高γ－氨基丁酸茶鲜叶提取温度的工艺研究

邹锋扬，岳鹏翔，王淑凤，王文娇，吴 桢

(大闽食品(漳州)有限公司研发中心，福建漳州363000)

茶叶［1］含有茶多酚、茶多糖、茶氨酸、茶色素、茶皂素、咖啡碱、γ-氨基丁酸(GABA)、茶蛋白、维生素、脂肪、微量元素、芳香物质、酶类等活性成分，γ-氨基丁酸具有降血压、抗惊厥、镇痛、改善脑机能、精神安定、促进长期记忆、促进生长激素分泌、肾功能活化、肝功能活化等生理活性作用，因此，γ-氨基丁酸茶不仅具有γ-氨基丁酸的多种保健功效，同时具有茶叶的诸多保健功效。速溶茶的一般工艺流程是:原料-水处理-提取-过滤-浓缩-干燥-包装。提取工序是速溶茶生产中的首要工艺环节，提取温度、料水比、时间、pH等严重影响速溶茶的风味、理化及汤色因子［2-3］。茶叶提取液可分为两部分:一部分来自于茶叶的表皮，由它决定最终速溶茶的色泽、口感和香味;另一部分来自于茶叶内部，它主要决定茶饮料的特征和涩味。目前，国内外对茶叶富含γ-氨基丁酸的研究和应用主要集中在茶叶初加工工艺研究上，例如对茶鲜叶进行真空厌氧处理、充氮气、微波和红外线照射等胁迫环境处理［4-11］，研制γ-氨基丁酸茶等。但由于γ-氨基丁酸茶难以作为天然功能性添加剂添加到食品中，使γ-氨基丁酸茶的开发利用受到一定程度的限制。而速溶茶具有饮用方便、快捷、易作为食品天然添加剂的特点，是生产茶饮料、茶食品、茶用品等人类健康产品的主要原料。因此开发一种高γ-氨基丁酸速溶茶具有良好的保健功能及广阔市场应用前景。本文利用不同提取温度提取高γ-氨基丁酸茶鲜叶中的γ-氨基丁酸，应用氨基酸自动分析仪测定含量比重，为这一新型速溶茶产品的开发研究提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

高γ-氨基丁酸茶鲜叶(189.52mg/100g)作为γ-氨基丁酸速溶茶的提取原料;醋酸钠、乙二醇、甲醚、茚三酮、硼氢化钠、苯甲醇、硫二甘醇、十二烷基聚乙二醇醚(BRIJ-35)、正辛酸 均为分析纯;冰醋酸、氯化钠、无水乙醇 均为色谱纯;γ-氨基丁酸 美国Sigma，99.9%。

日立835-50氨基酸自动分析仪 日本日立公司;Simplicity型超纯水系统 美国Millipore公司;KQ2200DE型数控超声波振荡器 中国昆山仪器公司。

1.2 实验方法

1.2.1 实验条件

1.2.1.1 γ-氨基丁酸速溶茶的提取方法 称取样品0.1g(精确至0.0001g)置于50mL容量瓶中，加入0.02mol/L盐酸溶液30mL，超声振荡10min，定容，用0.45μm过滤器将样品过滤，转移至上机瓶中，上机待测。

表1 不同提取温度的提取液中γ-氨基丁酸含量的方差分析Table 1 The variance analysis on GABA content using different extraction temperature

1.2.1.2 分析条件 缓冲溶液:按仪器原有1、2、3、4、6号配方进行配制［12］;茚三酮溶液:按仪器原有配方进行配制［12］;色谱柱:(2.6 ×150mm，5μm)日本日立2619型树脂;除氨柱:(4×50mm，3μm)日本日立2650型树脂;泵流量:A泵缓冲液流速0.425mL/min;B泵茚三酮溶液流速0.300mL/min;柱温53℃;进样量50μL。

1.2.2 速溶茶的工艺流程 原料选择→揉切→提取→过滤→浓缩→干燥。

1.2.3 操作要点 选择高 γ-氨基丁酸茶鲜叶(189.52mg/100g)作为原料，处理量为6kg。用揉切机进行揉切 1遍。温度采用 3个水平(40、60、100℃)进行处理，茶水比为 1∶6，时间 30min，pH6.5～7.0进行提取。提取后用400目滤布进行过滤。滤液采用离心式降膜蒸发器，浓缩温度为(44±0.3)℃，时间20min。浓缩后用真空冷冻干燥。

1.2.4 检测方法

1.2.4.1 γ-氨基丁酸计算公式

式中:X:样品中γ-氨基丁酸含量，g/100g;C:样品测定中γ-氨基丁酸含量，nmol/50μL;1/50:折算成每毫升测得γ-氨基丁酸含量，nmol/mL;F:样品稀释倍数;V:水解后样品定容体积，mL;M:γ-氨基丁酸分子量;m:样品质量，g;109:将样品含量由ng换算成g的系数。

1.2.4.2 γ-氨基丁酸标准样的图谱制定 准确称取40.40mg的γ-氨基丁酸标准样，用超纯水定容至250mL，吸取5mL，定容至50mL，吸取5μL 标准样，上机检测得图谱，见图1。测得γ-氨基丁酸含量为772.60mg/100g。

图1 γ-氨基丁酸标准品的色谱图Fig.1 Chromatograms of standard GABA sample

1.2.4.3 感官审评方法 速溶茶感官审评方法采用密码审评法［12］，外观10%，汤色20%，香气35%，滋味35%。

1.2.5 数据处理 统计数据采用Microsoft Excel 2003和DPS软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同提取温度对提取液中γ－氨基丁酸含量的影响

