连翘叶绿茶制备工艺研究
2022-07-21杨丽霞武桢丽
杨丽霞,武桢丽,白 霞
(山西中医药大学 中药与食品工程学院,山西晋中 030619)
0 引言
连翘叶为木犀科连翘属植物连翘(Forsythia suspensa (Thunb.) Vahl)的叶。《中华本草》记载“连翘茎叶,性寒,主治心肺积热”,具有清热解毒、消痈散结的功效[1],主要含有苷类、黄酮类、多糖类和有机酸类等[2],其中连翘酯苷等成分已被证实对新型冠状病毒有抑制作用[3]。随着新型冠状病毒肺炎疫情的蔓延,连翘叶的开发引起了广泛关注。
连翘叶在我国山西、河北、河南、陕西和四川等地多有分布[4]。现代药理研究表明,连翘叶属于无毒性物质[5]。2017年,山西省颁布的《食品安全地方标准 连翘叶》将连翘叶列入食品范畴[6],为连翘叶在食品领域开发创造了条件。但目前,大部分连翘叶被丢弃,未得到有效利用,造成资源浪费。本文通过正交试验,以连翘叶中茶多酚含量、水分含量及感官评价值为指标,研究连翘叶绿茶的制备工艺,开发一款功能性茶产品,以满足大众日常保健需要,同时为连翘叶资源的开发利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
连翘叶采收于山西省晋中市9月份;芦丁对照品(99.1%,上海诗丹德标准技术服务有限公司);磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、酒石酸钾钠、硝酸铝、氢氧化钠、乙醇(分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司)。
TU-6100S 型紫外可见分光光度计(上海元析仪器有限公司);CP214 型电子天平(奥豪斯常州仪器有限公司);HH-2-39963 型数显恒温水浴锅(金坛市杰瑞尔电器有限公司);GZX-9246MBE 型电热鼓风干燥箱(上海博讯实业有限公司医疗设备厂);SX2-4-10 型箱式电阻炉(沪南电炉鼓风干燥箱厂);DE-100g 型万能高速粉碎机(浙江红景天工贸有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 原料采集
采集品质正常、无异味、无异嗅、无劣变的新鲜连翘叶原料,不得含有非茶类夹杂物,不着色,无任何添加剂。
1.2.2 鲜叶摊放
挑选出无病虫害、无腐烂的连翘叶置于干净的竹制软匾上,经过夜摊放后,叶质变软,发出清香即是适度。
1.2.3 杀青工艺参数优化
采用电热鼓风干燥箱进行杀青,选取杀青温度、杀青时间、投叶量3 个因素,每个因素选择3个水平,设计正交试验,以感官评价值和茶多酚含量为指标确定最佳杀青工艺。
1.2.4 揉捻参数优化
将杀青后的连翘叶按照“轻重轻”的原则,轻压揉捻2 min,再重压揉捻,最后轻压揉捻2 min。重压分别选30,60,90 s,以感官评价值为指标,确定最佳重压揉捻时间。
1.2.5 干燥工艺参数优化
采用电热鼓风干燥箱进行干燥,选取干燥温度、干燥时间、投叶量3 个因素,每个因素选择3个水平,设计正交试验,以感官评价值和水分含量为指标确定最佳干燥工艺。
1.2.6 冲泡工艺参数优化
选取冲泡时间、冲泡温度、茶水比3 个因素,每个因素选择3 个水平,做L9(33)正交试验,以感官评价值和水浸出物含量为指标,对冲泡工艺参数进行优化。
1.2.7 理化指标测定
参照GB 5009.3-2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》测定连翘叶绿茶中水分及干物质的含量;参照GB/T 8305-2013《茶 水浸出物测定》测定水浸出物含量;参照GB/T 8313-2002《茶茶多酚测定》测定茶多酚含量;参照GB 5009.4-2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》测定总灰分含量。参照文献[7-9]超声提取连翘叶绿茶中黄酮,测定总黄酮含量。
1.2.8 统计分析
2 结果
2.1 杀青工艺参数优化
2.1.1 杀青温度的影响
取摊放叶6 g,平铺于15×15 cm 区域,在80,100,120,140,160 ℃对摊放叶进行杀青,杀青时间为8 s,杀青完成后,立即进行感官评价(参考标准见表1)和茶多酚含量测定,结果见图1。
表1 杀青叶感官评定参考标准Tab.1 Reference criteria for sensory evaluation of enzym-denatured leaf (单位:分)
