杀青工艺和气调处理对桑茶γ-氨基丁酸含量及品质的影响

刘淑贞，边 伟，李成龙，周才琼*

（西南大学食品科学学院，重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆 400716）

杀青工艺和气调处理对桑茶γ-氨基丁酸含量及品质的影响

刘淑贞，边 伟，李成龙，周才琼*

（西南大学食品科学学院，重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆 400716）

采用绿茶加工工艺加工桑茶，并研究杀青工艺和气调处理对桑茶γ-氨基丁酸（γ-amino butyric acid，GABA）和主要品质成分的影响。结果显示：微波杀青较好，此时桑茶柔软、有弹性，青草气基本消失，清香香气显露，外观翠绿，滋味甘甜醇和，滋味品质成分水浸出物、可溶性糖和游离氨基酸含量分别为45.78%、5.68%和2.83%，功能成分GABA、多酚类、黄酮类含量分别为1.254 mg/g、3.09%、2.52%；微波杀青结合气调处理（气体组成为10% O2、80% N2和10% CO2）后，桑茶GABA含量最高达到2.275 mg/g，多酚类和黄酮类含量分别为3.19%和2.73%，滋味品质成分水浸出物、可溶性糖和游离氨基酸含量相对较高，分别为44.7%、5.64%以及2.43%。表明微波杀青和一定的气调处理可提高桑茶GABA含量和品质。

γ-氨基丁酸；杀青工艺；气调处理；桑茶

桑茶不仅是家蚕的饲料，也被作为一种发散风热药在我国医药中广泛应用。大量研究[1-5]显示桑茶富含多酚类、生物碱类、活性多糖、植物甾醇及γ-氨基丁酸（γ-amino butyric acid，GABA）等多种生物活性成分。随着人们生活方式和消费结构的变化，茶已变成各种冲泡饮用材料的代名词，人们越来越重视茶饮的功能作用，重视对新型茶饮的开发。

GABA是一种以自由态广泛存在于原核生物和真核生物的四碳非蛋白质氨基酸，又叫4-氨基丁酸。GABA可由吡咯烷酮经碳酸氢铵、氢氧化钙水解开环制得，也可在一定条件下由L-谷氨酸在L-谷氨酸脱羧酶的催化作用下合成而得，因此谷氨酸脱羧酶的激活和γ-氨基丁酸转氨酶的钝化均有利于GABA的积累。研究表明，GABA具有降血压[6]、改善记忆[7]、提高肝肾功能[8-9]、抗衰老[5]、抗焦虑[10]、治疗癫痫[11]等多种生理功能。目前，GABA的研究主要集中在GABA的富集，其中包括富含GABA茶、富含GABA米胚芽和富含GABA乳制品的研制以及发酵法生产GABA。

有研究表明，逆境条件（如缺氧、热或冷藏、失水、机械损伤等）可刺激植物细胞合成富集GABA，有报道在茶叶加工中采用厌氧处理可制备高GABA含量茶[12-13]，也有高GABA茶功能研究相关报道[14-15]。本研究拟选择新鲜桑茶为原料，采用绿茶加工工艺加工桑茶，通过绿茶加工关键工艺杀青处理来探讨不同杀青方式对桑茶GABA及品质形成的影响，并进一步采用不同配比的O2、N2及CO2进行气调处理，探讨制备高GABA桑茶适宜的气调处理方式，研究气调处理结合杀青工艺优化对桑茶GABA制备及品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜桑茶来自西南大学桑树基地，选取新鲜、大小适中、无病虫害、色泽光亮、深绿、无腐烂的桑茶为原料。

三氯化铝、蒽酮、茚三酮、碘化钾、硫酸亚铁、葡萄糖、甘氨酸、硝酸银、愈创木酚（均为分析纯） 重庆北碚化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

722分光光度计 上海菁华科技仪器有限公司；SH2-D（Ⅲ）循环水式真空泵 巩义市英峪予华仪器厂；FRD-900多功能薄膜联系封口机 温州市兴业机械设备有限公司；MAP-500D袋式气调包装机 上海炬钢机械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 制备桑茶GABA的不同杀青工艺[16]

将鲜桑茶切分成约2 cm×4 cm大小后，在25～30 ℃条件下摊放7 h（摊放厚度3～5 cm），分别取摊放叶120 g采用微波杀青、锅炒杀青和蒸汽杀青方式进行处理，并分析GABA及主要品质成分含量变化。

经过预实验，以桑茶叶色、气味和质地（包括青草气消失、叶色鲜绿、手捏叶子柔软、有弹性、紧握成团及松手散开）感官品质为依据，得到各不同杀青工艺参数：1）微波杀青：温度控制在100 ℃，微波频率（250±50）MHz，杀青时间2 min；2）锅炒杀青：按照一般绿茶加工锅炒杀青工艺要求，温度180 ℃，时间1.5 min；3）蒸汽杀青：按照一般绿茶加工蒸汽杀青工艺要求，放置在已经产生蒸汽的蒸屉上（平摊厚度2 cm），时间2.5 min。

