郭倩文，杜 璇，倪 穗

(寧波大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院，浙江 寧波 315211)

抹茶系一種綠茶粉。飲用時以少量水潤濕，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，加入足量的熱水沖泡，沖泡時抹茶粉顆粒均勻懸浮于茶湯中。茶湯碧綠，表面起白色泡沫，宛如陽春白雪，茶香四溢，食用時將茶湯與茶葉粉粒一同飲入[1]。抹茶不同于一般市場上銷售的普通的綠茶粉，而是用茶葉嫩芽為原料，經(jīng)過遮陰栽培、蒸青、冷卻、脫水、干燥、組合粉碎等多道工序制作而成的粒徑在30μm左右超微綠茶粉。抹茶能很好地保存茶葉中的活性成分，具有較高的營養(yǎng)價值與藥用價值。抹茶目前作為一種天然健康的新型食品添加劑，在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛，它不僅可以提高食品的營養(yǎng)價值和保健價值，同時又能為食品提供純正的茶味，為開發(fā)新型食品提供物質(zhì)基礎(chǔ)[2]。

近年來，抹茶行業(yè)的發(fā)展勢頭呈現(xiàn)快速上升的趨勢，我國從事抹茶加工的茶企數(shù)量逐年增多，生產(chǎn)規(guī)模和市場需求不斷在擴大[3]。但是中國抹茶產(chǎn)品的出口率還是很低，中國抹茶產(chǎn)品難以跨出國門。為此本研究從市場上獲得了3種日產(chǎn)和3種國產(chǎn)的抹茶產(chǎn)品，對其進(jìn)行了葉綠素、茶多酚、咖啡因、氨基酸等抹茶主要成分的含量及粒徑等比較分析，以期找出國產(chǎn)抹茶產(chǎn)品不足的原因，為我國的抹茶產(chǎn)品的品質(zhì)提高和抹茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

研究材料具體見表1：

表1 實驗材料的產(chǎn)品名稱、茶葉品種、產(chǎn)地及遮陰情況

甲醇、碳酸鈉、堿式乙酸鉛溶液、鹽酸、硫酸，以上均為分析純，18種氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品、沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、丙酮、福林酚，均購于寧波鎮(zhèn)海航景生物公司，咖啡因標(biāo)準(zhǔn)品購于浙江寧波余姚市宏駿化工經(jīng)營部。

1.2 儀器與設(shè)備

分析天平：感量0.001 g,上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司、HH-S4數(shù)量恒溫水浴鍋：70℃±1℃，余壇市醫(yī)療儀器廠、L600臺式低速離心機：3 500 r/min，湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司、TU-1810紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司、日立L—8900高速氨基酸分析儀：日立高新技術(shù)公司、DHG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上?；厶﹥x器制造有限公司、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RV 10 D S96：上海圣科儀器設(shè)備有限公司、MS-2000激光粒度儀：英國馬爾文公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 茶多酚含量測定

采用GB/T 8313-2008《 茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》中的分光光度法測定茶多酚[4]。

1.3.2 咖啡因含量測定

采用GB/T 8312—2013《茶 咖啡堿測定》紫外分光光度法測定咖啡堿[5]。

1.3.3 葉綠素含量測定

采用80%丙酮進(jìn)行提取，利用紫外分光光度計進(jìn)行測定。

1.3.4 氨基酸含量測定

樣品前處理：加入5 mL、6 mol/L HCl(即分析純HCl稀釋1倍)，充氮氣3 min，將氧氣排出，放入沙子中，沙浴110℃24 h，沙子浸沒液面；取出冷卻，用0.2 mol/L HCl(也可用雙蒸水)將樣品瓶中所有物質(zhì)洗入50 mL容量瓶中，并定容；取1 mL樣品于試劑瓶中，置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干燥狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)后的物質(zhì)用0.02 mol/L HCl 1 mL溶解經(jīng)水相過濾網(wǎng)過濾，打入小樣品中上機。

采用日立L—8900高速氨基酸分析儀進(jìn)行測定。

1.3.5 粒徑分析

采用激光粒度儀濕法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 6種抹茶產(chǎn)品的茶多酚含量比較

