不同水质对英红九号红茶茶汤主要理化成分及品质的影响

周巧仪　凌彩金　林威鹏　刘淑媚　关洁婷　郜礼阳

摘要：以英红九号红茶为供试材料，采用国家审评冲泡方法，对5类水样（超纯水、自来水、天然山泉水、天然矿泉水、纯净水）及其冲泡茶汤的色泽、pH、电导率、主要品质成分含量进行检测，并进行了相关性分析，研究不同类型水质对英红九号红茶茶汤色澤及其品质成分的影响。结果表明，水样的pH、电导率及溶解性总固体含量越高，茶汤明亮度越低，红色度越高;不同水质对茶汤中总儿茶素，特别是酯型儿茶素等浸出量的影响显著。

关键词：水质;红茶;英红九号;品质;理化成分

中图分类号：S571.1 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020） 16-0102-06

DOI： 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.16.022

水是茶汤的重要组成部分之一，而泡茶用水的成分对茶汤品质有重要影响[1]。郑少燕[2]研究了5种类型水样对白茶品质风味的影响，结果表明，不同水质对白茶茶汤中的茶多酚、游离氨基酸浸出量影响显著，发现矿泉水、纯净水更加适合泡饮白茶。尹军峰等[3]研究了19种典型水样对冲泡西湖龙井茶的茶汤感官品质及其主要成分的影响，发现不同类型饮用水冲泡的茶汤常规品质成分（茶多酚、氨基酸、总糖等）、香气、pH受到水质的影响，其中纯净水、蒸馏水、矿物质水冲泡茶汤的茶多酚含量较高，而天然矿泉水、自来水冲泡茶汤的儿茶素总量明显较低。由此可见，茶叶泡茶用水的水质一直是茶叶品质研究的关注重点。

英红九号茶树品种是广东省优质高产、适应性广的大叶茶树品种。以英红九号为原料加工而成的英德红茶，可与世界上著名的印度红茶、斯里兰卡红茶媲美，同时与国内的滇红、祁红被认定为中国三大著名出口红茶。研究表明，不同类型水样冲泡的茶汤感官品质、生化成分含量等存在明显的差异。目前，水质对英红九号红茶风味的影响报道较少。本研究采用国家标准茶叶感官审评的冲泡方法，用不同类型水样冲泡英红九号红茶，通过对茶汤的色泽、pH、电导率、主要品质成分含量等指标进行测定及相关性分析，以期明确不同水质对英红九号红茶茶汤主要理化指标及品质的影响，为选择英红九号用水、英红九号饮料加工中对水质的利用提供参考。

1材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试茶样 试验的英德红茶均由广东省农业科学院茶叶研究所提供。茶树品种为英红九号，茶样来源于英德茶叶试验基地。茶叶采摘标准为一芽二叶，茶样经采摘、加工处理后密封贮存。

1.1.2 供试水样 收集市场上销售的水样（纯净水、天然矿泉水、天然山泉水）和自备水（自来水、超纯水），挑选具有典型特征的水样14种，其中，超纯水（A，Milli-Q超纯水机制备）、自来水（Z，来源于广东省广州市区）、天然山泉水4种（S1、S2、S3、S4）、天然矿泉水5种（K1、K2、K3、K4、K5）、纯净水3种（饮用纯净水C1、过滤饮用水C2、蒸馏水C3），除A和Z外，其他水样均购自广州市卜蜂莲花超市。

1.1.3 试剂和仪器

1） 试剂：钙（Ca）、镁（Mg）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、硼（B）、铬（Cr）、镉（Cd）、铅（Pb）标准溶液，由国家标准物质中心提供;磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、碱式醋酸铅、硫酸亚铁、酒石酸钾钠、硫酸、盐酸、茚三酮、氯化亚锡、蒽酮、硝酸、高氯酸均为分析纯;试验用水为超纯水。

2） 仪器：TAS-990型原子吸收分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）;HWS-26型电热恒温水浴锅（上海一恒科技仪器有限公司）;AE 200型分析天平（上海梅特勒-托利多公司）;LNK-872型多功能快速消化器（江苏宜兴科教仪器研究所）;725N型紫外分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司）;PHS-3C型pH计、DDS-307A型电导率仪（上海雷磁仪器厂）。

