不同发酵程度茶叶对茶垢形成的影响

2022-02-24 04:04周少锋乾云菲赵真陈暄黎星辉
茶叶科学 2022年1期
关键词:茶类儿茶素茶多酚

周少锋,乾云菲,赵真,陈暄,黎星辉

不同发酵程度茶叶对茶垢形成的影响

周少锋,乾云菲,赵真,陈暄*,黎星辉*

南京农业大学园艺学院,江苏 南京 210095

使用自来水冲泡绿茶、黄茶、乌龙茶和红茶等不同发酵程度的茶叶,将其产生的茶垢分别进行定量、傅立叶红外光谱(FTIR)、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)以及扫描电子显微镜-能谱(SEM-EDS)等理化性质分析。结果表明,红茶产生的茶垢质量显著小于其他茶类,而绿茶、黄茶和乌龙茶的茶垢质量无显著差异;4种茶垢的FTIR极其相似,都含有-OH、-C=O、苯环和-COC-等官能团;茶垢主要成分的相对分子质量相同,均为454.8;SEM-EDS分析发现,茶垢外形表现出皲裂状,且主要由有机元素C、O组成,同时含有Ca、K、Mg、Si等无机元素。对4种茶汤进行生化成分分析发现,茶垢质量与茶多酚含量呈正相关。用自来水冲泡茶多酚,将茶多酚茶垢与绿茶茶垢进行对比分析,结果证实茶垢由有机多酚物质与无机元素结合组成。

茶;发酵;茶垢;茶多酚

茶是一种健康饮品,因其独特的风味和良好的保健功能深受人们的喜爱[1-2]。然而饮茶之余,由于不及时的清洗,茶具表面会产生一层难以清洗的垢渍,称之为茶垢。茶垢是置于空气中的茶汤表面所形成的油状薄膜,为难溶于水的棕褐色物质,并通过相关作用附着在水面处的杯壁上。尽管在中国和日本的茶文化中,认为茶垢是一种“宝”,部分饮茶者甚至有养壶的习惯,让茶壶积累茶垢,增加其岁月感,希望达到“无茶也有三分香”的境地[3]。但一般来说,茶垢的形成会给饮茶带来极大的不便,影响茶具的美观,给茶具的清洗带来极大的困难,同时还可能存在一定的安全隐患,成为困扰许多饮茶者的一大问题。

前人对茶垢进行了研究,已取得一定的成绩,但仍存在一些问题,如Schurer[4]认为茶垢是由钙镁离子与茶叶中的某些成分反应生成,但是由茶叶中的何种化合物、如何反应并未交代清楚。Lewin[5]则认为,茶垢是茶叶表皮的高熔点脂质在沸水中被浸泡出来,冷凝后附着在茶杯上,但这一观点已被其他试验否定,例如冲泡速溶茶也能产生茶垢,并且用己烷溶解茶叶表面的脂质,与未处理产生茶垢的量差异并不显著[6];而且Bianchi[7]研究发现,沸水并未脱下茶叶角质层任何脂质成分等。也有研究认为,茶垢是由CaCO3和茶叶多酚组成[8-9],CaCO3是一种良好的吸附剂[10],Suzuki[11]使用CaCO3吸附红茶中的茶红素和茶褐素产生类似茶垢的粉末;而Enzweiler等[12]也解释了硬水中CaCO3的由来。此外,Tanizawa等[3]和Yamada等[13]认为茶垢是由CaSiO3和多酚组成,而氧化作用和Ca2+桥可以作为驱动力,促进茶垢的产生;但是这不能解释CO32-和HCO3-的作用,而且有些理论只停留在推测层面,需要进一步的验证。

