桑葉理化成分及其加工技術(shù)研究進(jìn)展

劉青茹，王彬，周春江，劉婧，張曉偉，賀晶

桑葉理化成分及其加工技術(shù)研究進(jìn)展

劉青茹1，*王彬1，周春江1，劉婧1，張曉偉2，賀晶2

（1.中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院，浙江杭州310016；2.煙臺北方茶葉推廣中心，山東煙臺264009）

桑葉是藥食同源的綠色新資源食品，含有黃酮、多糖、GABA、DNJ等多種功能性成分，不含咖啡因且滋味尚佳，適宜加工為代用茶。目前，桑葉茶加工以桑綠茶為主，桑紅茶、桑葉烏龍茶及發(fā)酵桑葉茶亦有研究。

桑葉茶；GABA；DNJ；理化成分；加工技術(shù)

0 引言

桑（Morus alba L.）是蕁麻目?？粕俚穆淙~喬木或灌木，原產(chǎn)于我國中部和北部，現(xiàn)在國內(nèi)外均有栽培，我國利用栽桑養(yǎng)蠶發(fā)展絲織品已有近3 000年的歷史。目前，我國年產(chǎn)桑葉可達(dá)3 000×104t，實(shí)際消耗于養(yǎng)蠶的桑葉量不及總產(chǎn)量的1/2，桑葉資源的綜合利用亟待開發(fā)。

1 桑葉理化成分

桑葉是國家衛(wèi)生部確認(rèn)的藥食同源食品，被國際食品衛(wèi)生組織列入“人類21世紀(jì)十大保健食品之一”，成為人類綠色新食品源。各國學(xué)者對桑葉進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)桑葉營養(yǎng)價(jià)值非常高，生長期約含75%水分、25%干物質(zhì)及多種生理活性物質(zhì)。每100 g干桑葉中，含有6.15%~9.80%脂類，15%~34%蛋白質(zhì)，25%可溶性碳水化合物。此外，還含有B族維生素，VC，VE，VA等十幾種維生素、甾體，以及三萜類化合物、香豆素、揮發(fā)油、膽堿、有機(jī)酸、礦物質(zhì)、色素和香精、植物雌激素、松香油等其他功能成分[1-4]。通過大量理化成分與功能特性的研究發(fā)現(xiàn)，桑葉含有黃酮類、生物堿、植物甾醇、γ-氨基丁酸和桑葉多糖等功能性成分。

1.1 γ-氨基丁酸

桑葉中豐富的γ-氨基丁酸（Gamma-aminobutyric acid，GABA）引人注目，含量達(dá)到226mg/100 g干葉。GABA是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制性傳遞物質(zhì)，其作用是降低神經(jīng)元活性、防止神經(jīng)細(xì)胞過熱、結(jié)合抗焦慮的腦受體并使之激活，然后與另外一些物質(zhì)協(xié)同作用，阻止與焦慮相關(guān)的信息抵達(dá)腦指示中樞。GABA作用于脊髓的血管運(yùn)動中樞，有效促進(jìn)血管擴(kuò)張；抑制谷氨酸的脫羧反應(yīng)，使其與氨結(jié)合生成尿素排出體外，以解除氨毒，從而增進(jìn)肝機(jī)能；提高葡萄糖磷酸酯酶的活性，使腦細(xì)胞活動旺盛，可促進(jìn)腦組織的新陳代謝和恢復(fù)腦細(xì)胞功能，改善神經(jīng)機(jī)能等。GABA具有鎮(zhèn)靜神經(jīng)、抗焦慮、降血壓、降血氨、提高腦活力、促進(jìn)乙醇代謝、防止皮膚老化、改善脂質(zhì)代謝、防止動脈硬化、高效減肥等功能，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于飲料、果醬、糕點(diǎn)、餅干、調(diào)味料等制品及功能食品開發(fā)[5-9]。

