沖泡時間對茶水中化學成分溶出及飲用安全性的影響

生書晶，陳思儀，謝婕，龍志藝，龔玉蓮

廣東第二師范學院生物與食品工程學院（廣州 510310）

茶，作為世界上消費群體最廣泛的飲料，因為富含茶多酚、氨基酸、咖啡堿等活性物質，具有抗氧化、防癌抗癌、降脂、降血糖、增強機體免疫力等多種生理活性[1-4]。根據生產工藝的不同，茶分為紅茶、綠茶、烏龍茶、白茶、黑茶、黃茶等不同品種，其中紅茶、綠茶以及鐵觀音（烏龍茶的代表）在日常生活中飲用最為普遍[5-7]。

生活中，人們沖泡茶葉的方式很多，沖泡時間各異，如投入開水直接煎煮的老北京“大碗茶”、潮汕地區流行的“功夫茶”等。沖泡時間的長短勢必會影響茶水中有效成分的溶出。目前國內外對于紅茶、綠茶、鐵觀音等的研究主要集中于短時間浸泡對其營養價值的影響[8-10]，不同沖泡時間內活性物質含量的變化趨勢及其飲用安全性的研究并不十分明確。有關長時間浸泡茶的安全性更是眾說紛紜，甚至民間流傳隔夜茶有毒致癌的說法[11]。此研究模擬日常的沸水泡茶方式，測定了5 min~48 h內8個時間段內紅茶、綠茶、鐵觀音沖泡茶水中茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿以及亞硝酸鹽的含量，并考察了微生物污染的可能性，旨在為人們科學健康的飲茶提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

祁門工夫紅茶（杭州藝福堂茶葉有限公司）；西湖龍井綠茶（杭州茶廠有限公司）；安溪鐵觀音（福建八馬茶葉有限公司）。

L-茶氨酸對照品、沒食子酸丙酯標準品、咖啡堿標準品（上海麥克林生化科技有限公司）；亞硝酸鹽、水合茚三酮、氯化亞錫、硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、堿式乙酸鉛、濃鹽酸、濃硫酸（分析純，廣州化學試劑廠）。

1.2 儀器和設備

752 N紫外可見分光光度計（上海精科實業有限公司）；HH-W 600數顯恒溫水浴鍋（常州市億能實驗儀器廠）；電子天平（常州市衡正電子儀器有限公司）；PHS-3 C實驗室精密酸度計（上海精密儀器儀表有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 茶水樣液的制備

準確稱取紅茶、綠茶、鐵觀音各1.00 g溶于150 mL沸水，茶水比為1∶150（g/mL），分別浸泡5 min，30 min，1 h，2 h，4 h，8 h，24 h和48 h，每組3個平行。浸泡之后用真空泵過濾，收集上清液待測。

1.3.2 茶水中化學物質的測定

茶水中游離氨基酸的測定采用茚三酮比色法，按GB/T 8314—2013《茶游離氨基酸總量的測定》執行[12]。茶多酚的測定采用酒石酸亞鐵比色法[13]。咖啡堿測定采用紫外分光光度法，按GB/T 8312—2013《茶咖啡堿測定》[14]執行。亞硝酸鹽測定采用紫外分光光度法，按GB 5009.33—2016《食品安全國家標準 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》[15]執行。

1.3.3 茶水中微生物的檢測

取 1 mL茶水，梯度稀釋后，涂布于LB培養基平板，于37 ℃培養24 h 后，觀察菌落生長情況并計數。

2 結果與分析

2.1 浸泡時間對3種茶中茶多酚溶出的影響

不同浸泡時間內茶水中茶多酚的含量如圖1所示。3種茶均在5~30 min內溶出茶多酚的速率最快，這是因為高溫有利于茶多酚的浸出。后續，由于水溫的逐漸降低，茶葉及茶水中茶多酚的濃度差逐漸降低，導致茶多酚溶出速率降低。綠茶、鐵觀音中茶多酚含量隨浸泡時間延長，溶出量不斷增加，而紅茶中的茶多酚含量在2 h達到峰值后幾乎不變。48 h后茶多酚溶出量為綠茶＞鐵觀音＞紅茶。

圖1 不同浸泡時間內茶多酚的含量變化曲線

從3種茶的茶多酚溶出量比較可以看出，未經發酵的綠茶茶水中茶多酚含量高于半發酵的鐵觀音，大于全發酵的紅茶，這與已有報道在茶的發酵過程中，茶多酚會隨著發酵時間的延長而減少相一致[16]。當然，也有研究報道認為茶葉中茶多酚含量的多少不僅與茶葉的發酵程度有關，也與茶葉品種、茶葉產地等因素有關[17-18]。

