荷葉茶不同浸提工藝的比較

劉文鵑，范柳萍（江南大學食品學院，江蘇無錫214122）

荷葉茶不同浸提工藝的比較

劉文鵑，范柳萍*
（江南大學食品學院，江蘇無錫214122）

以干荷葉為原料，生物堿、黃酮含量和透光率為指標，比較了熱水浸提工藝和微波輔助浸提工藝對荷葉茶水提物提取效果。在單因素實驗基礎上，通過正交實驗優化了提取工藝。當浸提溫度90℃、浸提時間15min、浸提水茶比100∶1（v/m）時，荷葉茶水提物中黃酮含量達到146.28mg/g，生物堿含量達到11.56mg/g，荷葉茶水提物透光率99.00%；當微波時間3min，微波功率700W，水茶比（v/m）150∶1時，荷葉茶水提物中黃酮含量達到146.39mg/g，生物堿含量達到20.52mg/g，荷葉茶水提物透光率85.11%。實驗結果表明，微波浸提相對熱水浸提有較好的浸提效果。

荷葉茶水提物，微波輔助浸提，黃酮，生物堿

荷葉為睡蓮科植物蓮的葉片，屬藥、食兩用植物[1]。近年的研究[2-3]發現，荷葉除了含有碳水化合物、脂質、蛋白質、單寧等常規的化學成分外，還富含多種生物活性物質，其中黃酮類和生物堿類化合物的生物活性較高。荷葉中的黃酮類化合物主要有槲皮素（quercetin）、異槲皮素（isoquercitrin）和蓮苷等[4]；生物堿物質主要有荷葉堿、N-去甲荷葉堿、O-去甲荷葉堿、牛心果堿、亞美帕堿、原荷葉堿等[5]。荷葉的藥理作用研究表明，荷葉主要具有調節血脂、減肥、抗氧化和抑菌等作用[6-9]。目前，對荷葉的研究和利用，越來越受到人們的重視，其在食品和醫藥等領域將具有廣泛的應用前景。微波輔助提取法是新發展起來的一種利用微波能來提高提取效率的提取技術，它與傳統提取方法比較具有設備簡單、適用范圍廣、提取效率高、重現性好、節約時間等優點，廣泛適用于天然產物的提取。已有文獻[10-11]報道了微波浸提有助于提高綠茶中天然產物提取率。荷葉茶的研制，既是對資源的充分利用，又可以為消費者提供一種附加值較高、食用方便并具有保健功能的新型產品。目前國內外對荷葉茶飲品的開發研究較少，主要包括各種具有不同功能的保健型荷葉茶飲料。郝麗玲[12]以荷葉提取液、白砂糖、檸檬酸、膳食纖維、精制卡拉膠為原料，制成的荷葉功能茶飲料有淡淡荷葉香味，口感清爽，且具有一定的保健功能。陳海光[13]以荷葉為主要原料，再配以綠茶、山楂、甘草、菊花等原料，制得一種新型保健袋泡茶，其口感醇和，香味濃郁，具備降脂保健功能。王德培[14]以荷葉、蜂蜜、甘草為主要原料得到淡黃色的荷葉蜂蜜保健飲料，入口甘甜，回味純厚，具有獨特的荷葉清香及顯著的降脂、防暑保健功能。荷葉保健茶飲料市場開發前景廣闊，但一般都采用傳統的熱水浸提，本研究主要比較了兩種不同的浸提方式對荷葉茶中能性成分的影響，得到了一種較好的浸提工藝，盡可能最大程度地保留荷葉茶中的有效成分。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

荷葉 產自江蘇無錫；酒石酸亞鐵，硝酸鋁，亞硝酸鈉，溴甲酚綠，三氯甲烷 均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

Mettler Tolledo電子天平 梅勒特-托利多儀器（上海）有限公司；恒溫水浴鍋 鄭州長城科工貿有限公司；PH030電熱恒溫干燥箱 上海實驗儀器廠；UV2600紫外可見分光光度計 上海天美科學儀器有限公司；CR-400全自動測色色差儀 柯尼卡美能達（中國）投資有限公司；海爾MF-2270EG微波爐 青島海爾微波制品有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 荷葉茶水提物的制備 選擇色澤均勻、無蟲蛀、無霉變的干荷葉1g，用研缽進行破碎，按照一定的水茶比進行浸提，自然冷卻后抽提過濾定容到100mL，即可得到待測用的荷葉茶水提物。

1.2.2 熱水浸提優化實驗

1.2.2.1 單因素實驗設計 本實驗研究了浸提時間、浸提溫度、水茶比對浸提效果的影響，準確稱取干荷葉1g，首先控制水茶比100∶1，浸提溫度為90℃，浸提時間為5、10、15、20、25、30min，得到了浸提時間對浸提效果的影響；其次控制水茶比為100∶1，浸提時間為20min，浸提溫度為50、60、70、80、90、100℃，測定浸提溫度對浸提效果的影響；最后控制浸提溫度為90℃，浸提時間為20min，浸提水茶比60∶1、80∶1、100∶1、120∶1、140∶1，得到水茶比對浸提效果的影響，進而在單因素實驗的基礎上進行正交實驗，以確定最佳的浸提條件。

