劉艷艷 劉政權(quán) 陳建新 汪 芳 許勇泉 尹軍峰*

（1 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所 國(guó)家茶產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心 杭州310008 2 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 茶與食品科技學(xué)院 合肥 230036）

“精茗蘊(yùn)香，借水而發(fā)，無(wú)水不可論茶也”，由此可見泡茶用水的重要性。水中所含離子濃度不同會(huì)造成茶飲料間色、香、味及澄清度的顯著差異[1]。沖泡用水中Ca2+、Mg2+、Na+離子的含量和pH值會(huì)對(duì)茶湯風(fēng)味產(chǎn)生顯著影響[2]。許勇泉等[3]研究發(fā)現(xiàn)水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Zn2+等離子會(huì)改變茶湯的色澤和滋味，茶湯風(fēng)味與香氣品質(zhì)下降，隨著鈣離子質(zhì)量濃度的升高，茶湯顏色變黃且滋味變苦。研究發(fā)現(xiàn)鈣、銀、鐵等10 種金屬離子可與茶多酚發(fā)生絡(luò)合[4]。在活性氧條件下，金屬離子加速了兒茶素組分的氧化[5]。水的pH 值由陰陽(yáng)離子共同呈現(xiàn)，當(dāng)茶湯中pH 值過(guò)低，葉綠素上的Mg2+易被H+取代；過(guò)高時(shí)則會(huì)使茶多酚加速氧化[6-7]。而當(dāng)自來(lái)水中Cl-過(guò)多，也會(huì)通過(guò)加速多酚類物質(zhì)的氧化或產(chǎn)生氯味而嚴(yán)重影響茶湯的感官品質(zhì)[8]。

H2SiO3是鑒定礦泉水9 項(xiàng)微量元素標(biāo)準(zhǔn)中的一項(xiàng)[9-10]，Si 是人體所必需的微量元素，且H2SiO3不能從普通食物中獲得，一般以H2SiO3的形態(tài)存在于水中，易被人體吸收[11-14]。然而，在H2SiO3對(duì)茶湯呈味影響方面研究報(bào)道較少。本文通過(guò)探究SiO32-對(duì)紅茶茶湯滋味品質(zhì)的影響，以期探明其內(nèi)在原因，對(duì)茶葉沖泡用水的選擇具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

祁門工夫紅茶，祥源茶業(yè)有限公司；純凈水，杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司。

表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（EGCG）、谷氨酸鈉、咖啡堿、蔗糖等標(biāo)樣以及Na2SiO3·9H2O 等分析純級(jí)試劑，美國(guó)Sigma 公司；乙腈（色譜純），美國(guó)TEDA 公司。

Waters 2469 series 高效液相色譜，Waters 公司；UV-2550 紫外-可見光分光光度計(jì)，日本島津公司；iCAP6300DUO 型電感耦合等離子體反射光譜儀，美國(guó)TJA 公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 茶湯制備 在室溫25 ℃下，制備SiO32-質(zhì)量濃度為（0，8，16，48，72，96 mg/L）的水溶液，按常規(guī)方法（3 g，150 mL，5 min）沖泡祁門紅茶。

1.2.2 SiO32-與EGCG 相互作用分析 首先單獨(dú)處理質(zhì)量濃度為0，8，16，48，72，96 mg/L 的SiO32-溶液與EGCG（150 mg/L），配制成150 mL 溶液并混勻，然后測(cè)定混合液體中EGCG 含量，探索H2SiO3對(duì)EGCG 的影響。

1.2.3 SiO32-與滋味單體呈味特性相互作用影響分析 首先將EGCG、咖啡堿、谷氨酸鈉和蔗糖單獨(dú)處理SiO32-（0，16，96 mg/L）配制成150 mL 溶液，并將2 種、3 種、4 種味感單體分別復(fù)配成150 mL 混合液。單一或混合溶液中EGCG、咖啡堿、谷氨酸鈉和蔗糖的質(zhì)量濃度分別為150，250，150，400 mg/L。在室溫25°C 下，審評(píng)小組人員對(duì)混合溶液的鮮味、甜味、苦味及澀味等呈味進(jìn)行感官審評(píng)。

