李燕子
(湖南城市学院黑茶金花湖南省重点实验室,湖南益阳413000)
在黑茶的制作过程中,鲜叶经过“毛茶初制”的工序制成黑毛茶,再由黑毛茶进一步加工成不同类型的黑茶产品[1]。无论是将黑毛茶加工成紧压茶茯砖、黑砖,还是加工成散状的天尖、贡尖,都有着“渥堆”这一工序,渥堆对产品品质的形成有着较大程度的影响[2]。传统生产中黑茶的渥堆是将茶叶在室内堆积、增湿后自然发酵,其发酵过程中的堆温、湿度等条件稳定性较差,易导致渥堆不均匀,使成品品质出现差异。而现代发酵技术及设备条件的发展使得黑茶精控发酵具有了可行性。
茶多糖是茶叶中的一种化学物质,其是一种酸性糖蛋白[3],具有降血糖[4]、降血脂[5]、抗菌[6]和抗氧化[7]等诸多保健功效。此外,茶多糖是茶汤甜味的重要呈味物质,对黑茶的品质形成有一定影响[8]。在黑毛茶渥堆发酵过程中,茶多糖的含量会随着原料毛茶水分含量、渥堆温度及湿度等因素的变化而变化。所以,如何在茶叶的渥堆过程中最大限度地保留茶多糖成为一个值得重视的问题。鉴于此,本文通过探讨渥堆工艺中的原料含水量、温度、时间等因素对茶多糖含量的影响,以获得茶多糖含量较高的渥堆工艺,为提升黑茶产品品质提供思路。
试验材料为2020年产一级黑毛茶,产地为湖南省益阳市安化县高马二溪茶园。试验试剂为葡萄糖、苯酚、95%乙醇、氯仿、正丁醇和95%浓硫酸,以上试剂均为国产分析纯。
DT5-2B型低速离心机,深圳天南海北有限公司生产;UWB-20恒温水浴箱,北京优晟联合科技有限公司生产;U-3010型紫外分光光度计,上海市海达仪器有限公司生产;FA2004型电子天平,上海舜宇恒平科学仪器有限公司生产;DZ-1BC型真空干燥箱,天津市泰斯特仪器有限公司生产。
1.3.1 原料预处理。将黑毛茶分组,分别控制不同含水量、渥堆温度和渥堆时间进行单因素试验,得到渥堆后的茶叶样品。
将各组样品充分干燥后进行粉碎,准确称取5 g粉碎后的样品,将其置于装有200 mL蒸馏水的三角瓶中,将三角瓶在水浴箱内95℃水浴浸提1 h。水浴期间每隔10 min振摇三角瓶一次,浸提结束后用双层纱布过滤取滤液。残渣按上述步骤重复浸提一次,将2次浸提得到的滤液合并,冷却后定容至500 mL,置4℃保存。
1.3.2 茶多糖提取。加入样品浸提液2倍体积的无水乙醇,放置于4℃冰箱内醇沉12 h,将该浸提液5 000 r/min离心20 min,依次用无水乙醇、丙酮、乙醚分别洗涤得到的沉淀物,持续洗涤2次。将干燥后的沉淀物溶于20 mL蒸馏水中,并用氯仿和正丁醇(4∶1)配制成10 mL的Sevage试剂各4份,分别加入多糖溶液中,将混合物充分振荡30 min后置于离心机内离心(3 000 r/min,1 min),取上清液,继续在上清液中加入多糖溶液1/3体积的Sevage试剂,重复以上步骤3次。在剩下的多糖溶液中加入2倍体积的无水乙醇,置于4℃冰箱中静置2 h,之后离心3 min,用蒸馏水洗涤得到的沉淀后,加入丙酮脱水,真空冷冻干燥12 h获得去除蛋白的茶多糖。多糖的含量采用苯酚-硫酸法测定。
1.3.3葡萄糖标准曲线的绘制。在100℃下将葡萄糖标准品干燥,准确称取10.0 mg,用蒸馏水定容至100 mL摇匀,获得0.1 mg/mL葡萄糖标准溶液。取7支试管,分别用移液管移入葡萄糖标准溶液0、1、2、3、4、5 mL和6 mL,各自补充蒸馏水至10 mL,按顺序分别加入苯酚1 mL、浓硫酸5 mL,混匀,置于水浴锅100℃加热15 min显色,流水冷却至室温,在最大吸收波长(490 nm)下测定吸光度A值。以吸光度A为纵坐标、葡萄糖标准溶液的浓度(μg/mL)为横坐标,绘制葡萄糖标准曲线,见图1。
葡萄糖标准曲线线性方程为:Y=0.017 1X+0.051,R2=0.998。由图1可知,葡萄糖浓度X在0~60μg/mL的范围内与吸光度值Y有着较好的线性关系。
