不同造粒方法对造粒藤茶功能性成分浸出率的影响

2019-06-11 05:31温晓魏媛媛李伟业于华忠
安徽农业科学 2019年3期

温晓 魏媛媛 李伟业 于华忠

摘要[目的]探讨藤茶碎末制备颗粒茶的最佳造粒方法。[方法]通过测定总黄酮、二氢杨梅素(DMY)在80、90、100 ℃条件下浸提1、2、3、4、5、15、30、60 min的浸出率和浸出速度,确定藤茶的最佳造粒方法。[结果]沸腾造粒法制备的藤茶颗粒茶在100 ℃下浸提时浸出率和浸出速度均高于80和90 ℃,功能性成分总黄酮浸出率最高(98.5%)。沸腾造粒藤茶总黄酮和DMY浸出率、浸出速度均高于湿法挤压造粒和滚筒造粒。[结论]藤茶碎末造粒制备颗粒茶的最佳造粒方法为沸腾造粒。

关键词藤茶碎末;造粒方法;浸出率

中图分类号F416.82文献标识码A

文章编号0517-6611(2019)03-0166-04

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.052

藤茶又名甜茶、白茶、土家神茶、仙圃藤等,为葡萄科蛇葡萄属植物显齿蛇葡萄(Ampelopsis grossedentata)的茎叶。藤茶主要分布于我国湖南、湖北、福建、贵州、云南、广西、广东等地,在湖南、广西等地已有较大规模人工栽培[1]。《中华本草》中记录其凉,味苦,微涩;具有平肝降压、清热利湿、活血通络等功效。作为药用植物资源,藤茶是一种具有广泛开发价值的药用植物[2]。国家卫生计生委2013年发布了《关于批准显齿蛇葡萄叶等3种新食品原料的公告》,显齿蛇葡萄叶被确定为新资源食品[3]。这也为藤茶的开发和利用提供了条件。

藤茶资源丰富,具有降血压血脂[4-5]、抗癌[6]、抗氧化[7]、抗菌消炎[8-9]、保肝醒酒[10-11]等功效,但其开发薄弱,利用单调,主要以传统初加工开发为主。经统计,藤茶茶叶在加工工艺过程中会产生大约30%的碎末,这些碎末具有与藤茶一样的功效成分和理化活性。笔者对这些藤茶碎末进行不同方式造粒,研究其浸出率,进而确定最佳造粒方法。

1材料与方法

1.1试验材料

藤茶碎末,由羅塔坪藤茶种植基地提供,干燥后密封保存于干燥器皿中备用;98%二氢杨梅素(DMY)标准品,购自中国生物制品检定所;三氯化铝、磷酸均为国产分析级。乙腈、甲醇为色谱纯;蒸馏水;羧甲基纤维素钠、高黏性瓜尔胶为国产分析级。

1.2仪器与设备

FA2204B万分之一天平(上海佑科仪器仪表有限公司)、150T粉碎机(永康市铂欧五金制品有限公司)、UV-3900紫外分光光度计、LC-20AT液相色谱仪(岛津)、HH-4数显搅拌水浴锅(金坛市白塔新宝仪器厂)、FL沸腾制粒机(常州市永昌制粒干燥设备有限公司)、Q-230丸药成型机。

1.3藤茶藤茶总黄酮的测定

1.3.1原材料预处理。

将原材料藤茶碎末放入粉碎机粉碎处理,过60目筛。

1.3.2藤茶造粒。

以GB/T 23776—2018茶叶感官评价为指标,通过正交试验确定造粒方法最优方案。

1.3.2.1湿法挤压造粒。

准确称取“1.3.1”中的原材料5 g,放置待用。量取6 mL纯水加入0.4 g高黏性瓜尔胶和羧甲基纤维素钠1∶1复配黏合剂中,搅拌均匀。将原材料和黏合剂混合均匀,通过湿法挤压进行造粒。将造粒后的颗粒茶置于60 ℃烘箱中干燥6 h。

1.3.2.2沸腾造粒。

准确称取“1.3.1”中的原材料5 g,静置待用。量取15 mL纯水加入到0.2 g高黏性瓜尔胶和羧甲基纤维素钠1∶1复配黏合剂中,搅拌均匀。将原材料和黏合剂混合均匀,采用沸腾造粒法进行造粒。将造粒后的颗粒茶置于60 ℃烘箱中干燥6 h。

1.3.2.3滚筒造粒。

准确称取“1.3.1”中的原材料5 g,静置待用。量取7 mL纯水加入到0.4 g高黏性瓜尔胶和羧甲基纤维素钠1∶1复配黏合剂中,搅拌均匀。将原材料和黏合剂混合均匀,采用滚筒造粒法进行造粒。将造粒后的藤茶置于60 ℃烘箱中干燥6 h。

1.3.3样品溶液的制备。

称取造粒藤茶原料2 g左右,分别加入100 mL 80、90、100 ℃蒸馏水,并在80、90、100 ℃水浴中各浸提1、2、3、4、5、15、30、60 min,滤纸抽滤[12],滤液用纯水定容至100 mL,备用。

