涂政,梅慧玲,李歡,劉馨秋,Emmanuel Arkorful,張彩麗,陳暄,孫康,黎星輝*
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冠突散囊菌和植物乳桿菌聯(lián)合發(fā)酵對綠茶液態(tài)飲料品質(zhì)的影響
涂政1,梅慧玲2,李歡1,劉馨秋1,Emmanuel Arkorful1,張彩麗1,陳暄1,孫康1,黎星輝1*
1. 南京農(nóng)業(yè)大學茶葉科學研究所,江蘇 南京 210095;2. 江蘇省固體有機廢棄物資源化高技術研究重點實驗室,江蘇 南京 210095
為了抑制冠突散囊菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料中兒茶素的降解,本研究采用植物乳桿菌和冠突散囊菌對綠茶液態(tài)飲料進行聯(lián)合發(fā)酵,試驗通過響應面法優(yōu)化了聯(lián)合發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料工藝,并采用高效液相色譜(HPLC)法和頂空固相微萃取串聯(lián)氣質(zhì)聯(lián)用(HS-SPME/GS-MS)法分別檢測了聯(lián)合發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料中兒茶素含量和香氣成分。結(jié)果表明,在干茶添加量10?g·L-1、冠突散囊菌添加量10?mL·L-1的前提下,聯(lián)合發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料的最佳工藝條件為植物乳桿菌添加量20?mL·L-1、蔗糖添加量75?g·L-1、30℃下靜置發(fā)酵3?d。在此工藝下聯(lián)合發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料中總兒茶素含量為1?419.94?μg·mL-1,與冠突散囊菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料(848.72?μg·mL-1)相比,顯著增加(<0.05);且醇類化合物(30.27%)、醛類化合物(15.25%)、烴類化合物(11.35%)、酯類化合物(9.86%)和酮類化合物(9.01%)含量與未發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料相比均顯著增加(<0.05)。
植物乳桿菌;冠突散囊菌;香氣成分;兒茶素;綠茶液態(tài)飲料
微生物發(fā)酵茶飲料是微生物以茶葉為底物,通過自身的生理代謝作用從而改善了茶葉的風味與品質(zhì)[1]。微生物發(fā)酵茶飲料不僅能提供一個中低檔茶葉的產(chǎn)品出路,而且還可滿足現(xiàn)代人們對健康功能飲料的需求。冠突散囊菌俗稱“金花菌”,它具有改善茶葉香氣及增加茶葉降脂減肥功能等作用[2],也是茯磚茶菌花香氣產(chǎn)生的主要因素。隨著冠突散囊菌的生物活性和健康功能被不斷發(fā)現(xiàn)[3-4],人們開始從茯磚茶中分離提取冠突散囊菌進行液態(tài)茶飲料發(fā)酵,進而縮短生產(chǎn)周期。研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)冠突散囊菌發(fā)酵后的茶飲料具有獨特的滋味和香氣[5],但是冠突散囊菌發(fā)酵使茶飲料中兒茶素含量大量減少[6]。兒茶素是一類天然的多酚類物質(zhì),最近幾十年來,許多研究表明兒茶素是使茶葉具有降血壓[7]、抗菌[8]、消炎[9]、抗氧化[10]和抗癌[11]等功效的主要物質(zhì),是茶葉中主要的功能物質(zhì)。其中綠茶中含量最高,兒茶素也被認為是綠茶中最具活性的多酚物質(zhì)[12]。有研究表明,乳酸菌能提高茶浸提液多酚物質(zhì)的含量及品質(zhì)[13]。此外,乳酸菌作為益生菌在發(fā)酵食品和飲料的生產(chǎn)中具有長期和安全的應用和消費歷史,對改善食品風味和營養(yǎng)也有很大幫助。針對冠突散囊菌發(fā)酵生產(chǎn)綠茶飲料中兒茶素降解的關鍵技術問題,本試驗采用冠突散囊菌和植物乳桿菌聯(lián)合發(fā)酵方法生產(chǎn)綠茶液態(tài)飲料,利用響應面法優(yōu)化該飲料工藝,并通過高效液相色譜(HPLC)法和頂空固相微萃取串聯(lián)氣質(zhì)聯(lián)用(HS-SPME/GS-MS)法分別檢測該綠茶液態(tài)飲料中的兒茶素含量和香氣成分,為機采夏秋茶在茶葉深加工開發(fā)利用方面提供科學依據(jù)。
