蒋美华,郭春延,薛晶晶,张楠,楚建周*,姚晓芹*
河北大学生命科学学院(保定 071002)
荷叶(Lotus leaves)为睡莲科植物莲的叶片,富含类黄酮、生物碱、维生素C、可溶性糖等多种活性和营养成分[1],被国家卫生和计划生育委员会列入“既是食品又是药品”的名单[2]。《本草纲目》[3]中记载荷叶具有“升发阳气、去脂瘦身”的功效。同时荷叶还具有多种药理作用[4],如抗高血脂[5]、抗氧化[6]、抗病毒[7]和抗菌[8]等。
越来越多的人利用现有的自然资源来防治疾病,各种来源的生物活性物质也相继被开发利用,对荷叶的研究随之深入。我国荷叶资源丰富而且价格低廉,但极少用于医疗和食品,大部分都荒废在池塘里,这不仅没能充分利用荷叶的价值,更给清理池塘带来了负担。而荷叶茶的研制,既可以为消费者提供一种附加值较高、食用方便并具有保健功能的产品,又可以实现对资源的充分利用。
目前,我国对荷叶茶已经进行了初步开发,其主要剂型有茶剂、煎剂和胶囊三种[9]。茶剂,尤其是袋泡茶具有冲泡方便、易携带等优点,越来越受到消费者的青睐。但是目前市场上荷叶茶的品种单一,消费者选择的范围较窄,再加上加工过程中采用传统的加工工艺,大大影响了荷叶茶产品的品质,因此革新荷叶茶的加工工艺成为一个亟待解决的问题。
国内外文献报道中,对荷叶采收加工与贮藏的研究比较少,荷叶茶的加工没有形成比较规范的标准化操作程序,其品质难以得到有效控制[2]。因此,对荷叶茶的加工方法,包括选料、摊放、杀青、揉捻、干燥和贮藏等进行了综述,希望能为提高荷叶茶的品质提供一定的理论参考。
选料对于茶叶的制作至关重要,它是决定茶叶品质的首要因素。目前对荷叶不同生长时期有效成分的研究较多,但关于加工荷叶时原料采摘标准的报道较少。吴军舰等[10]指出,荷叶在每年3月底、4月初开始萌芽,6、7月生长最为旺盛。荷叶中各种活性和营养成分含量在生长过程中逐渐增加,至叶子成熟期含量最高。因此要保证荷叶茶的品质,宜采摘生长成熟的叶子,此时不仅荷叶营养价值最高,荷叶生物产量也较高。
荷叶有两种采摘方式:一种是叶片不整片摘除,而是沿叶柄保留半径5~8 cm的叶片。另一种是整片釆摘,人工将荷叶顶端梗摘除,取下的叶片首先用水冲洗干净,去除病斑叶、污染叶,整齐堆放,等待切条。切条荷叶沿叶脉折叠收拢,沿同一方向卷拢,用刀去除叶脉并沿叶脉垂直方向切条,条宽5 mm、条长8~10 cm[10]。第一种采摘方式可除去荷叶中央的粗壮叶柄,但同时因没有采摘完整叶片,影响荷叶总成分的含量且可操作性较差。第二种采摘方式是将荷叶整片采摘下来以后再人工去除叶柄,采摘时比较方便。
鲜叶摊放一般是茶叶加工前的一道必不可少的处理工序,是茶叶中物理和化学变化的统一。摊放条件又涉及摊放时的环境温度、摊放时间、摊放厚度、光照条件等。结合国内外参考文献,目前关于荷叶的摊放条件只研究了摊放时间对荷叶茶品质的影响。
摊放时间对荷叶的含水量、生化品质、感官品质均有影响[11],在一定的摊放时间内,荷叶水分散失[12],水解酶活性升高[13],有机大分子物质水解[14],同时茶多酚发生部分氧化,儿茶素类物质含量发生变化,这些都有利于提高茶叶的香、味因子,明显改善茶叶的品质[15]。摊放时间应依据鲜叶的嫩度、环境湿度、温度和摊放厚度而定,要合理控制鲜叶的失水速率[16]。
有研究报道,荷叶在环境温度为31.5 ℃,摊放厚度约3 cm的条件下,摊放3 h时,荷叶中游离氨基酸、可溶性糖以及水浸出物等成分的含量最高;摊放4 h时,荷叶中黄酮类化合物含量较高;摊放2 h后干茶色泽绿润,汤色黄亮,滋味鲜醇甘甜。在上述条件下摊放3 h,叶片含水量降至77.4%为最适合的摊放处理[11]。这可能是因为摊放鲜叶时,水分散失,细胞液浓缩,蛋白质的特性改变,使酶由结合态变为溶解状态,多糖及部分蛋白质等物质水解,从而使可溶性糖、游离氨基酸和水浸出物明显增加。但随着摊放时间的延长,酶活性降低,因而后期水浸出物和游离氨基酸的含量有所降低。也正是这一系列变化,使得摊放时间较短,荷叶茶的滋味更好。