基于前人的成果,本研究分别使用超纯水和自来水冲泡同一批茶叶鲜叶加工而成的绿茶、黄茶、乌龙茶和红茶等不同发酵程度的茶叶,并对其茶垢的理化性质进行分析,以探究不同发酵程度茶叶对茶垢形成的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茶叶原料采摘自江苏省南京市江宁区汤山街道茶叶基地同一片茶区,为鸠坑种,采摘标准为一芽二、三叶的秋茶,然后分别加工成绿茶、黄茶、乌龙茶和红茶等4种不同发酵程度的茶叶。

本研究所用自来水由南京水务集团有限公司供应,水的总硬度约为130 mg·L-1(以CaCO3计),超纯水系统为Milli-Q Integral 10。溴化钾(KBr,纯度≥99%),南京凯默尔生物科技中心;甲醇(纯度≥99.8%)、乙腈(纯度≥99.9%)、-氰基-4-羟基肉桂酸(-CHCA,纯度≥98%),西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;茶多酚(纯度≥98%),没食子酸(纯度≥98%),上海源叶生物科技有限公司;冰醋酸、福林酚、芦丁、抗坏血酸、三氯化铝(AlCl3)、碳酸钠、乙醇及乙二胺四乙酸等均为分析纯,购自南京寿德生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

AS 160.R1分析天平,波兰瑞戈威公司;UFP800TS烘箱,德国美墨尔特有限公司;Thermo Scientific Nicolet iS5傅立叶红外光谱仪,赛默飞世尔科技公司;Quanta 400 FEG高分辨热场发射扫描电子显微镜,美国FEI公司;APPLO xl能谱仪,美国伊达克斯有限公司;MICRO MASS超高液相串联飞行时间质谱联用仪,上海沃森生物科技有限公司;Waters 1525高效液相色谱仪,上海魁元科学仪器有限公司;UV-5200紫外可见分光光度计,深圳市三莉科技有限公司;PHS-25 PH计测试仪,上海仪电科学仪器股份有限公司;Optima 2100DV/全谱直读等离子体发射光谱仪,美国PerkinElmer公司;KS-5200DE液晶超声清洗器,昆山洁力美超声仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试验材料的准备

绿茶制备:摊青→杀青(300℃)→揉捻→初烘(120℃)→足干(90℃)。黄茶制备:摊青→杀青(300℃)→闷黄(40 min)→揉捻→闷黄(8 h)→初烘(100℃)→足干(90℃)。乌龙茶制备:萎凋晒青→做青(摇青与晾青交替)→杀青(300℃)→揉捻→干燥(90℃)。红茶制备:萎凋(4 h)→揉捻→发酵(4.5 h)→初烘(120℃)→足干(90℃)。

鸠坑种茶叶,内含物质丰富,所制绿茶外形翠绿显毫,汤色绿亮,栗香高长持久,滋味鲜爽;黄茶茶汤黄亮,滋味鲜醇;乌龙茶花香浓郁,汤色橙黄明亮,滋味醇和;红茶汤色红亮,花蜜香浓郁,滋味甘醇。鸠坑种是首批通过国家认定的十大有性系良种之一,其抗性强,适应性广,所制的茶叶品质优良,符合GB/T 23776—2018[14]中各类茶的品质特征,因此茶叶样品具有代表性。

茶汤的制备和茶垢的收集:采用Tanizawa等[3]的方法并做了适当的调整来模拟茶具冲泡茶叶的过程。分别称取3 g绿茶、黄茶、乌龙茶和红茶茶叶装于茶包中,取若干1 L烧杯,将茶包放入烧杯中,然后分别用400 mL 95℃自来水(以超纯水为对照)冲泡上述4种茶叶;5 min后取出茶包,将直径为10 cm的白瓷盘竖直放入装有茶汤的烧杯中,并在烧杯上盖上透气滤纸以防止灰尘等物质进入茶汤干扰试验结果。室温静置24 h后,取出瓷盘,清除瓷盘上多余的茶汤,在60℃烘箱中干燥后用小刀片刮取白瓷盘和烧杯上的茶垢,用分析天平测量茶垢的质量,并用离心管将其储存在硅胶干燥器中,用于后续试验。所得到的质量均为3次收集的茶垢质量,并且所有的程序都进行3次重复。

