普洱茶發(fā)酵過程中茶多糖分子量變化研究

張文彥,劉文君,袁文俠,李亞莉,龔加順,＊

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南昆明 650201; 2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)普洱茶學(xué)院,云南昆明 650201)

普洱茶發(fā)酵過程中茶多糖分子量變化研究

張文彥1,劉文君1,袁文俠2,李亞莉2,龔加順1,＊

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南昆明 650201; 2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)普洱茶學(xué)院,云南昆明 650201)

從不同微生物發(fā)酵的普洱茶中提取茶多糖,并對其分離純化、分子量分析,明確茶多糖在發(fā)酵過程中的變化規(guī)律。采用熱水浸提乙醇沉淀法提取茶多糖,雙氧水脫色,再用凝膠色譜(GPC)法測定其分子量。結(jié)果表明,由木霉和酵母發(fā)酵的普洱茶多糖提取物中糖分與蛋白質(zhì)含量均隨著發(fā)酵時間的延長而增加。由木霉發(fā)酵的普洱茶中多糖的分子量隨著發(fā)酵時間的延長先增大然后減小;由酵母發(fā)酵的普洱茶中多糖的分子量未呈現(xiàn)出規(guī)律性變化。結(jié)果表明,茶原料、發(fā)酵的微生物種類以及發(fā)酵時間等對發(fā)酵普洱茶中多糖分子量都有影響。

普洱茶,茶多糖,分子量,微生物

表 3 木霉發(fā)酵普洱茶階段樣中茶多糖分子量的變化

表 4 酵母發(fā)酵普洱茶階段樣中茶多糖分子量的變化

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

普洱茶 1-1(原料)、1-3(木霉發(fā)酵 20d)、1-7 (木霉發(fā)酵 60d);普洱茶 2-1(原料)、2-4(酵母發(fā)酵30d)、2-5(酵母發(fā)酵 40d) 由云南萬紅揚(yáng)茶業(yè)有限公司提供;食用酒精、過氧化氫、氨水、苯酚 購自天津市化學(xué)試劑三廠;濃硫酸、葡聚糖、濃磷酸 購自天津市瑞金特化學(xué)品有限公司;考馬斯亮藍(lán) G-250購自昆明杰輝生物技術(shù)有限公司。

722s型可見分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州市華普達(dá)教學(xué)儀器有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;電子天平 沈陽龍騰電子有限公司;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海中友儀器有限公司;移液槍,冰箱等。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 茶多糖樣品的制備工藝 普洱茶樣(30g)→乙醇常溫浸泡 1d→過濾→茶渣→乙醇常溫浸泡 1d→過濾→茶渣→100mL 85℃蒸餾水浸提 2h→過濾→茶渣 +濾液Ⅰ→茶渣→100mL 85℃蒸餾水浸提 2h→過濾→茶渣 +濾液Ⅱ→合并濾液Ⅰ和濾液Ⅱ→旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至 50mL左右→加 3倍體積乙醇沉淀→過濾→收集沉淀→少量蒸餾水溶解→加 1/10體積過氧化氫 (氨水調(diào) pH8.0)于 45℃恒溫水浴鍋中脫色 3h→加 3倍體積乙醇沉淀→過濾→收集沉淀→少量蒸餾水溶解→過濾→濾液→加 3倍體積乙醇沉淀→過濾→收集沉淀→55℃恒溫干燥箱干燥→茶多糖樣品

1.2.2 茶多糖糖分含量的測定[10]采用苯酚—硫酸比色法。茶多糖糖分含量按方程 y=0.0066x+ 0.0068(x為糖分含量,y為吸光度)進(jìn)行計(jì)算, R2=0.9872。

1.2.3 蛋白質(zhì)含量的測定[11]采用考馬斯亮藍(lán)比色法。蛋白質(zhì)含量按方程 y=6.09x-0.001(x為蛋白質(zhì)含量,y為吸光度)進(jìn)行計(jì)算,R2=0.996。

1.2.4 茶多糖分子量的測定 采用 GPC法進(jìn)行測定[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 木霉發(fā)酵普洱茶階段樣的茶多糖中糖分與蛋白質(zhì)含量

