日照绿茶中α-淀粉酶抑制剂提取工艺的研究

王岩，王伟，薄力影，裴世春，李欢，郑永杰，郭怡璠（.齐齐哈尔大学食品与生物工程学院，黑龙江齐齐哈尔6006；.齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，黑龙江齐齐哈尔6006；.黑龙江省农业科学院育种研究所，黑龙江哈尔滨50086）

日照绿茶中α-淀粉酶抑制剂提取工艺的研究

王岩1，王伟1，薄力影1，裴世春1，李欢2，郑永杰2，郭怡璠3
（1.齐齐哈尔大学食品与生物工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006；2.齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，黑龙江齐齐哈尔161006；3.黑龙江省农业科学院育种研究所，黑龙江哈尔滨150086）

摘要：采用热水浸提法提取日照绿茶中的α-淀粉酶抑制剂。通过单因素试验研究固液比、提取时间、提取温度对α-淀粉酶抑制剂提取效果的影响，并通过正交试验优化提取条件。研究结果表明，α-淀粉酶抑制剂最佳提取条件为固液比为1∶20（g/mL），提取时间为1 h，提取温度为100℃。热水浸提法是提取绿茶中α-淀粉酶抑制剂的一种有效方法。

关键词：日照绿茶；淀粉酶抑制剂；热水浸提；工艺优化

绿茶是中国的主要茶类之一，由于其未经发酵，最大程度上保留了鲜叶的天然活性成分[1]。研究表明长期饮用绿茶具有抗衰老、抗肿瘤、缓解疲劳、美容护肤、降血脂和降血糖等功效[2]。日照绿茶产于中国最北的绿茶产区，山东省日照市。该区域优越的沿海气候条件和优良的环境，使得日照绿茶含有较高的氨基酸，维生素，茶多酚和生物碱等多种营养与药效成分[3-4]。

α-淀粉酶抑制剂是糖苷水解酶抑制剂的一种，能抑制唾液淀粉酶及胰淀粉酶的活性，阻碍碳水化合物的水解和消化，减少糖分吸收[5]，临床上可用于糖尿

1　材料与方法

1.1仪器与试剂

722N分光光度计：上海精密科学仪器有限公司DK-S26数显恒温水浴锅：上海三发科学仪器有限公司；万能粉碎机：天津市泰斯特有限公司；AR1140电子分析天平：奥豪斯有限公司；SHB-Ⅲ循环水真空泵：郑州长城科工贸有限公司。

日照绿茶：购于日照市冠清茶厂；可溶性淀粉：国药集团化学试剂有限公司；α-淀粉酶：北京索莱宝科技有限公司；其它试剂均为分析纯。

1.2方法

1.2.1α-淀粉酶抑制剂提取工艺流程

日照绿茶→粉碎→绿茶粉末→热水浸提→抽滤→α-淀粉酶抑制剂

1.2.2热水浸提单因素试验设计

选择固液比、浸提时间和浸提温度为考查因素，每个因素设定5个水平，即固液比设定为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50（g/mL）；浸提时间设定为为0.5、1、1.5、2、2.5 h；浸提温度设定为20、40、60、80、100℃。以α-淀粉酶抑制率为指标，研究日照绿茶水提α-淀粉酶抑制剂的最佳条件。

1.2.3正交试验设计

在单因素试验基础上，以固液比、浸提时间和浸提温度为考查因素，采用L9（34）正交试验对日照绿茶中α-淀粉酶抑制剂提取工艺进行研究（表1），确定最佳提取工艺参数。

表1　L9（34）正交试验因素水平Tab le1　L9（34）orthogonal factor level table

1.3测定项目

1.3.1α-淀粉酶的抑制率测定

采用碘-淀粉比色法是指淀粉在α-淀粉酶的催化作用下水解，生成的产物是葡萄糖、麦芽糖和糊精，在淀粉的浓度已知且过量的条件下，加入碘液，和未被催化水解的淀粉结合生成蓝色复合物。蓝色的深浅与未经酶促反应的对照试管比较，从而计算出淀粉的量，进而推算出淀粉抑制率[10]，α-淀粉酶抑制率按下式计算：

抑制率/%=（OD对照-OD样品）/OD对照×100

2　结果与分析

2.1不同因素对日照绿茶α-淀粉酶抑制率的影响

2.1.1固液比对α-淀粉酶抑制率的影响

固液比对α-淀粉酶抑制率的影响见图1。

图1 固液比对α-淀粉酶抑制率的影响Fig.1 The influence of solid to liquid ratio on α-amylase inhibitory effect

16

*

%

**

/

14

率

制

***

***

抑

12

10

1∶101∶201∶50固液比/（g/mL）

1∶301∶40

由图1可知，在其他条件不变的情况下，当固液比从1∶10（g/mL）变化到1∶20（g/mL）时，绿茶中的浸提物对α-淀粉酶的抑制率明显提高，固液比为1∶20（g/mL）时抑制率最高，从1∶20（g/mL）以后，随着固液比的不断增加，绿茶浸提物对α-淀粉酶的抑制率不断下降，抑制率可能与绿茶浸提物的提取浓度大小有关[11]。所以固液比在1∶10（g/m L）～1∶30（g/m L）这一区段可以达到比较理想的效果。

2.1.2提取时间对α-淀粉酶抑制率的影响

提取时间对α-淀粉酶抑制率的影响见图2。

图2　提取时间对α-淀粉酶抑制率的影响Fig.2　The influenceofextraction tim eonα-am ylase inhibitory effect

