蒙顶甘露茶中茶色素的研究现状及展望
2023-08-09张秋霞何靖柳
刘 梦 张秋霞 袁 野 董 赟 何靖柳
(雅安职业技术学院 四川 雅安 625000)
蒙顶甘露茶作为中国最古老的名茶之一,是吴理真早在2000 多年前的西汉末年在蒙顶山上种下七棵茶树,将鲜叶采摘之后制作而成即得蒙顶甘露[1]。蒙顶甘露属卷曲型绿茶,富含茶色素,非常具有开发潜力,可作为食品着色剂使用[2]。茶色素是一种多酚化合物,是蒙顶甘露的主要活性成分之一。依据蒙顶甘露茶色素的溶解度,将其分为脂溶性色素、水溶性色素2 大类,叶绿素是其主体成分[3]。研究显示,大多数茶色素具有增强免疫能力、抗脂质过氧化、清除氧自由基、控制血脂、抗血管病理性改变、改善微循环以及抗肿瘤等各种功效,现在已逐步开始临床应用[4]。目前,蒙顶甘露的研究主要集中于茶的加工工艺以及生产技术等层面[5,6];但对蒙顶甘露茶的色素成分、功效等方面的研究鲜有报道。蒙顶甘露作为绿茶,其色素稳定性差,本文就蒙顶甘露茶中色素类物质的稳定性进行综述,以为蒙顶甘露茶更好地在食品工业、医药工业和茶叶工业上的应用提供参考。
1 蒙顶甘露茶中色素的组成
1.1 脂溶性色素。脂溶性色素主要有叶绿素(叶绿素A 和叶绿素B 含量偏高,占干茶重量的0.3% ~0.8%,对茶的绿色调起着主导作用)和类胡萝卜素(其主体分别为胡萝卜素、叶黄素,占干茶重量的14.4% ~29.2%,决定了绿茶的黄色度),它们决定了成品绿茶的色泽。脂溶性色素是不溶于水,但溶于有机溶剂的一类呈色物质,通常用丙酮和石油醚等提取。
1.2 水溶性色素。水溶性色素是能溶于水的呈色物质,其主要包括花色素(称为花青素,作为色原烯衍生物,其性质较稳定)、花黄素(其中有黄酮醇和黄酮2种,这2 种都为色原酮的衍生物,是茶树体内色素的主体成分)、色素原(儿茶素类、糖、维生素C)以及其它水溶性色素[7]。花色素、花黄素、色素原等水溶性色素决定了茶叶中茶汤颜色。
2 蒙顶甘露茶中色素的功效及应用
从蒙顶甘露茶叶中提取而来的纯天然色素,具有抗肿瘤、降血压、降血糖、避免脂质过载、抗氧化以及增强免疫力、改善循环、修复血管内膜、抗菌、抗病毒等多种保健功能[2],现将对其个别的功效进行逐一探究。
2.1 抗肿瘤作用。宛晓春等[8]通过研究表明,绿茶中的茶色素提取物可有效抑制小鼠的乳腺组织、小鼠的呼吸道上皮细胞和肺上皮细胞的肿瘤转移;还可提高Ⅱ相酶、醌还原酶和谷胱甘肽-S-转移酶3 种酶的活性,从而达到抑制肿瘤的目的。韩驰等 通过研究证明,茶色素可以抑制和预防肿瘤的作用机制可能与茶色素有抗氧化作用和诱导II 期代谢酶的作用机制有关。通过对茶色素对HepG2 细胞体外作用的研究,发现茶色素可能在诱导II 期代谢酶活性的同时加快致癌物的结合反应,促进致癌物活性代谢物的排泄,从而进一步降低其对DNA 和蛋白质等生物大分子的毒性。
2.2 降血糖作用。夏成云等[10]研究了早期糖尿病肾病患者尿内皮素排泄,发现茶色素是影响因素之一。结果显示,茶色素对糖尿病肾病患者血浆ET 和血浆GMP-140 水平降低效果显著,以此达到调节和保护患者肾功能的作用。蒋志嵩等[11]对茶色素中的“三微量”(微量元素、β-2 微球蛋白和微循环)进行研究,发现了其对糖尿病患者具有明显的调节和改善作用,因此判定茶色素可以预防糖尿病,达到降低血糖的作用。
2.3 避免脂质过载。茶色素中的儿茶素和茶多酚类色素对人体具有较为明显的减肥作用。其中,儿茶素类物质除了能抑制脂肪的沉积,对脂肪分解也起到了促进作用;儿茶素类在饮品和保健食品中被应用,其减肥效果较为突出。茶多酚类色素能够增加脂肪的消耗,以增加机体的产热效果。还有某些茶叶的提取物对胰腺脂肪酶的活性也起到抑制效果,可以实现控制脂肪的吸收作用。上述研究证明[12],茶色素影响脂肪细胞的分化、增殖和凋亡。因此,茶色素在脂肪代谢中发挥着显著的效果,该物质安全无毒副作用,且具有减肥降脂效果。
2.4 抗氧化作用。茶色素对自由基的形成可发挥作用、对脂质的过氧化可起到抑制作用,从而达到抗氧化的目的。李春美等[13]通过对茶色素清除自由基的作用进行多方面研究,发现了茶色素对不同物质产生的自由基清除作用的效果都较为明显,并能较为明显地提高红细胞SOD 的活性,降低血液MDA 的含量。茶叶中的茶多酚物质以及黄酮类物质都能消除人体过剩的活性氧自由基,其抗氧化能力极强。而且茶多酚中含有的儿茶素、茶黄素、茶红素等不仅有益于人体的健康,还能屏蔽活性氧和过氧化转铁蛋白等,以此达到抗氧化目的[13]。因此,茶色素可以通过多种机制发挥抗氧化效果。
