炒青绿茶贮存期加速试验研究
时间：2023-02-16 23:25:04 来源：千叶帆 本文已影响人
何琪钰，孙飞龙，程小峰，宁景叶
（西安工程大学 环境与化学工程学院，西安 710600）
茶叶是我国丰富的天然植物资源，饮茶以及茶文化已有数千年的历史［1］。茶叶在古代被誉为“百病之药”。我国是世界第一大绿茶出口大国，绿茶出口占全部茶叶出口总量的68%，占世界绿茶出口总量的83%［2］。并且茶叶中的茶多酚具有抗氧化、抗菌消炎、抗癌和免疫系统调节等作用［3］。为更好地保留茶叶的口感、香气及营养成分，很多文献记载其保鲜方法研究，但由于茶叶经加工后含水量较低，在探究其保鲜效果时所需的试验周期较长，并且未见关于炒青绿茶Q10值测定的相关文献报道。
加速破坏性试验通过将食品样品置于1个或多个温度、湿度、气压和光照等外界因素高于正常水平的环境中，促使样品在短于正常的劣变时间内达到劣变终点；
再通过定期检测和收集样品在劣变过程中的各项数据；
经分析计算后，算出食品在预期贮存环境参数下的保质期［7］。根据炒青绿茶的产品特性和质量控制要求，选择感官、茶多酚、氨基酸和叶绿素等能反应茶叶变化情况的参数作为评价指标，采用加速破坏性试验，双试验温度法来验证炒青绿茶的Q10值。为今后探究茶类相关保鲜方法及保质期提供参考。
1.1 试验材料
炒青绿茶：通过采用炒干的方式而获得的成品绿茶，来自陕西省汉中市。
1.2 主要试剂
没食子酸、硫酸亚铁、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、茚三酮试剂、氯化亚锡、亮氨酸、福林酚。
1.3 主要仪器与设备
TU-1800型分析用研磨机（北京普析通用仪器有限责任公司）；
101-0A型电热恒温鼓风干燥箱（浙江绍兴凯乐仪器有限责任公司）；
SF-TGL-16M型紫外可见分光光度计（上海菲恰尔分析仪器有限公司）。
1.4 试验设计
在42，52，62 ℃贮藏温度下，定期进行感官评审，测定Q10和茶多酚等化学指标。
1.4.1 感官评定
采用PE包装材料，将茶叶密封保存。在42，52，62 ℃下进行保存，其中62 ℃下每天感官评审1次；
52 ℃下每2天感官评审1次；
42 ℃下每4天感官评审1次。感官评审标准见表1，试验重复3次，由专业评审员评定。
表1 感官评审标准Tab.1 Sensory evaluation criteria
依照国标GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》，采用盖碗评审法。先用沸水将茶碗烫热，称取茶样5 g，置于110 mL倒钟形评茶杯中，迅速注满沸水，并立即用杯盖刮去液面泡沫，加盖1 min后，揭盖嗅其盖香，评茶叶香气，1～2 min将茶汤沥入评茶碗中，用于评汤色和滋味，并闻嗅叶底香气。接着第2次冲泡，加盖2 min后，揭盖嗅其盖香，评茶叶香气，至3 min将茶汤沥入评茶碗中，再评茶水的汤色和滋味，并闻嗅叶底香气。接着第3次冲泡，加盖2～3 min后，揭盖嗅其盖香，评茶叶香气，至5 min将茶汤沥入评茶碗中，评汤色和滋味，最后闻嗅叶底香气，并倒入叶底盘中，评审叶底。结果以第2次冲泡为主要依据，综合第1，3次，统筹评判。
1.4.2 化学成分与测定方法
（1）茶多酚。依照国标GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》，准确吸取茶汤试液1 mL，注入25 mL的比色管中；
然后依次加入5 mL 10%福林酚溶液，4 mL 7.5%Na2CO3溶液，定容至25 mL摇匀；
室温下反应1 h，用5 mm比色皿，在765 nm处以试剂空白溶液作参比，测定其吸光度（A）［5］。
（2）游离氨基酸。依照国标GB/T 8314—2013《游离氨基酸总量的测定》，准确吸取茶汤试液1 mL，注入25 mL的比色管中，加0.5 mL pH=8.0磷酸盐缓冲液和0.5 mL 2%茚三酮溶液，在沸水浴中加热15 min。待冷却后加水定容至25 mL。放置10 min后，用5 mm比色皿，在570 nm处，以试剂空白溶液作参比，测定吸光度。
