CN111134226A - 一种杜仲速溶茶 - Google Patents
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Abstract
本申请属于农产品加工技术领域，具体涉及一种杜仲速溶茶专利申请事宜。该速溶茶制备工艺流程为：杜仲叶→干燥、粉碎→酶解浸提→过滤去渣、离心提纯、冷冻干燥→速溶茶成品。酶解浸提时，以杜仲叶粉末质量计，每100g杜仲叶粉末，添加各生物酶量为，纤维素酶：果胶酶：单宁酶：蛋白酶=0.16~0.20 g：0.01~0.05g：0.01~0.05g：0.11~0.15 g。本申请中，发明人通过对于杜仲叶酶解过程中相关酶解体系优化，较为完整且较好获得了杜仲叶的有效成分，进一步将其作为杜仲速溶茶的有效成分后，可以较好发挥杜仲茶的保健效果，对于促进杜仲产业发展具有较好的实用价值。
Description
技术领域
本申请属于农产品加工技术领域，具体涉及一种杜仲速溶茶专利申请事宜。
背景技术
杜仲（Eucommia ulmoides），又名胶木，是一种中国特有植物。药用杜仲，为杜仲的干燥树皮，是一种名贵的滋补药材，在中医药领域应用十分广泛。正是基于杜仲的药用价值，近年来利用杜仲叶为原料，开发了一种杜仲茶饮品，其采用传统茶叶加工及中药饮片加工方法制作而成，因其具有一定的调节血压、恢复血管弹性、保护心脑等保健性功效，因此得到了广大消费者认可。
但对现有杜仲茶研究表明，由于现有杜仲茶利用杜仲叶加工制成，实际浸泡时，杜仲叶中的有效成分溶出有限，并未充分发挥杜仲的药效，因此极有必要对现有杜仲茶加工方法进行进一步改进，或者开发新形式的杜仲茶产品，从而进一步发挥杜仲的保健功效。
发明内容
本申请目的在于提供一种杜仲速溶茶，从而为相关杜仲产业的发展奠定一定技术基础。
本申请所采取的技术方案详述如下。
一种杜仲速溶茶，其制备工艺流程为：杜仲叶→干燥、粉碎→酶解浸提→过滤去渣、离心提纯、冷冻干燥→速溶茶成品，具体通过如下步骤制成：
（1）采摘杜仲叶，并干燥、粉碎
采摘杜仲鲜叶（优选采摘7~8月左右成熟鲜叶，此时叶片有效内容物含量较高），除杂，清洗，然后充分干燥，最后粉碎过40~80目筛；
（2）酶解浸提
将步骤（1）中粉碎后杜仲叶粉末加入清水中，混合均匀后，加入复合酶，35~55℃酶解处理30~60min；
所述复合酶，为纤维素酶、果胶酶、单宁酶和蛋白酶混合物；
以杜仲叶粉末质量计，每100g杜仲叶粉末，添加各生物酶量为，纤维素酶：果胶酶：单宁酶：蛋白酶= 0.16~0.20 g：0.01~0.05g：0.01~0.05g ：0.11~0.15 g；
优选配比为：纤维素酶：果胶酶：单宁酶：蛋白酶=0.18g：0.01g：0.03g：0.15 g；
（3）制备速溶茶成品
将步骤（2）中酶解处理后混合物在沸水中保温3~10min灭酶活，此提取出的液体为浸出液；将浸出液用不小于300目滤布过滤后，粗滤后液体为茶汤；
对茶汤进行离心纯化，离心转速为6000-8000 r/min；
离心后，取上清液置于冷冻干燥机中冻干成粉后即为本申请所提供杜仲速溶茶成品，成品水分含量≤6%；冷冻干燥过程中，冷冻干燥条件参数为：-25 ℃、压力15 Pa。
本申请中，发明人通过对于杜仲叶酶解过程中相关酶解体系优化，较为完整且较好获得了杜仲叶的有效成分物质，进一步将其作为杜仲速溶茶的有效成分后，可以较好发挥杜仲茶的保健效果，对于促进杜仲产业发展具有较好的实用价值。
附图说明
图1蛋白酶制剂添加量与水浸出物含量之间关系；
图2单宁酶制剂添加量与水浸出物含量之间关系；
图3果胶酶制剂添加量与水浸出物含量之间关系；
图4纤维素酶制剂添加量与水浸出物含量之间关系；
图5 30min处理时间下蛋白酶添加量与绿原酸浸出量之间关系；
图6 30min处理时间下单宁酶添加量与绿原酸浸出量之间关系；
图7 30min处理时间下果胶酶添加量与绿原酸浸出量之间关系；
图8 30min处理时间下纤维素酶添加量与绿原酸浸出量之间关系。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请做进一步的解释说明。在介绍具体实施例前，就下述实施例中涉及具体实验材料、实验试剂、实验设备等背景情况简要说明如下。
实验材料：
杜仲叶样品，由灵宝帅华牧业有限责任公司提供，采集后仔细挑选，去除杂叶、黄叶，清洗干净后，在通风良好处摊晾至皮软状态，装袋、并阴凉处保存备用；
