干燥方式對(duì)秋葵花茶及其茶湯風(fēng)味的影響

納爾布 蘭興蓮 王貴武 黃開(kāi)正 李馬駒 冉 偉 辛松林

(四川旅游學(xué)院烹飪學(xué)院，四川 成都 610100)

黃秋葵(Abelmoschusesculentus)別名羊角豆、秋葵、咖啡黃葵等，屬錦葵科秋葵屬[1]。秋葵一直被民眾視為保健蔬菜，而秋葵花在數(shù)百年前就被用作保健茶和草藥[2]。

目前，對(duì)秋葵花的研究主要集中于多糖、黃酮的提取[3-4]、抑菌以及抗氧化能力的研究[5-6]。比如劉春菊等[7]采用50，70 ℃熱風(fēng)干燥、微波干燥及真空冷凍干燥處理秋葵花，研究干燥方式對(duì)秋葵花茶外觀品質(zhì)、色澤及花茶和茶水中多糖、黃酮含量以及抗氧化能力和感官品質(zhì)的影響。王芬等[8]對(duì)秋葵花紅茶復(fù)合飲料的工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并測(cè)定了茶湯的自由基清除率。而關(guān)于秋葵花茶特別是秋葵花茶茶湯風(fēng)味的研究報(bào)道較為鮮見(jiàn)。目前，市場(chǎng)上銷售的秋葵花茶均采用熱風(fēng)干燥工藝生產(chǎn)，而干燥方式可能對(duì)秋葵花茶及其茶湯的風(fēng)味產(chǎn)生較大影響。試驗(yàn)擬采用氣相色譜高通量飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(GC-TOF-MS)對(duì)熱風(fēng)干燥秋葵花茶及其茶湯、冷凍干燥秋葵花茶及其茶湯中揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè)分析，并比較分析兩種不同干燥方式制備的秋葵花茶茶湯中的組分及活性成分，為提高秋葵花的開(kāi)發(fā)利用率及其在軟飲料行業(yè)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

秋葵花：成都市沁彩農(nóng)莊秋葵種植基地。

1.2 主要試劑與設(shè)備

甲醇：HPLC，德國(guó)CNW Technologies 公司；

氯仿、吡啶：HPLC，阿達(dá)瑪斯試劑有限公司；

甲氧銨鹽：分析純，梯希愛(ài)(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司；

核糖醇：美國(guó)SIGMA公司；

BSTFA：含1% TMCS，瑞吉科技有限公司；

飽和脂肪酸甲酯：德國(guó)Dr Ehrenstorfer公司；

氣相色譜：7890B型，美國(guó)Agilent公司；

質(zhì)譜儀：PEGASUS HT型，美國(guó)力可公司；

色譜柱：DB-5MS型，30 m×250 μm×0.25 μm，美國(guó)Agilent公司；

離心機(jī)：Heraeus Fresco17型，德國(guó) Thermo Fisher Scientific 公司；

分析天平：BSA124S-CW型，德國(guó)Sartorius公司；

研磨儀：JXFSTPRP-24型，上海凈信科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 秋葵花茶及其茶湯的制備 采摘即將閉合的秋葵花，預(yù)冷至4 ℃，運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室后立即進(jìn)行干燥處理，當(dāng)秋葵花濕基含水率為4%時(shí)停止干燥，密封，備用。熱風(fēng)干燥溫度70 ℃；冷凍干燥溫度-40 ℃ 預(yù)凍6 h，擱板溫度30 ℃、真空度8 Pa。

秋葵花茶茶湯的制備：精密稱取5.000 g干花于200 mL 燒杯中，用92.00 mL、90 ℃的(怡寶)純凈水沖泡120.00 s，上清液即秋葵花茶茶湯樣品。

