适宜口感下的红茶品饮冲泡技术

王 蓉 王 彬 李 敏 覃 丽 肖文军

(1. 湖南农业大学茶学教育部重点实验室，湖南 长沙 410128；2. 湖南农业大学园艺学院，湖南 长沙 410128；3. 湖南省茶叶学会，湖南 长沙 410128)

随着茶艺表演、茶馆文化等茶叶品饮冲泡活动的兴起，茶叶耐泡性成为了重要卖点[1]。耐泡性是指茶叶经多次冲泡后仍有上佳滋味的性质，是评价茶叶品饮品质的重要指标之一[2]。李燕等[3]研究发现，不同泡次下的水浸出物总量与滋味总体评分呈正相关。红茶是近年国内茶叶市场的消费热点，红茶中的茶黄素、茶红素等关键滋味成分的浸出率影响茶汤浓度，进而影响其品饮品质[4-6]。红茶滋味成分的浸出率主要取决于料液比、冲泡次数、冲泡时间、冲泡温度等[7]。目前已有根据GB/T 23776—2018，探讨大红袍[8]、福鼎大白[9]、白茶[10-11]、滇红[12]等的冲泡技术对茶汤品质影响的研究，但茶叶感官审评是通过将茶叶内含物质充分溶出，从而全面、科学地反映茶叶的品质状况，故其茶叶感官审评的标准适用于评定茶叶品质的好坏，而不适用于茶叶日常品饮冲泡技术的评判。研究拟在通过感官审评方法制备的茶汤梯度稀释并由50名志愿者品饮确定适宜口感浓度的基础上，采用单因素和响应面法[13-14]，分析茶水比、冲泡温度、冲泡时间、冲泡次数等品饮冲泡因素的变化而引起的茶叶水浸出物、茶黄素、茶红素质量浓度的动态变化，探明适宜口感下的红茶特征性内含物质的进出规律，优化筛选红茶日常品饮的适泡次数及其冲泡技术参数，为科学品饮红茶提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红茶：茶祖·三湘红一级红茶，石门县茶祖印象太平茶厂；

乙酸乙酯、正丁醇、95%乙醇、碳酸氢钠、二水合草酸：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；

试验用水为一次性蒸馏水。

1.2 仪器与设备

紫外可见分光光度计：UV-9100 D型，北京莱伯泰科仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试验方法

(1) 品饮试验：根据GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》获得茶汤原液。将原液分别稀释1.00，1.25，1.50，1.75，2.00倍(即审评V茶汤∶V纯水分别为50∶50，50∶62.5，50∶75，50∶87.5，50∶100)。经感官正常、无明显味觉感知缺陷的50名志愿者对不同浓度梯度的茶汤按醇厚、醇(尚厚)、尚醇厚、醇和进行品饮评分，最终选出得分最高、滋味口感最佳的茶汤浓度，此茶汤浓度即为适宜口感下的标准茶汤浓度。将标准茶汤分别进行水浸出物、茶黄素、茶红素质量浓度检测，作为茶汤品质最优的理化物质含量依据。

(2) 优化试验：模拟生活品饮泡茶，分3次冲泡，每次分别进行不同茶水比、冲泡温度和冲泡时间3个参数对茶汤水浸出物质量浓度的单因素试验，以最接近标准液茶汤的水浸出物质量浓度为指标，初步选出各次较优的茶汤冲泡技术参数，选取冲泡时间、冲泡温度、茶水比3个因素下的最优值水平范围，以水浸出物、茶黄素、茶红素质量浓度为响应值，根据响应面Box-Behnken设计原理[15]，应用Design-Expert 11软件设计三因素三水平响应面试验，并通过建立回归方程进一步对冲泡参数进行优化；同时，第2、3次冲泡分别在前一次冲泡的最优冲泡参数下进行，直至茶汤中水浸出物质量浓度无法达到标准水浸出物质量浓度。

1.3.2 检测方法

(1) 茶叶干物质含量：参照GB/T 8303—2013。

(2) 水浸出物质量浓度：参照GB/T 8305—2013。

(3) 茶黄素、茶红素质量浓度：采用Roberts法[16]。

1.3.3 数据处理 采用Design-Expert 11软件构建二阶回归方程并进行方差分析，应用SPSS 18.0软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 适宜口感下的红茶茶汤浓度的确定与分析

