國儀量子掃描電鏡助力夏茶蒸汽爆理后的微觀結構分析

——福州大學倪莉教授《Food Chemistry》：蒸汽爆破技術讓夏茶華麗變身，冷泡白茶新風尚！

夏茶的細胞壁厚，香氣低，苦味強，通常被認為不適合制作高品質的茶葉。這種天然的劣勢不僅限制了茶葉的經濟價值，也帶來了一定程度的農業資源浪費。如何提升夏茶的品質、打破其在加工利用上的瓶頸，成為了食品科學與茶葉加工領域亟待解決的問題。

針對上述問題，福州大學食品科學技術研究所倪莉教授和劉志彬副研究員團隊借助國儀量子掃描電鏡進行了深入研究，探討了蒸汽爆破技術（SET）的潛力，該技術將葉子暴露在高壓蒸汽中，然后快速減壓 。研究團隊成功開發出一種改善夏茶風味、提高其冷泡提取率的全新工藝。該研究以題為“Improving the utilization of summer tea leaves through steam explosion technology: flavor transformation and cold-brewing feasibility"的研究論文，在線發表在國際頂級期刊《Food Chemistry》（Q1，IF: 9.8）上 。作者之一為福州大學博士生梁 。

掃描電鏡揭示微觀孔隙結構變化

研究團隊首先關注了處理手段對茶葉物理結構的改變。孔隙結構分析和掃描電鏡成像的證據突出了蒸汽爆破對茶葉結構的影響。在最佳條件（0.6 MPa, 180 s）下，該處理在充分破壞以促進組分釋放和保留關鍵結構特征之間取得了平衡。這種破壞直接促進了多酚等有效物質的釋放。然而，掃描電鏡的觀測也表明，過大的壓力（如1.0 MPa）會導致過度破壞，導致結構完整性降低，揮發性和熱敏性化合物可能會損失。

圖1. 蒸汽爆破前后茶葉孔隙結構與微觀形貌的表征

風味物質轉化與“蒸汽爆破白茶"的誕生

除了物理結構的改變，內部化學風味的轉化更為關鍵。蒸汽爆破過程中產生的高溫使茶葉中的內源性酶失活。這種短暫的蒸汽爆破與干燥相結合，與白茶的生產方法非常相似，因此團隊將這種最終產品定義為“蒸汽爆破白茶"（SET-WT）。

通過感官評估、GC-MS和UPLC-QTOF-MS的綜合分析，感官評估顯示，與未經處理的夏季茶葉（L-WT）相比，SET-WT的苦味和澀味顯著減少。數據顯示，總黃烷醇、總黃酮醇、總酚酸和咖啡堿的含量在蒸汽爆破后分別下降了15.61%、28.13%、35.28%和22.14%。蒸汽爆破通過減少不受歡迎的苦味和澀味來增強茶的感官特性，同時豐富了甜味、花香、堅果味和木質味。感官分析表明，蒸汽爆破茶的味道與用春茶制成的白茶相當。

圖2. 蒸汽爆破白茶與不同茶葉樣本的風味化合物聚類及感官評價對比

高提取率與冷泡茶的新選擇

快節奏的現代生活使得冷泡茶越來越受歡迎。蒸汽爆破顯著增加了夏季茶葉細胞壁孔隙度，促進了芳香化合物的釋放。這種結構的改變提供了一個機會，即通過將茶作為冷泡飲料來制備，從而提高泡茶的便利性。研究團隊發現，即使在冷泡條件下，蒸汽爆破也能提高揮發性化合物、多酚和可溶性糖的提取效率。由此產生的冷泡茶湯呈現出與熱泡樣品相當的風味特征。

圖3. 蒸汽爆破白茶在不同沖泡條件下的可溶性物質提取效率

本研究強調了蒸汽爆破技術作為一種提高夏季茶葉利用效率的新方法的潛力。經過處理的茶葉表現出的這些屬性與用春茶制成的白茶的質量相匹配，驗證了它在升級低檔茶中的應用。這些結果提出了一個可持續的解決方案，以提高夏茶的市場價值，同時解決農業浪費的挑戰。