精密仪器对不同生产工艺条件对速溶普洱茶

2014-11-19 21:44:49

[导读] 比较水浸提法、醇浸提法、酶解法在制备速溶普洱茶过程中各工艺条件对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶酚、游离氨基酸含量的影响。方法:采用蒽酮法、酒石酸亚铁法及茚三酮法分别测定茶可溶性糖、茶多酚、游离氨基酸的含量

摘要:目的:比较水浸提法、醇浸提法、酶解法在制备速溶普洱茶过程中各工艺条件对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶酚、游离氨基酸含量的影响。方法:采用蒽酮法、酒石酸亚铁法及茚三酮法分别测定茶可溶性糖、茶多酚、游离氨基酸的含量。结果:水浸提法、醇浸提法制备速溶普洱茶过程中料液比、浸提温度、浸提时间等工艺条件对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量均有极显著影响(p<0.01),酶解法制备速溶普洱茶过程中酶组合方式、酶添加量、酶解时间、酶解温度、料液比、浸提次数对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量均有极显著影响(p<0.01)。最佳工艺条件下,酶解法生产速溶普洱茶中茶可溶性糖、游离氨基酸含量高于水浸提法与乙醇浸提法。乙醇浸提法生产速溶普洱茶中茶多酚含量最高。结论:酶解法生产速溶普洱茶较优。

关键词:速溶普洱茶,茶可溶性糖,

茶多酚,游离氨基酸速溶茶也称为茶精,是以成品茶为原料,从茶叶中浸提出的茶汁经过滤、浓缩、干燥等工序而制成的粉末状或碎片状或颗粒状的类似于速溶咖啡的方便固体饮料[1]。它具有饮用方便、相对体积小、易保存运输、含有传统茶叶中能够进入茶汤的营养成分和风味物质,具有茶对人体的一切功效。目前,依据浸提溶剂来分类,茶叶浸提方法主要有水浸提法和有机溶剂浸提法。有机溶剂浸提法对某些物质的提取具有特殊效果,但是它的成本较高、技术难度大,而且对产品有污染。水浸提法成本低、技术成熟、易操作、适用广、能够满足各种生产要求,因此较多的主要是水浸提法。随着科学技术的发展,提高产品得率、品质、加工工效及节能、省时的浸提方法己成为研究开发的热点。根据酶的基本特性,酶

辅助浸提具有速度快、生产节能、易于控制和操作等特点。然而,酶在速溶普洱茶浸提工艺中的应用尚无系统资料报道[2]。因此,比较酶解法助浸提与常规浸提对茶叶主要成分得率,进一步探讨酶解法在茶叶工业化浸提中应用的可能性和优越性,具有一定的技术支持和理论意义。故本实比较水浸提法、醇浸提法和酶解法生产速溶普洱茶过程中,各生产工艺影响因素对速溶普洱茶中主要成分茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响,以期为生产实践提供一定理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

普洱茶市售,2011年购买于沈阳耿记茶庄的云南普洱散茶(熟茶);中性蛋白酶酶活≥40万U/g,上海创赛科学仪器有限公司;果胶酶酶活≥120万U/g,上海创赛科学仪器有限公司;纤维素酶酶活≥1万U/g,上海创赛科学仪器有限公司;无水乙醇、葡萄糖、浓硫酸、蒽酮、硫酸亚铁、酒石酸钾钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、茚三酮、糊精、环糊精、苯酚均为分析纯。TD5A-W型离心机湘潭通用离心机有限公司;FA2004N型电子天平上海精密科学仪器有限公司;JJ-2型组织捣碎机江苏金坛市环宇科学仪器厂;DK-98-11A型恒温水浴锅天津市秦斯特仪器有限公司;pHS-3B型精密pH计上海安亭昌吉路雷磁牌;SHZ-型循环水真空泵、RE1002型旋转蒸发仪上海亚荣生化仪器厂;CS101-AB型电热干燥箱深圳市恒普科技有限公司;721型紫外-可见分光光度计、温度计上海精密科学仪器有限公司;超净工作台上海亚荣生化仪器厂;GPW120-Ⅱ型微型喷雾干燥机山东天力干燥设备有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 实验流程普洱茶→粉碎→(水、醇或酶解)浸提→过滤去渣→冷却静置→减压浓缩→干燥→成品速溶普洱茶[3]。

1.2.2 水浸提法对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响秤取2.00g/份普洱茶粉,进行原料的预处理后,固定料液比为1∶10、60℃浸提60min,分别研究水浸提的料液比(1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12m/v)、浸提温度(30、40、60、80、90℃)、浸提时间(30、45、60、75、90min)对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响。

1.2.3 醇浸提法对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多

酚和游离氨基酸含量的影响秤取2.00g/份普洱茶粉,进行原料的预处理后,固定料液比为1∶10、60℃浸提60min,分别研究无水乙醇浸提的料液比(1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12,w/v)、浸提温度(30、40、60、80、90℃)、浸提时间(30、45、60、75、90min)对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响。

1.2.4 酶解法提取工艺对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响秤取2.00g/份普洱茶粉,进行原料的预处理后,固定添加0.75%的蛋白酶+果胶酶+纤维素酶(1∶1∶1)复合酶、料液比为1∶8、40℃浸提60min,浸提二次,分别研究酶解法浸提过程中,酶组合方式(蛋白酶、果胶酶、纤维素酶、蛋白酶+果胶酶(1∶1)、蛋白酶+纤维素酶(1∶1)、纤维素酶+果胶酶(1∶1)、蛋白酶+果胶酶+纤维素(1∶1∶1))、酶添加量(0.30%、0.45%、0.60%、0.75%、0.90%)、酶解时间(30、40、50、60、70min)、酶解温度(35、40、45、50、55℃)、料液比(1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12)、浸提次数(1、2、3次)对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响。