1.3 試驗(yàn)測(cè)試分析方法

1.3.1 感官審評(píng) 由5 位具有高級(jí)評(píng)茶員以上資格的審評(píng)人員，對(duì)茶湯進(jìn)行審評(píng)。包括苦味、澀味、鮮味、甜味和滋味品質(zhì)總分。對(duì)滋味強(qiáng)度的評(píng)分采用5 段10 分制，其中8～10 為“極強(qiáng)”、6～8 為“強(qiáng)”、4～6 為“中等”、2～4 為“弱”、0～2 為“極弱”；滋味品質(zhì)總分評(píng)價(jià)參照GB/T 23776 中茶湯滋味審評(píng)方法。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果以去掉最高分、最低分，取其平均值。

1.3.2 茶湯常規(guī)化學(xué)成分含量檢測(cè) 茶湯中游離氨基酸總量：茚三酮比色法（GB 8314-87）；可溶性總糖含量：蒽酮-硫酸比色法；茶多酚含量：酒石酸亞鐵比色法（GB 8313-87）；礦物質(zhì)離子含量：采用石元值等[15]方法；沒(méi)食子酸、兒茶素、咖啡堿含量：具體步驟參考尹軍峰等[16]方法。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析 本文表和圖中數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差（2 位有效數(shù)），采用SPSS.22 進(jìn)行方差分析（ANOVA）。

2 結(jié)果與分析

2.1 SiO32-對(duì)紅茶茶湯滋味品質(zhì)的影響

茶湯的滋味品質(zhì)明顯受到SiO32-質(zhì)量濃度的影響（見表1）。隨著SiO32-質(zhì)量濃度（0～96 mg/L）的增加，茶湯甜味上升，苦味、澀味、鮮味下降，綜合滋味品質(zhì)下降。其中，當(dāng)SiO32-質(zhì)量濃度在48～96 mg/L 之間時(shí)，茶湯整體滋味品質(zhì)顯著下降，本研究結(jié)果顯示日常沖泡紅茶應(yīng)選用含有適量SiO32-（＜48 mg/L）的水。這表明不同SiO32-質(zhì)量濃度對(duì)紅茶茶湯滋味品質(zhì)有顯著影響。

表1 不同SiO32-質(zhì)量濃度對(duì)紅茶茶湯滋味品質(zhì)的影響Table 1 Effect of SiO32- different mass concentrations on the taste of black tea infusion

2.2 SiO32-對(duì)茶湯常規(guī)化學(xué)成分的影響

2.2.1 SiO32-對(duì)茶湯主要呈味物質(zhì)的影響 不同SiO32-質(zhì)量濃度對(duì)紅茶主要滋味成分浸出有顯著影響（見表2）。隨不同SiO32-質(zhì)量濃度的增加，除兒茶素總量明顯下降外，茶湯中咖啡堿、茶多酚、氨基酸、可溶性總糖、沒(méi)食子酸等常規(guī)品質(zhì)成分含量變化均出現(xiàn)一定波動(dòng)，而變化趨勢(shì)不明顯。從已有的理論分析可知，咖啡堿、茶多酚（兒茶素）及氧化物是茶湯苦澀感的主要來(lái)源[17-18]，谷氨酸鈉是茶湯鮮味的關(guān)鍵呈味化合物[19]。氨基酸、兒茶素和茶多酚整體下降，部分解釋了茶湯中苦味、澀味下降及茶湯整體滋味品質(zhì)下降的成因，而咖啡堿、可溶性總糖等常規(guī)品質(zhì)成分含量呈波動(dòng)變化，變化趨勢(shì)不明顯。研究發(fā)現(xiàn)SiO32-水溶液呈弱堿性[20]，而EGCG 在堿性環(huán)境下易被氧化[21]。本研究中隨SiO32-質(zhì)量濃度的增加，水溶液中EGCG 含量呈明顯下降趨勢(shì)（圖1），這可能是SiO32-影響兒茶素EGCG 浸出和茶湯偏堿性影響EGCG 穩(wěn)定性的兩方面造成的綜合結(jié)果。

圖1 SiO32-對(duì)水中EGCG 質(zhì)量濃度的影響Fig.1 Effect of SiO32- on EGCG content in water

2.2.2 SiO32-對(duì)紅茶茶湯主要金屬離子的影響已有研究表明，Ca2+、Mg2+可以增強(qiáng)茶湯澀感[22]。SiO32-對(duì)紅茶茶湯主要金屬離子浸出有顯著影響（見表3）。隨不同SiO32-質(zhì)量濃度的增加，茶湯中Ca2+、K+、Mg2+離子含量下降，與SiO32-質(zhì)量濃度水沖泡紅茶澀味變化趨勢(shì)一致，部分解釋了茶湯中澀味整體下降的原因。