茶多酚是茶葉中最重要的一類生物活性成分，又稱茶鞣質(zhì)，是存在于茶葉水浸出物中能夠與亞鐵例子產(chǎn)生綜合反應(yīng)的一類富含多羥基的酚類物質(zhì)總稱[6]。茶多酚含量的高低直接影響到抹茶的口感，是抹茶產(chǎn)品中澀味的主要來源，優(yōu)質(zhì)的抹茶應(yīng)該是茶多酚含量較低口感微澀為好。

6種抹茶產(chǎn)品的茶多酚含量見圖1。

由圖1可知，茶多酚含量從高到底依次為B2>B1>C1>A1>A3>A2。國產(chǎn)抹茶產(chǎn)品“夏鳩”中的茶多酚含量最高，達(dá)到16.52%，而日本產(chǎn)品“福壽園”的含量最低，只有10.65%。B2“夏鳩”和B1“春鳩”與其它產(chǎn)品具有顯著性差異，其余4個產(chǎn)品之間在茶多酚含量方面沒有顯著性差異。

圖1 6種抹茶品種的茶多酚含量及差異性(注：不同大小寫字母分別表示0.01和0.05水平差異)Fig.1 Tea polyphenol content and difference of six matcha varieties(Note: different uppercase and lowercase letters indicate 0.01 and 0.05 level differences, respectively)

2.2 6種抹茶產(chǎn)品的咖啡因含量比較

咖啡因是茶葉、咖啡豆等天然植物中常見的一種黃嘌呤類生物堿化合物，主要分布于植物的幼嫩組織部位?？Х纫蚓哂刑嵘裥涯X的功效，是茶葉苦味特征成分，在茶葉中一般含量為2%～4%[7]。抹茶要達(dá)到好的入口口感，咖啡因含量稍低對品質(zhì)有利。

6種抹茶產(chǎn)品咖啡因含量見圖2。

圖2 6種抹茶品種的咖啡因含量及差異性Fig.2 Caffeine content and difference of six matcha varieties

由圖2可知，咖啡因含量從高到底依次為B2>A1>B1>A2>C1>A3。這6種抹茶產(chǎn)品當(dāng)中，日產(chǎn)“煎茶”咖啡因含量最低，只有0.85%，國產(chǎn)“夏鳩”咖啡因含量最高，達(dá)到2.13%。日產(chǎn)“小山園”和國產(chǎn)“春鳩”含量相當(dāng)，日產(chǎn)“福壽園”和國產(chǎn)“藪北”含量也相對較低。日產(chǎn)“小山園”和國產(chǎn)產(chǎn)品“春鳩”之間沒有顯著性差異，這2個產(chǎn)品和其它4個產(chǎn)品之間卻有顯著性差異。

2.3 6種抹茶產(chǎn)品的葉綠素含量比較

抹茶呈天然翠綠色，故添加于食品用于著色或改善色澤，是抹茶的重要品質(zhì)指標(biāo)。葉綠素是抹茶翠綠的主要色素物質(zhì)。抹茶當(dāng)中葉綠素的存在主要是為了提高產(chǎn)品的色度，提升感觀品質(zhì)。葉綠素含量越高，說明在栽培中遮陰處理技術(shù)較好，也代表生產(chǎn)出的抹茶產(chǎn)品品質(zhì)較高。

6種抹茶品種葉綠素含量見圖3。

圖3 6種抹茶品種的葉綠素含量及差異性Fig.3 Chlorophyll content and difference of six matcha varieties

由圖3可知，葉綠素含量從高到底依次為A1>A2>B1>C1>B2>A3。日產(chǎn)“小山園”葉綠素含量最高達(dá)到0.061 g/L，國產(chǎn)“春鳩”和日產(chǎn)“福壽園”含量相當(dāng)，國產(chǎn)“夏鳩”和“藪北”含量相當(dāng)。日產(chǎn)“煎茶”含量最少，只有0.0026 g/L，并且這6種產(chǎn)品之間都有顯著性差異。這是因為只有日產(chǎn)“煎茶”在種植過程中沒有進(jìn)行遮陰處理，可見遮陰處理對茶葉葉綠素含量具有重要的影響，日本抹茶產(chǎn)品的葉綠素含量要比中國的高，說明日本抹茶在栽培過程中遮蔭技術(shù)比我國的好。

2.4 6種抹茶產(chǎn)品的氨基酸含量比較

氨基酸是茶葉中具有氨基和羧基的有機化合物，是茶葉中的主要化學(xué)成分之一。茶葉中的氨基酸的組成、含量直接影響茶葉品質(zhì)[8]。谷氨酸和天冬氨酸，是構(gòu)成茶葉鮮爽滋味的重要成分[9]。