1.3.2 茶垢理化性质检测

傅立叶红外光谱(FTIR)分析:用天平称取约100 mg干燥的KBr粉末,在玛瑙研钵中充分研磨,并用压力泵压片,红外光谱分析得到KBr的红外图谱,并将其设置为背景。取1 mg茶垢样品与100 mg干燥的KBr进行充分混合,研磨压片后,分析得到的图谱减去KBr背景,即为样品的FTIR图谱。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析:收集的茶垢按照Yamada等[13]的方法适当调整进行分析,将200 μL超纯水加入到2 mg茶垢样品中,超声混合制成溶液A;用200 μL超纯水,200 μL乙腈与4 mg-CHCA超声混合制成溶液B;将溶液A和B以体积比10∶1的比例超声混合制成溶液C;用移液枪量取1 μL溶液C于质谱样品盘上,在空气中干燥后进行检测。

茶垢表观形态学及元素分析:将得到的干燥茶垢样品进行扫描电子显微镜(SEM)分析以观察茶垢的表观形态,X-射线能谱仪(EDS)检测茶垢的元素组成。样品进行分析前需进行检查,确保其无污染,并且在真空中不会释放任何气体。另外由于茶垢样品不具有导电性,因此需要对茶垢样品进行喷金处理,喷金厚度约为10 nm。将样品固定在样品台后进行成像处理。

1.3.3 茶汤生化成分检测

茶汤pH测定:分别对室温静置2、6、12、18 h和24 h试验水样(未煮沸自来水、煮沸自来水和各茶汤)的pH值进行测定。

茶汤中无机元素分析:采用电感耦合等离子体发射光谱对自来水及冲泡24 h后各茶汤的主要无机离子进行测定分析。

茶多酚与儿茶素含量的检测:参考GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》[15],分别使用分光光度计于765 nm波长处对4种茶汤的茶多酚含量进行测定,同时用高效液相色谱测定各茶汤中的儿茶素含量。茶汤均为现泡,过0.45 μm膜后进行测试。色谱柱为反相C18液相色谱柱。

黄酮含量的检测:参考何书美等[16]的AlCl3法对4种茶汤的黄酮含量进行测定。用50%的乙醇溶液溶解0.100 0 g芦丁纯品,并定容于100 mL容量瓶中,得到芦丁标准液(1.0 g·L-1)。分别精确移取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL和1 mL芦丁标准液于10 mL容量瓶,再加入4 mL 1.5% AlCl3溶液和2 mL醋酸-醋酸钠缓冲液(pH=5.5),并用乙醇溶液定容后,室温静置30 min,用分光光度计在415 nm波长处进行测定。

1.4 数据分析

所有步骤都进行3次重复,取平均值;使用Origin 6.0软件作图;使用SPSS 22.0软件进行显著性差异分析,<0.05表示存在显著性差异。

2 结果与分析

2.1 茶垢的理化性质

2.1.1 不同茶类茶垢的质量分布

白瓷盘表面所结茶垢情况如图1-A所示,超纯水冲泡的茶汤并未产生茶垢,这主要是因为茶垢的形成与水中的某些无机离子有关;自来水冲泡的各组茶汤中,仅在茶汤液面处产生棕褐色茶垢,这表明茶垢的形成与氧化反应有关,可能是茶汤中某些物质发生了不可逆的氧化。不同茶类茶垢的质量分布如图1-B所示,绿茶、黄茶、乌龙茶和红茶分别产生了10.3、10.3、9.7、4.7 mg茶垢,红茶产生的茶垢质量低于绿茶、黄茶和乌龙茶,而绿茶、黄茶和乌龙茶产生的茶垢质量无显著性差异,且绿茶与黄茶茶垢质量相同,茶垢质量的变化可能与茶叶中某种内含物质含量的差异有关。

