張 闖 唐漢軍 李 琳 謝秋濤 單 楊
ZHANG Chuang 1 TANG Han-jun 2 LI Lin 1 XIE Qiu-tao 1 SHAN Yang 1
(1.中南大學隆平分院,湖南 長沙 410125;2.湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,湖南 長沙 410125)
(1.Longping Branch Graduate School,Central South University,Changsha,Hunan 410125,China;2.Hunan Agricultural Product Processing Institute,Changsha,Hunan 410125,China)
葛是一種多年生的豆科葛屬藤本植物,干燥的葛根是中國藥典中最早的藥材之一[1]。葛根中含有豐富的異黃酮、淀粉、必須氨基酸及微量元素等,常被用來治療感冒、腹瀉及頭痛等[2]。近年的科學研究證明葛根具有調(diào)節(jié)骨代謝狀態(tài),預防女性骨質(zhì)疏松的功能[3-5],以及減緩頸部的僵硬和疼痛[6],治療心血管疾病等作用[7]。
目前國內(nèi)外關于葛植物利用的研究主要集中在食品和藥品上。食品主要包括葛根淀粉、葛全粉、葛根飲料以及葛根保健酒。在制藥領域,主要集中在葛根異黃酮的研究,例如葛根素(注射劑),葛根素膠囊以及葛根素口服液。葛根異黃酮作為一種具有美白和祛斑作用的物質(zhì),還被應用在化妝品行業(yè)[8,9]。但是,這些產(chǎn)業(yè)對葛根資源的利用率都很低,大量的葛根皮渣被丟棄。
茅巖莓學名顯齒蛇葡萄(Ampelopsis grossedentata)是一種野生藤本植物,對它的研究和利用很少,傳統(tǒng)上作為預防感冒、咳嗽、哮喘、上呼吸道感染、急慢性咽炎及慢性支氣管炎的保健茶飲用。研究證明茅巖莓富含黃酮類化合物[10,11],具有 抗氧 化[12]、保肝[13]、調(diào)節(jié) 人體 血壓、降低血糖血脂[14]等作用。茅巖莓的黃酮類含量非常高,是制作保健茶飲料的上好原料[15]。本研究擬首先對葛根淀粉生產(chǎn)過程廢棄的葛根皮渣的營養(yǎng)成分、功效成分進行系統(tǒng)評價,以科學數(shù)據(jù)為依據(jù),適量配合茅巖莓等原料,開發(fā)具有廣闊市場前景的高功能復合型葛根茶應用技術。
干燥葛根皮渣、茅巖莓:湖南張家界九天生物技術有限公司;
甘草:湖南長沙某藥房;
茶包袋:湖南長沙某超市。
沖泡水:市售純凈水;
分析試劑:分析純,市售;
酶制劑:和光純藥工業(yè)株式會社。
高速組織搗碎機:DS-1型,江蘇金城國勝實驗儀器廠;
電子天平:FA1104型,上海舜宇恒平科學儀器有限公司;
數(shù)顯調(diào)節(jié)水浴鍋:XMT-DA型,余姚市亞顯儀器儀表有限公司;
臺式高速離心機:TGL-20 M型,上海恒科有限公司;
電熱恒溫鼓風干燥箱:DHG-9070A型,上海一恒科技有限公司;
微波灰化爐:PYRO-260型,美國Labtech公司;
全自動凱氏定氮儀消化儀:FOSS2300型,丹麥Foss公司;
磁力攪拌器:JB型,常州博遠實驗分析儀器廠;
紫外可見分光光度計:SP-756型,上海光譜有限公司。
1.3.1 原料處理 葛根皮渣充分烘干后,粉碎,分別用40,60,80目不銹鋼篩篩分,收集40目以上、40~60目、60~80目、80目以下4種粉末,供試驗用。輔料也采用同樣的方法粉碎。
1.3.2 一般營養(yǎng)成分含量測定 成分分析采用80目以下的粉末為試料。水分含量用常壓干燥法,粗蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法,粗脂肪采用索氏提取法,灰分含量用常壓電熱灰化法,膳食纖維采用Prosky-AOAC法測定,糖分含量用一百減去(水分+粗蛋白質(zhì)+粗脂肪+灰分+膳食纖維含量值)計算求得。
1.3.3 總黃酮含量分析 稱取80目以下粉末原料0.2~1.0 g(精度0.000 1 g),置于150 m L具塞三角瓶中,加入甲醇溶液30 m L蓋緊瓶塞,置于(65±2)℃水浴震蕩2 h(40~220 r/min),趁熱過濾,濾液置于100 m L容量瓶中,用甲醇溶液清洗濾紙和殘渣,合并濾液,冷卻至室溫加甲醇溶液定容到100 m L。搖勻,作為分析用樣品。
總黃酮含量測定,以蘆丁作為標準物質(zhì),按照NY/T 1295——2007比色法進行測定。
1.3.4 粒度篩選 對上述4種粉末材料進行粉碎粒度的單因素試驗,將葛根皮渣粉末樣品按重量2 g裝入茶包袋,在200 m L 90℃水中沖泡5 min后,觀測湯色、透明度、口感等指標,篩選出適當?shù)牟牧狭6取?/p>
1.3.5 配方制作
