泡茶用水对红茶饮料理化指标影响的研究

胡玉荣 张顶武

作者简介：胡玉荣（1990—），女，山东肥城人，硕士。研究方向：茶技术。

通信作者：张顶武（1981—），男，上海人，博士。研究方向：茶饮料与茶技术。E-mail：zhangdingwu@masterkong.com.cn。

摘 要：本文以红茶为原料，用低温4 ℃的纯净水、天然矿泉水进行不同时间的冷泡萃取，通过感官品评及对茶多酚、儿茶素组分、游离氨基酸总量、咖啡碱、固形物等的检测，探究红茶最佳的萃取时间，确定最佳工艺。结果表明，随着萃取时间的延长，茶叶中的滋味物质不断被萃取出来，口味逐渐加重，茶汤pH值逐渐下降；在相同的萃取时间下，天然矿泉水茶汤pH值明显高于纯净水茶汤；两种水对游离氨基酸的溶出影响基本一致，对可溶性固形物的溶出影响差异比较小；与天然矿泉水相比，纯净水萃取更有利于茶多酚、咖啡碱的溶出，表没食子酸儿茶素没食子酸酯的溶出趋势与茶多酚基本一致；经过口味品评，纯净水萃取

5 h时口味最佳，天然矿泉水萃取4 h时口味最佳。

关键词：红茶；纯净水；天然矿泉水；功能成分；口味评价

Study on the Effects of Brewing Water on the Physicochemical Properties of Black Tea Beverages

HU Yurong， ZHANG Dingwu*

（Shanghai Kangshi Food Technology Co.， Ltd.， Shanghai 201100， China）

Abstract： This article uses black tea as raw material and conducts cold brewing extraction with purified water and natural mineral water at low temperature of 4 ℃ for different times. Through sensory evaluation and detection of tea polyphenols， catechin components， total free amino acids， caffeine， solids， etc.， the optimal extraction time for black tea is explored and the optimal process is determined. The results showed that with the extension of extraction time， the flavor substances in tea were continuously extracted， the taste gradually increased， and the pH value of the tea soup gradually decreased; under the same extraction time， the pH value of natural mineral water tea soup is significantly higher than that of pure water tea soup; the effect of two types of water on the dissolution of free amino acids is basically the same， and the difference in the effect on the dissolution of soluble solids is relatively small; compared with natural mineral water， pure water extraction is more conducive to the dissolution of tea polyphenols and caffeine， and the dissolution trend of EGCG is basically consistent with that of tea polyphenols; after taste evaluation， pure water extraction for 5 h resulted in the best taste， while natural mineral water extraction for 4 h resulted in the best taste.

Keywords： black tea; purified water; natural mineral water; functional component; taste evaluation

茶是全球公認的健康天然饮料，被世界粮农组织称为“仅次于水的人类健康饮料”[1]。根据加工方法和品质特征分类，中国茶类可分为绿茶、黄茶、黑茶、白茶、青茶（乌龙茶）和红茶六大类。这六大类茶的品质风味各具特色，不仅是由于六大茶类对鲜叶原料的品种和嫩度要求不尽相同，更重要的是加工方法各异[2]。红茶是全发酵茶，其主要功能成分为茶多酚以及儿茶素氧化聚合产物（茶黄素、茶红素以及茶褐素等）[3]、氨基酸、咖啡碱等物质。茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，是一种天然抗氧化剂，主要包括儿茶素类化合物、花色素类、花黄素类（黄酮、黄酮醇及其衍生物）和酚酸类（缩酸及缩酚酸）类物质，其具有调节血脂[4-5]、抗炎[6-7]、抗氧化[8-9]、抗辐射[10-11]、抗病毒[12]、抗肿瘤[13-14]和抗动脉粥样硬化[15-17]等多种保健及药理作用。茶多酚的含量及其组成与茶饮料的品质关系非常密切，茶多酚含量越高，茶饮料的滋味越重，苦涩味也越重。咖啡碱是茶汤中呈现苦味的提神物质，有一定的功能性。但在茶饮料中其易与茶多酚、茶黄素、蛋白质等物质结合形成茶乳，不利于体系稳定，所以咖啡碱溶出的越多滋味越苦，产品越不稳定。

