尹軍峰，許勇泉，陳根生，汪芳，陳建新

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，310008

陸地地表水、地下水和大氣降水與人類(lèi)的生活、生產(chǎn)、生態(tài)關(guān)系密切。通過(guò)與周邊環(huán)境的相互作用與影響，加上人類(lèi)的各種活動(dòng)，這些水會(huì)含有顆粒懸浮物、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、氣體等物質(zhì)，不僅影響水體的微生物指標(biāo)、毒理指標(biāo)和放射性指標(biāo)等衛(wèi)生指標(biāo)，對(duì)感官性狀與一般化學(xué)指標(biāo)也會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。因此，采用不同內(nèi)含物質(zhì)的水沖泡的茶湯，其風(fēng)味品質(zhì)必定存在不同。明確影響茶湯風(fēng)味品質(zhì)的主要水質(zhì)因子對(duì)泡茶用水的選擇，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)茶湯風(fēng)味品質(zhì)的有效調(diào)控具有重要作用。

一、自然水（自來(lái)水）中顆粒物、有機(jī)物等對(duì)沖泡茶湯品質(zhì)的影響

1.泥土顆粒物的影響

經(jīng)與周邊環(huán)境的直接交流，自然界中的水中會(huì)存在較多的渾濁物和顆粒物，不僅影響水體的澄清度、色度等感官特性，也常會(huì)產(chǎn)生土腥味。因此，居民用水一般都是使用城市自來(lái)水等經(jīng)過(guò)統(tǒng)一管網(wǎng)處理的水。若直接采用水源水泡茶，常會(huì)因水質(zhì)較差而影響茶湯的風(fēng)味品質(zhì)。

2.有機(jī)化合物的影響

水中微生物代謝產(chǎn)生或人為排放產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)會(huì)直接影響生活飲用水的質(zhì)量。其中，嗅感異味（Off-flavor）是最重要的影響因素，一般是由一些含量極低（ng/L）的有機(jī)化合物引起的。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)這些物質(zhì)在生活飲用水中的含量及其危害、檢測(cè)手段與去除方法等都已開(kāi)展了較為系統(tǒng)的研究。

表1是水中常見(jiàn)的氣味類(lèi)型以及引起各種氣味的物質(zhì)與來(lái)源[1-3]。除此之外，還存在其他類(lèi)型的氣味，包括焦油臭、臭雞蛋味、硫磺味、氯苯味等，這些氣味大多是由微生物分泌產(chǎn)生的次生代謝物或消毒劑引起的[4]。有研究表明城市自來(lái)水中高含量的余氯或氯化物容易與茶湯中的多酚類(lèi)作用，從而使茶湯表面產(chǎn)生“銹油”，并引起茶湯苦澀[5]。Basu與Ullah研究指出經(jīng)氯處理過(guò)的水所泡的茶湯具有腐臭味（Tainted flavor）[6]。

表1 水中主要嗅味物質(zhì)及其嗅感特性

二、飲用水中無(wú)機(jī)離子對(duì)沖泡茶湯品質(zhì)的綜合影響

通過(guò)環(huán)境的影響，自然界水源中會(huì)溶入大量的無(wú)機(jī)離子，這些無(wú)機(jī)離子不僅會(huì)影響酸堿度、硬度和礦化度等水質(zhì)特性，也同時(shí)會(huì)影響水質(zhì)的咸味、澀味、酸味和鮮味、甜味等味感。一般飲用水質(zhì)的基本要求是無(wú)色、無(wú)嗅、安全，特別是直飲瓶裝水中有機(jī)物產(chǎn)生的感官嗅味、毒性都應(yīng)該杜絕。因此，飲用水水質(zhì)口感的好壞主要取決于水中的無(wú)機(jī)離子，這必然影響沖泡茶湯的風(fēng)味品質(zhì)。