实验试剂：
芦丁（纯度≥95.0%），北京来莱宝技有限公司产品；
绿原酸标准品，中国食品药品鉴定院产品；
中性蛋白酶（酶活≥40万U/g）、果胶酶（酶活≥120万U/g）、纤维素酶（酶活≥1万U/g）、单宁酶（酶活≥10万U/g），佳味源实业有限公司产品；
其他浓盐酸、NaOH、三氯化铝、乙酸、无水乙酸钠、无水乙醇、硼酸等，均为分析纯规格，均为化学实验常用试剂，不再赘述；
实验仪器：
MA150型电子水分分析仪，startouriusAG, Goettingen, Germany；
LH-08B连续流粉碎机：长沙市中胜制药机械厂（湖南）；
UV-1100紫外可见分光光度计-上海美谱达仪器有限公司。
实施例
本申请所提供的杜仲速溶茶，其制备工艺流程为：采摘杜仲叶，并干燥、粉碎→酶解浸提→过滤去渣、离心提纯、冷冻干燥→速溶茶成品，具体制备步骤简要介绍如下。
（一）采摘杜仲叶，并干燥、粉碎
采摘8月中旬的杜仲鲜叶，除杂，清洗，然后充分干燥，最后粉碎过40~80目筛；
（二）酶解浸提
将步骤（1）中粉碎后杜仲叶粉末加入清水中，混合均匀后，加入复合酶进行酶解浸提。
为确定合适的酶解浸提工艺，发明人以不同类型生物酶、不同用量比例为例进行了实验探索，具体实验设计及实验过程简要介绍如下。
实验设计及过程：
精确称取若干份10g杜仲叶粉末（精确到0.001），分为6个实验组别（每5个样品为一组），其中一组为空白对照组（同时做3个平行）；
单因素实验设计：
分别将1g不同酶制剂溶于100ml水中，配置成10g/L的酶溶液母液；然后分别抽取母液5ml、10ml、15ml、20ml加入杜仲叶粉末中（100g杜仲叶末的酶制剂的添加量为0.05 g、0.10g、0.15 g、0.20 g。），然后加入纯净水制成茶水质量比1：30；
水浴加热，根据不同实验组别，条件分别设置为：30min、35℃，30min、45℃，30min、55℃，60min、35℃，60min、45℃，60min、55℃。
多因素正交试验设计
在单因素试验结果基础上，各取 3 个水平进行正交设计试验，正交设计因素和水平如表1所示。
表1，正交设计因素和水平
指标测定：
茶水浸出物测定参考如下方法进行测定：
水浴后的混合液趁热过滤（120℃±2℃的恒温干燥处理1h并冷却至室温后的300目滤布），对滤渣进行再次浸提，按原杜仲叶量加纯净水，料水比1：10，40 ℃浸提30 min后再次过滤，用水清洗数次（最终料液比1：50），将茶渣连同已知质量质量的滤布移入烘皿内， 120℃±2 ℃恒温干燥箱处理1 h，冷却1h后再烘1 h，立即移入干燥器内冷却至室温，称重，然后按以下公式计算酶处理后的茶水浸出物：
式中：m0——样品质量，单位为克（g）；m1——干燥后茶渣质量，单位为克（g）；ω——样品干物质含量（质量分数），%；
水溶性糖测定参考如下方法进行测定：
取10ml茶汤于250ml三角瓶中，加入2ml浓盐酸，沸水浴30分钟，然后用流动水冷却到室温，加入2~3滴酚酞指示剂，用1 mol/L的NaOH中和至微红，用1 mol/L的盐酸回滴至红色刚好消失。吸取10ml 1N的NaOH加入三角瓶中，再加10滴 H2O2 ，摇匀，煮沸2~3min，用流动水冷却，滴加酚酞指示剂2~3滴，立即用1N的盐酸进行反滴定，当溶液有红色变为无色即为反应终点，记录盐酸用量，按以下公式计算出水溶性糖：
式中：T——每ml 1N盐酸相当的葡萄糖克数（0.064673）；V1——25mlNaOH相应的HCl的ml数；V2——滴定时所消耗HCl的ml数；W——样品质量；
绿原酸含量测定：
取茶汤10ml，稀释10倍后用紫外可见分光光度计在330nm处测其吸光度，记录数据，并计算绿原酸含量。计算公式如下：
式中：A——330nm处的吸光度。
实验结果：
（1）蛋白酶对水浸出物含量的影响
一般而言，杜仲茶叶中含有大约10%-20%的蛋白质，其中只有1%-2%是可溶于茶汤的，其余绝大多数为非水溶性的。基于此原因，发明人利用蛋白酶进行了单因素酶解实验，以期提高茶汤中氨基酸含量和提高杜仲叶及杜仲叶蛋白的利用价值，同时改善茶汤品质。
基于蛋白酶的单因素酶解浸提结果如图1、图5所示。
