許靜靜,程淑華,劉政權(quán)
(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹(shù)生物學(xué)與資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽合肥 230036)
速溶茶又名萃取茶,是以成品茶、半成品茶、茶副產(chǎn)品或茶鮮葉為原料,提取其水溶性組分,通過(guò)過(guò)濾、濃縮、干燥等工序加工而成的一種粉末狀、碎片狀或顆粒狀的茶制品[1]。速溶茶與食品、藥品、化妝品及日用品等具有很強(qiáng)的相容性,常輔之于工業(yè)生產(chǎn)中,市場(chǎng)前景較好,但目前速溶茶消費(fèi)市場(chǎng)比較單一,仍以食品工業(yè)用原料為主。按速溶茶加工原料不同,速溶茶可分為原味速溶茶和調(diào)味速溶茶兩大類(lèi),其中原味速溶茶僅以茶葉為原料制成,具有原料茶葉應(yīng)有的色、香、味。原味速溶茶沖水即溶,具有極大的便捷性,沖泡之后如果能高度還原原茶風(fēng)味特征甚至在某些指標(biāo)超越原茶,將具有廣闊市場(chǎng)前景。
原味速溶茶的風(fēng)味物質(zhì)是構(gòu)成原味速溶茶特殊風(fēng)格特征的物質(zhì)組合體,來(lái)源于茶葉,與茶葉風(fēng)味物質(zhì)密不可分。茶葉風(fēng)味物質(zhì)主要包括茶葉香氣物質(zhì)和滋味物質(zhì),這些物質(zhì)以一定的比例和形式組合,會(huì)對(duì)人的嗅覺(jué)和味覺(jué)產(chǎn)生刺激反應(yīng),形成感官上的反映即“風(fēng)味”。不同茶類(lèi)之間因不同的“風(fēng)味”表現(xiàn),反映出不同的品質(zhì)特征,使六大茶類(lèi)各具特色。這種“風(fēng)味”也能在一定程度上反映茶葉品質(zhì)的優(yōu)劣,對(duì)于茶葉來(lái)說(shuō)十分重要。在最新修訂的茶葉感官審評(píng)方法標(biāo)準(zhǔn)中[2],對(duì)各茶類(lèi)審評(píng)因子的評(píng)分系數(shù)進(jìn)行了規(guī)定,各茶類(lèi)(六大茶類(lèi)以及袋泡茶和粉茶)的香氣因子占比在25%~35%之間,滋味因子在30%~35%之間,說(shuō)明茶葉香氣和滋味對(duì)茶葉品質(zhì)的影響很大。對(duì)于速溶茶而言,由于其完全溶解于水,消費(fèi)者對(duì)于外形關(guān)注度更低,風(fēng)味在品質(zhì)中顯得更為重要。
香氣是揮發(fā)性物質(zhì)刺激嗅覺(jué)神經(jīng)使人產(chǎn)生的感覺(jué),茶葉香氣是由幾十種乃至上百種芳香物質(zhì)的綜合表現(xiàn)[3]。目前已從紅茶分離鑒定芳香物質(zhì)400余種,綠茶260種,從鮮葉分離鑒定80余種。茶葉芳香物質(zhì)大部分由加工轉(zhuǎn)化形成,鮮葉芳香物質(zhì)含量雖然較成茶高,但種類(lèi)較少,主要由青葉醇等低沸點(diǎn)、刺激性芳香物質(zhì)組成。茶葉芳香物質(zhì)與茶葉香型之間存在相互關(guān)系,具體表現(xiàn)可見(jiàn)表1。
表1 芳香物質(zhì)與茶葉香型Table1 Aroma substances and aroma types in tea
