李玉壬，陳波偉，陳春鳳，楊慧，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)教育部重點實驗室，湖北武漢430070）

速溶茶是一類以成品茶或鮮葉為原料加工而成的易溶于水、不留殘渣的可溶性粉狀或顆粒狀的新型飲料[1]，具有飲用方便、營養(yǎng)、衛(wèi)生等特點[2]。速溶茶種類多樣，其中速溶綠茶因含有豐富的多酚類物質(zhì)而具有較好的抗氧化、抗癌、降血脂等功效[3]，市場發(fā)展空間廣闊。速溶綠茶主要由成品茶加工而成，以鮮葉制備速溶綠茶的研究較少，成品茶加工制得速溶綠茶因高溫作用，一定程度破壞了茶葉中的活性成分和風(fēng)味物質(zhì)，導(dǎo)致茶粉色澤偏黃，茶湯滋味熟鈍[4]；現(xiàn)有研究證明，采用鮮葉制成的速溶綠茶品質(zhì)優(yōu)良、顏色明亮、滋味醇厚[5]，并且使用鮮葉作為原料能夠節(jié)省加工工序[6]，減少運輸費用。

咖啡堿是茶葉的主要組成成分之一，在速溶茶中含量較高。相關(guān)研究表明，過量咖啡堿會對兒童、孕婦或其他特定人群產(chǎn)生副作用，如宮內(nèi)發(fā)育遲緩、精細運動功能受損和失眠等[7]。速溶綠茶中咖啡堿含量較高，飲用更易受咖啡堿的影響[8]。研究表明低濃度咖啡堿與茶多酚組合能夠減少脂肪蓄積，具有預(yù)防肥胖的效果[9]，因此，如何在傳統(tǒng)速溶綠茶加工工藝的基礎(chǔ)上，有效降低產(chǎn)品咖啡堿含量，改善產(chǎn)品的營養(yǎng)功能成為生產(chǎn)面臨的重要問題。目前降低茶葉中咖啡堿的常見方法，主要有熱水浸提法、超臨界CO2萃取法和升華法，超臨界CO2萃取設(shè)備昂貴，在一般生產(chǎn)中難以實現(xiàn)大規(guī)模使用，升華法中過高的升華溫度會影響茶葉品質(zhì)[10]。而鮮葉制備速溶綠茶通常利用熱水燙漂鈍化酶活，茶葉在燙漂過程中會大量脫除咖啡堿，曾敏等[11]研究發(fā)現(xiàn)以茶鮮葉為原料，經(jīng)過燙漂等工藝制得速溶綠茶的咖啡堿含量較低，達7.9 mg/g，此外該工藝鈍化多酚氧化酶，避免了茶多酚的氧化變色，有效保護鮮葉色澤，改善產(chǎn)品外觀。文章研究了鮮葉攤放時間對速溶綠茶品質(zhì)的影響，并探究打漿處理的關(guān)鍵工藝參數(shù)對速溶綠茶品質(zhì)的影響，優(yōu)化工藝參數(shù)組合，提出一種以鮮葉為原料經(jīng)燙漂、打漿處理制備速溶綠茶的生產(chǎn)工藝，以期為茶鮮葉工業(yè)化制備速溶綠茶提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

研究以福云六號茶樹品種一芽三葉夏秋茶鮮葉為原料，鮮葉于2020年6至9月采自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)茶園。丙酮、碳酸鈉、福林酚、碳酸氫二鈉和碳酸二氫鉀，均為分析純，購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司。護綠劑實驗室自制。

1.2 儀器與設(shè)備

DL-1電子萬用爐（北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司）；FreeZone 12 L-84℃真空冷凍干燥機（美國Labconco公司）；快速鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；LZ25Easy121多功能料理機（中國美的集團股份有限公司）；Cook2100磁爐電熱爐（上海米技電子電器有限公司）；WSC-S測色色差計（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；MS2000紫外可見分光光度計（上海菁華科技儀器有限公司）。

1.3 實驗方法

1.3.1 鮮葉制備速溶綠茶的基本工藝流程

鮮葉攤放12 h后，100℃熱水中添加護綠劑燙漂鮮葉60 s，攤涼、打漿得茶勻漿，離心（8000 r/min）后過濾上清液，濾液冷凍干燥20 h，得鱗片薄層，粉碎過200目篩，造粒后制得速溶綠茶。具體工藝流程為：鮮葉→燙漂→漂洗→攤涼→打漿→離心除渣→微濾澄清→冷凍干燥→造粒。