在茶叶摊放的过程中,环境温度的控制是该项工作开展的基础[17]。外界环境温度决定了离体鲜叶的叶温,进而影响叶片水分的散失速度、内含物质化学反应的进程,并最终影响鲜叶茶成分的组成和含量[18]。滑金杰等[19]指出,随着摊放温度的增高,红茶中游离氨基酸和黄酮类化合物的总量呈缓慢上升趋势,蛋白质与可溶性糖的含量呈逐渐下降的趋势。因此,在荷叶加工前的鲜叶预处理中,可借鉴此试验研究方法,探索适合荷叶摊放的环境温度。
光照也是摊放过程中重要的影响因素。传统摊放均采用自然阳光,但遇到阴雨天,生产的成茶带青、带涩,成茶品质低,优质茶比例小。因此黄国资等[20]在室内采用不同色光对乌龙茶进行人工光照晒青,试验结果显示:阴雨天采用混合光照能显著提高茶的品质和制优率。
在对荷叶进行摊放时,排除气候条件的干扰,探索适合荷叶摊放的光质和光照强度,以获得最佳荷叶品质,实现人工模拟日光的工厂化生产。
杀青是茶叶加工的初制工序之一,其主要目的是高温破坏和钝化鲜茶叶中的氧化酶活性,抑制鲜叶中的茶多酚等的酶促氧化,蒸发鲜叶中部分水分,使茶叶变软,易于揉捻成形。现如今,主要有四种不同的杀青方式,包括微波杀青、锅炒杀青、热风杀青以及蒸汽杀青。
有研究报道,荷叶微波杀青茶样与蒸汽杀青茶样除游离氨基酸和可溶性蛋白的含量差异不显著外,其余成分的含量,微波杀青茶样都显著高于蒸汽杀青茶样。干茶色泽方面,微波杀青处理后的荷叶色绿且更显鲜活[11]。综合考虑,以微波杀青处理荷叶最好。这是因为微波杀青利用微波快速加热使活性氧化酶迅速钝化,使茶叶的色泽保持翠绿、挥发青臭味并提香,所以相较于传统杀青方法具有明显优势。
郭琳[11]采用微波炉进行杀青处理,投叶量100 g、微波功率560 W、杀青时间2 min为最合适的微波杀青参数。吴军舰等[10]采用电温控滚筒杀青机,滚筒温度设定为420 ℃,转速设为35 r/min,上料机转速设为70 r/min,1 h上料20~25 kg为最佳杀青参数。闻伯芹[9]采用新型茶叶微波杀青干燥设备,最佳工艺参数为:投叶量100 g,传送速度550 r/min,微波功率5×2.55 kW,此时过氧化物酶活力为2.21 min-1·g-1FW,水分含量为35.68%。张蕾等[21]认为,当微波处理荷叶的水分损失在 50%~70%时,后续干燥所获产品感官品质较高。由此可以看出,微波杀青的设备在逐渐更新,应根据鲜叶实际情形采用不同杀青设备,探索具体杀青参数,并注重把握荷叶水分损失含量,以使后续干燥的产品具有较高的营养及感官品质。
揉捻是塑造荷叶外形和形成内在品质的一道重要工序,它会破坏荷叶的细胞结构,导致汁液外溢,提高茶汤浓度[22]。揉捻时,揉捻程度、揉捻时间和揉捻温度都会对荷叶外形的塑造和内在品质的形成产生影响。
揉捻时间主要是由投叶量和揉捻程度决定,而投叶量一般较为固定,因此,控制揉捻程度和揉捻时间就显得十分重要[23]。
郭琳[11]采取人工短时揉捻,即轻揉捻(4 min)-重揉捻(8 min)-轻揉捻(3 min),此时细胞破损已较多,浸出物含量较高。闻伯芹[9]针对荷叶茶汤汤色和浸出物含量确定人工重压时间为8 min,研究结果与郭琳相似。吴军舰等[10]利用揉捻机进行揉捻,按照空(不加压5 min)—轻(加压10 min)—重(加压20 min)—轻(加压10 min)—空(不加压5 min)的压力原则揉捻,此时汁液外溢,熟香显露。
即便在相同的揉捻时间下,人工揉捻的力度也不尽统一,这使得荷叶茶的浸出物含量和茶汤汤色仍有差异;而机器一般比较标准化统一。因此,若选择人工揉捻荷叶,应更注重把握揉捻程度和揉捻时间,以获得最佳荷叶茶汤汤色和较高浸出物含量。