2.1.2 不同茶类茶垢的FTIR分析

4种茶垢的FTIR光谱如图2所示,可以看出4种茶垢的FTIR图谱相似度很高。在约3 400 cm-1处都有一个宽而强的峰,为羟基‒OH官能团的峰;此外,在图谱2 900 cm-1处有个很小的峰,为‒CH伸展;在1 640 cm-1处都有很强的宽峰,为‒C=O羰基官能团,而‒C=O的峰一般在1 750~1 700 cm-1,之所以出现红外图谱的红移,主要是因为与‒C=C双键共轭而导致其振动频率的降低[17];4种茶垢均在1 600~1 450 cm-1处有数个中弱峰,主要是苯环的特征峰[18];1 300~1 000 cm-1范围内出现的峰可能是由于‒COC‒的伸缩振动造成的。不同茶垢在2 300 cm-1左右存在一些差异,这可能是由空气中的CO2造成的。FTIR结果表明,4种茶垢中含有‒OH、‒C=O、苯环以及‒COC‒等官能团,而这些官能团很可能来源于茶叶中的多酚类物质。

2.1.3 不同茶类茶垢的MALDI-TOF-MS分析

图3为4种茶垢的MALDI-TOF-MS图谱,由于茶垢本身比较复杂,加上茶垢中添加的基质部分,使各茶垢中含有大量信号,因此在其MALDI-TOF-MS图谱中无法准确判断每个碎片离子的信号。Yamada等[13]对红茶茶渍进行了MALDI-TOF-MS分析,并没有得到茶渍的具体分子量。从图3可以看出,4种茶垢的MALDI-TOF-MS图谱相似度很高,在m/z 453.8处均有强峰,且为最大值,说明4种茶垢主要成分的相对分子质量基本相同,均为454.8;此外,在m/z 191.2和m/z 219.3处,各茶垢都有较强的峰。结合上述FTIR的结果,大致可以推测4种茶垢具有相同的组成成分,这也表明茶垢的性质与茶类无明显的关联性。

图1 不同茶垢图片及其质量分布

图2 不同茶垢的红外光谱

图3 不同茶垢的MALDI-TOF-MS

2.1.4 茶垢的SEM-EDS分析

从SEM图可以看出茶垢的表观形态学特征,茶垢是以皲裂状附着在茶具表面(图4-A)。同时,图4-B为茶垢的EDS图,用于茶垢的元素分析,可以看出茶垢主要由有机元素C和O组成,其总含量高达90%以上。此外茶垢样品中还含有Ca、K、Mg、Si等无机元素,但其含量远低于C和O这两种有机元素。值得注意的是,茶垢中含有H元素[9],但是EDS无法标出H。这说明茶垢的成分主要以有机物为主,结合上述红外光谱的结果,分析有机物可能为茶叶中的多酚物质。此外,超纯水冲泡的茶叶不产生茶垢,且茶垢中还含有Ca、K、Mg、Si等无机元素,表明自来水中的一些金属离子及其无机盐类也会参与茶垢的生成。

2.2 茶汤生化成分分析

上述结果表明,尽管不同茶类茶垢的性质相似,但各茶垢的质量却有所不同,尤其是红茶茶垢,与其他茶垢质量间存在显著差异,这可能与茶叶中内含物质的含量有关,因此有必要对茶汤中主要的生化成分进行分析。

2.2.1 不同茶类茶汤的pH值变化

表1为室温环境下浸泡2、6、12、18 h和24 h后各茶汤的pH值。可以看出,自来水经煮沸后,其pH值升高,这与自来水中的Ca2+、Mg2+等离子生成微溶的Mg(OH)2和CaCO3以及水中CO2的去除有关。4种茶叶中,红茶茶汤的pH值最低,可能是由于红茶的发酵程度最高,而发酵过程中产生了大量的有机酸[19-21],导致其茶汤酸性的增加;其他3种茶汤的pH值大多无显著差异。结合各茶类茶垢的质量,可以推测茶汤的pH值与茶垢的生成量存在一定的正相关性,Spiro等[22]的研究也表明,随着茶汤pH值的升高,茶垢质量会逐渐增多。此外,随着时间的推移,茶汤pH值并未发生明显的变化。

