馬心雨，潘碧葉，肖錕月，楊曉萍*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，湖北武漢430070；2.園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430070）

茶作為中國(guó)傳統(tǒng)飲品，由于其包含了多種抗氧化物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分，深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)[1]。在“快餐文化”盛行的年代，現(xiàn)代生活節(jié)奏快，生活方式趨于便捷化，消費(fèi)者對(duì)于茶提出了新的要求，沖泡方式簡(jiǎn)單、沖泡時(shí)間短同時(shí)保證口感與營(yíng)養(yǎng)，冷泡茶因此應(yīng)運(yùn)而生[2-3]。

近年來(lái)，冷泡茶制備工藝的研究主要分為生物、物理和化學(xué)三種方向[4]。生物方法主要是通過(guò)酶處理和微生物技術(shù)等[5-6]增加茶葉化學(xué)成分浸出；物理方法主要是延長(zhǎng)揉捻和增加切碎等工序[7-8]提高茶葉細(xì)胞破碎率；化學(xué)方法主要是采用添加微量活性化合物等[9]促進(jìn)茶葉有效成分溶出。以上方法均存在技術(shù)困難、設(shè)備要求高、成本高等缺點(diǎn)。反復(fù)凍融可以促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)冰粒形成，使細(xì)胞液濃度增高而溶脹。微波膨化能使葉內(nèi)水分在極短時(shí)間內(nèi)迅速蒸發(fā)，茶葉內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得疏松，減少浸提中的質(zhì)量傳遞阻力。凍融技術(shù)和微波膨化技術(shù)在冷泡茶加工中具有較好應(yīng)用前景。目前少有研究將凍融技術(shù)和微波膨化技術(shù)用于冷泡茶制備工藝，對(duì)沖泡條件研究也較少[10-11]。因此，探究成本較低、操作簡(jiǎn)單、茶葉有效成分冷溶率高的冷泡茶加工工藝及其最優(yōu)沖泡條件具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

試驗(yàn)以秋季茶鮮葉為對(duì)象，采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)開(kāi)展不同工藝對(duì)冷泡綠茶有效成分溶出率和感官品質(zhì)的影響，篩選并優(yōu)化冷泡綠茶的最優(yōu)制備工藝；通過(guò)對(duì)沖泡茶水比、沖泡水溫、沖泡時(shí)間、沖泡次數(shù)等沖泡條件的探索，綜合得出冷泡綠茶的最優(yōu)沖泡方法，為冷泡綠茶的制備以及科學(xué)沖泡提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷泡綠茶制備工藝和沖泡條件探究原料為華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)茶園2019年秋季鮮葉，品種福鼎大白，采摘標(biāo)準(zhǔn)為一芽一葉。

QTCDG-40型多功能電熱鍋（山東淄博玉麟電器有限公司）；AUW220D型電子分析天平（日本島津制造所）；MM721NG1-PW型美的電磁爐（廣東美的微波電器制造有限公司）；MS2000型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海菁華科技儀器有效公司）；DW-25L262型醫(yī)用低溫保存箱（青島海爾特種電器有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 冷泡綠茶的制備工藝探究

（1）制備工藝流程

冷泡綠茶：鮮葉→攤放→蒸汽殺青→冷凍處理→揉捻→微波膨化→干燥。茶鮮葉經(jīng)攤放、蒸汽殺青處理后，置于-25℃下冷凍處理24 h，室溫解凍；解凍后的茶樣經(jīng)揉捻、微波處理后，用提香機(jī)60℃烘干，以茶葉含水率為4%～5%為準(zhǔn)。普通綠茶：鮮葉→攤放→蒸汽殺青→揉捻→干燥，除冷凍和微波處理外，其他工藝與冷泡綠茶相同。

（2）單因素試驗(yàn)

固定微波功率為700 W，微波時(shí)間為4 min，考察不同冷凍次數(shù)（0、1、2、3、4次）對(duì)冷泡綠茶品質(zhì)成分溶出的影響；固定冷凍次數(shù)1次，微波時(shí)間為4 min，考察不同微波功率（119、231、385、539、700 W）對(duì)冷泡綠茶品質(zhì)成分溶出的影響；固定冷凍次數(shù)1次，微波功率700 W，考察不同微波時(shí)間（0、1、2、3、4 min）對(duì)冷泡綠茶品質(zhì)成分溶出的影響。

（3）正交設(shè)計(jì)優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取冷凍次數(shù)（A）、微波功率（B）、微波時(shí)間（C）三因素三水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，建立L9（33）正交表。以可溶性糖、游離氨基酸、茶多酚等理化指標(biāo)檢測(cè)為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化冷泡綠茶加工工藝。