1.3.4总黄酮含量的测定。

参考陈雁梅[13]的方法,绘制总黄酮标准曲线,吸取适量“1.3.3”供试品溶液3份,置于25 mL容量瓶中,加入7.5 mL 5%的AlCl3溶液,纯水定容至刻度,放置40 min后,以310 nm为检测波长、340 nm为参比波长,分别测定其吸收度A。

1.4藤茶碎末二氢杨梅素(DMY)含量的测定

1.4.1样品溶液的制备。

同“1.3.3”。

1.4.2液相色谱条件。

色谱柱系Kromasil C18,以乙腈∶0.05%磷酸(18∶82)为流动相,流速为1 mL/min,柱温为27.8 ℃,检测波长为292 nm。

1.4.3对照品溶液的配制。

精密称取干燥至恒重的DMY标准品20.9 mg,用甲醇定容至100 mL,分别移取1.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL对照品溶液置于10 mL容量瓶中,甲醇定容至刻度,过0.45 μm膜,按照“1.4.2”中条件进行测定。

1.4.4样品溶液的配制。

分别移取10 mL“1.3.3”中的样品溶液置于25 mL容量瓶中,甲醇定容,过0.45 μm膜,按照“1.4.2”中条件进行测定。

1.5浸出率测定

1.5.1总黄酮浸出率的测定。

以100 ℃全浸提法(浸提60 min)测定的总黄酮含量为100%。不同条件下提取物含量与全浸提含量比值为浸出率。

1.5.2DMY浸出率的测定。

以100 ℃全浸提法(浸提60 min)测定的DMY含量计为100%。不同条件下提取物含量与全浸提含量比值为浸出率。

1.6数据统计与分析

所有试验重复3次,试验数据采用EXCEL 2016和DPS统计软件进行二次多项式逐步回归和多线性回归分析。

2结果与分析

2.1冲泡温度与时间对茶汤中总黄酮浸出率的影响

以100 ℃全浸提法(浸提60 min)测定的总黄酮含量计为100%。不同冲泡温度和冲泡时间下总黄酮的浸出率见图1。由图1可以看出,同一冲泡时间下各温度对总黄酮的影响从大到小依次为100、90、80 ℃;同一温度条件下,总黄酮的浸出率随冲泡时间的延长而增高;同时控制温度和冲泡时间2个变量,相同条件下,沸腾造粒藤茶浸出率均高于湿法挤压造粒和滚筒造粒;当冲泡时间超过30 min时,藤茶总黄酮浸出率逐渐趋于平衡。究其原因,可能有以下方面:首先,可能与黏合剂的性质有关。瓜尔胶直链上没有非极性基团,大部分伯羟基和仲羟基都处于外侧,而且半乳糖支链并没有遮住活性的醇羟基。因而,瓜尔胶具有最大的氢键结合面积,当与纤维结合时形成的氢键结合距离短,结合力大,与羧甲基纤维素钠复配后增加其黏合性。由于不同造粒方法原辅料配比不同,其中沸腾造粒藤茶所用黏合剂比例最小,在一定程度上对藤茶总黄酮浸出率有影响。其次,由于加工工艺的不同,不同的造粒方法对制备颗粒茶受力不同,其中湿法挤压造粒、滚筒造粒对藤茶碎末施加更大的力度,颗粒茶更加紧致,总黄酮不易浸出。最后,这与造粒藤茶的外形有关,沸腾造粒及滚筒造粒藤茶均为圆球形,在冲泡条件下有更大的接触面积,而湿法挤压造粒藤茶为圆柱体,冲泡时接触面积小,进而影响浸出率。

用每分钟总黄酮浸出率的增加量来表示总黃酮的浸出速率,湿法挤压造粒藤茶、沸腾造粒藤茶、滚筒造粒藤茶在各温度条件下浸提时,均表现为0~1 min内总黄酮的浸提速率最大,在30~60 min内降至最小值,在相同的时间段内温度越高,总黄酮浸出率越大。

以冲泡时间为横坐标,以总黄酮浸出率为纵坐标,分别绘制不同造粒藤茶不同温度条件下的浸出物收率曲线,并对曲线进行拟合,得到总黄酮浸出率为指标的拟合曲线方程,其中C为总黄酮浸出率,t为冲泡时间。分别令C为50%和100%,根据拟合曲线方程计算所需的浸提时间t1/2(半数浸提所需的时间)和t1(全浸提所需的时间)。由表1可知,在100 ℃冲泡条件下,沸腾造粒藤茶在7.40 min时,其浸出率已达到50%,湿法挤压造粒藤茶、滚筒造粒藤茶分别在109.90和60.30 min时总黄酮浸出率达到50%。

