郭倩文，杜 璇，倪 穗

(寧波大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院，浙江 寧波 315211)

抹茶系一種綠茶粉。飲用時(shí)以少量水潤(rùn)濕，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，加入足量的熱水沖泡，沖泡時(shí)抹茶粉顆粒均勻懸浮于茶湯中。茶湯碧綠，表面起白色泡沫，宛如陽(yáng)春白雪，茶香四溢，食用時(shí)將茶湯與茶葉粉粒一同飲入[1]。抹茶不同于一般市場(chǎng)上銷售的普通的綠茶粉，而是用茶葉嫩芽為原料，經(jīng)過(guò)遮陰栽培、蒸青、冷卻、脫水、干燥、組合粉碎等多道工序制作而成的粒徑在30μm左右超微綠茶粉。抹茶能很好地保存茶葉中的活性成分，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與藥用價(jià)值。抹茶目前作為一種天然健康的新型食品添加劑，在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛，它不僅可以提高食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健價(jià)值，同時(shí)又能為食品提供純正的茶味，為開(kāi)發(fā)新型食品提供物質(zhì)基礎(chǔ)[2]。

近年來(lái)，抹茶行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭呈現(xiàn)快速上升的趨勢(shì)，我國(guó)從事抹茶加工的茶企數(shù)量逐年增多，生產(chǎn)規(guī)模和市場(chǎng)需求不斷在擴(kuò)大[3]。但是中國(guó)抹茶產(chǎn)品的出口率還是很低，中國(guó)抹茶產(chǎn)品難以跨出國(guó)門。為此本研究從市場(chǎng)上獲得了3種日產(chǎn)和3種國(guó)產(chǎn)的抹茶產(chǎn)品，對(duì)其進(jìn)行了葉綠素、茶多酚、咖啡因、氨基酸等抹茶主要成分的含量及粒徑等比較分析，以期找出國(guó)產(chǎn)抹茶產(chǎn)品不足的原因，為我國(guó)的抹茶產(chǎn)品的品質(zhì)提高和抹茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

研究材料具體見(jiàn)表1：

表1 實(shí)驗(yàn)材料的產(chǎn)品名稱、茶葉品種、產(chǎn)地及遮陰情況

甲醇、碳酸鈉、堿式乙酸鉛溶液、鹽酸、硫酸，以上均為分析純，18種氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品、沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品、丙酮、福林酚，均購(gòu)于寧波鎮(zhèn)海航景生物公司，咖啡因標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)于浙江寧波余姚市宏駿化工經(jīng)營(yíng)部。

1.2 儀器與設(shè)備

分析天平：感量0.001 g,上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司、HH-S4數(shù)量恒溫水浴鍋：70℃±1℃，余壇市醫(yī)療儀器廠、L600臺(tái)式低速離心機(jī)：3 500 r/min，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司、TU-1810紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司、日立L—8900高速氨基酸分析儀：日立高新技術(shù)公司、DHG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上?；厶﹥x器制造有限公司、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RV 10 D S96：上海圣科儀器設(shè)備有限公司、MS-2000激光粒度儀：英國(guó)馬爾文公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 茶多酚含量測(cè)定

采用GB/T 8313-2008《 茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測(cè)方法》中的分光光度法測(cè)定茶多酚[4]。

1.3.2 咖啡因含量測(cè)定

采用GB/T 8312—2013《茶 咖啡堿測(cè)定》紫外分光光度法測(cè)定咖啡堿[5]。

1.3.3 葉綠素含量測(cè)定

采用80%丙酮進(jìn)行提取，利用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 氨基酸含量測(cè)定

樣品前處理：加入5 mL、6 mol/L HCl(即分析純HCl稀釋1倍)，充氮?dú)? min，將氧氣排出，放入沙子中，沙浴110℃24 h，沙子浸沒(méi)液面；取出冷卻，用0.2 mol/L HCl(也可用雙蒸水)將樣品瓶中所有物質(zhì)洗入50 mL容量瓶中，并定容；取1 mL樣品于試劑瓶中，置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干燥狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)后的物質(zhì)用0.02 mol/L HCl 1 mL溶解經(jīng)水相過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，打入小樣品中上機(jī)。