表1 正交優(yōu)化試驗(yàn)因素水平Table 1 Factor levelof orthogonaloptimization test

1.2.2 冷泡綠茶的沖泡條件探究

以最優(yōu)工藝制備的冷泡綠茶進(jìn)行沖泡條件探究，分別比較沖泡茶水比（1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70 m/v），沖泡時(shí)間（5、6、7、8、9 min），沖泡水溫（25、30、35、40、45℃）及沖泡次數(shù)（1、2、3、4次）對(duì)冷泡綠茶茶湯理化指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)的影響，篩選冷泡綠茶的最優(yōu)沖泡條件。

1.2.3 理化指標(biāo)分析

含水量的測(cè)定參考GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》[12]；茶多酚含量的測(cè)定參考《茶葉生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》[13]；游離氨基酸的測(cè)定參考GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測(cè)定》[14]；可溶性糖含量的測(cè)定參考蒽酮比色法[15]。

1.2.4 抗氧化活性評(píng)價(jià)

總抗氧化能力的測(cè)定參照BENZIE等[16]的鐵離子還原抗氧化劑能力法（FRAP）；DPPH自由基清除率的測(cè)定參考VIMAL等[17]的1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基測(cè)定法；ABTS自由基清除率的測(cè)定參考王會(huì)等[18]的2，2’-聯(lián)氮雙（3-乙基苯并噻吩啉-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）法。

1.2.5 感官審評(píng)

參照蘇小琴等[19]的冷泡茶感官評(píng)價(jià)方法對(duì)最優(yōu)工藝制備的冷泡綠茶進(jìn)行感官審評(píng)，單項(xiàng)審評(píng)滿分為100分，加權(quán)評(píng)分按照湯色30%、香氣25%、滋味45%來(lái)計(jì)算總得分。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)結(jié)果均進(jìn)行三組重復(fù)，運(yùn)用IBM SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)結(jié)果表示為x±SD，數(shù)據(jù)的方差分析采用LSD法進(jìn)行多重比較分析，p＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷泡綠茶制備工藝的選擇

采用單因素試驗(yàn)考察冷凍處理次數(shù)、微波功率和微波時(shí)間對(duì)冷泡綠茶可溶性糖、茶多酚、游離氨基酸等有效成分在25℃水中浸出率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖可知，冷凍處理對(duì)可溶性糖和氨基酸的溶出有明顯提高效果（p＜0.05），這與何新益等[20]研究發(fā)現(xiàn)冷凍處理可提高冷泡茶水浸出物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的結(jié)果一致。當(dāng)微波功率達(dá)到700 W時(shí)，各有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到較大水平，可溶性糖、茶多酚和氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較微波功率為119 W時(shí)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別提高了29.03%、13.88%和30.20%。微波處理2 min及以上對(duì)冷泡茶湯中茶多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)和酚氨比有顯著提升（p＜0.05），氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)略有提升，且處理4 min時(shí)茶湯中可溶性糖略有下降趨勢(shì)。這可能是由于隨著膨化時(shí)間的延長(zhǎng)，茶葉中的糖和氨基酸在高溫下發(fā)生了Maillard[21-22]反應(yīng)，影響其在茶湯中的含量。單因素試驗(yàn)結(jié)果表明，冷凍處理和微波處理均可以提升茶葉有效成分在冷水中的浸出率。

圖1 單因素制備工藝對(duì)冷泡綠茶品質(zhì)影響Fig.1 Effect of single factor production technology on quality of cold-brewing green tea

2.2 冷泡綠茶制備工藝條件的優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用正交設(shè)計(jì)優(yōu)化冷泡茶制備工藝的最佳條件，結(jié)果見(jiàn)表2。各因素方差分析p值結(jié)果見(jiàn)表3，可以看出3個(gè)因素均顯著影響茶葉有效成分浸出率。酚氨比可以有效反映綠茶滋味和品質(zhì)，王海利等[23]發(fā)現(xiàn)酚氨比與滋味鮮度、濃度及醇度均有極顯著負(fù)相關(guān)?？扇苄蕴呛颗c甜味強(qiáng)度呈正相關(guān)[24]，可以減弱茶湯苦澀味。因此，試驗(yàn)將酚氨比作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，可溶性糖含量作為次要評(píng)價(jià)指標(biāo)，綜合選取最優(yōu)加工工藝。基于Duncan的酚氨比平均值和可溶性糖平均值多重比較結(jié)果見(jiàn)表4。結(jié)果表明，A1B1C2處理下酚氨值最小。由于B1、B2水平對(duì)酚氨比變化無(wú)顯著性影響，但可以顯著提高可溶性糖含量。綜合考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇以鮮葉為原料制作冷泡綠茶的最優(yōu)制備工藝為A1B2C2，即冷凍處理1次，微波功率為539 W，微波時(shí)間為3 min。在此制備工藝下游離氨基酸、可溶性糖、茶多酚在冷水中的浸出率分別為0.553 mg/mL、0.500 mg/mL、1.493 mg/mL， 酚 氨 比 為2.703。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Orthogonaltest results