1.3.2 鮮葉攤放時間的篩選

1.3.3 打漿參數(shù)的單因素試驗

按不同打漿料液比（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5）、不同打漿液溫度（0～5、10～15、20～25、30～35℃）以及不同打漿時間（1、3、5、7、9 min）進行處理，分別選取茶渣清除難度、茶汁得率與茶勻漿溫度為評價指標，篩選最優(yōu)打漿參數(shù)。

1.3.4 打漿參數(shù)的正交試驗

在單因素試驗基礎(chǔ)上，探究打漿處理中關(guān)鍵參數(shù)對速溶綠茶品質(zhì)的影響及進一步優(yōu)化鮮葉制備速溶綠茶的最優(yōu)工藝，選取色差、澄清度、葉綠素、茶多酚和氨基酸含量為指標，設(shè)計三因素三水平正交試驗，試驗因素水平見表1。

表1 打漿法制備速溶綠茶正交試驗因素水平表Table 1 Orthogonaltest factor leveltable for preparing instant green tea by pulping

1.3.5 速溶綠茶主要成分測定及感官評價

含水率：參考GB 5009.3—2010；葉綠素：丙酮研磨法[12]；茶多酚：參考GB/T 8313—2018；游離氨基酸：參考GB/T 8313—2013；水浸出物：全量法[12]；可溶性糖：蒽酮比色法[12]；色差：測色色差計測定[13]；澄清度：參考GBT31740.1—2015，測定質(zhì)量分數(shù)0.25%速溶綠茶在25℃和85℃下，波長640 nm處的吸光值，分別記為冷溶澄清度與熱溶澄清度；溶解時長：測定速溶綠茶在水中完全溶解所需時間；感官審評：參考GB/T 23776—2018。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

所有試驗均為3次重復(fù)，結(jié)果以x±s表示。采用SPSS19.0軟件中的單因素（one-way ANOVA）分析方法，對數(shù)據(jù)間的差異顯著性進行分析，通過LSD檢驗進行組間比較（p＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 攤放時間的篩選

如表2所示，不同攤放時間顯著影響速溶綠茶的色差和內(nèi)含成分含量。色差測定結(jié)果表明，隨著攤放時長的增加，亮度L*先顯著增加，3～12 h內(nèi)相對穩(wěn)定，在攤放24 h后，再次顯著增加；代表綠度的a*值在0～12 h內(nèi)呈隨時間增加而顯著升高的趨勢，在12 h達最大值，但隨攤放時間進一步增加，綠色度顯著降低。因此，為保證速溶綠茶色澤較優(yōu)，原料應(yīng)攤放9 h以上，但也不宜過長。

表2 不同攤放時間對速溶綠茶品質(zhì)的影響Table 2 Effect of different spreading time on the quality of instant green tea

內(nèi)含成分測定結(jié)果表明，隨著攤放時長的增加，總?cè)~綠素含量表現(xiàn)出先顯著增加的趨勢，在6 h時達到最大值，并相對穩(wěn)定，但在攤放24 h后，葉綠素含量顯著降低；茶多酚含量間無顯著差異，可能是燙漂護綠與攤放綜合作用的結(jié)果；游離氨基酸含量隨攤放時間的增加而顯著升高，在24 h達最大值，為7.81%，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是因為適當(dāng)?shù)臄偡攀顾饷赴l(fā)生催化反應(yīng)，蛋白質(zhì)降解，提高了氨基酸含量。綜合考慮色差與生化成分，選擇攤放12 h作為打漿法制備速溶綠茶的前處理較合適。

香榧(Torreya grandis)幼樹喜歡陰涼環(huán)境，低丘平原地區(qū)夏季苗木會進入夏眠時期，影響苗木生長，夏季的強光還易使苗木灼傷，因此育苗時需加遮蔭措施才能使苗木生長良好[1]。目前只見溫、光、濕條件對苗木生長影響定性研究的報道，而溫、光、濕條件的定量研究較少，本研究初步引入3個條件的定量數(shù)據(jù)，通過不同網(wǎng)膜遮蔭，調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫度、濕度、光照條件，分析其對苗木高生長和徑向生長的影響。