6種抹茶產(chǎn)品氨基酸組分含量見表2。

由表2可知，這6種抹茶產(chǎn)品檢測的17種氨基酸組分中含量較大的組分是谷氨酸和脯氨酸。6種抹茶產(chǎn)品的谷氨酸含量從高到低依次為A3>A1>A2>B2>C1>B1，日產(chǎn)“煎茶”的谷氨酸含量最高，達(dá)到31.6%，日產(chǎn)“福壽園”的谷氨酸含量次之為18.87%，而中國的3個產(chǎn)品的谷氨酸普遍較低，其中“春鳩”含量最低為14.46%。脯氨酸含量為國產(chǎn)“藪北”的最高20.89%，日本產(chǎn)品“煎茶”最低為8.46%。6個產(chǎn)品的天冬氨酸含量基本接近，為8.61%～11.24%，差異不顯著。

表2 6種抹茶產(chǎn)品的氨基酸組分及含量百分比

2.5 6種抹茶產(chǎn)品的粒徑比較

由于抹茶產(chǎn)品是直接沖泡的，因此粒徑大小對其溶解度和口感都起著重要作用。粒徑越小，溶解度越大，入口越爽滑，且抹茶中的營養(yǎng)成分越易被人體吸收。

6種抹茶產(chǎn)品的粒度對應(yīng)目數(shù)分布見表3及圖4。

表3 抹茶粒度對應(yīng)目數(shù)分布表

圖4 6個樣品的粒度分析比較柱形圖Fig.4 Particle size analysis comparison of six samples

抹茶粒度即茶粉的細(xì)度，一般以目數(shù)或粒徑的微米尺寸來表示。它決定產(chǎn)品在水中的溶解度及口感。一般抹茶中粒度要求達(dá)到200目(≤75 μm)的占90%以上。研究結(jié)果表明，這6個產(chǎn)品的粒度大小為：A1

圖5 6個樣品的粒度分析比較正態(tài)分布圖Fig.5 Particle size analysis of six samples compares normal distribution

從6個產(chǎn)品的粒度分布比較圖可以看出， A1、A2、C1、A3呈正態(tài)分布，B1、B2分布不均。

3 結(jié)論與討論

3.1 國產(chǎn)抹茶產(chǎn)品的茶多酚含量明顯比日產(chǎn)的高且差異顯著

研究結(jié)果為國產(chǎn)“夏鳩”中的茶多酚含量最高，達(dá)到16.52%；國產(chǎn)“夏鳩”和“春鳩”與其它產(chǎn)品具有顯著性差異。可見，國產(chǎn)產(chǎn)品在茶多酚含量上大大高于日本產(chǎn)品，存在著較大差距。這是因為國產(chǎn)“夏鳩”和“春鳩”抹茶產(chǎn)品的原料是采用我國的傳統(tǒng)茶樹品種‘鳩坑’，其他4個產(chǎn)品的原料均為日本茶樹品種‘藪北’。

我國栽培種植的茶樹品種一直以來均是以茶多酚含量高為優(yōu)選，如高海榮等[10]對信陽毛尖、六安瓜片、君山銀針等16種茶葉進(jìn)行茶多酚含量測定，結(jié)果表明這16種茶葉中茶多酚含量的范圍為91.59 mg/g～376.60 mg/g；王霞等[11]對高檔綠茶、中檔綠茶、低檔綠茶的茶多酚進(jìn)行含量測定，結(jié)果表明高檔綠茶茶多酚含量為25.01%, 比中檔綠茶高出13.01%, 比低檔綠茶高出23.20%，也就是綠茶的茶多酚含量與茶葉的品質(zhì)成正比?！F坑’作為我國的傳統(tǒng)茶樹品種栽培時間較長，其茶多酚含量較高，不適宜制作抹茶產(chǎn)品。因此，我國的抹茶產(chǎn)品急需篩選出類似‘藪北’的具低茶多酚含量的抹茶適制茶樹品種，這是改善中國抹茶產(chǎn)品品質(zhì)的前提。

3.2 遮陰處理的抹茶產(chǎn)品咖啡因含量明顯比露天的高且差異顯著

國產(chǎn)“夏鳩”中的咖啡因含量也是最高的，達(dá)到2.13%；國產(chǎn)“夏鳩”、“春鳩”和日產(chǎn)“小山園”與其它產(chǎn)品的咖啡因含量具有顯著性差異；而日產(chǎn)“煎茶”的咖啡因含量最低為0.85%。

