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【摘 要】分析一次性纸杯盛放茶水致使茶水颜色变深这一现象的原因。实验采用分光光度计对茶水吸光度进行检测，分析了不同温度对茶水色泽的影响，同时试验采用PE粒子模拟了一次性纸杯PE淋膜对茶水色泽的影响。试验结果表明与玻璃杯相比，较高的水温和PE淋膜是造成一次性纸杯使茶水颜色变深的主要原因。为了避免高水温和某些有机化合物的影响，消费者应避免使用一次性纸杯冲泡茶水。
【关键词】茶色素 纸杯 色泽褐变 分光光度计
引言
茶叶是世界三大饮料作物之一，具有独特的风味特征和丰富的营养成分，不仅是人们经常饮用的日常饮品，而且同时具有药用、食用等多种功能。茶叶中决定茶水色香味以及营养价值的物质就是茶色素。不同的茶叶含有的茶色素不尽相同。绿茶为未发酵茶叶，其中的主要茶色素为茶多酚，茶多酚是从绿茶中提取的一类多酚类物质的总称，该物质具有抗氧化、抗肿瘤、抗衰老等广泛而确切的显著生物活性[1]。乌龙茶为半发酵型茶叶，其中主要营养成分为蛋白质、氨基酸以及部分茶多酚，其中的生物活性成分具有预防老化、降血脂等一系列保健功能。红茶属于全发酵型茶叶，鲜叶中的化学成分变化很大，茶多酚含量减少了90%以上，产生了茶黄素、茶红素等新成分，而这两种新成分也是使得红茶具有香甜味醇独特口感的决定性物质。同时茶红素是一种很强的抗氧化剂，能够帮助老化的机体抵抗生物氧化。茶黄素具有调节血脂，预防心血管疾病的功效[2]。然而茶水中的这些营养物质并不是很稳定，绿茶冲泡后在存放过程中由于茶水中的茶多酚类物质被氧化，其色泽不断加深。在高温时下，也会加快茶多酚类物质的氧化速率[3]。乌龙茶与红茶中的营养物质也有类似的反应过程。茶水中的营养物质被氧化后不仅会影响茶水色泽和口感，更重要的是会降低茶水的营养价值。
一次性纸杯是日常生活中常用的一次性容器，普遍用于餐饮行业、会议招待、家庭待客等场合。一次性纸杯在生产过程中为了达到隔水的效果，会在木浆纸的内壁上涂一层食品级聚乙烯隔水膜以保证纸杯的韧度、挺度和防水性[4]。但是，一次性纸杯对茶色及茶水风味的影响，目前尚未见类似报道。本文以绿茶作为实验对象，对比了纸杯和玻璃杯在容器保温性能、容器内层物质析出等因素对茶色以及茶水营养价值方面的影响。初步分析了一次性纸杯使茶色变深的原因。
1 仪器与试剂
1.1 主要仪器
HH-6恒温水浴锅（江苏天由有限公司），T6紫外可见光分光光度计（北京普析通用仪器有限公司），XS204电子分析天平（梅特勒-托利多仪器），735-2型数字温度计（德图）。
1.2 主要试剂
抗坏血酸，绿茶（碧螺春，购自当地超市），220mL无印花一次性纸杯（购自当地超市），玻璃杯（购自当地超市），PE粒子（购自当地纸杯企业）。
2 实验与结果
2.1 茶水变深原因探索
在两个白色无印花纸杯中分别放入称量好的1g绿茶和1g抗坏血酸试剂，倒入沸水后放置20分钟。观察茶水色泽。因为抗坏血酸具有抗氧化性，可以保护茶多酚类物质不被快速氧化，这一作用使得加入抗坏血酸的茶水在放置20分钟后色泽仍然澄清，而未加入抗坏血酸的对照组的茶水因为茶多酚类物质的氧化而颜色发生褐变。
2.2 分光光度计波长的选择
绿茶在常温条件下为黄色。为了寻找吸光度最大的波长，实验考察了茶水在400nm，410nm，420nm，430nm，440nm范围内的吸光度响应数值。从实验结果看，在波长为420nm的情况下，茶水的吸光度最大。
2.3 纸杯与玻璃杯保温效果对茶色的影响
温度是影响茶汤色泽的重要因素，温度越高茶汤色泽越深。浸泡茶叶的杯子由于材质不同，保温效果也不尽相同。试验通过模拟日常生活中泡茶的水温、浸泡茶叶时间对常见的纸杯、玻璃杯保温性能进行研究。本实验采用数显温度计，在10秒到10分钟内对刚刚倒入杯中的开水进行温度变化的监控，实验数据表1。
从实验结果可以发现，在沸水倒入两种材料的杯子后，纸杯的保温效果明显优于玻璃杯，最高温差高达12.15℃。
