微波杀青时间对昭君白茶茶花品质及抗氧化活性的影响
2017-03-30龚成云李述举王春光赵云青李传恺
龚成云,王 芹,李述举,王春光,赵云青,李传恺,朱 雯
(1.兴山县特产局,湖北 兴山 443711;2. 竹山县农业局,湖北 竹山 442200;3. 华中农业大学园艺林学学院,湖北 武汉 430070)
湖北省宜昌市兴山县产茶历史悠久,目前全县白茶面积已达3 330 hm2,茶叶已成为兴山县农业的支柱产业之一[1]。尽管兴山县茶产业发展有特色,但茶资源利用率一直偏低,尤其是每年白茶花资源被大量浪费[1]。目前关于茶树白茶花的研究开发主要集中在茶多糖、茶皂素、黄酮类物质、超氧化物歧化酶等茶花活性成分的提取与利用,还有开展花茶、茶花酒、茶花酸奶、茶花菌类茶、茶花饮料、茶花精油、茶花软糖等茶花产品的开发,然而对茶花加工工艺的研究却相对较少[2-7]。已有相关研究认为微波杀青或微波杀青与其他杀青方式组合更有利于保持茶花的形态,且其内含成分相对较高[8-10]。为此,本研究以兴山县白茶花为材料,探索微波杀青时间对白茶花品质的影响,为白茶花加工提供基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
白茶花于2015年12月中旬采自湖北昭君生态农业有限公司生态茶园种植基地,茶树为昭君白茶品种,白茶花以露白期花苞为主。所用试剂均为分析纯,杀青设备为MM721NG1-PW美的微波炉,烘干设备为DHG-9246型电热恒温鼓风干燥箱。
1.2 试验方法
1.2.1 试验处理 将采摘的白茶花置于室内自然环境下薄摊2 h,然后以单层花朵置于微波炉中进行微波杀青。微波功率为700 W,加热档位为高火,经预试,杀青时间分别为60、90、120、150、180、240 s。杀青后的白茶花及时冷却,薄摊置于烘箱中以60℃烘至足干。以不经微波杀青处理的白茶花为对照,直接薄摊置于烘箱中以60℃烘至足干。每个处理3次重复。
1.2.2 白茶花感官审评方法[11-12]白茶花感官审评按花茶的审评方法进行,评分按表1的标准进行,分项采用百分制,按各项的权数计算综合感官品质得分。
表1 白茶花感官评分标准
1.2.3 白茶花理化分析方法 干白茶花中水浸出物含量的测定采用全量法(GB/T 8305),茶多酚含量的测定采用福林酚法(GB/T 8313),游离氨基酸含量的测定采用茚三酮显色法(GB/T 8314),可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[13],黄酮含量的测定采用三氯化铝法[14]。
1.2.4 白茶花抗氧化活性测定方法 将干白茶花置于粉碎机中粉碎,然后称取1.5 g白茶花粉末,加入20 mL 90℃蒸馏水,置于90℃水浴锅中水浴浸提30 min,每10 min摇1次。冷却后,以4 200 r/min离心15 min,取上清液定容到25 mL容量瓶,备用。经预试,将白茶花浸提液稀释至一定浓度(以各清除率在50%左右为宜)后,分别测定其清除羟自由基活性[15]、清除DPPH 活性[16]、总抗氧化活性[17]。
试验数据用Excel表格统计,差异显著性检验用SPSS18软件进行分析。
2 结果与分析
2.1 微波杀青时间对白茶花感官品质的影响
对不同微波杀青时间制得的白茶花进行感官审评,结果见表2。从表2可以看出,微波杀青时间对白茶花外观有极显著影响,但对汤色、香气、滋味和花底没有显著影响。随着微波杀青时间的增加,白茶花外观由白带绿逐渐变为黄绿色再变为黄色,由显蕊逐渐变得更加紧结;白茶花的汤色逐渐明亮,并由黄暗变为杏黄再变为浅黄,最后变为绿黄;香气则由以甜花香为主逐渐变为甜香、熟香,直到花香消失;滋味中甜味由明显逐渐变淡,并出现熟味;花底由褐色变为黄绿色,再变为绿黄色。微波杀青有利于提高白茶花的紧结度,改善茶汤的明亮度和花底的色泽,江平等[8]研究发现利用微波杀青和远红外复合干燥制得的白茶花色泽黄艳,香高持久,滋味鲜爽回甘,汤色杏黄明亮,品质优良。综合来看,以不经微波杀青的白茶花品质最佳,其次是微波杀青60 s和180 s的白茶花,但不同微波杀青时间对白茶花的综合感官品质没有显著影响,以微波杀青240 s的最差。
