γ—氨基丁酸桑葉紅茶開發(fā)研究

馬圣洲++趙飛++吳琴燕++莊義慶

摘要：以采果后的果桑桑葉為原料，通過正交試驗研究了桑葉含水率、處理溫度以及厭氧/好氧交替次數(shù)對桑紅茶GABA富集處理的效果；研究了加工過程中加入搖青處理后對桑紅茶GABA含量和成茶感官品質(zhì)的影響；考察了桑葉中GABA和多酚類物質(zhì)含量隨時間變化的規(guī)律及最適宜的采收時間。結(jié)果表明，以7—9月份采收的桑葉為原料，萎凋至含水率約65%，然后在30 ℃條件下厭氧/好氧交替處理2次，且每次厭氧前加1次輕搖青處理為最優(yōu)工藝。

關(guān)鍵詞：GABA；桑紅茶；桑葉多酚

中圖分類號： TS272.5+2文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）06-0393-03

收稿日期：2016-03-11

基金項目：江蘇省句容市科技創(chuàng)新專項資金（編號：NY2014029）。

作者簡介：馬圣洲 （1982—），男，山東臨朐人，碩士，助理研究員，主要從事茶葉加工及新產(chǎn)品開發(fā)。E-mail：markzhou983@163.com。

通信作者：莊義慶，博士，研究員，主要從事農(nóng)業(yè)資源開發(fā)利用研究。E-mail：yqzhuang@sina.com。桑葉中含有多種對人體有益的功能性成分，其中含量豐富的GABA （γ-氨基丁酸）是一種重要的抑制性神經(jīng)傳遞物質(zhì)，具有極強的降血壓、鎮(zhèn)靜等生理活性。目前將GABA含量超過1.5 mg/g的茶稱作GABA茶[1-3]。已有研究報道，桑葉經(jīng)過富集處理后GABA含量可達5.02 mg/g，遠超GABA茶的最低標準[4]。

江蘇丘陵地區(qū)的傳統(tǒng)栽桑養(yǎng)蠶規(guī)模雖然逐漸減少，但是特色果樹資源——果桑發(fā)展勢頭良好。事實上每年5月份桑果采摘結(jié)束后，大量的桑葉得不到任何利用，全部閑置浪費在田地間。根據(jù)此現(xiàn)象，本試驗即采用果桑鮮葉為原料，經(jīng)過研究加工技術(shù)去除桑葉綠茶所特有的青臭氣與青澀味，制成口感較佳的GABA桑紅茶，為桑葉資源利用、桑農(nóng)增收提供新途徑。

1材料與方法

1.1供試樣品

供試桑葉于2014年5—11月采于江蘇省句容市春城鎮(zhèn)南山子村桑園，品種為臺灣一號，葉位2～7片，均于晴朗天氣上午08：00—10：00采摘。

1.2主要試劑與儀器

1.2.1主要試劑GABA標準品、沒食子酸標準品、雙蒸酚、次氯酸鈉、甲醇、乙腈、碳酸鈉、福林酚、均為分析純，純凈水（娃哈哈）。

1.2.2主要儀器設備紫外分光光度計T6新世紀（普析通用）、6CR-35茶葉揉捻機（浙江上洋機械有限公司）、5B紅茶發(fā)酵機（安溪縣永豐機械有限公司）、微型粉碎機。1.3試驗方法

1.3.1GABA富集處理將桑葉萎凋至不同含水率，在不同溫度下進行厭氧富集處理，以真空密閉厭氧3 h后解封攤晾 1 h 為1次交替處理，應用正交表L9（34）設計3因素3水平正交試驗，條件設置見表1，每個試驗重復3次后取平均值。

1.3.2搖青處理在每次厭氧處理前將桑葉用搖青機輕搖1次，至青臭氣強烈散發(fā)。

1.3.3桑紅茶加工將桑葉揉捻90 min后置于紅茶發(fā)酵機中發(fā)酵，根據(jù)本課題組其他試驗結(jié)果，設置發(fā)酵溫度30 ℃、濕度90%，發(fā)酵4 h；120 ℃烘干10 min，攤晾至室溫后105 ℃烘至足干，取樣待測。

