日照綠茶中α-淀粉酶抑制劑提取工藝的研究

王巖，王偉，薄力影，裴世春，李歡，鄭永杰，郭怡璠（.齊齊哈爾大學食品與生物工程學院，黑龍江齊齊哈爾6006；.齊齊哈爾大學化學與化學工程學院，黑龍江齊齊哈爾6006；.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院育種研究所，黑龍江哈爾濱50086）

日照綠茶中α-淀粉酶抑制劑提取工藝的研究

王巖1，王偉1，薄力影1，裴世春1，李歡2，鄭永杰2，郭怡璠3
（1.齊齊哈爾大學食品與生物工程學院，黑龍江齊齊哈爾161006；2.齊齊哈爾大學化學與化學工程學院，黑龍江齊齊哈爾161006；3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院育種研究所，黑龍江哈爾濱150086）

摘要：采用熱水浸提法提取日照綠茶中的α-淀粉酶抑制劑。通過單因素試驗研究固液比、提取時間、提取溫度對α-淀粉酶抑制劑提取效果的影響，并通過正交試驗優(yōu)化提取條件。研究結(jié)果表明，α-淀粉酶抑制劑最佳提取條件為固液比為1∶20（g/mL），提取時間為1 h，提取溫度為100℃。熱水浸提法是提取綠茶中α-淀粉酶抑制劑的一種有效方法。

關鍵詞：日照綠茶；淀粉酶抑制劑；熱水浸提；工藝優(yōu)化

綠茶是中國的主要茶類之一，由于其未經(jīng)發(fā)酵，最大程度上保留了鮮葉的天然活性成分[1]。研究表明長期飲用綠茶具有抗衰老、抗腫瘤、緩解疲勞、美容護膚、降血脂和降血糖等功效[2]。日照綠茶產(chǎn)于中國最北的綠茶產(chǎn)區(qū)，山東省日照市。該區(qū)域優(yōu)越的沿海氣候條件和優(yōu)良的環(huán)境，使得日照綠茶含有較高的氨基酸，維生素，茶多酚和生物堿等多種營養(yǎng)與藥效成分[3-4]。

α-淀粉酶抑制劑是糖苷水解酶抑制劑的一種，能抑制唾液淀粉酶及胰淀粉酶的活性，阻礙碳水化合物的水解和消化，減少糖分吸收[5]，臨床上可用于糖尿

1　材料與方法

1.1儀器與試劑

722N分光光度計：上海精密科學儀器有限公司DK-S26數(shù)顯恒溫水浴鍋：上海三發(fā)科學儀器有限公司；萬能粉碎機：天津市泰斯特有限公司；AR1140電子分析天平：奧豪斯有限公司；SHB-Ⅲ循環(huán)水真空泵：鄭州長城科工貿(mào)有限公司。

日照綠茶：購于日照市冠清茶廠；可溶性淀粉：國藥集團化學試劑有限公司；α-淀粉酶：北京索萊寶科技有限公司；其它試劑均為分析純。

1.2方法

1.2.1α-淀粉酶抑制劑提取工藝流程

日照綠茶→粉碎→綠茶粉末→熱水浸提→抽濾→α-淀粉酶抑制劑

1.2.2熱水浸提單因素試驗設計

選擇固液比、浸提時間和浸提溫度為考查因素，每個因素設定5個水平，即固液比設定為1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50（g/mL）；浸提時間設定為為0.5、1、1.5、2、2.5 h；浸提溫度設定為20、40、60、80、100℃。以α-淀粉酶抑制率為指標，研究日照綠茶水提α-淀粉酶抑制劑的最佳條件。

1.2.3正交試驗設計

在單因素試驗基礎上，以固液比、浸提時間和浸提溫度為考查因素，采用L9（34）正交試驗對日照綠茶中α-淀粉酶抑制劑提取工藝進行研究（表1），確定最佳提取工藝參數(shù)。

表1　L9（34）正交試驗因素水平Tab le1　L9（34）orthogonal factor level table

1.3測定項目

1.3.1α-淀粉酶的抑制率測定

采用碘-淀粉比色法是指淀粉在α-淀粉酶的催化作用下水解，生成的產(chǎn)物是葡萄糖、麥芽糖和糊精，在淀粉的濃度已知且過量的條件下，加入碘液，和未被催化水解的淀粉結(jié)合生成藍色復合物。藍色的深淺與未經(jīng)酶促反應的對照試管比較，從而計算出淀粉的量，進而推算出淀粉抑制率[10]，α-淀粉酶抑制率按下式計算：

抑制率/%=（OD對照-OD樣品）/OD對照×100

2　結(jié)果與分析

2.1不同因素對日照綠茶α-淀粉酶抑制率的影響

2.1.1固液比對α-淀粉酶抑制率的影響

固液比對α-淀粉酶抑制率的影響見圖1。

圖1 固液比對α-淀粉酶抑制率的影響Fig.1 The influence of solid to liquid ratio on α-amylase inhibitory effect

16

*

%

**

/

14

率

制

***

***

抑

12

10

1∶101∶201∶50固液比/（g/mL）

1∶301∶40

由圖1可知，在其他條件不變的情況下，當固液比從1∶10（g/mL）變化到1∶20（g/mL）時，綠茶中的浸提物對α-淀粉酶的抑制率明顯提高，固液比為1∶20（g/mL）時抑制率最高，從1∶20（g/mL）以后，隨著固液比的不斷增加，綠茶浸提物對α-淀粉酶的抑制率不斷下降，抑制率可能與綠茶浸提物的提取濃度大小有關[11]。所以固液比在1∶10（g/m L）～1∶30（g/m L）這一區(qū)段可以達到比較理想的效果。