原料、木霉發(fā)酵20d、木霉發(fā)酵60d普洱茶樣所制備的茶多糖樣品中糖分與蛋白質(zhì)含量測定結(jié)果見表1。

表 1 木霉發(fā)酵普洱茶階段樣的茶多糖中糖分與蛋白質(zhì)含量

從表 1可以看出,由木霉發(fā)酵的普洱茶多糖提取物中糖分與蛋白質(zhì)的含量均隨發(fā)酵時間的延長而增加。

2.2 酵母發(fā)酵普洱茶階段樣的茶多糖中糖分與蛋白質(zhì)含量變化

由表 2可看出,由酵母發(fā)酵的普洱茶多糖提取物中糖分與蛋白質(zhì)的含量也是隨著發(fā)酵時間的延長而增加。

表 2 酵母發(fā)酵普洱茶階段樣的茶多糖中糖分與蛋白質(zhì)含量

2.3 木霉發(fā)酵普洱茶階段樣中茶多糖分子量變化

用 GPC法對原料、木霉發(fā)酵 20d、木霉發(fā)酵 60d普洱茶樣所制備的茶多糖樣品進(jìn)行分子量分析,結(jié)果見表3。

從表 3可以看出,由木霉發(fā)酵的普洱茶中茶多糖的峰位分子量、重均分子量、數(shù)均分子量、Z均分子量、分散度,原料的含量最低,隨著發(fā)酵時間的延長均呈現(xiàn)出先增大后減小的變化規(guī)律。

2.4 酵母發(fā)酵普洱茶階段樣中茶多糖分子量變化

采用 GPC法對原料、酵母發(fā)酵 30d、酵母發(fā)酵40d普洱茶樣所制備的茶多糖樣品進(jìn)行分子量分析,結(jié)果見表4。

從表 4可以看出,由酵母發(fā)酵的普洱茶中多糖的峰位分子量,隨著發(fā)酵時間的延長先增大然后減小;重均分子量與數(shù)均分子量,隨著發(fā)酵時間的延長而逐漸減小;Z均分子量與分散度,隨著發(fā)酵時間的延長先減小然后增大。

3 討論

3.1 影響發(fā)酵普洱茶茶多糖中糖分及蛋白質(zhì)含量的因素

兩種普洱茶茶多糖中糖分與蛋白質(zhì)的含量均隨著發(fā)酵時間的延長而增加。這可能是普洱茶在發(fā)酵過程中纖維素、淀粉、果膠等非水溶性碳水化合物,在微生物、酶等作用下被分解為水溶性的碳水化合物,從而使糖分的含量得到提高[13]。另外,茶原料以及微生物種類等對其含量也有影響。同時,證實(shí)了茶多糖是一種與蛋白質(zhì)結(jié)合的水溶性酸性糖蛋白,進(jìn)一步說明茶多糖是一種糖蛋白,其中的蛋白質(zhì)并非雜質(zhì),可能對其活性有重要貢獻(xiàn)[14]。

3.2 影響發(fā)酵普洱茶中茶多糖分子量的因素

由木霉發(fā)酵的普洱茶中茶多糖的峰位分子量、Z均分子量以及分散度等隨著發(fā)酵時間的延長均先增大后減小;而這些量在酵母發(fā)酵的普洱茶茶多糖中未呈現(xiàn)出一定的變化規(guī)律。這種差異可能與發(fā)酵時間、微生物及茶原料不同有關(guān)。

4 結(jié)論

4.1 由木霉和酵母發(fā)酵的普洱茶茶多糖提取物中糖分與蛋白質(zhì)的含量均隨著發(fā)酵時間的延長而增加。

4.2 由木霉發(fā)酵的普洱茶中茶多糖的分子量,隨著發(fā)酵時間的延長先增大然后減小;由酵母發(fā)酵的普洱茶中茶多糖的分子量未呈現(xiàn)顯著的變化規(guī)律。

4.3 茶原料、發(fā)酵的微生物種類以及發(fā)酵時間等因素對發(fā)酵普洱茶中茶多糖的分子量都有影響。

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Study on changes of molecularweight of Puer tea polysaccharide during ferm entation