1.2 生物堿類

桑葉中含豐富的生物堿，日本學(xué)者Asano等人分離出1-脫氧野尻霉素（1-deoxyrijimycin，DNJ）、N-甲基-1-DNJ（N-Me-DNJ）、2-氧-α-D半乳吡喃糖苷-1-DNJ、Fagomine、1,4-二脫氧-1,4-亞胺基-D-阿拉伯糖醇、1,4-二脫氧-1,4 -亞胺基-（2-氧-β-D-吡喃葡萄糖苷）-D-阿拉伯糖醇和1α，2β，3α，4β-四羥基-去甲莨菪烷（去甲莨菪緘）等多種多羥基生物堿。其中，DNJ在植物中唯桑葉含有，是糖苷酶抑制劑，與α-糖苷酶的親和力大于二糖，阻礙二糖水解成葡萄糖進(jìn)入血液，能明顯抑制餐后血糖急劇上升現(xiàn)象，用于糖尿病及其并發(fā)癥的有效治療。此外，DNJ還具有抑制人類免疫缺陷病毒（HIV）活性、抑制腫瘤轉(zhuǎn)移、改善便秘、抑制肥胖、提高免疫力等作用。目前，DNJ含量測定方法主要有HPLC法、離子色譜法、柱前熒光衍生-高效液相色譜法、高效液相色譜-蒸發(fā)光檢測（HPLC-ELSD）法等[10]。

1.3 黃酮類

黃酮類化合物占桑葉干質(zhì)量的1%~3%，在植物莖葉中含量較高。韓國學(xué)者Kim等人從桑葉中分離出9種類黃酮；日本學(xué)者Kayo Doi等人從桑葉丁醇提取物中分離得9種化合物，尤其富含蕓香苷。每100 g干桑葉中含異槲皮干200~500mg，槲皮苷30mg，槲皮苦素100 mg，蕓香苷470~2 670 mg[11]。黃酮類物質(zhì)是天然強(qiáng)抗氧化劑，能夠清除人體中氧自由基、脂質(zhì)過氧化物、超氧離子自由基、過氧化氫及酶類所不能清除的羥自由基等，具有降血壓、抗衰老、防癌的作用，可以改善血液循環(huán)系統(tǒng)和肝功能，有效防止心腦血管疾病，還有抗炎、抗過敏、利尿、解痙、鎮(zhèn)咳、降血脂、強(qiáng)心等作用[12]。

1.4 碳水化合物和多糖

桑葉碳水化合物主要含葡萄糖、蔗糖、甘露糖、半乳糖、果糖、水蘇糖、麥芽糖、棉子糖、多糖等，包含膳食纖維52.9%，可溶性纖維7.9%，果膠12%。Jeszka-Skowron M等人[13]研究表明，桑葉多糖在胰島素合成、釋放過程中參與細(xì)胞內(nèi)信號傳遞，增加胰島素分泌，可用于治療鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的大鼠糖尿病?，F(xiàn)代藥理研究表明，桑葉多糖可通過清除自由基來保護(hù)和修復(fù)胰島β細(xì)胞，顯著降血糖和抑制血脂升高，具有多項(xiàng)調(diào)節(jié)治療Ⅱ型糖尿病的作用。因此，桑葉多糖的提取純化及降糖新藥和功能性食品的開發(fā)前景十分廣闊。桑葉多糖的提取常用熱水浸提法、酶法、微波輔助提取法、超聲波輔助提取法、超高壓提取法等；分離純化常用Sevage法、三氯醋酸法、蛋白酶法等脫蛋白，活性炭及大孔吸附樹脂等脫色，柱層析純化等[14-15]。

基于上述多種功能成分，桑葉具有多種功能特性，可預(yù)防糖尿病，此外還具有“三降”、抗衰老、防癌抗癌、提高免疫力、減肥等多種功能[1-5，16]。桑葉不含咖啡因且滋味尚佳，現(xiàn)階段綜合利用的產(chǎn)品主要為桑葉茶及含桑飲食，在“功能食品”“大健康產(chǎn)業(yè)”等概念興起的時(shí)代，應(yīng)用前景廣闊。

2 桑葉茶加工工藝

目前，桑葉茶的加工參照茶葉加工，產(chǎn)品主要集中于桑綠茶及其復(fù)配茶，桑葉烏龍茶、桑紅茶和發(fā)酵桑葉茶也有少量研究。

2.1 桑綠茶

桑綠茶的主要加工工藝為攤青、殺青、干燥，由于桑葉葉片較大，普遍加入了切葉工序[17-23]。由于揉捻后內(nèi)質(zhì)成分溢出較多，處理不當(dāng)時(shí)易加重腥臭味，一些桑綠茶的加工不包含揉捻工序；對做形工序研究較少。

