《食品科学》：福建农林大学黄艳副教授等：3 种食品级消泡剂对乌龙茶饮料风味的影响

茶饮料是一种广受欢迎的饮品，其风味品质是消费者关注的焦点。在茶饮料工业化生产中，浸提、离心、灌装、调配等环节易产生大量泡沫。过量泡沫不仅会降低生产效率、导致灌装精度下降，还可能引发茶汤氧化变质，直接影响产品感官品质。因此，在茶饮料生产过程中，如何高效去除泡沫，同时最大程度维持其原本的风味品质，是当前茶饮料行业发展中亟需解决的核心问题。消泡剂作为食品工业中常用添加剂，凭借高效、经济的消泡与抑泡能力，被广泛使用。常用的消泡剂以聚醚类、有机硅类和复合型等为主，其消泡效率与安全性已有一定的研究基础，多聚焦于消泡剂的消泡效果与残留量控制。然而，消泡剂对茶饮料中香气与滋味影响的研究较少，影响机制尚未明确。

乌龙茶的风味品质由各种挥发性香气物质（如酯类、醇类、酮类等）与非挥发性滋味物质（如茶多酚、氨基酸等）共同决定，其中香气是决定茶叶品质和消费者接受度的关键因素。香气形成源于不同种类、浓度的挥发性化合物构成的混合体系，塑造了茶的风味特征。有研究表明，随着消泡剂浓度升高，茶饮料会出现品质劣变现象。然而，不同类型消泡剂在适宜浓度下对乌龙茶饮料香气物质组成、关键风味特征影响的系统性研究仍较为缺乏，无法为生产中工艺优化与消泡剂的科学选择提供理论支撑。

福建农林大学安溪茶学院的黄珊由美、张伟明、黄艳*等以‘肉桂’品种乌龙茶为原料制备茶饮料，选取硅氧烷、硅酮、有机硅乳化液3 种常用的食品级消泡剂为研究对象，通过设置3 个添加量梯度，结合消泡效果、理化分析和感官审评，筛选出各消泡剂的最适添加时机和添加量，再用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（HS-SPME-GC-MS）联用技术，分析该添加量对茶饮料香气物质组成、关键差异风味物质的影响。同时，通过正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）、Kruskal-Wallis H检验与相对香气活性值（ROAV）分析，明确最适添加量下不同消泡剂对乌龙茶饮料风味的影响，以期为茶饮料生产企业的质量控制、风味优化提供科学依据，同时也为其他植物饮料体系中消泡剂的合理应用提供参考。

1 3 种消泡剂消泡效果分析

添加时机和添加量梯度显著影响F695的消泡效率。如表1、图1A所示，泡沫产生前添加消泡剂组，F695-5 FIR达93.59%，F695-25和F695-45 FIR为100%，可以完全抑制泡沫形成。泡沫产生后添加显示，F695-5 FIR仅为32.49%；F695-25 FIR增加到60.36%，F695-45可以彻底消除泡沫，表明FIR随消泡剂添加量升高显著增强。此外，CK在泡沫产生后未添加消泡剂的FIR极低，表明未添加消泡剂时泡沫自然消散可忽略。综上，低添加量的F695在泡沫产生前添加可抑制大部分泡沫形成，在泡沫产生后则需高添加量（45 mg/kg）的消泡剂才能彻底消除泡沫。

如表1、图1B所示，泡沫产生前添加，随添加量升高，泡沫高度从CK的2.42 cm降至F3011-45组的0 cm，达到完全抑制的效果；而低添加量F3011-5的FIR仅为53.14%，较同添加量泡沫产生后添加的FIR增加4.58%；添加量25 mg/kg时，两种添加方式的FIR才超过90%；F3011-45组在两种添加方式能完全消除泡沫。综上，在生产中使用中等添加量的F3011才能达到预防和清除泡沫效果。

F1520不同添加时机的消泡效果如表1、图1C所示。结果表明泡沫产生前添加，F1520-5的FIR为78.79%，达到了抑制大部分泡沫的效果，添加量达到25 mg/kg时，抑泡效果达到最好；泡沫产生后添加相比泡沫产生前添加的效果更差，如F1520-5的FIR仅为44.14%，明显低于泡沫产生前添加的FIR，且在高添加量时，FIR仅为67.66%。综上，低添加量的F1520在泡沫产生前添加可抑制大部分泡沫形成，在泡沫产生后添加高添加量消泡剂也难以彻底消除泡沫。