由表1可知，当茶汤原液稀释1.25倍(即50 mL茶汤原液+62.5 mL纯水)时，茶汤滋味最佳，为适宜口感下的标准品饮茶汤。经检测，适宜口感下的标准品饮茶汤水浸出物质量浓度(标准水浸出物质量浓度)为1.40 mg/mL，茶黄素质量浓度为0.04 mg/mL，茶红素质量浓度为0.60 mg/mL。

2.2 第1次冲泡试验

2.2.1 单因素试验 试验表明，当冲泡温度为100 ℃、冲泡时间为5 min时，茶汤水浸出物质量浓度随茶水比的减小而递减。当茶水比(m茶∶V水)为1∶125 (g/mL)时，水浸出物质量浓度为1.30 mg/mL；当茶水比(m茶∶V水)为1∶75 (g/mL)时，水浸出物质量浓度为1.68 mg/mL；故选择m茶∶V水为1∶75，1∶100，1∶125 (g/mL)进行后续响应面优化试验。

当茶水比(m茶∶V水)为1∶100 (g/mL)、冲泡时间为5 min时，随着冲泡温度的增加，水浸出物质量浓度增加，与马静钰等[17]的结果一致，即冲泡温度越高，茶叶中内含物质的浸出速度越快，浸出量越多。当冲泡温度为80 ℃时，茶汤水浸出物质量浓度为1.32 mg/mL；当冲泡温度为100 ℃时，水浸出物质量浓度为1.46 mg/mL；故选择冲泡温度为80，90，100 ℃进行响应面优化试验。

表1 茶汤水浸出物、茶黄素、茶红素质量浓度及品饮结果†

当冲泡茶水比(m茶∶V水)为1∶100 (g/mL)、冲泡温度为90 ℃时，随着冲泡时间的延长，红茶茶汤中水浸出物含量越高。当冲泡时间为3 min时，水浸出物质量浓度为1.24 mg/mL；当冲泡时间为4 min时，水浸出物质量浓度为1.42 mg/mL；故选择冲泡时间为3.0，3.5，4.0 min进行响应面优化试验。

2.2.2 响应面优化试验 选取冲泡时间、冲泡温度、茶水比为试验因素，以水浸出物、茶黄素、茶红素质量浓度为响应值，根据Box-Behnken设计原理进行三因素三水平响应面优化第1次冲泡试验，各因素水平见表2，试验设计及结果见表3。

表2 第1次冲泡试验因素水平表

对表3的试验数据进行分析，得回归拟合方程：

Y1=1.31+0.145 3A+0.165 0B-0.358 2C-0.060 2AB-0.026 7AC-0.043 2BC+0.040 3A2+0.068 3B2+0.135 6C2，

(1)

Y2=0.026 5-0.004 0A+0.018 7B+0.002 4C-0.034 0AB-0.016 7AC+0.046 6BC+0.010 1A2+0.031 2B2+0.006 7C2，

(2)

Y3=0.423 6+0.045 0A+0.021 8B-0.052 5C-0.101 2AB+0.037 6AC-0.060 9BC+0.119 0A2+0.008 8B2-0.035 4C2。

(3)

由表4可知，各因素对水浸出物质量浓度影响依次为C>B>A；模型P=0.000 1<0.01，极显著，具有统计学意义；失拟项P=0.125 1>0.05，不显著，说明未知因素对试验的干扰较小。各因素对茶黄素质量浓度的影响依次为B>A>C；模型P<0.01，极显著；失拟项P>0.05，拟合程度高，具有较好的统计学意义。各因素对茶红素质量浓度的影响依次为C>A>B；模型P<0.05，具有统计学意义；失拟项不显著，即模型受未知因素干扰较小，可用于分析以茶红素质量浓度为响应值的红茶冲泡技术参数的优化。

以适宜口感下的标准品饮茶汤水浸出物、茶黄素、茶红素质量浓度为依据，获得红茶第1次冲泡的最佳条件为冲泡时间4.451 min、冲泡温度82.289 ℃、茶水比(m茶∶V水)1∶99.512 (g/mL)，考虑实际操作的方便性，将最佳冲泡条件修正为茶水比(m茶∶V水)1∶100 (g/mL)、冲泡水温82 ℃、冲泡时间4.5 min，进行3次验证实验，测得茶汤中水浸出物、茶黄素、茶红素的平均质量浓度分别为1.39，0.04，0.60 mg/mL，与预测值相一致，说明回归方程预测值的拟合度较高。

