普洱茶發酵過程中茶多糖分子量變化研究

張文彥,劉文君,袁文俠,李亞莉,龔加順,＊

(1.云南農業大學食品科學技術學院,云南昆明 650201; 2.云南農業大學普洱茶學院,云南昆明 650201)

普洱茶發酵過程中茶多糖分子量變化研究

張文彥1,劉文君1,袁文俠2,李亞莉2,龔加順1,＊

(1.云南農業大學食品科學技術學院,云南昆明 650201; 2.云南農業大學普洱茶學院,云南昆明 650201)

從不同微生物發酵的普洱茶中提取茶多糖,并對其分離純化、分子量分析,明確茶多糖在發酵過程中的變化規律。采用熱水浸提乙醇沉淀法提取茶多糖,雙氧水脫色,再用凝膠色譜(GPC)法測定其分子量。結果表明,由木霉和酵母發酵的普洱茶多糖提取物中糖分與蛋白質含量均隨著發酵時間的延長而增加。由木霉發酵的普洱茶中多糖的分子量隨著發酵時間的延長先增大然后減小;由酵母發酵的普洱茶中多糖的分子量未呈現出規律性變化。結果表明,茶原料、發酵的微生物種類以及發酵時間等對發酵普洱茶中多糖分子量都有影響。

普洱茶,茶多糖,分子量,微生物

表 3 木霉發酵普洱茶階段樣中茶多糖分子量的變化

表 4 酵母發酵普洱茶階段樣中茶多糖分子量的變化

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

普洱茶 1-1(原料)、1-3(木霉發酵 20d)、1-7 (木霉發酵 60d);普洱茶 2-1(原料)、2-4(酵母發酵30d)、2-5(酵母發酵 40d) 由云南萬紅揚茶業有限公司提供;食用酒精、過氧化氫、氨水、苯酚 購自天津市化學試劑三廠;濃硫酸、葡聚糖、濃磷酸 購自天津市瑞金特化學品有限公司;考馬斯亮藍 G-250購自昆明杰輝生物技術有限公司。

722s型可見分光光度計 上海精密科學儀器有限公司;HH-2型數顯恒溫水浴鍋 常州市華普達教學儀器有限公司;旋轉蒸發儀 上海亞榮生化儀器廠;電子天平 沈陽龍騰電子有限公司;電熱恒溫鼓風干燥箱 上海中友儀器有限公司;移液槍,冰箱等。

1.2 實驗方法

1.2.1 茶多糖樣品的制備工藝 普洱茶樣(30g)→乙醇常溫浸泡 1d→過濾→茶渣→乙醇常溫浸泡 1d→過濾→茶渣→100mL 85℃蒸餾水浸提 2h→過濾→茶渣 +濾液Ⅰ→茶渣→100mL 85℃蒸餾水浸提 2h→過濾→茶渣 +濾液Ⅱ→合并濾液Ⅰ和濾液Ⅱ→旋轉蒸發儀濃縮至 50mL左右→加 3倍體積乙醇沉淀→過濾→收集沉淀→少量蒸餾水溶解→加 1/10體積過氧化氫 (氨水調 pH8.0)于 45℃恒溫水浴鍋中脫色 3h→加 3倍體積乙醇沉淀→過濾→收集沉淀→少量蒸餾水溶解→過濾→濾液→加 3倍體積乙醇沉淀→過濾→收集沉淀→55℃恒溫干燥箱干燥→茶多糖樣品

1.2.2 茶多糖糖分含量的測定[10]采用苯酚—硫酸比色法。茶多糖糖分含量按方程 y=0.0066x+ 0.0068(x為糖分含量,y為吸光度)進行計算, R2=0.9872。

1.2.3 蛋白質含量的測定[11]采用考馬斯亮藍比色法。蛋白質含量按方程 y=6.09x-0.001(x為蛋白質含量,y為吸光度)進行計算,R2=0.996。

1.2.4 茶多糖分子量的測定 采用 GPC法進行測定[12]。

2 結果與分析

2.1 木霉發酵普洱茶階段樣的茶多糖中糖分與蛋白質含量

原料、木霉發酵20d、木霉發酵60d普洱茶樣所制備的茶多糖樣品中糖分與蛋白質含量測定結果見表1。

表 1 木霉發酵普洱茶階段樣的茶多糖中糖分與蛋白質含量

從表 1可以看出,由木霉發酵的普洱茶多糖提取物中糖分與蛋白質的含量均隨發酵時間的延長而增加。

2.2 酵母發酵普洱茶階段樣的茶多糖中糖分與蛋白質含量變化

由表 2可看出,由酵母發酵的普洱茶多糖提取物中糖分與蛋白質的含量也是隨著發酵時間的延長而增加。

表 2 酵母發酵普洱茶階段樣的茶多糖中糖分與蛋白質含量

2.3 木霉發酵普洱茶階段樣中茶多糖分子量變化

用 GPC法對原料、木霉發酵 20d、木霉發酵 60d普洱茶樣所制備的茶多糖樣品進行分子量分析,結果見表3。

從表 3可以看出,由木霉發酵的普洱茶中茶多糖的峰位分子量、重均分子量、數均分子量、Z均分子量、分散度,原料的含量最低,隨著發酵時間的延長均呈現出先增大后減小的變化規律。

2.4 酵母發酵普洱茶階段樣中茶多糖分子量變化

采用 GPC法對原料、酵母發酵 30d、酵母發酵40d普洱茶樣所制備的茶多糖樣品進行分子量分析,結果見表4。

從表 4可以看出,由酵母發酵的普洱茶中多糖的峰位分子量,隨著發酵時間的延長先增大然后減小;重均分子量與數均分子量,隨著發酵時間的延長而逐漸減小;Z均分子量與分散度,隨著發酵時間的延長先減小然后增大。