1.水中無(wú)機(jī)離子對(duì)沖泡茶湯品質(zhì)存在較大影響

茶湯中存在大量的無(wú)機(jī)離子，分別來(lái)自茶葉自身和水源中。以往有不少研究都表明，無(wú)機(jī)離子對(duì)茶湯的品質(zhì)及其穩(wěn)定性有顯著影響[7-9]，Ca2+、Mg2+含量較高的硬水沖泡茶湯往往出現(xiàn)渾濁、沉淀現(xiàn)象和顏色反應(yīng)，隨著Ca2+濃度增加，茶湯顏色變黃；隨著Fe2+濃度增加，茶湯顏色變深；隨著A l3+濃度增加，茶湯顏色變淺[8-11]。水中Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+、Zn2+等無(wú)機(jī)離子含量過(guò)量時(shí)，茶湯風(fēng)味品質(zhì)也容易受到影響，茶湯易出現(xiàn)變苦、變澀、變淡等風(fēng)味變化[8，10-12]。

2.Ca2+、Mg2+是飲用水中影響茶湯品質(zhì)的主要離子

為了明確飲用水中影響茶湯品質(zhì)的主要離子，筆者選擇19種典型水樣，對(duì)主要影響離子進(jìn)行了系統(tǒng)研究。我們知道，大自然水中主要由Ca2+、Mg2+、K+、Na+等四大陽(yáng)離子構(gòu)成，而茶葉中K+、Mn2+、Al3+等陽(yáng)離子含量較高。通過(guò)系統(tǒng)研究和分析發(fā)現(xiàn)，一般茶湯中大量的K+多來(lái)自茶葉，高含量的Na+主要來(lái)源于水，Ca2+、Mg2+主要來(lái)自茶葉或水，兩者都有影響。水質(zhì)因子與茶湯風(fēng)味的相關(guān)性分析表明，水質(zhì)總離子量以及Ca2+、Mg2+、K+、Na+等大量陽(yáng)離子、茶湯pH與龍井茶湯品質(zhì)相關(guān)性較強(qiáng)（表2）。進(jìn)一步的閾值驗(yàn)證試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Ca2+、Mg2+對(duì)茶湯的影響閾值明顯小于K+、Na+，影響力顯著較大，因此水質(zhì)硬度過(guò)高對(duì)茶湯的影響較大。這說(shuō)明，Ca2+、Mg2+是飲用水中影響茶湯風(fēng)味品質(zhì)的主要離子[13]。

表2 水質(zhì)因子與龍井茶湯綜合滋味品質(zhì)相關(guān)性分析

3.水中陰離子對(duì)茶湯品質(zhì)具有一定的修飾作用

Cl－、SO42－、NO3－、HCO3－等是水中主要的4種陰離子。已有研究表明，水中不同陰離子不僅能影響陽(yáng)離子的呈味特性，而且陰離子自身也會(huì)對(duì)水的口感產(chǎn)生影響[14]。王漢生等[15]研究也發(fā)現(xiàn)，SO42-（1～4mg/L）容易使茶湯滋味變淡薄，當(dāng)SO42-含量達(dá)到6mg/L以上時(shí)茶湯開(kāi)始出現(xiàn)明顯澀味[13]。為了系統(tǒng)了解不同陰離子的修飾作用，筆者設(shè)計(jì)研究了Cl－、HCO3－對(duì)Ca2+、Mg2+這2種陽(yáng)離子的滋味修飾作用。研究表明，不同陰離子的修飾作用存在較大差異，HCO3－為陰離子水沖泡茶湯的品質(zhì)相對(duì)較低（表3）。

表3 不同離子組合水樣對(duì)龍井茶茶湯滋味品質(zhì)的影響

4.水質(zhì)酸度對(duì)茶湯品質(zhì)有明顯影響

水質(zhì)酸度主要是由水中陰陽(yáng)離子的構(gòu)成決定的。王漢生等[15]研究指出pH＞7.0的水對(duì)茶湯品質(zhì)有顯著影響，堿性水會(huì)明顯改變茶湯湯色和口感。通過(guò)不同酸度對(duì)茶湯品質(zhì)影響的研究表明，pH在5.5～6.5的中性偏弱酸性水樣沖泡龍井茶的滋味品質(zhì)較好。pH＜4.5或pH＞7.0的水質(zhì)對(duì)龍井茶湯滋味品質(zhì)有一定的影響，其中堿性條件影響較大[13]（圖1）。

