干燥方式对秋葵花茶及其茶汤风味的影响

纳尔布 兰兴莲 王贵武 黄开正 李马驹 冉 伟 辛松林

(四川旅游学院烹饪学院，四川 成都 610100)

黄秋葵(Abelmoschusesculentus)别名羊角豆、秋葵、咖啡黄葵等，属锦葵科秋葵属[1]。秋葵一直被民众视为保健蔬菜，而秋葵花在数百年前就被用作保健茶和草药[2]。

目前，对秋葵花的研究主要集中于多糖、黄酮的提取[3-4]、抑菌以及抗氧化能力的研究[5-6]。比如刘春菊等[7]采用50，70 ℃热风干燥、微波干燥及真空冷冻干燥处理秋葵花，研究干燥方式对秋葵花茶外观品质、色泽及花茶和茶水中多糖、黄酮含量以及抗氧化能力和感官品质的影响。王芬等[8]对秋葵花红茶复合饮料的工艺进行了优化，并测定了茶汤的自由基清除率。而关于秋葵花茶特别是秋葵花茶茶汤风味的研究报道较为鲜见。目前，市场上销售的秋葵花茶均采用热风干燥工艺生产，而干燥方式可能对秋葵花茶及其茶汤的风味产生较大影响。试验拟采用气相色谱高通量飞行时间质谱仪(GC-TOF-MS)对热风干燥秋葵花茶及其茶汤、冷冻干燥秋葵花茶及其茶汤中挥发性成分进行检测分析，并比较分析两种不同干燥方式制备的秋葵花茶茶汤中的组分及活性成分，为提高秋葵花的开发利用率及其在软饮料行业中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

秋葵花：成都市沁彩农庄秋葵种植基地。

1.2 主要试剂与设备

甲醇：HPLC，德国CNW Technologies 公司；

氯仿、吡啶：HPLC，阿达玛斯试剂有限公司；

甲氧铵盐：分析纯，梯希爱(上海)化成工业发展有限公司；

核糖醇：美国SIGMA公司；

BSTFA：含1% TMCS，瑞吉科技有限公司；

饱和脂肪酸甲酯：德国Dr Ehrenstorfer公司；

气相色谱：7890B型，美国Agilent公司；

质谱仪：PEGASUS HT型，美国力可公司；

色谱柱：DB-5MS型，30 m×250 μm×0.25 μm，美国Agilent公司；

离心机：Heraeus Fresco17型，德国 Thermo Fisher Scientific 公司；

分析天平：BSA124S-CW型，德国Sartorius公司；

研磨仪：JXFSTPRP-24型，上海净信科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 秋葵花茶及其茶汤的制备 采摘即将闭合的秋葵花，预冷至4 ℃，运至实验室后立即进行干燥处理，当秋葵花湿基含水率为4%时停止干燥，密封，备用。热风干燥温度70 ℃；冷冻干燥温度-40 ℃ 预冻6 h，搁板温度30 ℃、真空度8 Pa。

秋葵花茶茶汤的制备：精密称取5.000 g干花于200 mL 烧杯中，用92.00 mL、90 ℃的(怡宝)纯净水冲泡120.00 s，上清液即秋葵花茶茶汤样品。

1.3.2 理化指标的测定

(1) 灰分含量：按GB/T 5009.4—2010执行。

(2) 蛋白质含量：按GB/T 5009.5—2010执行。

(3) 粗纤维含量：按GB/T 5009.10—2003执行。

(4) 总糖含量：参照黄阿根等[9]的方法。

(5) 总酚含量：参照Singleton等[10]的方法。

(6) 总黄酮含量：参照Wang等[11]的方法。

(7) 维生素C含量：参照张嘉嘉等[12]的方法。

1.3.3 挥发性物质含量测定

(1) 挥发性物质提取：分别称取热风干燥秋葵花茶(FD)以及冷冻干燥秋葵花茶(HAD)(20±1) mg于2 mL EP管中，加入450 μL提取液(甲醇与水体积比3∶1)，再加入10 μL核糖醇，涡旋30 s；加入瓷珠，45 Hz研磨仪处理4 min，超声5 min(冰水浴)，重复3次； 4 ℃、12 000 r/min 离心15 min。取热风干燥秋葵花茶茶汤(FTSD)以及冷冻干燥秋葵花茶茶汤(HADTS)100 μL 于1.5 mL EP管中，加入350 μL甲醇，再加入10 μL核糖醇，涡旋30 s；超声10 min(冰水浴)； 4 ℃、12 000 r/min离心15 min；移取 200 μL 上清液于 1.5 mL EP管中。