(1)非烘烤配方:以葛根皮渣粉末為主料、茅巖莓與甘草粉末為輔料,采用適當粒度的材料,并根據(jù)茶包的裝料量及茶湯顏色和口感,設計出每種原料的質(zhì)量梯度,按照表1正交試驗因素水平充分混合各配方樣品,裝入茶包,在200 m L 90℃水中沖泡5 min后,供感官評價用。
表1 L9(33)正交試驗因素水平表Table 1 L9(33)Levels and factors of orthogonal experiment /g
(2)烘烤配方:采用焙烤后的原料,按照正交試驗篩選出的最優(yōu)配方制作2 g裝茶包袋,感官品評確定最佳焙烤參數(shù)。焙烤處理條件,焙烤溫度為100,105,110,115,120℃,焙烤時間為5,7,9,10,12 min。
1.3.6 感官評價 對氣味、顏色、透明度、口感4個指標分別計分。樣品的沖泡水溫為90℃左右,200 m L水沖泡5 min。品評人數(shù)為20名。來自食品專業(yè)的老師和學生,男10名,女10名。品評采用盲品的方法,按表2的品評標準進行打分,匯總后處理數(shù)據(jù)。
表2 感官品評標準Table 2 The standard of sensory evaluation
1.3.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 對正交試驗結(jié)果分析使用spss軟件;成分分析的數(shù)據(jù)處理使用Excel軟件。
表3的分析結(jié)果顯示,3種原料的灰分含量、粗蛋白含量、膳食纖維含量都很高、說明3種原料的營養(yǎng)成分非常豐富。同時粗脂肪含量均較低,都適合作為茶飲料的原料。本試驗選用的葛根皮渣原料的黃酮含量為0.7%,通過輔以茅巖莓原料(黃酮含量4%),能夠達到提高功效成分總體水平的目的,可強化作為保健茶可靠性。
由表4可知,粉碎粒度為40~60目比較適合。原料粉碎度過粗,原料中的內(nèi)含物不易浸出,從而導致顏色過淺,口感淡??;原料粉碎度過細,內(nèi)含物浸出過度,會導致茶湯顏色過深、渾濁、口感較差。
本研究選取葛根皮渣、茅巖莓茶、甘草3種原料,進行3因素3水平的正交試驗,通過氣味、口感、顏色及澄清度來確定最佳配方。作為上品茶,要求氣味清香,口感良好,顏色適中,茶湯清亮透明[16]。由表5可知,因素的主次關系為A(葛根)>C(甘草)>B(茅巖莓),9號試驗組(A3B3C2)的評定總分最高,為42.67,即最佳配方為葛根∶茅巖莓∶甘草=10∶5∶3。
表3 原料成分特性Table 3 Compostion of the materials(n =3) /%
表4 粉碎粒度對袋泡茶感官評價的影響Table 4 The effect on color,clarity and taste of differentparticle size
焙烤是茶葉提香的過程,可以使原料中的內(nèi)含物進一步得到氧化,發(fā)生美拉德反應。同時,較高的焙烤溫度使得原料中的水分含量降低,使產(chǎn)品的品質(zhì)更加穩(wěn)定。焙烤溫度和時間的選擇直接影響茶的感官品質(zhì)[17,18]。
本研究對經(jīng)過正交試驗篩選的9號試驗組,在100,105,110,115,120 ℃ 下分別焙烤 5,7,9,10,12 min。2 g/包、90℃水200 m L沖泡5 min后進行感官品評。
感官評價結(jié)果統(tǒng)計表明(表6),4號處理條件總分最高為46分,超過表5中任何一組試驗結(jié)果。制品香氣濃郁,口感柔和,顏色亮黃,故最佳的焙烤參數(shù)為溫度115℃,時間10 min。
表5 正交試驗結(jié)果與分析Table 5 Results oforthogonal experiment
表6 焙烤樣品感官評分表Table 6 Sensory evaluation of baking samples
本研究表明葛根皮渣、茅巖莓、甘草營養(yǎng)成分豐富,成分特性有互補增強的作用,適合作為復合保健茶原料。初步證明了作為袋包茶的形式,適當?shù)姆鬯榱6葹?0~60目,最佳配方為葛根∶茅巖莓∶甘草=10∶5∶3;最佳焙烤溫度是115℃,時間10 min。
但是,為了完善該產(chǎn)品的開發(fā),實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應用,今后需要對不同產(chǎn)地、不同工藝的葛根皮渣廢棄物進行詳細的系統(tǒng)的成分分析,特別是對功效成分的分析采用高效液相色譜(HPLC)分析以獲得更準確的含量值和成分組成,并對復合型葛根茶的功效進行細胞水平和個體水平的評估,以篩選出色、香、味、功效俱佳的組合,才能為消費者提供安全可靠的保健茶。
1 Keung W M,Vallee B L.Kudzu root:an ancient Chinese source of modern antidipsotropic agents[J].Phytochemistry,1998,47:499~506.
