苦荞茶类产品加工与营养品质研究现状
2022-11-16郑浩楠刘仁铠彭镰心向达兵邱爱东姜良珍
郑浩楠,刘仁铠,彭镰心,向达兵,邱爱东,姜良珍
(农业农村部杂粮加工重点实验室,成都大学 食品与生物工程学院,四川成都 610106)
1 苦荞茶的品类和加工工艺
传统苦荞茶一般是以苦荞籽粒为原料经熟化等程序加工制成,而对其植株的叶、茎、麸皮等其他部位弃而不用。黄酮是苦荞最受关注的营养成分之一。为充分利用苦荞植株的营养价值,现阶段的研究常以苦荞植株的不同部位为原料或复合其他原料,引入新型加工技术,进行新型苦荞茶的研制。根据原料来源的不同,苦荞茶可分为苦荞全麦茶、苦荞胚芽茶、苦荞叶(芽)茶、苦荞麸皮茶、苦荞全株茶和复合苦荞茶等类型。根据加工方式的不同,苦荞茶又可分为苦荞发酵茶、速溶苦荞茶和液态苦荞茶等类型。
1.1 苦荞全麦茶
全麦型苦荞茶是以苦荞籽粒为原料,经过筛选、清洗、脱壳、蒸煮、干燥、碾成米粒状、烘焙和包装等工序加工而成[1]。其工艺操作相对简单,保留了苦荞籽粒自身的完整性,具有麦香味,为大众所熟知,历史悠久。但在蒸煮的过程中,芦丁在酶作用下易被降解为槲皮素和芸香糖,导致其总含量降低。
1.2 苦荞胚芽茶
种子萌发过程能有效诱导苦荞活性物质的累积。将浸泡后的黑苦荞籽粒反复进行避光和萌发操作,至获得整齐程度高且芽长为0.1~0.5 cm的苦荞芽,进一步通过低温焙烤等工序可获得苦荞胚芽茶,又称为全胚茶[2]。该茶较好保留了苦荞籽粒的营养成分,且其总黄酮及γ-氨基丁酸等功能性成分的含量较未萌发籽粒茶均有大幅提高,茶香浓郁。
1.3 苦荞叶(芽)茶
将新鲜的苦荞叶(叶芽),以传统制茶方式,经过摊晾、萎凋、杀青、揉捻、拣梗、成形、烘干、提香、回潮和复烘等步骤可制得苦荞叶(芽)茶[3]。该茶加工过程有效去除了苦荞叶的草腥味,保留了原味清香,且减少了营养损失,茶香浓郁,总黄酮含量高,可达到130 mg·g-1。
1.4 苦荞麸皮茶
将苦荞麸皮磨碎,与水按一定比例混合,经挤压、脱水、干燥和烘焙,可制成苦荞麸皮茶,又称全麸茶[4]。苦荞麸皮茶的研制有效促进了麸皮的高值化利用。麸皮中总黄酮的含量显著高于苦荞植株的其他部位,因此麸皮茶的总黄酮含量较高。
1.5 苦荞全株茶
将苦荞全株收获、杀青、干燥和粉碎制得全株粉。另对苦荞籽粒进行精选、浸泡、脱水熟化、去壳和磨粉制得苦荞籽粒粉。将两种粉末按比例进行混合,经过造粒成型、脱水、二次熟化和包装等工序制成茶,即为苦荞全株茶[5]。由于原料中含有苦荞植株全株成分,且打粉和造粒过程有效促进了黄酮等活性物质的释放和溶出。因此,苦荞全株茶的总黄酮含量相对较高,可达(28.58±4.74)mg·g-1,明显高于单纯以籽粒为原料的全麦型苦荞茶。
1.6 苦荞复合茶
复合型苦荞茶是以苦荞为主要原料,将其他花茶或药食同源植物作为辅料,经过原料混合、粉碎、烘烤等工序加工而成。将苦荞麦麸与菊花、薄荷等按一定比例混合,经粉碎、烘烤等工序加工后的复合茶,茶汤清澈,呈明黄色,兼具菊花、薄荷的清香和明显的苦荞麦香味,且有效利用了苦荞麦麸中所含的芦丁等生物活性成分[6]。将黄精、葛根、枸杞、山药和茯苓等多种药食同源植物的水溶液分批次混合、浸泡苦荞籽粒,并通过干燥、炒制等工序制成的复合茶,口感良好,黄酮含量高,储存稳定性好,且增加了其他功效成分。
1.7 苦荞发酵茶
在传统茶加工工艺的基础上,通过微生物发酵,有效利用微生物的酶系对苦荞营养成分进行代谢转化,可制成发酵苦荞茶。发酵过程有效保留了苦荞本身的活性功能成分,且增加了茶本身的营养和保健功效。以黑曲霉发酵苦荞叶,叶中酚类化合物的含量随发酵时间变化而变化,进而影响了其抗氧化活性。苦荞籽粒经红曲霉发酵后,其中洛伐他汀、辅酶Q10和色价等含量随发酵时间延长而逐渐上升,但总黄酮、总多酚和抗氧化活性在发酵后呈现下降趋势[7]。
1.8 速溶苦荞茶粉
将造粒型苦荞茶打粉,以热水浸提,后将浸提液干燥、分装可制备速溶苦荞茶粉。通过单因素实验分析浸提过程,比较喷雾干燥和真空干燥等干燥方式,以及分析麦芽糊精作为干燥赋形剂的添加比例,优化后的速溶茶粉颗粒的总黄酮含量可达2.178 8 mg GAE·g-1,总多酚含量可达4.192 8 mg RE·g-1,且有效保留了香味成分[8]。
1.9 液态苦荞茶饮
