草珊瑚茶加工工艺及质量评价

张晓元，陈雄，蔡伟贤，吴晖,3

（1.华南理工大学工业技术研究总院，广东广州 510640）（2.韶关市华工高新技术产业研究院，广东韶关 512000）（3.华南理工大学食品科学与工程学院，广东广州 510640）

草珊瑚（Sarcandra glabra(Thunb.) Nakai）又叫肿节风、九节茶、接骨木、节骨茶等，具有清热凉血、活血消斑、祛风通络等功效[1]。草珊瑚主要分布于广东、广西、福建、浙江、江西、云南等地，目前以林下人工栽培种植较多[2]。在广东乳源，规模化的林下仿生态种植近20年历史，民间零星种植的历史更早。对草珊瑚的研究主要在化学成分及药用价值上[3]。草珊瑚的功能性成分为倍半萜类、黄酮类、香豆素类、有机酸类、多糖及挥发油类，具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化等作用[4]。在瑶药中，草珊瑚还是一种重要且常用的跌打药[5]。

草珊瑚常以冬季采收全植物晒干或阴干后提取加工为浸膏，用于中成药生产。在广式凉茶中，草珊瑚与其他原料进行配伍，对感冒病症具有缓解作用[6]。民间有将草珊瑚嫩叶作为一种茶叶煮水饮用，对慢性咽炎和扁桃体炎等具有明显的控制作用[7,8]。

研究表明，不同干燥方式对草珊瑚药材的药性成分和主要活性成分有较大影响[9,10]。但目前草珊瑚茶的加工相关技术（如干燥工艺技术等）对草珊瑚主要成分及挥发性成分的影响尚不明确。草珊瑚幼嫩叶的药效成分含量是传统的草珊瑚药材的数倍多，本研究以草珊瑚的幼嫩叶，以揉捻、凋萎、发酵和干燥的工艺，获得草珊瑚茶，采用高效液相色谱法、气相色谱质谱联用法，对在不同干燥加工工艺条件下，绿原酸、异嗪皮啶和迷迭香酸3种有效成分和挥发性成分的差异进行研究，结合感官评价、香气评价等分析，揭示加工工艺对草珊瑚茶主要成分变化的影响，为药食同源草珊瑚茶的深加工和综合利用等提供技术基础。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 主要仪器设备

Wates e2695高效液相色谱仪、Waters e2998 PAD紫外检测器，美国Waters公司；Agilent 7890A 5975C型气质联用仪，美国Agilent公司；Turbomatrix 16型全自动顶空进样器，美国PerkinElmer公司；BSA224S分析天平，德国赛普利斯公司；GZX-9030MBE电热鼓风干燥箱，上海博迅公司；SCIENTZ-12N冷冻干燥机，宁波新芝公司。

1.1.2 试剂

甲醇和乙腈为色谱纯；磷酸为优级纯；异嗪皮啶，成都曼思特生物科技有限公司；迷迭香酸，中国食品药品检定研究院；绿原酸，广州佳途科技股份有限公司。

1.1.3 材料

草珊瑚幼嫩叶采集于广东省韶关市，系人工仿生态林下抚育。经广东药科大学曾令杰教授鉴定为金粟兰科植物草珊瑚[Sarcandra glabra(Thunb.) Nakai]的干燥全草。

1.2 试验方法

1.2.1 草珊瑚茶加工

将草珊瑚嫩叶或顶芽叶采集后净选叶片。室温（20～25 ℃）下摊晾3～5 h散失水分，取嫩叶进行制茶。经揉捻后发酵2～3 h，采用不同方式进行干燥（室温阴干；室外晒干；真空冷冻干燥；45 ℃、80 ℃、105 ℃烘干）。以不经加工的草珊瑚嫩叶进行室温阴干作为传统干燥方式进行对比。

1.2.2 感官评价

参照GB/T 23776-2018《茶叶感官审评方法》对茶进行感官评价（见表1）[11]。分别称取六种不同加工干燥方式的草珊瑚3 g，放于特定茶杯中，加入沸水150 mL，加盖，冲泡5 min后开汤，先查看外形，后闻香气，再看汤色，尝滋味，最后评叶底，记录评语及评分以反映其香气感官品质特征。