1.3.2 理化指標(biāo)的測(cè)定

(1) 灰分含量：按GB/T 5009.4—2010執(zhí)行。

(2) 蛋白質(zhì)含量：按GB/T 5009.5—2010執(zhí)行。

(3) 粗纖維含量：按GB/T 5009.10—2003執(zhí)行。

(4) 總糖含量：參照黃阿根等[9]的方法。

(5) 總酚含量：參照Singleton等[10]的方法。

(6) 總黃酮含量：參照Wang等[11]的方法。

(7) 維生素C含量：參照張嘉嘉等[12]的方法。

1.3.3 揮發(fā)性物質(zhì)含量測(cè)定

(1) 揮發(fā)性物質(zhì)提?。悍謩e稱取熱風(fēng)干燥秋葵花茶(FD)以及冷凍干燥秋葵花茶(HAD)(20±1) mg于2 mL EP管中，加入450 μL提取液(甲醇與水體積比3∶1)，再加入10 μL核糖醇，渦旋30 s；加入瓷珠，45 Hz研磨儀處理4 min，超聲5 min(冰水浴)，重復(fù)3次； 4 ℃、12 000 r/min 離心15 min。取熱風(fēng)干燥秋葵花茶茶湯(FTSD)以及冷凍干燥秋葵花茶茶湯(HADTS)100 μL 于1.5 mL EP管中，加入350 μL甲醇，再加入10 μL核糖醇，渦旋30 s；超聲10 min(冰水浴)； 4 ℃、12 000 r/min離心15 min；移取 200 μL 上清液于 1.5 mL EP管中。

上述提取物于真空濃縮器中干燥。向干燥后的FD、HAD提取物中各加入60 μL甲氧胺鹽試劑，F(xiàn)DTS、HADTS提取物中各加入50 μL甲氧胺鹽試劑，混勻； 80 ℃ 烘箱孵育30 min；向FD、HAD提取物中各加入80 μL BSTFA(含1% TMCS)，F(xiàn)DTS、HADTS提取物中各加入 60 μL BSTFA； 70 ℃烘箱孵育1.5 h，待用。

(2) 隨機(jī)上機(jī)檢測(cè)：進(jìn)樣量1 μL，以不分流模式進(jìn)樣，隔墊吹掃流速3 mL/min，以高純氦氣(> 99.999 5%)作為載氣，恒流模式，1 mL/min。柱箱以10 ℃/min的速度升至310 ℃，保持8 min。前進(jìn)樣口溫度280 ℃，傳輸線溫度280 ℃，離子源溫度250 ℃，電離電壓-70 eV，質(zhì)量范圍50～500m/z，掃描速率12.5光譜/s，溶劑延遲6.33 min。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理 使用Chroma TOF軟件以及LECO-Fiehn Rtx5數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶湯中相關(guān)組分及活性成分的分析

由表1可知，冷凍干燥、熱風(fēng)干燥花茶茶湯中可溶性蛋白質(zhì)含量分別為4.56，4.21 mg/g，遠(yuǎn)低于劉江偉等[13]報(bào)道的秋葵鮮花(10.63%)中的，這是因?yàn)樵囼?yàn)檢測(cè)的是茶湯中的可溶性蛋白質(zhì)而不是總蛋白，也可能與干燥過(guò)程中蛋白質(zhì)參與美拉德反應(yīng)以及沖泡稀釋、蛋白質(zhì)溶解性有關(guān)系。冷凍干燥花茶茶湯中粗脂肪、灰分含量分別為2.73%，9.21%，熱風(fēng)干燥的分別為 2.20%，8.72%，均與劉江偉等[13]報(bào)道的無(wú)顯著性差異，說(shuō)明秋葵鮮花的干燥、花茶的沖泡對(duì)脂肪和灰分含量的影響較小。茶湯中粗纖維、總糖、黃酮含量較高，其中冷凍干燥花茶茶湯中粗纖維含量高于熱風(fēng)干燥的，但差異不顯著(P>0.05)，可能是秋葵鮮花在冷凍干燥過(guò)程中失水較快，酶類迅速失活，減少了粗纖維的降解。冷凍干燥花茶茶湯中總糖、總酚、黃酮、維生素C含量均高于熱風(fēng)干燥的，可能與熱風(fēng)干燥過(guò)程中的美拉德反應(yīng)、氧化反應(yīng)有關(guān)。從營(yíng)養(yǎng)學(xué)角度考慮，高纖維、高黃酮可提高茶湯抗氧化活性以及有利于腸道健康[14-15]，而高糖可改善茶湯的風(fēng)味。綜上，冷凍干燥更有利于保護(hù)秋葵花茶中的熱敏成分，特別是總酚。

表1 秋葵花茶茶湯中相關(guān)組分及活性成分的含量?