圖1 水質(zhì)pH對(duì)沖泡龍井茶湯滋味品質(zhì)的影響

5.無(wú)機(jī)離子構(gòu)成不同導(dǎo)致的茶湯品質(zhì)成分浸出差異、轉(zhuǎn)化和風(fēng)味修飾是導(dǎo)致品質(zhì)形成的可能機(jī)制

綜合已有的研究，水質(zhì)因子影響茶湯風(fēng)味品質(zhì)的機(jī)制主要有2個(gè)方面。

（1）水質(zhì)引起風(fēng)味物質(zhì)釋放與轉(zhuǎn)化

不少學(xué)者研究認(rèn)為，不同水質(zhì)對(duì)茶湯固形物、品質(zhì)成分及金屬離子等的浸出有顯著影響[16-19]。筆者研究發(fā)現(xiàn)不同陰陽(yáng)離子構(gòu)成的水可以影響茶湯中茶多酚、兒茶素、氨基酸、有機(jī)酸等部分滋味物質(zhì)浸出和構(gòu)成，改變不同香氣組分的釋放能力和構(gòu)成。特別是熱沖泡過(guò)程中Ca2+、Mg2+、Na+等離子可以促使兒茶素等滋味物質(zhì)的異構(gòu)和氧化降解，尤其是水體偏堿情況下，會(huì)加速這種變化[13]。

（2）水質(zhì)引起風(fēng)味物質(zhì)呈味特性修飾和互作效應(yīng)

水中離子可以修飾茶湯味感物質(zhì)的呈味特性。如Ca2+可以導(dǎo)致EGCG苦味降低、澀感增強(qiáng)，降低茶氨酸的鮮爽度和甜度。

三、水中氣體對(duì)沖泡茶湯品質(zhì)的影響

為了了解水中溶入的O2、CO2等氣體對(duì)沖泡茶湯的影響，筆者選擇了一組陰陽(yáng)離子含量基本一致，而氣體含量不同的對(duì)比水樣進(jìn)行比較。該礦泉水富含Ca2+、Mg2+、Na+等金屬離子和HCO3－離子，水質(zhì)偏堿，與純凈水處理相比，沖泡的龍井茶湯滋味鮮味降低，苦味增加，帶熟味，得分明顯較低（表4）；而含CO2處理的茶湯pH下降為6.51，呈弱酸性，茶湯的鮮爽味明顯提高，綜合品質(zhì)還略高于純凈水。這說(shuō)明使用含CO2的水沖泡可以調(diào)節(jié)水質(zhì)pH，明顯改變茶湯的滋味品質(zhì)[13]。

表4 水中CO2對(duì)龍井茶湯香氣品質(zhì)的影響

四、小結(jié)

自然界水中含有顆粒懸浮物、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、氣體等各種物質(zhì)，水質(zhì)中這些物質(zhì)的不同構(gòu)成對(duì)水體的微生物指標(biāo)、毒理指標(biāo)和放射性指標(biāo)等衛(wèi)生指標(biāo)和感官性狀及一般化學(xué)指標(biāo)都會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。多數(shù)自然水和自來(lái)水中由于常帶有顆粒物、有機(jī)物等物質(zhì)，對(duì)沖泡茶湯品質(zhì)存在較明顯的影響，一般應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)處理后再使用。

考慮到一般飲用水質(zhì)的基本要求是無(wú)色、無(wú)嗅、安全，特別是直飲瓶裝水中有機(jī)物產(chǎn)生的感官嗅味、毒性都應(yīng)該杜絕。因此，飲用水中的無(wú)機(jī)離子和氣體等無(wú)機(jī)物是主要的影響因素。水質(zhì)中無(wú)機(jī)離子的含量與構(gòu)成特別是Ca2+、Mg2+等含量以及不同陰離子構(gòu)成引起的pH差異是影響沖泡茶湯的關(guān)鍵因素。另外，水源中的氣體對(duì)沖泡茶湯具有一定的促進(jìn)作用。