（3）叶绿素。依照行标NY/T 3082—2017《水果、蔬菜及其制品中叶绿素含量的测定 分光光度法》，准确称取炒青绿茶0.5 g磨碎，混匀，制成匀浆于锥形瓶中，加入10 mL无水乙醇：丙酮=1：1（V：V）提取剂。三角瓶用封口膜密封，室温下避光静置5 h后过滤。分别在645 nm和663 nm处，以提取剂为空白溶液，测定试液的吸光度。
1.4.3Q10的测定
分别选用42，52，62 ℃3个温度点，以感官评审对应的化学成分变化情况为主要参考因素，采用双试验温度法，相差10 ℃的两温度之间进行比较及计算，得出各温度下茶叶的储存期，随之得出炒青绿茶的Q10值。
2.1 感官评审
表 2 为样品分别在 62，52，42 ℃，对应考察时间点下的感官评审得分情况。62 ℃由于温度较高，故达到劣变终点（总分≤70）的时间较快。茶叶中的呈味物质大致可以分为由多酚类和黄酮类为主体的涩味，由咖啡碱、花青素和儿茶素为主体的苦味，由游离氨基酸及部分络合物为主体的鲜爽味等［6］，故应将感官评审与理化成分变化相结合来进行分析。
表2 感官评审结果Tab.1 Sensory evaluation results
2.2 化学成分
2.2.1 茶多酚标准曲线
采用福林酚比色法，用没食子酸作校正标准定量茶多酚，以没食子酸浓度为横坐标，吸光值为纵坐标制作茶多酚标准曲线。线性回归得到茶多酚浓度与吸光度的关系，其回归方程为y=0.003 3x+0.035，线性相关系数R2=0.999 2。
2.2.2 氨基酸标准曲线
用茚三酮比色法，以亮氨酸为标准品，亮氨酸含量为横坐标，吸光值为纵坐标制作氨基酸标准曲线。线性回归得到氨基酸浓度与吸光度的关系，其回归方程y=1.064 2x+0.064 6，线性相关系数R2=0.996 4。
2.2.3 叶绿素
根据国家农业部行业标准NY/T 3082—2017《水果、蔬菜及其制品中叶绿素含量的测定 分光光度法》进行测定。利用Arnon公式计算叶绿素含量：
式中w1——叶绿素a含量，mg/g；
w2——叶绿素b含量，mg/g；
种箱是用来盛放种子的，将种子按一定的方法放入箱体中，种子本身具有自然休止角，若将箱体的底部设计成水平结构，种箱中处在远离滚筒部位的种子就不能够被吸孔吸到。所以，种箱的箱体底部表面应具有一定的倾斜角度，以保证种子能够顺利地流向滚筒壁，从而使播种器能够连续的播种。试验表明，当箱体的底部表面倾斜角度大于18°时，能够保证种子顺利地向滚筒方向流动，本箱体底部表面倾斜角度为24°，满足此要求。
w3——叶绿素总含量，mg/g；
A1——试液在633 nm处的吸光度值；
A2——试液在645 nm处的吸光度值；
v——试液体积，mL；
m——试样质量，g。
2.3 贮藏期间化学成分变化
2.3.1 62 ℃下各成分变化情况
从图1，2可以看出，在62 ℃时氨基酸、茶多酚和叶绿素含量都随着时间的延长逐渐降低。其中，氨基酸含量在减少的过程中有一定的波动变化，在开始时下降速度较快，后期逐渐趋于稳定。茶多酚含量同氨基酸的变化趋势相似，第6次和第7次变化不显著。叶绿素含量则是稳定下降，是影响茶汤色泽的重要指标之一。
图1 62 ℃贮存时样品中的茶多酚、氨基酸含量以及酚氨比Fig.1 The contents of tea polyphenol, amino acids and the ratio of phenol to ammonia in the sample stored at 62 ℃
图2 62 ℃叶绿素含量Fig.2 Chlorophyll content at 62 ℃
从图3，4可以看出，样品在52 ℃下氨基酸、茶多酚和叶绿素含量同62 ℃的变化趋势相似。由于温度的降低，茶叶的劣变程度放缓，氨基酸含量逐渐减少，在最后4天（第10，11次）趋于平缓，其含量也与在62 ℃时相似，并且感官评审得分下降至70分左右，到达劣变终点。
