鄭浩楠,劉仁鎧,彭鐮心,向達兵,邱愛東,姜良珍
(農業農村部雜糧加工重點實驗室,成都大學 食品與生物工程學院,四川成都 610106)
傳統苦蕎茶一般是以苦蕎籽粒為原料經熟化等程序加工制成,而對其植株的葉、莖、麩皮等其他部位棄而不用。黃酮是苦蕎最受關注的營養成分之一。為充分利用苦蕎植株的營養價值,現階段的研究常以苦蕎植株的不同部位為原料或復合其他原料,引入新型加工技術,進行新型苦蕎茶的研制。根據原料來源的不同,苦蕎茶可分為苦蕎全麥茶、苦蕎胚芽茶、苦蕎葉(芽)茶、苦蕎麩皮茶、苦蕎全株茶和復合苦蕎茶等類型。根據加工方式的不同,苦蕎茶又可分為苦蕎發酵茶、速溶苦蕎茶和液態苦蕎茶等類型。
全麥型苦蕎茶是以苦蕎籽粒為原料,經過篩選、清洗、脫殼、蒸煮、干燥、碾成米粒狀、烘焙和包裝等工序加工而成[1]。其工藝操作相對簡單,保留了苦蕎籽粒自身的完整性,具有麥香味,為大眾所熟知,歷史悠久。但在蒸煮的過程中,蘆丁在酶作用下易被降解為槲皮素和蕓香糖,導致其總含量降低。
種子萌發過程能有效誘導苦蕎活性物質的累積。將浸泡后的黑苦蕎籽粒反復進行避光和萌發操作,至獲得整齊程度高且芽長為0.1~0.5 cm的苦蕎芽,進一步通過低溫焙烤等工序可獲得苦蕎胚芽茶,又稱為全胚茶[2]。該茶較好保留了苦蕎籽粒的營養成分,且其總黃酮及γ-氨基丁酸等功能性成分的含量較未萌發籽粒茶均有大幅提高,茶香濃郁。
將新鮮的苦蕎葉(葉芽),以傳統制茶方式,經過攤晾、萎凋、殺青、揉捻、揀梗、成形、烘干、提香、回潮和復烘等步驟可制得苦蕎葉(芽)茶[3]。該茶加工過程有效去除了苦蕎葉的草腥味,保留了原味清香,且減少了營養損失,茶香濃郁,總黃酮含量高,可達到130 mg·g-1。
將苦蕎麩皮磨碎,與水按一定比例混合,經擠壓、脫水、干燥和烘焙,可制成苦蕎麩皮茶,又稱全麩茶[4]。苦蕎麩皮茶的研制有效促進了麩皮的高值化利用。麩皮中總黃酮的含量顯著高于苦蕎植株的其他部位,因此麩皮茶的總黃酮含量較高。
將苦蕎全株收獲、殺青、干燥和粉碎制得全株粉。另對苦蕎籽粒進行精選、浸泡、脫水熟化、去殼和磨粉制得苦蕎籽粒粉。將兩種粉末按比例進行混合,經過造粒成型、脫水、二次熟化和包裝等工序制成茶,即為苦蕎全株茶[5]。由于原料中含有苦蕎植株全株成分,且打粉和造粒過程有效促進了黃酮等活性物質的釋放和溶出。因此,苦蕎全株茶的總黃酮含量相對較高,可達(28.58±4.74)mg·g-1,明顯高于單純以籽粒為原料的全麥型苦蕎茶。
復合型苦蕎茶是以苦蕎為主要原料,將其他花茶或藥食同源植物作為輔料,經過原料混合、粉碎、烘烤等工序加工而成。將苦蕎麥麩與菊花、薄荷等按一定比例混合,經粉碎、烘烤等工序加工后的復合茶,茶湯清澈,呈明黃色,兼具菊花、薄荷的清香和明顯的苦蕎麥香味,且有效利用了苦蕎麥麩中所含的蘆丁等生物活性成分[6]。將黃精、葛根、枸杞、山藥和茯苓等多種藥食同源植物的水溶液分批次混合、浸泡苦蕎籽粒,并通過干燥、炒制等工序制成的復合茶,口感良好,黃酮含量高,儲存穩定性好,且增加了其他功效成分。
在傳統茶加工工藝的基礎上,通過微生物發酵,有效利用微生物的酶系對苦蕎營養成分進行代謝轉化,可制成發酵苦蕎茶。發酵過程有效保留了苦蕎本身的活性功能成分,且增加了茶本身的營養和保健功效。以黑曲霉發酵苦蕎葉,葉中酚類化合物的含量隨發酵時間變化而變化,進而影響了其抗氧化活性。苦蕎籽粒經紅曲霉發酵后,其中洛伐他汀、輔酶Q10和色價等含量隨發酵時間延長而逐漸上升,但總黃酮、總多酚和抗氧化活性在發酵后呈現下降趨勢[7]。
將造粒型苦蕎茶打粉,以熱水浸提,后將浸提液干燥、分裝可制備速溶苦蕎茶粉。通過單因素實驗分析浸提過程,比較噴霧干燥和真空干燥等干燥方式,以及分析麥芽糊精作為干燥賦形劑的添加比例,優化后的速溶茶粉顆粒的總黃酮含量可達2.178 8 mg GAE·g-1,總多酚含量可達4.192 8 mg RE·g-1,且有效保留了香味成分[8]。
將糖化后的小米與苦蕎茶湯混合,接種植物乳桿菌和活性干酵母進行液態發酵,可制成液態復合苦蕎茶飲。以感官評價得分為指標,通過發酵條件、復合配比組合和添加劑優化,制得的復合茶飲呈淡黃色,香味濃郁,酸甜適中[9]。