随着人们健康意识的增强，红茶的保健功效受到越来越多消费者的关注，特别是在降脂减肥的功效上。近年来，越来越多的研究表明，红茶能够从调节脂质代谢、改善血脂异常和氧化应激及调节肠道菌群等多个途径发挥降脂减肥作用[18-19]。因现泡茶时间、地点及泡茶器具等因素的局限性，开发无糖、无香精添加的瓶装原味红茶饮料有重要意义。目前，市场上出现一种茶叶新型泡法——低温冷泡法。低温冷泡法可以使茶中的带甘甜滋味的氨基酸与儿茶素类物质溶出，且具苦味的咖啡因不容易释放[20]。这种泡茶方式既能满足消费者需要的保健功效，又能不因摄入过多的咖啡而影响睡眠。本文以红茶为原料，用低温4 ℃的纯净水、天然矿泉水进行不同时间的冷泡萃取，通过感官品评及对茶多酚、儿茶素组分、游离氨基酸总量及组分、咖啡碱、固形物等进行检测，探究最佳的萃取时间，确定最佳冷泡工艺，为冷泡红茶的配方提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

茶叶，贵州石阡苔茶品种自制红茶；纯净水、天然矿泉水，超市购买；儿茶素、氨基酸、咖啡因，美国Sigma公司，其他试剂均为国产分析纯。

1.1.2 仪器与设备

折光仪糖度计、pH计、分析天平，瑞士Mettler-Toledo公司；高速离心机，上海安亭科技仪器有限公司；Waters 2469 series/Waters alliance w2695，高效液相色谱美国Waters公司；752分光光度计，上海光谱仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

本次实验过程为一定量红茶茶叶→加入一定量4 ℃纯净水或天然矿泉水→进行不同时间萃取→萃取液过筛→测定各萃取液理化指标[不溶性固形物含量、pH值、茶多酚、表没食子酸儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechin Gallate，EGCG）、咖啡碱和游离氨基酸]以及口味评价。

1.2.2 不同萃取时间下泡茶用水对红茶饮料理化及感官风味的影响

（1）天然矿泉水对茶饮料理化及感官风味的影响。萃取温度4 ℃，茶水比1∶100，研究不同萃取时间（1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h、8 h和23 h）对茶饮料理化及感官风味的影响。

（2）纯净水对茶饮料理化及感官风味的影响。萃取温度4 ℃，茶水比1∶100，研究不同萃取时间（1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h、8 h和23 h）对茶饮料理化及感官风味的影响。

1.3 测定项目

可溶性固形物含量使用糖度计进行测定；pH值使用pH计进行测定；茶多酚质量浓度的测定采用酒石酸亚铁比色法进行测定；表没食子儿茶素没食子酸酯参照《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》（GB/T 8313—2018）进行测定；咖啡碱参照《茶 咖啡碱测定》（GB/T 8312—2013）进行测定；游离氨基酸质量浓度参照《茶 游离氨基酸总量的测定》（GB/T 8314—2013）中的茚三酮比色法进行测定。

1.4 感官评分

取茶汤150 mL，由6位高级评茶员对茶汤的滋味进行审评，对茶饮料的苦味、涩味、鲜爽味、醇味和香气这5项进行评分，各项占比15%、15%、25%、20%和25%，详见表1。

2 結果与分析

2.1 不同萃取时间下泡茶用水对茶汤中可溶性固形物含量的影响

可溶性固形物含量指茶叶萃取出来的内容物的多少，其影响茶汤的口感与滋味。由图1可知，随着萃取时间的延长，天然矿泉水和纯净水萃取的茶汤中可溶性固形物含量整体呈上升趋势；在相同的萃取时间下，不同泡茶用水对红茶茶汤中可溶性固形物含量的影响较小。

