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(宁波大学 海洋学院,浙江 宁波315211)
金花茶(CamellianitidissimaC. W. Chi)是山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)金花茶组(Sect.Chrysantha)的常绿灌木或小乔木。因其花色金黄,富有蜡质光泽,叶色翠绿,而轰动了世界园艺界,被命名为金花茶。金花茶是我国特有的国家一级保护植物,是世界著名的珍稀植物,资源极为珍贵,被誉为“植物界大熊猫”“茶族皇后”;国外则称之为“幻想中的黄色山茶”[1]。金花茶因其独特的金黄色而闻名于世,而其花和叶不仅具有极高的观赏价值,还富含多种具有生理活性的天然活性物质,而具有极高的医药保健价值。
江南大学食品学院的王元凤(2008)首次全面测定了普通金花茶干叶片的主要营养成分及其所含的微量元素[2]。广西中医学院(1980)对金花茶的叶进行提取分析和药理实验,经临床试验表明,金花茶的叶对于调节血脂、血糖,降低胆固醇、血压,抑制肿瘤生长、抗衰老、防止动脉粥样硬化、防治心脑血管疾病、激活人体多种酶、提高机体免疫力方面也有较明显作用,所以民间也称之为“神茶”[3-8],极具开发价值[9]。
本研究拟以金花茶鲜叶为原料,参照茶叶绿茶的制作工艺开发研制金花茶叶绿茶。绿茶的制作工艺中有一个关键技术是鲜叶的杀青,杀青方式的对绿茶的制作非常重要,好的杀青方法不仅能够提高茶叶的鲜味和滋味,维持其原有的色泽,而且对活性成分破坏程度较低,产品品质高。目前金花茶的鲜叶杀青技术在国内外还未见报道。本实验采用了三种不同的杀青方式(漂烫杀青、蒸汽杀青和微波杀青)对金花茶鲜叶进行处理,并对叶中的主要活性成分叶绿素、茶多酚和黄酮含量进行测定,分析比较不同杀青技术对金花茶中活性成分的影响,获得最佳的金花茶鲜叶杀青技术和杀青条件,为金花茶叶的绿茶研制提供技术支持。
为金花茶成熟叶片。
于2017年5月采自浙江省宁波市植物园茶花资源圃。在阴天上午采摘无病虫害完整的金花茶去年的叶片,放入自封袋中封口后马上带回实验室。
离心机:L600型湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;分光光度计:TU-1810北京普析通用仪器有限责任公司;高速粉碎仪:LD-Y200A上海顶中电器;鼓风干燥箱:PHG型智能电热热风干燥器;微波炉:G5佛山格兰仕电器有限公司。
试剂:丙酮、无水乙醇、硝酸铝、氢氧化钠、酒石酸亚铁、亚硝酸钠等均为分析纯;芦丁标准品:北京索莱宝有限公司;没食子酸:上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
1.3.1 预处理
将采回的金花茶鲜叶用蒸馏水清洗干净,均匀摊放于干净的吸水纸,置阴凉处,及时散热,摊放3 h,过程中鼓自然风。摊放后叶含水量及柔软程度趋于一致,摊放1小时翻动1次。摊放之后立即进行杀青处理,放置在-18 ℃度冰箱中保存备用。
1.3.2 杀青方法
漂烫杀青(简称烫青):待水煮沸后,将金花茶叶放入锅中沸水(投叶量以不重叠为宜,避免粘连杀青不彻底),杀青时间设置为1、2、3、4、5 min;
蒸汽杀青(简称蒸青):蒸锅中水煮沸后,将摊放结束的金花茶鲜叶疏松均匀地摊于多孔蒸锅架上(一次投叶以铺满蒸锅架为宜),杀青时间分为5、6、7、8、9 min(绿茶蒸汽杀青常见杀青时间为7min);
微波杀青(简称微波):设置杀青火力为中火(528W),设置杀青时间为30、60、90、120、150 s。(一次投叶量以覆盖微波炉底盘为宜,不重叠)。
参照植物中叶绿素的测定分光光度法SL88—2012。
实验设三次重复。
1.5.1 没食子酸标准曲线的绘制[10-11]