1.3.2 气调处理

将鲜桑茶按1.3.1节条件进行摊放处理后分别进行气调包装处理。将包装好的桑茶放入恒温湿箱（温度（4±0.5）℃，相对湿度90%）。按表1 分A、B、C、D及E 5个气调处理组（每个处理组120 g摊放叶，3 个平行样），在25 ℃条件下处理8 h。取出按1.3.1节工艺杀青后，采用先炒再烘（炒干温度100 ℃、时间5 min；烘干温度90 ℃、时间5 min）制得桑茶。以不采用气调处理为对照（CK）。1.3.3 分析方法

表1 桑茶气调处理各气体体积分数Table 1 Gas composition for air-conditioning treatment of mulberry tea %

水分含量测定：质量恒定法[17]；水浸出物含量：全量法[18]；可溶性糖含量：蒽酮比色法[19]；游离氨基酸含量：茚三酮比色法[20]；黄酮类含量：参照刘利等[21]方法；多酚类含量[22]；GABA含量：参照夏玉玲等[23]方法。

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 不同杀青工艺对桑茶GABA及品质成分含量的影响

2.1.1 不同杀青工艺对桑茶GABA及多酚、黄酮类含量的影响

图1 不同杀青工艺对桑茶GABA含量的影响Fig.1 Effect of fixation methods on GABA contents in mulberry leaves

图2 不同杀青工艺对桑茶功能成分含量的影响Fig.2 Effect of fixation methods on functional components in mulberry leaves

如图1、2所示，GABA含量以微波杀青最高，为1.254 mg/g，明显高于锅炒杀青（P＜0.05），但与蒸汽杀青之间没有显著性差异（P＞0.05），这可能是由于微波杀青通过电磁波从桑茶内部加热，桑茶升温迅速，所以GABA损失少。同时，其他杀青方式能量由外向内传导，桑茶升温较慢，桑茶中GABA在杀青过程中略有降解[16]。多酚类和黄酮类含量以微波杀青和锅炒杀青方式相对高，分别为3.09%～3.11%和2.44%～2.52%，其中微波杀青、锅炒杀青的多酚类含量显著高于蒸汽杀青（P＜0.05），但3 种杀青方式的黄酮类含量均不存在显著性差异（P＞0.05）。从GABA含量及酚类功能成分含量考虑，以微波杀青方式为好。

2.1.2 不同杀青工艺对桑茶主要滋味品质成分的影响

表2 不同杀青方式对桑茶主要滋味品质成分含量的影响Table 2 Effect of different fixation methods on main flavor components of mulberry tea %

如表2所示，微波杀青和蒸汽杀青桑茶水浸出物含量均显著高于锅炒杀青（P＜0.05），其可能的原因是锅炒杀青快速蒸发水分，导致在桑茶摊放过程中激发的以水解为主导作用的反应受阻，影响了水浸出物的含量。可溶性糖和游离氨基酸含量分别为5.59%～5.68%和

2.74 %～2.85%，不同杀青处理差异不大。水浸出物含量是可溶性成分含量总和，是形成桑茶茶汤品质的基础，而鲜甜滋味的可溶性总糖和游离氨基酸差异不大，综合考虑以微波杀青为宜。

2.1.3 不同杀青工艺对桑茶感官品质的影响

表3 不同杀青方式对桑茶感官品质的影响Table 3 Effects of different fixation methods on sensory evaluation of mulberryy tteeaa

如表3所示，微波桑茶的香气不如锅炒杀青，但能较好保持外形色泽、质地，利于揉捻成型。综合考虑不同杀青工艺对桑茶品质和GABA含量的影响，以微波杀青处理为好。

2.2 气调处理对桑茶GABA含量及品质成分含量的影响前述不同杀青方式对杀青桑茶GABA含量及品质影响实验结果显示，以微波杀青方式相对较好。后续气调处理对桑茶GABA及品质的影响实验中，采用微波杀青工艺进行。

2.2.1 气调处理对桑茶GABA及多酚、黄酮类含量的影响

图3 不同气调处理对桑茶GABA含量的影响Fig.3 Effects of different air-conditioning treatments on GABA contents in mulberry leaves

图4 不同气调处理对桑茶部分功能成分含量的影响Fig.4 Effects of different air-conditioning treatments on functional components in mulberry leaves