图3　浸提温度对抑制率的影响Fig.3　The influenceof temperatureonα-am ylase inhibitory effect

按照固液比1∶20（g/mL）配制绿茶溶液，分别在20℃～100℃中浸提1.0 h，抽滤得绿茶滤液。计算绿茶滤液对α-淀粉酶的抑制率，结果如图3所示。从图中不难得出这样的结论，随着温度不断增加，日照绿茶提取物对α-淀粉酶抑制作用也相应增强，当提取温度超过80℃，α-淀粉酶的抑制效果变化不显著，因此选取60℃～100℃一区段可以达到比较理想的效果。

2.2日照绿茶中α-淀粉酶抑制剂提取工艺

在单因素试验的基础上，选取10 g日照绿茶，选择固液比1∶10、1∶20、1∶30（g/mL），浸提时间1.0、1.5、2.0 h，浸提温度60、80、100℃进行三因素三水平的正交试验，结果如表2所示。

表2 正交试验结果及极差分析Tab le2　Theor thogonalexperiment resultsand rangeanalysis

由表2极差分析可以看出，各因素对α-淀粉酶抑制率影响最大的是固液比，再次是提取温度，影响较小的是提取时间。α-淀粉酶抑制剂提取的最佳组合是A2B2C3，即固液比为1∶20g/mL，提取时间为1.0 h，提取温度为100℃，抑制率达到21.53%。

3　结论

日照绿茶由于其独特的生长环境，具有“叶片厚、耐冲泡、黄绿汤、板栗香”等特点，热水提取工艺可以极大程度的富集其中的α-淀粉酶抑制剂。本试验采用热水浸提工艺，对日照绿茶中α-淀粉酶抑制剂提取工艺进行了研究。结果表明，最佳工艺条件为固液比为1∶20（g/mL），提取时间为1.0 h，提取温度为100℃，对α-淀粉酶抑制率达到了21.53%。热水浸提工艺时间段，简单可行，以期为日照绿茶营养成分深度开发提供试验参考。

参考文献：

[1]Graham H N.Green tea composition,consumption,and polyphenol chemistry[J].Preventivemedicine,1992,21(3):334-350

[2]Cabrera C,Artacho R,Giménez R.Beneficialeffects ofgreen tea—a review[J].Journalof the American College ofNutrition,2006,25(2): 79-99

[3] 张凤.绿茶类黄酮及其抗肿瘤活性的研究[D].济南:山东师范大学,2006

[4] 张建民,张传鹏.日照绿茶的栽培和管理[J].特种经济动植物, 2005,8(11):25-26

[5]寇秀颖.α-淀粉酶抑制剂制备方法研究进展[J].食品工业科技, 2008,29(11):287-288

[6]吕凤霞,陆兆新.α-淀粉酶抑制剂的研究进展[J].食品科学, 2002,23(3):152-155

[7]杨秀芳,吴明鑫,刘晓桓.白豆中α-淀粉酶抑制剂的提取及其酶学性质的研究[J].应用化工,2007,36(8):755-757

[8] 刘晓洁,刘同祥,张宗申.鹰嘴豆α-淀粉酶抑制剂的提取工艺研究[J].时珍国医国药,2011,22(4):797-798

[9]伍红,安莉颖,施思,等.几种茶叶中α-淀粉酶抑制剂的研究[J].西南民族大学学报(自然科学版),2011,37(5):768-770

[10]周景祥,王桂芹,余涛.蛋白酶和淀粉酶活性检测方法探讨[J].中国饲料,2001(11):23-24

[11]张冬英,邵宛芳,汪洋,等.普洱茶中α-淀粉酶抑制剂的提取工艺研究[J].福建茶叶,2009,32(1):20-22

DO I：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.21.016

基金项目：齐齐哈尔大学青年教师科研启动支持计划项目（2014k-M27）；黑龙江省教育厅科学技术研究面上项目（12521605）

作者简介：王岩（1982—），男（汉），讲师，博士，研究方向：天然产物化学及功能食品。病、高血糖、高血脂等病症的防治[6]。目前，已从普洱、苦丁、龙井、铁观音等茶叶中分离出对α-淀粉酶有较强抑制效果的成分，主要为茶多酚、儿茶素等物质[7-9]。而关于日照绿茶对α-淀粉酶抑制效果的研究报道较少。本文以日照绿茶为研究对象，采用热水浸提工艺，以α-淀粉酶抑制率为指标，通过单因素试验即提取温度、固液比、时间，确定合理提取条件范围；再通过正交试验进行优化，从而确定日照绿茶水提物对α-淀粉酶抑制效果最佳的工艺条件，以期为日照绿茶功能成分的提取和开发提供参考。

收稿日期：2015-04-27

Extraction of Alpha Amylase Inhibitors from Rizhao Green Tea

WANGYan1，WANGWei1，BOLi-ying1，PEIShi-chun1，LIHuan2，ZHENGYong-jie2，GUOYi-fan3
（1.College of Food and Biological Engineering，Qiqihar University，Qiqihar161006，Heilongjiang，China；2.College ofChemistryand ChemicalEngineering，Qiqihar University，Qiqihar161006，Heilongjiang，China；3.InstituteofCrop Breeding，Heilongjiang AcademyofAgricultural Sciences，Harbin 150086，Heilongjiang，China）

Abstract：In this study，α-amylase inhibitorwasextracted from rizhao green teawith hotwater.The effectof solid-liquid ratio，extraction time and temperature on extraction ofα-amylase inhibitorwere studied through single factor test.Extraction conditions ofα-amylase inhibitor were optimized by orthogonal experiment.The results showed that the optimum extraction ofα-amylase inhibitorwas solid-liquid ratio of 1∶20（g/mL），the extraction time of 1 h，extraction temperature of 100℃.Hot water extraction is an effective method for extraction ofα-amylase inhibitor from green tea.

Keywords：Rizhaogreen tea；amylase inhibitor；hotwaterextraction；processoptimization