表3 不同SiO32-質(zhì)量濃度對(duì)紅茶茶湯主要金屬離子的影響Table 3 Effect of SiO32- different mass concentrations on main metal ions contents of black tea liquor

2.3 SiO32-對(duì)茶湯滋味物質(zhì)間互作呈味的影響

2.3.1 SiO32-對(duì)茶湯主要味感單體滋味的影響 不同SiO32-質(zhì)量濃度對(duì)主要滋味物質(zhì)呈味具有顯著影響（見圖2）。兒茶素被發(fā)現(xiàn)是茶湯澀味的主要原因，其中EGCG 被常用作澀味的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)[23-24]。隨著SiO32-質(zhì)量濃度的提高，EGCG 的苦味（-0.945**）及澀味（-0.962**）顯著下降，而鮮味（0.979**）及甜味（0.844*）提高；苦味主要來(lái)自于茶湯中的咖啡堿和兒茶素，咖啡堿被認(rèn)為是茶湯中必不可少的成分[25]。隨SiO32-質(zhì)量濃度的提高，咖啡堿的苦味（-0.920**）顯著下降，鮮味（0.817*）及甜味（0.775*）顯著提高；谷氨酸鈉是茶湯鮮味的關(guān)鍵呈味化合物[26]，隨SiO32-質(zhì)量濃度的提高，谷氨酸鈉的鮮味（0.982**）及甜味（0.953**）顯著提高；茶湯的甜味主要來(lái)自于蔗糖、葡萄糖和果糖等單糖，以及一些甜味氨基酸[23]。隨SiO32-質(zhì)量濃度的增加，蔗糖溶液中鮮味（0.741*）與甜味（0.900**）顯著上升。因而，SiO32-可以降低EGCG的苦澀味、咖啡堿的苦味，及增強(qiáng)蔗糖的甜味和谷氨酸鈉的鮮味。

圖2 不同SiO32-質(zhì)量濃度對(duì)紅茶茶湯主要滋味物質(zhì)呈味的影響Fig.2 Effect of SiO32- different mass concentrations on the taste for the solutions of the main chemicals from black tea

2.3.2 SiO32-對(duì)不同質(zhì)量濃度滋味物質(zhì)呈味的影響 SiO32-對(duì)不同濃度滋味物質(zhì)呈味有顯著影響（圖3）。未添加SiO32-的對(duì)照組中，隨EGCG 溶液濃度的增加，苦味（0.962**-0.979**）和澀味（0.973**-0.992**）顯著提高；溶液隨咖啡堿質(zhì)量濃度的升高，苦味（0.974**-0.994**）顯著提高；溶液隨谷氨酸鈉質(zhì)量濃度的提高，鮮味（0.974**-0.998**）顯著提高；溶液隨蔗糖質(zhì)量濃度的提高，甜味（0.980**-0.993**）顯著提高。而加SiO32-處理組隨質(zhì)量濃度的增加，可以明顯弱化EGCG 溶液的苦味與澀味，在EGCG 質(zhì)量濃度為1 960 mg/L 時(shí)，添加質(zhì)量濃度為16 mg/L 和96 mg/L 的SiO32-也減弱了苦味與澀味；可以明顯減弱咖啡堿溶液的苦味，當(dāng)咖啡堿質(zhì)量濃度低于250 mg/L 時(shí)，添加96 mg/L 的SiO32-可以顯著減弱苦味；可以明顯強(qiáng)化谷氨酸鈉溶液的鮮味，即使在谷氨酸鈉質(zhì)量濃度在0～400 mg/L 之間時(shí)，谷氨酸鈉的鮮味與添加16 mg/L SiO32-的鮮味沒(méi)有顯著差異；可以增強(qiáng)蔗糖溶液的甜味強(qiáng)度，特別是質(zhì)量濃度在500～1 000 mg/L 之間。

圖3 SiO32-對(duì)不同質(zhì)量濃度滋味單體呈味的影響Fig.3 Effect of SiO32-on flavor of different mass concentrations