都勻毛尖秋茶,購自貴州都勻毛尖茶集團有限公司;植物乳桿菌(BNCC187897)購于北納生物菌種保藏中心;冠突散囊菌(BNCC196246)購于北納生物菌種保藏中心。
1.2.1 主要儀器
LC-20A高效液相色譜儀,日本島津儀器有限公司;Bruker 32-MS氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀,德國bruker儀器有限公司;手動固相微萃取裝置,美國Supelco科技有限公司,65?μm PDMS/DVB。
1.2.2 主要試劑
冰醋酸、甲醇、乙腈為色譜純;表兒茶素、表沒食子兒茶素、表兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、兒茶素、沒食子兒茶素、兒茶素沒食子酸酯、沒食子兒茶素沒食子酸酯標準品,皆為HPLC專用純度,購于原葉生物試劑有限公司;MRS肉湯(南京壽德生物科技有限公司);PDA培養(yǎng)基(青島愛迪生生物科技有限公司)。
1.3.1 工藝流程及操作要點
茶湯浸提→過濾,加入蔗糖→分裝,滅菌并急速冷卻→加入植物乳桿菌和冠突散囊菌懸液→發(fā)酵→離心,取上清液→成品。
植物乳桿菌、冠突散囊菌種活化和菌懸液制備:取冠突散囊菌于PDA斜面培養(yǎng)基上活化2次后,倒入無菌水刮取斜面上的冠突散囊菌于帶無菌玻璃球的錐形瓶中充分振蕩至孢子分散均勻,再用滅菌的紗布過濾去菌液中的菌絲,并調(diào)節(jié)懸液的濃度至每毫升107個孢子,備用。
取植物乳桿菌于MRS肉湯中活化2次后,4?000?r·min-1離心10?min,去掉上清液,加入無菌水充分振蕩使沉淀溶解均勻,并調(diào)植物乳桿菌的濃度至109CFU·mL-1,備用。
綠茶發(fā)酵原液的制備:取10?g·L-1都勻毛尖干茶于100℃水浴中浸提30?min,紗布過濾除去茶渣后,加入30~110?g·L-1蔗糖充分溶解,分裝于100?mL錐形瓶中。采用巴氏滅菌法80℃熱水浴滅菌15?min,并急速冷卻至室溫,獲得綠茶發(fā)酵原液。
發(fā)酵:吸取10?mL·L-1冠突散囊菌[5]和10~40?mL·L-1植物乳桿菌懸液于綠茶發(fā)酵原液中,于30℃下恒溫培養(yǎng)3~7?d,將發(fā)酵液于5?000?r·min-1下離心10?min,取上清液分裝,得到綠茶液態(tài)飲料。
1.3.2 冠突散囊菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料工藝優(yōu)化單因素試驗
分別選取植物乳桿菌添加量(0、10、20、30、40?mL·L-1)、發(fā)酵時間(1、3、5、7、9?d)、蔗糖添加量(30、50、70、90、110?g·L-1)進行單因素試驗,以pH值和綜合感官得分為評價標準,確定各因素對綠茶液態(tài)飲料風味的影響。
1.3.3 冠突散囊菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料工藝優(yōu)化響應面試驗
在單因素試驗的基礎上以干茶添加量A、發(fā)酵時間B、蔗糖添加量C作為因素,依據(jù)Box-Benhnken中心組合實驗設計原理,設計三因素三水平的響應面試驗進一步優(yōu)化綠茶液態(tài)飲料發(fā)酵工藝條件,試驗因素水平見表1。
1.3.4 感官評定
請20位專業(yè)審評人員組成評分小組,分別從色澤、香氣和滋味3個方面進行感官評分,以綜合得分為響應值,評分標準見表2。
1.3.5 HS-SPME/GC-MS法檢測綠茶液態(tài)飲料香氣成分
表1 響應面試驗因素水平表
表2 感官評分標準[14]
香氣成分提?。喝?2?mL冠突散囊菌和植物乳桿菌聯(lián)合發(fā)酵綠茶飲料(M組),并以冠突散囊菌單獨發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料(C組)、植物乳桿菌單獨發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料(L組)和未發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料(T組)作為對照,分別裝入20?mL萃取瓶中,將手動固相微萃取裝置插入萃取瓶的頂空部分,在磁力攪拌條件下于70℃吸附60?min,然后迅速插入GC/MS進樣口,250℃解吸5?min。