2.2 不同萃取时间下泡茶用水对茶汤中pH值的影响

由图2可知，随着萃取时间的延长，不同泡茶用水茶汤的pH值均呈现下降趋势，萃取时间延长，有机酸的溶出越多，因此pH值随之下降。与纯净水相比，天然矿泉水pH值下降趋势相对更为明显，这是因为天然矿泉水中离子体系相对复杂，较不稳定。在相同的萃取时间下，不同泡茶用水对茶汤的pH值影响不同，天然矿泉水茶汤pH值明显高于纯净水茶汤，天然矿泉水萃取的茶汤呈现中性状态，纯净水萃取的茶汤呈弱酸性。

2.3 不同萃取时间下泡茶用水对茶汤中茶多酚和EGCG的影响

儿茶素类物质占茶多酚总量的60%～80%，其中含量最高的表没食子酸儿茶素没食子酸酯为强抗氧化性物质，也是大多数预防癌症化学药剂的主要成分。由图3和图4可知，随着萃取时间的延长，天然矿泉水和纯净水萃取的茶汤茶多酚总量和EGCG含量整体呈上升趋势。相同萃取时间下，纯净水萃取的茶汤中茶多酚和EGCG含量高于天然矿泉水，这可能是因为天然矿泉水的总溶解固体（Total Dissolved Solids，TDS）值比纯净水高几十倍甚至几百倍，萃取水TDS越高，茶多酚溶出速率越慢。

2.4 不同萃取时间下泡茶用水对茶汤中咖啡碱的影响

由图5可知，随着萃取时间延长，天然矿泉水和纯净水萃取的茶汤中咖啡碱的含量均呈上升趋势，且纯净水萃取咖啡碱的含量高于天然矿泉水，但在23 h时溶出的差异不大。

2.5 不同萃取时间下泡茶用水对茶汤中氨基酸总量和酚氨比的影响

由图6可知，茶叶中的氨基酸较容易溶出，且纯净水和天然矿泉水萃取其溶出的趋势基本一致。在4 ℃的低温萃取条件下，前2 h茶汤中的氨基酸含量迅速增加，3～8 h氨基酸含量增加缓慢。

一般用茶多酚含量与氨基酸含量的比值（即酚氨比）作为茶汤滋味的醇度指标（即美味指标）[21]，当茶多酚、氨基酸二者的含量都高而比值低时，味感浓而鲜爽。由图7可知，在不同的萃取时间下，天然矿泉水组的氨酚比值低于纯净水组，在萃取4 h时酚氨比最小，纯净水萃取则在5 h时酚氨比最小。

2.6 不同萃取时间下泡茶用水对茶汤的口味评价的影响

由图8可知，无论天然矿泉水还是纯净水，随着萃取时间的延长，茶叶中的滋味物质逐渐溶出，使得滋味饱满，所以在前几个小时口味评价得分逐渐升高；但苦味物质咖啡碱也会一直析出，所以随着时间的延长，苦涩味明显，其口味评价得分也逐渐降低。在相同萃取时间下，天然矿泉水萃取茶汤制作的饮料香气上扬、滋味饱满醇厚、苦涩味弱；纯净水萃取茶汤制作的饮料香气上扬、滋味寡淡、后余味清爽、有苦涩味，所以泡茶用水不同，对红茶饮料口感影响也不同。

3 结论

本文研究了在4 ℃条件下，分别用天然矿泉水和纯净水萃取红茶时，茶汤各理化组分含量的变化。游离氨基酸能提供鲜甜感，在低温萃取条件下，较易溶出，且受泡茶用水的影响不大；而茶多酚、咖啡碱等提供苦涩感的成分在纯净水萃取时更易溶出，因此纯净水萃取茶汤具有苦涩味，而天然矿泉水萃取茶汤则相对饱满醇厚。通过本研究可以给街饮奶茶店和即饮茶饮料的冷泡红茶泡茶用水及萃取时间提供参考。在产品开发初期，研究人员要清楚产品的消费群体画像、口味模型、成本模型。如果是偏好有茶香、略有茶味、滋味清爽的年轻消费群体，那么泡茶用水应该选择纯净水，萃取时间在5 h左右；如果是偏好有茶香、有茶味、滋味醇厚的中年消费群体，那么泡茶用水应该选择天然矿泉水，萃取时间在4 h左右。

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