3种不同温度的提取液中γ-氨基丁酸含量的影响见图2。

图2 不同提取温度的提取液中γ-氨基丁酸含量对比Fig.2 The comparation of GABA content using different extraction temperature

由图2可知，处理B提取温度60℃的提取液γ-氨基丁酸含量最高。3种不同提取温度的提取液的γ-氨基丁酸含量的顺序为60℃ ＞40℃ ＞100℃。表1表明，不同提取温度之间提取液的γ-氨基丁酸含量存在显著的差异。进一步对不同温度提取处理间产生的差异进行了新复极差分析发现，提取温度处理为60℃时提取的γ-氨基丁酸含量最高，其次是提取温度为40℃，不同温度提取的两个水平间相互存在极显著差异。说明了不同温度对提取茶鲜叶中γ-氨基丁酸影响很大。在相同的茶水比、提取时间和pH下，在40～60℃范围，γ-氨基丁酸含量随提取温度的上升而增加，而在100℃这一时段从鲜叶中提取的γ-氨基丁酸含量急剧下降，降至37.90mg/100g。这说明γ-氨基丁酸在100℃的温度下不稳定。优化提取工艺结果为提取温度为60℃，茶水比为1∶6，提取时间为30min，pH 为6.5～7.0。

2.2 不同处理步骤中γ－氨基丁酸含量的动态变化

不同处理步骤中的γ-氨基丁酸含量变化规律趋势，如图3所示。

由图3可以看出，在低温提取阶段下，提取液中的γ-氨基丁酸含量随提取温度升高而增加，这是因为γ-氨基丁酸在低温条件下比较稳定的缘故。在高温提取阶段下，提取液中γ-氨基丁酸含量明显下降，这是因为γ-氨基丁酸在高温条件下不稳定，分解了部分含量。还可以从图中得到3种不同提取温度处理在过滤、浓缩加工流程中的γ-氨基丁酸含量下降趋势相当，说明这两个不同提取温度对后阶段的γ-氨基丁酸含量变化未造成影响。

图3 不同提取温度γ-氨基丁酸含量的动态变化Fig.3 The variation of GABA content during the processing procedure

根据日本学者提出的茶叶中γ-氨基丁酸含量超过150mg/100g。从图3中可知，40℃和60℃中的速溶茶粉成品的γ-氨基丁酸含量均达到200mg/100g以上，可称为高γ-氨基丁酸茶，因此，该成品茶可称为高γ-氨基丁酸速溶茶。

经方差分析和新复极差分析，不同提取温度处理间的成品中γ-氨基丁酸含量存在显著的差异。说明不同温度提取工艺对茶鲜叶中γ-氨基丁酸含量提取有明显的差异。

提取温度60℃得到γ-氨基丁酸含量最高，达到255.80mg/100g，而且提取液中γ-氨基丁酸含量在3个处理中是最高。这可能是因为在温度为60℃时，茶青叶提取得比较充分。

提取温度40℃的γ-氨基丁酸含量为233.00mg/100g，比提取温度60℃提取量低，但比提取温度100℃明显高出很多。这说明提取温度对富含γ-氨基丁酸茶青叶提取有明显的影响。

综上说明了提取温度是整个制备γ-氨基丁酸速溶茶加工过程的关键因素，直接决定了最终成品的γ-氨基丁酸含量。

2.3 速溶茶粉成品的γ－氨基丁酸图谱

3种提取温度的速溶茶粉成品的γ-氨基丁酸图谱分别见图4。

由图4可知，三个处理的速溶茶粉成品中功能活性成分γ-氨基丁酸含量的峰面积为60℃ ＞40℃＞100℃，提取温度40℃为233.00mg/100g，保留时间8.301min;提取温度60℃为255.80mg/100g，保留时间8.263min;提取温度100℃为27.27mg/100g，保留时间8.275min。

与提取温度100℃相比，提取温度40℃中的γ-氨基丁酸含量增加8.5倍，提取温度60℃中的γ-氨基丁酸含量增加9.4倍，而且提取温度60℃的含量比较明显的高于提取温度40℃。

表2 γ-氨基丁酸速溶茶成品感官审评表Table 2 Sensory evaluation result of instant GABA tea powder

图4 3个不同处理速溶茶粉成品中的γ-氨基丁酸检测图谱Fig.4 The three different treatment tea powder products of GABA detection map

综上说明了不同提取温度对功能活性成分的提取有很大的影响，而且表明了测定的γ-氨基丁酸含量保留时间稳定，保留时间在8.263～8.301min。

2.4 γ－氨基丁酸速溶茶成品感官审评

γ-氨基丁酸速溶茶成品感官审评及成品图见表2。

γ-氨基丁酸速溶茶成品感官审评表明(表2)，处理B的得分最高，87.1分，处理A得分83.5分，处理C得分81.2分，说明了提取温度60℃对茶鲜叶的提取是较佳的。

3 结论

通过3种不同提取温度工艺实验，结果说明，提取温度60℃时，提取液中的γ-氨基丁酸含量最多，达到320.58mg/100g，不同提取温度的提取液γ-氨基丁酸含量差异达到极显著水平;得到速溶茶成品的γ-氨基丁酸含量超过150mg/100g(高γ-氨基丁酸茶指标)且感官审评品质较好的是处理B。综上，本实验制备高γ-氨基丁酸速溶茶的工艺为:60℃提取30min，茶水比 1∶6，pH6.5～7.0。

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［12］GB/T 23776-2009《茶叶感官审评方法》［S］.