,*

(1.安徽省醫(yī)學科學研究院,安徽合肥 230061;2.安徽農(nóng)業(yè)大學茶與食品科技學院 茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室,安徽合肥 230036;3.安徽糧食工程職業(yè)技術(shù)學院,安徽合肥 230011)

茶飲料是以茶葉的水提取液或其濃縮液、茶粉等為主要原料,加入水、糖、酸味劑、食用香精、果汁、乳制品、植(谷)物抽提液等,經(jīng)加工制成的液體飲料,具有茶葉的獨特風味,并富含天然茶多酚、氨基酸、茶多糖、維生素等功效成分[1]。茶飲料的色澤、滋味香氣等主要由氨基酸、茶多酚等決定,但是茶飲料中的氨基酸及茶多酚等主要成分很不穩(wěn)定,溫濕度、光照、氧及微生物等易導致飲料產(chǎn)生沉淀、色澤褐變及滋味香氣劣變[2]。因而,在茶飲料的生產(chǎn)過程中添加一定量的抗氧化劑,如維生素C等[3],以提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。

2017年國際前十大茶飲料銷售國家和地區(qū)的茶飲料銷售額達到404.40億美元,其中,中國是世界上最大的茶飲料生產(chǎn)國和消費國,2017年茶飲料消費量達到1335.6萬t[4]。茶飲料經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)形成了品種豐富的冰茶、純茶、復合茶飲料、果味茶飲料、奶味茶飲料等幾十個品種,但產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。隨著消費者健康意識不斷增強,對茶飲料的品質(zhì)要求也隨之提高。我國于2008年對茶飲料中的茶多酚等含量做了新的強制性規(guī)定。若茶飲料中的茶多酚等茶有效成分含量過低,則不能稱之為茶飲料,只能被歸為茶味飲料[5-6]。因此,可以通過檢測茶飲料中茶多酚等營養(yǎng)成分的含量,對茶飲料進行品質(zhì)評價。

表1 受試茶飲料名稱、主要成分及生產(chǎn)日期Table 1 Name,major constituents and production date of tea beverages

本研究選擇市場上銷售的四種茶飲料包括原葉綠茶、調(diào)味綠茶、原葉紅茶和調(diào)味紅茶,分別檢測其中的茶多酚、氨基酸和維生素C的含量。每種茶飲料均購買同一生產(chǎn)批次的,在同一條件下儲存,每隔一個月測定各成分的含量并對比其變化,同時在開蓋后每隔24 h檢測各成分的變化,持續(xù)96 h。通過參照茶飲料國家標準來評價市售茶飲料的品質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性,以期在一定程度上反映市售茶飲料的品質(zhì),給廣大消費者以參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

購買市售原葉綠茶、調(diào)味綠茶、原葉紅茶和調(diào)味紅茶,主要配料及生產(chǎn)日期如下(表1):

谷氨酸(99.9%)、維生素C(100%)(標準品,均購自中國食品藥品檢定研究院);硫酸亞鐵(購自西隴化工股份有限公司)、氯化亞錫、草酸(均購自上海蘇懿化學試劑有限公司)、酒石酸鉀鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、碳酸氫鈉(均購自國藥集團化學試劑有限公司)、茚三酮及2,6-二氯靛酚(均購自天津天新精細化工),均為分析純,實驗用水為純水。

DK-S24型電熱恒溫水浴鍋 上海精宏實驗設(shè)備有限公司;UV-1600d紫外可見分光光度計 上海美譜達儀器有限公司;CNSHP電子天平 感量0.01 g,上海衡平儀器儀表廠;Sartorius 電子分析天平 感量0.001 g,北京賽多利斯天平有限公司;KQ-250DE型數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;電磁爐 江蘇省南通縣農(nóng)業(yè)科學儀器廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理、存儲及穩(wěn)定性考察 所購茶飲料均存放于室內(nèi)陰涼處,樣品室溫存放,每月室內(nèi)平均溫度如表2。

未開封各組分(茶多酚、游離氨基酸及維生素C)含量及穩(wěn)定性分析工作在6月28日開始,取樣測定存儲0月各樣品中茶多酚、游離氨基酸及維生素C含量,樣品室溫放置,隨后每月28～30日定期取樣,進行分析,存儲時間為6月至11月。