茶葉滋味是茶湯中的呈味物質(zhì)在口腔中充分融合之后,通過(guò)刺激味覺(jué)器官而產(chǎn)生的感受[4]。茶葉呈味物質(zhì)主要包括茶多酚、咖啡堿、氨基酸、可溶性糖、有機(jī)酸等,這些呈味物質(zhì)以不同的組分和比例進(jìn)行組合,形成了茶葉各具風(fēng)格的酸、甜、苦、鮮、澀之味感[5],茶葉呈味物質(zhì)之間的互作效應(yīng),使得茶湯口感豐富。其中與茶葉澀味有關(guān)的呈味物質(zhì)主要有多酚類(lèi)的酯型兒茶素、黃酮苷[6]、酚酸(單寧酸、綠原酸)、花青素等,與茶葉苦味有關(guān)的主要是咖啡堿、兒茶素、花青素、茶皂素等[7],與鮮味有關(guān)的部分游離氨基酸及其絡(luò)合物,與甜味有關(guān)的主要是一些水溶性多糖等。茶葉滋味特征與主要成分之間的關(guān)系可見(jiàn)表2。
速溶茶香氣與加工過(guò)程存在緊密聯(lián)系,茶葉香氣伴隨速溶茶加工進(jìn)程逐漸損失,其中提取工藝和濃縮工藝是影響速溶茶香氣的主要工藝[8-9]。因此在速溶茶加工過(guò)程中通過(guò)對(duì)提取和濃縮工藝進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)提高原味速溶茶香氣具有一定意義。
2.1.1 提取工藝
速溶茶提取方式主要有熱水提取、酶輔助提取[10-11]、微波加熱提取[12-13]、超聲波輔助提取[14]等。由于茶葉香氣具有含量低、組成復(fù)雜、易揮發(fā)和不穩(wěn)定等特點(diǎn),在提取過(guò)程中易發(fā)生氧化、聚合、縮合等反應(yīng)[15],其中提取溫度對(duì)速溶茶香氣影響較大,低溫有利于分子量小、沸點(diǎn)低的芳香物質(zhì)保留在茶湯中,高溫提取使低沸點(diǎn)芳香物質(zhì)揮發(fā),并使一些熱敏性物質(zhì)發(fā)生變化[16],因此,選擇合適的提取方法對(duì)速溶茶香氣的形成十分重要。連續(xù)動(dòng)態(tài)逆流提取技術(shù)是近些年發(fā)展的新型提取工藝,該技術(shù)不僅能顯著提高茶葉內(nèi)含物的浸出率,而且能最大限度地保持有效成分的結(jié)構(gòu),所生產(chǎn)茶湯香氣佳。高壓脈沖電場(chǎng)(Pulsed Electric Field,PEF)是一門(mén)新興的提取技術(shù),在一些食品的生產(chǎn)上已有應(yīng)用[17-18]。PEF提取目前在速溶茶的生產(chǎn)上也有應(yīng)用,并對(duì)速溶茶的香氣起到了很好的改善作用。陳錦權(quán)等[19]對(duì)PEF提取和熱水提取的綠茶湯的香氣成分進(jìn)行了分析比較,兩種方式提取的茶湯均檢測(cè)出了17種香氣成分,但成分含量差別較大,PEF處理的茶湯中,香氣成分以醇類(lèi)、酮類(lèi)和酯類(lèi)為主,雜環(huán)類(lèi)所占比例較小,熱水浸提茶湯香氣成分相反,香氣成分以雜環(huán)類(lèi)為主,醇類(lèi)、醛類(lèi)和酮類(lèi)香氣成分含量相對(duì)較低。YE等[20]采用PEF提取結(jié)合冷凍濃縮和真空冷凍干燥所制得的速溶紅茶,香氣高雅純凈帶有花香和甜味。一些新興提取技術(shù)在速溶茶生產(chǎn)上的成功應(yīng)用,為速溶茶香氣的提升帶來(lái)了契機(jī)。
表2 茶葉主要呈味物質(zhì)Table 2 Main flavor characteristics tea
2.1.2 濃縮工藝
