近红外光谱技术在绿茶汤内含物分析中的应用及茶叶快速冲泡方法研究

论文摘要

对茶叶中主要品质成分的定量分析主要依赖化学分析方法，操作步骤繁琐，且试剂消耗量大。本文以绿茶茶汤为分析对象，在分析大量绿茶茶汤中主要品质成分含量的基础上，利用近红外光谱技术将化学分析结果与扫描茶汤样品得到的近红外光谱对应起来，采用偏最小二乘法（PLS）进行优化分析，通过比较不同的光谱预处理方法，建立了绿茶茶汤中水浸出物、茶多酚、游离氨基酸、可溶性糖、咖啡碱、儿茶素总量、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、没食子酸（GA）共11个指标或组分的定量分析模型，并对这11个模型分别进行了外部检验。光谱预处理方法有标准归一化、最小-最大归一化、多元散射校正、一阶导数、一阶导数+MSL、减去一条直线等方法。结果表明，除ECG和GA外，其余指标或组分分析模型的交叉检验和预测模型的决定系数都在95%以上；除GA预测集相对分析误差（RatioofperformancetostandarddeviateRPD）为2.67外，其余模型的RPD都在3以上，模型的稳定性和预测准确性较高。研究结果为利用近红外光谱技术分析茶汤或茶饮料中主要品质成分提供了新方法。研究了四大茶类的快速冲泡方法。结果表明，红碎茶和普洱茶最易浸出，按标准冲泡方法，仅需2min即能达到92%以上的相对水浸出率。而炒青绿茶、白茶、黄茶和乌龙茶则难以浸出，需采取特殊冲泡方法。以绿茶为例：减压后二次冲泡条件下，炒青绿茶仅需45s即能达到标准冲泡方法所得水浸出率的70%以上；减压保温冲泡条件下，烘青绿茶仅需2min即能达到标准冲泡方法水浸出率的76%以上；保持沸腾冲泡条件下，炒青绿茶仅需1min即能达到标准冲泡方法所得水浸出率的85%以上。结果提示，在茶叶加工过程中，加强揉捻技术环节，选取幼嫩原料加工的茶叶易于浸出。选取绿茶、红茶、青茶、黑茶中具有代表性的样品，利用乐泡机冲泡。普洱散茶、祁红和大红袍中的可溶性成分最易浸出，1:45的茶水比，1min所得的茶汤浓度就能达到标准冲泡方法的80%以上。碧螺春、炒青、南京雨花茶、六安瓜片、铁观音需将茶水比提高至1:42或1:41，才能达到冲泡要求。涌溪火青、龙井、黄山毛峰的茶水比则需达到1:37才能满足人们对茶汤浓度的要求，这样单杯冲泡所需茶叶量较大，一次冲泡后，茶渣连同乐泡杯被弃用，而茶渣中还含有较多的可溶性有效成分，造成茶叶浪费，因此不太适合机泡。研究结果为选择适合乐泡机的茶叶种类提供了依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 茶叶有效组分与茶叶品质的关系
• 1.1.1 多酚类与茶叶品质的关系
• 1.1.2 咖啡碱与茶叶品质的关系
• 1.1.3 氨基酸与茶叶品质的关系
• 1.1.4 茶多糖与茶叶品质的关系
• 1.2 感官审评作为茶叶品质评价的局限性
• 1.3 近红外光谱技术的特点及原理
• 1.4 近红外光谱技术在茶叶上的应用
• 1.5 茶叶的快速冲泡
• 1.5.1 茶叶快速冲泡的影响因素
• 1.5.2 泡茶机的研究现状及乐泡机的可行性
• 2 引言
• 2.1 研究目的和意义
• 2.2 研究内容
• 2.2.1 绿茶茶汤中主要品质成分近红外定量分析模型的建立
• 2.2.2 茶叶快速冲泡方法研究
• 3 材料与方法
• 3.1 材料
• 3.1.1 试剂和药品
• 3.1.2 仪器设备
• 3.1.3 试验材料
• 3.2 分析方法
• 3.2.1 光谱采集和茶汤中品质成分的分析方法
• 3.2.2 茶叶快速冲泡的设计方法
• 3.2.3 乐泡机冲泡茶叶的设计方法
• 4 结果与分析
• 4.1 绿茶茶汤中主要品质成分近红外定量分析模型的建立
• 4.1.1 建模波数的选择
• 4.1.2 光谱的预处理
• 4.1.3 异常样品的剔除
• 4.1.4 样品集的划分
• 4.1.5 模型与预测
• 4.2 茶叶快速冲泡方法的研究
• 4.2.1 不同茶类冲泡效果的比较
• 4.2.2 减压保温处理对炒青绿茶冲泡效果的比较
• 4.2.3 减压后二次冲泡对炒青绿茶浸出效果的影响
• 4.2.4 超声波辅助冲泡对炒青绿茶浸出效果的影响
• 4.2.5 煮茶冲泡方式对炒青绿茶浸出效果的影响
• 4.3 茶叶的乐泡机快速冲泡方法研究
• 4.3.1 碧螺春的乐泡机快速冲泡方法研究
• 4.3.2 炒青绿茶的乐泡机冲泡方法研究
• 4.3.3 南京雨花茶的乐泡机冲泡方法研究
• 4.3.4 涌溪火青的乐泡机冲泡方法研究
• 4.3.5 黄山毛峰的乐泡机冲泡方法研究
• 4.3.6 龙井茶的乐泡机冲泡方法研究
• 4.3.7 六安瓜片的乐泡机冲泡方法研究
• 4.3.8 祁红的乐泡机冲泡方法研究
• 4.3.9 普洱散茶的乐泡机冲泡方法研究
• 4.3.10 大红袍的乐泡机冲泡方法研究
• 4.3.11 铁观音的乐泡机冲泡方法研究
• 5 讨论
• 5.1 近红外定量分析模型的影响因素
• 5.2 近红外定量分析模型的讨论
• 5.3 乐泡机冲泡茶叶的特点
• 6 结论
• 6.1 绿茶茶汤中主要品质成分近红外定量分析模型的建立
• 6.2 茶叶的快速冲泡方法研究
• 6.3 乐泡机快速冲泡方法研究
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介