開封后各組分(茶多酚、游離氨基酸及維生素C)含量及穩(wěn)定性分析工作在存儲第1個月后(即7月28～31日)進行,開封后室溫放置,連續(xù)監(jiān)測96 h,每24 h一次。

表2 月室內(nèi)平均溫度Table 2 The mean temperature of 5 months in room

各組分逐月及總含量變化率按下式計算:

式中:C2:每月(每間隔24 h)組分含量;C1:上月(前24 h)組分含量;C0:第0月(開封時)組分含量;C總:放置5個月(96 h)后組分含量。

1.2.2 茶多酚含量測定 參照國標GB/T 21733-2008附錄A 茶飲料中茶多酚的檢測方法。

取混勻茶飲料樣液5 g 置于50 mL具刻度比色管中,加入水4 mL,酒石酸亞鐵溶液5 mL,充分混勻,加入磷酸緩沖液(pH=7.5)定容至25 mL,采用分光光度計在540 nm處,測定溶液吸光度(A);同時取取混勻茶飲料樣液5 g 置于50 mL具刻度比色管中,加入水4 mL,加入磷酸緩沖液定容至25 mL,采用分光光度計在540 nm處,測定溶液吸光度(A0),作為空白對照。每樣平行三份。

式中:X:樣品茶多酚含量,mg/kg;A:試樣吸光度;A0:空白底液吸光度;1.957:10 mm比色皿,每0.5吸光度,1 mL試液中茶多酚含量相當于1.957 mg;K:稀釋倍數(shù);m:取樣量,g。

1.2.3 游離氨基酸含量測定 參照國標GB/T 8314-2013茶 游離氨基酸總量的測定。

表3 室溫放置茶飲料中茶多酚含量Table 3 Tea polyphenols(TP)content of tea beverages under room storage in 5 months

注:*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001表示與0月比較差異顯著性;#P<0.05,##P<0.01,###P<0.001表示與上月差異顯著性。

標準曲線制作:準確稱取谷氨酸100 mg溶于100 mL水中,繼續(xù)用水稀釋成如下濃度:40、80、160、240、320 μg/mL,分別吸取以上各濃度溶液1 mL分別置于25 mL容量瓶中,加磷酸緩沖液0.5 mL(pH=8.04)、茚三酮溶液0.5 mL,沸水浴加熱15 min,冷卻后加水定容至25 mL,室溫放置10 min后,用10 mm比色皿,在570 nm處,測定吸光值。以吸光值為縱坐標,氨基酸濃度為橫坐標作標準曲線并計算出線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)。

試樣分析:準確吸取試液1 mL,注入25 mL容量瓶中,加磷酸緩沖液0.5 mL(pH=8.04)、茚三酮溶液0.5 mL,沸水浴加熱15 min,冷卻后加水定容至25 mL,室溫放置10 min后,用10 mm比色皿,在570 nm處測定吸光度(A),同時做空白對照。每樣平行三份。

根據(jù)標準曲線及回歸方程,利用測得樣品吸光值直接計算出樣液中游離氨基酸濃度C(μg/mL)。

1.2.4 維生素C含量測定 參照 維生素C含量的測定 茶葉生物化學實用教程[7]。

稱取碳酸氫鈉52 mg溶解于200 mL熱蒸餾水中,稱取2,6-二氯靛酚50 mg溶解在上述碳酸氫鈉溶液中,冷卻定容至250 mL,過濾至棕色瓶內(nèi),冰箱冷藏保存。使用前,用維生素C標準溶液對其進行標定,即吸取1 mL抗壞血酸標準溶液于50 mL錐形瓶中,加入2%草酸溶液10 mL,搖勻,用2,6-二氯靛酚溶液滴定至溶液呈粉紅色且15 s不褪色為止。同時,另取2%草酸溶液10 mL做空白試驗。

式中:T:每毫升2,6-二氯靛酚溶液相當于抗壞血酸的毫克數(shù)(mg/mL);C:抗壞血酸的濃度(mg/mL);V1:滴定VC溶液所用2,6-二氯靛酚溶液的體積(mL);V2:滴定空白溶液所用2,6-二氯靛酚溶液的體積(mL)。

取茶飲料50 mL置于100 mL錐形瓶中,加5 g白陶土脫色,過濾,收集濾液,精密稱取濾液5 g置于50 mL錐形瓶中,加2%草酸溶液10 mL,用已標定的 2,6-二氧靛酚溶液滴定,直至溶液呈粉紅色且15 s不褪色為止。同時做空白試驗。