从图3可以看出，经气调处理之后采用前述优化杀青工艺微波杀青后揉捻干燥制备桑茶，A、B、C及D处理GABA含量明显高于未经过气调处理的CK（P＜0.05），B处理GABA含量最高，E处理最低，表明气调处理中过高的O2含量不利于GABA形成。而适当的O2和N2比例混合处理摊放桑茶，可提高制备桑茶GABA的含量，这可能由于桑茶经过厌氧/好气等逆境条件下处理后，谷氨酸脱氢酶活性被激活，GABA得到富集。从图4可知，多酚类及黄酮类含量则均以对照组最高，其次是B处理。这可能在气调处理过程中发生氧化等反应，使桑茶多酚类及黄酮类含量呈降低趋势。

2.2.2 气调处理对桑茶主要滋味品质成分含量的影响

表4 不同气调处理对桑茶主要滋味成分含量的影响Table 4 Effects of different air-conditioning treatments on main flavor components of mulberry tea%

如表4所示，经气调处理后桑茶水浸出物、可溶性总糖和游离氨基酸含量变化差异不大，B处理的水浸出物和可溶性总糖含量略高于其他处理，游离氨基酸含量略高于其他气调处理，但低于CK。

2.2.3 气调处理对桑茶感官品质的影响

经对各气调处理组及对照组制备桑茶进行开汤评定，结果如表5所示，桑茶感官品质以B组处理最好，滋味甘甜醇和，汤色黄明，有明显的烘炒香。

表5 不同气调处理对桑茶感官品质影响Table 5 Effects of different air-conditioning treatments on sensory quality of mulberry tea

3 结 论

有报道[24]茶叶中GABA含量在1.5 mg/g以上称为GABARON茶，日本已开发了高GABA含量的绿茶，称GABARON茶[25]。本研究选择含GABA的药食两用桑鲜叶为原料[23]，采用不同杀青工艺探讨其对杀青桑茶GABA含量及品质的影响，结果以微波杀青处理相对较好，此时桑茶柔软，有弹性，青草气基本消失，香气显露，外观翠绿，滋味甘甜醇和，滋味品质成分水浸出物、可溶性糖和游离氨基酸含量分别为45.78%、5.68%和2.83%，功能成分多酚类、黄酮类含量分别为3.09%、2.52%，微波杀青GABA含量最高为1.254 mg/g，本研究结果与白木与志也[26]报道的春茶用微波辐照后GABA含量增加，大约是没有经过微波处理的1.2～1.5 倍的实验结果相吻合。

进一步采用气调处理结合微波杀青工艺制备感官品质较好的高GABA含量桑茶。在气调处理方式中，B处理（10% O2、80% N2、10% CO2）桑茶GABA含量最高，达到2.275 mg/g，主要抗氧化功能成分多酚类和黄酮类含量分别为3.19%和2.73%，滋味品质成分水浸出物、可溶性糖和游离氨基酸含量相对较高，分别为44.7%、5.64%以及2.43%。而E处理GABA含量及感官品质均最低，表明气调处理中过高的O2含量不利于GABA的形成。本研究结果表明，微波杀青和一定的气调处理可提高桑茶GABA含量和品质。

[1] KAYO D, TAKASHI K, MITSUKO M, et al. Studies on the constituents of the leaves of Morus alba L.[J]. Chemical and Pharmaceutical Buliet in Tokyo, 2001, 49(2): 151-153.

[2] KATSUBE T, IMAWAKA N, KAWANO Y, et al. Antioxidant flavonol glycosides in mulberry (Morus alba L.) leaves isolated based on LDL antioxidant activity[J]. Food Chemistry, 2006, 97(1): 25-31.

[3] 杨超英, 董海丽. 桑叶的化学成分及在食品工业中的应用[J]. 食品研究与开发, 2003, 24(2): 8-11.

[4] 赵丽君, 齐凤兰, 瞿晓华. 桑叶的营养保健作用及综合利用[J]. 中国食物与营养, 2004(2): 22-25.

[5] LEVENTHAL A G, WANG Y C, PU M L, et al. GABA and its agonists improved visual cortical function in senescent monkeys[J]. Science, 2003, 300: 812-815.

[6] 毛志方, 吴惠玲, 李强. γ-氨基丁酸茶降血压作用动物试验研究[J].中国茶叶加工, 2007(2): 14-16.

[7] CHUNG I, BOWN A W, SHELP B J. The production and efflux of 4-aminolu tyrate in isolated mesophyll cells[J]. Plant Physiology, 1992, 99(2): 659-664.

[8] JANZEN D J, ALLEN L J, MACGRENOR K B, et al. Cytosolic acidification and γ-aminobutyric acid synthesis during the oxidative burst in isolated Asparagus sprengeri mesophyll cells[J]. Canadian Journal of Botany, 2001, 79(4): 438-443.

[9] BHATNAGAR P, GLASHEEN B M, BAINS S K, et al. Transgenic manipulation of the metabolism of polyamines in poplar cells[J]. Plant Physiol, 2001, 125(4): 2193-2153.