ZHANGW en-yan1,L IUW en-jun1,YUNW en-xia2,L IYa-li2,GONG Jia-shun1,＊
(1.Faculty of Food Science and Technology,Yunnan AgriculturalUniversity,Kunming 650201,China; 2.Faculty of Puer Tea,Yunnan AgriculturalUniversity,Kunming 650201,China)

The tea p olysaccha ride was extrac ted from Pue r tea fe rm e ta ted by d iffe rentm ic robe,then was sep a ra ted and p urifica tion and ana lyze its m olecula r we ight,so tha t we could c lea r its change the law in the p rocess of fe rm enta tion.Firs t of a ll,we used hotwa te r to extrac t and the e thanol to p rec ip ita te it;fina lly,the m olecula r we ight was de te rm ined us ing the Ge l Pe rm ea tion Chrom a tog rap hy(GPC)m e thod.The results showed tha t the contents of ca rbohyd ra te p a rt and p rote in p a rt in tea p olysaccha ride extrac ted from Pue r tea fe rm ented w ith trichode rm a and yeas twe re inc reased w ith inc reas ing fe rm enta tion t im e.The m olecula r we ight of tea p olysaccha ride in Pue r tea fe rm ented w ith trichode rm a was inc reased w ith fe rm enta tion t im e,and then dec reased w ith inc reas ing t im e.Howeve r,the m olecula r we ight of Pue r tea fe rm ented w ith yeas t had no s ignificant change the law.It sugges ted tha t the fac tors such as tea m a te ria l,m ic robe and fe rm enta tion t im e had obvious effec t on the m olecula r we ight of Pue r tea.

Pue r tea;tea p olysaccha ride;m olecula rwe ight,m ic robe

TS272.2

A

1002-0306(2010)03-0114-03

普洱茶原產(chǎn)于云南瀾滄江流域,屬于后發(fā)酵茶,為六大茶類中的黑茶類,是采用云南大葉種曬青毛茶為原料,經(jīng)微生物固態(tài)發(fā)酵、干燥等工序加工而成[1]。國內(nèi)外許多研究表明,普洱茶具有預(yù)防血脂升高的作用[2]。其中,茶多糖是普洱茶的重要活性成分,它對其風(fēng)味和功效有重要的影響。茶多糖 (Tea polysaccharide)是一種相對分子質(zhì)量約為 1×104～5×104的水溶性復(fù)合多糖,主要成分有葡萄糖、阿拉伯糖、核糖、半乳糖、甘露糖、木糖及果糖等,對人體具有重要的生理功能[3],其中,總糖量約占 1/3,蛋白質(zhì)和果膠約占 1/3,灰分、水分及其他成分約占 1/3,易溶于熱水[4]。茶多糖具有降血糖、血脂,提高機(jī)體免疫力、抗凝血、抗血栓、耐缺氧、抗紫外線、X射線輻射等一系列特殊保健功能[5]。研究證明,一般隨著茶葉原料的老化含量增加[6]。茶多糖的提取一般采用水提工藝[7]。據(jù)分離純化后的茶多糖經(jīng)紫外吸收圖譜表明,茶多糖中存在蛋白質(zhì),即茶多糖中的多糖與蛋白質(zhì)呈緊密結(jié)合狀態(tài),茶多糖實(shí)為一種糖蛋白[8]。茶多糖可開發(fā)成產(chǎn)品用于醫(yī)藥、保健食品行業(yè)[9]。茶多糖的研究主要集中在提取方法及其生理作用等方面,有關(guān)其在發(fā)酵過程中分子量及不同發(fā)酵批次的變化規(guī)律還不清楚。為此,提出研究普洱茶發(fā)酵過程中茶多糖分子量變化情況,為控制普洱茶的發(fā)酵條件提供理論依據(jù)。

2009-04-07 ＊通訊聯(lián)系人

張文彥 (1986-),女,碩士研究生,研究方向：食品生物技術(shù)。

國家自然科學(xué)基金(30760152,30660116);國家科技支撐計(jì)劃(2007BAD58B00)項(xiàng)目資助。