影响龙井茶汤品质的主要水质因素分析

尹军峰，许勇泉，陈根生，汪芳，陈建新

中国农业科学院茶叶研究所，310008

陆地地表水、地下水和大气降水与人类的生活、生产、生态关系密切。通过与周边环境的相互作用与影响，加上人类的各种活动，这些水会含有颗粒悬浮物、有机物、无机物、气体等物质，不仅影响水体的微生物指标、毒理指标和放射性指标等卫生指标，对感官性状与一般化学指标也会产生明显的影响。因此，采用不同内含物质的水冲泡的茶汤，其风味品质必定存在不同。明确影响茶汤风味品质的主要水质因子对泡茶用水的选择，以及实现对茶汤风味品质的有效调控具有重要作用。

一、自然水（自来水）中颗粒物、有机物等对冲泡茶汤品质的影响

1.泥土颗粒物的影响

经与周边环境的直接交流，自然界中的水中会存在较多的浑浊物和颗粒物，不仅影响水体的澄清度、色度等感官特性，也常会产生土腥味。因此，居民用水一般都是使用城市自来水等经过统一管网处理的水。若直接采用水源水泡茶，常会因水质较差而影响茶汤的风味品质。

2.有机化合物的影响

水中微生物代谢产生或人为排放产生的有机物质会直接影响生活饮用水的质量。其中，嗅感异味（Off-flavor）是最重要的影响因素，一般是由一些含量极低（ng/L）的有机化合物引起的。国内外学者对这些物质在生活饮用水中的含量及其危害、检测手段与去除方法等都已开展了较为系统的研究。

表1是水中常见的气味类型以及引起各种气味的物质与来源[1-3]。除此之外，还存在其他类型的气味，包括焦油臭、臭鸡蛋味、硫磺味、氯苯味等，这些气味大多是由微生物分泌产生的次生代谢物或消毒剂引起的[4]。有研究表明城市自来水中高含量的余氯或氯化物容易与茶汤中的多酚类作用，从而使茶汤表面产生“锈油”，并引起茶汤苦涩[5]。Basu与Ullah研究指出经氯处理过的水所泡的茶汤具有腐臭味（Tainted flavor）[6]。

表1 水中主要嗅味物质及其嗅感特性

二、饮用水中无机离子对冲泡茶汤品质的综合影响

通过环境的影响，自然界水源中会溶入大量的无机离子，这些无机离子不仅会影响酸碱度、硬度和矿化度等水质特性，也同时会影响水质的咸味、涩味、酸味和鲜味、甜味等味感。一般饮用水质的基本要求是无色、无嗅、安全，特别是直饮瓶装水中有机物产生的感官嗅味、毒性都应该杜绝。因此，饮用水水质口感的好坏主要取决于水中的无机离子，这必然影响冲泡茶汤的风味品质。

1.水中无机离子对冲泡茶汤品质存在较大影响

茶汤中存在大量的无机离子，分别来自茶叶自身和水源中。以往有不少研究都表明，无机离子对茶汤的品质及其稳定性有显著影响[7-9]，Ca2+、Mg2+含量较高的硬水冲泡茶汤往往出现浑浊、沉淀现象和颜色反应，随着Ca2+浓度增加，茶汤颜色变黄；随着Fe2+浓度增加，茶汤颜色变深；随着A l3+浓度增加，茶汤颜色变浅[8-11]。水中Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+、Zn2+等无机离子含量过量时，茶汤风味品质也容易受到影响，茶汤易出现变苦、变涩、变淡等风味变化[8，10-12]。