2.2 打漿料液比對工藝的影響

圖1比較了打漿料液比對制備工藝的影響，不同打漿料液比對工藝有顯著影響。在打漿液溫度為20℃，打漿時間5 min條件下，茶勻漿溫度隨料液比的增加而顯著下降，在料液比1∶1時，達最大值53.33℃，在料液比1∶3后趨于穩(wěn)定，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是，打漿液降低了物料間的摩擦作用，使溫度顯著降低。隨著打漿液的增加，茶渣清除難度呈先顯著降低再升高的趨勢，當(dāng)料液比為1∶3時，茶渣清除難度顯著低于其他，這種現(xiàn)象可能是因為茶勻漿濃度過高時，茶汁密度大，粘度高，易膨脹，物質(zhì)之間因相互作用力，結(jié)團可能性增大，導(dǎo)致茶渣清除難度增加，反之則導(dǎo)致茶渣易流動，茶汁密度小，粘度低，易流動，同樣增加了茶渣清除難度[14]。因為較低的茶勻漿溫度和茶渣清除難度有利于速溶綠茶的品質(zhì)形成，因此打漿料液比1∶3為最優(yōu)選擇。

圖1 打漿料液比對工藝的影響Fig.1 Effect of slurry-to-liquid ratio on the process

2.3 打漿溫度對工藝的影響

圖2比較了打漿溫度對制備工藝的影響，不同打漿液溫度對工藝有顯著影響。在打漿料液比為1∶2，打漿時間5 min條件下，隨著打漿液溫度的升高，茶汁得率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，打漿液溫度為10～15℃時的茶汁得率顯著高于其他，達97.94%，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是茶勻漿密度、粘度和茶渣膨脹系數(shù)與茶勻漿溫度的共同作用，導(dǎo)致茶汁得率的變化。茶勻漿溫度隨著打漿液溫度的增加而升高，在打漿溫度為30～35℃時，茶勻漿溫度達46.67℃，顯著高于其他，這是因為打漿液溫度越高，茶勻漿在打漿過程中的積溫越多，從而使茶勻漿溫度逐漸升高。為了避免茶汁中溶解物過多形成茶乳酪，不再增加打漿液溫度，同時較低的茶勻漿溫度和較高的茶汁得率有利于速溶綠茶粉品質(zhì)的形成，并降低工業(yè)生產(chǎn)時的能量耗損，結(jié)果表明，0～5℃為打漿溫度的最優(yōu)選擇。

2.4 打漿時間對工藝的影響

圖3比較了打漿時間比對制備工藝的影響，不同打漿時間對工藝有顯著影響。在打漿液溫度為20℃，打漿料液比1∶2條件下，茶勻漿溫度隨打漿時間的延長而升高，在打漿7 min時，達45.67℃，顯著高于其他，這是由于較短的打漿時間，物料間摩擦作用小，積溫較少，溫度變化小，反之則積溫較多，溫度變化大。隨著打漿時間的增加，茶渣清除難度顯著降低，在7 min后趨于穩(wěn)定，并顯著低于其他，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是茶葉粉碎程度，導(dǎo)致內(nèi)含成分溶出量的不同，一般粉碎程度越高，溶出量越大，使茶渣清除難度降低。為了避免茶乳酪的形成，需要保證茶勻漿溫度在0～60℃左右，因此不宜再增加打漿時間[15]。綜合考慮速溶綠茶的品質(zhì)形成與生產(chǎn)效率，3 min為打漿時間的最優(yōu)選擇。

圖2打漿液溫度對工藝的影響Fig.2 Effect of temperature of pulping liquid on the process

圖3打漿時間對工藝的影響Fig.3 Effect of pulping time ratio on the process

2.5 打漿工藝優(yōu)化結(jié)果

對單因素試驗所得結(jié)果參數(shù)進行分析，選取打漿料液比、打漿溫度和打漿時間三個因素，以亮度、黃色差、綠色差、冷溶澄清度、熱溶澄清度、葉綠素、茶多酚和氨基酸作為評價指標進行正交試驗，確定打漿法制備速溶綠茶的最優(yōu)工藝，結(jié)果見表3。

表3 打漿工藝正交試驗結(jié)果Table 3 Orthogonaltest results table

結(jié)合表4、表5最佳工藝優(yōu)化的結(jié)果所示，各評價指標所得方差分析和最優(yōu)工藝不同，結(jié)果無法兼顧所有評價指標，分類和比較主次因素顯著性關(guān)系分析得出，在打漿料液比作為主要影響因素的最優(yōu)工藝中，速溶綠茶的亮度和冷熱澄清度隨打漿料液比的升高而顯著降低，而綠色差、葉綠素和茶多酚隨之顯著增加，綜合考慮內(nèi)含成分與色差指標，以及實際生產(chǎn)效率等因素，選擇A2作為最優(yōu)工藝中的打漿料液比。在打漿液溫度作為主要影響因素的最優(yōu)工藝中，速溶綠茶的亮度、綠色差和氨基酸隨打漿液溫度的升高而減少，因此選擇B1作為最優(yōu)工藝中的打漿液溫度。在打漿時間作為主要影響因素的最優(yōu)工藝中，亮度和冷熱澄清度隨時間的延長而降低，但葉綠素含量隨之增加，因此選擇C1作為最優(yōu)工藝中的打漿時間。綜合速溶綠茶品質(zhì)和實際生產(chǎn)條件，打漿的最優(yōu)工藝參數(shù)為打漿料液比1∶3、打漿液溫度0～5℃、打漿時間3 min。