表3 各因素方差分析p值Table 3 p value of variance analysis of allfactors

表4 不同處理下酚氨比和可溶性糖含量的多重比較（Duncan法）Table 4 Multiple comparison results about the ratio of polyphenols to amino acids and soluble sugar under different treatments（Duncan method）

2.3 冷泡綠茶沖泡條件的優(yōu)化

茶水比、沖泡時(shí)間、沖泡水溫和沖泡次數(shù)對(duì)冷泡綠茶感官品質(zhì)和主要有效成分含量的影響結(jié)果見(jiàn)表5。隨著沖泡時(shí)間延長(zhǎng)和茶水比增大，感官審評(píng)得分呈上升趨勢(shì)，酚氨比基本呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這與前人研究所得酚氨比與綠茶滋味呈顯著負(fù)相關(guān)結(jié)果一致[25-26]。隨著沖泡水溫的升高，冷泡綠茶感官審評(píng)得分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。采用35～45℃水溫沖泡時(shí)，茶多酚含量由1.533 mg/mL增加到2.072 mg/mL，茶湯苦澀味逐漸加重。這可能是由于隨著水溫的升高，茶多酚溶出過(guò)多導(dǎo)致[27-28]。沖泡次數(shù)增加使感官審評(píng)得分和茶湯中有效成分含量降低。沖泡兩次后，茶湯有效成分含量降幅均超過(guò)50%。

表5 不同沖泡條件對(duì)冷泡茶有效成分含量和感官審評(píng)的影響Table 5 Effect of brewing conditions on the content of active ingredients and sensory evaluation

試驗(yàn)將感官審評(píng)得分和酚氨比作為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，選取感官審評(píng)得分高、酚氨比低的試驗(yàn)條件，最終選擇冷泡綠茶的最優(yōu)沖泡條件為：茶水比為1∶30（m/v）、沖泡時(shí)間9 min，沖泡水溫為30℃，沖泡次數(shù)為1次。在此條件下沖泡冷泡綠茶，感官審評(píng)總分均較高，茶湯中茶多酚、可溶性糖和游離氨基酸含量較為理想，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富。

2.4 冷泡綠茶最優(yōu)冷泡條件下茶湯品質(zhì)的評(píng)價(jià)

冷泡綠茶與普通綠茶均在上述最優(yōu)沖泡條件下進(jìn)行沖泡，茶湯的品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表6。感官審評(píng)比較發(fā)現(xiàn)，普通綠茶有效成分溶出較慢，湯色較淺，滋味平和，香氣平正；冷泡綠茶有效成分溶出較快，湯色嫩綠明亮，滋味鮮爽有回甘，栗香持久，口感清爽，適合夏季飲用。冷泡綠茶理化成分含量溶出較為理想，可溶性糖、游離氨基酸和茶多酚含量與普通綠茶相比分別提高了58.33%、88.89%、59.56%，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。通過(guò)對(duì)冷泡綠茶進(jìn)行抗氧化活性檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，冷泡綠茶總抗氧化能力、ABTS和DPPH自由基清除率抗氧化活性均顯著高于普通綠茶，有理想的保健效果。

表6 品質(zhì)評(píng)價(jià)Table 6 Quality evaluation

3 結(jié)論

冷泡綠茶方便快捷，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，深受消費(fèi)者喜愛(ài)，但目前有關(guān)冷泡綠茶的相關(guān)研究還不多見(jiàn)。文章以秋季鮮葉為原料，探究了冷泡綠茶的制備工藝及沖泡條件，茶鮮葉經(jīng)適當(dāng)攤放、蒸汽殺青處理后，置于-25℃下冷凍處理24 h，在4～10℃下解凍，揉捻30 min；在539 W功率下微波膨化3 min，烘至茶葉含水率為4～5%，這種方法制備的冷泡綠茶在冷水中有效物質(zhì)浸出率較高。最優(yōu)沖泡條件為：茶水質(zhì)量體積比為1∶30，沖泡水溫為30℃，沖泡時(shí)間9 min，冷泡茶的綜合感官評(píng)分較高，品質(zhì)較好，且該冷泡綠茶有效成分溶出和抗氧化活性均顯著高于普通綠茶。

研究所探究的冷泡綠茶制備工藝可利用夏秋茶原料制備高品質(zhì)冷泡綠茶，該產(chǎn)品不僅充分保留茶葉營(yíng)養(yǎng)成分和抗氧化活性，提高夏秋茶利用率，且此加工工藝有較強(qiáng)的可操作性，原料成本低，有望產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。