2.1.2提取時間對α-淀粉酶抑制率的影響

提取時間對α-淀粉酶抑制率的影響見圖2。

圖2　提取時間對α-淀粉酶抑制率的影響Fig.2　The influenceofextraction tim eonα-am ylase inhibitory effect

圖3　浸提溫度對抑制率的影響Fig.3　The influenceof temperatureonα-am ylase inhibitory effect

按照固液比1∶20（g/mL）配制綠茶溶液，分別在20℃～100℃中浸提1.0 h，抽濾得綠茶濾液。計算綠茶濾液對α-淀粉酶的抑制率，結(jié)果如圖3所示。從圖中不難得出這樣的結(jié)論，隨著溫度不斷增加，日照綠茶提取物對α-淀粉酶抑制作用也相應增強，當提取溫度超過80℃，α-淀粉酶的抑制效果變化不顯著，因此選取60℃～100℃一區(qū)段可以達到比較理想的效果。

2.2日照綠茶中α-淀粉酶抑制劑提取工藝

在單因素試驗的基礎上，選取10 g日照綠茶，選擇固液比1∶10、1∶20、1∶30（g/mL），浸提時間1.0、1.5、2.0 h，浸提溫度60、80、100℃進行三因素三水平的正交試驗，結(jié)果如表2所示。

表2 正交試驗結(jié)果及極差分析Tab le2　Theor thogonalexperiment resultsand rangeanalysis

由表2極差分析可以看出，各因素對α-淀粉酶抑制率影響最大的是固液比，再次是提取溫度，影響較小的是提取時間。α-淀粉酶抑制劑提取的最佳組合是A2B2C3，即固液比為1∶20g/mL，提取時間為1.0 h，提取溫度為100℃，抑制率達到21.53%。

3　結(jié)論

日照綠茶由于其獨特的生長環(huán)境，具有“葉片厚、耐沖泡、黃綠湯、板栗香”等特點，熱水提取工藝可以極大程度的富集其中的α-淀粉酶抑制劑。本試驗采用熱水浸提工藝，對日照綠茶中α-淀粉酶抑制劑提取工藝進行了研究。結(jié)果表明，最佳工藝條件為固液比為1∶20（g/mL），提取時間為1.0 h，提取溫度為100℃，對α-淀粉酶抑制率達到了21.53%。熱水浸提工藝時間段，簡單可行，以期為日照綠茶營養(yǎng)成分深度開發(fā)提供試驗參考。

參考文獻：

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[3] 張鳳.綠茶類黃酮及其抗腫瘤活性的研究[D].濟南:山東師范大學,2006

[4] 張建民,張傳鵬.日照綠茶的栽培和管理[J].特種經(jīng)濟動植物, 2005,8(11):25-26

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[11]張冬英,邵宛芳,汪洋,等.普洱茶中α-淀粉酶抑制劑的提取工藝研究[J].福建茶葉,2009,32(1):20-22

DO I：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.21.016

基金項目：齊齊哈爾大學青年教師科研啟動支持計劃項目（2014k-M27）；黑龍江省教育廳科學技術研究面上項目（12521605）

作者簡介：王巖（1982—），男（漢），講師，博士，研究方向：天然產(chǎn)物化學及功能食品。病、高血糖、高血脂等病癥的防治[6]。目前，已從普洱、苦丁、龍井、鐵觀音等茶葉中分離出對α-淀粉酶有較強抑制效果的成分，主要為茶多酚、兒茶素等物質(zhì)[7-9]。而關于日照綠茶對α-淀粉酶抑制效果的研究報道較少。本文以日照綠茶為研究對象，采用熱水浸提工藝，以α-淀粉酶抑制率為指標，通過單因素試驗即提取溫度、固液比、時間，確定合理提取條件范圍；再通過正交試驗進行優(yōu)化，從而確定日照綠茶水提物對α-淀粉酶抑制效果最佳的工藝條件，以期為日照綠茶功能成分的提取和開發(fā)提供參考。

收稿日期：2015-04-27

Extraction of Alpha Amylase Inhibitors from Rizhao Green Tea

WANGYan1，WANGWei1，BOLi-ying1，PEIShi-chun1，LIHuan2，ZHENGYong-jie2，GUOYi-fan3
（1.College of Food and Biological Engineering，Qiqihar University，Qiqihar161006，Heilongjiang，China；2.College ofChemistryand ChemicalEngineering，Qiqihar University，Qiqihar161006，Heilongjiang，China；3.InstituteofCrop Breeding，Heilongjiang AcademyofAgricultural Sciences，Harbin 150086，Heilongjiang，China）

Abstract：In this study，α-amylase inhibitorwasextracted from rizhao green teawith hotwater.The effectof solid-liquid ratio，extraction time and temperature on extraction ofα-amylase inhibitorwere studied through single factor test.Extraction conditions ofα-amylase inhibitor were optimized by orthogonal experiment.The results showed that the optimum extraction ofα-amylase inhibitorwas solid-liquid ratio of 1∶20（g/mL），the extraction time of 1 h，extraction temperature of 100℃.Hot water extraction is an effective method for extraction ofα-amylase inhibitor from green tea.

Keywords：Rizhaogreen tea；amylase inhibitor；hotwaterextraction；processoptimization