超微粉碎技術對超細綠茶粉溶出特性的影響

茶葉是中華民族的傳統保健飲料。迄今已在茶葉中鑒定出450種以上的有機成分和15種以上的無機元素,其中茶多酚、咖啡堿是茶葉中最主要的兩種功能性成分。茶多酚具有較強的抗氧化性,可以消除自由基,同時提高體內自由基損傷的酶系GSH-PX和SOD等活性,降低細胞的脂質過氧化,具有抗輻射、延緩細胞衰老的作用。茶多酚對腫瘤細胞DNA的生物合成也有明顯地抑制效用。咖啡堿是茶葉中另一種含量很高的功能成分,是中樞神經的興奮劑,具有提神醒腦的作用,在一定程度上起到解除疲勞的功效。在臨床上治療傷風頭痛,療效顯著且無副作用。超細粉碎技術是指將物料顆粒粉碎至粒徑在30μm以下的一種粉碎技術。由于顆粒的微細化導致表面積和孔隙率的增加,使超細粉體具有獨特的物理化學性能,如良好的分散性、吸附性、溶解性、化學活性、生物活性等,將一定比例超細茶粉加入主料中可制成茶面包、茶饅頭、茶面條、茶糕點、口香糖、茶糖果等。但目前有關茶葉經超微細粉碎后其理化品質的研究尚屬空白。為此,本研究利用高頻振動式超微粉碎技術將日照青綠茶粉碎成超細茶粉后,對原茶、80、300目茶粉中的茶多酚、咖啡堿的溶出特性進行了研究,為茶葉的深度開發和擴大利用提供了理論依據。1材料和方法1.1紫外分光光度計和儀器WZJ-6J型振動式超微粉碎機:濟南倍力粉技術工程有限公司;S53/54型紫外可見分光光度計:上海棱光技術有限公司;FA1104型電子天平:上海精密儀器公司;恒溫水浴:江蘇常熟醫療器械廠。1.2dr.ertentorhengmbhingemany,見表4試劑:酒石酸鉀鈉、硫酸亞鐵、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、堿性醋酸鉛、鹽酸、硫酸均為分析純;咖啡堿標準品(含量大于99.5%,Dr.EhrenstorferGmbhinGemany)。日照青綠茶:2007年春天當年新茶,日照雪青茶廠。80目綠茶粉:將日照青綠茶放入普通粉碎機粉碎,經過80目篩篩分,得到80目的綠茶粉。300目超細綠茶粉:將經粗粉碎的日照青綠茶入超微粉碎機中,粉碎10min后,99.5%的樣品都可通過300目篩,得到300目以上的綠茶超細粉。1.3測試方法1.3.1溫浸提時間的確定(1)稱取原茶、80目茶粉、300目茶粉樣品各0.5g,分別加入80℃熱水混勻后,在80℃水浴中進行保溫浸提(綠茶的泡茶溫度一般為80℃),浸提時間分別為0.5、5、10、20、30min,過濾后采用GB/T8313-2002方法進行測定。(2)稱取原茶、80目茶粉、300目茶粉樣品各0.5克,分別加入20、40、60、80℃的水混勻靜置0.5min,過濾后采用GB/T8313-2002方法進行測定。1.3.2溫浸提時間的確定(1)稱取原茶、80目茶粉、300目茶粉樣品各0.5g,分別加入80℃熱水混勻后,在80℃水浴中進行保溫浸提(綠茶的泡茶溫度一般為80℃),浸提時間分別為0.5、5、10、20、30min,過濾后采用GB/T8312-2002方法進行測定。(2)稱取原茶、80目茶粉、300目茶粉樣品各0.5g,分別加入20、40、60、80℃的水混勻后靜置0.5min,過濾后采用GB/T8312-2002方法進行測定。2結果與分析2.1不同目數茶粉浸提液對茶多酚在不同時間下的分離效果茶多酚是茶葉具有重要保健價值的功能成分,茶多酚浸出量不同,直接影響茶葉對人體的保健效果。本研究測定了不同浸提時間、不同粒度的茶粉中茶多酚在80℃時的溶出情況,結果見圖1。由圖1可看出,原茶中的茶多酚隨著浸提時間的延長,溶出量迅速增加,浸提0.5min時,只溶出少量;浸提5min時,溶出量占茶多酚總量(25.9%)的71.2%;浸提20min后,溶出量已達到茶多酚總量(25.9%)的91.2%。由此可以說明中國傳統的喝茶講究第一遍洗茶,第二遍品茶,只喝三遍茶是有足夠科學依據的。