2 Peng N,Prasain J K,Dai Y,et al.Chronic dietary kudzu isoflavones improve components of metabolic syndrome in stroke-prone spontaneously hypertensive rats[J].J.Agric.Food Chem.,2009,57(16):7 268~7 273.
3 Teruyoshi Tanaka,Hanjun Tang,F(xiàn)engnian Yu,et al.Kudzu(Pueraria lobata)vine ethanol extracts improve ovariectomy-induced bone loss in female mice[J].J.Agric.Food Chem.,2011,59(24):1 3230~1 3237.
4 Teruyoshi Tanaka,Takahiro Uchiyama,Hanjun Tang,et al.Kudzu isoflavonoids suppress bone resorption in ovariectomized mice[J].Trace Nutrients Research,2010,27:35~38.
5 Seiwa Michihara,Sawako Suzuki,Hattun Tang,et al.Kudzu(Pueraria lobata)extracts depress bone absorption of ovariecto hlized mouse by downregulating NFATcl of osteoclast[J].J.Clin.Biochem.Nutr.,2008,43(Suppl.1):141~144.
6 黃云聲.加味葛根湯治療頸型頸椎病的療效觀察[J].長春中醫(yī)藥大學學報,2008,24(2):195~196.
7 Choo M K,Park E K,Yoon H K,et al.Antithrombotic and antiallergic activities of daidzein,a metabolite of puerarin and daidzin produced by human intestinal microflora[J].Biological and Pharmaceutical Bulletin,2002,25(10):1 328~1 332.
8 劉云,張瑤,和潤喜.葛根及葛根食品的研究與開發(fā)現(xiàn)狀[J].中國林副特產(chǎn),2010(1):94~97.
9 沈娜,李亦蔚,汪霞麗,等.葛根淀粉性質(zhì)及改性方法研究進展[J].食品與機械,2012,28(4):245~249.
10 周耀,豐來,周政.藤茶植株葉果與組培物中二氫楊梅素含量的比較研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學,2012(13):105~107.
11 Zhang Y,Zhang Q,Li L,et al.Simultaneous determination and pharmacokinetic studies of dihydromyricetin and myricetin in rat plasma by HPLC-DAD after oral administration of Ampelopsis grossedentata decoction[J].Journal of Chromatography.B,Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences,2007,860(1):4~9.
12 Gao J,Liu B,Ning Z,et al.Characterization and antioxidant activity of flavonoid-rich extracts from leaves of ampelopsis grossedentata[J].Journal of Food Biochemistry,2009,33(6):808~820.
13 Murakami T,Miyakoshi M,Araho D,et al.Hepatoprotective activity of tocha,the stems and leaves of Ampelopsis grossedentata,and ampelopsin[J].Biofactors,2004,21(1-4):175~178.
14 陳玉瓊,倪德江,程倩,等.藤茶總黃酮及二氫楊梅素降血脂作用研究[J].茶葉科學,2007,27(3):221~225.
15 黎繼烈,張曉曉,鐘海雁,等.顯齒蛇葡萄茶飲料的研制[J].食品與機械,2005,21(6):76~78.
16 蔡霄英,黃曉瑩.花草美容茶飲料生產(chǎn)工藝研究[J].食品與機械,2010,26(2):148~150.
17 陸松侯,施兆鵬.茶葉審評與檢驗[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2005:90~91.
18 吳金松,張鑫承,趙鋼,等.新型苦蕎茶的加工技術研究[J].四川食品與發(fā)酵,2007,43(3):55~57.