2.3.3 SiO32-對(duì)茶湯主要滋味物質(zhì)互作的影響 已有研究發(fā)現(xiàn)，蘆丁可以增加咖啡堿的苦味，咖啡堿可以增強(qiáng)EGCG 的澀味[27]。果膠可以降低EGCG的收斂性[28]。因而進(jìn)行了SiO32-與EGCG、谷氨酸鈉、咖啡堿和蔗糖間4 種單體二元、三元、四元的互作效應(yīng)，如表4 所示。SiO32-水溶液在16，96 mg/L 時(shí)呈鮮味和甜味，當(dāng)EGCG 溶液（150 mg/L）與咖啡堿溶液（250 mg/L）混合時(shí)，苦味與澀味都顯著增強(qiáng)。EGCG 和咖啡堿之間的這種協(xié)同作用也被報(bào)道[29]。而加入SiO32-后，溶液中鮮甜味增強(qiáng)，苦澀味減弱。通過(guò)在EGCG（150 mg/L）和谷氨酸鈉（150 mg/L）的混合溶液中添加SiO32-，甜味顯現(xiàn)，同時(shí)鮮味和甜味增強(qiáng)，苦味和澀味減弱。通過(guò)在EGCG（150 mg/L）、蔗糖（400 mg/L）和咖啡堿溶液（250 mg/L）的混合溶液中添加SiO32-，鮮味顯現(xiàn)，甜味增強(qiáng)，且苦味和澀味下降。通過(guò)4 種單體復(fù)合模擬茶湯的混合液中添加SiO32-，可以有效增強(qiáng)鮮味和甜味，降低苦味和澀味。這在一定程度上解釋了含有SiO32-的水沖泡紅茶滋味出現(xiàn)鮮甜味增強(qiáng)，苦澀味減弱現(xiàn)象的原因。

表4 不同SiO32-質(zhì)量濃度對(duì)紅茶茶湯呈味物質(zhì)混合溶液滋味的影響（mg/L）Table 4 Effect of SiO32- different mass concentrations on the taste of mixed solutions of flavor substance in black tea soup（mg/L）

（續(xù)表4）

3 結(jié)論

H2SiO3是水中常見的重要元素[30]，人體吸收硅的最佳途徑是通過(guò)礦泉水中含有的偏硅酸，而礦泉水中的偏硅酸最大的好處還在于它不會(huì)殘留體內(nèi)造成沉積，100%從腎臟排出體外[31]。研究發(fā)現(xiàn)水中的SiO32-會(huì)對(duì)紅茶茶湯滋味造成較大影響，茶湯隨著SiO32-質(zhì)量濃度的增加，甜味增強(qiáng)，鮮味、苦味、澀味減弱。

SiO32-對(duì)茶湯主要理化成分的影響結(jié)果表明，添加SiO32-會(huì)導(dǎo)致茶湯中茶多酚、兒茶素、氨基酸、EGCG 含量和Ca2+、K+、Mg2+等離子含量下降，一定程度上說(shuō)明了茶湯中澀味、苦味、鮮味及茶湯綜合滋味品質(zhì)下降的原因，然而無(wú)法說(shuō)明茶湯中甜味增強(qiáng)的現(xiàn)象。通過(guò)SiO32-與茶湯中4 種主要滋味物質(zhì)單體及混合組分的呈味分析表明，SiO32-增強(qiáng)了谷氨酸鈉溶液的鮮味和蔗糖溶液的甜味，削弱了咖啡堿的苦味、EGCG 溶液的苦澀味。本研究中隨SiO32-質(zhì)量濃度的增加，水溶液中EGCG 含量呈明顯下降的趨勢(shì)，驗(yàn)證了SiO32-水溶液影響茶湯中主要滋味成分浸出含量的變化。因此，當(dāng)水中SiO32-質(zhì)量濃度增加時(shí)會(huì)導(dǎo)致紅茶茶湯甜味明顯增強(qiáng)，而苦味、澀味、鮮味明顯減弱。

H2SiO3是水質(zhì)美味度的重要性指標(biāo)。本研究說(shuō)明，沖泡茶湯中隨SiO32-質(zhì)量濃度的增加會(huì)影響茶湯滋味品質(zhì)，導(dǎo)致茶湯甜味增強(qiáng)，苦味、澀味、鮮味明顯減弱。因此，本研究說(shuō)明，沖泡茶湯中隨SiO32-質(zhì)量濃度的增加會(huì)影響茶湯滋味品質(zhì)，導(dǎo)致茶湯甜味增強(qiáng)，苦味、澀味、鮮味明顯減弱。因此，建議日常沖泡紅茶應(yīng)選用含有適量SiO32-的水（＜48 mg/L）。