表4 不同評價指標的最優(yōu)工藝Table 4 The optimalprocess for different evaluation indicators

表5 方差分析表Table 5 Analysis of variance table

2.6 速溶綠茶粉內(nèi)含成分含量測定及感官評價

按最優(yōu)工藝制得的速溶綠茶，其內(nèi)含成分與感官評價結(jié)果見表6。最優(yōu)工藝制得的速溶綠茶符合GB/T 18798.4—2013《固態(tài)速溶茶》中的理化指標和感官指標要求。速溶綠茶粉外形翠綠，呈飽滿顆粒狀，冷熱溶解性良好，溶解時長小于60 s，湯色嫩綠明亮香氣純正，富有茶香，滋味鮮濃爽口。此外，內(nèi)含成分含量豐富，氨基酸含量達9.28%，而咖啡堿含量顯著低于國家標準（≤15%）的要求，說明燙漂能夠有效去除茶鮮葉所含咖啡堿。

表6 速溶綠茶內(nèi)含成分及感官評價Table 6 The content of ingredients and sensory evaluation of instant green tea

3 結(jié)論

打漿處理是指經(jīng)過前處理的原料反復(fù)粉碎榨汁，從而提高茶葉有效成分溶出率的一種處理方式。該法在茶葉生產(chǎn)中已有所應(yīng)用，如陳波偉等[16]利用打漿法制備了以夏秋茶為原料的綠茶粉，該法所得綠茶粉與傳統(tǒng)法相比，香氣更持久、茶湯鮮綠明亮、滋味鮮濃爽口；許勇泉等[17]研制了一款具有花香的紅茶飲料，其中通過打漿法制得茶汁原料，結(jié)果發(fā)現(xiàn)茶湯顏色紅艷明亮，花果香濃郁、滋味香醇爽口，茶色素含量高；陳安社等[18]通過對原料進行打漿處理，制備了一款荷香茯磚袋泡茶，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)工藝相比，所得產(chǎn)品內(nèi)含物浸出速度較快，香氣濃郁，口感醇厚、茶味足。文章利用單因素正交試驗，探究打漿處理的關(guān)鍵工藝參數(shù)對速溶綠茶品質(zhì)的影響，優(yōu)化工藝參數(shù)組合。研究發(fā)現(xiàn)不同攤放時間顯著影響鮮葉制備速溶綠茶品質(zhì)，攤放12 h是綜合茶葉品質(zhì)和經(jīng)濟效益后的最優(yōu)選擇。對打漿法關(guān)鍵工藝參數(shù)進行研究，單因素試驗表明打漿料液比、打漿液溫度、打漿時間對速溶綠茶的內(nèi)含成分與色差有顯著影響，通過正交試驗優(yōu)化獲得打漿最優(yōu)工藝參數(shù)為打漿料液比1∶3、打漿液溫度0～5℃、打漿時間3 min。此條件下制備的速溶綠茶外形翠綠、顆粒飽滿，冷熱溶解性良好，湯色嫩綠明亮，香氣純正，滋味鮮濃，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，咖啡堿含量僅為2.57%，氨基酸含量較高，速溶綠茶綜合品質(zhì)較優(yōu)。

目前，我國夏秋茶利用率與利用效益偏低[19]，因為夏秋茶原料茶多酚、咖啡堿含量較多，氨基酸和芳香類化合物含量較少，導(dǎo)致利用夏秋茶原料制備的綠茶產(chǎn)品通常品質(zhì)較差。采用鮮葉制備速溶綠茶，在燙漂護綠階段鈍化多酚氧化酶活性，保護鮮葉的綠色，同時脫去了大量以咖啡堿為代表的苦澀性物質(zhì)，改善了內(nèi)含成分的組成比例[20]；在打漿處理階段，反復(fù)壓榨和粉碎的工藝提高了茶葉的浸提效率，茶湯風(fēng)味也得到了很好的保留。此生產(chǎn)工藝較好地改進了傳統(tǒng)速溶茶加工中的缺點，改善了功能性成分的比例，對夏秋茶鮮葉制備速溶綠茶具有一定的參考價值。