采用日立L—8900高速氨基酸分析儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.5 粒徑分析

采用激光粒度儀濕法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 6種抹茶產(chǎn)品的茶多酚含量比較

茶多酚是茶葉中最重要的一類生物活性成分，又稱茶鞣質(zhì)，是存在于茶葉水浸出物中能夠與亞鐵例子產(chǎn)生綜合反應(yīng)的一類富含多羥基的酚類物質(zhì)總稱[6]。茶多酚含量的高低直接影響到抹茶的口感，是抹茶產(chǎn)品中澀味的主要來(lái)源，優(yōu)質(zhì)的抹茶應(yīng)該是茶多酚含量較低口感微澀為好。

6種抹茶產(chǎn)品的茶多酚含量見(jiàn)圖1。

由圖1可知，茶多酚含量從高到底依次為B2>B1>C1>A1>A3>A2。國(guó)產(chǎn)抹茶產(chǎn)品“夏鳩”中的茶多酚含量最高，達(dá)到16.52%，而日本產(chǎn)品“福壽園”的含量最低，只有10.65%。B2“夏鳩”和B1“春鳩”與其它產(chǎn)品具有顯著性差異，其余4個(gè)產(chǎn)品之間在茶多酚含量方面沒(méi)有顯著性差異。

圖1 6種抹茶品種的茶多酚含量及差異性(注：不同大小寫字母分別表示0.01和0.05水平差異)Fig.1 Tea polyphenol content and difference of six matcha varieties(Note: different uppercase and lowercase letters indicate 0.01 and 0.05 level differences, respectively)

2.2 6種抹茶產(chǎn)品的咖啡因含量比較

咖啡因是茶葉、咖啡豆等天然植物中常見(jiàn)的一種黃嘌呤類生物堿化合物，主要分布于植物的幼嫩組織部位?？Х纫蚓哂刑嵘裥涯X的功效，是茶葉苦味特征成分，在茶葉中一般含量為2%～4%[7]。抹茶要達(dá)到好的入口口感，咖啡因含量稍低對(duì)品質(zhì)有利。

6種抹茶產(chǎn)品咖啡因含量見(jiàn)圖2。

圖2 6種抹茶品種的咖啡因含量及差異性Fig.2 Caffeine content and difference of six matcha varieties

由圖2可知，咖啡因含量從高到底依次為B2>A1>B1>A2>C1>A3。這6種抹茶產(chǎn)品當(dāng)中，日產(chǎn)“煎茶”咖啡因含量最低，只有0.85%，國(guó)產(chǎn)“夏鳩”咖啡因含量最高，達(dá)到2.13%。日產(chǎn)“小山園”和國(guó)產(chǎn)“春鳩”含量相當(dāng)，日產(chǎn)“福壽園”和國(guó)產(chǎn)“藪北”含量也相對(duì)較低。日產(chǎn)“小山園”和國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品“春鳩”之間沒(méi)有顯著性差異，這2個(gè)產(chǎn)品和其它4個(gè)產(chǎn)品之間卻有顯著性差異。

2.3 6種抹茶產(chǎn)品的葉綠素含量比較

抹茶呈天然翠綠色，故添加于食品用于著色或改善色澤，是抹茶的重要品質(zhì)指標(biāo)。葉綠素是抹茶翠綠的主要色素物質(zhì)。抹茶當(dāng)中葉綠素的存在主要是為了提高產(chǎn)品的色度，提升感觀品質(zhì)。葉綠素含量越高，說(shuō)明在栽培中遮陰處理技術(shù)較好，也代表生產(chǎn)出的抹茶產(chǎn)品品質(zhì)較高。