表1 感官评定分数表Table 1 Score of sensory evaluation

百分制打分评判草珊瑚茶的外形、汤色、香气、滋味和叶底五项。感官评审人员选取接受过培训的食品或茶学专业人员20人参与评分，评分结果取平均值。后各项分别加权外形25%、汤色10%、香气25%、滋味30%及叶底10%，最终得分等于各项因子所得分数乘以各自的权数所得的总和，品质优异者在80分以上，品质中等者在70分以上，品质较差者在60分以下。

1.2.3 主要成分测定

绿原酸、异嗪皮啶和迷迭香酸的测定参考《中国药典》2020版[1]，色谱条件：色谱柱为C18柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相：A 0.1%磷酸溶液，B乙腈；梯度洗脱：0～8 min，90% A；8～13 min，85% A；13～43 min，60% A；43～48 min，30% A；48～51 min，90%A；51～56 min，90% A。检测波长：342 nm；柱温：30 ℃；流速：1 mL/min；进样量：10 μL。

1.2.4 挥发性成分测定

气相色谱条件参考方法[12,13]：DB-5MS石英毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升温程序：初始温度60 ℃，以20 ℃/min升温至120 ℃，保持1 min，再以2 ℃/min升温至160 ℃，保持2 min，以25 ℃/min升温至280 ℃，保持5 min；柱压力12 psi，恒压模式；进样口温度260 ℃，分流比10:1，进样量1 μL。质谱方法：EI源、70 eV，离子源温度230 ℃，四级杆温度150 ℃，扫描质量范围50～550m/z。

取干燥的草珊瑚茶3.0 g，粉碎后加入10 mL蒸馏水于顶空进样瓶中密封。顶空自动进样器参数为恒压模式，压力16 psi，炉温80 ℃，取样针温度105 ℃，传输线温度220 ℃。

以Mass Hunter软件分析挥发性成分，利用NIST 11谱库中的匹配度、保留时间和保留指数对质谱数据进行检索定性。以面积归一化法计算各组分相对含量。

1.2.5 挥发性成分香气评价

相对气味活度（ROVA）可反映挥发性成分对整个系统香气的贡献程度。对挥发性成分的ROVA值进行测定，可以评价不同加工方式对草珊瑚茶风味的贡献程度。风味物质的贡献程度采用相对含量进行计算，即相对气味活度值（ROVA）。定义系统中挥发性风味贡献最大的组分ROVA=100，挥发性风味物质的ROVA值均在0～100之间，且ROVA值越大，表明该化合物对风味贡献越大。一般认为，1＜ROVA≤100为系统中关键的挥发性成分，0.1＜ROVA≤1为系统中具有修饰作用的成分，ROVA≤0.1为系统中潜在的成分。ROVA的计算公式如下[14]：

式中：

ROVAi——成分对整体的相对气味活度值；

OAVi——样品中风味贡献的组分；

OAVmax——样品中总体风味贡献最大的组分；

rci——该成分的相对含量；

rcmax——系统中对挥发性风味贡献最大的成分的相对含量；

Ti——该成分的感觉阈值；

Tmax——系统中对挥发性成分贡献最大的成分感觉阈值。

1.2.6 数据分析处理

以SPSS 19.0和Orgin 9.0进行数据处理和绘图，单因素方差法进行数据统计分析，数据均采用3次平行处理，组间差异采用S-N-K法。

2 结果与讨论

2.1 草珊瑚茶茶汤及感官品质分析

2.1.1 草珊瑚茶茶汤色泽分析

将草珊瑚嫩叶经在相同温度下经过萎凋、揉捻及发酵后经过不同的干燥处理制得茶，经沸水冲泡后如上（见图1）。从茶汤的色泽可以看出，冷冻干燥法茶汤色浅黄透亮，整体颜色偏淡，自然晒干和45 ℃干燥色深发暗，80 ℃干燥与105 ℃干燥色泽色度适中，颜色偏亮，说明不同干燥温度对茶汤的色泽差异性较为明显。

图1 不同干燥方法草珊瑚茶冲泡的汤色Fig.1 Comparison of different drying methods of Sarcandra glabra tea brewing color