2.1.1 前處理

桑綠茶加工的前處理主要包括采摘、清洗和切條。湖南省蠶?？茖W(xué)研究所通過對桑葉內(nèi)質(zhì)成分動態(tài)檢測發(fā)現(xiàn)，桑葉的采摘期以3月—5月和10月—12月為佳。以桑芽鵲口期到開放半葉時(shí)（芽葉在1.7~3.3 cm時(shí)）采集芽葉，或選枝條第2葉位以上采集芽葉；桑葉展5~6葉、進(jìn)入同化期后采集第5~6葉位以上的健全葉為最好，其可溶性固形物多，蛋白質(zhì)、碳水化合物、游離氨基酸和黃酮含量豐富，單寧少，具有一定量的茶堿類似物，制作的桑葉茶色澤清純、味香，更符合人體生理的需求。

制茶桑葉宜在上午采摘，采摘時(shí)間以5:00—10:00為佳。采摘的桑葉貯放在陰涼處，根據(jù)桑葉老嫩程度，分別歸檔處理。不宜堆積過厚，防發(fā)熱變質(zhì)，須當(dāng)日制作。沙塵嚴(yán)重的地方，桑葉表面附有塵土?xí)r，采前須用清水噴凈晾干后再采，或者采后用清水漂洗干凈，放在室內(nèi)陰干至無水滴為止。視做形需求進(jìn)行切條，一般為長約1 cm、寬0.3~0.5 cm的條葉[24-26]。

2.1.2 攤青

攤青是通過攤放使鮮葉適當(dāng)失水，葉片變?nèi)彳?，韌性增強(qiáng)，便于造型。此外，還可以消除青草味，鮮葉清香欲現(xiàn)，利于干茶香氣。要求鮮葉只失水而不失活，以鮮葉舒展有活力、有光澤、軟硬適中、不發(fā)生任何紅變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)。將采摘后的新鮮桑芽或桑葉及時(shí)薄攤在室內(nèi)潔凈的竹匾或水泥平地上使之失水，環(huán)境要求潔凈、涼爽、通風(fēng)，不宜陽光直射；攤放厚度為10~15 cm，按50 cm寬成1壟，中間隔開便于透氣，以不發(fā)熱為宜，攤放至達(dá)到要求[25-26]。

2.1.3 殺青

殺青一般是利用高溫導(dǎo)致酶類失活，制止酶促反應(yīng)，保持良好色澤及內(nèi)質(zhì)成分。此外，殺青可以散發(fā)青臭味，改善香味，同時(shí)蒸發(fā)部分水分，使葉質(zhì)柔軟，便于加工揉捻成茶。經(jīng)殺青，要求桑葉水分蒸發(fā)達(dá)60%~64%，葉色由鮮綠變?yōu)榘稻G，表面光澤消失，手捏葉質(zhì)柔軟，可緊握成團(tuán)，且折而不斷，散發(fā)桑茶香味。桑葉茶殺青常用微波殺青、蒸汽殺青、滾筒殺青、鍋炒殺青等方法。有研究表明，微波殺青能較好保持桑葉茶的外形、色澤、湯色、葉底等感官品質(zhì)，總浸出率、總黃酮含量和游離氨基酸含量等均較高，但香氣和滋味欠佳；蒸青使得營養(yǎng)成分流失較多；炒青不能徹底去除桑葉青澀味。每種殺青方式均有利有弊，單一殺青方式較難實(shí)現(xiàn)桑葉茶營養(yǎng)保健品質(zhì)和感官品質(zhì)均最優(yōu)，可采用多種殺青方式聯(lián)合殺青，獲得品質(zhì)較好的桑綠茶[18，25]。

鍋炒殺青、滾筒殺青的溫度適宜為100~140℃，以桑葉邊緣翻卷、投葉后聽到有輕微的水爆聲為最適溫度。溫度可以先高后低，遵循先燜后拋、老葉嫩殺、嫩葉老殺的原則。每鍋投放量為400~500 g，滾筒1次投葉量10 kg，經(jīng)5~6 min，當(dāng)鮮葉青氣消失、有清香逸出、大約五六成干時(shí)，可進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。蒸汽殺青宜在上汽后蒸2.5~5.0 min，蒸青時(shí)間應(yīng)適宜，以桑葉軟熟、保持鮮綠、氣味呈現(xiàn)淡淡的清香時(shí)為好，時(shí)間短則青味沒有蒸出，澀味重，湯色偏綠，時(shí)間過長，桑葉燜成黃色，顏色不好看，營養(yǎng)損失多。燜蒸后立即驅(qū)散蒸汽是關(guān)鍵，應(yīng)立即出籠倒入干凈的容器內(nèi)攤晾，以去青澀氣。微波殺青可選擇輸出功率10 kW，殺青時(shí)間2.5 min，葉溫控制在70~80℃[17-23]。