1.2.2.2 正交實驗設計 為進一步確定荷葉茶水提物浸提的最佳工藝條件，選取浸提溫度、浸提時間、水茶比進行三因素三水平的正交實驗，正交因素水平表如表1所示。

表1 荷葉水提物熱水浸提正交實驗因素水平表Table 1 The factors and levels table of hot water extraction orthogonal experiment of lotus leaf tea

1.2.3 微波浸提正交優化實驗 為進一步確定荷葉茶水提物浸提的最佳工藝條件，根據前期單因素預實驗結果，選取微波功率、微波時間、水茶比進行三因素三水平的正交實驗，正交因素水平表如表2所示。

表2 荷葉水提物微波浸提因素水平表Table 2 The factors and levels table of microwave extraction orthogonal experiment of lotus leaf tea

1.2.4 測定方法 黃酮含量測定：硝酸鋁-亞硝酸鈉比色法[15]；生物堿含量測定：酸性染料比色法[16]；透光率：采用660nm比色法[17]；色澤：采用CR-400全自動測色色差儀測定，L*表示明度、a*表示紅綠色、b*表示藍黃色[18]。

1.2.5 數據處理方法 使用Origin 8.5分析處理實驗數據。

2 結果與討論

2.1 荷葉茶水提物熱水浸提實驗結果

2.1.1 浸提時間對浸提效果的影響 由圖1可知，荷葉茶水提物中的黃酮和生物堿隨浸提時間的延長而逐漸增加，當浸提時間在15～20min時，黃酮和生物堿的含量已達到最大值，茶湯顏色呈黃綠色，具有淡淡的荷葉香。當浸提時間大于20min時，荷葉茶水提物中的生物堿和黃酮均有一定程度的降低，這可能是由于長時間的高溫對生物堿和黃酮結構有一定的破壞作用，且隨著浸提時間的增長，荷葉茶水提物的顏色逐漸加深，這可能是茶湯中的酚類物質發生氧化致使茶湯顏色加深，且出現異味；考慮到盡可能多的保留茶湯中的有效成分，選擇浸提時間15～20min為較佳浸提時間。

圖1 浸提時間對生物堿和黃酮的影響Fig.1 Effect of extraction time on the alkaloids and flavonoids contents

圖2 浸提溫度對生物堿和黃酮的影響Fig.2 Effect of extraction temperature on the alkaloids and flavonoids contents

2.1.2 浸提溫度對浸提效果的影響 黃酮屬于酚類物質，在水溶液中易形成氫鍵，升溫能加快氫鍵斷裂，促使酚類物質的溶出。荷葉茶水提物中黃酮的含量與浸提溫度有明顯的關系，一般隨著溫度的升高，黃酮的浸出率逐漸增加。由圖2可得，黃酮含量隨著溫度的升高逐漸增加，生物堿含量在溫度為80℃時已達到最大值，繼續升高溫度會破壞生物堿結構導致生物堿含量下降。低溫有利于保護茶湯中的香氣成分，但茶葉有效成分的浸出率低，溫度越高茶湯的感官品質越低且有明顯的悶熟味，故選擇較佳浸提溫度為80℃。

2.1.3 浸提水茶比對浸提效果的影響 由圖3可得，荷葉茶水提物浸提過程中，水茶比與浸提效果有明顯的關系，浸提水茶比越小，茶湯越濃，茶湯色澤較深且茶湯味道較苦，荷葉中的生物堿和黃酮等有效成分未能夠充分溶出，故含量均越低，隨著水茶比的增加，荷葉茶水提物的黃酮和生物堿含量逐漸增加，當水茶比超過100∶1后，生物堿和黃酮含量基本保持不變，這主要是由于過多的水不能起到提高浸提效果的作用，反而會起到稀釋作用，降低茶湯的感官品質和風味，所以較佳水茶比選作100∶1。

圖3 浸提水茶比對生物堿和黃酮的影響Fig.3 Effect of water and tea ratio on the alkaloids and flavonoids contents

2.1.4 荷葉茶水提物熱水浸提最佳工藝條件 由單因素實驗得到對荷葉茶水提物浸提效果影響最大的三個因素是浸提溫度、浸提時間、水茶比。為進一步確定荷葉茶水提物浸提的最佳工藝條件，選取浸提溫度、浸提時間、水茶比進行三因素三水平的正交實驗，以黃酮、生物堿、透光率作為評價指標，實驗結果如表3所示。

根據表3可得，對黃酮含量的影響大小依次為浸提溫度＞浸提時間＞水茶比，對生物堿含量的影響大小依次為浸提溫度＞浸提時間＞水茶比，對茶湯透光率影響因素大小依次為水茶比＞浸提時間＞浸提溫度。綜合可得水茶比對茶湯的透光率有影響，但對于茶湯有效成分提取影響最小，浸提溫度、浸提時間對于黃酮和生物堿的提取率均有較大的影響，分別以黃酮含量、生物堿含量、透光率作為考察指標，則可得到三個優化條件分別為A3B2C1、A2B3C2、A1B2C1，由表4驗證實驗可得當實驗條件為A3B2C1時得到黃酮含量高于另外兩種條件下的黃酮含量，且生物堿和透光率相差較小，故綜合考慮各種因素，最終選定A3B2C1即浸提溫度90℃、浸提時間15min、浸提水茶比100∶1作為最佳熱水浸提條件。