6個產(chǎn)品中除了“煎茶”沒有進(jìn)行遮陰處理為露天茶園種植外，其余5個產(chǎn)品均進(jìn)行遮陰處理?？梢娬陉帟黾硬枞~中咖啡因的含量。朱旗[12]的研究結(jié)果表明，遮光茶園的成品茶葉的咖啡堿含量要大于露天茶園所栽培的茶葉咖啡堿含量，這與本實驗結(jié)果一致。目前對于茶樹經(jīng)遮陰處理后, 其咖啡堿、氨基酸及多酚類物質(zhì)的生物合成情況報道較少。

同時可以看出茶樹品種‘藪北’制作的抹茶咖啡因含量要比‘鳩坑’低，說明不同茶樹品種間咖啡因含量差異較大。因此，在今后抹茶生產(chǎn)中需選用咖啡因相對較低的茶樹品種，并且在遮陰度上需要進(jìn)一步研究，以利于降低咖啡因含量的同時提高抹茶的品質(zhì)。

3.3 國產(chǎn)抹茶產(chǎn)品葉綠素含量明顯比日產(chǎn)的低且差異顯著

日產(chǎn)“小山園”中的葉綠素含量最高，達(dá)到0.0610 g/L。6種抹茶產(chǎn)品葉綠素含量均存在顯著差異。除“煎茶”外，日產(chǎn)產(chǎn)品的葉綠素含量均高于國產(chǎn)產(chǎn)品。

抹茶中葉綠素含量與遮陰度具有密切聯(lián)系，遮陰度越高，葉綠素含量越高。朱旗等[12]發(fā)現(xiàn)，覆蓋栽培可以提高茶葉中葉綠素、氨基酸、二甲硫等成分，同時還能使茶葉中的水分含量提高，進(jìn)行覆蓋栽培后的茶葉色澤翠綠，質(zhì)地柔軟，從而能提高茶葉品質(zhì)。殷劍美等[13]研究了大棚茶園的氣候與茶葉各個理化特征之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)大棚覆蓋的保溫效果有利于茶葉品質(zhì)的提高。孫京京等[14]的研究結(jié)果表明，遮陰能明顯提高夏秋茶品質(zhì), 遮陰后茶葉中氨基酸含量增加, 茶多酚含量和酚氨比降低, 葉綠素含量增加, 苦澀味降低。本研究也發(fā)現(xiàn)5種經(jīng)過遮陰處理的茶葉制作成的抹茶產(chǎn)品葉綠素含量明顯高于露天栽培的“煎茶”，國產(chǎn)的3個產(chǎn)品葉綠素含量明顯比日產(chǎn)的低且差異顯著，說明在遮陰處理技術(shù)上和日本還是有一定差距，我國在茶樹的遮陰技術(shù)上還有待于進(jìn)一步提高。

3.4 國產(chǎn)抹茶產(chǎn)品呈味氨基酸(谷氨酸)含量明顯比日產(chǎn)的低

6種抹茶產(chǎn)品均檢測出17種氨基酸種類，含量較多的是谷氨酸和脯氨酸。日產(chǎn)“煎茶”谷氨酸含量最高，達(dá)到31.6%；日產(chǎn)“福壽園”谷氨酸含量次之為18.87%，而國產(chǎn)的3個產(chǎn)品谷氨酸普遍較低，其中“春鳩”含量最低為14.46%。

茶葉氨基酸的組成、含量以及它們的降解產(chǎn)物和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物直接影響茶葉品質(zhì)。氨基酸在茶葉加工中參與茶葉香氣的形成, 它所轉(zhuǎn)化而成的揮發(fā)性醛或其他產(chǎn)物, 都是茶葉香氣的成分[15]。特別是某些氨基酸與茶葉的滋味及香氣關(guān)系密切, 是構(gòu)成綠茶品質(zhì)的極重要的成分之一[16]。何文彪等[17]研究發(fā)現(xiàn)給茶葉施加有機肥可以提高茶葉中氨基酸的含量，提升茶葉品質(zhì)。李靜等[18]研究表明，與施無機肥相比，合理施加有機肥，可以提高茶葉中各種酶的合成作用，從而提高茶葉蛋白質(zhì)、兒茶素和茶多酚等含量，促進(jìn)了茶葉葉底品級的提高，對綠茶品質(zhì)的提高也有較好的效果。研究表明施有機肥能夠提高茶葉氨基酸、水浸出物的含量有利于提高茶葉的品質(zhì)。因此，氨基酸含量的高低與施肥時所用肥料的種類及比例具有重要聯(lián)系，日本抹茶產(chǎn)品游離氨基酸含量(以谷氨酸為例)均高于中國抹茶產(chǎn)品，說明日本茶樹在栽培過程中施肥合理。因此，我國今后在抹茶適制的茶樹栽培過程中，施肥技術(shù)還需要進(jìn)一步的提高，以提升國產(chǎn)抹茶產(chǎn)品的品質(zhì)。

