(九江學(xué)院 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,江西 九江 332000)
廬山云霧茶屬于綠茶,產(chǎn)自江西廬山海拔500~1 000 m 地帶,始于漢朝,在宋代已列為“貢茶”.云霧茶是中國十大名茶之一,以“味醇、色秀、香馨、湯清”享有盛名,葉厚毫多、醇香甘潤、富含營養(yǎng).目前,國內(nèi)外對茶葉中各類活性成分的研究越來越多,茶葉中主要成分的藥理生理作用已被發(fā)現(xiàn).茶多糖作為茶葉的一種活性成分近年來備受關(guān)注.研究表明,茶葉的品種、老嫩等不同,其主要成分含量存在區(qū)別.茶葉越粗老茶多糖含量越高[1-2],茶多糖在粗老鮮葉中分布最多,其含量約占干物重的3%[3].茶多糖是茶葉中活性多糖的統(tǒng)稱,大量研究表明,茶多糖具有防輻射、抗凝血及抗血栓、降血糖、降血壓、降血脂、耐缺氧及增加冠狀動脈血流量、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力等作用[4].本研究主要基于對廬山云霧茶的深度開發(fā)利用為出發(fā)點,通過正交試驗對其多糖的提取工藝進(jìn)行研究,為該資源的綜合利用與開發(fā)提供科學(xué)依據(jù).
廬山云霧茶(江西云林茶業(yè)有限公司,生產(chǎn)批號:20110623),無水乙醇(AR,江西洪都生物化學(xué)有限公司).WB-5100A 數(shù)顯恒溫水浴鍋(AUTO Science),SHZ-ⅢD 型循環(huán)水真空泵(上海亞榮生化儀器廠),RE-3000B 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(鞏義市宇翔儀器有限公司),80-1 電動離心機(jī)(江蘇金壇市陽光儀器廠),101A-1 型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海市實驗儀器總廠).
1.2.1 廬山云霧茶的預(yù)處理
將廬山云霧茶葉樣品置于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱在40℃下干燥至恒重,放入粉碎機(jī)中粉碎,過40 目篩,裝入密封的干燥玻璃瓶備用.
1.2.2 廬山云霧茶多糖提取純化工藝流程
實驗結(jié)合文獻(xiàn)資料[5]采用水提醇沉法進(jìn)行提取.茶多糖在生理pH條件下帶負(fù)電荷,高溫過酸或偏堿的條件均會使其部分降解而喪失生物活性[6].試驗中,測得pH值為6.5,中性略偏酸,故不對其pH 進(jìn)行調(diào)節(jié).提取純化工藝流程為:稱取20 g 茶葉粉末,熱水提取,用紗布過濾.于離心機(jī)中離心5 min,抽濾.將濾液濃縮至10 mL,加入乙醇,攪拌后靜置過夜.抽濾,并用95%的乙醇洗3次.將濾渣干燥后稱量,計算產(chǎn)率.按下式計算茶多糖的產(chǎn)率:茶多糖產(chǎn)率=多糖質(zhì)量/樣品質(zhì)量×100%.
1.2.3 單因素試驗
分別進(jìn)行固液比、溫度、提取時間單因素試驗,考察各因素對茶多糖提取的影響,確定正交試驗各因素的試驗水平.
1.2.3.1 固液比
稱取4份茶葉粉末,各20 g,分別加入200、400、600、800 mL 蒸餾水于燒杯中,置于60℃水浴中提取1.5 h,用紗布過濾.濾液于離心機(jī)中離心5 min,抽濾.將上述濾液濃縮至10 mL,分別加入30 mL 乙醇,攪拌后靜置過夜.將溶液進(jìn)行抽濾,并用95%的乙醇30 mL 洗3次.將濾渣干燥后稱量,計算產(chǎn)率.
1.2.3.2 溫度
稱取5份茶葉粉末,各20 g,加入600 mL 蒸餾水于燒杯中,分別置于40、50、60、70、80℃水浴中提取1.5 h,用紗布過濾.濾液于離心機(jī)中離心5 min,抽濾.將上述濾液濃縮至10 mL,分別加入30 mL 乙醇,攪拌后靜置過夜.第二天,將所得液體進(jìn)行抽濾,并用95%的乙醇30 mL 洗3次.將濾渣干燥后稱量,計算產(chǎn)率.