2.2 浸泡時間對3種茶中咖啡堿溶出的影響

不同沖泡時間內茶水中咖啡堿的含量如圖2所示。3種茶中咖啡堿的含量均隨浸泡時間的延長不斷增加，48 h后咖啡堿溶出量比較為綠茶＞紅茶＞鐵觀音。綠茶中咖啡堿含量在5~30 min溶出速率最快，之后穩定上升。鐵觀音、紅茶中咖啡堿溶出曲線較為一致，二者在各時間段咖啡堿含量均低于綠茶。

圖2 不同浸泡時間下咖啡堿的含量變化曲線

咖啡堿即咖啡因，是一種含氮生物堿。茶葉中咖啡堿的含量與茶葉本身的品種、產地、采摘季節、老嫩程度都有直接關系，而茶的發酵程度、沖泡溫度和沖泡時間等也會影響咖啡堿的溶出[19-20]。此試驗選用的3種茶，檢測結果為綠茶中咖啡堿含量最高，這與郭安南[21]采用HPLC/MS法測定的咖啡堿含量綠茶高于紅茶結果一致。當然，由于文章涉及的茶葉種類和樣本量較少，下一步研究可以擴大樣本量繼續深入研究。

雖然茶中咖啡堿的含量受很多因素影響，但可以確定的是隨著浸泡時間和水溫的增加，茶水中咖啡堿的含量也不斷增加[22]。咖啡堿具有促進興奮、強心、解毒、利尿、助消化等功效，但對于睡眠不好以及茶味不適的人，不建議過多攝入。所以人們在購茶、飲茶等方面可根據自身身體條件和要求進行選擇，避免攝入過多的咖啡堿對身體帶來不良影響。

2.3 浸泡時間對3種茶水中游離氨基酸溶出的影響

不同沖泡時間下茶水中游離氨基酸的含量如圖3所示。綠茶、紅茶、鐵觀音3種茶中氨基酸溶出量均隨浸泡時間延長而增加，48 h后茶水中氨基酸含量相近，紅茶略高于綠茶和鐵觀音。綠茶、紅茶溶出曲線較為一致，在浸泡時間5~30 min時氨基酸溶出速率最快，隨后溶出量相對穩定。鐵觀音中游離氨基酸在5~60 min時溶出速率最快，1 h后趨于穩定，8 h到48 h還有穩定上升。

圖3 不同浸泡時間下氨基酸的含量變化曲線

2.4 浸泡時間對3種茶中亞硝酸鹽溶出的影響

不同沖泡時間下茶水中亞硝酸鹽的含量如圖4所示。3種茶中亞硝酸鹽的含量均隨浸泡時間的延長不斷增加，48 h后亞硝酸鹽溶出量為綠茶＞鐵觀音＞紅茶。國家安全標準規定每人每日亞硝酸鹽攝取量不能超過0.3 g，國家安全飲用水規定飲品中亞硝酸鹽含量不能超過1 mg/L[11,23]。上述三種茶在浸泡48 h后亞硝酸鹽含量最高的是綠茶，其含量為0.12 mg/L，遠小于規定的1 mg/L，故即使是放置48 h的茶水亞硝酸鹽含量依舊在安全范圍內。

圖4 不同浸泡時間下亞硝酸鹽的含量變化曲線

2.5 浸泡時間對3種茶中微生物污染的影響

將不同沖泡時間下的茶水樣品涂布培養基，考察微生物污染的情況。結果顯示，沖泡5 min~48 h的各茶水樣品均未檢出微生物。民間流傳“隔夜茶不能喝”，其原因大多解釋為隔夜茶中含有過量的亞硝酸鹽，或者茶水放置過久會引起細菌、霉菌等有害微生物繁殖。此研究結果表明，無論是紅茶、綠茶還是鐵觀音，放置48 h后均未滋生微生物，這可能與茶水中茶多酚等物質具有抑菌作用有關[24-27]。

3 結論

研究發現，所選取的紅茶、綠茶、鐵觀音3種茶葉茶水中的茶多酚、咖啡堿、游離氨基酸以及亞硝酸鹽在沖泡5 min~48 h內幾乎均呈現先快速上升后趨于平緩的趨勢，在30 min內各化學物質的溶出速率最高。綠茶中茶多酚、咖啡堿以及亞硝酸鹽的溶出量在各時間段內均高于紅茶和鐵觀音，而紅茶中游離氨基酸含量最高。不同沖泡時間內，紅茶、綠茶、鐵觀音茶水中亞硝酸鹽含量遠低于國家安全飲用水標準規定的亞硝酸鹽限量，且沖泡48 h內未檢出微生物污染，不會引起亞硝酸鹽過量以及微生物污染導致的健康風險。

綜合來看，泡茶后最佳飲用時間是在30 min內飲用完畢，此時活性物質溶出率較高，亞硝酸鹽含量也較低。此研究為人們科學健康的飲茶提供了一定的理論依據和數據支持。