濃縮工藝對(duì)速溶茶品質(zhì)影響較大,主要是香氣物質(zhì)的損失,常用的濃縮方法有真空蒸發(fā)濃縮、冷凍濃縮和膜濃縮等。周天山等[21]對(duì)比了反滲透濃縮(25℃)和真空蒸發(fā)濃縮(45℃)生產(chǎn)的速溶綠茶,試驗(yàn)結(jié)果表明反滲透濃縮生產(chǎn)的速溶綠茶,香高味醇,感官品質(zhì)優(yōu)于真空蒸發(fā)濃縮,且茶多酚、氨基酸等化學(xué)成分保留量相對(duì)較高。岳鵬翔[22]在速溶綠茶、紅茶和花茶生產(chǎn)過(guò)程中采用低溫真空濃縮技術(shù)(25℃),結(jié)果顯示低溫真空濃縮對(duì)茶湯的湯色、滋味、香氣和理化性質(zhì)均保持良好。陳錦權(quán)等[19]對(duì)冷凍濃縮和真空蒸發(fā)濃縮兩種不同濃縮方式下的茶湯香氣進(jìn)行了比較,冷凍濃縮茶湯中檢測(cè)出的香氣成分比真空蒸發(fā)濃縮多了近一倍,且冷凍濃縮茶湯中,以醇類(lèi)、酯類(lèi)、烯類(lèi)及其衍生物為主,雜環(huán)類(lèi)占比不大,真空蒸發(fā)濃縮恰好相反。從這些研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),真空蒸發(fā)濃縮使速溶茶香氣成分損失較大,而反滲透濃縮和冷凍濃縮由于加工過(guò)程中濃縮溫度相對(duì)較低,對(duì)速溶茶香氣保留較好。濃縮方式各有利弊,表3比較了速溶茶加工中不同濃縮方法的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。
表3 速溶茶濃縮方法的比較[23]Table 3 Comparison of instant tea concentration methods[23]
2.2.1 酶技術(shù)增香
酶輔助浸提在茶湯提取中的應(yīng)用研究較多,一些研究表明對(duì)速溶茶品質(zhì)影響較為顯著的主要有蛋白酶[24]、果膠酶[25]、纖維素酶[26]和單寧酶[27],方可等[28]也利用β-葡萄糖苷酶輔助生產(chǎn)速溶烏龍茶粉,結(jié)果花果香和青草香大幅增加。黑曲霉廣泛分布于世界各地的糧食、植物性產(chǎn)品和土壤中,是生產(chǎn)酶制劑的菌種。ZHU等[29]研究了兩種黑曲霉粗酶對(duì)速溶綠茶香氣的影響,采用發(fā)酵法制備了茶莖粗酶(ETS)和馬鈴薯葡萄糖粗酶(EPD),兩種酶提取物均能顯著改變其揮發(fā)性成分和香氣特征,ETS處理提高了2-乙基呋喃、2-甲基丁酸乙酯和癸醛的含量,降低了反式檸檬烯氧化物和2-庚酮的含量;EPD處理提高了2-乙基呋喃和2-乙基甲基丁酸乙酯的濃度,降低了辛醛、水楊酸甲酯和反式檸檬烯氧化物的濃度;ETS處理后,花香增加,EPD處理后花香減弱。ZHANG等[30]為了改善速溶烏龍茶的香氣,利用茶葉廢料和柑桔皮發(fā)酵制備了兩種黑曲霉粗酶,并采用感官評(píng)價(jià)和GCMS相結(jié)合的方式,對(duì)黑曲霉兩種粗酶處理后的速溶烏龍茶、未添加酶的速溶烏龍茶和原烏龍茶湯的香氣進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,未添加酶的速溶烏龍茶具有較強(qiáng)的烘烤香,且花香較原烏龍茶弱,經(jīng)粗酶處理后,2-戊基呋喃和3-順式己烯-1-醇含量增加,所制得的速溶烏龍茶香氣得到改善,與原烏龍茶香氣相似,特別是茶葉廢料發(fā)酵制備的粗酶更能有效地修飾和改善速溶烏龍茶的香氣。
2.2.2 微膠囊包埋技術(shù)保香