水看似簡(jiǎn)單，但考慮到內(nèi)溶物的影響差異較大，水對(duì)沖泡茶湯的影響機(jī)制是非常復(fù)雜的。本文僅從西湖龍井茶的角度對(duì)可能的關(guān)鍵因素進(jìn)行了研究和分析，仍有許多問(wèn)題需要進(jìn)一步研究和探索。

[1]Connie Chunyi Young.Analysis of taste-and-odor causing compounds in drinking water[D].LosAngeles:UM ICompany,1998:35-36.

[2]Kirk O,Nowack.Enhancing activated carbon adsorption of 2-Methylisoborneol(M IB)[D].The Pennsylvania State University:Pro-Quest Information and Learning Company,2002:33-34.

[3]穆春芳,鮑晨煒,羅之綱.飲用水感官評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀[J].食品科技,2012,37(5):77-81.

[4]Beryl Z,Susan BW.Actinomycetes in relation to taste and odour in dringkingwater:M yths,tenets and truths[J].Water Research,2006,40(9):1741-1753.

[5]江春柳,孫云,岳鵬翔,等.不同水質(zhì)對(duì)綠茶飲料儲(chǔ)藏特性的影響[J].茶葉科學(xué),2010,30(增刊1):561-566.

[6]Basu RP,Ullah MR.The brew ing water-its quality[J].Two-and-a-Bud,1974,21(2):42.

[7]郭炳瑩,程啟坤.茶湯組分與金屬離子的絡(luò)合性能[J].茶葉科學(xué),1991,11(2):139-144.

[8]尹軍峰,許勇泉,陳建新,等.主要金屬離子對(duì)冷溶性速溶綠茶復(fù)水后品質(zhì)的影響[J].食品科學(xué),2009,30(7):99-105.

[9]劉殿宇,陳麗.影響速溶茶粉色澤的幾個(gè)因素[J].飲料工業(yè),2011,14(2):20-21.

[10]鐘小玉,許勇泉,尹軍峰,等.Ca-Mg-A l復(fù)配對(duì)綠茶茶湯感官及理化品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2012,28(6):227-231.

[11]許勇泉,劉平,陳根生,等.茶多酚濃度對(duì)綠茶飲料穩(wěn)定性的影響研究[J].茶葉科學(xué),2011,31(6):525-531.

[12]陸松侯,施兆鵬.茶葉審評(píng)與檢驗(yàn)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2001.

[13]尹軍峰.水質(zhì)對(duì)龍井茶風(fēng)味品質(zhì)的影響及其機(jī)制[D].杭州:浙江工商大學(xué),2015:18-30.

[14]Bartoshuk,Cleveland C T.Sweet taste of dilute NaCl:psychopHysical evidence for a sweet stimulus[J].PHysiology and Behavior,1978,21:609-613.

[15]王漢生,黃文釗,吳定新.試論泡茶的用水選擇[J].廣東茶業(yè),2008(1):8-11.

[16]Zhou Danrong,Chen Yuqiong,Ni Dejiang.Effect of water quality on the nutritional componentsand antioxidantactivity of green teaextracts[J].Food Chem istry,2009(113):110-114.

[17]杜曉,何春雷,謝應(yīng)全.評(píng)茶用水對(duì)名茶感官評(píng)價(jià)和成分浸出的影響[J].四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1996,14(4):551-554,603.

[18]金恩惠.沖泡條件對(duì)鐵觀(guān)音和普洱茶的浸出規(guī)律和感官品質(zhì)影響[D].杭州:浙江大學(xué),2012.

[19]李小滿(mǎn).不同水質(zhì)對(duì)綠茶飲料品質(zhì)影響的研究[J].中國(guó)茶葉加工,2001(2):28-30.