香氣成分檢測:氣相色譜條件:色譜柱:BR-5MS;進樣口溫度:250℃;檢測器溫度:250℃;載氣:高純氦氣(純度>99.999%);流速1?mL·min-1;升溫程序:起始柱溫50℃,保持3?min,以5℃·min-1升至180℃,保持2?min,以3℃·min-1升至210℃,保持3?min,再以10℃·min-1升至250?min,保持5?min;不分流進樣。
質(zhì)譜條件:轉(zhuǎn)接口溫度250℃;進樣口溫度250℃;離子源溫度:230℃;電子能量70?eV;四極桿溫度150℃;離子化方式EI;質(zhì)量掃描范圍為40~500?amu。
1.3.6 綠茶液態(tài)飲料中兒茶素含量檢測
參照《GB/T 8313—2008茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》測定綠茶液態(tài)飲料兒茶素含量,并以冠突散囊菌單獨發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料、植物乳桿菌單獨發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料和未發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料作為對照。
1.3.7 數(shù)據(jù)分析
響應面試驗數(shù)據(jù)通過Design expert 8.0.6軟件處理。GC-MS分析得到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)通過計算機在NIST標準譜庫的檢索及參照已發(fā)表的相關文獻中香氣成分[15-19],以峰面積歸一化法算出各成分的相對含量,并通過SIMCA-P 13.0軟件進行主成分分析。其他數(shù)據(jù)通過GraphPad Prism和Excel軟件進行整合分析。
2.1.1 植物乳桿菌添加量對綠茶液態(tài)飲料風味的影響
圖1顯示,植物乳桿菌添加量為0~20?mL·L-1時,隨著植物乳桿菌接種量的增加,pH值呈現(xiàn)下降趨勢,而綜合感官得分逐漸升高,植物乳桿菌添加量為20?mL·L-1時,pH值為3.53,綜合感官得分最高,為88.7分,飲料口感最佳。之后,隨著植物乳桿菌的接種量的繼續(xù)增加,pH值繼續(xù)下降,綜合感官得分也呈下降趨勢。因此,選擇植物乳桿菌添加量為20?mL·L-1。
2.1.2 發(fā)酵時間對綠茶液態(tài)飲料風味的影響
由圖2可知,隨著發(fā)酵時間的增加,pH呈逐漸降低的趨勢。發(fā)酵時間在1~3?d時綜合感官得分逐漸上升,在發(fā)酵第3天時達到最高分89.0分,pH值為3.64,隨后逐漸下降。隨著發(fā)酵時間的增加,茶飲料苦澀程度逐漸增高,口感變差,并且植物乳桿菌產(chǎn)酸量不斷積累,一方面引起飲料口感過酸,影響滋味,另一方面酸氣過重覆蓋了菌花香,影響了香氣構(gòu)成。因此,發(fā)酵時間為3?d為最優(yōu)條件。
2.1.3 蔗糖添加量對綠茶液態(tài)飲料風味的影響
蔗糖作為植物乳桿菌和冠突散囊菌發(fā)酵的主要碳源,其添加量會間接影響到茶飲料的品質(zhì)。由圖3可知,蔗糖添加量為30~70?g·L-1時,隨著蔗糖添加量的增加,飲料pH值不斷降低,當蔗糖添加量為7%時,蔗糖添加量達到飽和,pH變化開始呈平緩趨勢,此時綜合感官得分最高,為87.7分,之后隨著蔗糖添加量繼續(xù)增加,綜合感官得分呈下降趣勢。蔗糖添加過少時,冠突散囊菌生長緩慢,飲料菌花香氣不足;蔗糖添加過多時,口感太過甜膩。因此,最佳蔗糖添加量為70?g·L-1。
圖1 植物乳桿菌添加量對發(fā)酵綠茶飲料口感的影響
圖2 發(fā)酵時間對發(fā)酵綠茶飲料口感的影響
圖3 蔗糖添加量對發(fā)酵綠茶飲料口感的影響