2.2.2 茶汤中的元素含量分析

泡茶的自来水总硬度约为130 mg·L-1(以CaCO3计)。用电感耦合等离子体发射光谱对自来水及冲泡24 h后各茶汤的主要无机离子进行测定分析,结果如图5所示,自来水及各茶汤的主要无机离子有K、Ca、Na、Mg、Si、Al、Zn等。其中Ca和Na元素主要来自于自来水,K和Al元素则主要来自于茶叶,而K、Mg、Si等元素部分来自于自来水,部分来自于茶叶。同时结合茶垢的SEM可知,茶汤中参与茶垢生成的主要元素为K、Ca、Mg等,尽管茶汤中Na的含量较高,但是其并不参与茶垢的形成。

图4 红茶茶垢的SEM(A)及EDS图谱(B)

表1 不同茶汤的pH值

注:W0为未煮沸的自来水,W1为煮沸的自来水。同一列不同小写字母表示在<0.05水平上差异显著,下同

Note: W0 was unheated tap water and W1 was boiled tap water. Different lowercase letters in the same column indicate significant differences at<0.05. The same below

图5 茶汤的电感耦合等离子体发射光谱元素分析

2.2.3 茶汤中茶多酚含量分析

茶多酚是茶叶中多酚物质的总称,在干茶中的含量很高,达24%~36%[23-24],是茶叶中最重要的一类化合物,具有抗肿瘤、抗氧化、提高免疫力等多种保健功效[25-26]。以没食子酸工作液的浓度(μg·mL-1)为横坐标,765 nm处没食子酸工作液的吸光度(A)为纵坐标,制作了标准曲线,其线性回归方程为=0.011 5-0.012 6,2=0.998 1。不同茶汤对应的茶多酚浓度如图6所示。可以看出,4种茶类中茶多酚含量情况为绿茶(582.58 μg·mL-1)>黄茶(482.43 μg·mL-1)>乌龙茶(454.17 μg·mL-1)>红茶(200.26 μg·mL-1)。其中红茶茶汤中的多酚含量显著低于其他茶类,而其他茶汤中的茶多酚含量并无显著性差异,这表明茶叶发酵程度的加深,会使其茶汤中的茶多酚含量降低,同时结合各茶类茶垢的质量可知,茶垢生成量与茶多酚浓度呈正相关。

2.2.4 茶汤中儿茶素及黄酮含量分析

茶多酚是一种多元酚混合物,主要包括黄烷醇类、黄酮醇类、花白素及酚酸等,其中最主要的成分是黄烷醇类的儿茶素,其含量约占茶多酚总量的70%~80%[27]。因此,为了进一步探究茶多酚中影响茶垢形成的具体因素,对茶汤中儿茶素含量的检测很有必要。茶叶中的儿茶素主要包括酯型儿茶素和非酯型儿茶素,其中非酯型儿茶素有儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、没食子儿茶素(GC)和表没食子儿茶素(EGC),酯型儿茶素主要有儿茶素没食子酸酯(CG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)[28]。高效液相色谱测得的不同茶汤儿茶素含量如图7所示,表2为各儿茶素的线性回归方程及其相关系数,4种茶汤中各儿茶素含量如表3所示。4种茶汤中儿茶素总量表现为绿茶(538.46 μg·mL-1)>黄茶(408.65 μg·mL-1)>乌龙茶(316.21 μg·mL-1)>红茶(50.05 μg·mL-1),表明茶垢生成量与茶汤中的儿茶素含量呈现出一定的正相关;红茶茶汤中的儿茶素含量非常低,但其也能产生一定量(4.7 mg)的茶垢,这说明茶垢的形成与儿茶素的含量不是绝对的正相关。