2.1.2 草珊瑚茶感官品质分析

不同干燥方式的草珊瑚茶在外形，汤色，香气，滋味和叶底上得分见表2。从综合得分来看，45 ℃干燥，80 ℃干燥和冷冻干燥得分较高，以室温阴干和自然晒干的得分相比最低。在汤色、香气和滋味方面，室温阴干，自然晒干和45 ℃烘干汤色较为深沉，净度稍差，口感浓醇。80 ℃和105 ℃所制得草珊瑚色泽较为清澈明亮，滋味清爽，质感偏硬。研究表明，采用高温烘干法，水分去除较快，香味突出，但也有一些异杂味产生，堆味较重[15]。冷冻干燥所制草珊瑚茶滋味略苦涩，香气较淡，叶底完整质感偏脆。冷冻干燥法能够保留叶片原有的形态结构，以及对叶片的热敏感物质及叶绿素、类胡萝卜素等色素有极好的保留效果，极大丰富了茶的形状、口感和色泽[16]。综上，以45 ℃干燥和冷冻干燥有最适的口感和风味。

表2 草珊瑚不同干燥方法感官评价分数表Table 2 Sensor analysis of different drying methods of Sarcandra glabra

2.2 草珊瑚中3种有效成分含量变化分析

草珊瑚不同干燥方式下三种有效成分的含量见表3。真空冷冻干燥法三种有效成分含量与其他干燥方式差异性极显著（P＜0.01）。相比于室温阴干，真空冷冻干燥的草珊瑚茶绿原酸含量为室温阴干下的14.3倍，异嗪皮啶为2.04倍，迷迭香酸为7.99倍。冷冻干燥能使植物细胞被快速冷冻失活，在真空条件下水分被直接升华，酚酸类和香豆素类有效成分得以极大保留。研究表明，中药材冷冻干燥技术使得干燥在低温和稀薄空气中进行，因此可避免常见干燥加工过程中物料热敏性成分的破坏和易氧化成分的氧化劣变，产品活性物质保留率较高[17,18]。

表3 草珊瑚不同干燥方式中3种有效成分含量Table 3 The content of three active ingredients in different drying methods of Sarcandra glabra (mg/g)

在草珊瑚不同干燥方式（晒干、阴干和烘干）之间，三种有效成分的含量差异性显著（P＜0.05）。其中自然晒干方式的有效成分含量最低，这是由于绿原酸、迷迭香酸等酚酸类化合物含有邻苯二酚结构，对光较为敏感，易受光分解[19]。相比传统干燥方式，经过揉捻、发酵及自然晒干的草珊瑚在绿原酸和迷迭香酸的含量分别降低了30%和57.5%，而室温阴干方式三种有效成分分别提升了1.31倍、13.6倍和1.97倍。室温阴干水分散失比较缓慢，有利于药性的自然转变，有助于有效成分的保留。与室温阴干方式相比，通过设备烘干可以加快水分的迁移，45 ℃干燥绿原酸的含量为室温阴干方式下的3.47倍，迷迭香酸为1.27倍。但随着温度升高80～105 ℃，绿原酸的含量降低了92.5%～93.7%，异嗪皮啶的含量降低了18%～32%，迷迭香酸的含量降低了97.1%～97.8%。这是因为绿原酸和迷迭香酸等酚酸类化合物受热不稳定会被分解其他化合物，过高的温度会将其分解破坏[20,21]。徐翔英等[22]通过研究不同干燥方式对草珊瑚全草有效成分含量的影响，认为干燥的最适温度在50 ℃干燥4 h。与本实验只选取草珊瑚嫩叶并经45 ℃干燥相比，绿原酸的含量是其4.64倍，迷迭香酸含量是其5.19倍，而异嗪皮啶含量比其减少了36%。由此可见，草珊瑚茶3种功效成分在叶片上较多，且易受到温度、光照和干燥时间的影响。

2.3 挥发性成分定性与定量分析

不同干燥方式下草珊瑚茶挥发性成分的种类和相对含量见图2。结果显示，草珊瑚茶主要以醇类（45种），酚酸类（37种）和萜烯类（35种）化合物为主。在不同的干燥方式中，以室温阴干法保留化合物的种类最多（36种），晒干后的化合物种类相比减少了44%。不同温度的烘干干燥中，随温度的上升化合物种类逐步减少。相对含量占比最高的为酚酸类和萜烯类，其中室温阴干方式（49.44%）和45 ℃干燥（42.07%）酚酸类化合物占比最高，冷冻干燥方式萜烯类（43.41%）化合物的相对含量较高。与室温阴干相比，自然晒干后的酚酸类化合物相对含量降低了一半，且随烘干温度的升高含量逐步下降。说明酚酸类化合物受温度和光照的影响较大，这与前文中结论基本一致。酯类化合物在烘干温度上升时含量逐步增高，说明干燥温度对挥发油的含量具有一定影响。郑冬梅等[12]分析草珊瑚整株50 ℃干燥与晒干挥发油组分的区别，认为挥发油主要集中在叶和根中，其中叶中50 ℃烘干比晒干挥发油含量多一倍。其原因在于温度和光照对挥发油具有分解和破坏作用。黄刚骅等[23]通过阴干、阴晒结合、晒干、烘干四种方式对云南白茶的香气组分的影响，结果表明相对含量最高为醇类和烯烃类化合物，其中阴干方式的种类最多。