2.Ca2+、Mg2+是饮用水中影响茶汤品质的主要离子

为了明确饮用水中影响茶汤品质的主要离子，笔者选择19种典型水样，对主要影响离子进行了系统研究。我们知道，大自然水中主要由Ca2+、Mg2+、K+、Na+等四大阳离子构成，而茶叶中K+、Mn2+、Al3+等阳离子含量较高。通过系统研究和分析发现，一般茶汤中大量的K+多来自茶叶，高含量的Na+主要来源于水，Ca2+、Mg2+主要来自茶叶或水，两者都有影响。水质因子与茶汤风味的相关性分析表明，水质总离子量以及Ca2+、Mg2+、K+、Na+等大量阳离子、茶汤pH与龙井茶汤品质相关性较强（表2）。进一步的阈值验证试验发现，Ca2+、Mg2+对茶汤的影响阈值明显小于K+、Na+，影响力显著较大，因此水质硬度过高对茶汤的影响较大。这说明，Ca2+、Mg2+是饮用水中影响茶汤风味品质的主要离子[13]。

表2 水质因子与龙井茶汤综合滋味品质相关性分析

3.水中阴离子对茶汤品质具有一定的修饰作用

Cl－、SO42－、NO3－、HCO3－等是水中主要的4种阴离子。已有研究表明，水中不同阴离子不仅能影响阳离子的呈味特性，而且阴离子自身也会对水的口感产生影响[14]。王汉生等[15]研究也发现，SO42-（1～4mg/L）容易使茶汤滋味变淡薄，当SO42-含量达到6mg/L以上时茶汤开始出现明显涩味[13]。为了系统了解不同阴离子的修饰作用，笔者设计研究了Cl－、HCO3－对Ca2+、Mg2+这2种阳离子的滋味修饰作用。研究表明，不同阴离子的修饰作用存在较大差异，HCO3－为阴离子水冲泡茶汤的品质相对较低（表3）。

表3 不同离子组合水样对龙井茶茶汤滋味品质的影响

4.水质酸度对茶汤品质有明显影响

水质酸度主要是由水中阴阳离子的构成决定的。王汉生等[15]研究指出pH＞7.0的水对茶汤品质有显著影响，碱性水会明显改变茶汤汤色和口感。通过不同酸度对茶汤品质影响的研究表明，pH在5.5～6.5的中性偏弱酸性水样冲泡龙井茶的滋味品质较好。pH＜4.5或pH＞7.0的水质对龙井茶汤滋味品质有一定的影响，其中碱性条件影响较大[13]（图1）。

图1 水质pH对冲泡龙井茶汤滋味品质的影响

5.无机离子构成不同导致的茶汤品质成分浸出差异、转化和风味修饰是导致品质形成的可能机制

综合已有的研究，水质因子影响茶汤风味品质的机制主要有2个方面。

（1）水质引起风味物质释放与转化

不少学者研究认为，不同水质对茶汤固形物、品质成分及金属离子等的浸出有显著影响[16-19]。笔者研究发现不同阴阳离子构成的水可以影响茶汤中茶多酚、儿茶素、氨基酸、有机酸等部分滋味物质浸出和构成，改变不同香气组分的释放能力和构成。特别是热冲泡过程中Ca2+、Mg2+、Na+等离子可以促使儿茶素等滋味物质的异构和氧化降解，尤其是水体偏碱情况下，会加速这种变化[13]。

（2）水质引起风味物质呈味特性修饰和互作效应

水中离子可以修饰茶汤味感物质的呈味特性。如Ca2+可以导致EGCG苦味降低、涩感增强，降低茶氨酸的鲜爽度和甜度。

三、水中气体对冲泡茶汤品质的影响

为了了解水中溶入的O2、CO2等气体对冲泡茶汤的影响，笔者选择了一组阴阳离子含量基本一致，而气体含量不同的对比水样进行比较。该矿泉水富含Ca2+、Mg2+、Na+等金属离子和HCO3－离子，水质偏碱，与纯净水处理相比，冲泡的龙井茶汤滋味鲜味降低，苦味增加，带熟味，得分明显较低（表4）；而含CO2处理的茶汤pH下降为6.51，呈弱酸性，茶汤的鲜爽味明显提高，综合品质还略高于纯净水。这说明使用含CO2的水冲泡可以调节水质pH，明显改变茶汤的滋味品质[13]。

