业大学教学茶园2019年秋季鲜叶，品种福鼎大白，采摘标准为一芽一叶。

QTCDG-40型多功能电热锅（山东淄博玉麟电器有限公司）；AUW220D型电子分析天平（日本岛津制造所）；MM721NG1-PW型美的电磁炉（广东美的微波电器制造有限公司）；MS2000型紫外可见分光光度计（上海菁华科技仪器有效公司）；DW-25L262型医用低温保存箱（青岛海尔特种电器有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 冷泡绿茶的制备工艺探究

（1）制备工艺流程

冷泡绿茶：鲜叶→摊放→蒸汽杀青→冷冻处理→揉捻→微波膨化→干燥。茶鲜叶经摊放、蒸汽杀青处理后，置于-25℃下冷冻处理24 h，室温解冻；解冻后的茶样经揉捻、微波处理后，用提香机60℃烘干，以茶叶含水率为4%～5%为准。普通绿茶：鲜叶→摊放→蒸汽杀青→揉捻→干燥，除冷冻和微波处理外，其他工艺与冷泡绿茶相同。

（2）单因素试验

固定微波功率为700 W，微波时间为4 min，考察不同冷冻次数（0、1、2、3、4次）对冷泡绿茶品质成分溶出的影响；固定冷冻次数1次，微波时间为4 min，考察不同微波功率（119、231、385、539、700 W）对冷泡绿茶品质成分溶出的影响；固定冷冻次数1次，微波功率700 W，考察不同微波时间（0、1、2、3、4 min）对冷泡绿茶品质成分溶出的影响。

（3）正交设计优化

在单因素试验的基础上，选取冷冻次数（A）、微波功率（B）、微波时间（C）三因素三水平进行正交实验，建立L9（33）正交表。以可溶性糖、游离氨基酸、茶多酚等理化指标检测为评价标准，优化冷泡绿茶加工工艺。

表1 正交优化试验因素水平Table 1 Factor levelof orthogonaloptimization test

1.2.2 冷泡绿茶的冲泡条件探究

以最优工艺制备的冷泡绿茶进行冲泡条件探究，分别比较冲泡茶水比（1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70 m/v），冲泡时间（5、6、7、8、9 min），冲泡水温（25、30、35、40、45℃）及冲泡次数（1、2、3、4次）对冷泡绿茶茶汤理化指标和感官评价的影响，筛选冷泡绿茶的最优冲泡条件。

1.2.3 理化指标分析

含水量的测定参考GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[12]；茶多酚含量的测定参考《茶叶生物化学实验教程》[13]；游离氨基酸的测定参考GB/T 8314—2013《茶 游离氨基酸总量的测定》[14]；可溶性糖含量的测定参考蒽酮比色法[15]。

1.2.4 抗氧化活性评价

总抗氧化能力的测定参照BENZIE等[16]的铁离子还原抗氧化剂能力法（FRAP）；DPPH自由基清除率的测定参考VIMAL等[17]的1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基测定法；ABTS自由基清除率的测定参考王会等[18]的2，2’-联氮双（3-乙基苯并噻吩啉-6-磺酸）二铵盐（ABTS）法。

1.2.5 感官审评

参照苏小琴等[19]的冷泡茶感官评价方法对最优工艺制备的冷泡绿茶进行感官审评，单项审评满分为100分，加权评分按照汤色30%、香气25%、滋味45%来计算总得分。

1.3 数据处理

所有试验结果均进行三组重复，运用IBM SPSS 20.0软件进行数据分析，数据结果表示为x±SD，数据的方差分析采用LSD法进行多重比较分析，p＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 冷泡绿茶制备工艺的选择

采用单因素试验考察冷冻处理次数、微波功率和微波时间对冷泡绿茶可溶性糖、茶多酚、游离氨基酸等有效成分在25℃水中浸出率的影响，结果见图1。由图可知，冷冻处理对可溶性糖和氨基酸的溶出有明显提高效果（p＜0.05），这与何新益等[20]研究发现冷冻处理可提高冷泡茶水浸出物质量分数的结果一致。当微波功率达到700 W时，各有效成分质量分数达到较大水平，可溶性糖、茶多酚和氨基酸的质量分数较微波功率为119 W时的质量分数分别提高了29.03%、13.88%和30.20%。微波处理2 min及以上对冷泡茶汤中茶多酚质量分数和酚氨比有显著提升（p＜0.05），氨基酸质量分数略有提升，且处理4 min时茶汤中可溶性糖略有下降趋势。这可能是由于随着膨化时间的延长，茶叶中的糖和氨基酸在高温下发生了Maillard[21-22]反应，影响其在茶汤中的含量。单因素试验结果表明，冷冻处理和微波处理均可以提升茶叶有效成分在冷水中的浸出率。

图1 单因素制备工艺对冷泡绿茶品质影响Fig.1 Effect of single factor production technology on quality of cold-brewing green tea