因此，泡沫产生前添加消泡剂的抑泡效果优于泡沫产生后的破泡效果，其中F695和F1520可以在5 mg/kg的低添加量下抑制大部分泡沫的形成。值得注意的是，虽然高添加量消泡剂可完全抑制泡沫的产生，但会引发感官劣化。

2 3 种消泡剂处理对茶饮料理化性质的影响

为探究消泡剂处理前后制成茶饮料的主要滋味特征差异，利用分光光度计对CK及消泡剂处理茶饮料的主要滋味成分进行测定，结果如表2所示。通过对比CK与不同添加量3 种消泡剂处理组发现，消泡剂未显著影响茶多酚、游离氨基酸、黄酮、可溶性糖及茶皂素等生化成分，茶多酚质量浓度在3.77～4.02 mg/mL范围内，游离氨基酸质量浓度为0.19～0.21 mg/mL，黄酮质量浓度为0.56～0.60 mg/mL，可溶性糖质量浓度为 0.68～0.72 mg/mL，茶皂素质量浓度为4.65～4.86 mg/mL，以上波动幅度10%左右，差异不显著（P＞0.05），表明消泡剂处理对茶汤基础呈味物质无干扰。推测消泡剂通过降低泡沫液膜表面张力的物理方法来实现消泡，内含的硅氧基团化学性质稳定，未与茶汤中多酚、氨基酸等化合物发生化学反应。也可能是消泡剂的剂量不足以影响茶汤基质中上述化合物的物理化学稳定性。

3 3 种消泡剂处理对茶饮料感官品质的影响

添加的3 种消泡剂在颜色、质地和气味上各有不同，如表3所示。对不同添加量、类型的消泡剂处理的乌龙茶饮料进行感官评价，结果见表4。5 mg/kg消泡剂处理后的汤色、香气、滋味评分及总分与CK组无显著差异；随添加量升高至25、45 mg/kg，各指标评分均显著下降，且出现汤色浑浊、涩感增强、香气减弱与异味产生等现象。低添加量处理中，F695组滋味评分最优，F1520组香气评分最优，且总分最高，为58.90±0.54。因此，后续研究围绕低添加量（5 mg/kg）的不同消泡剂对乌龙茶饮料风味的影响，对其香气特征进行深入分析。

4 3 种消泡剂低添加量处理对茶饮料香气成分的影响

采用HS-SPME-GC-MS技术分析挥发性化合物组成和相对含量，结果如表5所示，共检测到112 种挥发性物质。根据化合物类型将其分为醇类（21 种）、醛类（21 种）、酮类（20 种）、酯类（12 种）、酸类（5 种）、芳香烃类（9 种）、内酯类（3 种）、吡嗪类（8 种）、吡咯类（3 种）、吲哚类（2 种）、其他（8 种）。由图2A可知，CK和3 种低添加量消泡剂处理所制的茶饮料挥发性化合物含量差异显著（P＜0.05），挥发性化合物含量由大到小为CK组＞F1520-5组＞F3011-5组＞F695-5组。

以112 种共有香气组分作为因变量，不同处理作为自变量，建立OPLS-DA模型。结果显示（图2B），不同消泡剂处理的样品得到有效区分，其中模型的判别指标RX2为0.97，RY2为0.988，Q2为0.873，且Q2回归线与纵轴的相交点小于0，表示模型具有可靠性且不存在过拟合现象（图2C）。

5 消泡剂处理茶饮料的香气成分差异分析

以VIP＞1、P＜0.05为条件筛选出28 种特征香气化合物。为直观呈现不同样本中目标化合物的相对丰度差异，层次聚类热图展示了各化合物在不同条件下的Z-score标准化结果（图3）。热图颜色从蓝色渐变至红色，直观体现化合物在不同条件下的含量差异。其中，甲基庚烯酮、反式-2,4-庚二烯醛、茉莉内酯、反式-橙花叔醇、苯甲醛、茶吡咯、苯乙醇、芳樟醇、二氢芳樟醇等化合物在CK组中的含量较高，而经过3 种消泡剂处理后，这些化合物的含量显著降低，表明消泡剂对这些化合物的挥发性或稳定性存在抑制作用。2,4-二叔丁基苯酚、环氧-β-紫罗兰酮、反式-2-癸烯醛、2-十一烯醛等在低添加量F3011处理下呈现升高趋势，棕榈酸、顺式-芳樟醇氧化物在低添加量F1520和F695处理组中含量升高。