将糖化后的小米与苦荞茶汤混合,接种植物乳杆菌和活性干酵母进行液态发酵,可制成液态复合苦荞茶饮。以感官评价得分为指标,通过发酵条件、复合配比组合和添加剂优化,制得的复合茶饮呈淡黄色,香味浓郁,酸甜适中[9]。
2 苦荞茶的营养品质
苦荞茶的营养品质分析主要关注总黄酮、挥发性香气、淀粉、蛋白、氨基酸和脂肪等成分的组成和含量。原料和加工方式的不同,会导致不同类型苦荞茶的营养成分存在差异[4,10]。茶颗粒和茶汤中的营养成分等亦有所不同。
2.1 茶的挥发性香气成分
香味是评判茶品质的重要指标。苦荞茶整体呈苦荞麦香味,主要香味物质类型相似,由吡嗪、醛、酯、酮和烷烃等组成。在加热过程中,苦荞茶会发生美拉德反应生成大量的吡嗪类化合物,赋予茶独特的香气[4]。研究发现,不同类型苦荞茶中对香味成分贡献较大的化合物主要有2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪、三甲基吡嗪、2,5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮、苯乙醛、壬醛和麦芽醇等[11]。受原料和加工方式的影响,不同种类的苦荞茶的挥发性香气物质的种类和含量也有所不同。
2.2 茶的黄酮类物质
黄酮类物质,尤其是芦丁和槲皮素,是苦荞茶品质分析最重要的质量控制因素之一,其含量与苦荞茶的抗氧化活性密切相关。研究显示,凉山州来源的3类25个苦荞茶产品的总黄酮含量差异较大,含量平均值排序为叶芽茶(4.411%)>全株茶(3.111%)>全麦茶(1.237%),叶芽茶的含量差异性最大[12]。全株茶在造粒过程中,黄酮类物质得到有效溶出,因此总黄酮含量较高。但全株茶和麸皮茶在粉碎、后熟及成型等过程中,原料粉会与水充分结合,其中的芦丁降解酶溶出量增加,因而导致大量芦丁被转化成槲皮素[13]。PENG等[4]发现,苦荞全株茶和麸皮茶的芦丁含量较低,而槲皮素浓度较高,抗氧化活性较高,但苦荞胚芽茶的结果相反。槲皮素含量与抗氧化活性呈极显著正相关。GUO等[10]研究显示,全株茶含有更多总黄酮类化合物,其中槲皮素是主要的黄酮类化合物(81%),芦丁是全麦茶中的主要黄酮类化合物(86%),全株茶比全麦茶具有更好的抗氧化和α-葡萄糖苷酶抑制活性。
冲泡过程使茶颗粒中的水溶性物质被浸出,形成茶汤。黄酮苷可溶于热水,而黄酮苷元几乎不溶于水。因此,茶汤中总黄酮等成分的含量远低于茶颗粒。苦荞麸皮茶颗粒总黄酮可达(18.37±0.03)mg·g-1,但冲泡后茶汤中总黄酮含量仅为(1.83±0.52)mg·L-1。苦荞全株茶颗粒的总黄酮含量(3.0%)较苦荞全麦茶(1.37%)更高,但在冲泡成茶汤时,其总黄酮溶出率较低。3次冲泡后,全麦茶的茶汤中总黄酮含量高于造粒型216.2%。苦荞全麦茶中芦丁和山柰酚-3-O-芸香糖苷更高,而苦荞全株茶中槲皮素、山柰酚更高[10]。冲泡后,芦丁和山柰酚-3-O-芸香糖苷分别降解为槲皮素和山柰酚苷元,导致全株茶茶汤中黄酮苷含量极低。
2.3 茶的其他成分含量分析
苦荞茶在蒸煮、烘烤过程中均会造成蛋白质和脂肪损失。研究显示,苦荞全麦茶的淀粉 含 量(707.47±66.88)mg·g-1显 著 高 于 全 株 茶(586.01±23.25)mg·g-1,而 全 株 茶 的 平 均 蛋 白 质(169.34±20.04)mg·g-1和 脂 肪(39.68±8.75)mg·g-1含 量 高 于 全 麦 茶(81.47±6.73)mg·g-1和(17.91±1.09)mg·g-1[10]。受不同厂家的加工工艺、原料的产地及贮存方式的影响,结果会有偏差。苦荞中的内源性酚类物质能降低淀粉在茶加工过程中的分解度,同时提高淀粉与水的结合能力。优化茶加工方式、加入保护剂有利于减少苦荞茶营养物质的损失。
3 结语
苦荞是重要的药食两用作物,富含多种营养活性物质,具有多种保健功能,其加工茶产品深受消费者喜爱,市场潜力巨大。但目前市面上的苦荞茶产品仍存在较多的问题,主要有以下几点:①产品品类仍较少,形式较单一,同质化严重,科技含量低;②多采用烹饪、烘焙和蒸煮等传统加工方式,工艺过程待优化和创新;③苦荞茶呈香机制尚不清楚;④茶颗粒活性成分含量高,但茶汤中溶出物含量低,且不易被人体消化吸收。随着食品科技的发展,如何通过新型加工技术使人体有效利用苦荞各部位的活性成分,并解析其功效及作用机制将成为未来重要的研究方向。