2.5 功效及应用。蒙顶甘露茶在食品、医药方面有广泛的用处。在食品方面,蒙顶甘露茶作为卷曲形的绿茶,其茶色素不仅可作为天然的食用性色素[14],广泛应用于糖制品、果冻、水果酱、巧克力、蛋糕、果汁、水果饮料等多种食品中,其主要作用是改善食品的色和味。在药物方面,绿茶色素不仅具良好的抗高尿酸血症作用,还能改善关节痛、关节红肿等多种症状,而且具有较强的抗氧化能力以及清除自由基的效果。它还具有预防心脑血管疾病、防治高血压、防癌抗癌、修复血管内膜、抗菌、抗病毒等药理效能,因此,蒙顶甘露茶中的色素可作为医药应用中的有效因子[15]。
3 蒙顶甘露茶中色素的稳定性及其影响因素
茶色素类物质可用于食品加工,在特定条件下较稳定,但也存在诸多因素影响其稳定性,现对蒙顶甘露茶色素的热稳定性、光稳定性、存放稳定性以及pH 值、金属离子对茶色素稳定性的影响进行逐一探讨。
3.1 茶色素的热稳定性。研究显示,茶色素在高温下稳定性较差,在60 ℃、80 ℃和100 ℃条件下保持5 h,随着保温时间的延长,茶色素溶液的颜色随之变淡,当温度高于80 ℃时变化尤为明显,因为温度太高造成色素被分解,从而降低了溶液中的色素含量[2,16]。因此,温度是影响茶色素稳定性的关键因子。
3.2 茶色素的光稳定性。将茶色素溶液分别置于黑暗和自然光照射下保持8 h,探究茶色素物质的变化。结果表明,茶色素在黑暗环境下无明显变化;在自然光照射下,茶色素的降解特别明显,这可能是因为茶色素在光照条件下结构发生改变,导致色素溶液变色[1]。有研究发现,除了光照对它有影响外,在加工茶的过程中茶色素会发生降解反应,这与酶、光和湿热作用呈正相关。因此,光照的时间长短和加工过程对茶色素溶液的颜色稳定性有一定的影响。
3.3 茶色素的存放稳定性。王秋萍等[17]正交实验得出茶色素水溶液分别在50 ℃、70 ℃、90 ℃条件下保温存放30 min,溶液颜色随着时间的延长逐渐加深,用紫外分光光度计扫描波长,结果显示最大吸收波长在向长波方向移动,因此茶色素的耐热稳定性随着时间的延长可能逐渐变弱;当茶色素溶液的浓度配制为0.5 g/L 时,将其分别存放于室温下0 h、24 h、48 h后,测定吸光度并观察其变化,结果显示,溶液的最大吸收波长处无显著变化,在室温下存放48 h 后的溶液最大吸收波长处的吸光度要大于在室温下存放0 h及24 h,且溶液仍呈现清澈透明、底部无沉淀的状态,证明茶色素溶液的浓度增加可以稳定茶色素。以上结果表明,茶色素在保温下存放时间过长稳定性会减弱,茶色素溶液的浓度配制为0.5 g/L,存放1 d 稳定性都相对较好。
3.4 pH 值对茶色素稳定性的影响。酸碱性对茶色素影响较大,探究改变pH 值时的色素变化,发现色素溶液的颜色随着pH 值的变化而变化;在弱碱性的条件(pH 值7 ~9)下,随着碱性的增强(pH 值11),茶色素提取液颜色由黄绿色变成棕色,在放置24 h 后会有沉淀产生,其吸光度变化也很大。在酸性(pH 值<7)、中性(pH 值=7)条件下,改变pH 值,其色素溶液颜色的变化并不明显,基本保持着原有的黄绿色,其吸光度值变化也相对较小[18]。因此,茶色素水溶液在酸性、中性以及弱碱性介质中较为稳定,在较强碱性条件下茶色素稳定性较差。
3.5 金属离子对茶色素稳定性的影响。有研究表明:Mg2+、Na+、Al3+、Cu2+、Fe3+等金属离子对茶色素都有着不同的影响,色素溶液的吸光度受Na+、Al3+、Cu2+、Mg2+等离子的影响较小,而色素溶液的吸光度受Fe3+的影响较大,其对色素有着增色作用。因此,溶液的吸光度受Fe3+的影响较为显著[19]。在提取、使用及存放时有必要考虑茶色素对金属离子的不稳定性影响。所以,在食用蒙顶甘露茶的过程中,应避免使用铁质容器。
4 展望
蒙顶甘露茶属绿茶,广受大家的赞扬:“形似雀舌露白毫,翠绿匀嫩香气高;滋味醇和沁肺腑,沸泉明瓷雪花飘”,其色素是一类天然化合物。由于茶色素对茶品质及应用有着极为重要的影响,通过前期调研文献可知绿茶的茶色素具有极强的稳定性,生理功能丰富,应用广泛。因此,蒙顶甘露茶作为重要的绿茶,有必要对其中茶色素进行深入探究,针对蒙顶甘露茶中色素进行开发,在食品工业、医药领域和茶行业都具有广阔的市场前景以及经济效益。