以植物乳桿菌添加量A、發(fā)酵時間B、蔗糖添加量C作為因素,以綜合感官得分(Y)為評定指標,在單因素試驗的基礎上,通過響應面法得到綠茶液態(tài)飲料工藝的Box-Behnken試驗結(jié)果(表3)。利用Design expert 8.0.6軟件對試驗結(jié)果進行顯著性和回歸分析,得到二次多項回歸方程模型:=92.26+1.90-2.67+1.22+1.63-0.68-0.075-5.742-7.842-3.342。
由表4回歸模型的方差分析可知,該回歸模型的效果達到極顯著水平(<0.0001)。失擬項(=0.1709>0.05)不顯著,表明預測值與實際測定值擬合效果較好,試驗誤差較小。模型復相關系數(shù)的平方2為0.9947,說明該方程回歸效果較好。變異系數(shù)CV為0.8%,說明該模型置信度較高。因此該模型可以用于分析和預測綠茶液態(tài)飲料的綜合感官評分。由表5對各項F值檢驗可知,植物乳桿菌添加量(A)、發(fā)酵時間(B)和蔗糖添加量(C)的一次項<0.01,對飲料的綜合感官評分影響極顯著,二次項A2、B2、C2也對飲料的綜合感官評分的影響達到極顯著水平(<0.01);由圖1可以直觀反映出任意兩個交互項之間對響應值的影響,響應面坡度大表明因素對響應值的影響大,等高線呈橢圓形表示因素之間的交互作用顯著,而坡度緩、等高線呈圓形則相反。由圖4可知,植物乳桿菌添加量和發(fā)酵時間的交互作用對綜合感官得分有顯著影響,而植物乳桿菌添加量和蔗糖添加量、發(fā)酵時間和蔗糖添加量的交互作用試驗結(jié)果無顯著影響。模型的相關系數(shù)2=0.9947,表明植物乳桿菌添加量、發(fā)酵時間和蔗糖添加量之間呈顯著相關性,模型調(diào)整系數(shù)2Adj=0.9878,表明該模型能解釋98.78%的綠茶液態(tài)飲料的綜合感官評分變化,表明試驗可靠程度較高。
經(jīng)分析,得出發(fā)酵綠茶飲料的最佳優(yōu)化條件為:植物乳桿菌添加量21.3?mL·L-1、發(fā)酵時間2.68?d、蔗糖添加量73.4?g·L-1。在此條件下得到的液態(tài)飲料感官品質(zhì)最佳,綜合感官得分為92.7分??紤]到實際操作及生產(chǎn)的便利,最終確定發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料的最佳工藝條件為:植物乳桿菌添加量20?mL·L-1、發(fā)酵時間3?d、蔗糖添加量75?g·L-1。經(jīng)3組平行試驗驗證,在此最優(yōu)條件下發(fā)酵的綠飲液態(tài)料綜合感官得分為92.5分,相對誤差為0.2%,證明該模型可用于實際生產(chǎn)中進行預測。
如圖5所示,T、L、C、M 4組樣品在保留時間上具有高度相似性,而峰值豐度不同。共測定出了60種主要香氣化合物。利用相對保留值與每個樣品中保留時間和色譜峰的質(zhì)譜回收結(jié)果,確認52種為共同香氣化合物。
T、L、C、M 4個組的香氣化合物以總峰面積的百分比表示,比較結(jié)果如表5所示。所有樣品中GC-MS鑒定的香氣成分涵蓋了7類有機化合物,這些化合物包括醇類、烴類、酯類、醛類、酮類和含氮化合物等。在M組中主要芳香成分為醇類化合物(30.27%)、烴類化合物(15.25%)、醛類化合物(11.35%)、酯類化合物(9.86%)和酮類化合物(9.01%),與未經(jīng)發(fā)酵的綠茶飲料T組相比,M組中醇類化合物、醛類化合物、烴類化合物、酯類化合物和酮類化合物含量均顯著增加(<0.05),說明綠茶液態(tài)飲料香氣成分在微生物的作用下經(jīng)歷了復雜的轉(zhuǎn)化。在乳酸菌單獨發(fā)酵的L組中除了酯類化合物含量顯著增高外,醇類、烴類、醛類和酮類化合物的含量都顯著低于T組(<0.05),而冠突散囊菌單獨發(fā)酵的C組各類香氣化合物均顯著高于T組(<0.05),說明在發(fā)酵過程中,冠突散囊菌有益于綠茶液態(tài)飲料香氣成分的提高。
表3 響應面方案設計及結(jié)果
表4 回歸模型方差分析
注:2=0.9947;2Adj=0.9878;CV=0.8%;*代表<0.05,表示有顯著影響;**代表<0.01,表示有極顯著影響。
Note:2=0.9947.2Adj=0.9878. CV=0.8%. *means significant difference,<0.05. ** means extremely significant difference,<0.01.
