绿茶鲜汁饮料色素物质组成及其护绿措施研究

褐变是绿茶饮料贮藏过程中普遍存在的色泽劣变问题，虽然对饮料的营养价值影响较小，但对消费者的购买欲望影响很大。因此，绿茶饮料色泽褐变及其控制一直以来是绿茶饮料研发的重要内容。本研究在完善色素物质分析手段的基础上，重点就短时热处理以及长时间的老化处理过程中色素物质的变化进行了分析，以期明确绿茶饮料色泽褐变的原因，并对应用金属离子法控制绿茶鲜汁饮料色泽效果进行了研究，提出了最佳的使用剂量。具体结果如下： ①对茶饮料中叶绿素等微量脂溶性色素的HPLC检测方法进行了研究，结果显示，在色谱柱长为15cm、柱温为35℃、总流量为1mL、检测波长450nm条件下，梯度洗脱方法为：前20min内B相由80％上升到100％，并保持15min，其中A相为3／0.5／96.5（v／v／v）的乙腈、乙酸和水的混合液，B相为75／15／10（v／v／v）的乙腈、甲醇和氯仿混合液。在该条件下新黄质、紫黄质、叶黄素、叶绿素b、叶绿素a、脱镁叶绿素b、β-胡萝卜素和脱镁叶绿素a等色素物质依次出峰，并获得基线分离。该方法重复性较好，检测限低，可满足绿茶饮料中微量色素物质的分析。 ②为了明确微量脂溶性色素对绿茶饮料色泽的贡献，以购买的标准品和实验室分离的色素单体为材料，研究这些色素在水溶液中的色泽阈值。结果显示，叶绿素a、b在水中的呈色阈值为50ng／ml，脱镁叶绿素b和β-胡萝卜素的阈值为100ng／ml，新黄质、叶黄素和脱镁叶绿素a的阈值为200ng／ml。HPLC分析表明，常规绿茶鲜汁饮料中的叶绿素a、b含量均高于阈值；脱镁叶绿素a、b低于阈值；黄色系色素（β-胡萝卜素、新黄质、叶黄素）之和高于阈值。不同茶类饮料中色素的绿色系色素之和与黄色系色素之和的比值与茶饮料汤色由绿到黄色度顺序基本一致。因此可以认为，茶饮料的综合汤色与茶饮料中的绿色系色素和黄色系色素的比值有关，绿色系色素含量越高，黄色系色素含量越低，茶饮料色泽越绿。 ③短时（15-120min）热处理（55-95℃）结果显示，加热温度越高、时间越长，茶饮料汤色越黄。在55℃条件下，在30min内饮料中可检测到叶绿素a；而叶绿素b较叶绿素a稳定，处理120min以后仍25％左右的保留量；脱镁叶绿素b随处理时间延长，含量增加，而脱镁叶绿素a含量显著低于未加热对照，黄色系色素和儿茶素类物质随不同时间变化不明显。95℃条件下，随处理时间延长，茶汤逐渐变黄、变红；15min时饮料中已检测不到叶绿素a，但尚有少量叶绿素b存在，脱镁叶绿素b以及叶黄素等黄色系色素含量随处理时间延长而降低；儿茶素类分析结果表明，95℃条件下随着处理时间延长，表型儿茶素类向非表型儿茶素类转化增多，当处理达到120min时，溶液中表型儿茶素类与非表型几乎相等，并且儿茶素类总量显著下降，说明95℃条件下，儿茶素类除差向异构外还有很大一部分已发生氧化聚合而损失。75℃条件下，饮料的汤色变化较95℃小，但各种色素物质变化规律基本与95℃一致，且幅度较小。 ④在茶饮料老化处理（45℃，7-57d）过程中，随处理时间延长，饮料汤色黄变、红变程度加大，添加100mg／L的Vc-Na不仅没有护色作用，反而使红变、黄变程度加深；在老化进程中，EGCG、EGC、EC、ECG以及表儿茶素类总量和儿茶素类总量逐渐降低，当老化时间超过21d时，各处理与未老化处理达到显著差异水平，之后随老化时间延长，这些指标继续下降，但变幅趋缓；由于叶绿素类在茶饮料灭菌过程中已大部分降解，因此在老化过程中变化不明显。 ⑤对应用金属离子法改善绿茶饮料色泽进行了研究，结果显示，当在热处理前以ZnCl2和CaCl2处理，可在一定程度上防止热处理过程中的茶汤色泽黄变，添加ZnCl2护色的最佳浓度为0.1mg／L，添加CaCl2护色的最佳浓度为0.15mg／L，且ZnCl2的护色效果优于CaCl2。