80目茶粉浸提0.5min時,溶出量占茶多酚總量(25.9%)的87.6%,浸泡10min茶多酚溶出量達到最高,隨著浸提時間的增加,茶多酚溶出量略有降低,可能是由于茶多酚自身容易被氧化,隨著時間的延長而有一定損失造成的。原茶中茶多酚在5min達到茶多酚總量的71.2%,80目茶粉浸提0.5min時,茶多酚已溶出大部分,這與茶葉在炒制過程中進行揉捻這一工序有關,有文獻報道,細胞破損率隨揉捻時間的增加而表現出指數曲線的變化規律,曲線方程為:y=85.3e-11.9/x。因此,原茶中有部分破碎細胞,使茶多酚可以較快速地浸出,經過粉碎的80目茶粉中,同樣存在破碎細胞,所以茶多酚也在短時間內大量浸出。300目茶粉浸提0.5min時,溶出量就占茶多酚總量(25.9%)的91.9%,與80目茶粉浸提0.5min的茶多酚溶出量相比,短時浸泡,300目茶粉中的茶多酚比80目茶粉的浸出速度稍快,但是遠遠高于原茶,這可能與超微粉碎破壞了更多的茶葉細胞結構有關。300目茶粉浸泡5min時,茶多酚溶出量已基本達到最高,隨著浸提時間的增加,茶多酚的量略有降低,而且300目茶粉茶多酚最高溶出量略低于80目茶粉的茶多酚最高溶出量,原因可能是隨著粉碎粒度的增加,細胞與氧氣的接觸面積加大,增加了茶多酚被氧化的機會,因此在綠茶的加工、貯存、浸提過程中應充分考慮這一點。2.2不同浸提溫度對茶多酚溶出量的影響本研究測定了20、40、60、80℃時,瞬間浸提(0.5min),不同粒度的茶粉中茶多酚的溶出情況,結果見圖2。由圖2可看出,隨著浸提溫度的升高,原茶、80目茶粉、300目茶粉在相同時間內(0.5min)茶多酚的溶出量均有不同程度的增加。20℃浸提時,原茶茶多酚的溶出量只占總量(25.9%)的12.7%,80目茶粉的溶出量達到茶多酚總量(25.9%)的65.6%,300目茶粉茶多酚的溶出量達到總量(25.9%)的78.4%,由此可以看出,粉體粒度的增加,使茶多酚的溶出量急劇增加。這可能與粉體粒度增加,比表面積增大有關,比表面積越大和溶劑的接觸面積越大,溶出速度加快。而在較高的浸提溫度(80℃)時,由于溶出平衡速度較快,差別不顯著,但較低溫度時,差異顯著。因此利用超細茶粉制作涼茶,有助于有效成分在涼水中的快速溶出。2.3不同目數茶粉浸提液中咖啡堿溶出量本研究測定了不同浸提時間、不同粒度的綠茶粉中咖啡堿在80℃時的溶出情況。結果見圖3。由圖3可看出,原茶中咖啡堿的溶出量隨時間的延長快速增加,其中原茶浸提5min,咖啡堿溶出量占其總量(4.29%)的84.4%;80目茶粉浸提5min,咖啡堿溶出量占總量(4.29%)的97.0%,這與2.1關于茶多酚的試驗結果一致,與茶葉在炒制過程中揉捻工序破壞部分茶葉細胞結構有關。80目茶粉在浸提10min時,達到最大值,而300目茶粉在浸提5min時,咖啡堿的溶出量達到最大值,并且最大值略高于80目茶粉。浸提0.5min時,80目茶粉的溶出量占咖啡堿總量(4.29%)的92.8%,300目茶粉溶出量占咖啡堿總量(4.29%)的96.8%,大于80目茶粉,這與超微粉破壞了更多的茶葉細胞結構有關。2.4咖啡堿在不同濃度咖啡堿中的溶出量本研究測定了20、40、60、80℃時,瞬間浸提(0.5min),不同粒度的綠茶粉中咖啡堿的溶出情況,結果見圖4。由圖4可看出,隨著浸提溫度的升高,原茶、80目茶粉、300目茶粉在相同時間內(0.5min)咖啡堿的溶出量均有不同程度的增加。20℃浸提時,原茶咖啡堿的溶出量占總量(4.29%)的32.4%,80目茶粉咖啡堿的溶出量達到總量(4.29%)的75.8%,300目茶粉咖啡堿的溶出量達到總量(4.29%)的87.9%,由此可以看出,粉體粒度的增加,使咖啡堿的溶出量急劇增加,并且浸提速度高于茶多酚。3不同目數茶粉,以12和2.低溫水浸提(20℃),300目茶粉中茶多酚、咖啡堿的浸出速度遠遠大于80目茶粉與原茶。80℃短時浸提,300目茶粉中茶多酚、咖啡堿的浸出量明顯高于80目茶粉與原茶,但隨著時間的增加,300目茶