图2 不同干燥方式下草珊瑚茶挥发性成分种类（a）与相对含量（b）Fig.2 Variety (a) and relative content (b) of volatile components under different drying methods of Sarcandraglabratea

草珊瑚茶挥发性成分的产生主要来源于两个过程，其一是在揉捻的作用下萜烯类和芳樟醇类配糖体被大量水解产生不同的风味物质；其二是在干燥过程中随温度的升高低沸点类化合物易挥发，高沸点类芳香化合物得以保留[24,25]。冷冻干燥使水分在真空条件下被直接升华，草珊瑚中主要成分如黄酮类、萜烯类、酚酸类化合物和挥发油等物质被保存，一些低沸点类化合物会随水升华被真空抽出；高温烘干使低沸点和热敏感性成分被分解；自然晒干由于在变温下干燥时间较长，物料中水分的迁移速率不稳定，造成了酚酸类挥发性成分及光敏感类化合物的损失及转化[26,27]。

2.4 草珊瑚茶不同干燥方式挥发性成分的贡献程度

草珊瑚茶挥发性成分主要为烯烃、醇类、醛类和酯类化合物。不同干燥方式下草珊瑚茶挥发性成分的感觉阈值和ROVA值见表4。莰烯、对伞花烃、d-柠檬烯、乙酸二氢香芹酯、桉树醇、芳樟醇、3-甲基苯甲醛为干燥过程中关键的挥发性成分；α-水芹烯为系统中具有重要修饰作用的挥发性成分；α-异松油烯是系统中潜在的挥发性成分。郑冬梅等[12]认为对α-蒎烯、莰烯、蒎烯、柠檬烯、芳樟醇、乙酸龙脑酯、β-榄香烯和β-石竹烯是草珊瑚叶挥发油中的主要成分。但由于本实验采用草珊瑚嫩叶进行顶空固相萃取与之有所不同，部分化合物并未在本实验中检测出。莰烯，柠檬烯对挥发性成分的主要贡献对应于图2中主要的挥发性成分为烯烃类成分，其特征表现为淡樟脑味，柠檬香味。α-水芹烯、β-松油烯和α-异松油烯主要表现为松木香、薄荷味[28]。芳樟醇、桉树醇通常带有浓郁的玫瑰香、柑橘味和芳香味，在植物体内通常以葡糖苷的形式存在，挥发性较差[29]。通过萎凋、揉捻、发酵以结合态形式存在的芳樟醇葡糖苷因细胞破碎而产生酶解反应，因而芳樟醇也为红茶的特异性标志物[30]。而烯烃类化合物主要由脂肪氧化降解产生，发生在发酵和干燥的过程中[31]。综合而言，以45 ℃干燥和阴干加工的草珊瑚茶有更为丰富的口感层次。

表4 不同干燥方式下草珊瑚挥发性成分的ROVA值Table 4 ROVA value of volatile components under different drying methods of Sarcandra glabra

3 结论

本研究表明，不同干燥温度对草珊瑚茶加工工艺和质量有显著影响。冷冻干燥法绿原酸、异嗪皮啶和迷迭香酸的含量保留最多，以45 ℃干燥有效成分含量次之；烘干法草珊瑚茶有更好的色泽，香气和滋味，其中45 ℃烘干感官综合得分最高。室温阴干，45 ℃干燥和冷冻干燥相比其他方式挥发性成分种类和含量较为显著，其中45 ℃干燥生理功能性物质的含量更高；相对气味活度值（RVOA≥1）表明草珊瑚茶的风味主要表现为柠檬香味，淡薄荷香味，柑橘味和芳香味。综上，以45 ℃干燥对草珊瑚茶加工有最佳的适制性，该研究可为草珊瑚的加工和综合利用提供理论基础和技术依据。