6種抹茶品種葉綠素含量見(jiàn)圖3。

圖3 6種抹茶品種的葉綠素含量及差異性Fig.3 Chlorophyll content and difference of six matcha varieties

由圖3可知，葉綠素含量從高到底依次為A1>A2>B1>C1>B2>A3。日產(chǎn)“小山園”葉綠素含量最高達(dá)到0.061 g/L，國(guó)產(chǎn)“春鳩”和日產(chǎn)“福壽園”含量相當(dāng)，國(guó)產(chǎn)“夏鳩”和“藪北”含量相當(dāng)。日產(chǎn)“煎茶”含量最少，只有0.0026 g/L，并且這6種產(chǎn)品之間都有顯著性差異。這是因?yàn)橹挥腥债a(chǎn)“煎茶”在種植過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行遮陰處理，可見(jiàn)遮陰處理對(duì)茶葉葉綠素含量具有重要的影響，日本抹茶產(chǎn)品的葉綠素含量要比中國(guó)的高，說(shuō)明日本抹茶在栽培過(guò)程中遮蔭技術(shù)比我國(guó)的好。

2.4 6種抹茶產(chǎn)品的氨基酸含量比較

氨基酸是茶葉中具有氨基和羧基的有機(jī)化合物，是茶葉中的主要化學(xué)成分之一。茶葉中的氨基酸的組成、含量直接影響茶葉品質(zhì)[8]。谷氨酸和天冬氨酸，是構(gòu)成茶葉鮮爽滋味的重要成分[9]。

6種抹茶產(chǎn)品氨基酸組分含量見(jiàn)表2。

由表2可知，這6種抹茶產(chǎn)品檢測(cè)的17種氨基酸組分中含量較大的組分是谷氨酸和脯氨酸。6種抹茶產(chǎn)品的谷氨酸含量從高到低依次為A3>A1>A2>B2>C1>B1，日產(chǎn)“煎茶”的谷氨酸含量最高，達(dá)到31.6%，日產(chǎn)“福壽園”的谷氨酸含量次之為18.87%，而中國(guó)的3個(gè)產(chǎn)品的谷氨酸普遍較低，其中“春鳩”含量最低為14.46%。脯氨酸含量為國(guó)產(chǎn)“藪北”的最高20.89%，日本產(chǎn)品“煎茶”最低為8.46%。6個(gè)產(chǎn)品的天冬氨酸含量基本接近，為8.61%～11.24%，差異不顯著。

表2 6種抹茶產(chǎn)品的氨基酸組分及含量百分比

2.5 6種抹茶產(chǎn)品的粒徑比較

由于抹茶產(chǎn)品是直接沖泡的，因此粒徑大小對(duì)其溶解度和口感都起著重要作用。粒徑越小，溶解度越大，入口越爽滑，且抹茶中的營(yíng)養(yǎng)成分越易被人體吸收。

6種抹茶產(chǎn)品的粒度對(duì)應(yīng)目數(shù)分布見(jiàn)表3及圖4。

表3 抹茶粒度對(duì)應(yīng)目數(shù)分布表

圖4 6個(gè)樣品的粒度分析比較柱形圖Fig.4 Particle size analysis comparison of six samples

抹茶粒度即茶粉的細(xì)度，一般以目數(shù)或粒徑的微米尺寸來(lái)表示。它決定產(chǎn)品在水中的溶解度及口感。一般抹茶中粒度要求達(dá)到200目(≤75 μm)的占90%以上。研究結(jié)果表明，這6個(gè)產(chǎn)品的粒度大小為：A1

圖5 6個(gè)樣品的粒度分析比較正態(tài)分布圖Fig.5 Particle size analysis of six samples compares normal distribution

