江冠宇,田曉菊,張惠玲*
1. 寧夏大學食品與葡萄酒學院(銀川 750021);2. 寧夏食品微生物應用技術與安全控制重點實驗室(銀川 750021)
歐李(Pruuus humilisBunge),民間別稱為山梅子和小李仁,為薔薇科李屬的灌木,是我國非常獨特的的果樹品種。它是一種藥食同源的新型水果,果實是主要的食用部位,富含多種營養物質。此外歐李果實富含人體易吸收的果酸鈣而被稱為“鈣果”[1],現代科學研究還證明,歐李葉片中含有望攻克1型糖尿病的重要活性成分y-氨基丁酸。歐李集果、仁、葉、根、花等綜合利用于一身,具有顯著的生態、保健、藥用、觀賞等價值[2]。經精心制成的歐李葉茶,不僅具有茶葉的香氣、韻味,而且具有明顯的強身健體之功效[3],對歐李的研究主要集中在果實上,而對歐李茶葉的研究多集中在加工工藝上。高婧等[4]參考傳統綠茶的加工技術,并將歐李葉制成綠茶成品,探索了漂燙、殺青時間對茶葉品質的影響;高婧等[5]對歐李葉發酵茶品質進行研究,還未見有關不同干燥方法下對歐李葉茶的研究。茶葉制作工藝中尤為重要的環節是干燥,常見的干燥方式有自然干燥、低溫干燥、微波干燥和熱風干燥[6-7]。
以歐李葉為原料,研究不同干燥方法對歐李葉袋泡茶營養成分的影響,并進行比較分析,旨在了解不同干燥方法的加工特性,為高品質歐李葉袋泡茶生產提供理論依據。
歐李葉,來自寧夏中衛;蘆丁,上海泰坦科技股份有限公司;甲醇,分析純,羅恩試劑有限公司;苦杏仁苷標準品、γ-氨基丁酸標準品、兒茶素標準品,國藥集團化學試劑有限公司。
WGL-125B鼓風干燥箱(天津市泰斯特儀器有限公司);Agilent LC-1200高效液相色譜儀(安捷倫科技有限公司),色譜柱C18柱(150 mm×4.6 mm,5 μm);泰斯特DK-98-Ⅱ電熱恒溫水浴鍋(天津市泰斯特儀器有限公司);Eppendorf 5418R離心機(德國艾本德股份公司);METASH UV-8000型分光光度計(上海元析儀器有限公司);Sartorius BSA223S分析天平(德國賽多利斯公司);GCMS-QP 2010氣相色譜-質譜連用儀(日本島津公司);57330-U手動固相微萃取(SPME)裝置(日本Konica Minolta公司);-2000型原子吸收分光光度計。
1.3.1 歐李葉袋泡茶制作工藝
歐李鮮葉→去雜→殺青→攤晾→干燥→粉碎→分篩→成品
操作要點:選擇無病蟲害、色澤嫩綠、新鮮的歐李葉,用清水清洗,洗掉葉面上的塵土和其他污物,瀝干其表面的水分,均勻地攤晾在干燥處,晾干。置于敞開的蒸鍋中汽蒸2 min,干燥,微型植物試樣粉碎機粉碎,用濾紙袋包裝(每袋2 g)[8-9]。
1.3.2 干燥試驗方法
1.3.2.1 熱風干燥
將經過殺青后的歐李葉茶置于80 ℃烘箱中,干燥時間為8 h。
1.3.2.2 低溫干燥
置于4 ℃冰箱中進行低溫干燥,直至干燥含量5%,停止干燥,干燥時間為24 h。
1.3.2.3 自然干燥
在晴天溫度較高時進行日曬。日曬時間為72 h。
1.4.1 理化指標測定
水分測定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》;總灰分測定參照GB 5009.4—1010;浸出物測定參照GB/T 8305—2013;鈣含量測定參照GB 5009.92—2016[10],磷含量測定參照GB 5009.87—2016。
1.4.2 功能性成分分析
1.4.2.1γ-氨基丁酸含量的測定
參考夏興莉等[11]檢測方法,以γ-氨基丁酸為標準品,計算得出標準曲線y=0.684 1x+0.005 6,R2=0.993 9。
1.4.2.2 總黃酮含量測定
采用分光光度法[12],以蘆丁為標準品,計算得出標準曲線y=0.010 8x+0.009 4,R2=0.999 4。
1.4.2.3 原花青素含量測定參考涂云飛等[13]檢測方法,以兒茶素為標準品,計算得出標準曲線y=0.498x-0.008 6,R2=0.991 4。
1.4.2.4 苦杏仁苷含量測定參考黃雪等[14]檢測方法,以苦杏仁苷為標準品,計算得出標準曲線y=30.206x+46.901,R2=0.999 6。
1.4.3 揮發性成分分析
1.4.3.1 頂空固相微萃取法(HS-SPME)[15-16]
稱取3 g茶粉于萃取瓶中,并放入60 ℃水浴鍋中平衡10 min,用75 μm CAR/PDMS萃取頭(已老化1 h,250 ℃,載氣流量1 mL/min)頂空萃取60 min,直接GC-MS進樣,解吸附3 min。
1.4.3.2 氣相色譜-質譜聯用法(GC-MS)
GC條件:進樣口溫度230 ℃;汽化溫度250 ℃;升溫程序起始溫度40 ℃,保持4 min后,以1.5 ℃/min升至70 ℃,保持1 min,以1 ℃/min升至90 ℃,以5 ℃/min升至120 ℃,以8 ℃/min升至250 ℃,保持5 min;載氣采用高純氦氣;流量1 mL/min。
MS條件:離子源溫度250 ℃;電離電壓70 eV;掃描范圍50~650 amu。
所有試驗平行測定3次,用M±SD表示,采用SPSS 20.0軟件進行數據分析。采用Origin、Excel進行繪圖。
從表1可以看出,水分及總灰分從高到低均是依次為低溫干燥、自然干燥、熱風干燥。茶葉中水浸出物對茶葉吸香有重要影響。水浸出物的多少決定內含營養成分和活性成分的含量高低[17]。自然干燥、熱風干燥、低溫干燥水浸出物含量分別為44.96%,44.75%和45.34%,所以熱風干燥的浸出物含量于其他2種袋泡茶。低溫干燥中鈣含量(1 600 mg/kg)顯著高于熱風干燥(1 493 mg/kg)和自然干燥(1 528 mg/kg)(p<0.05)。

