超微粉碎对白茶主要生化成分的影响

黄 藩，张 厅*，马伟伟，郭炜锋，罗 凡，尧 渝

(1.四川省农业科学院茶叶研究所，四川 成都 610066；2.成都夏春秋茶文化传播有限公司，四川 成都 610081)

白茶是中国传统六大茶类之一，近年来其保健功能被逐步挖掘，进一步推动了白茶的消费市场和生产区域的扩张，除了传统的福建产区，四川、贵州、广西、浙江、江西等省份也开始试制白茶[1-2]。超微粉碎是指将物料颗粒粉碎至粒度在30μm以下的一种粉碎技术[3]，超微粉碎后的食品物料具有更高的生物利用率和营养价值，以及体积小、微量小、易于处理、运输等经济优势。超微茶粉是利用球磨粉碎、气流粉碎、高频振动研磨粉碎、冲击式粉碎及石磨等[4]超微粉碎机械设备生产出来的，具有超细颗粒的茶叶新型产品。相比传统茶叶，超微茶粉在开发高附加值的功能产品上具有优势，近年来成为茶叶精深加工研究的热点。

目前，对超微绿茶和超微红茶的研究较多，张惠等[5]发现，随着粉体粒径逐渐减小，超微绿茶粉的亮度逐渐升高，其茶多酚、游离氨基酸等物质含量呈现先增加后降低的趋势，抗坏血酸和EGCG等物质含量呈现减少的趋势。褚飞洋等[6]发现，随着超微红茶粉粒度减小，水浸出物含量、氨基酸含量及可溶性糖的含量明显提高，但是茶多酚、茶色素和粗纤维的含量呈逐渐降低的趋势。但尚未见有关超微白茶的相关物化特征的研究报道。本研究通过对超微白茶粉的主要生化成分的检测，分析白茶在超微粉碎过程中的化学特征变化规律，为白茶精深加工提供理论支撑。

1 试验材料与方法

1.1 材料

茶树鲜叶于2020年5月10日采自雅安市名山区牛碾坪，福鼎大白品种，采摘标准为一芽二叶；经过萎凋-干燥等工艺制得白茶毛茶。

1.2 样品制作

将毛茶用BJ-150型高速粉碎机(拜杰牌)粉碎3min后过40目筛网，得到白茶粗粉，白茶粗粉为对照样品(CK)。超微白茶粉由长沙米淇仪器设备有限公司加工而成，其加工过程为：利用循环冷风行星球磨机将毛茶按照料球比1∶4.5，转速38rmp/min进行20min、30min、40min、50min等不同时间的粉碎，制成不同粒径的4个样品。

1.3 粒度检测

采用Mastersizer2000型激光粒度仪对茶样进行粒度分析，称取适量样品，以蒸馏水为分散剂，利用涡旋混合器进行混合，超声分散20s后测量粉体D50(中值粒径，50%的粒子低于此值的直径)、D10(10%的粒子低于此值的直径)、D90(90%的粒子低于此值的直径)、SPAN(分布宽度)。

1.4 主要生化成分检测

茶多酚含量测定参照GB/T 8313-2008《茶叶中茶多酚和儿茶素含量的检验方法》福林酚法；氨基酸含量测定参照 GB/T 8314-2013《茶：游离氨基酸总量的测定》茚三酮比色法；可溶性糖的测定采用蒽酮-硫酸法[7]；叶绿素含量采用丙酮浸提后用分光光度法测定[8]。儿茶素组分、没食子酸(GA)、咖啡碱、1,2,6—三没食子酰葡萄糖(1,2,6-tri-O-galloyl-β-D-glucopyranose，1,2,6-TGGP)含量的测定采用高效液相色谱法，流动相为0.2%乙酸和乙腈，色谱条件：检测波长为278nm，流速：1mL/min，柱温：25℃，进样量：10μL，流动相梯度洗脱[9]。

1.5 数据分析

采用Microsoft Office Excel 及SPSS 19.0统计软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 超微白茶粉粒度及离散度

超微白茶粉样品的平均粒度值如表1，D50分别为14.50、13.26、10.01、8.17μm。4个样品的粉体颗粒大小均小于20μm，符合超细微茶粉的粒径要求[10]。随着粉碎时间的延长，样品的中值粒径逐渐减小，粒度分布离散减小。

表1 不同粒径白茶粉体的粒径分布

2.2 超微白茶的叶绿素类物质变化

叶绿素和类胡萝卜素对白茶干茶和叶底的色泽有重要影响。茶叶中的叶绿素主要包括叶绿素a和叶绿素b，叶绿素总量为叶绿素a和叶绿素b的含量之和。由表2可知，4个超微白茶粉样品的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素的含量显著低于对照组，且随着粒径的减少，以上成分的含量显著降低。说明超微粉碎进行的时间越长，样品中叶绿素和类胡萝卜素的消耗越大。

图1 样品1粒径分布 图2 样品2粒径分布

图3 样品3粒径分布 图4 样品4粒径分布

表2 白茶粉的叶绿素及类胡萝卜素的含量(mg/g)