1.3.4 多糖得率的测定。将脱蛋白后的多糖放置于烘干箱内50℃低温烘干至恒重,用蒸馏水定容置100 mL,摇匀静置30 min。准确吸取1 mL移液于50 mL的容量瓶中,重复定容步骤,获得样品溶液。用移液管吸取各样品液2 mL,按先后顺序分别加入1 mL 6%苯酚和5 mL 95%浓硫酸,放置于水浴锅中沸水浴加热15 min显色,用流水冷却至室温,以空白样品作为对照,于最大波长490 nm处测定吸光度,并依照葡萄糖标准曲线的回归方程计算出多糖得率:
多糖得率/%=(Y×V×D)/(B×106)×100 (1)
式(1)中,Y表示多糖浓度,μg/mL;V表示样品体积,mL;D表示多糖的稀释倍数;B表示原料质量,g。
1.4.1 不同含水量对茶多糖含量的影响。称取5份黑毛茶,每份2 kg,固定渥堆时间24 h和渥堆温度35℃,调控原料毛茶含水量分别为8%、13%、18%、23%和28%,搅拌使茶叶均匀吸收水分。渥堆结束后,将各组所得样品干燥粉碎,称取粉碎后的样品5 g,水浴浸提1 h之后过滤,重复浸提一次后合并滤液。将得到的样品水溶液进行水提醇沉、离心、脱蛋白后溶于蒸馏水,测量吸光值,再依照葡萄糖标准曲线的回归方程计算出茶多糖得率。
1.4.2 不同渥堆温度对茶多糖含量的影响。称取5份黑毛茶,每份2 kg,固定原料毛茶水分28%和渥堆时间24 h,置于恒温箱内调控渥堆温度分别为25、30、35、40℃和45℃,再将各组渥堆样品干燥粉碎后准确称取5 g,水浴浸提1 h后过滤,重复浸提一次合并滤液。将得到的样品水溶液进行水提醇沉、离心、脱蛋白后溶于蒸馏水,测量吸光值,再依照葡萄糖标准曲线的回归方程计算出茶多糖得率。
1.4.3 不同渥堆时间对茶多糖含量的影响。称取5份黑毛茶,每份2 kg,固定原料毛茶水分28%和渥堆温度35℃,调控渥堆时间分别为0、6、12、18 h和24 h,再将各组所得样品干燥粉碎后准确称取5 g,水浴浸提1 h之后过滤,重复浸提一次合并滤液。将得到的样品水溶液进行水提醇沉、离心、脱蛋白后溶于蒸馏水,测量吸光值,再依照葡萄糖标准曲线的回归方程计算出茶多糖得率。
不同原料毛茶水分含量对黑毛茶茶多糖得率的影响如图2所示,原料含水量为8%~23%时,茶多糖得率随着原料含水量的增加快速上升;原料含水量为23%~28%时,茶多糖得率增加幅度变小,可能是水分增加后造成杂质溶出。因此,本单因素试验中最佳的原料毛茶水分含量为28%,相应的茶多糖得率为2.20%。
不同渥堆温度对黑毛茶茶多糖得率的影响如图3所示,渥堆温度为25~35℃时,茶多糖得率随着渥堆温度的升高而大幅度增加;渥堆温度为35~45℃时,茶多糖得率曲线趋于平缓,推测是较高的温度抑制了相关微生物的生长。因此,本单因素试验中最佳的渥堆温度为35℃,相应的茶多糖得率为2.17%。
不同渥堆时间对黑毛茶茶多糖得率的影响如图4所示,渥堆时间为0~24 h时,多糖得率一直呈现上升趋势,但长时间渥堆后趋于平缓,原因是随着渥堆时间的增加,茶叶中的营养物质被消耗。本单因素试验的最佳渥堆时间为24 h,相应的茶多糖得率为2.15%。
本研究从原料毛茶水分含量、渥堆温度、渥堆时间3个因素来探究黑毛茶中茶多糖的最佳提取工艺,以黑毛茶多糖得率为指标。结果表明,在试验所采取的原料毛茶水分含量范围内,黑毛茶的多糖得率随着原料毛茶水分含量的增加而逐渐增加,原料毛茶水分含量为28%时多糖得率最高,为2.20%;黑毛茶的多糖得率随着渥堆温度的升高而逐步增加,渥堆温度为45℃时多糖得率最高,为2.28%;黑毛茶的多糖得率随着渥堆时间的增加而增加,渥堆时间为24 h时多糖得率最高,为2.15%。综合考虑试验操作及成本等因素,选择原料毛茶水分含量28%、渥堆温度35℃、渥堆时间为24 h为最佳渥堆条件,此渥堆工艺下多糖得率为2.20%。