茶叶中黄酮类物质的含量约占茶叶干物质的3%~4%,是茶多酚的重要组成成分[29]。本研究以芦丁工作液的浓度(μg·mL-1)为横坐标,415 nm波长处的芦丁吸光度(A)为纵坐标,制作标准曲线,其线性回归方程为=0.002 6+0.003 1,2=0.994 0。各茶汤对应的黄酮浓度如图8所示,4种茶叶中红茶的黄酮含量(53.04 μg·mL-1)最高,乌龙茶(40.47 μg·mL-1)次之,绿茶(20.35 μg·mL-1)与黄茶(22.27 μg·mL-1)含量较低。这一结果与周金伟等[30]和余启明等[31]的结果相似,红茶中的黄酮含量要高于绿茶和乌龙茶等,黄酮含量会随着发酵程度的加深而增加。黄酮含量与茶垢生成量呈负相关,表明黄酮并非茶垢形成的主要因素。

图6 不同茶类茶多酚含量

图7 不同茶汤儿茶素含量分析

表2 儿茶素各组分的线性回归方程及其相关系数

表3 不同茶汤的儿茶素含量

2.3 茶多酚对茶垢的验证分析

根据上述的试验结果可以推测茶垢主要由茶汤中的茶多酚物质与无机离子组成。为进一步验证这一结论,本研究直接利用400 mL 95℃自来水冲泡茶多酚,室温静置24 h后观察到白瓷盘与烧杯壁上均有茶垢产生。将多次冲泡收集的茶多酚茶垢与绿茶茶垢进行FTIR对比分析,结果如图9所示,二者的红外图谱几乎完全一致,这一结果证实了茶垢的形成与茶多酚有很大的关系,茶多酚会参与茶垢的产生,而茶叶中其他成分对茶垢的影响不大。

图8 不同茶类黄酮含量分析

图9 茶多酚茶垢与绿茶茶垢的红外光谱

3 讨论与结论

本研究分别用超纯水和自来水冲泡相同鲜叶加工而成的不同发酵程度的4类茶叶,通过对茶垢产生情况及其理化性质的分析,发现超纯水冲泡并不产生任何茶垢,自来水冲泡4类茶叶产生的茶垢质量有所不同,红茶茶垢质量显著小于其他茶类。不同茶类产生的茶垢性质相似,都含有‒OH、‒C=O、苯环和‒COC‒等有机官能团,主要成分的相对分子质量均为454.8。此外,茶垢表现出皲裂状附着于杯壁,主要由有机元素C、O组成,同时含有Ca、K、Mg、Si、Al等无机元素。综合分析表明,茶垢中的有机成分主要是茶多酚类物质,且茶垢的质量与茶汤中的多酚含量呈正相关。利用茶多酚直接冲泡产生的茶垢与绿茶茶垢对比分析的结果进一步证实了茶多酚参与茶垢的产生。Spiro等[9]研究发现,用蒸馏水冲泡的茶汤不产生茶垢,用仅含CaCl2的蒸馏水冲泡茶叶的茶汤也不产生茶垢,只有在同时含有Ca2+和HCO3-的茶汤中才有茶垢产生;并利用SEM和粉末衍射分析发现茶垢中含有CaCO3晶体,认为Ca2+和HCO3-的作用主要是HCO3-分解产生CO32-与Ca2+结合生成CaCO3参与茶垢的生成。Tanizawa等[3]对茶垢进行分析认为,茶垢中的主要无机成分为CaSiO3,但其X射线衍射图谱并不能证明CaSiO3的存在。然而,在不含HCO3-、CO32-和SiO32-的茶汤中,也能产生茶垢,但其形成的机制仍有待研究探明。