2.2 花茶及茶湯中風(fēng)味物質(zhì)的分析

由圖1可知，秋葵花茶及其茶湯中共檢出485個(gè)峰。

由表2可知，秋葵花茶中共定性定量194種化合物，以有機(jī)酸類、糖類、氨基酸類化合物為主，分別有48，25，30種。冷凍干燥秋葵花茶中揮發(fā)性物質(zhì)種類(166種)與熱風(fēng)干燥的(153種)相當(dāng)，但其揮發(fā)性物質(zhì)的總相對(duì)含量(1 298.450)遠(yuǎn)高于熱風(fēng)干燥的(342.332)，可能與熱風(fēng)干燥過(guò)程中發(fā)生的美拉德反應(yīng)有關(guān)。兩種茶湯中的揮發(fā)性物質(zhì)種類相當(dāng)，而冷凍干燥花茶茶湯中揮發(fā)性物質(zhì)的總相對(duì)含量(74.608)高于熱風(fēng)干燥的(40.512)，說(shuō)明花茶中的揮發(fā)性物質(zhì)種類及相對(duì)含量會(huì)影響茶湯中的揮發(fā)性物質(zhì)種類及相對(duì)含量，其中以糖類、醇類、有機(jī)酸類、氨基酸類的差異較大，冷凍干燥花茶茶湯中的糖類、有機(jī)酸類、氨基酸類、醇類的相對(duì)含量分別為27.342，14.025，18.553，7.157；而熱風(fēng)干燥的分別為17.701，8.774，2.517，4.610?？扇苄蕴穷?、有機(jī)酸類以及氨基酸類對(duì)茶湯的滋味起重要作用，而醇類對(duì)茶湯的氣味起重要作用。

由表3可知，冷凍干燥花茶及其茶湯中相對(duì)含量最高的揮發(fā)性物質(zhì)為糖類，分別達(dá)744.55，27.34；熱風(fēng)干燥花茶及其茶湯中糖類的相對(duì)含量分別為195.67，17.70，可能與糖類在熱風(fēng)干燥過(guò)程中發(fā)生美拉德反應(yīng)和焦糖反應(yīng)有關(guān)，同時(shí)也會(huì)形成許多新的化合物，從而提高茶湯風(fēng)味[16-18]。

圖1 秋葵花茶及其茶湯的GC-TOF-MS總離子流圖

冷凍干燥花茶及其茶湯中氨基酸的相對(duì)含量(分別為118.656，18.553)高于熱風(fēng)干燥的，與氨基酸在熱風(fēng)干燥過(guò)程中參與美拉德反應(yīng)有關(guān)。另外，亮氨酸、β-丙氨酸1、3-羥基正纈氨酸在花茶中有檢出，但其對(duì)應(yīng)的茶湯中未檢出，可能是因?yàn)楦邷貨_泡導(dǎo)致其破壞、分解。N-乙酰-L-亮氨酸、β-丙氨酸2、N-α-乙?；?L-鳥(niǎo)氨酸及瓜氨酸1在茶湯中有檢出，但其對(duì)應(yīng)的花茶中未檢出，可能與氨基酸的溶解性相關(guān)。因茶湯中氨基酸相對(duì)含量較高，且味與味之間可能產(chǎn)生相互作用，因此推測(cè)氨基酸對(duì)秋葵茶湯風(fēng)味會(huì)產(chǎn)生較大影響[19-20]。此外，花茶及茶湯中共檢出6種人體必需氨基酸，未檢出甲硫氨酸、蘇氨酸；僅在花茶中檢出亮氨酸，而茶湯中均未檢出，可能高溫沖泡破壞了花茶中的亮氨酸。

熱風(fēng)干燥花茶及其茶湯中乳酸的相對(duì)含量分別為6.25，2.22，高于冷凍干燥的；亞油酸、亞麻酸、酒石酸、順式-貢多酸等僅在花茶中檢出，其對(duì)應(yīng)茶湯中未檢出；2-羥基戊酸、羥基肉桂酸、馬來(lái)酸、糖精酸在熱風(fēng)干燥花茶及其茶湯中均未檢出；莽草酸、N-(2-羥乙基)-亞氨基二乙酸、馬來(lái)酰胺酸在冷凍干燥花茶及其茶湯中均未檢出。綜上，干燥工藝影響花茶中有機(jī)酸組成及相對(duì)含量，而熱水沖泡以及花茶本身的有機(jī)酸組成及相對(duì)含量會(huì)影響茶湯的有機(jī)酸組成及相對(duì)含量，從而影響茶湯的風(fēng)味。