2.2 荷葉茶水提物微波浸提實驗結果

根據前期預實驗對微波功率、微波水茶比、微波時間這三個單因素的研究，這三個因素對荷葉中黃酮、生物堿、透光率均有一定影響，為了選擇出最佳的工藝條件，本實驗采用L9（33）正交實驗進行優選，正交實驗結果見表5。

表3 熱水浸提正交實驗結果Table 3 The orthogonal experiment results of hot water extraction

表4 熱水浸提正交優化驗證實驗Table 4 The certification test for the hot water extraction orthogonal experiment

從表5分析可得出影響荷葉茶水提物黃酮提取效果的各因素依次為微波功率＞水茶比＞微波時間，影響生物堿提取效果的因素依次為微波時間＞功率＞水茶比，影響荷葉茶水提物透光率的因素依次為微波功率＞水茶比＞微波時間。相對而言微波功率對于荷葉茶水提物黃酮提取率影響較大，微波時間對于荷葉茶水提物生物堿的提取效果具有顯著地作用，分別以黃酮含量、生物堿含量、透光率作為考察指標，則可得到三個優化條件分別為A3B3C1、A1B2C2、A1B3C1，由表6驗證實驗結果可得當實驗條件為A3B3C1時，黃酮含量明顯高于另外兩種條件下的黃酮含量，透光率有略微降低，生物堿含量相對于條件A1B2C2降低2.56mg/g，最終選定A3B3C1即微波功率700W，水茶比150∶1，微波時間3min，作為最佳微波浸提條件。

2.3 微波浸提與熱水浸提的比較

由前期實驗分別得到了微波浸提和熱水浸提的最優條件，比較了兩種浸提方法的各項指標，從表4、表6和表7中我們可以看出，微波浸提最優條件A3B3C1相對于熱水浸提最優條件A3B2C1下浸提得到的荷葉水提物中黃酮含量略有提高，生物堿含量明顯增加，透光率明顯減低，這主要是因為微波加熱穿透力強，加熱速率增大，荷葉中的有效成分的滲透、擴散、溶解速度加快，所以提取物含量較高；但透光率、色澤、感官相對于熱水浸提較低，這主要是由于微波加熱速率快，茶湯溫度太高而加速氧化過程，導致荷葉茶水提物色澤變深，茶湯渾濁，產生一種異味，可進一步通過添加抗氧化劑防止茶湯的氧化褐變。

表5 微波浸提正交實驗結果Table 5 The orthogonal experiment results of microwave extraction

表6 微波輔助浸提正交優化驗證實驗Table 6 The certification test for the microwave extraction orthogonal experiment

3 結論

3.1 通過優化實驗得到兩種不同浸提方法的最優實驗條件：熱水浸提工藝條件為浸提溫度90℃、浸提時間15min、浸提水茶比100∶1時，荷葉茶水提物中黃酮含量達到146.28mg/g，生物堿含量達到11.56mg/g，荷葉茶水提物透光率99.00%；微波浸提工藝條件為微波時間3min，微波功率700W，水茶比150∶1時，荷葉茶水提物中黃酮含量達到146.39mg/g，生物堿含量達到20.52mg/g，荷葉茶水提物透光率85.11%。

3.2 綜合比較了兩種方法，微波浸提具有較好的浸提效果，充分利用了微波的熱效應，但微波浸提得到的荷葉茶水提物透光率偏低，色澤略微加深，有點異味，這主要是由于微波加熱溫度過高導致荷葉茶水提物氧化褐變，如何既能保持較好的浸提效果又能提高茶湯的澄清度和感官評分需要后期的繼續研究。

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Comparison of different extraction technology of lotus leaf tea

LIU Wen-juan，FAN Liu-ping*
（School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

Lotus leaf tea was prepared with dry leaves as raw material，hot water extraction process and microwave extraction process were used to compare the effect to the alkaloids，flavonoids content and transmission rate of lotus leaf tea.The orthogonal extraction process was based on the single factor experiment.In hot water extraction，when the extraction temperature 90℃，extraction time 15min，extraction ratio 100∶1，lotus leaf tea extracts flavonoids was 146.28mg/g，alkaloid content was 11.56mg/g，the transmittance was 99.00%.While in microwave extraction，when the microwave time 3min，microwave power 700W，extraction ratio 150∶1，lotus leaf tea extracts flavonoids was 146.39mg/g，alkaloid content was 20.52mg/g，the transmittance was 85.11%.The results showed that the microwave extraction had better effects than hot water extraction.

lotus leaf tea；microwave extract；alkaloids；flavonoids

TS201.1

B

1002-0306（2014）14-0305-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.14.059

2013－10－10 *通訊聯系人

劉文鵑（1986-），女，在讀碩士研究生，研究方向：食品工程。

公益性行業（農業）科研專項（201303073-2-1）。