不同茶类间茶垢质量的不同主要是由于茶叶中多酚含量的差异造成的。茶垢的质量分布与茶多酚含量呈正相关,Spiro等[9]和Tanizawa等[3]的试验结果都表明,茶垢中的有机物为茶多酚物质。Spiro等[9]认为CaCO3吸附有颜色的多酚物质,进而在液面处产生茶垢;而Tanizawa等[3]则认为硬水中的Ca2+和SiO32-结合形成CaSiO3,并结合茶叶中的多酚物质形成茶渍。另一方面,Ca2+可以形成钙桥,与氧化反应共同作为驱动力,将茶汤中的多酚物质源源不断地输送至茶汤表面,进而促进茶渍的不断形成。本研究的结果也表明,参与茶垢产生的有机物质为茶多酚,并且使用茶多酚粉验证了这一结果。但是茶多酚是茶叶中多酚物质的总称,而参与茶垢产生的具体多酚物质有哪些,还有待进一步探明。此外,氧化条件对茶垢的产生也有很大的影响,Spiro等[22]将茶汤分别置于氧气、氮气和空气条件下,结果表明茶汤在氧气条件下生成茶垢的质量要明显高于空气和氮气中,并且推测组成茶垢的有机部分为儿茶素的氧化产物茶黄素与茶红素。Robertson等[32]报道,茶叶中的茶黄素不仅会在红茶发酵过程中被氧化生成茶红素,而且在高温的茶汤中,约10 min就会被氧化。同时,茶汤中的可溶性物质也会被空气中的氧气氧化,如绿茶茶汤中的黄烷醇类可以被氧化形成茶黄素与茶红素,并且该过程与红茶发酵过程中茶黄素与茶红素的产生形式相似,但前者主要是由CaCO3介导,而后者则是由多酚酶促氧化形成[33],因此冲泡绿茶也会产生茶垢。尽管这些推测有一定的道理,但目前还没有足够的证据证明茶黄素与茶红素会参与茶垢产生,因此还需要试验进一步证明。

综上所述,不同茶类茶垢性质一致,组分相同,所生成茶垢质量的不同主要是由于不同茶类中茶多酚含量的差异导致。茶垢主要由茶多酚与无机离子组成,但关于茶垢形成机制目前仍没有明确的结论,亟待研究人员的共同努力,从而为更安全便捷地清除茶垢提供理论基础。

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Effect of the Tea with Different Degrees of Fermentation on the Formation of Tea Scum

ZHOU Shaofeng, QIAN Yunfei, ZHAO Zhen, CHEN Xuan*, LI Xinghui*

College of Horticulture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China

This study used tap water to infuse tea with different degrees of fermentation: green,yellow,oolongand black tea.The mass, FTIR, MALDI-TOF-MS andSEM-EDS of these tea scums were analyzed, respectively.The results show that the amount of black tea scum was significantly less than thatof the others, while there was no significant difference in the amount of tea scum among green, yellow and oolong tea. The FTIRof different tea scums were similar,and they all contained functional groups such as -OH, -C=O, benzene ring and -COC-. The relative molecular mass of main components of different scums were same, which were all 454.8. SEM-EDS indicates that tea scum showed an appearance of cracked shape, and it mainly consisted of organic elements C, O and inorganic elements Ca, K, Mg, Si. In addition, the biochemical compositions of 4 kinds of tea infusions were analyzed, and it was found that the amount of tea scum was positively correlated with the total tea polyphenols. This study also infused tea polyphenols powder with tap water, and compared the scum with green tea scum. The results further confirmed that the tea scum was mainly composed of organic tea polyphenols and inorganic elements.

tea, fermentation, tea scum, tea polyphenols

S571.1

A

1000-369X(2022)01-076-11

2021-05-31

2021-10-12

财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系、江苏高校优势学科建设工程

周少锋,男,硕士研究生,主要从事茶学物理化学研究。*通信作者:chenxuan@njau.edu.cn;lxh@njau.edu.cn

(责任编辑:黄晨)

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