苷類又稱甙類，大多數(shù)苷類無(wú)氣味，卻具苦味，如柚皮苷，苦澀味通常被認(rèn)為是影響茶湯口味的負(fù)面因素。次黃嘌呤核苷、2-脫氧尿苷、熊果苷在花茶及其茶湯中均有檢出，甲基-β-D-半乳吡喃苷僅在熱風(fēng)干燥花茶及其茶湯中檢出；馬錢苷、鳥(niǎo)苷、苯基β-D-吡喃葡萄糖苷、尿苷、嘌呤核苷僅在冷凍干燥花茶及其茶湯中檢出；胸苷在冷凍干燥花茶茶湯中未檢出。冷凍干燥花茶及其茶湯中的苷類物質(zhì)種類及相對(duì)含量均高于熱風(fēng)干燥的，其可能影響冷凍干燥花茶茶湯的滋味。此外，熊果苷具有抗炎、鎮(zhèn)咳、祛痰、平喘[21-22]、美白[21]作用，馬錢苷能有效增強(qiáng)小鼠的抗疲勞能力和提高小鼠的記憶力等[23-24]，但其在茶湯中的相對(duì)含量均極低，對(duì)茶湯的生物學(xué)活性影響不大。

表2 秋葵花茶及茶湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)歸類分析?

表3 秋葵花茶茶湯中風(fēng)味物質(zhì)組成及含量?

續(xù)表3

續(xù)表3

續(xù)表3

續(xù)表3

續(xù)表3

酚類化合物主要呈苦味和澀味[21-23]，是苦味的重要來(lái)源[24]，然而，僅冷凍干燥花茶及其茶湯中檢出兒茶酚，熱風(fēng)干燥花茶及其茶湯中未檢出，可能與干燥過(guò)程中的氧化反應(yīng)有關(guān)，兒茶酚是一種強(qiáng)還原劑，易被氧化成鄰苯醌。

酮類一般由氨基酸Strecker降解或脂肪降解、氧化及微生物分解代謝產(chǎn)生，具有花香、果實(shí)香味、油味、脂肪味或奶酪味，碳鏈越長(zhǎng)風(fēng)味越濃郁，酮類物質(zhì)閾值較低，賦香能力較強(qiáng)[25]。秋葵花茶及其茶湯中共檢出4種酮類物質(zhì)，其中，四氫皮質(zhì)酮、9-芴酮僅在熱風(fēng)干燥花茶及其茶湯中檢出。

3 結(jié)論

采用氣相色譜與高通量飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用的方法對(duì)熱風(fēng)干燥和冷凍干燥秋葵花茶及其茶湯進(jìn)行檢測(cè)分析，共檢出485個(gè)峰，定性得到194種揮發(fā)性物質(zhì)，其中冷凍干燥、熱風(fēng)干燥花茶中揮發(fā)性物質(zhì)種類分別為166，153 種，揮發(fā)性物質(zhì)的總相對(duì)含量分別為1 298.450，342.332。冷凍干燥花茶茶湯中揮發(fā)性物質(zhì)的總相對(duì)含量為74.608，高于熱風(fēng)干燥的，其中相對(duì)含量較高的糖類、有機(jī)酸類、氨基酸類、醇類、兒茶酚以及一些苷類物質(zhì)，主要貢獻(xiàn)茶湯的滋味。冷凍干燥花茶茶湯中的糖類、有機(jī)酸類、氨基酸類、醇類的相對(duì)含量分別為27.342，14.025，18.553，7.157，而熱風(fēng)干燥的分別為17.701，8.774，2.517，4.610。綜上，冷凍干燥制備秋葵花茶有利于保留鮮花中原有的揮發(fā)性成分及組分，而熱風(fēng)干燥則有利于新的氣味物質(zhì)形成。