表2 不同微波杀青时间白茶花的感官品质
2.2 微波杀青时间对白茶花理化品质的影响
对不同微波杀青的白茶花理化品质进行分析,结果见表3。经方差分析,微波杀青时间对白茶花理化品质有显著影响,对其水浸出物、茶多酚、可溶性糖和黄酮有极显著影响,对游离氨基酸有显著影响。
表3 不同微波杀青时间白茶花的理化成分(g/kg)
2.2.1 微波杀青时间对白茶花中水浸出物含量的影响 由表3可知,白茶花中水浸出物含量随着微波杀青时间的增加,呈现先上升后下降的趋势。白茶花中水浸出物含量以微波杀青150 s含量最高,为474.68 g/kg,其次为微波杀青180 s(461.59 g/kg),但微波杀青150 s与其他处理之间均存在显著差异。微波杀青60 s、90 s(401.95 g/kg)的白茶花中水浸出物含量均低于对照(406.76 g/kg),而微波杀青达到120 s(413.79 g/kg)以上的均高于对照。除微波杀青90 s、120 s的水浸出物含量与对照之间无显著差异,其他处理均与对照有显著差异。尽管王振康等[9]研究也发现微波杀青处理能较好地保留茶树花的水浸出物,但由以上结果可见微波杀青时间过短过长均不利于白茶花中水浸出物的保留,微波杀青时间需控制得当。
2.2.2 微波杀青时间对白茶花中茶多酚含量的影响 由表3可知,随微波杀青时间的增加,白茶花中茶多酚含量逐渐增加,不同杀青时间处理之间多数存在极显著差异。以微波杀青240 s的茶多酚含量最高,为151.73 g/kg。白茶花对照中茶多酚含量低于微波杀青60、90 s的含量,但仅与微波杀青60 s的无显著差异,与微波杀青90 s的有极显著差异。王振康等[9]研究发现微波杀青处理能较好地保留茶树花的茶多酚,黄燕芬等[10]研究发现高火微波杀青1 min加工的白茶花中茶多酚含量较高。由此可见,采用微波杀青有利于茶花中保留茶多酚,而且在本试验条件下延长微波杀青时间的效果更明显,其内在机理有待进一步研究。
2.2.3 微波杀青时间对白茶花中游离氨基酸含量的影响 由表3可知,白茶花中游离氨基酸含量除微波杀青90 s的含量(23.22 g/kg)略低外,其他处理的含量整体随杀青时间的增加而先增加后下降,以微波杀青180 s的游离氨基酸含量(25.53 g/kg)最高。对照的含量低于微波杀青60 s的,微波杀青90 s的游离氨基酸含量与其他处理之间有极显著差异,但其他处理之间无显著差异。王振康等[9]研究发现微波杀青处理能较好地保留茶树花的游离氨基酸,而本试验中发现微波杀青时间对白茶花中游离氨基酸含量影响不明显,可能与试验材料、试验条件等有关。
2.2.4 微波杀青时间对白茶花中可溶性糖含量的影响 由表3可知,白茶花中可溶性糖含量随微波杀青时间的增加,整体呈现先增加后降低的变化趋势。白茶花中可溶性糖含量以微波杀青150 s处理最高(271.94 g/kg),显著高于对照,并与其他处理之间有极显著差异。对照的可溶性糖含量(249.83 g/kg)高于除微波杀青150 s的其他处理,与微波杀青180 s处理无显著差异,但与其他微波杀青处理之间有极显著差异。
2.2.5 微波杀青时间对白茶花黄酮含量的影响 由表3可知,白茶花中黄酮含量随着微波杀青时间的增加,整体呈现下降的趋势。以微波杀青60 s的白茶花中黄酮含量(10.03 g/kg)最高,与其他处理之间存在极显著差异,但与对照的含量(10.02 g/kg)无显著差异。可见随微波杀青时间的增加,不利于白茶花中黄酮含量的保留。
2.3 微波杀青时间对白茶花抗氧化性能的影响
茶树花具有显著的抗氧化活性,其主要抗氧化成分为茶多酚、黄酮类等,茶树花提取液能有效地在fenton反应体系中发挥自由基清除作用[18-20]。对不同微波杀青时间的白茶花中3种抗氧化活性进行检测,结果见表4。经方差分析,微波杀青时间对白茶花清除羟自由基的能力、清除DPPH自由基的能力和总抗氧化能力均有极显著影响。
表4 不同微波杀青时间白茶花的抗氧化能力(g/kg)