2.1.4 揉捻

揉捻目的是使桑葉經(jīng)過揉搓形成顆粒，并破壞部分細(xì)胞，便于內(nèi)質(zhì)成分間的反應(yīng)順利進(jìn)行，從而增進(jìn)色香味及濃度，同時(shí)使桑葉茶既容易沖泡，又耐沖泡。揉捻一般采用手工揉捻和揉捻機(jī)加壓揉捻，掌握輕、重、輕的原則。同時(shí)，嫩葉采用冷揉，即殺青攤涼至室溫再揉，保持良好色澤和香氣；中等嫩度的桑葉采用溫揉，即殺青葉稍經(jīng)攤晾，葉片還有一定溫度時(shí)揉捻，在熱的作用下發(fā)生纖維素軟化、淀粉糊化，增加黏稠度，利于成條，兼顧外形和內(nèi)質(zhì)。中檔鮮葉揉捻時(shí)長可設(shè)10~15 min，至桑葉呈卷曲狀，葉汁滲出時(shí)抖散，不能有濕團(tuán)存在[17-18]。

2.1.5 干燥

常用的干燥方法為炒制烘焙法和熱風(fēng)烘干法。干燥時(shí)，先用100~110℃高溫干燥至水分含量10%左右，再用70~100℃低溫干燥至水分含量7%左右，有必要時(shí)，可用稍高溫提香，使水分含量減少到3%~ 5%[27]。高溫迅速鈍化酶的活性，蒸發(fā)水分，縮小體積，使茶葉量最終干燥定形，利于貯藏。此外，散發(fā)大部分低沸點(diǎn)青草氣味，激化并保留高沸點(diǎn)芳香物質(zhì)，獲得較好的香氣[18，28]。

2.2 桑紅茶

桑紅茶的加工工藝主要包括切葉、萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥等，現(xiàn)階段研究主要集中在發(fā)酵階段，并注重以內(nèi)質(zhì)成分的變化為指標(biāo)進(jìn)行加工工藝優(yōu)化[27，29]。切葉、揉捻、干燥等工序與桑綠茶相近，不再贅述。

2.2.1 萎凋

萎凋是通過攤放使鮮葉適當(dāng)失水，發(fā)生化學(xué)變化，葉內(nèi)酶系反應(yīng)趨向于水解，可溶性蛋白及氨基酸含量增加，可溶性單糖、雙糖積累，果膠分解成水溶性果膠和果膠酸，利于桑葉的鮮爽、香甜滋味及香味的形成，葉片變?nèi)彳?，韌性增強(qiáng)，便于造型。以葉面相互摩擦沒有響聲、光澤喪失、暗綠、捏一把不會快速彈開為判斷萎凋適度的標(biāo)準(zhǔn)。操作參照

2.1.2 進(jìn)行。

2.2.2 發(fā)酵

發(fā)酵是紅茶制作的獨(dú)特階段，經(jīng)過發(fā)酵，葉色由綠變紅，形成紅葉紅湯的品質(zhì)特點(diǎn)。目前，桑紅茶發(fā)酵可能與酶促反應(yīng)相關(guān)，機(jī)理尚不明確。在20℃及相對濕度90%的條件下發(fā)酵3 h，發(fā)酵適度，嫩葉色澤紅勻，老葉紅里泛青，青草氣消失，初具似桂花又似青果的香氣[27]。另外，孫國霞等人[29]在揉捻過程中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.16%的菌懸液，將揉捻好的桑葉做成適中的球狀，用紗布包好，放入培養(yǎng)箱，在相對濕度85%的條件下分別采用不同溫度發(fā)酵8 h，利用微生物來進(jìn)行桑紅茶發(fā)酵。

2.3 其他茶類

桑葉烏龍茶主要經(jīng)過采摘、清洗、切葉、曬青、做青、炒青、揉捻、包揉、干燥等工序，制作較為復(fù)雜[28，30-33]。此外，肖洪等人[34]通過酶發(fā)酵進(jìn)行了發(fā)酵桑葉茶研究。

