酶解法對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量的影響
2.3.1 酶組合方式對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量的影響酶組合方式對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量的影響結(jié)果如圖7所示。結(jié)果表明,單一酶解法中,纖維素酶解法獲得速溶茶中茶可溶性糖和茶多酚含量顯著高于蛋白酶解法和果膠酶解法,這可能是由于纖維素酶水解纖維素后,使茶葉中更多的茶可溶性糖和茶多酚釋放出來,提高了速溶茶中茶可溶性糖和茶多酚含量。結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)由單一酶解法獲得的速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量顯著低于種復(fù)合酶解法,且更顯著低于三種復(fù)合酶解法。這可能是由于蛋白酶、果膠酶、纖維素酶在浸提過程中水解茶樣中的蛋白質(zhì)、果膠和纖維素,發(fā)生了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,從而提高了水溶性蛋白質(zhì)、氨基酸、可溶性碳水化合物的浸出量。因此三種復(fù)合酶同時添加為最佳條件。
2.3.2 酶添加量對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和
游離氨基酸含量的影響酶添加量對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量的影響結(jié)果如圖8所示。結(jié)果表明,酶添加量0.30%增加到0.90%,茶多酚、茶可溶性糖和游離氨基酸等浸出物均有較大幅度增加。因為茶葉中細(xì)胞壁在纖維素酶和果膠酶共同作用下部分被水解,傳質(zhì)屏障對有效成分從細(xì)胞內(nèi)向提取介質(zhì)擴(kuò)散的傳質(zhì)阻力下降,使有效成分的擴(kuò)散面積增大,有效成分的提取率提高[11]。在達(dá)到0.75%以后,茶葉各主要品質(zhì)成分浸出量隨酶百分濃度的增加雖有增加,但增加幅度較小。這是因為茶葉是同體物質(zhì),在溶液中擴(kuò)散困難,當(dāng)酶濃度較低時,酶解反應(yīng)未進(jìn)行完全,酶與茶葉可以充分地反應(yīng),達(dá)最佳值時,酶解反應(yīng)進(jìn)行較完全,此時如果繼續(xù)加入酶量,酶解程度不會有太大變化,茶葉濃度不能對酶
液達(dá)到飽和,酶的作用不能充分發(fā)揮,造成酶的浪費。因此,實驗條件下最佳酶濃度為0.75%。
2.3.3 浸提時間對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和
游離氨基酸含量的影響浸提時間對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量的影響結(jié)果如圖9所示。結(jié)果表明,浸提時間在30~60min階段,茶多酚、茶可溶性糖和游離氨基酸含量都呈現(xiàn)出明顯的增加趨勢。這是因為隨著時間的增加,酶活力得到充分利用,酶解反應(yīng)進(jìn)行得較完全;60min以后茶多酚和茶可溶性糖浸出量增加較多,而游離氨基酸含量增加不明顯,可能是由于游離氨基酸浸提量達(dá)到飽和的緣故。因此為了提高速溶茶提取率,以及結(jié)合省時方面的綜合考慮,60~70min為酶輔助浸提時間較適宜。
2.3.4 浸提溫度對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量的影響浸提溫度對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量的影響結(jié)果如圖10所示。結(jié)果表明,酶解法中浸提溫度對速溶茶中主要物質(zhì)含量的影響較為明顯。隨著提取溫度的升高,茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量在45℃時達(dá)最大值,因為升高溫度促進(jìn)酶解作用,使酶對細(xì)胞破壞作用加強(qiáng)(蛋白酶、果膠酶、纖維素酶的最適溫度范同為40~50℃),同時細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)分子的擴(kuò)散速率隨溫度升高而增大,進(jìn)一步促使有效成分從細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散到水溶液中[12];升高溫度還能提供酶解反應(yīng)所需的能量:另外纖維素、果膠、可溶性蛋白質(zhì)、氨基酸、可溶性碳水化合物、水浸出物等大分子物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大。但是繼續(xù)升高溫度,速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量不但沒有提高反而有所下降。這是因為酶為蛋白質(zhì),在過高溫度下,酶活性減弱,不易各種物質(zhì)的浸提。由于每種酶都有其最適反應(yīng)溫度,茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量在45~50℃時趨于穩(wěn)定,故建議酶解溫度為45~50℃為宜。