表1 不同干燥方法下歐李葉袋泡茶理化指標

表2 不同干燥方法下歐李葉袋泡茶功能成分
經過不同干燥工藝后,歐李葉袋泡茶的主要活性成分出現顯著性的差異變化。經自然干燥、熱風干燥和低溫干燥后,在低溫環境下GABA含量均不同程度升高。這是由于低溫處理可加速蛋白質分解,活化GABA合成酶谷氨酸脫羧酶(GAD)催化谷氨酸合成GABA,同時在低溫條件下GABA代謝酶(GABA-T)的活性降低,阻礙GABA代謝,使GABA得到富集[18]。通過對不同干燥方式歐李葉袋泡茶總黃酮含量測定的比較,從高到低依次為低溫干燥(5.24%)、自然干燥(5.03%)、熱風干燥(4.87%),可能與熱風干燥過程中的美拉德反應、氧化反應有關[19-20]。熱風干燥會使黃酮含量變少,原花青素、γ-氨基丁酸等活性物質含量則不同程度增減,而自然和低溫干燥后其含量都上升。

圖2 自然干燥袋泡茶揮發性香氣成分GC-MS總離子色譜圖
通過GC-MS檢測出3種不同干燥方式的歐李葉袋泡茶揮發香氣成分,得到的總離子流圖分別見圖1~圖3,香氣成分分析見表3。3種茶葉揮發性香氣在種類、數量和相對含量上有顯著差異,經分析,揮發性成分共47種,熱風干燥歐李葉袋泡茶檢測出其中的21種,自然干燥歐李葉袋泡茶檢測出其中的23種,低溫陰干歐李葉袋泡茶檢測出其中的27種。熱風干燥揮發性成分相對含量較高的6種,從高到低為2-壬醇、苯乙醇、異己酸乙酯、羅勒烯、右旋萜二烯[14]、甲乙酮,自然干燥揮發性成分相對含量較高的6種,分別為己酸環己酯、甲基庚烯酮、甲酸香葉酯、右旋萜二烯、乙烯乙基甲酮、L-蘇糖醇,低溫干燥揮發性香氣成分含量較高的5種成分,從高到低為(Z)-己酸-3-己烯酯、β-紫羅蘭酮、丙酯酸己酯、苯乙醇、苯甲醛。熱風干燥和自然干燥有7種共同的香氣成分,自然干燥和低溫干燥則具有相同的 11種較高含量的香氣成分,熱風干燥和低溫干燥有乳酸乙酯、正己醇等9種共同香氣成分。