上述提取物于真空浓缩器中干燥。向干燥后的FD、HAD提取物中各加入60 μL甲氧胺盐试剂，FDTS、HADTS提取物中各加入50 μL甲氧胺盐试剂，混匀； 80 ℃ 烘箱孵育30 min；向FD、HAD提取物中各加入80 μL BSTFA(含1% TMCS)，FDTS、HADTS提取物中各加入 60 μL BSTFA； 70 ℃烘箱孵育1.5 h，待用。

(2) 随机上机检测：进样量1 μL，以不分流模式进样，隔垫吹扫流速3 mL/min，以高纯氦气(> 99.999 5%)作为载气，恒流模式，1 mL/min。柱箱以10 ℃/min的速度升至310 ℃，保持8 min。前进样口温度280 ℃，传输线温度280 ℃，离子源温度250 ℃，电离电压-70 eV，质量范围50～500m/z，扫描速率12.5光谱/s，溶剂延迟6.33 min。

1.3.4 数据处理 使用Chroma TOF软件以及LECO-Fiehn Rtx5数据库对质谱数据进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 茶汤中相关组分及活性成分的分析

由表1可知，冷冻干燥、热风干燥花茶茶汤中可溶性蛋白质含量分别为4.56，4.21 mg/g，远低于刘江伟等[13]报道的秋葵鲜花(10.63%)中的，这是因为试验检测的是茶汤中的可溶性蛋白质而不是总蛋白，也可能与干燥过程中蛋白质参与美拉德反应以及冲泡稀释、蛋白质溶解性有关系。冷冻干燥花茶茶汤中粗脂肪、灰分含量分别为2.73%，9.21%，热风干燥的分别为 2.20%，8.72%，均与刘江伟等[13]报道的无显著性差异，说明秋葵鲜花的干燥、花茶的冲泡对脂肪和灰分含量的影响较小。茶汤中粗纤维、总糖、黄酮含量较高，其中冷冻干燥花茶茶汤中粗纤维含量高于热风干燥的，但差异不显著(P>0.05)，可能是秋葵鲜花在冷冻干燥过程中失水较快，酶类迅速失活，减少了粗纤维的降解。冷冻干燥花茶茶汤中总糖、总酚、黄酮、维生素C含量均高于热风干燥的，可能与热风干燥过程中的美拉德反应、氧化反应有关。从营养学角度考虑，高纤维、高黄酮可提高茶汤抗氧化活性以及有利于肠道健康[14-15]，而高糖可改善茶汤的风味。综上，冷冻干燥更有利于保护秋葵花茶中的热敏成分，特别是总酚。

表1 秋葵花茶茶汤中相关组分及活性成分的含量†

2.2 花茶及茶汤中风味物质的分析

由图1可知，秋葵花茶及其茶汤中共检出485个峰。

由表2可知，秋葵花茶中共定性定量194种化合物，以有机酸类、糖类、氨基酸类化合物为主，分别有48，25，30种。冷冻干燥秋葵花茶中挥发性物质种类(166种)与热风干燥的(153种)相当，但其挥发性物质的总相对含量(1 298.450)远高于热风干燥的(342.332)，可能与热风干燥过程中发生的美拉德反应有关。两种茶汤中的挥发性物质种类相当，而冷冻干燥花茶茶汤中挥发性物质的总相对含量(74.608)高于热风干燥的(40.512)，说明花茶中的挥发性物质种类及相对含量会影响茶汤中的挥发性物质种类及相对含量，其中以糖类、醇类、有机酸类、氨基酸类的差异较大，冷冻干燥花茶茶汤中的糖类、有机酸类、氨基酸类、醇类的相对含量分别为27.342，14.025，18.553，7.157；而热风干燥的分别为17.701，8.774，2.517，4.610。可溶性糖类、有机酸类以及氨基酸类对茶汤的滋味起重要作用，而醇类对茶汤的气味起重要作用。

由表3可知，冷冻干燥花茶及其茶汤中相对含量最高的挥发性物质为糖类，分别达744.55，27.34；热风干燥花茶及其茶汤中糖类的相对含量分别为195.67，17.70，可能与糖类在热风干燥过程中发生美拉德反应和焦糖反应有关，同时也会形成许多新的化合物，从而提高茶汤风味[16-18]。