式中:T:每毫升2,6-二氯靛酚溶液相當于抗壞血酸的毫克數(shù)(mg/mL),通過溶液標定得出;V:滴定試劑時消耗染料溶液的體積(mL);V0:滴定空白時消耗染料溶液的體積(mL);m:取樣量(g)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

每樣品平行三份,實驗結(jié)果用Graphpad Prism 5.0進行數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計與作圖,實驗結(jié)果以Mean±SEM表述。

2 結(jié)果與分析

2.1 未開封室溫儲存條件下各組分含量及穩(wěn)定性

2.1.1 茶多酚含量及穩(wěn)定性 茶多酚是決定茶葉風味的主要物質(zhì),其主要包括兒茶素(EGCG、ECG等)及茶黃素等,具有抗氧化、抗炎癥及抗腫瘤等健康功能,這也是茶飲料受歡迎的主要原因之一[8-9]。通過對受試茶飲料中茶多酚的檢測表明,綠茶及原葉紅茶中茶多酚含量較高,調(diào)味紅茶中茶多酚含量稍低(見表3)。GB/T21733-2008要求茶飲料中綠茶茶多酚含量≥500 mg/kg、紅茶茶多酚含量≥300 mg/kg。根據(jù)檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)除原葉綠茶中茶多酚含量略低于標準規(guī)定值,其他三種受試茶飲料茶多酚含量均符合要求,原因可能是所購買原葉綠茶樣品出廠時間偏長所致。在室溫存儲條件下,各茶飲料中茶多酚含量逐漸下降,在室溫較高8、9、10三個月,茶多酚下降率均較高,且在9月份含量下降最顯著(含量變化率分別為:原葉綠茶-7.4%,調(diào)味綠茶-3.9%,原葉紅茶-6.0%,調(diào)味紅茶-6.9%)(圖1A)。室溫放置5個月后,調(diào)味紅茶中茶多酚含量下降最顯著,含量總變化率為-22.7%,其次為原葉綠茶,下降含量總變化率為-20.2%,原葉紅茶為-16.5%,茶多酚含量下降最小的為調(diào)味綠茶,含量總變化率為-12.6%(圖1B)。根據(jù)以上結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),長時間存儲對調(diào)味綠茶中茶多酚含量影響較小,茶多酚不易被氧化,穩(wěn)定性最好;而在調(diào)味紅茶中,茶多酚含量偏低,長時間室溫存放茶多酚含量顯著下降,穩(wěn)定性差。

圖1 室溫放置5個月茶飲料中茶多酚含量每月變化率及總變化率Fig.1 The reduction rate of TP content in teabeverages under room storage during 5 months

2.1.2 游離氨基酸含量及穩(wěn)定性 茶葉中游離氨基酸主要是茶氨酸,也是茶鮮爽味的主要來源物質(zhì),茶氨酸質(zhì)量分數(shù)與茶葉品質(zhì)和等級正相關(guān)[10]。在茶樹嫩葉中茶氨酸含量高,因而嫩葉茶更鮮爽,從而更受消費者喜愛。茶飲料中游離氨基酸的含量決定了其滋味品質(zhì)[11],因此關(guān)注其含量對評價茶飲料的品質(zhì)有重要意義。以谷氨酸標準溶液濃度為橫坐標,以吸光度值為縱坐標,繪制標準曲線(如圖2),曲線方程為y=0.003x-0.0073,相關(guān)系數(shù)R2=0.9995。通過檢測發(fā)現(xiàn),紅茶中游離氨基酸含量低于綠茶,特別是調(diào)味紅茶(115.0±3.24) μg/mL中游離氨基酸含量顯著低于其他三種茶飲料,調(diào)味綠茶游離氨基酸含量最高(175.6±4.10 μg/mL)(見表4)。室溫存儲過程中,游離氨基酸含量均逐漸下降,存放5個月后,原葉綠茶游離氨基酸下降最顯著(含量總變化率為-18.16%),調(diào)味綠茶次之(含量總變化率為-14.35%),調(diào)味紅茶下降率最低(含量總變化率為-12.87%)(圖3),各茶飲料中游離氨基酸含量下降與存儲溫度沒有顯著相關(guān)性。以上結(jié)果表明,綠茶飲料中氨基酸含量較高,茶飲料中游離氨基酸含量隨存儲時間均逐漸下降,綠茶飲料下降更顯著,而溫度對游離氨基酸含量下降影響較小。