图3 52 ℃贮存时样品中的茶多酚、氨基酸含量以及酚氨比Fig.3 The contents of tea polyphenol, amino acids and the ratio of phenol to ammonia in the sample stored at 52 ℃
图4 52 ℃叶绿素含量Fig.4 Chlorophyll content at 52 ℃
2.3.3 42 ℃下各成分变化情况
图5，6中，样品中各成分含量的变化情况与52，62 ℃时相似。结合表1的感官评审结果，当茶叶感官评审得分达到70分时，氨基酸、茶多酚和叶绿素含量分别为3.06%，14.69%，0.14%，视为达到劣变终点。
图5 42 ℃贮存时样品中的茶多酚、氨基酸含量以及酚氨比Fig.5 The contents of tea polyphenol, amino acids and the ratio of phenol to ammonia in the sample at 42 ℃
图6 42 ℃叶绿素含量Fig.6 Chlorophyll content at 42 ℃
2.3.4 各温度下酚氨比的变化情况分析
茶多酚是茶叶中的主要活性物质，影响茶汤汤色、滋味收敛性及浓醇度，在茶叶干物质中占18%～36%［7］。近年来，茶叶品质与茶叶中茶多酚、咖啡碱和氨基酸等主要生化成分的含量存在相关性的研究已有报道［8］。茶多酚和氨基酸是绿茶主要的呈味物质，主要影响其中的苦涩与鲜爽味，所以其含量一直是评价绿茶品质的主要标准，并且茶叶的感官品质好坏与茶多酚的含量密切相关［9］。氨基酸为具有鲜爽性的水溶性物质，与茶汤的滋味品质和茶叶香气的形成和转化均具有密切的关系［10］。但也有一些研究表明，酚氨比比茶多酚和游离氨基酸2个单一指标的含量更能反映绿茶的品质［11］。如图 1，3，5为不同温度（62，52，42 ℃）下炒青绿茶的茶多酚、氨基酸以及酚氨比的分析，其中茶多酚和氨基酸没有呈现显著的规律性，但酚氨比在不同温度下，都随着放置时间的增加而不断增加。结合表1可以得出酚氨比与茶叶的感官评审得分呈负相关的关系，并且更直观地可以看出酚氨比确实是影响茶汤滋味的重要指标之一。
2.3.5 各温度下叶绿素的变化情况分析
叶绿素是构成绿茶外形、茶汤颜色和叶底色泽的主要色素物质，在干茶中占0.7%～1.2%［12］。叶绿素转化为脱镁叶绿素达70%以上时，绿茶就明显褐变，外形色泽枯黄、汤色黄褐［13］。不同温度下炒青绿茶中叶绿素a、b以及总含量如图4，6，8所示，其中叶绿素a无明显的变化规律［14］，但叶绿素b以及叶绿素总含量都呈显著的下降趋势。结合感官评审的得分结果，可知绿茶外形色泽、茶汤颜色受叶绿素b的影响较大。
2.4 Q10值的计算与确定
双试验温度法，即在任意2个温差为10 ℃的试验温度下进行加速破坏性试验。根据需要在每个考察时间点对设定的指标进行考察直至劣变终点，到达劣变终点的时间即为该试验温度下的保质期。将温度62，52 ℃下得到的保质期代入式（2）计算出Q10"，再将52，42 ℃下得到的保质期代入，计算出Q10″，计算两者平均值，得到炒青绿茶的Q10值。
式中Q10——加速破坏性试验条件下，温差为10 ℃的2个温度（T1和T2）下的保质期的比率；
θS（T1）——在T1温度下进行加速破坏性试验得到的保质期；
θS（T2）——在T2温度下进行加速破坏性试验得到的保质期。
本文通过改变炒青绿茶的贮藏温度，将样品放置于62，52，42 ℃中，根据需要在每个考察时间点对其感官品质和部分理化成分（茶多酚、氨基酸、叶绿素）进行考察直至劣变终点。得出炒青绿茶在62 ℃时，保质期为7天；
52 ℃时，保质期为22天；
42 ℃时，保质期为56天。在炒青绿茶劣变过程中，茶叶中的茶多酚含量无明显变化规律，但整体趋势下降，氨基酸呈下降趋势，酚氨比不断增大，从0.5%左右增大到4%左右。随着酚氨比的增大，绿茶的滋味鲜爽度有明显下降，酚氨比和茶叶的感官品质呈负相关。通过试验得到炒青绿茶在 62，52 ℃这 2 个温度差下的Q10"值为 3.14；
52，42 ℃这2个温度差下的Q10″值为2.54；
最终得到的Q10值为2.84。试验结果对于考察炒青绿茶的保质期以及探究保鲜方法具有参考价值。