2.2 冷泡绿茶制备工艺条件的优化

根据单因素试验结果，采用正交设计优化冷泡茶制备工艺的最佳条件，结果见表2。各因素方差分析p值结果见表3，可以看出3个因素均显著影响茶叶有效成分浸出率。酚氨比可以有效反映绿茶滋味和品质，王海利等[23]发现酚氨比与滋味鲜度、浓度及醇度均有极显著负相关。可溶性糖含量与甜味强度呈正相关[24]，可以减弱茶汤苦涩味。因此，试验将酚氨比作为主要评价指标，可溶性糖含量作为次要评价指标，综合选取最优加工工艺。基于Duncan的酚氨比平均值和可溶性糖平均值多重比较结果见表4。结果表明，A1B1C2处理下酚氨值最小。由于B1、B2水平对酚氨比变化无显著性影响，但可以显著提高可溶性糖含量。综合考虑实验结果，选择以鲜叶为原料制作冷泡绿茶的最优制备工艺为A1B2C2，即冷冻处理1次，微波功率为539 W，微波时间为3 min。在此制备工艺下游离氨基酸、可溶性糖、茶多酚在冷水中的浸出率分别为0.553 mg/mL、0.500 mg/mL、1.493 mg/mL， 酚 氨 比 为2.703。

表2 正交试验结果Table 2 Orthogonaltest results

表3 各因素方差分析p值Table 3 p value of variance analysis of allfactors

表4 不同处理下酚氨比和可溶性糖含量的多重比较（Duncan法）Table 4 Multiple comparison results about the ratio of polyphenols to amino acids and soluble sugar under different treatments（Duncan method）

2.3 冷泡绿茶冲泡条件的优化

茶水比、冲泡时间、冲泡水温和冲泡次数对冷泡绿茶感官品质和主要有效成分含量的影响结果见表5。随着冲泡时间延长和茶水比增大，感官审评得分呈上升趋势，酚氨比基本呈现下降趋势，这与前人研究所得酚氨比与绿茶滋味呈显著负相关结果一致[25-26]。随着冲泡水温的升高，冷泡绿茶感官审评得分呈现先升高后降低的趋势。采用35～45℃水温冲泡时，茶多酚含量由1.533 mg/mL增加到2.072 mg/mL，茶汤苦涩味逐渐加重。这可能是由于随着水温的升高，茶多酚溶出过多导致[27-28]。冲泡次数增加使感官审评得分和茶汤中有效成分含量降低。冲泡两次后，茶汤有效成分含量降幅均超过50%。

表5 不同冲泡条件对冷泡茶有效成分含量和感官审评的影响Table 5 Effect of brewing conditions on the content of active ingredients and sensory evaluation

试验将感官审评得分和酚氨比作为主要评价指标，选取感官审评得分高、酚氨比低的试验条件，最终选择冷泡绿茶的最优冲泡条件为：茶水比为1∶30（m/v）、冲泡时间9 min，冲泡水温为30℃，冲泡次数为1次。在此条件下冲泡冷泡绿茶，感官审评总分均较高，茶汤中茶多酚、可溶性糖和游离氨基酸含量较为理想，营养价值丰富。

2.4 冷泡绿茶最优冷泡条件下茶汤品质的评价

冷泡绿茶与普通绿茶均在上述最优冲泡条件下进行冲泡，茶汤的品质评价结果见表6。感官审评比较发现，普通绿茶有效成分溶出较慢，汤色较浅，滋味平和，香气平正；冷泡绿茶有效成分溶出较快，汤色嫩绿明亮，滋味鲜爽有回甘，栗香持久，口感清爽，适合夏季饮用。冷泡绿茶理化成分含量溶出较为理想，可溶性糖、游离氨基酸和茶多酚含量与普通绿茶相比分别提高了58.33%、88.89%、59.56%，具有较高的营养价值。通过对冷泡绿茶进行抗氧化活性检测发现，冷泡绿茶总抗氧化能力、ABTS和DPPH自由基清除率抗氧化活性均显著高于普通绿茶，有理想的保健效果。

表6 品质评价Table 6 Quality evaluation

3 结论

冷泡绿茶方便快捷，营养价值高，深受消费者喜爱，但目前有关冷泡绿茶的相关研究还不多见。文章以秋季鲜叶为原料，探究了冷泡绿茶的制备工艺及冲泡条件，茶鲜叶经适当摊放、蒸汽杀青处理后，置于-25℃下冷冻处理24 h，在4～10℃下解冻，揉捻30 min；在539 W功率下微波膨化3 min，烘至茶叶含水率为4～5%，这种方法制备的冷泡绿茶在冷水中有效物质浸出率较高。最优冲泡条件为：茶水质量体积比为1∶30，冲泡水温为30℃，冲泡时间9 min，冷泡茶的综合感官评分较高，品质较好，且该冷泡绿茶有效成分溶出和抗氧化活性均显著高于普通绿茶。

研究所探究的冷泡绿茶制备工艺可利用夏秋茶原料制备高品质冷泡绿茶，该产品不仅充分保留茶叶营养成分和抗氧化活性，提高夏秋茶利用率，且此加工工艺有较强的可操作性，原料成本低，有望产生显著的经济效益。