纸杯中的水温在沸水倒入时起就比玻璃杯高。如果用纸杯来泡茶，较高的水温会加快茶水中茶多酚类物质的氧化。通过分光光度计对茶水吸光度的测量发现，水温越高泡出来的茶水颜色越深，分光光度计的数值也越高。
2.4 纸杯与玻璃杯泡茶对茶色影响的模拟实验
（1）相同温度下纸杯与玻璃杯中茶水色泽对比情况。实验利用分光光度计考察了纸杯和玻璃杯在恒定水温65℃和75℃时茶水色泽的变化情况。将沸水倒入纸杯和玻璃杯后，将两种杯子放在恒定温度为65℃和75℃的两个恒温水浴锅中，用点温计测量温度恒定后在每个杯子中加入1g绿茶。每隔1min、5min、10min、20min、40min进行采样并检测。从实验结果可以看出，75℃水温泡出的茶水色泽比65℃水温泡出的茶水色泽吸光度要高，产生这个现象的原因是由于较高温度会促进茶水中茶多酚类物质加速氧化，从而导致茶水色泽偏深。无论是65℃还是75℃的水温，纸杯中的茶水色泽都比玻璃杯中的茶水色泽吸光度高，这一现象可能与纸杯内层淋膜的PE材质有关。
（2）纸杯内层PE材质在茶水浸泡过程中对茶色的影响。为了考察纸杯内层PE淋膜对茶水色泽的影响，实验按照纸杯盛放200mL水的接触面积计算PE粒子需要添加的质量在玻璃杯中模拟纸杯内层浸泡环境以排除其他因素对茶水色泽的干扰，计算公式如图1。在空白对照组和实验组的玻璃杯中分别加入1g绿茶，用200mL沸水浸泡。分别在1min、5min、10min、20min时用分光光度计对茶水色泽进行检测，记录数据。
根据计算结果，约78g的PE粒子表面积与200mL水接触的纸杯内层PE淋膜的表面相当。
利用分光光度计对三组实验组在10min、5min、20min时间段中的茶水色泽变化情况进行试验。实验结果如下。 从分光光度计的实验结果可以看出，在玻璃杯中加入78gPE粒子模拟纸杯泡茶的结果与用直接纸杯泡茶的结果类似，在茶叶经过1min到20min浸泡后茶水色泽与直接用玻璃杯泡茶的空白对照组相比都发生了茶水变深的现象。产生这一现象的原因可能与纸杯内层使用的PE淋膜有关。PE是特别重要的食品包装材料。在常温使用情况下，PE材料十分安全，而高水温会促使PE材料释放出一些化学物质。有相关文献报道，科研人员在PE粒子中发现几种相对分子质量羰基化合物和较高相对分子质量的醇类[5]。这些PE材料释放出的极少量有机物可能对茶水中的营养物质有促进氧化作用，导致茶水色泽变深同时降低茶水的营养价值。但这只是推测，目前还没有发现关于纸杯内层淋膜的PE材料对茶水营养物质有氧化作用的相关文献报道。
3 讨论
本实验根据日常生活中消费者使用一次性纸杯泡茶的习惯，选用大家平时常喝的绿茶作为实验对象，对比了纸杯和玻璃杯在容器保温性能、容器内层物质析出等因素对茶色以及茶水营养价值方面的影响。实验结果发现，一次性纸杯使茶水色泽变深的原因有以下几点：首先，由于纸杯的保温效果比玻璃杯好，导致相同条件下纸杯中的水温比玻璃杯的水温高，而较高的水温会加速茶水中茶多酚类营养物质的氧化。其次，纸杯内层淋膜PE材料（食品级聚乙烯）在较高水温的条件下释放的极少量羰基类化合物，可能也会促进茶水中茶多酚类营养物质的氧化，以上因素是造成一次性纸杯泡茶的茶色比相同条件下玻璃杯泡茶的茶色偏黄或偏深褐色的原因。从而使得茶水色泽变深。通过实验结果表明，我们建议消费者在平时日常生活中应尽量避免使用一次性纸杯泡茶，这样可以避免高水温或一些有机化合物对茶水中营养物质的影响，保证茶的色香味以及营养价值不被破坏。
参考文献
[1]何昱，洪筱坤，王智华.33批茶多酚高效液相色谱指纹图谱的质量控制研究[J].中国药学杂志，2006，41（2），139-143.
[2]李立祥，萧伟祥.茶多酚双液相氧化制取茶色素参数研究.信阳农业高等专科学校学报[J]，2003，13（1），43-46.
[3]叶倩.绿茶和菊花茶饮料色泽褐变机理和控制技术研究[D].浙江：浙江大学，2008 .
