正交法提取绿茶茶渣中可溶性膳食纤维工艺研究

□ 沈 锐 谢青松 李 磊 赵壮志 重庆市永川食品药品检验所

正交法提取绿茶茶渣中可溶性膳食纤维工艺研究

□ 沈 锐 谢青松 李 磊 赵壮志 重庆市永川食品药品检验所

采用醇沉碱提法提取永川秀芽茶渣中可溶性膳食纤维（SDF），利用正交法对茶渣中SDF的提取工艺进行优化，选取碱液浓度、液料比、处理时间、处理温度四个主要影响因素，以SDF提取率为因变量，通过绘制折线图得到每个影响因素的3水平因子，设计L9（34）正交试验得出可溶性膳食纤维提取的最佳工艺条件。结果表明：永川秀芽茶渣的最佳工艺参数为NaOH浓度0.4 mol/L，液料比30:1（mL/g），处理时间为60 min，处理温度50 ℃。在此条件下，可溶性膳食纤维得率为27.06%。

永川秀芽；可溶性膳食纤维（SDF）；提取工艺

永川秀芽是产于重庆市永川区的针形绿茶，主要包括永川区云雾山、阴山、巴岳山、箕山、黄瓜山五大山脉的茶区。茶中含有丰富的钾、钙、镁、锰等15种矿物质，具有促进血钠排除、防止蛀牙的功效、抗氧化及防止老化之功效。本研究采用醇沉碱提法提取永川秀芽茶渣中的SDF，运用正交法优化提取工艺条件，为增加绿茶茶渣的综合利用，以及对绿茶茶渣SDF的提取提供了试验依据及理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

永川秀芽，品种浓香晒青绿茶，雨前采摘，购于永川名豪生活馆。冲泡后的茶渣干燥后经小型食品粉碎机粉碎，过80目筛，置于干燥密封容器内备用。

NaOH、HCl、石油醚，均为国产分析纯，来源于重庆川东化学试剂厂。

1.2 设备与仪器

GRX-9076A电热恒温鼓风干燥箱（上海龙跃仪器设备公司）、TE216-L精密天平（赛多利斯）、PHS-3C酸度计（上海佑科）、SHZ-B恒温水浴锅（上海龙跃仪器设备公司）、MDJ-A01Y1食品粉碎机（上海小熊）、TG16-WS离心机（湖南湘仪）。

1.3 方法

1.3.1 提取工艺

永川秀芽→打碎→过80目筛→热水浸泡→过滤→55 ℃鼓风干燥茶渣（样品备用）→脱脂→碱液（NaOH）处理→滤液浓缩→乙醇沉淀→离心过滤→取沉淀55 ℃鼓风干燥→可溶性膳食纤维[1]。

1.3.2 可溶性膳食纤维得率计算

可溶性膳食纤维得率（%）=可溶性膳食纤维质量（g）/茶渣质量（g）×100%。

1.3.3 单因素试验

称取5.00 g样品，在其条件相同的情况下，分别规定NaOH处理浓度（mol/L）、液料比、处理时间（min）、处理温度（℃），以可溶性膳食纤维的得率为指标，考察提取条件对得率的影响[2]，见表1。

1.3.4 正交试验

以单因素试验确定的3个水平，设计L9（34）正交试验表（见表2），以正交试验分析结果确定最佳提取工艺条件。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

由图1可见，各单因素水平试验均表明，在低水平时，随着因素水平的增加，永川秀芽可溶性膳食纤维得率随之增加，并达到最大值；当得率达到最大值以后，随着因素水平的继续增加，永川秀芽可溶性膳食纤维得率反而降低。NaOH浓度为0.3 mol/L时得率为20.1%，液料比为40∶1（mL/g）时得率为19.5%，处理时间为45 min时得率为20.4%，处理温度为50 ℃时得率为20.7%。以上为单因素试验中最大的SDF得率，根据单因素试验结果在正交试验选取的NaOH浓度水平为0.3、0.4、0.5 mol/L；液料水平为30∶1，40∶1，50∶1（mL/g）；处理时间水平为45、60、75 min；处理温度水平为40、50、60 ℃。

表1 单因素试验水平设计表

表2 正交试验因素水平表

表3 NaOH提取永川秀芽茶渣中可溶性膳食纤维正交试验结果

表4 正交试验结果方差分析

图1 NaOH浓度、液料比、处理时间、处理温度对醇沉碱液提取永川秀芽茶渣SDF得率的影响

2.2 正交试验结果

L9（34）正交试验结果表明，影响永川秀芽茶渣SDF得率的四个因素主次顺序为：NaOH浓度＞处理时间＞液料比＞处理温度（表3）。根据正交试验K值结果，确定最佳工艺为A2B1C2D2，即NaOH浓度0.4 mol/L，液料比30∶1（mL/g），处理时间为60 min，处理温度50 ℃。在此最佳工艺条件下进行3次重复试验，计算SDF提取率，结果取平均值，得出永川秀芽茶渣SDF平均提取率为27.06%。由表4可知，处理时间对茶渣中可溶性膳食纤维的提取率有显著影响[3]。

3 结论

通过正交试验的结果，得到利用永川秀芽茶渣提取可溶性膳食纤维的最佳工艺条件NaOH浓度0.4 mol/L，液料比30∶1（mL/g），处理时间为60 min，处理温度50 ℃，在此条件下可溶性膳食纤维提取率为27.06%。本研究从永川秀芽茶渣中提取可溶性膳食纤维，在减少环境的污染的同时创造经济价值，对西南片区的绿茶茶渣综合利用提供了理论依据。

[1]康丽君,寇芳,沈蒙,等.响应面试验优化小米糠膳食纤维改性工艺及其结果分析[J].食品科学,2017(2).

[2]黄艳.绿茶渣中膳食纤维提取工艺的研究[J].武夷学院学报,2011(5).

[3]刘婷婷,张晶,刘阳,等.毛葱水溶性多糖的超声波微波协同法提取工艺优化及结构分析[J].食品科学,2017(1).