圖1 低溫干燥袋泡茶揮發性香氣成分GC-MS總離子色譜圖

圖3 熱風干燥袋泡茶揮發性香氣成分GC-MS總離子色譜圖

表3 3種干燥方式歐李葉袋泡茶中的揮發性風味物質比較

接表3
2.3.1 醛酮類化合物
酮類的產生途徑一般由氨基酸降解或脂肪降解、氧化及微生物分解代謝而來,具有花香、果實香味、油味、脂肪味或奶酪味,碳鏈越長風味越濃郁[21],酮類物質閾值較低,賦香能力較強[15]。由表3可知,熱風干燥、自然干燥、低溫干燥共鑒定出17種醛酮類化合物,相對總含量分別為12.06%,19.09%和21.96%,熱風干燥含有其中的6種,其中含量最高的有甲乙酮、甲基庚烯酮,具有刺激性氣味、水果香氣和新鮮清香香氣。自然干燥含有其中的8種,最高的有乙烯乙基甲酮、甲基庚烯酮,主要呈現出水果香氣和刺激性氣味。低溫干燥含有其中的10種,相對含量最高的有β-紫羅蘭酮、苯甲酮,呈現出紫羅蘭花香味和苦杏仁味,與熱風干燥相比,自然干燥、低溫干燥所含醛酮類種類豐富、相對含量高,是2種袋泡茶重要的呈香物質。
2.3.2 酯類化合物
酯類與內酯類物質主要來源于低碳脂肪酸,通過輔酶A與醇類形成酯類及氨基酸與酮酸的轉化,賦予其果香、花香、甜香等令人愉快的香氣[22-23],3種袋泡茶共鑒定出13種化合物,其中熱風干燥含有其中的8種,自然干燥含有其中的6種,低溫干燥含有其中的7種,相對含量分別為16.43%,16.34%和18.1%。(Z)-己酸-3-己烯酯在低溫干燥中占比含量最大,具有梨子香味。
2.3.3 醇類化合物
由表3可知:3種袋泡茶共鑒定出8種醇類化合物,相對總含量分別為熱風干燥(21.14%)、自然干燥(5.31%)、低溫干燥(6.51%),其中相對含量最高的是苯乙醇,存在于熱風干燥和低溫干燥歐李葉袋泡茶中,具有玫瑰香氣。醇類化合物是其重要的呈香物質。
2.3.4 烯類化合物
萜烯類化合物,是植物體中由乙酰CoA合成的次級代謝產物,以游離態和無味的糖苷結合態存在[24],3種袋泡茶共鑒定出6種物質,熱風干燥含有其中的3種,自然干燥含有其中的3種,低溫干燥含有其中的2種,主要呈現為鮮花香氣和水果類香氣,對袋泡茶的風味產生重要影響。
2.4.1 不同干燥方式下歐李葉袋泡茶PCA分析
將3種不同干燥方式的歐李葉袋泡茶中揮發性成分進一步進行PCA分析,結果見圖4。可將自然干燥、熱風干燥、低溫干燥進行很好的區分(PC-1和PC-2總占比為79%)。3組樣品分布在不同象限,可以被PC-1和PC-2區分開,說明3組樣品在揮發性成分的組成上有明顯差異,自然干燥分布在PC-1的正半軸,與低溫干燥和熱風干燥相距較遠。

圖4 不同干燥方式下歐李葉袋泡茶香氣PCA分布圖
2.4.2 不同干燥方式下歐李葉袋泡茶熱圖特點
根據圖5可以看出,揮發性化合物從上到下聚為兩大類,烘干袋泡茶聚為一類,曬干袋泡茶和低溫干燥聚為一類。

圖5 歐李葉袋泡茶揮發性化合物熱圖
研究歐李葉袋泡茶的干燥工藝,不同干燥工藝對歐李葉袋泡茶的理化指標和活性成分有一些影響。試驗結果表明,歐李葉袋泡茶低溫陰干干燥工藝對活性物質影響較小一些,采用烘箱干燥、自然干燥和低溫干燥等加工手段干燥歐李葉,結果表明,3種袋泡茶的揮發性成分差異顯著,熱風干燥香氣欠佳,低溫干燥和自然干燥保留了原有的香氣,而低溫干燥活性成分含量最高,通過不同干燥方式可為歐李葉袋泡茶的開發提供參考,而且還具有很高的經濟開發價值。