沖泡條件對日照綠茶茶多酚得率的影響

米智，劉荔貞，武曉紅，程萌

（1.山西大同大學生命科學學院，山西 大同 037009；2.山西大同大學化學與環境工程學院，山西 大同 037009）

中國是世界上最早發現和利用茶樹的國家，神農《百草經》中就有“神農嘗百草，日遇七十二毒，得茶而解之”的記錄。茶葉是以山茶科植物茶[Camellia sinensis（L）O.Kuntze]的芽、葉為原料制成的產品，它與咖啡、可可并稱世界上三大無酒精飲料[1]。茶葉中含有多種豐富的功能性物質，如茶多酚、茶多糖、維生素及礦物質等[2]。

茶多酚（tea polyphenols，TP）又稱茶鞣或茶單寧，是茶葉中多酚類物質的總稱。茶葉中約含有30多種茶多酚，主要包括兒茶素類（catechin）、酮類（ketone）和黃酮苷類（flavonoidglycosides）、青花素（anthocyanosides）和花白素類（flower white pigment）以及酚酸（phenolic acid）和縮酚酸類（depsides）化合物等。茶多酚占茶葉干重的15%～35%，在茶葉發揮主要生物活性及藥理學活性中起主導作用[3-5]。其中兒茶素占酚類物質60%～80%、酮類 10%～12%、花色素 10%、酚酸10%～15%[2]。因此茶葉具有興奮、抗衰老、醒酒、助消化、利尿、抗癌變、殺菌和解毒等功效[6-11]。茶多酚作為一種天然有機抗氧化劑，具有清除自由基、抗癌癥突變和輔助治療等功能，具有較高的營養和保健價值。在食品保鮮[12-14]、醫療保健[15-19]、日用化學品[20-21]中均有廣泛的應用。

茶葉通過沖泡將茶多酚等有益物質浸出進入茶湯，人們飲用茶湯起到抗氧化作用[22]。沖泡條件如沖泡溫度、沖泡時間、茶水比、沖泡次數、水質、茶葉顆粒大小等，對茶多酚獲得率均具有一定影響。本文以茶多酚得率為考察目標，以正交試驗優化日照綠茶的沖泡工藝條件，以期使人們更加合理的飲茶。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

綠茶：山東省日照市，生產日期2018.3.20；茶多酚：成都克洛瑪生物科技有限公司；硫酸亞鐵（FeSO4）、酒石酸鉀鈉（KNaC4H4O6·4H2O）、磷酸氫二鈉（Na2HPO4）、磷酸二氫鉀（KH2PO4）等（以上試劑均為分析純）：天津市科密歐化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

HH-W600數顯恒溫水浴鍋：常州市億能實驗儀器廠；PHS-3C實驗室精密酸度計：上海精密儀器儀表有限公司；SH8-III型循環水真空泵：上海暉創化學儀器有限公司；UV-6000PC型紫外可見分光光度計：上海元析儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 茶多酚標準曲線制作

本文測定茶多酚的方法采用國家標準測定方法[23]。以茶多酚制作標準曲線，求得線性回歸方程[24]。

取6支干凈的試管編號，按表1順序分別加入試劑。

表1 茶多酚標準曲線的繪制Table 1 The curve of tea polyphenols tandard

充分搖勻后滴入1 cm玻璃比色皿中，以0號管為對照，在波長為540 nm下，測出相應吸光值，以此繪制出標準曲線。

1.3.2 綠茶沖泡條件的單因素試驗

1.3.2.1 沖泡溫度

準確稱取綠茶1.0 g于三角瓶中，分別注入60、70、80、90℃和100℃蒸餾水20 mL，并在相應溫度的水浴鍋保溫10 min，用玻璃棒攪拌去掉液面泡沫，使綠茶充分完全浸泡于水中，加蓋。濾出茶水，將溫度降至室溫15℃，備用。

1.3.2.2 沖泡時間

準確稱取綠茶1.0 g于三角瓶中，注入80℃蒸餾水20 mL，用玻璃棒攪拌去掉液面泡沫，使綠茶充分完全浸泡于水中，加蓋。分別在水浴鍋保溫6、8、10、12、14 min后，迅速濾出茶水，將溫度降至室溫15℃，備用。

1.3.2.3 料液比

準確稱取綠茶1.0 g于三角瓶中，分別注入80℃蒸餾水配成 1 ∶10、1 ∶15、1 ∶20、1 ∶25、1 ∶30（g/mL）的茶水，用玻璃棒攪拌去掉液面泡沫，使綠茶充分完全浸泡于水中，加蓋。在水浴鍋保溫10 min后，迅速濾出茶水，將溫度降至室溫15℃，備用。

2 結果與分析

2.1 茶多酚標準曲線結果

根據茶多酚標準曲線所得方程為：y＝0.057x-0.001 6，R2=0.999 5，計算茶水中茶多酚濃度。

2.2 綠茶沖泡條件的單因素試驗結果

2.2.1 沖泡溫度對茶水中茶多酚得率的影響

通過不同沖泡溫度（60、70、80、90、100℃）考察溫度對綠茶茶多酚得率的影響，結果如圖1。

圖1 沖泡溫度對綠茶茶多酚得率的影響Fig.1 Effect of brewing temperature on the yield of green tea polyphenols