[4]闫宇飞.一次性塑料水杯与涂层纸杯的生命周期评价与分析[J].环境科学与管理，2011，36（6），174-179.
[5]O.G.皮林格，A.L.巴纳.食品用塑料包装材料阻隔功能、传质、品质保证和立法[M].北京：化学工业出版社，2004，1-519.
【关键词】茶色素 纸杯 色泽褐变 分光光度计
引言
茶叶是世界三大饮料作物之一，具有独特的风味特征和丰富的营养成分，不仅是人们经常饮用的日常饮品，而且同时具有药用、食用等多种功能。茶叶中决定茶水色香味以及营养价值的物质就是茶色素。不同的茶叶含有的茶色素不尽相同。绿茶为未发酵茶叶，其中的主要茶色素为茶多酚，茶多酚是从绿茶中提取的一类多酚类物质的总称，该物质具有抗氧化、抗肿瘤、抗衰老等广泛而确切的显著生物活性[1]。乌龙茶为半发酵型茶叶，其中主要营养成分为蛋白质、氨基酸以及部分茶多酚，其中的生物活性成分具有预防老化、降血脂等一系列保健功能。红茶属于全发酵型茶叶，鲜叶中的化学成分变化很大，茶多酚含量减少了90%以上，产生了茶黄素、茶红素等新成分，而这两种新成分也是使得红茶具有香甜味醇独特口感的决定性物质。同时茶红素是一种很强的抗氧化剂，能够帮助老化的机体抵抗生物氧化。茶黄素具有调节血脂，预防心血管疾病的功效[2]。然而茶水中的这些营养物质并不是很稳定，绿茶冲泡后在存放过程中由于茶水中的茶多酚类物质被氧化，其色泽不断加深。在高温时下，也会加快茶多酚类物质的氧化速率[3]。乌龙茶与红茶中的营养物质也有类似的反应过程。茶水中的营养物质被氧化后不仅会影响茶水色泽和口感，更重要的是会降低茶水的营养价值。
一次性纸杯是日常生活中常用的一次性容器，普遍用于餐饮行业、会议招待、家庭待客等场合。一次性纸杯在生产过程中为了达到隔水的效果，会在木浆纸的内壁上涂一层食品级聚乙烯隔水膜以保证纸杯的韧度、挺度和防水性[4]。但是，一次性纸杯对茶色及茶水风味的影响，目前尚未见类似报道。本文以绿茶作为实验对象，对比了纸杯和玻璃杯在容器保温性能、容器内层物质析出等因素对茶色以及茶水营养价值方面的影响。初步分析了一次性纸杯使茶色变深的原因。
1 仪器与试剂
1.1 主要仪器
HH-6恒温水浴锅（江苏天由有限公司），T6紫外可见光分光光度计（北京普析通用仪器有限公司），XS204电子分析天平（梅特勒-托利多仪器），735-2型数字温度计（德图）。
1.2 主要试剂
抗坏血酸，绿茶（碧螺春，购自当地超市），220mL无印花一次性纸杯（购自当地超市），玻璃杯（购自当地超市），PE粒子（购自当地纸杯企业）。
2 实验与结果
2.1 茶水变深原因探索
在两个白色无印花纸杯中分别放入称量好的1g绿茶和1g抗坏血酸试剂，倒入沸水后放置20分钟。观察茶水色泽。因为抗坏血酸具有抗氧化性，可以保护茶多酚类物质不被快速氧化，这一作用使得加入抗坏血酸的茶水在放置20分钟后色泽仍然澄清，而未加入抗坏血酸的对照组的茶水因为茶多酚类物质的氧化而颜色发生褐变。
2.2 分光光度计波长的选择
绿茶在常温条件下为黄色。为了寻找吸光度最大的波长，实验考察了茶水在400nm，410nm，420nm，430nm，440nm范围内的吸光度响应数值。从实验结果看，在波长为420nm的情况下，茶水的吸光度最大。
2.3 纸杯与玻璃杯保温效果对茶色的影响
温度是影响茶汤色泽的重要因素，温度越高茶汤色泽越深。浸泡茶叶的杯子由于材质不同，保温效果也不尽相同。试验通过模拟日常生活中泡茶的水温、浸泡茶叶时间对常见的纸杯、玻璃杯保温性能进行研究。本实验采用数显温度计，在10秒到10分钟内对刚刚倒入杯中的开水进行温度变化的监控，实验数据表1。
从实验结果可以发现，在沸水倒入两种材料的杯子后，纸杯的保温效果明显优于玻璃杯，最高温差高达12.15℃。
纸杯中的水温在沸水倒入时起就比玻璃杯高。如果用纸杯来泡茶，较高的水温会加快茶水中茶多酚类物质的氧化。通过分光光度计对茶水吸光度的测量发现，水温越高泡出来的茶水颜色越深，分光光度计的数值也越高。