1.3 速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基

酸含量的检测茶可溶性糖含量的测定采用蒽酮法[4];茶多酚含量的测定采用酒石酸亚铁法[2];速溶普洱茶中游离氨基酸的测定采用茚三酮法[5]。

1.4 数据处理各实验均做三次平行,数据采用SPSS 19.0软件用单因素方差分析(one way ANOVA)进行差异显著性检验,采用LSD方法进行多重比较检验。

2 结果与分析

2.1 水浸提法对速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响

2.1.1 料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图1所示。结果表明,料液比在1∶4~1∶10时茶可溶性糖和茶多酚增长显著,这是由于料液比的增加,促进茶多酚、茶可溶性糖和游离氨基酸溶入水中,普洱茶中浸提成分增加,1∶10~1∶12时茶可溶性糖含量增加缓慢,可能是水溶性茶可溶性糖已基本浸出,增加料液比茶可溶性糖含量增加不明显。料液比对茶多酚的含量影响较大,这可能是由于茶中含有的茶多酚成分较多的原因,而对游离氨基酸含量的影响不大,可能是由于水浸提法对游离氨基酸浸出并不是十分有效。在料液比为1∶10时,茶可溶性糖和游离氨基酸达到最大值,茶多酚含量也较高,建议料液比采用1∶10较好。

2.1.2 浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和

游离氨基酸含量的影响浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图2所示。结果表明,温度在30~60℃时茶可溶性糖和茶多酚增长显著,这是由于温度的升高,普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚浸出率增加,使其含量均增加。60~90℃时增加缓慢,这是由于温度过高,茶多酚分解,成分易损失,使其含量增加缓慢。相对料液比来说,浸提温度对游离氨基酸浸提量有一定影响。90℃时,速溶普洱茶中各成分均取得最大值,但此时温度较高,如温度和时间控制不佳,会导致茶多酚的分解,因此建议浸提温度为80~90℃左右最佳。

2.1.3 浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和

游离氨基酸含量的影响浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图3所示。结果表明,随着时间由30min增大到75min,速溶普洱茶中茶多酚含量增加至最大,茶可溶性糖含量增加显著,游离氨基酸含量缓慢增加,这是由于浸提时间的延长有助于茶多酚、茶可溶性糖和游离氨基酸的浸提。75~90min时茶多酚含量降低,这可能是由于浸提时间过长,导致茶多酚分解,使其含量降低。而茶可溶性糖含量显著增加,游离氨基酸含量缓慢增加。90min时,速溶普洱茶中茶可溶性糖含量和游离氨基酸含量取得最大值。通过以上结果,我们建议浸提时为75min左右时最佳。水浸提法制备速溶普洱茶工艺中,浸提时间以及浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖含量的影响与金婷[6]水法提取普洱茶水中茶可溶性糖的影响趋势相似,浸提温度对速溶茶中茶多酚的影响与李智[7]研究水浸提普洱熟茶中茶多酚提取率的影响趋势相似。

2.2 醇浸提法对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响

2.2.1 料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响料液比对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图4所示。结果表明,随着料液比在1∶4~1∶12时,速溶普洱茶中茶可溶性糖和茶多酚含量都显著增加到最大值,其中料液比在1∶4~1∶10时增长显著,这是由于醇浸提法中料液比的升高,会促进普洱茶中浸提成分的增加,即茶多酚、茶可溶性糖更多的溶入乙醇中,1∶10~1∶12时增加缓慢,可能是茶多酚和茶可溶性糖的含量基本已达到极限值。游离氨基酸含量在料液比为1∶8~1∶12之间增加缓慢,综合考虑,建议料液比为1∶10左右时最佳。

2.2.2 浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和

游离氨基酸含量的影响浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图5所示。结果表明,随着浸提温度由30℃增大到60℃,茶可溶性糖和茶多酚含量显著增加,这是温度的升高利于茶可溶性糖和茶多酚的浸出,而游离氨基酸含量增加缓慢。而随着浸提温度进一步的提升,即温度在60~90℃之间时,茶可溶性糖和游离氨基酸含量增加缓慢且在80℃时二者都达到最大值,而茶多酚含量增加显著至90℃时达到最大值,说明乙醇对于茶多酚的浸提效果要显著高于水浸提法。由于90℃时,乙醇挥发较强,茶多酚也易于分解,故建议无水乙醇浸提温度为80℃左右最佳。2.2.3 浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响浸提时间对速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量的影响结果如图6所示。结果表明,随着时间由30min增大到75min,速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游离氨基酸含量都有明显的增加趋势,这是由于浸提时间的延长,促进普茶中浸提成分的增加,且在浸提75min时茶多酚和游离氨基酸含量均达到最大值,说明浸提75min时,速溶茶中茶多酚和游离氨基酸已基本浸出,随浸提时间的增加,茶多酚易分解,而使含量易降低,故浸提时间为75min左右时最佳。醇浸提法制备速溶普洱茶工艺中,浸提时间以及浸提温度对速溶茶中茶可溶性糖含量的影响与罗玲[8]响应面设计无水乙醇提取普洱茶可溶性糖的结果,以及与黄艳峰[9]响应面设计测定85%乙醇浸提茶可溶性糖的结果相似,醇浸提法浸提茶多酚优于水浸提法的结果与沈放[10]研究结果相似。