從6個(gè)產(chǎn)品的粒度分布比較圖可以看出， A1、A2、C1、A3呈正態(tài)分布，B1、B2分布不均。

3 結(jié)論與討論

3.1 國(guó)產(chǎn)抹茶產(chǎn)品的茶多酚含量明顯比日產(chǎn)的高且差異顯著

研究結(jié)果為國(guó)產(chǎn)“夏鳩”中的茶多酚含量最高，達(dá)到16.52%；國(guó)產(chǎn)“夏鳩”和“春鳩”與其它產(chǎn)品具有顯著性差異?？梢?jiàn)，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品在茶多酚含量上大大高于日本產(chǎn)品，存在著較大差距。這是因?yàn)閲?guó)產(chǎn)“夏鳩”和“春鳩”抹茶產(chǎn)品的原料是采用我國(guó)的傳統(tǒng)茶樹(shù)品種‘鳩坑’，其他4個(gè)產(chǎn)品的原料均為日本茶樹(shù)品種‘藪北’。

我國(guó)栽培種植的茶樹(shù)品種一直以來(lái)均是以茶多酚含量高為優(yōu)選，如高海榮等[10]對(duì)信陽(yáng)毛尖、六安瓜片、君山銀針等16種茶葉進(jìn)行茶多酚含量測(cè)定，結(jié)果表明這16種茶葉中茶多酚含量的范圍為91.59 mg/g～376.60 mg/g；王霞等[11]對(duì)高檔綠茶、中檔綠茶、低檔綠茶的茶多酚進(jìn)行含量測(cè)定，結(jié)果表明高檔綠茶茶多酚含量為25.01%, 比中檔綠茶高出13.01%, 比低檔綠茶高出23.20%，也就是綠茶的茶多酚含量與茶葉的品質(zhì)成正比?！F坑’作為我國(guó)的傳統(tǒng)茶樹(shù)品種栽培時(shí)間較長(zhǎng)，其茶多酚含量較高，不適宜制作抹茶產(chǎn)品。因此，我國(guó)的抹茶產(chǎn)品急需篩選出類似‘藪北’的具低茶多酚含量的抹茶適制茶樹(shù)品種，這是改善中國(guó)抹茶產(chǎn)品品質(zhì)的前提。

3.2 遮陰處理的抹茶產(chǎn)品咖啡因含量明顯比露天的高且差異顯著

國(guó)產(chǎn)“夏鳩”中的咖啡因含量也是最高的，達(dá)到2.13%；國(guó)產(chǎn)“夏鳩”、“春鳩”和日產(chǎn)“小山園”與其它產(chǎn)品的咖啡因含量具有顯著性差異；而日產(chǎn)“煎茶”的咖啡因含量最低為0.85%。

6個(gè)產(chǎn)品中除了“煎茶”沒(méi)有進(jìn)行遮陰處理為露天茶園種植外，其余5個(gè)產(chǎn)品均進(jìn)行遮陰處理?？梢?jiàn)遮陰會(huì)增加茶葉中咖啡因的含量。朱旗[12]的研究結(jié)果表明，遮光茶園的成品茶葉的咖啡堿含量要大于露天茶園所栽培的茶葉咖啡堿含量，這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。目前對(duì)于茶樹(shù)經(jīng)遮陰處理后, 其咖啡堿、氨基酸及多酚類物質(zhì)的生物合成情況報(bào)道較少。

同時(shí)可以看出茶樹(shù)品種‘藪北’制作的抹茶咖啡因含量要比‘鳩坑’低，說(shuō)明不同茶樹(shù)品種間咖啡因含量差異較大。因此，在今后抹茶生產(chǎn)中需選用咖啡因相對(duì)較低的茶樹(shù)品種，并且在遮陰度上需要進(jìn)一步研究，以利于降低咖啡因含量的同時(shí)提高抹茶的品質(zhì)。

3.3 國(guó)產(chǎn)抹茶產(chǎn)品葉綠素含量明顯比日產(chǎn)的低且差異顯著

日產(chǎn)“小山園”中的葉綠素含量最高，達(dá)到0.0610 g/L。6種抹茶產(chǎn)品葉綠素含量均存在顯著差異。除“煎茶”外，日產(chǎn)產(chǎn)品的葉綠素含量均高于國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。