苦蕎茶的營養品質分析主要關注總黃酮、揮發性香氣、淀粉、蛋白、氨基酸和脂肪等成分的組成和含量。原料和加工方式的不同,會導致不同類型苦蕎茶的營養成分存在差異[4,10]。茶顆粒和茶湯中的營養成分等亦有所不同。
香味是評判茶品質的重要指標。苦蕎茶整體呈苦蕎麥香味,主要香味物質類型相似,由吡嗪、醛、酯、酮和烷烴等組成。在加熱過程中,苦蕎茶會發生美拉德反應生成大量的吡嗪類化合物,賦予茶獨特的香氣[4]。研究發現,不同類型苦蕎茶中對香味成分貢獻較大的化合物主要有2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪、三甲基吡嗪、2,5-二甲基-4-羥基-3(2H)-呋喃酮、苯乙醛、壬醛和麥芽醇等[11]。受原料和加工方式的影響,不同種類的苦蕎茶的揮發性香氣物質的種類和含量也有所不同。
黃酮類物質,尤其是蘆丁和槲皮素,是苦蕎茶品質分析最重要的質量控制因素之一,其含量與苦蕎茶的抗氧化活性密切相關。研究顯示,涼山州來源的3類25個苦蕎茶產品的總黃酮含量差異較大,含量平均值排序為葉芽茶(4.411%)>全株茶(3.111%)>全麥茶(1.237%),葉芽茶的含量差異性最大[12]。全株茶在造粒過程中,黃酮類物質得到有效溶出,因此總黃酮含量較高。但全株茶和麩皮茶在粉碎、后熟及成型等過程中,原料粉會與水充分結合,其中的蘆丁降解酶溶出量增加,因而導致大量蘆丁被轉化成槲皮素[13]。PENG等[4]發現,苦蕎全株茶和麩皮茶的蘆丁含量較低,而槲皮素濃度較高,抗氧化活性較高,但苦蕎胚芽茶的結果相反。槲皮素含量與抗氧化活性呈極顯著正相關。GUO等[10]研究顯示,全株茶含有更多總黃酮類化合物,其中槲皮素是主要的黃酮類化合物(81%),蘆丁是全麥茶中的主要黃酮類化合物(86%),全株茶比全麥茶具有更好的抗氧化和α-葡萄糖苷酶抑制活性。
沖泡過程使茶顆粒中的水溶性物質被浸出,形成茶湯。黃酮苷可溶于熱水,而黃酮苷元幾乎不溶于水。因此,茶湯中總黃酮等成分的含量遠低于茶顆粒。苦蕎麩皮茶顆粒總黃酮可達(18.37±0.03)mg·g-1,但沖泡后茶湯中總黃酮含量僅為(1.83±0.52)mg·L-1。苦蕎全株茶顆粒的總黃酮含量(3.0%)較苦蕎全麥茶(1.37%)更高,但在沖泡成茶湯時,其總黃酮溶出率較低。3次沖泡后,全麥茶的茶湯中總黃酮含量高于造粒型216.2%。苦蕎全麥茶中蘆丁和山柰酚-3-O-蕓香糖苷更高,而苦蕎全株茶中槲皮素、山柰酚更高[10]。沖泡后,蘆丁和山柰酚-3-O-蕓香糖苷分別降解為槲皮素和山柰酚苷元,導致全株茶茶湯中黃酮苷含量極低。
苦蕎茶在蒸煮、烘烤過程中均會造成蛋白質和脂肪損失。研究顯示,苦蕎全麥茶的淀粉 含 量(707.47±66.88)mg·g-1顯 著 高 于 全 株 茶(586.01±23.25)mg·g-1,而 全 株 茶 的 平 均 蛋 白 質(169.34±20.04)mg·g-1和 脂 肪(39.68±8.75)mg·g-1含 量 高 于 全 麥 茶(81.47±6.73)mg·g-1和(17.91±1.09)mg·g-1[10]。受不同廠家的加工工藝、原料的產地及貯存方式的影響,結果會有偏差。苦蕎中的內源性酚類物質能降低淀粉在茶加工過程中的分解度,同時提高淀粉與水的結合能力。優化茶加工方式、加入保護劑有利于減少苦蕎茶營養物質的損失。
苦蕎是重要的藥食兩用作物,富含多種營養活性物質,具有多種保健功能,其加工茶產品深受消費者喜愛,市場潛力巨大。但目前市面上的苦蕎茶產品仍存在較多的問題,主要有以下幾點:①產品品類仍較少,形式較單一,同質化嚴重,科技含量低;②多采用烹飪、烘焙和蒸煮等傳統加工方式,工藝過程待優化和創新;③苦蕎茶呈香機制尚不清楚;④茶顆粒活性成分含量高,但茶湯中溶出物含量低,且不易被人體消化吸收。隨著食品科技的發展,如何通過新型加工技術使人體有效利用苦蕎各部位的活性成分,并解析其功效及作用機制將成為未來重要的研究方向。