表3 第1次冲泡Box-Behnken试验设计及结果

表4 第1次冲泡响应面优化模型方差分析†

2.3 第2次冲泡试验

2.3.1 单因素试验 试验表明，当茶水比(m茶∶V水)为1∶75 (g/mL)时，水浸出物质量浓度为1.38 mg/mL，最接近标准品饮茶汤水浸出物质量浓度；当茶水比(m茶∶V水)为1∶50 (g/mL)时，水浸出物质量浓度为2.10 mg/mL，与标准品饮茶汤水浸出物浓度相差较大，因此选择茶水比(m茶∶V水)为1∶50，1∶62.5，1∶75 (g/mL)进行响应面优化试验。

当冲泡温度为80～90 ℃时，茶汤中水浸出物质量浓度随冲泡温度的升高而增大，当冲泡温度>90 ℃时，水浸出物质量浓度保持相对恒定，可能是由于茶汤与红茶叶细胞内的水溶性物质达到平衡，所以选择冲泡温度为85，90，95 ℃进行响应面优化试验。

茶汤水浸出物质量浓度随冲泡时间的延长逐渐增大，在4.5 min时达最大值之后保持稳定，说明第2次冲泡条件为茶水比(m茶∶V水)1∶75 (g/mL)、冲泡温度90 ℃、冲泡时间4.5 min时，红茶中水浸出物的浸出量已达到较优值，综合考虑，选择冲泡时间为3.5，4.0，4.5 min进行响应面优化试验。

2.3.2 响应面优化试验 选取冲泡时间、冲泡温度、茶水比为试验因素，以水浸出物、茶黄素、茶红素质量浓度为响应值，根据Box-Behnken设计原理进行三因素三水平响应面试验优化第2次冲泡试验，各因素水平见表5，试验设计及结果见表6。

表5 第2次冲泡试验因素水平表

表6 第2次冲泡Box-Behnken试验设计方案及结果

对表6的试验数据进行分析，得回归拟合方程：

Y4=1.44-0.005 0A+0.055 0B-0.165 0C-0.015 0AB+0.005 0AC-0.025 0BC-0.064 5A2-0.084 5B2-0.044 5C2，

(4)

Y5=0.044 0+0.000 4A+0.002 5B-0.008 5C-0.000 6AB-0.000 8AC-0.005 7BC-0.000 6A2-0.005 2B2+0.003 6C2，

(5)

Y6=0.752 6+0.062 7A+0.046 0B-0.194 2C+0.020 2AB-0.111 6AC-0.092 1BC+0.006 5A2-0.074 3B2-0.012 1C2。

(6)

由表7可知，各因素对红茶第2次冲泡的茶汤水浸出物质量浓度影响依次为C>B>A，与第1次冲泡的影响趋势一致，说明红茶冲泡过程中茶水比对茶汤水浸出物质量浓度影响最大；冲泡温度影响红茶水溶性物质的溶出速率及其溶解度进而影响水浸出物质量浓度[18]，影响程度稍次于茶水比；而冲泡时间主要通过影响红茶中水溶性物质的溶出时间而影响水浸出物浓度；模型P<0.01，极显著；失拟项P>0.05，不显著，说明拟合程度较高。各因素对茶黄素质量浓度影响程度依次为C>B>A，其中茶水比的影响极显著(P<0.01)； 模型P=0.025 2<0.05，显著；失拟项P>0.05，不显著，说明该模型可用。各因素对茶红素质量浓度影响依次为C>A>B，其中茶水比的影响极显著(P<0.01)；模型P=0.004 1<0.01，极显著；失拟项P>0.05，不显著，说明模型具有统计学意义。

表7 第2次冲泡响应面优化模型方差分析†

以适宜口感下的标准品饮茶汤水浸出物、茶黄素、茶红素质量浓度为参考，使用回归模型进行优化，获得红茶第2次冲泡的最佳工艺参数为冲泡时间3.5 min、冲泡温度86 ℃、茶水比(m茶∶V水)1∶50 (g/mL)。对最佳冲泡技术参数进行3次验证实验，测得茶汤中水浸出物、茶黄素、茶红素质量浓度分别为1.41，0.04，0.62 mg/mL，与回归方程预测值拟合度较高。