1.2方法

1.2.1 供试水样理化性质测定 对供试水样进行煮沸处理，测定100℃处理前水样、101℃处理后水样的理化性质，3次重复。

理化指标：pH测定参照GB/T 5750.4-2006玻璃电极法，使用pH计进行测量;电导率测定参照GB/T 5750.4-2006电极法，使用电导率仪进行测量;溶解性总固体（TDS）含量测定参照GBT 5750.4-2006称量法。水质中钙和镁离子含量测定参照GB/T 11905—89原子吸收分光光度法。

1.2.2 茶汤理化性质测定 按照GB/T 23776—2018茶叶感官审评方法，取3.0g茶样置于审茶杯中，注满150 mL沸水，加盖，计时冲泡5min。速滤出汤，测定茶汤的理化性质，3次重复。

理化指标测定：pH采用pH计进行测量;电导率采用电导率仪进行测定;水分含量利用快速水分测定仪进行测定;茶多酚含量测定采用福林酚法，参照GB/T 8313-2008;游离氨基酸总量测定采用茚三酮比色法，参照GB/T 8314-2013;咖啡碱采用紫外分光光度法，参照GB/T 8312—2013;可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法;水浸出物含量测定采用全量法，参照GB/T 8305—2013。钙和镁离子测定参照GB/T 11905-89原子吸收分光光度法。

1.2.3 茶汤色差测定 按照茶叶感官审评方法冲泡茶样，对茶汤进行色度测定，重复3次。采用色差计测定记录L*、a*及b*。其中，L*值为汤色的明度值，用于反映茶汤的澄清度、浑浊度等;a*值和b*值为汤色的色度值，a*值从（+a*）到（-a*）表示茶汤色泽由红到绿的渐变，b*值从（+b* ）到（-b*）表示茶汤色泽由黄到蓝的渐变。

1.3 数据处理

采用 Microsoft Excel 2010 软件和 SPSS 21.0 软件对试验数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 供试水样的理化性质

由表1可知，14种供试水样常温下的pH为5.85～8.39，各供试水样经高温处理后冷却水样的pH均增大，pH在7.19～9.22，自来水、天然泉水和天然矿泉水的冷却水样均呈弱碱性。

溶解性总固体含量（TDS）是指水中溶解组分的总量，TDS值越高，表示水中含有的溶解物越多。天然矿泉水的溶解性总固体含量较高，超纯水及纯净水的溶解性总固体含量较小。水样经高温处理冷却后，除天然矿泉水S1、S2外，其他水样中溶解性总固体含量均有不同程度的升高，说明其热稳定性差。

由表2可知，与冷却水样相比，茶汤pH均明显降低，pH为4.84～6.70，这可能与茶汤本身就是一个复杂的缓冲体系有关。

电导率反映水中离子浓度，100℃处理前水样以天然矿泉水电导率最高，其次是自来水>天然山泉水>纯净水，超纯水电导率最低。各供试水样经高温处理后电导率有一定的变化，除天然矿泉水K2、K3、K4外，其余供试水样高温水浴冷却后电导率值均有不同程度的上升，可知不同水质电导率热稳定性存在差异。与冷却水样相比，茶汤电导率均明显升高，电导率在891.67～1 276.00 μS/cm，其中以天然矿泉水的电导率最高。此外，茶汤的电导率大小可指示茶汤中内含电解质的情况，在一定程度上，茶汤测得较高的电导率可间接指示茶汤内含物溶出较多。天然矿泉水冲泡的茶汤比其他水样冲泡的茶汤pH明显升高，原因可能在于天然矿泉水中的电解质较为丰富。

2.2 不同水质对茶汤色泽的影响

由图1可见，各种水样对茶汤的L*、a*、b*值存在一定的影响。天然泉水冲泡茶汤L*值最大，色泽最明亮;天然矿泉水冲泡的红茶汤a*值最大，b*值也最大，表明茶汤红黄色度最高[4]，但天然矿泉水冲泡茶汤L*值与其他处理相比显著降低（P<0.05），表明天然矿泉水冲泡茶汤明亮度低。由此可以看出，天然泉水有利于红茶茶汤的亮度品质，天然矿泉水有利于增强茶汤的红黄色度，但茶汤汤色较暗。