1.3.4樣品檢測GABA含量檢測參照冀憲領等的方法[5]；多酚含量測定參照GB/T 8313—2008；感官審評，采用專家密碼審評，由于桑葉不同于茶葉，沒有既定的參照標準來做比較，故只選用評語法評價成茶品質(zhì)。

2結(jié)果與分析

2.1不同富集處理對桑葉GABA含量的影響

GABA富集的原理是對桑葉進行逆境處理，使鮮葉中的谷氨酸在谷氨酸脫羧酶作用下脫羧生成GABA，其中研究和利用最多的是厭氧/好氧交替處理。而厭氧處理時鮮葉含水率、處理溫度、時間及厭氧/好氧交替次數(shù)等都會影響桑葉中GABA的生成量。

由表2、表3可知，處理溫度是影響桑葉GABA的首要因素，其次是厭氧/好氧交替次數(shù)，桑葉含水率的影響最小，其中最優(yōu)處理水平組合為A2B2C3。

溫度對桑葉GABA富集的影響達極顯著水平，其中5 ℃處理顯著低于30 ℃和40 ℃水平的處理，但后兩者差異不顯著，而且40 ℃處理過程中容易造成桑葉發(fā)熱劣變，所以最優(yōu)水平為30 ℃處理。

厭氧/好氧交替次數(shù)對GABA富集的影響也達到顯著水平。GABA含量隨著處理交替次數(shù)的增加而升高，但是2次和3次處理的結(jié)果差異已不顯著，而且厭氧次數(shù)越多對桑茶品質(zhì)帶來的負面影響就越明顯。因此，實際生產(chǎn)中最優(yōu)選厭氧/好氧交替次數(shù)為2次。

桑葉含水率對GABA富集的影響最小，各水平間無顯著性差異，由表2直觀分析，桑葉含水率65%為最優(yōu)水平。實際生產(chǎn)中，桑葉中的水分在2次厭氧/好氧交替處理過程中會有大量散失。初始含水率55%的桑葉會因為含水率過低而影響GABA的富集，也不利于后續(xù)的揉捻和發(fā)酵等；初始含水率75%的桑葉，在富集處理之后仍需將其攤晾含水率至55%才適于揉捻和發(fā)酵。因此實際加工過程中，以含水率約65%為最優(yōu)水平。

綜上所述，實際生產(chǎn)中桑葉GABA富集的最優(yōu)處理為A2B2C2，即桑葉含水率65%，在30 ℃條件下厭氧/好氧交替處理2次為最優(yōu)工藝。

2.2搖青處理對富GABA桑茶品質(zhì)的影響

搖青是烏龍茶加工過程中的關(guān)鍵步驟，目的是通過機械力損傷葉緣細胞，使茶葉內(nèi)部發(fā)生一系列的理化變化，促進多酚類化合物的氧化、芳香化合物及香氣前體物質(zhì)的形成及青臭氣的散失[6]。而青臭氣是大多數(shù)桑葉茶產(chǎn)品中的共有缺點，本試驗將烏龍茶的搖青工藝引入到桑葉茶的加工中，并考察了搖青對桑茶GABA富集效果和感官品質(zhì)的影響。

由表4可知，和對照CK組相比經(jīng)過搖青的桑葉茶中 GABA 含量有所上升。GAD是一種逆境酶，植物在低溫、厭氧及機械損傷等逆境條件下可激活酶促反應[7]。搖青處理對桑葉造成輕微機械性損傷打破了底物和酶的區(qū)隔，促使兩者接觸；而且機械損傷會加速桑葉在厭氧狀態(tài)下的無氧呼吸，加速細胞內(nèi)部環(huán)境的酸化；同時，搖青的振蕩作用促進了桑葉內(nèi)部水分、物質(zhì)的運輸和重新分布，這些作用均有利于包括GAD等酶促反應的進行，從而提高了桑葉中GABA的含量。