表4 室溫放置茶飲料中游離氨基酸含量Table 4 Free amino acids(FAA)content of tea beverages under room storage in 5 months

注:*P<0.05,**P<0.01,表示與0月比較差異顯著性;逐月相比沒有顯著性差異。

圖2 氨基酸標準曲線Fig.2 The standard curve of amino acid

圖3 室溫放置5個月茶飲料中游離氨基酸含量每月變化率及總變化率Fig.3 The reduction rate of FAA content in tea beverages under room storage during 5 months

表5 室溫放置茶飲料中維生素C含量Table 5 Vitamin C(VC)content of tea beverages under room storage in 5 months

注:***P<0.001表示與0月比較差異顯著性;#P<0.05,###P<0.001表示與上月差異顯著性。

2.1.3 維生素C含量及穩(wěn)定性 維生素C是常用的食品添加劑,在飲料中常作為抗氧化劑使用,能延長產(chǎn)品效期,它具有酸性,可為飲料提供清新爽口的酸味,同時也為人體補充維生素,能夠提升產(chǎn)品品質(zhì)[12]。茶飲料中的維生素C主要來自加工過程中的添加[13],通過檢測發(fā)現(xiàn),綠茶飲料中維生素C含量高于紅茶飲料,調(diào)味綠茶維生素C含量最高(43.19±0.75) mg/kg,調(diào)味紅茶維生素C含量最低(9.38±0.14) mg/kg(見表5)。室溫存儲過程中,維生素C含量均逐漸顯著下降,特別是在存儲前三個月(即7、8、9月份),維生素C含量均急劇下降,調(diào)味紅茶下降最快,第1個月含量變化率為-52.03%,在4個月后,受試調(diào)味紅茶飲料中就未有維生素C檢出,在第5個月時原葉綠茶及原葉紅茶均未有維生素C檢出(見圖4A),而存儲5個月后,調(diào)味綠茶中維生素C含量為15.05±0.55 mg/kg,含量總變化率為-65.15%(見圖4B)。從結(jié)果可以看出,維生素C在茶飲料中不穩(wěn)定,易被氧化,從而影響茶飲料的品質(zhì)及保質(zhì)期,因此,茶飲料不適宜長時間室溫存放。

表6 開封后室溫放置茶飲料中茶多酚的含量Table 6 The TP content of tea beverages under room storage in 96 h after unseal

注:*P<0.05,**P<0.01,表示與0 h比較差異顯著性;#P<0.05表示與前1 d(即每24 h之間)差異顯著性。

圖4 室溫放置5個月茶飲料中維生素C含量每月變化率及總變化率Fig.4 The reduction rate of VC contentin tea beverages under room storage during 5 months

2.2 開封后品質(zhì)成分的變化

茶飲料屬于開蓋即飲型飲料,研究茶飲料開封后主要品質(zhì)成分隨時間的變化,對茶飲料飲用有重要意義。本研究檢測了對所選受試四中茶飲料開蓋后連續(xù)室溫放置96 h內(nèi)品質(zhì)成分的變化,結(jié)果如下。

2.2.1 茶多酚含量的變化 茶多酚在空氣中易被氧化,茶飲料開封后,飲料中的茶多酚氧化加速。檢測發(fā)現(xiàn),茶飲料開封后24 h內(nèi),原葉綠茶多酚含量下降最顯著,含量變化率為-4.07%。四種茶飲料48 h內(nèi)茶多酚含量變化率分別為-7.22%(原葉綠茶)、-2.85%(調(diào)味綠茶)、-1.66%(原葉紅茶)和-5.52%(調(diào)味紅茶);放置96 h后,原葉綠茶茶多酚含量下降最顯著,含量總變化率為-10.32%(約49.7 mg/kg),原葉紅茶茶多酚含量下降最少,含量總變化率為-4.55%(約23.9 mg/kg),調(diào)味綠茶和調(diào)味紅茶茶多酚含量總變化率分別為-6.58%(約34.4 mg/kg)和-9.85%(約26.6 mg/kg)(見表6,圖5)。從檢測結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),雖然茶飲料中茶多酚溶解在液體中,與空氣不充分接觸,氧化速度相對較慢。但四種茶飲料開封后,隨著存放時間的延長各種茶飲料的多酚含量仍然顯著下降,原葉綠茶飲料下降速度最快,原葉紅茶下降速度最慢。因此,茶飲料應開封后即飲,不宜長時間放置。