圖4 兩因素交互對綜合感官得分影響的響應面圖
綠茶液態(tài)飲料中所含的醇類有12種,包括芳樟醇及其氧化物、青葉醇、香葉醇和植醇等,這些化合物具有典型的花香和甜味,經(jīng)冠突散囊菌發(fā)酵后,這些醇類物質(zhì)含量顯著增加(<0.05),是構(gòu)成綠茶液態(tài)飲料花香和甜香的重要因子。飽和碳氫化合物對飲料風味影響不大,而不飽和碳氫化合物在香氣中起著非常重要的作用[20],在所有樣品檢測到的碳氫化合物中,共檢測到6種不飽和碳氫化合物,其中M組和C組檸檬烯、月桂烯和-蓽澄茄油烯含量都顯著提高(<0.05)。在發(fā)現(xiàn)的7種酯類化合物中,苯乙酸甲酯和具有冬青油草香味的水楊酸甲酯在M組和C組中顯著減少(<0.05),鄰苯二甲酸二丁酯變化不明顯,其他酯類化合物含量都顯著提高(<0.05)。綠茶飲料共檢測出7種酮類化合物,其中6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮,3-戊烯-2-酮和香葉基丙酮等經(jīng)冠突散囊菌發(fā)酵后才檢測出的化合物對飲料獨特菌花香的形成具有重大貢獻。醛類物質(zhì)中除苯乙醛和壬醛兩種物質(zhì)經(jīng)冠突散囊菌和植物乳桿菌發(fā)酵后均顯著減少(<0.05),但該類物質(zhì)總量卻顯著增加(<0.05),這也是構(gòu)成發(fā)酵前后香氣差異的重要原因。
注:T:未發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料;L:植物乳桿菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料;C:冠突散囊菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料;M:植物乳桿菌和冠突散囊菌聯(lián)合發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料。下圖同。
主成分分析可將多個變量線性變換成一個低維空間,保留有關變量的最大信息量,可以更直觀地比較色譜圖。因此,被檢測的樣品所有香氣化合物的相對含量被用于主成分分析(圖6),第一主成分和第二主成分共同占總方差的75.4%。由圖可知,未經(jīng)冠突散囊菌發(fā)酵的T、L組和經(jīng)冠突散囊菌發(fā)酵后的M、C組綠茶液態(tài)飲料之間香氣成分差異明顯,表明冠突散囊菌發(fā)酵對綠茶液態(tài)飲料香氣物質(zhì)變化起主導作用。另外,T組與L組之間、M組與C組之間差異較小,說明植物乳桿菌發(fā)酵對綠茶液態(tài)飲料香氣影響較小。
由圖7可知,最優(yōu)發(fā)酵工藝下C組總兒茶素含量(848.72?μg·mL-1)比T組(1?467.36?μg·mL-1)顯著降低(<0.05),減少了42.16%;L組(1?519.47?μg·mL-1)與M組(1?419.94?μg·mL-1)相比,變化不顯著;M組總兒茶素含量相對于C組顯著增高(<0.05),增加了67.30%;其中在非酯型兒茶素含量上(圖7-B),T組為433.79?μg·mL-1,M組(483.27?μg·mL-1)和C組(714.22?μg·mL-1)均顯著增高(<0.05),分別增加了11.15%和64.26%;L組(370.56?μg·mL-1)顯著降低(<0.05),減少了14.77%;在酯型兒茶素含量上(圖7-C)T組為1?033.8?μg·mL-1,M組(936.67?μg·mL-1)、C組(134.50?μg·mL-1)顯著降低(<0.05),分別減少了9.29%和86.97%,L組(1?148.91?μg·mL-1)顯著增多(<0.05),增加了9.08%,且相對于C組,M組顯著增加了596.41%(<0.05)。結(jié)果表明,冠突散囊菌發(fā)酵會使綠茶浸提液中的兒茶素大量減少,而添加植物乳桿菌后能有效減緩兒茶素的降解,證明在該工藝下獲得的綠茶液態(tài)飲料兒茶素含量能得到較好的保持。在發(fā)酵過程中,冠突散囊菌能產(chǎn)生水解酶水解酯型兒茶素形成非酯型兒茶素和沒食子酸[21],使得發(fā)酵液中酯型兒茶素含量減少,非酯型兒茶素增多,總兒茶素含量減少;有研究推測酯型兒茶素可能由非酯型兒茶素沒食子酯化得到[22],因此,植物乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)生的酸性條件有助于非酯型兒茶素酯化反應的進行,導致發(fā)酵液酯型兒茶素增多,非酯型兒茶素減少,總兒茶素變化不顯著。兒茶素是茶葉中重要的功能性成分,是茶葉中抗氧化的主要生物活性物質(zhì)[23]。兒茶素含量的保持對綠茶飲料的保健功能有重大貢獻。
表5 綠茶液態(tài)飲料香氣結(jié)果分析
續(xù)表5
注:T:未發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料;L:植物乳桿菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料;C:冠突散囊菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料;M:植物乳桿菌和冠突散囊菌聯(lián)合發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料;ND:物質(zhì)未檢測出或相對含量低于0.1%;同一行不同字母表示差異顯著,<0.05。
Note: T: unfermented green tea liquid beverage. L:fermented green tea liquid beverage. C:fermented green tea liquid beverage. M:andco-fermented green tea liquid beverage. ND: substance not detected or relative content below 0.1%. Different letters on the same line indicate significant differences,<0.05.