烏龍茶香氣產(chǎn)生的關(guān)鍵工序是曬青和做青。曬青也叫日光萎凋，是為了蒸發(fā)掉部分鮮葉水分，激發(fā)酶活力，促進(jìn)香氣成分轉(zhuǎn)化。做青包括搖青和攤青2個階段，是為了使葉片細(xì)胞部分破碎，促進(jìn)香氣成分轉(zhuǎn)化。曬青有利于桑葉烏龍茶中呈味及營養(yǎng)活性物質(zhì)的累積與浸出，隨著曬青時(shí)間的延長，茶樣中各種成分的總浸出率逐步增加，總多糖和游離氨基酸的含量在曬青18 min時(shí)達(dá)到最高值，總多酚含量較高。搖青3~4次較為適合[31]。

3 展望

桑葉茶內(nèi)質(zhì)成分豐富、功能性能顯著，但加工工藝尚存在較多提升空間，工藝過程涉及的反應(yīng)機(jī)理研究尚少，相較于傳統(tǒng)茶葉品種，桑葉茶的經(jīng)濟(jì)效益較低，不及傳統(tǒng)茶產(chǎn)值的1/2[35]。綜合桑葉茶生產(chǎn)現(xiàn)狀，提出以下建議。

3.1 優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)，提升產(chǎn)品品質(zhì)

桑葉茶現(xiàn)有加工工藝主要參考茶葉加工，但因兩者內(nèi)質(zhì)成分比例、酶種類及含量均有所不同，青臭味的徹底去除和做形問題仍待進(jìn)一步解決。需進(jìn)一步探索加工過程反應(yīng)機(jī)理，完善生態(tài)化管理模式和規(guī)程，優(yōu)化加工工藝，規(guī)范桑葉茶生產(chǎn)，加大多品類桑葉茶開發(fā)力度，建立產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，解決桑葉采收、除臭脫澀、精深加工的機(jī)械化操作攻關(guān)及推廣，生產(chǎn)綠色健康的桑葉茶產(chǎn)品。

3.2 加大科研力度，擴(kuò)大綜合利用

目前，桑葉茶產(chǎn)品主要是桑葉茶系列、超微粉系列[36]，桑葉茶飲料[37]、桑葉面、桑葉豆腐、桑葉餅干、桑葉豆粉（奶粉）、桑葉酒、桑葉火腿腸、桑葉醋、桑葉醬等含桑葉食品[2，38]。應(yīng)關(guān)注“大健康”產(chǎn)業(yè)，通過科研選育篩選出適合食用及富含功能活性成分的桑品種，大力開展功能性產(chǎn)品開發(fā)，提升桑葉茶產(chǎn)業(yè)科技含量，促進(jìn)桑葉茶綜合利用的多元化及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

3.3 加強(qiáng)“農(nóng)廠商”合作，形成良性產(chǎn)業(yè)鏈

各地的桑農(nóng)、桑園、茶廠、茶商缺少有效合作，未能有效助力桑葉茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。各地政府和較大的茶企可協(xié)作整合生產(chǎn)資源，培養(yǎng)龍頭企業(yè)，發(fā)揮帶頭作用，促進(jìn)我國桑葉茶及相關(guān)產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)健地發(fā)展。

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Research Progress on the Components and Processing Technology of Mulberry Leaves

LIU Qingru1，*WANG Bin1，ZHOU Chunjiang1，LIU Jing1，ZHANG Xiaowei2，HE Jing2
（1.Hangzhou Tea Research Institute，China COOP，Hangzhou，Zhejiang 310016，China；2.YantaiNorthern Tea Promotion Center，Yantai，Shandong 264009，China）

Mulberry leaves are food and medicine homologous，which are rich in nutrient contents.Flavonoids，polysaccharides，GABA，DNJand other components are researched and have a lot of application values.Mulberry leaves have various functional characteristics，and don't contain caffeine，so thatmulberry tea can provide one new kind of tea drink.At present，mulberry leaf tea processing are reference to tea processing，research ofmulberry green tea aremore than mulberry black tea，mulberry oolong tea and fermented tea.

mulberry leaf tea；GABA；DNJ；physicochemical components；processing technology

R284

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.06.045

1671-9646（2017）06b-0048-04

2017-05-08

杭州市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“桑茶資源活性物質(zhì)研究及產(chǎn)業(yè)化加工技術(shù)開發(fā)”（20152231E11）。作者簡介：劉青茹（1991—），女，碩士，助理研究員，研究方向?yàn)椴杓按貌枭罴庸ぞC合利用。

*通訊作者：王彬（1980—），男，博士，副研究員，研究方向?yàn)椴栀Y源綜合利用。