准确称取10 mg 没食子酸于100 mL容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度,备用。分别取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL 的没食子酸标准溶液于10 mL试管中,各添加6 mL蒸馏水,再加入 0.5 mL l.0mol/L福林酚试剂,充分混匀后,暗处10放置2~3 min,加1.5 mL的20%碳酸钠溶液,定容,混匀后暗处室温放置2 h,于765 nm下测定吸光值。得到浓度(x)和吸光值(y)之间回归方程y=1.518x-0.015(=0.998)。
图1 没食子酸标准曲线
1.5.2 供试样品溶液的制备
称取样品1 g,加5 mL 75%乙醇置于研钵中研磨。研磨成浆状后移入离心管中,超声提取 1 h,然后 12 000 r/min,4 ℃,离心 15 min。转移上清液于容量瓶中,残渣再用75%乙醇重复洗涤离心,合并上清,定容待测。
1.5.3 供试样品含量的测定
吸取1.0 ml 样品提取液于10 mL试管中,添加 6 mL 蒸馏水,再加入0.5 mL l.0 mol/L 福林酚试剂,漩涡振荡,暗处放置 2~3 min,加1.5 mL 20%碳酸钠溶液,定容,混匀后室温放置2 h,于765 nm下测定吸光值。
实验设三次重复。
1.6.1 对照品溶液的制备
精密称取在 120 ℃下干燥至恒重的芦丁对照品 20.0 mg 置于 100 mL 容量瓶中,加 70% 乙醇 70 mL 置水浴上微热使其溶解,放冷至室温,定容,摇匀,即得 0.2 mg/mL 对照品溶液,待用。
1.6.2 标准曲线的绘制[12-13]
分别取上述对照品溶液 0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0 ml 置于 25 mL容量瓶中,加 50% 乙醇至 10 mL,加 5%亚硝酸钠溶液 1 mL,使混匀,放置 6 min;加 10% 硝酸铝溶液 1 mL,摇匀,放置 6 min;加 4% 氢氧化钠溶液10 mL,后定容,摇匀,放置 15 min 后在 510 nm 波长处测定吸光度,以芦丁含量(mg/mL)为纵坐标,吸光度为横坐标作标准曲线,所得标准曲线为:C=0.0894A-0.000 4(=0.999 4)。如图2所示。
图2 芦丁标准曲线
1.6.3 供试样品溶液的制备
精密称取金花茶叶干品(过60目筛)1 g 至100 mL 烧瓶中,加入一定体积分数的乙醇溶液,冷浸30 min 后,在一定温度下浸提2.0 h,放冷至室温,过滤,滤液至100 mL容量瓶中定容,摇匀,作供试品溶液,待用。
1.6.4 供试样品的测定
精密吸取供试品溶液0.0、1.0 mL,置于25 mL容量瓶中,分别加50%乙醇至10 mL,先加5%亚硝酸钠溶液1 mL,使混匀,放置6 min;加10%硝酸铝溶液1 mL,摇匀,放置6 min;加4%氢氧化钠溶液10 mL,再加50%乙醇至刻度,摇匀,放置15 min后,以加入0.0 mL供试品溶液为空白液,在510 nm波长处测定吸光度。
实验设三次重复。
叶绿素是决定绿茶色泽的主要成分,叶绿素含量越高,说明绿茶色泽鲜绿,品质较好[14]。
从图3中可见,在3种处理中,烫青是随着时间的延长金花茶总的叶绿素含量成急剧下降趋势;而蒸青是在前5 min随着时间的延长总叶绿素急剧下降,5 min后总叶绿素含量变化不大;微波杀青则是在90 s前随着时间的延长叶绿素含量上升,120 s后急剧下降。
采用烫青的金花茶中叶绿素含量与杀青时间成线性关系,在漂烫时间1 min时叶绿素含量最高,为0.48 mg/g;在蒸青中,蒸汽相比沸水的热穿透力更强,对叶绿素破坏较强,在蒸汽杀青5 min的条件下,总叶绿素含量最高,为0.33 mg/g;微波杀青中,在杀青时间为90 s之前,金花茶叶面的蜡质保护层逐渐随着温度升高被破坏程度增强,总叶绿素含量随杀青时间的增加而增加,随着温度的升高,叶绿素不断被分解。其中以微波杀青(中火528 W,90 s)条件下,金花茶叶中总叶绿素含量最高为0.881 04 mg/g。