3 討論

3.1 影響發酵普洱茶茶多糖中糖分及蛋白質含量的因素

兩種普洱茶茶多糖中糖分與蛋白質的含量均隨著發酵時間的延長而增加。這可能是普洱茶在發酵過程中纖維素、淀粉、果膠等非水溶性碳水化合物,在微生物、酶等作用下被分解為水溶性的碳水化合物,從而使糖分的含量得到提高[13]。另外,茶原料以及微生物種類等對其含量也有影響。同時,證實了茶多糖是一種與蛋白質結合的水溶性酸性糖蛋白,進一步說明茶多糖是一種糖蛋白,其中的蛋白質并非雜質,可能對其活性有重要貢獻[14]。

3.2 影響發酵普洱茶中茶多糖分子量的因素

由木霉發酵的普洱茶中茶多糖的峰位分子量、Z均分子量以及分散度等隨著發酵時間的延長均先增大后減小;而這些量在酵母發酵的普洱茶茶多糖中未呈現出一定的變化規律。這種差異可能與發酵時間、微生物及茶原料不同有關。

4 結論

4.1 由木霉和酵母發酵的普洱茶茶多糖提取物中糖分與蛋白質的含量均隨著發酵時間的延長而增加。

4.2 由木霉發酵的普洱茶中茶多糖的分子量,隨著發酵時間的延長先增大然后減小;由酵母發酵的普洱茶中茶多糖的分子量未呈現顯著的變化規律。

4.3 茶原料、發酵的微生物種類以及發酵時間等因素對發酵普洱茶中茶多糖的分子量都有影響。

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Study on changes of molecularweight of Puer tea polysaccharide during ferm entation

ZHANGW en-yan1,L IUW en-jun1,YUNW en-xia2,L IYa-li2,GONG Jia-shun1,＊
(1.Faculty of Food Science and Technology,Yunnan AgriculturalUniversity,Kunming 650201,China; 2.Faculty of Puer Tea,Yunnan AgriculturalUniversity,Kunming 650201,China)

The tea p olysaccha ride was extrac ted from Pue r tea fe rm e ta ted by d iffe rentm ic robe,then was sep a ra ted and p urifica tion and ana lyze its m olecula r we ight,so tha t we could c lea r its change the law in the p rocess of fe rm enta tion.Firs t of a ll,we used hotwa te r to extrac t and the e thanol to p rec ip ita te it;fina lly,the m olecula r we ight was de te rm ined us ing the Ge l Pe rm ea tion Chrom a tog rap hy(GPC)m e thod.The results showed tha t the contents of ca rbohyd ra te p a rt and p rote in p a rt in tea p olysaccha ride extrac ted from Pue r tea fe rm ented w ith trichode rm a and yeas twe re inc reased w ith inc reas ing fe rm enta tion t im e.The m olecula r we ight of tea p olysaccha ride in Pue r tea fe rm ented w ith trichode rm a was inc reased w ith fe rm enta tion t im e,and then dec reased w ith inc reas ing t im e.Howeve r,the m olecula r we ight of Pue r tea fe rm ented w ith yeas t had no s ignificant change the law.It sugges ted tha t the fac tors such as tea m a te ria l,m ic robe and fe rm enta tion t im e had obvious effec t on the m olecula r we ight of Pue r tea.

Pue r tea;tea p olysaccha ride;m olecula rwe ight,m ic robe

TS272.2

A

1002-0306(2010)03-0114-03

普洱茶原產于云南瀾滄江流域,屬于后發酵茶,為六大茶類中的黑茶類,是采用云南大葉種曬青毛茶為原料,經微生物固態發酵、干燥等工序加工而成[1]。國內外許多研究表明,普洱茶具有預防血脂升高的作用[2]。其中,茶多糖是普洱茶的重要活性成分,它對其風味和功效有重要的影響。茶多糖 (Tea polysaccharide)是一種相對分子質量約為 1×104～5×104的水溶性復合多糖,主要成分有葡萄糖、阿拉伯糖、核糖、半乳糖、甘露糖、木糖及果糖等,對人體具有重要的生理功能[3],其中,總糖量約占 1/3,蛋白質和果膠約占 1/3,灰分、水分及其他成分約占 1/3,易溶于熱水[4]。茶多糖具有降血糖、血脂,提高機體免疫力、抗凝血、抗血栓、耐缺氧、抗紫外線、X射線輻射等一系列特殊保健功能[5]。研究證明,一般隨著茶葉原料的老化含量增加[6]。茶多糖的提取一般采用水提工藝[7]。據分離純化后的茶多糖經紫外吸收圖譜表明,茶多糖中存在蛋白質,即茶多糖中的多糖與蛋白質呈緊密結合狀態,茶多糖實為一種糖蛋白[8]。茶多糖可開發成產品用于醫藥、保健食品行業[9]。茶多糖的研究主要集中在提取方法及其生理作用等方面,有關其在發酵過程中分子量及不同發酵批次的變化規律還不清楚。為此,提出研究普洱茶發酵過程中茶多糖分子量變化情況,為控制普洱茶的發酵條件提供理論依據。

2009-04-07 ＊通訊聯系人

張文彥 (1986-),女,碩士研究生,研究方向：食品生物技術。

國家自然科學基金(30760152,30660116);國家科技支撐計劃(2007BAD58B00)項目資助。