2.4 第3次冲泡试验

2.4.1 单因素试验 试验表明，随着茶水比的减小，茶汤水浸出物质量浓度不断降低，其中茶水比(m茶∶V水)为1∶50 (g/mL)时的水浸出物质量浓度为0.88 mg/mL，仅占标准品饮茶汤水浸出物质量浓度的62.86%；同时，即使在最优冲泡温度(90 ℃)、冲泡时间(6 min)下，茶汤中水浸出物质量浓度最高为1.02 mg/mL(占标准品饮茶汤水浸出物质量浓度的72.86%)，已无法达到标准品饮茶汤水浸出物质量浓度。因此，分别选择水浸出物质量浓度较优的茶水比[m茶∶V水分别为1∶50，1∶62.5，1∶75 (g/mL)]、冲泡温度(90，95，100 ℃)、冲泡时间(5.5，6.0，6.5 min)进行响应面优化试验。

2.4.2 响应面优化试验 选取冲泡时间、冲泡温度、茶水比为试验因素，以水浸出物、茶黄素、茶红素质量浓度为响应值，根据Box-Behnken设计原理进行三因素三水平响应面试验优化第3次冲泡试验，各因素水平见表8，试验设计及结果见表9。

表8 第3次冲泡试验因数水平表

表9 第3次冲泡Box-Behnken试验设计及结果

对表9的试验数据进行分析，得多元回归拟合方程：

Y7=0.864 0+0.000 0A+0.035 0B-0.160 0C+0.035 0AB-0.035 0AC+0.085 0BC+0.045 5A2-0.014 5B2+0.055 5C2，

(7)

Y8=0.033 2-0.001 2A+0.002 6B-0.006 3C+0.001 3AB+0.005 0AC-0.025 0BC-0.064 5A2-0.084 5B2-0.044 5C2，

(8)

Y9=1.44-0.005 0A+0.055 0B-0.165 0C-0.015 0AB-0.001 7AC+0.003 6BC+0.004 1A2+0.000 8B2+0.001 4C2。

(9)

由表10可知，各因素对红茶第3次冲泡的水浸出物质量浓度影响依次为C>B>A；模型P<0.01，极显著；失拟项P>0.05，不显著，说明此模型可用。各因素对红茶第3次冲泡的茶黄素质量浓度影响依次为C>B>A；模型P=0.047 2<0.05，显著；失拟项P>0.05，不显著，说明该模型可用。各因素对红茶第3次冲泡的茶红素质量浓度影响依次为C>A>B，其中茶水比的影响显著(P<0.05)；模型P=0.049 0<0.05，显著；失拟项P>0.05，不显著，说明模型具有统计学意义。

由表9可知，水浸出物、茶黄素质量浓度已无法达到标准品饮茶汤中相应的质量浓度，所以第3次冲泡以茶红素质量浓度为响应值进行冲泡条件优化，获得红茶第3次冲泡的最佳工艺条件为冲泡时间6.4 min，冲泡温度97.3 ℃，茶水比(m茶∶V水)1∶50 (g/mL)。经3次验证实验，测得茶红素质量浓度为0.62 mg/mL，与回归模型预测值拟合良好，说明第3次冲泡时茶叶中的可溶性物质已基本溶出，茶汤水浸出物质量浓度已达不到标准品饮茶汤的要求，进而导致茶汤滋味较为淡薄、适口性较差。因此，为确保品饮红茶中能获得最舒服的滋味和口感，不建议进行第3次冲泡。

表10 第3次冲泡响应面优化模型方差分析†

3 结论

试验表明，茶汤水浸出物质量浓度分别随冲泡茶水比、冲泡温度和冲泡时间的增加而增加，茶黄素、茶红素在茶汤中的质量浓度均随冲泡温度的升高、冲泡时间的延长而增加。其中，冲泡条件对茶汤水浸浓度的影响程度从大到小依次为：茶水比、冲泡温度、冲泡时间。在红茶日常泡饮时，选择合适的茶水比是获得茶汤上佳滋味感受的首要因素，其次是冲泡温度和冲泡时间。由此适宜口感下的红茶品饮冲泡以冲泡2次为宜。试验主要探究冲泡条件对茶汤滋味的影响，而冲泡条件对茶汤香气、汤色等其他感官品质方面仍需进一步研究。