综上，3 种消泡剂低添加量处理对茶饮料香气成分有显著影响，会抑制大部分香气物质的释放，且3 种消泡剂的抑制程度不同。

6 差异香气物质的ROAV分析

挥发性化合物对茶叶香气影响和作用不仅取决于其相对含量和比例，还受到ROAV影响。ROAV能够衡量挥发性成分对茶叶香气的贡献度，可用于特征挥发性物质的筛选。一般而言，ROAV≥1的化合物属于样品的关键风味化合物，而0.1≤ROAV＜1的化合物则对样品整体风味具备修饰作用。

对28 个关键香气物质开展ROAV分析（表6）。依据ROAV＞1、VIP＞1，筛选出21 种关键差异挥发性成分（图4），包括反式-芳樟醇氧化物、苯乙酸甲酯、橙花醇、反式-橙花叔醇、(3E,5E)-辛-3,5-二烯-2-酮、芳樟醇、苯甲醛、苯乙醛、氧化芳樟醇C、β-紫罗酮、顺-茉莉酮、反式-2-癸烯醛、二氢芳樟醇、环氧-β-紫罗兰酮、反式-2,4-庚二烯醛、顺式-芳樟醇氧化物、苯乙醇、甲基庚烯酮、吲哚、苯乙腈、2,4-二叔丁基苯酚。

香气化合物含量变化规律大致可分为3 类：第1类是除CK组外，F1520组最大，包括二氢芳樟醇、苯乙腈、反式-橙花叔醇、芳樟醇、反式-芳樟醇氧化物、苯乙醇、苯乙酸甲酯、苯乙醛、吲哚、苯甲醛、顺-茉莉酮、氧化芳樟醇C和(3E,5E)-辛-3,5-二烯-2-酮；第2类是除CK组外，F3011组最大，包括甲基庚烯酮、橙花醇、反式-2,4-庚二烯醛和β-紫罗酮；第3类是CK组未发现该物质，添加低添加量的消泡剂后该物质则出现，包括顺式-芳樟醇氧化物、反式-2-癸烯醛、环氧-β-紫罗兰酮和2,4-二叔丁基苯酚。综上，在添加低添加量消泡剂后，大部分香气物质的含量有所减少，但与其他种消泡剂相比，F1520组的香气物质含量减少程度较轻。

筛选的21 种关键挥发性成分的主要气味特征可归纳为花香、果香、蜜香、甜香和清香5大类。通过将具有相同气味属性的化合物ROAV进行相加（图5），可以更直观地反映不同处理组在整体香气特征上的差异。结果表明，F1520组与CK组最为接近，其果香、蜜香及清香特征均未表现出显著差异，说明该消泡剂对乌龙茶饮料的关键香气特征影响较小。相反，F695组和F3011组在5 类主要气味特征上均与CK组存在显著差异，其可能对芳香物质的释放或保持产生不利影响。综合分析，F1520在兼顾消泡效果与香气保持方面表现最佳，具有在乌龙茶饮料生产中优先应用的潜力。

7 讨 论

本研究系统分析了3 种不同类型消泡剂（F695、F3011、F1520）在不同添加量下对乌龙茶饮料消泡率、理化指标及风味品质的综合影响。

本研究发现，茶饮料中消泡剂的添加时机和添加量是决定其应用效果的关键因素。在泡沫产生前，低添加量（5 mg/kg）的F695和F1520即可达到理想的抑泡效果，这与前人关于高效消泡剂在低用量下即可通过改变液体的表面性质来抑泡的结果一致。然而，当添加量升高至25、45 mg/kg时，茶汤出现汤色浑浊、涩感增强及异杂味等问题，导致感官品质显著下降。造成此现象的原因可能有：过量的消泡剂分子可能因其疏水特性在茶汤中形成胶束或微乳液，对光线产生散射，从而导致汤色浑浊；消泡剂本身含有的硅基类化合物，过量添加会引入令人不悦的异味。在茶饮料生产中，盲目提高消泡剂用量以追求极致消泡效果的做法是不可取的，可利用消泡剂添加时机，在消泡效率与感官品质之间寻求最佳平衡点。