2.3 超微白茶的主要生化物质变化

可溶性糖、氨基酸、黄酮的含量与茶汤滋味品质得分呈正相关[11]，由表3和表4可知，4个超微白茶粉样品的可溶性糖、氨基酸和黄酮含量显著高于对照组，说明超微粉碎可以使得部分生化成分的浸出量增加，丰富茶汤的内含物质[12]。茶多酚具有抗氧化、抗肿瘤、抗辐射、抗动脉粥样硬化等保健功能[13]，同时是茶汤涩味的主要物质来源[14]。本研究中4个样品的茶多酚含量显著低于对照组，说明超微粉碎过程中，茶多酚的氧化反应持续进行，使得茶多酚含量下降，且随着粒径的减小，茶多酚的含量逐渐降低，粒径最小的样品，含量最低。所以超微粉碎会在一定程度上降低白茶粉的苦涩滋味，提高白茶粉的茶汤滋味品质。对比4个超微粉碎的样品发现，氨基酸、黄酮、咖啡碱含量也随着粒径的减小而显著降低，可溶性糖含量没有显著变化。由此说明茶粉粒径过小，会使其部分生化成分在一定程度上降低，对茶汤浓度有影响。天然水解单宁类物质1,2,6三没食子酰葡萄糖(1,2,6-TGGP)是一类具有重要药用价值的化合物[15]。超微粉碎使得白茶粉的GA和1,2,6-TGGP更多地浸出，增加茶汤浓度，样品2和3的含量最高，显著高于其它样品。

表3 白茶粉的主要生化成分含量(mg/g)

表4 白茶粉的儿茶素类等成分含量(mg/g)

儿茶素类占茶多酚总量的70%～80%，其含量高低是茶叶品质优劣的重要化学指标，儿茶素总量、EGCG、酯型儿茶素等组分是白茶滋味浓度(收敛)的关键因素[16]。超微粉碎后，4个超微白茶粉的非酯型儿茶素和儿茶素总量均有显著升高，且随着粒径的逐渐减少，含量出现先升高后降低的趋势，样品2的含量为最高。随着粒径逐渐降低，型儿茶素的含量出现先升高后降低的趋势，样品2的含量最高，但是对照组高于样品1。相比对照组，4个超微白茶粉的GC、EGC、C、EC、ECG等物质的含量显著增加，且随着粒径的逐渐减少，以上成分含量出现先升高后降低的趋势，且样品2的含量最高。

3 讨论

超微粉碎能提高白茶粉颗粒的比表面积，提高主要生化成分的浸出量，同时超微粉碎会加速粗纤维和蛋白质转化为可溶性糖和氨基酸等[17]，从而改善白茶的滋味品质，提高白茶的营养价值。本研究中白茶经过超微粉碎后，4个样品的可溶性糖、氨基酸、黄酮、GA、1,2,6-TGGP以及部分儿茶素组分含量，较对照组显著升高，与超微粉碎在中药材、药食同源物、果蔬等加工中的应用效果类似[18-19]。叶绿素是构成绿茶外观、汤色和叶底色泽的主要色素成分,但其性质很不稳定，超微粉碎过程使得叶绿素产生脱镁和脱脂基叶绿素，再经过一系列的氧化降解，产生小分子水溶性无色物质[9]，相比白茶粗粉，4个样品中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素的含量显著降低，对白茶粉的色泽和滋味有一定影响。而类胡萝卜素会通过一系列转化参与香气物质的形成，所以超微粉碎也会对白茶粉的香气有一定影响。

随着超微白茶粉粒径的减小，4个样品中茶多酚、氨基酸、黄酮、咖啡碱、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量也降低；而GA、TGGP、GC、EGC、C、EC、ECG、EGCG及儿茶素总量等物质的含量出现先升高后降低的趋势。本研究中D50粒径为13.26μm的超微白茶粉(样品2)具有儿茶素类物质的最高含量，为追求更细的粒径进行更长时间的超微粉碎，长时高温的环境，会使儿茶素组分在超微粉碎过程中会发生氧化和分解，使其含量在增加到峰值后反而下降。同时，儿茶素在粉碎中络合、氧化形成茶红素和茶黄素，粉体色泽变红，会对呈现绿色的超微白茶粉的感官品质形成不利影响。有研究发现不同粒径苹果皮全粉的酚类含量也出现同样变化趋势，随着超微粉碎时间延长，热效应会使绿原酸和表儿茶素等酚类物质氧化分解，导致其含量显著下降[20]。而可溶性糖的含量在4个超微白茶粉之间的差异不显著，说明增加超微粉碎时间对可溶性糖含量增加无效果，在山药全粉的研究中也发现过长时间的超微粉碎对可溶性糖溶出率的提高效果有限，反而会增加生产能耗[21]。而不同物质具有不同的热敏感性，所以不同物质含量峰值出现在不同粒径处。本研究中D50粒径为13.26μm的超微白茶粉(样品2)，其茶多酚、可溶性糖、氨基酸、黄酮、GA、1,2,6-TGGP的含量上不低于另外3个超微白茶粉样品，在GC、EGC、C、EC、ECG、EGCG及儿茶素总量等物质含量上显著高于其它样品。以上说明适度的超微粉碎，会提高白茶粉的主要生化成分的含量，提高白茶的利用价值。

4 结论

已有研究认为超微粉碎会使茶叶的物理性质发生变化[22]，从物理特性上认为粉体越细，越有利于添加到食品、药品、化妆品等产品中。但是超微茶粉粒径的最终确定，要结合粉体的感官品质、理化品质、产品需求以及生产成本等。目前已有关于超微绿茶粉和超微红茶粉在冰淇淋、饼干、蛋糕、豆浆、面条、巧克力等食品，以及面膜、护手霜等日用品中的研究报道[23-24]，但是对于超微白茶的利用还未见报道，因此可以进一步开发超微白茶食品和日用品，丰富茶叶精深加工产品，提高茶叶产品的附加值，解决我国中低档茶叶的销路问题，加快茶产业转型升级。