可见,三种杀青方式对金花茶叶的叶绿素含量的影响都较大,尤其是烫青对叶绿素含量破坏最大,而相对来说微波杀青的时间短,对叶绿素的破坏小一些。
图3 不同杀青方式的金花茶叶中总叶绿素含量的比较
茶多酚是茶叶中主要的活性成分。它的含量高低是决定茶品质的重要因素。
图4 不同杀青方式的金花茶叶中茶多酚含量的比较
由图4可以看出,不同的杀青方法处理后,金花茶叶中茶多酚含量均为随着杀青时间延长先增加后减少。烫青处理过程中以4 min烫青时间下茶多酚含量最高为5.1%,蒸青处理过程中的以8 min蒸青时间下茶多酚含量最高为5.2%,微波杀青处理过程中以微波时间为90 s杀青时间下茶多酚含量量最高为6.9%。
结果可见,微波杀青对茶多酚的破坏程度较低。这是由于微波杀青方式的杀青时间较短,减少了茶多酚再高温下被氧化分解的时间[15]。蒸汽杀青的茶多酚保留量相对较低,表明蒸汽杀青的湿热条件加速了茶多酚的氧化分解。
黄酮是金花茶叶中另一关键活性成分,相比金花茶茶花,叶中黄酮含量较少。
图5 不同杀青方式的金花茶叶中总黄酮含量的比较
从图5中可以看出,3种杀青方式中,烫青和蒸青中金花茶叶都是随着处理时间的延长黄酮含量逐步下降,而微波处理中随着处理时间的延长先升后降。在烫青处理中,总黄酮含量在杀青时间为1 min时含量最高为6.3%,随着杀青时间的增加而逐渐减少;在蒸青处理中,蒸汽热穿透力较强,在7 min时,总黄酮大部分析出,逐渐被氧化;而微波杀青处理中,杀青条件在中火528 W,90 s时,在处理90 s时黄酮含量最高,为7.62%金花茶叶中黄酮完全析出且能被部分保留。
可见,三中杀青方式中微波杀青有利于金花茶黄酮的保留。
据报道,在茶叶杀青过程中若杀青温度较低,叶温升高时间过长,产生“红梗红叶”的现象,叶面产生分散不均匀的暗斑。相反,如果温度过高,对叶绿素破坏较多,会导致叶色泛黄,产生焦边[16]。在金花茶的杀青处理过程中,叶绿素含量与烫青时间成线性关系;在蒸青中高温蒸汽对金花茶叶中叶绿素破坏严重,且表面附有水分,不利于后期揉捻处理,会对金花茶叶茶类产品的色泽和茶汤色造成影响。在微波杀青中,经过杀青的老叶熟而不焦,嫩叶手握柔软且带有粘性,表面失去光泽,略有清香。因此在合适的微波条件下,微波杀青更能提高金花茶叶总叶绿素的保留量。
多酚氧化酶热失活的临界温度为60 ℃,要阻止鲜叶因酶促氧化而茶多酚含量减少,必须迅速使杀青叶温上升到80 ℃左右,并持续1 min左右。当茶叶中细胞结构完全被破坏,多酚氧化酶完全失活时,茶多酚含量为最高,随着杀青时间的增加,温度继续升高,茶多酚逐渐被氧化分解[11]。实验可见,金花茶在烫青处理过程中,4 min茶多酚完全析出;在蒸青处理中8 min茶多酚完全析出;在微波处理中,在30 s条件下,金花茶叶酶活性较高,茶多酚被氧化分解,在90 s条件下,茶多酚最高含量。研究发现,不同杀青方法处理的金花茶叶中茶多酚含量一般在5.15%左右,少部分会因为溶解于水中或者因为温度升高而氧化分解。
实验研究表明,随着杀青时间的增加,金花茶叶的茶黄酮溶出量会增加,当黄酮溶出量达到最大值时,随着杀青时间的增长有所下降。这表明杀青时间对茶叶成分含量影响较大,初始阶段杀青时间的增加有利于茶叶成分的保留,当杀青时间达到一定值时再延长会导致茶叶品质成分氧化分解或转化[17]。实验中,在微波处理金花茶叶在528 W 90 s时总黄酮含量达到最高。
综上,微波处理金花茶鲜叶,对其总叶绿素的破坏最小,对茶多酚和黄酮的含量的析出和保留均超过烫青和蒸青。尤其是在微波条件为528 W,处理90 s时这几种活性成分均为最高。说明微波处理方法有利于保留金花茶中的活性成分,为金花茶叶制茶的杀青的最佳方法。