经过统计分析,对冲泡温度(X1)、冲泡时间(X2)与湿法挤压造粒藤茶中总黄酮浸出浓度(Y)进行二次多项式逐步回归分析,回归方程为Y=113.448 3+0.536 1X1-2.755 1X2-0.019 3X12+0.016 3X22+0.012 6X1X2(R2=0.967 3)。冲泡温度、冲泡时间与沸腾造粒藤茶中总黄酮浸出浓度(Y)的回归方程为Y=324.297 4+0.929 2X1-7.598 3X2-0.042 2X12+0.044 3X22+0.031 0X1X2(R2=0.947 7)。冲泡温度、冲泡时间与滚筒造粒藤茶中总黄酮浸出浓度(Y)的回归方程为Y=55.939 5-0.535 4X1-1.408 2X2-0.018 1X12+0.008 7X22+0.023 8X1X2(R2=0.943 8)。

2.2冲泡温度与时间对茶汤中DMY浸出率的影响

以100 ℃全浸提法(浸提60 min)测定的DMY含量计为100%。不同冲泡温度和冲泡时间条件下DMY的浸出率见图2。从图2可以看出,在相同冲泡时间下各温度对DMY浸出率的影响从大到小依次为100、90、80 ℃;在同一温度条件下,DMY浸出率随冲泡时间的延长而增高;同时控制温度和冲泡时间2个变量,相同条件下沸腾造粒藤茶DMY浸出率均高于湿法挤压造粒藤茶和滚筒造粒藤茶;当冲泡时间超过30 min时,DMY浸出率逐渐趋于平衡。究其原因,可能有以下方面:首先,可能与黏合剂的性质有关,由于不同造粒方法原辅料配比不同,其中沸腾造粒藤茶所用黏合剂比例最小,在一定程度上对藤茶DMY浸出率有影响。其次,由于加工工艺的不同,不同的造粒方法对制备颗粒茶受力不同,其中湿法挤压造粒、滚筒造粒对藤茶碎末施加更大的力度,颗粒茶更加紧致,DMY不易浸出。最后,这可能与造粒藤茶的外型有关,沸腾造粒及滚筒造粒藤茶均为圆球形,在冲泡条件下有更大的接触面积,而湿法挤压造粒藤茶为圆柱体,冲泡时接触面积小,进而影响浸出率。

用每分钟DMY浸出率的增加量来表示DMY的浸出速率,湿法挤压造粒藤茶、沸腾造粒藤茶、滚筒造粒藤茶在各温度条件下浸提时,均表现为0~1 min内DMY的浸提速率最大,在30~60 min内降至最小,在相同的时间段内温度越高,DMY浸出率就越大。

3结论

以总黄酮和DMY浸出率、浸出速度为考察指标,结果表明100 ℃浸提时藤茶颗粒茶的浸出率和浸出速度均高于90、80 ℃;同时控制冲泡温度、冲泡时间2个条件,沸腾造粒藤茶总黄酮和DMY浸出率、浸出速度均高于湿法挤压造粒和滚筒造粒。因此,藤茶碎末造粒制备颗粒茶的最佳造粒方法为沸腾造粒。

参考文献

[1] 刘畅,邓薇,刘小英,等.藤茶生物活性成分及其制备工艺研究进展[J].食品工业,2015,36(4):233-237.

[2] 谭锦荣.藤茶的有效成分及药用价值研究进展[J].华夏医学,2016,29(5):158-161.

[3] 汲军,王丹丹,赵昱伟.显齿蛇葡萄叶有效成分的提取工艺研究[J].食品安全导刊,2016(26):69.

[4] NI F,GONG Y,LI L L,et al.Flavonoid ampelopsin inhibits the growth and metastasis of prostate cancer in vitro and in mice[J].PLoS One,2012,7(6):1-9.

[5] 廖寅平,王硕,安丰轩,等.藤茶降血压作用研究[J].中国现代药物应用,2013,7(17):229-230.

[6] HUANG H L,HU M,ZHAO R,et al.Dihydromyricetin suppresses the proliferation of hepatocellular carcinoma cells by inducing G2/M arrest through the Chk1/Chk2/Cdc25C pathway[J].Oncol Rep,2013,30(5):2467-2475.

[7] 欧贤红,叶勇,黄秋洁,等.藤茶抗氧化活性研究[J].天然产物研究与开发,2013,25(2):245-248.

[8] 曾春晖,杨柯,徐明光,等.广西藤茶总黄酮对金黄色葡萄球菌抗菌机制研究[J].中国实验方剂学杂志,2013,19(10):249-252.

[9] 祁佳,李莉霞,卜书红,等.藤茶提取物清咽抗炎作用及其机制的研究[J].贵阳中医学院学报,2013,34(1):19-21.

[10] QIU P,DONG Y,LI B,et al.Dihydromyricetin modulates p62 and autophagy crosstalk with the Keap-1/Nrf2 pathway to  alleviate ethanolinduced hepatic injury[J].Toxicology letters,2017,274:31-41.

[11] 潘人琦,郁建平.二氫杨梅素解酒作用的研究[J].山地农业生物学报,2012,31(3):247-249.

[12] 金恩惠.冲泡条件对铁观音和普洱茶的浸出规律和感官品质影响[D].杭州:浙江大学,2012.

[13] 陈雁梅.显齿蛇葡萄制茶废弃茎中二氢杨梅素制备工艺研究[D].吉首:吉首大学,2016.