3.5 國產(chǎn)抹茶產(chǎn)品的粒徑較大且分布不均勻

超微粉碎技術(shù)是近年來國際上迅速發(fā)展起來的一項新型粉碎工程技術(shù)，利用超微加工技術(shù)可以把原料加工到微米級(1～100μm)、亞微米級(0.1～1μm)甚至納米級(1～100 nm)粉體，由于顆粒的微細(xì)化導(dǎo)致其表面積和孔隙率增加，從而使物料具有高溶解性、高吸附性以及高流動性等物理化學(xué)方面的新特性[19]。超微茶粉不僅有效保持茶葉原有的色香味品質(zhì)，而且茶葉經(jīng)超微粉碎破壁后，茶粉的表面積大大增加，其中的有效成分充分暴露出來，能夠增進(jìn)機體吸收，進(jìn)而提高人體對茶葉的營養(yǎng)吸收率[20]。茶葉的研磨也是抹茶加工的關(guān)鍵工藝之一。Hu等[21]采用HQM6型攪拌磨式粉碎技術(shù)獲得粒徑為20.3～13.5 μm的高品質(zhì)超微茶粉。譚俊峰等[22]采用高密度變頻調(diào)速石磨粉碎機將茶葉粉碎成50～75 μm的超微茶粉，其色澤淡綠鮮亮，細(xì)末質(zhì)勻，香氣純正，滋味平和，產(chǎn)品品質(zhì)較好。李琳等[23]使用球磨機生產(chǎn)超微綠茶粉，發(fā)現(xiàn)在在球料比(質(zhì)量比，g∶g)為10∶1，公轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為400 r/min，粉碎時間為15 h，進(jìn)料粒度40目的條件下，可以得到平均粒徑為6.56 μm的高品質(zhì)超微茶粉。

研究表明，這6個產(chǎn)品中A1、A2、C1的粒度符合要求，其茶粉的粒徑90%分布于350～450目(30～40μm)范圍內(nèi)，且呈現(xiàn)正態(tài)分布；而B1、B2的粒徑較大，兩者在10 μm和100 μm左右均出現(xiàn)峰值，粒度分布不均。結(jié)果說明國產(chǎn)的這兩個產(chǎn)品在超微粉碎粉碎技術(shù)上還需進(jìn)一步提高。

3.6 我國抹茶生產(chǎn)技術(shù)還有待進(jìn)一步提高

抹茶的生產(chǎn)是我國未來茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方向之一，抹茶產(chǎn)品的發(fā)展給整個茶產(chǎn)業(yè)將會帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。中國目前茶園種植面積、茶葉產(chǎn)量均位居世界第一，但是在茶的科學(xué)利用及茶健康、茶醫(yī)學(xué)的研究上，還有巨大的空間。中國茶產(chǎn)業(yè)專家、工程院院士陳宗懋在不同領(lǐng)域大聲疾呼“重視茶健康研究”。中國是茶的發(fā)祥地，要讓中國茶走向世界，要走出“七萬茶企不如一個立頓”的怪圈，就必須探索一條嶄新的茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路。目前抹茶的生產(chǎn)在我國得到了一定程度的發(fā)展，但中國抹茶生產(chǎn)尚處于起步階段，從研究結(jié)果可見，我國的抹茶產(chǎn)品品質(zhì)遠(yuǎn)不如日本。因此，我國需要對茶樹品種選擇、高氮肥培技術(shù)、遮陰覆蓋方式和超微粉碎技術(shù)等抹茶的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)與提高。期望不久的將來我國抹茶產(chǎn)品的質(zhì)量大大趕超日本，讓抹茶成為世界的中國茶。