图1 杀青温度对感官评价值和茶多酚含量的影响Fig.1 Effects of denaturing temperature on sensory evaluation score and tea polyphenol content
由图1得,杀青温度120 ℃时感官得分最高,茶多酚含量最高,故最佳杀青温度为120 ℃。
2.1.2 杀青时间的影响
取摊放叶6 g,平铺于15×15 cm 区域,在120 ℃对摊放叶杀青4,6,8,10,12 s,杀青完成后,立即进行感官评价和茶多酚含量测定,结果见图2。
图2 杀青时间对感官评价值和茶多酚含量的影响Fig.2 Effects of denaturing time on sensory evaluation score and tea polyphenol content
由图2得,杀青时间为10 s 时感官得分最高,茶多酚含量最高,故最佳杀青时间为10 s。
2.1.3 杀青投叶量的影响
分别取摊放叶2,4,6,8,10 g,平铺于15×15 cm 区域,在120 ℃对摊放叶杀青10 s,杀青完成后,立即进行感官评价和茶多酚含量测定,结果见图3。
图3 不同投叶量对感官评价值和茶多酚含量的影响Fig.3 Effects of different inventory on sensory evaluation score and tea polyphenol content
由图3得,杀青投叶量为8 g 时感官得分最高,茶多酚含量最高,故最佳杀青投叶量为8 g。
2.1.4 正交试验设计
在单因素试验基础上,每个因素选取3 个水平,做L9(33)正交试验,对工艺参数进行优化,见表2。各因素对杀青后连翘叶感官评价值和茶多酚含量的影响程度为杀青温度>投叶量>杀青时间,杀青最优工艺为杀青温度120 ℃,杀青时间8 s,投叶量8 g,即4 号处理组。由表3、表4方差分析P 值可知,各因素对感官评价值、茶多酚含量的影响显著(P <0.05);由F 值可知,各因素对感官评价值、茶多酚含量的影响程度为杀青温度>投叶量>杀青时间。与表2极差分析结果一致。
表2 杀青工艺正交试验结果Tab.2 Results of orthogonal experiment on denaturing technology
表3 电热鼓风干燥箱杀青对感官评价分值影响的方差分析Tab.3 Variance analysis of the effect of denaturing by electric blast drying oven on sensory evaluation score
表4 电热鼓风干燥箱杀青对茶多酚含量影响的方差分析Tab.4 Variance analysis of the effect of denaturing by electric blast drying oven on the content of tea polyphenols
2.1.5 验证试验
准确称取3 份摊放后连翘叶,按上述最优杀青工艺进行验证试验,所得感官评价值的相对标准偏差为0.45%,茶多酚含量的相对标准偏差为0.58%。工艺正确可行。
2.2 揉捻参数优化
分别重压30,60,90 s,以重压60 s 时感官评价值最高。故取最佳重压揉捻时间为1 min。
2.3 干燥工艺参数优化
2.3.1 投叶量对干燥工艺的影响
分别取揉捻好的茶样4,6,8,10,12 g 平摊于15×15 cm 区域,在120 ℃干燥30 min,干燥完成后,立即进行感官评价(参考标准见表5)和水分含量测定,结果见图4。
表5 干燥叶感官评定参考标准Tab.5 Reference criteria for sensory evaluation of dried leaves (单位:分)
由图4得,投叶量为10 g 时感官评价得分最高,水分含量最低,故最佳干燥投叶量为10 g。
图4 不同投叶量对感官评价值和水分含量的影响Fig.4 Effects of different inventory on sensory evaluation score and water content
2.3.2 干燥时间对干燥工艺的影响
分别取揉捻好的茶样10 g,平铺于15×15 cm区域,在120 ℃干燥10,15,20,25,30,35,40 min,干燥完成后,立即进行感官评价和水分含量测定,结果见图5。