1.2.3.3 提取時間
稱取4份茶葉粉末,各20 g,加入600 mL 蒸餾水于燒杯中,置于60℃水浴中提取1、1.5、2.0、2.5 h,用紗布過濾.濾液于離心機(jī)中離心5 min,抽濾.將上述濾液濃縮至10 mL,分別加入30 mL 乙醇,攪拌后靜置過夜.第二天,將所得液體進(jìn)行抽濾,并用95%的乙醇30 mL 洗3次.將濾渣干燥后稱量,計算產(chǎn)率.
1.2.4 廬山云霧茶多糖提取的正交試驗設(shè)計
本試驗經(jīng)過多次單因子對比試驗,對提取溫度、時間、固液比進(jìn)行了單因素考察,確定溫度、提取時間、固液比為影響因素進(jìn)行正交試驗.
表1 廬山云霧茶多糖正交因素水平表
2.1.1 固液比對提取茶多糖的影響
由圖1可知,最初茶多糖產(chǎn)率隨著固液比增加而升高,這主要是因為提取初期,茶葉細(xì)胞內(nèi)外多糖存在濃度差,當(dāng)水溶劑增加,茶葉中的多糖不斷浸出.當(dāng)固液比為1∶30-1∶40 時,茶葉內(nèi)外濃度趨近平衡,茶多糖的產(chǎn)率增加不大.故本試驗將固液比的正交實驗水平設(shè)為1∶25、1∶30、1∶35.
圖1 固液比對茶多糖產(chǎn)率的影響
2.1.2 溫度對提取茶多糖的影響
由圖2可知,在40-50℃隨著溫度的上升,茶多糖的產(chǎn)率緩慢增大,50℃以后增加迅速.但由于茶多糖在高溫下易失活,查文獻(xiàn)知,茶多糖活性最佳溫度為70-80℃.本試驗將65、70、75℃設(shè)為正交實驗溫度的實驗水平.
圖2 溫度對茶多糖產(chǎn)率的影響
2.1.3 提取時間對提取茶多糖的影響
圖3 提取時間對茶多糖產(chǎn)率的影響
由圖3可知,隨著提取時間的延長,茶多糖的產(chǎn)率增大,在2h 后增長緩慢.為節(jié)約時間和成本,本試驗將1、1.5、2 h 設(shè)為正交試驗提取時間的水平.
由表2可知,3個因素對廬山云霧茶多糖提取率的影響大小為:A >B >C,即提取溫度影響最大,提取時間次之,固液比影響稍小.綜合考慮節(jié)約時間和成本,確定最佳提取工藝為A3B3C3,即提取溫度75℃,提取時間2 h,固液比1∶35.在此工藝條件下,廬山云霧茶多糖產(chǎn)率為4.58%.
表2 茶多糖正交實驗設(shè)計及結(jié)果
本研究結(jié)果表明,廬山云霧茶多糖的最佳提取工藝條件為:提取溫度75℃,提取時間2 h、固液比1∶3,進(jìn)行水提醇沉后提取產(chǎn)率為4.58%.該研究結(jié)果可為廬山云霧茶進(jìn)一步開發(fā)利用及工業(yè)化提取茶多糖提供實驗依據(jù).
[1]傅博強(qiáng),謝明勇,聶少平,等.茶葉中多糖含量的測定[J].食品科學(xué),2001,22 (11):69-73.
[2]汪東風(fēng),謝曉鳳,王澤農(nóng),等.粗老茶中多糖含量極其保健作用[J].茶葉科學(xué),1994,14 (1):73-74.
[3]陳建國,胡欣,梅松,等.茶葉中茶多糖的提取和測定方法[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2004,14 (4):432-433.
[4]劉素強(qiáng),鐘應(yīng)富,吳全,等.茶多糖的研究及其利用[J].南方農(nóng)業(yè),2009,9 (9):111-113.
[5]焦自明,高冉,楊建雄,等.從茶渣中提取茶多糖工藝條件的優(yōu)化研究[J].食品工業(yè)科技,2012,33(16):285-288.
[6]崔宏春,余繼忠,黃海濤,等.茶多糖的提取及分離純化研究進(jìn)展[J].茶葉,2011,37 (2):67-71.