微膠囊技術(shù)(Microencap sulation)是將微量物質(zhì)包裹在聚合物薄膜中,以?xún)?chǔ)存固體、液體、氣體的微型包埋技術(shù)[31]。微膠囊技術(shù)對(duì)香氣能起到很好的保護(hù)作用[32-33]。在茶飲料的生產(chǎn)過(guò)程中,保香增香效果較好的主要是β-環(huán)糊精 (β-CD)[34],且β-CD的安全無(wú)毒性已被證實(shí)[35],其由7個(gè)葡萄糖單體組成,具有較強(qiáng)的親水性且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,目前在茶飲料的增香保香中應(yīng)用較為成功。梁靖等[36]在萃取茶湯中加入不同濃度的β-CD,結(jié)果顯示β-CD對(duì)低沸點(diǎn)香氣和高沸點(diǎn)香氣都有調(diào)控作用(香氣種類(lèi)變化不大),尤其是高沸點(diǎn)香氣含量增加明顯,因此可利用β-CD的包埋作用,減少香氣的揮發(fā)和損失,從而達(dá)到增香保香的目的。
2.2.3 香氣回填
香氣回填在速溶茶加工中主要是通過(guò)冷凝收集茶湯中揮發(fā)出來(lái)的香氣,再將收集的含香冷凝水添加到濃縮之后的茶湯濃縮液中,目前生產(chǎn)上利用到的香氣回填技術(shù)主要有SCC(Spinning Cone Column)技術(shù)和 ARS(Aroma-Recovery Eystem)技術(shù)。已有專(zhuān)利通過(guò)SCC香氣回收系統(tǒng)將回收的揮發(fā)性香氣進(jìn)行回填,所制得鐵觀音速溶茶粉香氣清高馥郁,具有鐵觀音茶葉的音韻[37]。張正竹[38]利用酸解茶渣中的鍵合態(tài)香氣,釋放出呈花果香的游離態(tài)茶葉香氣成分,然后回填到液體茶中,制得高香液體茶,既做到合理利用茶渣,也提高了香氣。
通過(guò)調(diào)節(jié)速溶茶中呈味物質(zhì)的含量,能在一定程度上改善速溶茶的口感。目前主要通過(guò)酶技術(shù)對(duì)速溶茶中的茶多酚、咖啡堿以及氨基酸等呈味物質(zhì)進(jìn)行調(diào)控,以減弱速溶茶的苦澀感及提高鮮醇感。尚楠[39]為了提高速溶茶中氨基酸的含量,經(jīng)過(guò)原料對(duì)比選擇安吉白茶作為速溶茶生產(chǎn)原料,在綠茶浸提時(shí)加入適當(dāng)比例的蛋白酶、纖維素酶和果膠酶,結(jié)果表明,復(fù)合酶解可顯著提高速溶茶中的氨基酸含量,并且所制速溶綠茶香氣和湯色沒(méi)有明顯變化,但滋味更加鮮醇厚實(shí),品質(zhì)優(yōu)于普通速溶綠茶。何曉梅等[40]在研制純天然速溶綠茶時(shí),通過(guò)添加纖維素酶-果膠酶復(fù)合雙酶,優(yōu)化速溶茶浸提工藝,讓茶葉在45℃條件下,酶解2 h即可使茶湯中茶多酚含量達(dá)19%左右,并經(jīng)過(guò)真空冷凍干燥,所制得的速溶綠茶粉不僅溶解性好,香氣清香具備原綠茶茶湯的口感,且此條件下速溶茶得率高達(dá)37%。酯型兒茶素是茶葉苦澀味的主體成分之一,楊軍國(guó)等[41]研究了單寧酶對(duì)EGCG的降解量和對(duì)不同濃度速溶茶的降解效果,研究結(jié)果表明單寧酶能有效降低酯型兒茶素,減輕速溶茶的苦澀感,通過(guò)優(yōu)化單寧酶的添加量,所制得的速溶茶口感醇和、不苦澀。