图5 干燥时间对感官评价值和水分含量的影响Fig.5 Effects of drying time on sensory evaluation score and water content
由图5得,时间为25 min 时感官评价得分最高,且此时水分含量已经符合绿茶袋泡茶标准要求,故最佳干燥时间为25 min。
2.3.3 干燥温度对干燥工艺的影响
分别取揉捻好的茶样10 g,平摊于15×15 cm区域,在60,80,100,120,140 ℃对茶样进行干燥,干燥时间为25 min,干燥完成后,立即进行感官评价和水分含量测定,结果见图6。
图6 干燥温度对感官评价值和水分含量的影响Fig.6 Effects of drying temperature on sensory evaluation score and water content
由图6得,温度为120 ℃时感官评价得分最高,水分含量最低,故最佳干燥温度为120 ℃。
2.3.4 正交试验设计
在单因素试验基础上,每个因素选取3 个水平,做L9(33)正交试验,对工艺参数进行优化,见表6。取感官评价分值最高时,干燥最优工艺为干燥温度140 ℃、干燥时间25 min、投叶量10 g;各因素对感官评价分值的影响程度为干燥温度>投叶量>干燥时间,方差分析所得结果一致。取水分含量最低时,干燥最优工艺为干燥温度140 ℃、干燥时间25 min、投叶量8 g;各因素对水分含量的影响程度为干燥温度>干燥时间>投叶量,方差分析所得结果一致。
表6 干燥工艺正交试验结果Tab.6 Results of orthogonal experiment on drying technology
2.3.5 验证试验
准确称取3 份揉捻后茶样,按上述感官最佳干燥工艺进行验证试验,所得感官评价值的相对标准偏差为1.34%,水分含量的相对标准偏差为1.02%。工艺正确可行。
2.4 冲泡工艺优化
2.4.1 正交试验设计
选取冲泡时间、冲泡温度、茶水比3 个因素,每个因素选取3 个水平,做L9(33)正交试验,对冲泡工艺参数进行优化,试验结果以感官评价值(参考标准见表7)和水浸出物含量为指标,釆用极差法进行分析,见表8。
表7 茶汤感官评定参考标准Tab.7 Reference criteria for sensory evaluation of tea soup(单位:分)
表8 冲泡工艺正交试验及其结果Tab.8 Results of orthogonal experiment on brewing technology
取感官评价分值最高时,冲泡最优工艺为冲泡时间5 min、冲泡温度90 ℃、茶水比1 ∶120;各因素对感官评价值的影响程度为茶水比>冲泡时间>冲泡温度,方差分析所得结果一致。取水浸出物含量最高时,冲泡最优工艺为冲泡时间15 min、冲泡温度90 ℃、茶水比1 ∶80;各因素对水浸出物含量的影响程度为冲泡时间>冲泡温度>茶水比,方差分析所得结果一致。
2.4.2 验证试验
准确称取3 份连翘叶绿茶,按上述感官最佳和水浸出物含量最高冲泡工艺进行冲泡验证试验,感官评价值和水浸出物含量的相对标准偏差均小于1.42%,工艺正确可行。
2.5 理化指标测定
由表9得,所制备连翘叶绿茶中水分、干物质、水浸出物、总灰分和茶多酚含量均符合标准。
表9 理化指标测定结果Tab.9 Determination results of physical and chemical indexes
3 结语
对连翘叶的杀青工艺优化时,分别以感官评价值和茶多酚含量为指标,所得最优工艺均为杀青温度120 ℃,杀青时间8 s,每15×15 cm 投叶量8 g。对杀青、揉捻后的连翘叶进行干燥工艺优化时,优选最佳工艺为干燥温度140 ℃,干燥时间25 min,每15×15 cm 投叶量10 g。对连翘叶绿茶的冲泡工艺优化,取感官评价分值最高时,冲泡最优工艺为冲泡时间5 min、冲泡温度90 ℃、茶水比1∶120;取水浸出物含量最高时,冲泡最优工艺为冲泡时间15 min、冲泡温度90 ℃、茶水比1∶80。
本文开发的连翘叶绿茶含有茶多酚、黄酮、连翘酯苷等功效成分,具有抗氧化、抗衰老、清热解毒、消痈散结的作用。连翘叶绿茶味苦、性寒,不宜过度食用,脾胃虚弱、体质寒凉者可与性温味甘的药食两用资源(如红枣、桂圆等)同用,一定程度上佐制其苦寒之性。连翘叶资源在全国范围内分布广泛,可利用这一绿色资源,开发保健品、食品和工业原料,促进连翘叶的综合高效利用。