由表4可知,白茶花清除羟自由基能力随微波杀青时间的变化没有明显的变化规律,但以微波杀青180 s处理(6.77 g/kg)的最强,其次为150 s处理,二者之间存在显著差异;微波杀青180 s的清除羟自由基活性极显著高于对照。白茶花清除DPPH自由基能力随着微波杀青时间的增加,逐渐增强,至180 s后略微下降,以微波杀青180 s(2.06 g/kg)最强,其次为240 s,二者之间无显著差异;经微波杀青后的白茶花清除DPPH自由基活性均高于对照,除微波杀青60 s处理与对照无显著差异外,其他微波杀青处理均与对照有极显著差异,说明微波杀青有利于提高白茶花清除DPPH自由基活性。随着微波杀青时间的增加,白茶花总抗氧化能力呈现上升的趋势,以微波杀青240 s(309.50 g/kg)的最强,其次为180 s(307.39 g/kg),二者之间不存在显著差异,但二者与其他处理均存在极显著差异;经微波杀青处理的白茶花总抗氧化活性均高于对照,除微波杀青60 s处理与对照无显著差异外,其他微波杀青处理均与对照有极显著差异,说明微波杀青有利于提高白茶花总抗氧化活性。综合来看,白茶花以微波杀青180~240 s有利于提高抗氧化活性,尤以微波杀青180 s的抗氧化能力最强。
3 讨论
3.1 微波杀青时间对白茶花品质的影响
微波杀青因加热时热能和水分的扩散方向一致,使得白茶花的色泽匀齐度好,由白带绿逐渐变为黄绿色再变为黄色,由显蕊逐渐变得紧结;杀青时间过短不能有效破坏和钝化鲜花瓣中酶的活性,造成白茶花在后续的干燥中茶多酚发生氧化变色,汤色黄暗,随着杀青时间增加汤色变为杏黄再变为浅黄,最后变为绿黄;香气由以甜香花香为主逐渐变为熟香,直到花香消失;滋味由甜味逐渐变淡,带有熟味;花底由褐色变为黄绿色再变为绿黄色。
相关研究表明白茶花性状表现为品种内稳定,品种间变异幅度大。茶花比茶树鲜叶具有更高茶多糖、水浸出物含量和含水率;游离氨基酸含量与鲜叶相当,但是咖啡碱和茶多酚含量明显低于鲜叶[21]。微波杀青的白茶花含水浸出物39.16%~47.47%、茶多酚8.75%~15.17%、游离氨基酸2.32%~2.55%、可溶性糖22.33%~27.19%、黄酮0.85%~1.00%。微波杀青利用白茶花本身水分形成蒸汽环境,以及高频微波的震荡作用,迅速提高白茶花温度,达到钝化酶活的效果,最大限度地保留茶多酚等的含量,在本试验中有较好的体现,茶多酚含量随着微波杀青时间的增加逐渐上升[22],水浸出物含量大体呈现先下降后上升的趋势,游离氨基酸含量变化不明显,可溶性糖和黄酮类物质含量大体呈现下降的趋势。但对可溶性糖和黄酮类物质而言,不经过微波杀青也有利于其含量的保留。这表明杀青时间对白茶花品质成分的含量影响较大,初始阶段,杀青时间的增加有利于白茶花品质成分的保留,当杀青时间达到一定值再延长会导致部分白茶花品质成分氧化分解或转化。
3.2 微波杀青时间对白茶花抗氧化能力的影响
茶树花具有很好的抗氧化能力。陈小萍等[18]研究发现茶树花的黄酮提取物对羟自由基的IC50的清除浓度(1.61 μg/mL)远高于Vc(187.51 μg/mL)。曹炜等[23]研究茶花粉黄酮对鼠红细胞膜氧化损伤的影响,发现茶花粉黄酮对氧自由基致红细胞膜的氧化损伤有保护作用。本试验中,白茶花具有一定的抗氧化能力,清除羟自由基的能力以微波杀青180 s最强,清除DPPH自由基的能力和总抗氧化能力随时间的增加呈现上升的趋势。这与茶多酚含量变化趋势一致,说明白茶花中清除DPPH自由基和总抗氧化能力可能主要与茶多酚相关。
不同发育程度的茶树鲜花的功能性成分含量不同,从幼蕾期、露白期到开放期,茶花的茶多酚和咖啡碱含量呈现下降趋势,而水浸出物和可溶性糖总量呈现上升趋势,因此可依据需求选择适当发育程度的茶花进行开发[24]。本试验以露白期白茶花为原料,主要为获得内含成分丰富且干花外观优美的白茶花产品。白茶花经微波杀青180 s,外观黄绿紧结,汤色绿黄明亮,熟香,滋味熟略甜,花底黄绿匀整。微波杀青150~180 s更有利于白茶花内含成分的保留,微波杀青180~240 s的抗氧化能力较强,且微波杀青180 s的抗氧化能力最强。因此,以微波杀青180 s进行白茶花杀青更有利于白茶花品质的形成。
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