注:字母后數(shù)字代表各個重復。Note: Numbers after letters represent each repetition.
注:不同字母表示差異顯著,P<0.05。Note: Different letters indicate significant differences, P<0.05.
本研究通過單因素試驗和響應面法建立了植物乳桿菌對冠突散囊菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料的優(yōu)化條件:在干茶添加量1?g·L-1、冠突散囊菌添加量10?mL·L-1的前提下,植物乳桿菌添加量20?mL·L-1、蔗糖添加量75?g·L-1、30℃下靜置發(fā)酵3?d。在此工藝下獲得的綠茶液態(tài)飲料在感官審評上色澤金黃透亮,菌花香氣怡人,滋味甜酸可口。
本研究表明,植物乳桿菌添加后能保留冠突散囊菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料的菌花香氣,經(jīng)檢測其醇類化合物、醛類化合物、烴類化合物、酯類化合物和酮類化合物等主要香氣成分含量較發(fā)酵前均顯著增加(<0.05),接近于冠突散囊菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料。植物乳桿菌能有效防止冠突散囊菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料中兒茶素的大量減少,其原因可能有以下兩點:第一,兒茶素為黃烷醇類化合物,乳酸菌可以保護黃烷醇類化合物免于化學降解,有效提高茶浸提液的抗氧化能力[13];第二,冠突散囊菌生長的最適pH為4.0~6.0[24],可能由于植物乳桿菌添加后隨著發(fā)酵的進行產(chǎn)生了大量的酸性物質(zhì)導致后期發(fā)酵液中酸度偏高,一定程度上抑制了冠突散囊菌的正常生長,進而減少了冠突散囊菌產(chǎn)生相關酯型兒茶素水解酶,因此減緩了酯型兒茶素被降解成非酯型兒茶素和沒食子酸的速率。對于植物乳桿菌抑制冠突散囊菌發(fā)酵綠茶液態(tài)飲料中兒茶素降解的作用機制還有待進一步研究。
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Effects of Co-fermentation byandon the Quality of Green Tea Liquid Beverage
TU Zheng1, MEI Huiling2, LI Huan1, LIU Xinqiu1, Emmanuel Arkorful1, ZHANG Caili1, CHEN Xuan1, SUN Kang1, LI Xinghui1*
1. Tea Research Institute, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2. Jiangsu Key Laboratory of Solid Organic Waste Utilization, Nanjing 210095, China
In order to inhibit the degradation of catechins in fermented green tea liquid beverage fermented by, the co-fermentation ofandto green tea liquid beverage was conducted. The processing technology was optimized by response surface methodology. Besides, high performance liquid chromatography (HPLC) and headspace solid-phase microextraction tandem mass spectrometry (HS-SPME/GS-MS) method were used to detect the catechin contents and aroma components in the combined fermented green tea liquid beverage. The results showed that under the premise of 10?g·L-1of dry tea and 10?mL·L-1of, the optimal technological conditions for the combined fermentation of green tea liquid beverage were20?mL·L-1, sucrose 75?g·L-1, and stationary fermentation at 30℃ for 3 days. The total catechin concentration in the joint fermented green tea liquid beverage under this process was 1?419.94?μg·mL-1, which was significantly higher than unfermented green tea liquid beverage (848.72?μg·mL-1) (<0.05). And the contents of alcohol compounds (30.27%), aldehyde compounds (15.25%), hydrocarbon compounds (11.35%), ester compounds (9.86%) and ketone compounds (9.01%) were significantly increased (<0.05) compared with unfermented green tea liquid beverage.
,, aroma component, catechin, green tea liquid beverage
TS275.2
A
1000-369X(2018)05-496-12
2018-02-26
2018-04-02
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項資金(CARS-19)、江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程資助項目
涂政,男,碩士研究生,主要從事茶樹資源綜合利用研究。
lxh@njau.edu.cn