苗愛(ài)清伍錫岳龐式
（廣東省農(nóng)科院茶葉研究所廣東英德513042）
摘要：茶飲料沉淀物主要成分是兒茶素、茶多酚、咖啡堿、蛋白質(zhì)、果膠、氨基酸及鈣離子；形成機(jī)理是分子間的氫鍵、鹽鍵、疏水作用、溶解特性、電解質(zhì)、電場(chǎng)等的作用；主要影響因素有茶葉原料、水質(zhì)、浸提時(shí)間溫度、茶水比、茶湯ph值、添加劑、微生物等；解決方法主要有物理、化學(xué)方法。
關(guān)鍵詞：茶飲料、沉淀、成因、解決方法
中圖分類(lèi)號(hào)：s571.1.09文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1004-874x（2001）03-0013-03
茶湯沉淀問(wèn)題制約了茶飲料的發(fā)展，針對(duì)這一現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)外學(xué)者以紅茶、烏龍茶、綠茶為原料，展開(kāi)了大量試驗(yàn)研究，已基本明確了沉淀機(jī)理、影響因素及解決方法。筆者對(duì)茶飲料近幾十年來(lái)關(guān)于沉淀的研究進(jìn)行綜述，以供參考。
1沉淀物的化學(xué)組成
茶湯沉淀物的化學(xué)組成最早是針對(duì)紅碎茶冷后渾現(xiàn)象進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，冷后渾主要是由茶黃素、茶紅素和咖啡堿以17：66：17的比例形成；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，茶黃素、茶紅素的沒(méi)食子酸酯對(duì)冷后渾的形成有重要作用。蛋白質(zhì)可與多酚類(lèi)物質(zhì)絡(luò)合形成絡(luò)合物，在冷后渾中部分替代咖啡堿的作用。在沉淀物中存在1-三十烷醇、α-菠菜甾醇、二氫-α-菠菜甾醇等脂類(lèi)成分及果膠物質(zhì)與少量酶性未氧化物質(zhì)、礦物質(zhì)等。烏龍茶沉淀物的化學(xué)組成主要是兒茶素、茶多酚、咖啡堿、蛋白質(zhì)、果膠、氨基酸及鈣離子，其中兒茶素、咖啡堿、蛋白質(zhì)、果膠含量分別占24%、20%、18%、2%。綠茶沉淀物亦主要為這些化合物[1]。
2沉淀物的形成機(jī)理
茶飲料沉淀物的主要成分是茶多酚、氨基酸、咖啡堿、蛋白質(zhì)、果膠、礦物質(zhì)等，這些物質(zhì)在水溶液中發(fā)生一系列變化，主要是分子間的氫鍵、鹽鍵、疏水作用、溶解特性、電解質(zhì)、電場(chǎng)等的變化，從而導(dǎo)致茶湯沉淀。
2.1氫鍵
當(dāng)茶提取液溫度較高時(shí)茶黃素、茶紅素等多酚類(lèi)物質(zhì)與咖啡堿各自呈游離態(tài)存在，但當(dāng)溫度較低時(shí)茶黃素、茶紅素及其沒(méi)食子酸酯等多酚類(lèi)物質(zhì)的酚羥基可以分別與蛋白質(zhì)的肽基、咖啡堿的酮氨基以氫鍵結(jié)合形成絡(luò)合物，咖啡堿的酮氨基亦可以與蛋白質(zhì)的肽基間形成氫鍵。單分子的咖啡堿與茶黃素、茶紅素絡(luò)合時(shí)，氫鍵的方向性與飽和性決定至少可以形成2對(duì)氫鍵，并且引入3個(gè)非極性基團(tuán)（咖啡堿的甲基）、隱蔽了2對(duì)極性基團(tuán)（羥基和酮基），因而使分子量隨之增大。當(dāng)多個(gè)分子參與形成氫鍵時(shí)，絡(luò)合物的粒徑可達(dá)到10-4～10-1μm，茶湯表現(xiàn)出由清轉(zhuǎn)渾，粒徑進(jìn)一步增大，便會(huì)產(chǎn)生凝聚作用而沉淀下來(lái)。茶多酚形成冷后渾的能力與其氧化程度呈正相關(guān)關(guān)系，咖啡堿形成冷后渾的能力與濃度呈正相關(guān)關(guān)系。蛋白質(zhì)可與多酚類(lèi)物質(zhì)絡(luò)合形成絡(luò)合物，在冷后渾中部分替代咖啡堿的作用，主要是茶多酚包埋蛋白質(zhì)點(diǎn)，使分子表面的親水基形成水化物，結(jié)構(gòu)破壞而形成單質(zhì)點(diǎn)沉淀，不同質(zhì)點(diǎn)帶上相異電荷而互相吸引，被不同茶多酚包埋的蛋白質(zhì)分子間形成鍵而破壞質(zhì)點(diǎn)的水化層，使體系不斷增大形成沉淀。其作用大小取決于多酚類(lèi)物質(zhì)中能與蛋白質(zhì)結(jié)合的活性中心的多少，這種活性中心通常是一棓?；?、二羥基苯或三羥基苯。茶葉中每分子表兒茶素沒(méi)食子酸酯（ecg）與沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（egcg）有2個(gè)活性中心，一個(gè)為酰基，另一個(gè)為羥基苯，因此ecg與egcg沉淀蛋白質(zhì)的能力比較強(qiáng)。