3 种消泡剂均显著抑制了大部分挥发性物质的释放。这一现象可能是消泡剂改变了气-液界面的性质。消泡剂作为降低表面张力的添加剂，其分子会优先吸附并占据气-液界面，形成一层分子膜。这层膜不仅可以通过降低界面张力来破坏泡沫的稳定性，同时也可能构成了挥发性香气分子向气相逸出的物理屏障，从而普遍地抑制了香气的释放。尽管存在普遍抑制，但不同类型的消泡剂对香气的影响程度存在显著差异。F1520组的香气物质含量减少程度最轻，且其果香、蜜香和清香与空白对照组（CK）无显著差异，这与其乳化液的类型密切相关。相较于F695和F3011，F1520中可能含有某些表面活性物质，使其在茶汤体系中形成更小、更分散的胶束，其对界面的占据可能不如前两者致密和刚性，从而为部分香气分子提供了更佳的逸出通道。此外，不同消泡剂分子的化学结构及其与特定香气分子的相互作用（如疏水作用）可能存在选择性，这导致了其对不同种类香气物质抑制程度的差异，最终表现为整体香气的改变。再者，研究中CK组未检测到顺式-芳樟醇氧化物、环氧-β-紫罗兰酮等物质，而在消泡剂处理组中被检测到，这说明消泡剂的添加可能通过改变茶汤基质环境，促进了关键香气物质的转化：如芳樟醇在CK组的含量最高，而添加消泡剂后含量显著下降，同时顺式-芳樟醇氧化物含量明显上升，这说明芳樟醇可能发生了氧化。有研究表明，芳樟醇在酸性条件下能加快向芳樟醇氧化物转化。

综合消泡效果与风味保留度，在乌龙茶饮料泡沫产生前添加5 mg/kg的F1520，是实现其消泡的最优选择。其在低添加量下实现有效消泡，并最大程度地维持了茶汤原有的风味完整性，对其主要理化指标无显著影响，特别是成功保留了乌龙茶标志性的果香与蜜香，这一发现对工业化生产具有重要指导意义。在其他饮料如果汁的研究中发现，适合质量浓度（30 mg/L）的消泡剂有利于解决空气汽提过程中果汁产生大量泡沫的问题，并且未干扰目标香气化合物的提取，理化性质仅抗坏血酸减少了15%。该研究结果与本研究共同印证了消泡剂在饮料加工中解决泡沫问题的有效性，但两者亦存在差异：本研究是更为复杂、对香气物质更为敏感的茶汤体系，香气物质的损失难以避免。同时，本研究还存在一定局限性：研究仅聚焦于消泡效果和静态风味分析，未能追踪消泡剂在茶饮料长期贮藏过程中对风味稳定性的影响；对于消泡剂与具体香气物质（如芳樟醇、苯乙腈等）之间的分子间作用机制，尚需通过更深入的技术手段予以阐明。为此，未来研究可借助分子对接或分子动力学模拟等计算化学方法，从分子层面深入探究消泡剂与关键香气分子在气-液界面的相互作用，以期为开发风味影响更小的新型消泡剂提供理论指导。

作者简介

通信作者：

黄 艳 副教授

福建农林大学安溪茶学院

黄艳， 茶学博士，中共党员，福建农林大学安溪茶学院副教授，福建省高层次人才，中国农技协福鼎白茶科技小院责任专家。主要从事茶叶加工与品质调控、茶叶风味化学及标准化研究工作，在白茶加工贮藏关键技术、乌龙茶做青工艺创新等方面取得突出成果。主持或参与国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建省星火项目等多项科研课题；在《Food Chemistry》《Food Chemistry：X》《茶叶科学》等刊物发表多篇学术论文；为主要成员参与制定《白茶加工技术规范》国家标准及其英文版、《白茶产地溯源 近红外光谱法》国家标准、福建省地方标准《传统白茶形态图卡》，并参与国际标准ISO 20716（乌龙茶）和ISO 20680（白茶）的研制工作。以第一完成人获授权国家发明专利1 项、软件著作权3 项；参与项目荣获福建省科技进步一等奖、福建省标准贡献一等奖、神农中华农业科技奖一等奖等多项奖励 。

第一作者：

黄珊由美 硕士研究生

福建农林大学安溪茶学院

黄珊由美，硕士研究生在读，中共党员。本科毕业于广东海洋大学园艺专业，就读期间获校级一等奖学金2 次、二等奖学金1 次，校级三好学生标兵2 次、三好学生2 次。现就读于福建农林大学安溪茶学院，研究方向为茶叶智慧生产与加工工程，近期主要围绕茶叶品质及感官审评技术，茶饮料的风味互作等。就读期间荣获国家奖学金、校级一等奖学金。以第一作者发表SCI一区论文1 篇，在国内核心期刊发表论文4 篇 。

引文格式：

黄珊由美, 张伟明, 张鹏, 等. 3 种食品级消泡剂对乌龙茶饮料风味的影响[J]. 食品科学, 2026, 47(9): 216-228. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251107-056.

HUANG Shanyoumei, ZHANG Weiming, ZHANG Peng, et al. Impact of three food-grade defoamers on the flavor of oolong tea beverage[J]. Food Science, 2026, 47(9): 216-228. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251107-056.

实习编辑：彤禾；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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