表7 開封后室溫放置茶飲料中游離氨基酸的含量Table 7 The FAA content of tea beverages under room storage in 96 h after unseal

圖5 開封后室溫放置96 h內(nèi)茶飲料中茶多酚含量變化率及總變化率Fig.5 The reduction rate of TP contentin tea beverages under room storage in 96 h after unseal

注:*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001表示與0 h比較差異顯著性;每24 h之間沒有差異顯著性。

2.2.2 游離氨基酸的檢測結(jié)果 茶飲料中游離氨基酸含量與品質(zhì)成正相關(guān),檢測結(jié)果見表7、圖6,可以發(fā)現(xiàn)受試茶飲料開封后游離氨基酸含量隨著放置時間延長,含量逐漸降低,游離氨基酸總量下降由高到低分別是原葉綠茶(含量總變化率為-27.58%,下降43.6 μg/mL)、原葉紅茶次之(含量總變化率為-22.87%,下降35.2 μg/mL)、調(diào)味綠茶(含量總變化率為-14.11%,下降24.1 μg/mL)、調(diào)味紅茶(含量總變化率為-9.17%,下降10.2 μg/mL)。結(jié)果證明,茶飲料開封后游離氨基酸易降解,品質(zhì)顯著下降,不應長時間放置。

表8 開封后室溫放置茶飲料中維生素C的含量Table 8 The VC content of tea beverages under room storage in 96 h after unseal

圖 開封后室溫放置96 h茶飲料中游離氨基酸含量變化率及總變化率Fig.6 The reduction rate of FAA content intea beverages under room storage in 96 h after unseal

注:**P<0.01,***P<0.001表示與0 h比較差異顯著性;#P<0.05,##P<0.01,###P<0.001表示與前一天(即每24 h之間)差異顯著性。2.2.3 維生素C的檢測結(jié)果 維生素C不穩(wěn)定,茶飲料開封后,其含量發(fā)生急劇變化,檢測結(jié)果見表8、圖7。開封后24 h內(nèi),受試茶飲料中維生素C含量均快速下降,原葉綠茶維生素C含量變化率為-26.65%、調(diào)味綠茶含量變化率為-13.19%、原葉紅茶含量變化率為-56.925%、調(diào)味紅茶含量變化率為-48.89%,這其中紅茶飲料中維生素C含量均下降約二分之一。96 h后,只有綠茶飲料中還有維生素C檢出,紅茶飲料中均未有檢出。從以上結(jié)果看出,綠茶飲料高維生素C含量能夠有助于延長產(chǎn)品存放時間。相較于綠茶飲料,紅茶飲料中維生素C更易被氧化,這不利于紅茶的存放,同時也意味著茶飲料開封后,應盡快飲用,尤其是紅茶飲料。

圖7 開封后室溫放置96 h茶飲料中維生素C含量變化率及總變化率Fig.7 The reduction rate of VC content intea beverages under room storage in 96 h after unseal

3 結(jié)論與討論

通過以上的檢測分析,可以發(fā)現(xiàn)綠茶飲料中茶多酚、游離氨基酸以及VC含量均較高,特別是調(diào)味綠茶中,各成分含量均高于原葉綠茶;而紅茶飲料中原葉紅茶飲料的各成分含量均高于調(diào)味紅茶飲料。在穩(wěn)定性方面,室溫條件下,隨著存儲時間的延長,各組分含量均顯著下降,且受溫度影響較大,尤其是茶多酚,溫度越高含量下降越顯著,穩(wěn)定性差。在茶飲料生產(chǎn)過程中添加VC,目的是為了提高產(chǎn)品品質(zhì)以及預防茶多酚被氧化,茶飲料開封后,各營養(yǎng)成分含量發(fā)生急劇下降,紅茶飲料中VC含量變化最顯著,穩(wěn)定性差,因此,開封后應及時飲用,不宜再長時間放置。

目前市售各種茶飲料營養(yǎng)成分的含量因茶葉品種不同而存在差異,同時為了提高產(chǎn)品質(zhì)量,在加工過程中添加相關(guān)食品添加劑,使茶飲料產(chǎn)品營養(yǎng)價值有差異,通過主要成分分析,對各種茶飲料的品質(zhì)作出評價,供消費者參考。