[10] 杨藻宸. 药理学和药物治疗: 上册[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2000: 487-503.

[11] 杭维亮, 宛晓春, 黄继珍. γ-氨基丁酸茶的研究现状[J]. 茶叶通报, 2004, 26(1): 13-15.

[12] 林智, 林钟鸣, 尹军峰, 等. 厌氧处理对茶叶中γ-氨基丁酸含量及其品质的影响[J]. 食品科学, 2004, 25(2): 35-39.

[13] SAWAI Y, YAMAGUCHI Y, MIYAMA D, et al. Cycling treatment of anaerobic and aerobic incubation increase the concent of gamma-amino butyric acid in tea shoots[J]. Amino Acids, 2001, 20(3): 331-334.

[14] 林智, 大森正司. γ-氨基丁酸茶成分对大鼠血管紧张素Ⅰ转换酶(ACE)活性的影响[J]. 茶叶科学, 2002, 22(1): 43-46.

[15] 毛志方, 吴惠玲, 李强. γ-氨基丁酸茶降血压作用动物试验研究[J].中国茶叶加工, 2007(2): 14-16.

[16] 汤茶琴. 提高γ-氨基丁酸茶品质研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2006. [17] 中国供销合作总社杭州茶叶研究所. GB/T 8304—2002 茶: 水分测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 2002.

[18] 中国供销合作总社杭州茶叶研究所. GB/T 8305—2002 茶: 水浸出物测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 2002.

[19] 曹建康, 姜微波, 赵玉梅. 果蔬菜后生理生化实验指导[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2007: 57-59.

[20] 中国农业科学学院茶叶研究所. GB/T 8314—1987 茶: 游离氨基酸总量测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 1987.

[21] 刘利, 潘一乐. 不同桑种桑叶总黄酮含量分析[J]. 中国农学通报, 2008, 24(1): 488-491.

[22] 中国供销合作总社杭州茶叶研究所. GB/T 8313—2008 茶: 茶多酚测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.

[23] 夏玉玲, 徐立, 杨翠凤. 桑叶中γ-氨基丁酸含量的测定[J]. 中国农学通报, 2009, 25(20): 209-212.

[24] 津志田藤二郎. 强化降血压茶的研制[J]. 国外农学: 茶叶, 1987(4): 36-37.

[25] 津志田藤二郎, 村井敏信, 大森正司, 等. γ-フミノ酪酸を蓄积きせた茶の制造とその特征[J]. 日本农芸化学会志, 1987, 61(7): 817-822.

[26] 白木与志也. マイクロ波を照射しGABA含量を高めた茶のかいはつ[J]. 茶叶研究报告, 1998, 87(增刊): 126-127.

Effects of Fixation and Air-Conditioning Treatment on γ-Amino Butyric Acid Content and Quality of Mulberry Tea

LIU Shu-zhen, BIAN Wei, LI Cheng-long, ZHOU Cai-qiong*
(Engineering and Technology Research Centre of Characteristic Food (Chongqing), College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China)

Mulberry leaf tea was prepared by the same procedure as used for green tea and the effects of fixation and airconditioning treatment on γ-amino butyric acid (GABA) content and quality of mulberry tea were investigated in this study. The results showed that microwave fixation was better for mulberry tea. After microwave fixation, the leaves were soft and elastic. The herbaceous smell almost disappeared and delicate fragrance came out because of the microwave processing. At the same time, the leaves looked verdant and tasted sweet and mellow. The contents of aqueous extracts, soluble sugars and free amino acids as taste components were 45.78%, 5.68% and 2.83%, respectively, while the contents of functional components such as GABA, polyphenols and flavonoids were 1.254 mg/g of dry matter, 3.09%, 2.52%, respectively. When the mulberry tea was processed by microwave fixation combined with air-conditioning treatment including 10% O2, 80% N2and 10% CO2, the content of GABA reached the maximum level of 2.275 mg/g of dry matter. The contents of polyphenols, flavonoids, aqueous extracts, soluble sugars and free amino acids were 3.19%, 2.73%, 44.7%, 5.64% and 2.43%, respectively. In addition, the last three indicators were at their relatively high levels. It was indicated that the content of GABA and quality of mulberry tea were both increased by microwave fixation coupled with air-conditioning treatment.

γ-amino butyric acid; fixation; air-conditioning treatment; mulberry tea

TS201.4

A

1002-6630（2014）24-0096-04

10.7506/spkx1002-6630-201424018

2014-05-28

刘淑贞（1990—），女，硕士研究生，研究方向为食品化学与营养学。E-mail：15215065995@163.com

*通信作者：周才琼（1964—），女，教授，博士，研究方向为食品营养化学。E-mail：zhoucaiqiong@swu.edu.cn