抹茶中葉綠素含量與遮陰度具有密切聯(lián)系，遮陰度越高，葉綠素含量越高。朱旗等[12]發(fā)現(xiàn)，覆蓋栽培可以提高茶葉中葉綠素、氨基酸、二甲硫等成分，同時(shí)還能使茶葉中的水分含量提高，進(jìn)行覆蓋栽培后的茶葉色澤翠綠，質(zhì)地柔軟，從而能提高茶葉品質(zhì)。殷劍美等[13]研究了大棚茶園的氣候與茶葉各個(gè)理化特征之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)大棚覆蓋的保溫效果有利于茶葉品質(zhì)的提高。孫京京等[14]的研究結(jié)果表明，遮陰能明顯提高夏秋茶品質(zhì), 遮陰后茶葉中氨基酸含量增加, 茶多酚含量和酚氨比降低, 葉綠素含量增加, 苦澀味降低。本研究也發(fā)現(xiàn)5種經(jīng)過(guò)遮陰處理的茶葉制作成的抹茶產(chǎn)品葉綠素含量明顯高于露天栽培的“煎茶”，國(guó)產(chǎn)的3個(gè)產(chǎn)品葉綠素含量明顯比日產(chǎn)的低且差異顯著，說(shuō)明在遮陰處理技術(shù)上和日本還是有一定差距，我國(guó)在茶樹(shù)的遮陰技術(shù)上還有待于進(jìn)一步提高。

3.4 國(guó)產(chǎn)抹茶產(chǎn)品呈味氨基酸(谷氨酸)含量明顯比日產(chǎn)的低

6種抹茶產(chǎn)品均檢測(cè)出17種氨基酸種類，含量較多的是谷氨酸和脯氨酸。日產(chǎn)“煎茶”谷氨酸含量最高，達(dá)到31.6%；日產(chǎn)“福壽園”谷氨酸含量次之為18.87%，而國(guó)產(chǎn)的3個(gè)產(chǎn)品谷氨酸普遍較低，其中“春鳩”含量最低為14.46%。

茶葉氨基酸的組成、含量以及它們的降解產(chǎn)物和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物直接影響茶葉品質(zhì)。氨基酸在茶葉加工中參與茶葉香氣的形成, 它所轉(zhuǎn)化而成的揮發(fā)性醛或其他產(chǎn)物, 都是茶葉香氣的成分[15]。特別是某些氨基酸與茶葉的滋味及香氣關(guān)系密切, 是構(gòu)成綠茶品質(zhì)的極重要的成分之一[16]。何文彪等[17]研究發(fā)現(xiàn)給茶葉施加有機(jī)肥可以提高茶葉中氨基酸的含量，提升茶葉品質(zhì)。李靜等[18]研究表明，與施無(wú)機(jī)肥相比，合理施加有機(jī)肥，可以提高茶葉中各種酶的合成作用，從而提高茶葉蛋白質(zhì)、兒茶素和茶多酚等含量，促進(jìn)了茶葉葉底品級(jí)的提高，對(duì)綠茶品質(zhì)的提高也有較好的效果。研究表明施有機(jī)肥能夠提高茶葉氨基酸、水浸出物的含量有利于提高茶葉的品質(zhì)。因此，氨基酸含量的高低與施肥時(shí)所用肥料的種類及比例具有重要聯(lián)系，日本抹茶產(chǎn)品游離氨基酸含量(以谷氨酸為例)均高于中國(guó)抹茶產(chǎn)品，說(shuō)明日本茶樹(shù)在栽培過(guò)程中施肥合理。因此，我國(guó)今后在抹茶適制的茶樹(shù)栽培過(guò)程中，施肥技術(shù)還需要進(jìn)一步的提高，以提升國(guó)產(chǎn)抹茶產(chǎn)品的品質(zhì)。