表4 水中CO2对龙井茶汤香气品质的影响

四、小结

自然界水中含有颗粒悬浮物、有机物、无机物、气体等各种物质，水质中这些物质的不同构成对水体的微生物指标、毒理指标和放射性指标等卫生指标和感官性状及一般化学指标都会产生明显的影响。多数自然水和自来水中由于常带有颗粒物、有机物等物质，对冲泡茶汤品质存在较明显的影响，一般应进行适当处理后再使用。

考虑到一般饮用水质的基本要求是无色、无嗅、安全，特别是直饮瓶装水中有机物产生的感官嗅味、毒性都应该杜绝。因此，饮用水中的无机离子和气体等无机物是主要的影响因素。水质中无机离子的含量与构成特别是Ca2+、Mg2+等含量以及不同阴离子构成引起的pH差异是影响冲泡茶汤的关键因素。另外，水源中的气体对冲泡茶汤具有一定的促进作用。

水看似简单，但考虑到内溶物的影响差异较大，水对冲泡茶汤的影响机制是非常复杂的。本文仅从西湖龙井茶的角度对可能的关键因素进行了研究和分析，仍有许多问题需要进一步研究和探索。

[1]Connie Chunyi Young.Analysis of taste-and-odor causing compounds in drinking water[D].LosAngeles:UM ICompany,1998:35-36.

[2]Kirk O,Nowack.Enhancing activated carbon adsorption of 2-Methylisoborneol(M IB)[D].The Pennsylvania State University:Pro-Quest Information and Learning Company,2002:33-34.

[3]穆春芳,鲍晨炜,罗之纲.饮用水感官评价的研究现状[J].食品科技,2012,37(5):77-81.

[4]Beryl Z,Susan BW.Actinomycetes in relation to taste and odour in dringkingwater:M yths,tenets and truths[J].Water Research,2006,40(9):1741-1753.

[5]江春柳,孙云,岳鹏翔,等.不同水质对绿茶饮料储藏特性的影响[J].茶叶科学,2010,30(增刊1):561-566.

[6]Basu RP,Ullah MR.The brew ing water-its quality[J].Two-and-a-Bud,1974,21(2):42.

[7]郭炳莹,程启坤.茶汤组分与金属离子的络合性能[J].茶叶科学,1991,11(2):139-144.

[8]尹军峰,许勇泉,陈建新,等.主要金属离子对冷溶性速溶绿茶复水后品质的影响[J].食品科学,2009,30(7):99-105.

[9]刘殿宇,陈丽.影响速溶茶粉色泽的几个因素[J].饮料工业,2011,14(2):20-21.

[10]钟小玉,许勇泉,尹军峰,等.Ca-Mg-A l复配对绿茶茶汤感官及理化品质的影响[J].中国农学通报,2012,28(6):227-231.

[11]许勇泉,刘平,陈根生,等.茶多酚浓度对绿茶饮料稳定性的影响研究[J].茶叶科学,2011,31(6):525-531.

[12]陆松侯,施兆鹏.茶叶审评与检验[M].北京:中国农业出版社,2001.

[13]尹军峰.水质对龙井茶风味品质的影响及其机制[D].杭州:浙江工商大学,2015:18-30.

[14]Bartoshuk,Cleveland C T.Sweet taste of dilute NaCl:psychopHysical evidence for a sweet stimulus[J].PHysiology and Behavior,1978,21:609-613.

[15]王汉生,黄文钊,吴定新.试论泡茶的用水选择[J].广东茶业,2008(1):8-11.

[16]Zhou Danrong,Chen Yuqiong,Ni Dejiang.Effect of water quality on the nutritional componentsand antioxidantactivity of green teaextracts[J].Food Chem istry,2009(113):110-114.

[17]杜晓,何春雷,谢应全.评茶用水对名茶感官评价和成分浸出的影响[J].四川农业大学学报,1996,14(4):551-554,603.

[18]金恩惠.冲泡条件对铁观音和普洱茶的浸出规律和感官品质影响[D].杭州:浙江大学,2012.

[19]李小满.不同水质对绿茶饮料品质影响的研究[J].中国茶叶加工,2001(2):28-30.