2.2鹽鍵
茶葉中的茶多酚、氨基酸、咖啡堿、碳水化合物、果膠、水溶性蛋白質(zhì)等多種有機(jī)組分都可能與金屬離子發(fā)生吸附或絡(luò)合作用。ca2+、mg2+、zn2+、cr6+、mn7+、fe2+、fe3+等22種金屬離子可與茶湯組分發(fā)生絡(luò)合或還原絡(luò)合反應(yīng)，其中ca2+等10種金屬離子可與茶多酚絡(luò)合。ca2+與茶湯組分反應(yīng)生成低溶解度的絡(luò)合物，其溶解度及穩(wěn)定性可隨反應(yīng)溶液ph值的升高而下降。添加一定濃度的氯化鈉、葡萄糖、蔗糖會(huì)降低ca2+絡(luò)合物的溶解度和穩(wěn)定性，這可能是由于離子效應(yīng)、電解質(zhì)作用和共沉效應(yīng)等共同作用的結(jié)果。ca2+絡(luò)合沉淀中的主要茶湯組分是茶多酚，其中以酯型兒茶素含量最高。另外氨基酸、咖啡堿、水溶性碳水化合物等組分本身并不能與ca2+生成沉淀，它們是因茶多酚-鈣絡(luò)合物的吸附等共沉淀效應(yīng)而被帶入鈣絡(luò)合沉淀中[2]。
2.3疏水作用
在茶湯沉淀物中含有1-三十烷醇、α-菠菜甾醇、二氫-α-菠菜甾醇等水不溶性脂類(lèi)物質(zhì)，表明沉淀物中蛋白質(zhì)、茶多酚及其沒(méi)食子酸酯、咖啡堿與脂類(lèi)間存在疏水作用。這類(lèi)組分在沖泡茶葉時(shí)，隨著茶葉主要內(nèi)含物進(jìn)入茶湯，它們也許以表面活性成分如磷脂、茶皂素的形式存在于茶湯中，當(dāng)咖啡堿、茶多酚與蛋白質(zhì)形成氫鍵時(shí)，脂類(lèi)成分與蛋白質(zhì)或咖啡堿同時(shí)進(jìn)入其疏水區(qū)而沉淀下來(lái)[3]。
2.4電解質(zhì)和電場(chǎng)作用
電解質(zhì)的存在對(duì)茶湯沉淀物的形成有顯著影響，分散在茶湯中的固體顆粒表面帶負(fù)電荷，電解質(zhì)陽(yáng)離子能明顯降低分散系的穩(wěn)定性。它通過(guò)壓縮粒子表面從而減弱粒子間的靜電引力而加速沉淀，這種沉淀能逐漸改變其在茶湯中的絮狀形態(tài)而收縮成團(tuán)粒狀，即沉淀縮聚成團(tuán)粒狀顆粒。電場(chǎng)的存在一方面能使蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)沉降；另一方面由于帶電物質(zhì)按電場(chǎng)規(guī)律分布又減少了陰陽(yáng)離子的碰撞而得以保持穩(wěn)定，其總效應(yīng)是促進(jìn)沉淀的形成。
2.5其他作用
沉淀物的生成量不僅決定于多酚類(lèi)和咖啡堿的絕對(duì)含量，而且與咖啡堿/茶多酚的比值也有很大關(guān)系。當(dāng)人為添加一定量的咖啡堿調(diào)整茶湯中咖啡堿含量以及咖啡堿/茶多酚比值時(shí)發(fā)現(xiàn)，茶湯中咖啡堿含量越多，沉淀物形成量也越多；兩者比值小時(shí)不易產(chǎn)生絮狀沉淀，相反比值大時(shí)易產(chǎn)生沉淀[5]。茶葉中的主要內(nèi)含物蛋白質(zhì)、果膠在較高溫度時(shí)呈水溶性，冷卻后蛋白質(zhì)產(chǎn)生絮狀沉淀，果膠產(chǎn)生云霧狀沉淀[3]。
3影響因素
3.1茶葉原料茶飲料多以綠茶（包括茉莉花茶）、烏龍茶、紅茶為原料，一般選用中低檔茶葉。為降低茶飲料中茶多酚的含量，盡量選用茶多酚含量低的品種或級(jí)別;可適當(dāng)提高茶葉的含梗量和宜選用新茶；陳茶則宜經(jīng)90℃～100℃焙火處理4小時(shí)。茶原料粒徑的大小會(huì)影響可溶性成分萃取率，粒徑小的茶原料因與水接觸面積大，可溶性成分較易溶解出來(lái)，萃取率就高。因此，一般可將茶葉切碎過(guò)篩以提高萃取率。
3.2水的選擇與處理
水是生產(chǎn)液態(tài)飲料的重要原料，水質(zhì)的優(yōu)劣對(duì)產(chǎn)品外觀及口感影響極大。水的硬度由水中的ca2+、mg2+含量的多少而定，飲料用水一般要求其硬度臨界值是8mg/l，茶飲料用水硬度若超過(guò)3mg/l，則有明顯肉眼可見(jiàn)的沉淀物生成，故生產(chǎn)茶飲料宜選用去離子水或蒸餾水[5]。
3.3茶水比
茶飲料尤其是純茶飲料必須突出茶的風(fēng)味與特性。所以茶湯既不能太稀也不能太濃，太稀無(wú)法突出茶的滋味和香型，并且很難達(dá)到茶飲料的飲后效果；太濃苦澀味太強(qiáng)，同時(shí)茶湯又易生成沉淀，既增加了成本又降低了品質(zhì)，消費(fèi)者難以接受。茶飲料中的茶葉使用量條茶以1.0%～1.5%（干茶重量與成品液體飲料茶重量比）為宜，碎茶則以0.6%～0.7%的飲用效果好[6]。
3.4浸提時(shí)間與溫度
茶