根据温度的不同,揉捻分为冷揉、余热揉和热揉。不同温度下的揉捻对于茶叶活性和营养成分含量以及感官品质有显著影响。郭琳[11]通过试验发现,杀青后趁热揉捻既利于荷叶造型又利于荷叶茶品质的形成,具体温度有待进一步研究。
干燥是茶叶加工过程中的最后一道工序,它不仅是散失水分和固定品质的简单过程,更是茶叶香气形成的重要工序,也是茶叶贮藏和精深加工的重要手段。常见的荷叶干燥方法主要有自然晒干[24]、热风干燥[25]和微波干燥[26]等。
刘慧娟等[27]通过试验证明,荷叶经微波干燥加工后,总酚和总黄酮含量较热风干燥显著提高,分别是后者的1.79和1.76倍。王登良等[28]指出,微波干燥荷叶茶在贮藏过程中,蛋白、氨基酸和可溶性糖的减少量都小于传统干燥,这说明通过微波干燥处理的茶叶有利于储存。另有研究表明[5],冷冻干燥方式比普通高温干燥方式获得的荷叶黄酮含量要高,并且更有利于保存,但冷冻干燥方式对荷叶其他成分含量的影响,以及冷冻干燥时间的确定,有待进一步探究。由此可以看出:微波干燥相较于传统干燥方法具有明显优势。
曹琼等[29]指出,在微波辅助杀青(微波功率60%,60 s)的情况下再鼓风干燥(70 ℃,平铺厚度为2.0 cm,0.5 h)所获得的荷叶茶色香味俱佳。张蕾等[21]利用微波辅助干燥荷叶茶,首先用蒸汽杀青3 min,高火微波处理10 min,最后用烘箱在65 ℃条件下烘干0.5~1.5 h,此法得到的荷叶茶一次溶出率可提高20%以上,荷叶多糖、黄酮和生物碱的浸出含量均随新工艺的使用而显著提高。由此可以看出,微波处理、蒸汽杀青处理、烘箱干燥相结合的新工艺干燥方法可获得较高品质的荷叶,在干燥荷叶制茶时,可尝试重新结合几种干燥方式。
吴军舰等[10]采用茶叶提香机烘干,每簸摊厚1.0 cm,分3个温度段烘干:80 ℃初烘30 min;70~80 ℃再烘30 min;最后60 ℃左右烘焙2~3 h,直至茶叶含水量≤5%时出锅。闻伯芹[9]采用新型微波杀青干燥设备,指出微波干燥的最佳工艺参数是:投叶量50 g,传送速度450 r/min,微波功率5×2.55 kW,最终茶叶水分含量为5.86%,达到茶叶的水分要求。因此应根据实际情形,选择不同的干燥设备,设置具体干燥参数。
香气和色泽是评价茶叶品质的两个重要指标[22]。有研究报道,荷叶在贮藏过程中会产生异戊醇(一种异味物质),使得香气减弱;同时由于荷叶中叶绿素的分解,荷叶色泽的可观性均不如新鲜荷叶,因此荷叶的贮藏时间不宜过长,而且需要采取措施预防异戊醇的产生以及避免叶绿素的分解[30]。这将对荷叶茶的加工贮藏具有一定的指导意义。
荷叶茶作为一种保健茶,在我国市场上具有广阔的发展前景。想要确保荷叶茶产品的品质,必须从优化荷叶茶的加工方法入手。
选择成熟期的荷叶作为荷叶茶的原材料。摊放3 h可获得较高的游离氨基酸、可溶性糖以及水浸出物等成分含量,摊放4 h可使黄酮含量最高,摊放厚度为2~3 cm。前人已研究了摊放时间对荷叶茶品质的影响,但摊放时的环境温度和光照对摊放效果的影响却鲜有研究,这可作为今后荷叶摊放研究的一个方向。
微波杀青和微波干燥表现出良好的杀青和干燥效果,可使荷叶茶具有较好的营养和感官品质。杀青与干燥方法相结合也可获得色香味俱佳的荷叶茶,可选择微波辅助杀青再鼓风干燥,或者先蒸汽杀青,再微波处理,最后烘箱干燥。若想获得较高的类黄酮含量的荷叶茶,可选择冷冻干燥方式,但是冷冻干燥时间的确定还需要进行更详细的研究。
揉捻有人工揉捻和机器揉捻,应根据实际情况选择合适的揉捻程度和揉捻时间。荷叶在贮藏过程中会产生异戊醇,同时叶绿素会发生分解,因此应该采取措施预防异戊醇的产生及避免叶绿素的分解,相应措施有待进一步研究。
综合上述有关荷叶茶加工方法的研究,有望生产出品质更好的荷叶茶。