2.3 不同水质对茶汤钙镁离子的影响

由图2、图3可见，各种水样的钙镁离子浓度存在一定的差异。对100℃处理前水样而言，超纯水、纯净水Ca2+含量较低，几乎不含有Mg2+;天然矿泉水的钙镁离子浓度最高，但不同天然矿泉水质间含量差异较大;与自来水比较，天然泉水中的钙镁离子含量相对较低。与100℃处理前水样相比，自来水和天然矿泉水冲泡的茶汤Ca2+含量降低，超纯水、纯净水和天然泉水冲泡的茶汤Ca2+含量升高，这说明茶叶对水中矿物质的吸附和茶叶中矿物质的溶出是一个动态平衡的过程。这可能是由于当水质中钙元素的含量较高时，茶渣中会吸附一部分钙，使茶汤中的钙元素含量较水样中的少[5]。

2.4不同水质对茶汤常规生化成分浸出的影响

茶多酚总量、氨基酸总量、可溶性糖和咖啡堿等是红茶中的常规生化成分。结果表明，不同类型水样对英红九号茶汤中茶多酚、氨基酸和可溶性含量等常规理化成分含量有影响。各水样中，除超纯水外，自来水样与其他类型水样相比，对可溶性糖、咖啡碱的溶释存在显著差异（P<0.05），所有水样对氨基酸和茶多酚的溶释差异不显著，说明可溶性糖对水样的敏感性要强于氨基酸和茶多酚，对水质要求较高。由图4可见，超纯水、纯净水冲泡茶汤的茶多酚含量较高，在7.36%～7.57%，天然泉水冲泡英红九号茶汤的茶多酚含量相对较高，平均值为6.92%，而天然矿泉水冲泡的茶汤茶多酚含量相对较低，平均值为6.48%。原因在于天然矿泉水样中含有丰富的矿物质离子，儿茶素组分与矿物质离子发生氧化或聚合反应，导致茶多酚含量降低[6]。

2.5 不同水质对茶汤中重要滋味成分的影响

儿茶素是茶汤的主要滋味成分之一，对茶汤的苦味、涩味和鲜爽味都有明显影响，其中酯型儿茶素（EGCG、ECG和GCG）的苦涩味较强，而非酯型儿茶素（EGC、GC、EC和C）苦涩味较低[6]。由图5可见，不同水质处理对茶叶中的儿茶素组分浸出量存在一定的影响。超纯水、自来水、纯净水和天然泉水冲泡的英红九号茶汤中儿茶素总量相对较高，而天然矿泉水冲泡茶汤的儿茶素总量、酯型儿茶素含量与其他水质冲泡茶汤处理相比显著降低（P<0.05），非酯型儿茶素含量差异不显著。

2.6 英红九号红茶理化成分间的相关性分析

由表2可见，水样中的电导率、pH及溶解性总固体含量与L*值呈显著或极显著负相关;水样中的电导率及溶解性总固体含量与a*值呈显著或极显著正相关。由此可得，水样的电导率和pH与茶汤中茶汤色泽存在一定的相关关系，水样的电导率或溶解性总固体含量越大，茶汤汤色明亮度越低，汤色越红。水样的pH越大，茶汤汤色明亮度越低。

茶汤物理性质与生化成分存在一定的相关性。由表3可知，水样中的电导率、pH参数与儿茶素总量、酯型儿茶素呈显著或极显著负相关，与GC呈显著正相关;水样的溶解性总固体含量（TDS）与儿茶素总量、酯型儿茶素呈显著、极显著负相关，与GC呈显著正相关。由此可得，水样的电导率和pH与茶汤中儿茶素组分的溶释量存在一定的相关关系，当水样的电导率或pH越大，儿茶素总量、酯型儿茶素含量越低，GC含量越高。水中溶解性总固体主要包括Ca2+、Mg2+等离子的浓度。水样溶解性总固体含量越大，儿茶素总量、酯型儿茶素含量越低，GC含量越高，这可能是因为茶汤高温冲泡过程中这些离子易导致儿茶素等物质的氧化降解[6]。