茶葉提取溫度不僅影響速溶茶香氣,同時(shí)對(duì)茶湯滋味影響較大。近年來(lái),伴隨著對(duì)冷泡茶的研究,發(fā)現(xiàn)了用冷水或常溫水對(duì)茶葉進(jìn)行沖泡,可有效降低咖啡堿、酯型兒茶素等的浸出,但對(duì)氨基酸浸出率影響較小,低溫沖泡能減輕茶湯的苦澀味,使茶湯滋味更加醇和[42-43]。DAMIANI等[44]比較了常溫沖泡和熱水沖泡對(duì)白茶湯中抗氧化活性物質(zhì)的影響,研究結(jié)果表明常溫沖泡的茶湯含有更豐富的多酚類(lèi)、茶黃素和兒茶素等物質(zhì)。但低溫條件下浸出率較低,會(huì)影響速溶茶的得率,目前有一些學(xué)者應(yīng)用物理、生物和化學(xué)等方法提高茶葉低溫條件下的浸出率,并取得一些成效。歐陽(yáng)曉江[45]采用低溫逆流提取技術(shù)生產(chǎn)速溶紅茶,不僅提高了茶葉有效成分的浸出率,也提高了茶湯的品質(zhì)。低溫提取技術(shù)能顯著改善茶湯呈味物質(zhì)的浸出特性,對(duì)茶湯滋味影響較大,對(duì)于生產(chǎn)高品質(zhì)原味速溶茶能提供有效幫助,未來(lái)在茶飲料的生產(chǎn)過(guò)程中仍然值得深入研究。
酶技術(shù)和低溫提取技術(shù)能有效改善速溶茶滋味,也是目前應(yīng)用較多的方式。除此之外,通過(guò)對(duì)加工方式的改進(jìn),也能一定程度上改善速溶茶口感。LI等[46]采用梯度洗脫柱色譜法,可以同時(shí)提取綠茶中所有的可溶性化合物,包括低極性芳香化合物和高極性水溶性非芳香化合物,將香氣提取物與無(wú)香氣提取物相結(jié)合,制備高香低咖啡堿速溶綠茶,所制速溶綠茶香氣和口感都較好。有專(zhuān)利公開(kāi)了一種高香、高茶氨酸碧螺春速溶茶的生產(chǎn)工藝,經(jīng)酶解預(yù)處理、逆流提取、蝶式分離、低溫真空快速濃縮、真空冷凍干燥加工成高香高茶氨酸碧螺春速溶茶粉,提高了速溶茶中茶氨酸的含量,所得產(chǎn)品具有碧螺春茶特有的花果香,滋味鮮爽[47]。
原味速溶茶對(duì)風(fēng)味的要求較高,然而在傳統(tǒng)熱加工過(guò)程中,原味速溶茶風(fēng)味逐漸劣于原料茶葉,主要表現(xiàn)為香氣淡薄和滋味差。針對(duì)香氣淡薄的問(wèn)題,目前主要在提取、濃縮和干燥工藝過(guò)程中,降低茶葉受熱溫度,以達(dá)到減少香氣揮發(fā)的目的,從而提高茶葉香氣;此外采取酶技術(shù)、微膠囊包埋技術(shù)和香氣回填技術(shù)等也可在一定程度上提高速溶茶香氣。針對(duì)速溶茶滋味差的問(wèn)題,主要是通過(guò)酶技術(shù)調(diào)節(jié)速溶茶呈味物質(zhì)的含量,對(duì)速溶茶中的茶多酚、咖啡堿、酯型兒茶素以及氨基酸等呈味物質(zhì)進(jìn)行調(diào)控,以減弱速溶茶的苦澀感或提高鮮醇感,從而改善速溶茶滋味。
實(shí)踐證明通過(guò)一些技術(shù)手段的應(yīng)用,降低茶葉提取、濃縮、干燥等過(guò)程的受熱溫度和減少加工時(shí)間,能有效改善原味速溶茶香氣和滋味。但目前大多數(shù)是通過(guò)在速溶茶加工過(guò)程中進(jìn)行技術(shù)調(diào)控來(lái)達(dá)到目的,較少通過(guò)對(duì)茶葉原料的預(yù)處理(如在茶葉加工過(guò)程中引入創(chuàng)新加工工藝提高茶葉風(fēng)味品質(zhì)和改善茶葉浸出特性)或者以茶葉在制品為原料來(lái)提升速溶茶風(fēng)味,如果未來(lái)能從茶葉原料加工到速溶茶生產(chǎn)同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化,可能會(huì)使所生產(chǎn)的原味速溶茶風(fēng)味得到較大提升。