感官品質(zhì)方面，搖青處理的桑葉茶香氣明顯優(yōu)于對照，特別是對桑茶所特有的“青臭氣”具有明顯的去除效果。這是因為搖青處理不但有利于低沸點青臭氣物質(zhì)的散失，促進生成高沸點香氣物質(zhì)及香氣前體物質(zhì)，而且搖青處理能促進蛋白質(zhì)、多糖等大分子物質(zhì)水解成氨基酸和水溶性糖，有利于茶湯濃厚度和回甘的形成。

2.3不同采收時間對GABA含量及紅茶品質(zhì)的影響

桑葉中多酚類和GABA含量有著明顯的季節(jié)性變化。由圖1可知，從5月份到10月份，多酚類變化呈現(xiàn)“凸”字形變化，而GABA則與之相反呈“凹”字形變化。桑葉多酚含量最高點出現(xiàn)在9月10日（4.36%），而此時GABA的含量最低，只有0.82 mg/g，10月份隨著氣溫和光照度的下降，多酚類物質(zhì)含量開始大幅下降，而GABA含量明顯上升到最高點1.33 mg/g。這與茶葉中的茶多酚和游離氨基酸變化趨勢相似，即隨著氣溫的上升和光照的增強，桑樹的碳素代謝加強而氮素代謝減弱，多酚類物質(zhì)積累增加，而氨基酸類物質(zhì)積累較少；反之，隨著氣溫和光照的下降，多酚類積累減弱而氨基酸積累上升[6]。而且試驗地區(qū)秋季相對干旱少雨，容易給桑樹造成干旱脅迫從而激活GAD酶促反應，使得GABA含量上升。

桑葉多酚是GABA桑葉紅茶的主要保健內(nèi)含成分之一，其含量過低會造成桑紅茶發(fā)酵困難，成茶留有青味，而延長發(fā)酵時間后又容易造成滋味發(fā)酸，影響成茶的最終質(zhì)量，因此選擇合適的采收時間也是生產(chǎn)實際要考慮的問題之一。由表5可知，不同月份的桑葉經(jīng)過富集處理后，成茶GABA含量均能超過1.5 mg/g的標準；而且其感官審評得分與多酚類含量成正相關(guān)，其中以7—10月桑葉加工紅茶質(zhì)量較好，其他月份桑葉均存在發(fā)酵困難的現(xiàn)象，不適合加工紅茶。

3討論

試驗結(jié)果顯示，溫度和厭氧/好氧交替處理次數(shù)是影響桑葉GABA富集效果的主要因素。雖然低溫脅迫也能激活GAD酶促反應，但是GAD的最適溫度在30～40 ℃之間，低溫狀態(tài)下酶促反應緩慢難以形成大量積累。試驗顯示厭氧/好氧交替處理次數(shù)以2次為宜，原因可能是隨著處理時間的延長，桑葉中反應底物谷氨酸含量及GAD酶活性逐漸下降，造成GABA的富集效率降低；同時，處理次數(shù)越多耗費工時越多，而且會對桑茶品質(zhì)造成不良影響。富集過程中加入搖青工藝，不但可以明顯改善成茶的感官品質(zhì)，同時還對GABA的富集起到積極作用。

采收時間方面，有研究報道桑樹在5月份時多酚類和氨基酸含量均高[5，8]，但是本試驗中的供葉品種為果桑，5月份正是果實成熟期，果實多而葉少，可能樹體營養(yǎng)優(yōu)先供應果實，所以葉部GABA和多酚含量較低，待6月份采果完畢后枝葉大量萌發(fā)時才有所回升。

因此綜合考慮GABA含量及桑紅茶品質(zhì)的兩面，認為最佳富集工藝為：以7—9月份桑葉為原料，萎凋至含水率約65%后，在30 ℃條件下厭氧/好氧交替處理2次，而且每次厭氧前加1次輕搖青處理為最優(yōu)工藝。

參考文獻：

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