图1 秋葵花茶及其茶汤的GC-TOF-MS总离子流图

冷冻干燥花茶及其茶汤中氨基酸的相对含量(分别为118.656，18.553)高于热风干燥的，与氨基酸在热风干燥过程中参与美拉德反应有关。另外，亮氨酸、β-丙氨酸1、3-羟基正缬氨酸在花茶中有检出，但其对应的茶汤中未检出，可能是因为高温冲泡导致其破坏、分解。N-乙酰-L-亮氨酸、β-丙氨酸2、N-α-乙酰基-L-鸟氨酸及瓜氨酸1在茶汤中有检出，但其对应的花茶中未检出，可能与氨基酸的溶解性相关。因茶汤中氨基酸相对含量较高，且味与味之间可能产生相互作用，因此推测氨基酸对秋葵茶汤风味会产生较大影响[19-20]。此外，花茶及茶汤中共检出6种人体必需氨基酸，未检出甲硫氨酸、苏氨酸；仅在花茶中检出亮氨酸，而茶汤中均未检出，可能高温冲泡破坏了花茶中的亮氨酸。

热风干燥花茶及其茶汤中乳酸的相对含量分别为6.25，2.22，高于冷冻干燥的；亚油酸、亚麻酸、酒石酸、顺式-贡多酸等仅在花茶中检出，其对应茶汤中未检出；2-羟基戊酸、羟基肉桂酸、马来酸、糖精酸在热风干燥花茶及其茶汤中均未检出；莽草酸、N-(2-羟乙基)-亚氨基二乙酸、马来酰胺酸在冷冻干燥花茶及其茶汤中均未检出。综上，干燥工艺影响花茶中有机酸组成及相对含量，而热水冲泡以及花茶本身的有机酸组成及相对含量会影响茶汤的有机酸组成及相对含量，从而影响茶汤的风味。

苷类又称甙类，大多数苷类无气味，却具苦味，如柚皮苷，苦涩味通常被认为是影响茶汤口味的负面因素。次黄嘌呤核苷、2-脱氧尿苷、熊果苷在花茶及其茶汤中均有检出，甲基-β-D-半乳吡喃苷仅在热风干燥花茶及其茶汤中检出；马钱苷、鸟苷、苯基β-D-吡喃葡萄糖苷、尿苷、嘌呤核苷仅在冷冻干燥花茶及其茶汤中检出；胸苷在冷冻干燥花茶茶汤中未检出。冷冻干燥花茶及其茶汤中的苷类物质种类及相对含量均高于热风干燥的，其可能影响冷冻干燥花茶茶汤的滋味。此外，熊果苷具有抗炎、镇咳、祛痰、平喘[21-22]、美白[21]作用，马钱苷能有效增强小鼠的抗疲劳能力和提高小鼠的记忆力等[23-24]，但其在茶汤中的相对含量均极低，对茶汤的生物学活性影响不大。

表2 秋葵花茶及茶汤中挥发性风味物质归类分析†

表3 秋葵花茶茶汤中风味物质组成及含量†

续表3

续表3

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续表3

续表3

酚类化合物主要呈苦味和涩味[21-23]，是苦味的重要来源[24]，然而，仅冷冻干燥花茶及其茶汤中检出儿茶酚，热风干燥花茶及其茶汤中未检出，可能与干燥过程中的氧化反应有关，儿茶酚是一种强还原剂，易被氧化成邻苯醌。

酮类一般由氨基酸Strecker降解或脂肪降解、氧化及微生物分解代谢产生，具有花香、果实香味、油味、脂肪味或奶酪味，碳链越长风味越浓郁，酮类物质阈值较低，赋香能力较强[25]。秋葵花茶及其茶汤中共检出4种酮类物质，其中，四氢皮质酮、9-芴酮仅在热风干燥花茶及其茶汤中检出。

3 结论

采用气相色谱与高通量飞行时间质谱联用的方法对热风干燥和冷冻干燥秋葵花茶及其茶汤进行检测分析，共检出485个峰，定性得到194种挥发性物质，其中冷冻干燥、热风干燥花茶中挥发性物质种类分别为166，153 种，挥发性物质的总相对含量分别为1 298.450，342.332。冷冻干燥花茶茶汤中挥发性物质的总相对含量为74.608，高于热风干燥的，其中相对含量较高的糖类、有机酸类、氨基酸类、醇类、儿茶酚以及一些苷类物质，主要贡献茶汤的滋味。冷冻干燥花茶茶汤中的糖类、有机酸类、氨基酸类、醇类的相对含量分别为27.342，14.025，18.553，7.157，而热风干燥的分别为17.701，8.774，2.517，4.610。综上，冷冻干燥制备秋葵花茶有利于保留鲜花中原有的挥发性成分及组分，而热风干燥则有利于新的气味物质形成。