3结论与讨论

3.1 不同水质对茶汤色泽品质指标的影响

红茶汤色是红茶的主要品质特征之一，在茶叶感官审评中占较大权重。水作为红茶冲泡过程中最重要的部分之一，水质对红茶的色泽、滋味和稳定性起重要作用。有研究表明，水的pH[7]、离子浓度[5]对茶汤品质影响显著。水溶液pH在4～8时，儿茶素物质容易发生降解等反应，稳定性较差，促使茶汤变深;pH低于4时，儿茶素特别是酯型儿茶素相对稳定，减少儿茶素的降解，茶汤色泽较浅[4，8，9]。矿质元素容易与茶叶中某些呈色物质发生反应，如多酚类物质易与茶汤中铁离子发生反应，生成蓝紫色或蓝黑色的酚铁络合物[10]，使汤色变暗。在本试验分析的100℃处理前水样中，超纯水及纯净水电导率相对较低（电导率<10 μS/cm），溶解性总固体含量较少，水样呈弱酸性。而天然矿泉水和自来水，电导率相对较高（电导率>100 μS/cm），天然矿泉水pH最大，呈弱碱性。天然泉水电导率比纯净水高（电导率10～100 μS/cm），呈弱碱性。色差测定结果显示，不同水质对茶汤L*、a*和b*值的色泽指标有影响。天然泉水冲泡英红九号茶汤明亮度最高。天然矿泉水冲泡的茶汤L*值最低，a*值最高，表明茶汤明亮度最低、红色度最高。茶汤理化成分间的相关性分析结果显示，水样的pH、电导率及溶解性总固体含量越高，L*值越低，a*值越高。由此可以看出，纯净水、天然泉水有利于红茶茶汤的亮度品质提高。天然矿泉水有利于茶汤红色色泽，不利于茶汤亮度品质，汤色较暗，原因之一是天然矿泉水中矿物质离子含量较高，水中的Ca2+、Mg2+等矿物质离子与茶汤中多酚类物质生成络合物，使汤色变暗[5]。

3.2 不同水质对茶汤主要品质指标的影响

水样来源和处理方式不同，其pH、电导率、溶解性固体含量等性质差异较大。对不同来源或不同处理的水进行茶叶冲泡的试验，发现不同的水质对茶汤中理化成分含量的影响具有一定的差异，从而影响茶叶感官品质。钱婉婷等[4]研究了不同水质（自来水、纯净水、山泉水、矿泉水）对茶类品质的影响，结果显示不同类型水质对茶汤L*、a*、b*色泽影响显著，认为纯净水是泡茶的最佳水源，山泉水和矿泉水更适宜泡发酵茶类，自来水对茶汤品质影响最大。尹军峰[6]分析了不同类型水（自来水、蒸馏水、天然泉水等）对龙井茶汤感官品质和主要化学成分的影响，结果表明水中钙、镁、钠离子强度和pH是影响龙井茶汤品质的主要水质因子。水中离子对茶叶中茶多酚、儿茶素、氨基酸和有机酸浸出有较大影响，pH为5.0～6.5的水有利于龙井茶汤风味品质的形成，天然矿泉水中充入C02，可降低茶汤的pH，提升茶汤滋味的鲜爽度、稳定性和香气的纯正度及浓度。研究认为，不同水质对茶叶内含物的浸出率产生不同的影响，以矿物质离子含量较高的水冲泡茶叶时，水中的矿物质离子会与茶汤中的多酚类物质发生络合，从而降低茶汤中茶多酚的含量，导致茶汤滋味发生显著变化。本研究结果表明，水样中的电导率、pH及溶解性总固体参数对茶汤主要物质溶释含量具有一定的影响。总体上，不同水质对英红九号红茶茶汤中水浸出物、氨基酸的浸出量无显著变化。电导率较高的天然矿泉水冲泡的红茶茶汤中茶多酚含量总体偏少且易出现冷后浑现象，其中对儿茶素总量浸出量的影响较明显。随着水质电导率、溶解性固体含量的上升，茶汤中儿茶素总量的浸出量逐渐减少，滋味苦涩味越少[11，12]。本试验结果对完善英红九号红茶风味品质化学、茶饮料制备和泡茶用水的选择等方面提供一定的参考依据。

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收稿日期：2020-01-03

基金項目：广东省现代农业产技术体系创新团队（2018LM1094）;广东省科技计划项目（2017B090906001）;2020年广东省农业科学院院长基金项目（202032）

作者简介：周巧仪（1991-），女，广东佛山人，硕士，主要从事茶叶品质化学与质量控制，（电话）15018768747（电子信箱）zhmiqyi@qq.com;通信作者，凌彩金（1977-），女，研究员，主要从事茶叶品质化学与质量控制，（电子信箱）lingcaijin@163xom。