2.4 纸杯与玻璃杯泡茶对茶色影响的模拟实验
（1）相同温度下纸杯与玻璃杯中茶水色泽对比情况。实验利用分光光度计考察了纸杯和玻璃杯在恒定水温65℃和75℃时茶水色泽的变化情况。将沸水倒入纸杯和玻璃杯后，将两种杯子放在恒定温度为65℃和75℃的两个恒温水浴锅中，用点温计测量温度恒定后在每个杯子中加入1g绿茶。每隔1min、5min、10min、20min、40min进行采样并检测。从实验结果可以看出，75℃水温泡出的茶水色泽比65℃水温泡出的茶水色泽吸光度要高，产生这个现象的原因是由于较高温度会促进茶水中茶多酚类物质加速氧化，从而导致茶水色泽偏深。无论是65℃还是75℃的水温，纸杯中的茶水色泽都比玻璃杯中的茶水色泽吸光度高，这一现象可能与纸杯内层淋膜的PE材质有关。
（2）纸杯内层PE材质在茶水浸泡过程中对茶色的影响。为了考察纸杯内层PE淋膜对茶水色泽的影响，实验按照纸杯盛放200mL水的接触面积计算PE粒子需要添加的质量在玻璃杯中模拟纸杯内层浸泡环境以排除其他因素对茶水色泽的干扰，计算公式如图1。在空白对照组和实验组的玻璃杯中分别加入1g绿茶，用200mL沸水浸泡。分别在1min、5min、10min、20min时用分光光度计对茶水色泽进行检测，记录数据。
根据计算结果，约78g的PE粒子表面积与200mL水接触的纸杯内层PE淋膜的表面相当。
利用分光光度计对三组实验组在10min、5min、20min时间段中的茶水色泽变化情况进行试验。实验结果如下。 从分光光度计的实验结果可以看出，在玻璃杯中加入78gPE粒子模拟纸杯泡茶的结果与用直接纸杯泡茶的结果类似，在茶叶经过1min到20min浸泡后茶水色泽与直接用玻璃杯泡茶的空白对照组相比都发生了茶水变深的现象。产生这一现象的原因可能与纸杯内层使用的PE淋膜有关。PE是特别重要的食品包装材料。在常温使用情况下，PE材料十分安全，而高水温会促使PE材料释放出一些化学物质。有相关文献报道，科研人员在PE粒子中发现几种相对分子质量羰基化合物和较高相对分子质量的醇类[5]。这些PE材料释放出的极少量有机物可能对茶水中的营养物质有促进氧化作用，导致茶水色泽变深同时降低茶水的营养价值。但这只是推测，目前还没有发现关于纸杯内层淋膜的PE材料对茶水营养物质有氧化作用的相关文献报道。
3 讨论
本实验根据日常生活中消费者使用一次性纸杯泡茶的习惯，选用大家平时常喝的绿茶作为实验对象，对比了纸杯和玻璃杯在容器保温性能、容器内层物质析出等因素对茶色以及茶水营养价值方面的影响。实验结果发现，一次性纸杯使茶水色泽变深的原因有以下几点：首先，由于纸杯的保温效果比玻璃杯好，导致相同条件下纸杯中的水温比玻璃杯的水温高，而较高的水温会加速茶水中茶多酚类营养物质的氧化。其次，纸杯内层淋膜PE材料（食品级聚乙烯）在较高水温的条件下释放的极少量羰基类化合物，可能也会促进茶水中茶多酚类营养物质的氧化，以上因素是造成一次性纸杯泡茶的茶色比相同条件下玻璃杯泡茶的茶色偏黄或偏深褐色的原因。从而使得茶水色泽变深。通过实验结果表明，我们建议消费者在平时日常生活中应尽量避免使用一次性纸杯泡茶，这样可以避免高水温或一些有机化合物对茶水中营养物质的影响，保证茶的色香味以及营养价值不被破坏。
参考文献
[1]何昱，洪筱坤，王智华.33批茶多酚高效液相色谱指纹图谱的质量控制研究[J].中国药学杂志，2006，41（2），139-143.
[2]李立祥，萧伟祥.茶多酚双液相氧化制取茶色素参数研究.信阳农业高等专科学校学报[J]，2003，13（1），43-46.
[3]叶倩.绿茶和菊花茶饮料色泽褐变机理和控制技术研究[D].浙江：浙江大学，2008 .
[4]闫宇飞.一次性塑料水杯与涂层纸杯的生命周期评价与分析[J].环境科学与管理，2011，36（6），174-179.
[5]O.G.皮林格，A.L.巴纳.食品用塑料包装材料阻隔功能、传质、品质保证和立法[M].北京：化学工业出版社，2004，1-519.