2.3.5 料液比對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量的影響浸提料液比對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量的影響結(jié)果如圖11所示。結(jié)果表明,浸提茶水比從1∶4~1∶8的條件下,速溶茶中茶多酚、茶可溶性糖和游離氨基酸含量明顯增加。隨著料也比由1∶8增加到1∶10,浸提茶水比對茶可溶性糖和茶多酚含量比較明顯,而對于游離氨基酸含量的影響不是十分明顯,料液比由1∶10到1∶12時,茶可溶性糖和游離氨基酸含量趨于穩(wěn)定,故我們建議浸提料液比為1∶10為最佳。
2.3.6 浸提次數(shù)對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量的影響浸提次數(shù)對速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量的影響結(jié)果如圖12所示。結(jié)果表明,浸提次數(shù)對各品質(zhì)成分浸出量的影響明顯,30min條件兩次浸提所得速溶茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量均比60min一次浸提量增加明顯。雖然20min三次浸提與60min一次浸提相比,各有效成分的浸出量均大幅增加,但它與30min兩次浸提相比,各有效成分的浸出量增加較少,因此浸提兩次為最佳條件。
2.4 最佳三種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量比較結(jié)果基于前期料液比(m/v)為1∶8、浸提溫度為80℃、浸提時間為60min[3]的最優(yōu)水浸提法生產(chǎn)速溶普洱茶研究結(jié)果,料液比(m/v)為1∶12、浸提溫度為80℃、浸提時間為60min[3]的最優(yōu)醇浸提法生產(chǎn)速溶普洱茶研究結(jié)果,復(fù)合纖維素酶∶果膠酶∶蛋白酶=1∶1∶1,酶添加量為0.75%,酶解溫度為45℃,酶解60min,茶水比(m/v)為1∶12,浸提二次[3]的最優(yōu)酶解法生產(chǎn)速溶普洱茶研究結(jié)果,分別測定最佳三種生產(chǎn)工藝生產(chǎn)速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量。最佳工藝生產(chǎn)速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量比較結(jié)果見圖13。由圖13可以得出三種工藝中茶可溶性糖含量由高到低分別為:酶解法、乙醇浸提法、水浸提法;茶多酚含量由高到低分別為:乙醇浸提法、水浸提法、酶解法;游離氨基含量由高到低分別為:酶解法、乙醇浸提法、水浸提法。由此可見,綜合評價這三種生產(chǎn)工藝對速溶普洱茶中主要有效成分含量可初步得出,酶解法較優(yōu),其次是醇浸提法,最后是水浸提法。
3 討論
酶解法制備速溶普洱茶工藝中,本實驗建議蛋白質(zhì)酶、果膠酶和纖維素酶1∶1∶1比例復(fù)合制備速溶茶的結(jié)果與李星科[11]研究中提倡果膠酶和纖維素酶1∶1提取信陽紅茶多糖的結(jié)果相似,此外酶解法中酶添加量、提取溫度及提取時間與李星科[11]酶解信陽紅茶的結(jié)果有相似之處,并都優(yōu)于水浸提法。浸提次數(shù)兩次優(yōu)于一次的結(jié)果也與段學(xué)藝[12]研究普洱茶中氨基酸和茶多酚浸出規(guī)律的結(jié)果相似。本實驗結(jié)果表明復(fù)合酶進(jìn)行普洱茶深加工,利于茶中主要功效成分的浸出,這與張利[13]的研究結(jié)果相似。茶多糖是茶葉中的一種單糖、雙糖及多糖的混合物,在茶葉中的含量約在21%左右,具有防輻射、抗凝血、降血糖、降血脂及增強(qiáng)免疫力等多種生物功能。茶多酚是茶葉中的一類主要的化學(xué)物質(zhì),約占茶葉干物質(zhì)總量的20%~30%,而普洱茶由于其獨特的后發(fā)酵工藝令茶多酚氧化,使其含量只占15%~20%[14]。茶多酚是多種酚類衍生物的總稱,主要包括兒茶素、花色素、黃酮、黃酮醇、酚酸等幾類化合物,其中以兒茶素最多。它們具有降血糖、血脂,防止動脈粥樣硬化等作用[15]。氨基酸是茶葉中重要的含氮物質(zhì),是茶葉鮮爽味的主要組成物質(zhì),由于普洱茶是一種后發(fā)酵茶,在加工過程中經(jīng)渥堆作用,氨基酸含量大幅度下降[16]。研究表明,外源氨基酸的添加與普洱茶品質(zhì)相關(guān)的各內(nèi)含成分(茶多糖、茶多酚、游離氨基酸等)含量有關(guān),這說明氨基酸對普洱茶的香氣及其營養(yǎng)價值有一定的影響[17]。故本實驗以速溶普洱茶中茶多糖、茶多酚和游離氨基酸含量為指標(biāo)研究速溶普洱茶制備工藝在普洱茶深加工領(lǐng)域中是有一定參考
價值的。
4 結(jié)論
水浸提法、醇浸提法制備速溶普洱茶過程中料液比、浸提溫度、浸提時間等工藝條件對速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量均有極顯著影響(p<0.01),酶解法制備速溶普洱茶過程中酶組合方式、酶添加量、酶解時間、酶解溫度、料液比、浸提次數(shù)對速溶普洱茶中茶可溶性糖、茶多酚和游離氨基酸含量均有極顯著影響(p<0.01)。最佳工藝條件下,酶解法生產(chǎn)速溶普洱茶中茶可溶性糖、游離氨基酸含量高于水浸提法與乙醇浸提法。乙醇浸提法生產(chǎn)速溶普洱茶中茶多酚含量最高。綜合考慮,酶解法生產(chǎn)速溶普洱茶較優(yōu)。