由圖1可知，在60℃～80℃范圍內，茶多酚得率隨溫度升高而提高，若溫度再升高，在90℃～100℃范圍內，隨著溫度的升高，茶多酚得率反而下降。因此，選取沖泡綠茶溫度應為80℃左右為宜。

2.2.2 沖泡時間對茶水中茶多酚得率的影響

通過不同沖泡時間（6、8、10、12、14 min）考察沖泡時間對綠茶茶多酚得率的影響，結果如圖2。

圖2 沖泡時間對綠茶茶多酚得率的影響Fig.2 Effect of brewing times on the yield of green tea polyphenols

由圖2可知，隨著沖泡時間的延長，茶多酚的得率增加，在6 min～10 min增加的速度略大于10 min～14 min，因此，選取沖泡綠茶時間應為10 min左右為宜。

2.2.3 料液比對茶水中茶多酚得率的影響

通過料液比 1 ∶10、1 ∶15、1 ∶20、1 ∶25、1 ∶30（g/mL）考察料液比對綠茶茶多酚得率的影響，結果如圖3。

由圖3可知，當料液比為1∶20（g/mL）時，茶多酚的得率最高，而料液比為 1 ∶10（g/mL）～1 ∶20（g/mL），隨著水量增加，茶多酚的得率也在增加，而當料液比在1∶20（g/mL）～1 ∶30（g/mL）時，隨著水量增加，茶多酚的得率反而降低。因此，選取料液比應為1∶20（g/mL）左右為宜。

圖3 料液比對綠茶茶多酚得率的影響Fig.3 Effect of material to liquid ratio on the yield of green tea polyphenols

2.3 沖泡條件對綠茶茶多酚得率影響的正交試驗結果

根據單因素試驗結果，確立正交試驗的三因素三水平，見表2。

表2 L9（33）正交試驗因素水平Table 2The factors and levels for the L9（33）orthogonal design

不同沖泡條件對綠茶茶多酚得率影響的正交試驗結果與分析，見表3。

表3 綠茶茶多酚提取正交試驗結果與分析Table 3 Orthogonal array design and results for tea polyphenols yield

續表3 綠茶茶多酚提取正交試驗結果與分析Continue table 3 Orthogonal array design and results for tea polyphenols yield

根據表3，綠茶的最佳沖泡條件為A2B1C2，由極差值R的大小可知各因素對本試驗的影響次序為：A（沖泡溫度）＞C（料液比）＞B（沖泡時間）。

方差分析三因素對茶多酚得率的影響見表4。

表4 正交試驗方差分析Table 4 Analysis of variance for the experimental results of orthogonal array design

由表4可以得到，本文探究的綠茶沖泡條件即沖泡溫度、沖泡時間和料液比對茶多酚得率影響不顯著。

由此確定綠茶最佳沖泡條件為沖泡溫度80℃、沖泡時間 10 min、料液比 1∶20（g/mL），在此條件下茶多酚得率為29.97%。

3 討論與結論

中國是茶道的發源地，茶不僅是中國人民喜愛的飲品，全世界的人們也越來越接受以茶作為綠色飲料。本文采用正交試驗探究了沖泡條件對茶葉中茶多酚得率的影響，結果表明：在沖泡溫度為80℃，沖泡時間為 10 min，料液比為 1∶20（g/mL）的沖泡條件下，茶多酚的得率最高。3種沖泡條件對本試驗的影響次序為：A（沖泡溫度）＞C（料液比）＞B（沖泡時間）。

加熱有利于茶多酚的提取，茶多酚在高溫條件下易分解，不易選取較高的沖泡溫度[25]。相同條件下，隨著沖泡溫度的升高，茶多酚得率逐漸增加，80℃時水呈現微沸狀態且茶多酚得率最高，因此選取80℃水浴加熱提取茶多酚[26]。大多數研究茶葉沖泡工藝，沖泡時間都相對較長[27]。而本研究沖泡時間優化至10 min，既節省了試驗的時間又基本符合日常生活中人們飲茶習慣。隨著料液比即茶水比的增大，茶多酚得率呈先增后減的變化規律，在1∶20（g/mL）時茶多酚得率達到了最大值?？赡芘c茶多酚在水中的溶解度相關。

茶葉的品質是由外形、湯色、香氣、滋味、葉底等因素構成，影響茶葉色香味的重要特征性化學成分除了茶多酚之外還有很多，例如氨基酸、咖啡堿、香氣和滋味成分等。茶水沖泡條件有很多，還有學者研究了不同水質、不同茶葉、沖泡次數、茶葉粉碎程度等對茶多酚等有益成分的影響，本文就當地人們常飲茶品的3個沖泡條件進行了探究，使人們更加合理的飲茶，同時也為科學沖泡茶葉提供依據。