3.5 國(guó)產(chǎn)抹茶產(chǎn)品的粒徑較大且分布不均勻

超微粉碎技術(shù)是近年來(lái)國(guó)際上迅速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新型粉碎工程技術(shù)，利用超微加工技術(shù)可以把原料加工到微米級(jí)(1～100μm)、亞微米級(jí)(0.1～1μm)甚至納米級(jí)(1～100 nm)粉體，由于顆粒的微細(xì)化導(dǎo)致其表面積和孔隙率增加，從而使物料具有高溶解性、高吸附性以及高流動(dòng)性等物理化學(xué)方面的新特性[19]。超微茶粉不僅有效保持茶葉原有的色香味品質(zhì)，而且茶葉經(jīng)超微粉碎破壁后，茶粉的表面積大大增加，其中的有效成分充分暴露出來(lái)，能夠增進(jìn)機(jī)體吸收，進(jìn)而提高人體對(duì)茶葉的營(yíng)養(yǎng)吸收率[20]。茶葉的研磨也是抹茶加工的關(guān)鍵工藝之一。Hu等[21]采用HQM6型攪拌磨式粉碎技術(shù)獲得粒徑為20.3～13.5 μm的高品質(zhì)超微茶粉。譚俊峰等[22]采用高密度變頻調(diào)速石磨粉碎機(jī)將茶葉粉碎成50～75 μm的超微茶粉，其色澤淡綠鮮亮，細(xì)末質(zhì)勻，香氣純正，滋味平和，產(chǎn)品品質(zhì)較好。李琳等[23]使用球磨機(jī)生產(chǎn)超微綠茶粉，發(fā)現(xiàn)在在球料比(質(zhì)量比，g∶g)為10∶1，公轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為400 r/min，粉碎時(shí)間為15 h，進(jìn)料粒度40目的條件下，可以得到平均粒徑為6.56 μm的高品質(zhì)超微茶粉。

研究表明，這6個(gè)產(chǎn)品中A1、A2、C1的粒度符合要求，其茶粉的粒徑90%分布于350～450目(30～40μm)范圍內(nèi)，且呈現(xiàn)正態(tài)分布；而B(niǎo)1、B2的粒徑較大，兩者在10 μm和100 μm左右均出現(xiàn)峰值，粒度分布不均。結(jié)果說(shuō)明國(guó)產(chǎn)的這兩個(gè)產(chǎn)品在超微粉碎粉碎技術(shù)上還需進(jìn)一步提高。

3.6 我國(guó)抹茶生產(chǎn)技術(shù)還有待進(jìn)一步提高

抹茶的生產(chǎn)是我國(guó)未來(lái)茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方向之一，抹茶產(chǎn)品的發(fā)展給整個(gè)茶產(chǎn)業(yè)將會(huì)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。中國(guó)目前茶園種植面積、茶葉產(chǎn)量均位居世界第一，但是在茶的科學(xué)利用及茶健康、茶醫(yī)學(xué)的研究上，還有巨大的空間。中國(guó)茶產(chǎn)業(yè)專家、工程院院士陳宗懋在不同領(lǐng)域大聲疾呼“重視茶健康研究”。中國(guó)是茶的發(fā)祥地，要讓中國(guó)茶走向世界，要走出“七萬(wàn)茶企不如一個(gè)立頓”的怪圈，就必須探索一條嶄新的茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路。目前抹茶的生產(chǎn)在我國(guó)得到了一定程度的發(fā)展，但中國(guó)抹茶生產(chǎn)尚處于起步階段，從研究結(jié)果可見(jiàn)，我國(guó)的抹茶產(chǎn)品品質(zhì)遠(yuǎn)不如日本。因此，我國(guó)需要對(duì)茶樹(shù)品種選擇、高氮肥培技術(shù)、遮陰覆蓋方式和超微粉碎技術(shù)等抹茶的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)與提高。期望不久的將來(lái)我國(guó)抹茶產(chǎn)品的質(zhì)量大大趕超日本，讓抹茶成為世界的中國(guó)茶。