从图1中的水溶性物质总含量效果可以看出，在不同酶解温度（35℃、45℃、55℃）条件下，随着蛋白酶添加量增加，水浸出物含量也逐渐增加，但酶用量相同情况下，55℃酶解效果显然较优。但55℃酶解条件下，随蛋白酶添加量增加，水浸出物含量则呈先升高后降低趋势，分析认为其原因一方面是随蛋白酶添加量增加，蛋白酶的底物不足；另一方面由于蛋白酶用量过多时，酶本身与提取出来的茶多酚、咖啡碱等成分形成络合物而沉淀下来。总体而言，在酶解时间（30min）相同条件下，以水浸出物含量作为指标时，最近酶解温度为55℃左右，蛋白酶用量为0.15 g/100g。
而从图5中的绿原酸含量效果可与看出，35℃、45℃酶解温度下，处理组绿原酸浸出量随着蛋白酶添加量增加呈逐渐上升趋势，添加量为0.20g/100g时浸出量高于对照组。55℃酶解温度下，处理组绿原酸浸出量随着蛋白酶添加量增加呈先升高后降低趋势，添加量为0.05 g/100g时浸出量最高，为52.04 mg/g，其处理与对照组（酶制剂添加量为0）相比差异不大。除0.05g/100g添加量外，其他相同蛋白酶添加量之间存在温度越高，绿原酸浸出量越低，这可能是高温破坏了浸出的绿原酸（绿原酸高温见光易分解，提高温度能增加绿原酸纯品的溶解度）。蛋白酶添加量越大，绿原酸浸出物越少。总体上，当蛋白酶在温度35℃，添加量0.20 g/100g时绿原酸的浸出量最大，为53.15 mg/g。
（2）单宁酶对水浸出物含量的影响
近年来由于透明包装材料（例如塑料瓶或者玻璃瓶）的大量使用，饮料的透明度比以往有更高的要求，因此，对于防止茶饮料产生冷浑浊的技术要求也得到了明显重视。一般而言，茶饮料产生茶乳酪沉淀的原因是茶水中的咖啡因与儿茶素或者是以茶黄素等为核心所形成的不溶性复合物。而防止产生沉淀的方法包括原料茶叶的选择、适当的抽提条件、膜过滤处理、降低水溶性固形物的浓度等。但不管是哪一个方法都会使茶叶的特有成分咖啡因和儿茶素类的含量下降，而添加糖类虽然可抑制沉淀生成，但也存在增加热量等问题。
单宁酶，又称单宁酯酰水解酶（Tannase），可以水解没食子酸单宁中的酯键和缩酚羧键，生成没食子酸和葡萄糖，也是解决茶乳酪沉淀的一种常用的“专一酶”。基于此，发明人利用单宁酶进行了单因素浸提实验，结果如图2、图6所示。
由图2中的水溶性物质总含量效果可以看出，随着单宁酶添加量增加，水浸出物含量呈上升趋势，35℃、45℃条件下，添加0.20 g/100g单宁酶水浸出物含量急剧上升，55℃条件下，添加单宁酶组与对照组（酶制剂添加量为0 g/100g）相比水浸出物含量升高显著，但是各处理组之间变化不明显。当单宁酶添加量为0.20 g/100g时，各温度处理的水浸出物含量达最大值，其中45℃值最高。说明30min酶解时间下，单宁酶最佳添加量是0.20 g/100g，酶解温度为45℃。而实际生产过程中，要考虑酶制剂添加量和热力消耗是两个因素的经济成本，如果温度升高到55℃，酶制剂的添加量0.05 g/100g时效益值最大。
而从图6中的绿原酸含量效果可与看出，35℃、45℃酶解温度下，绿原酸浸出量随着单宁酶添加量增加呈先升高后降低趋势，添加量为0.05 g/100g时浸出量最高，但是与对照相比，低于对照。55℃酶解温度下，处理组绿原酸浸出量随着蛋白酶添加量增加呈先降低后升高再降低趋势，添加量为0.15 g/100g时浸出量最高，为50.37 mg/g，高于55℃的对照，与35℃、45℃对照相比差异不显著。总体而言，单宁酶最佳使用条件为温度55℃，添加量0.15 g/100g。
（3）果胶酶对水浸出物含量的影响
果胶酶主要作用于细胞壁中的果胶，通过对于果胶的水解，可破坏由蛋白质、茶多盼和果胶等碳水化合物所形成的悬浮颗粒的稳定体系，使得茶汤澄清。基于此，利用果胶酶的单因素酶解浸提实验结果如图3、图7所示。
由图3中的水溶性物质总含量效果可以看出，处理组水浸出物含量均大于对照组（酶制剂添加量为0 g/100g），说明果胶酶有助于杜仲叶中水溶物质的渗出。经过30min酶解， 35℃、45℃酶解条件下，水浸出物含量呈逐渐升高趋势，添加0.20 g/100g果胶酶时水浸出物含量最大，且相同酶浓度条件下45℃比35℃时水浸出物含量大。55℃条件下，水浸出物含量呈先上升后降低趋势，添加0.10 g/100g果胶酶时，水浸出物含量达到最大值。并且相同剂量酶制剂处理， 45℃和55℃条件下的水浸出物含量差异不大。总体而言，果胶酶的最佳使用条件为添加量0.20 g/100g、酶解温度45℃。但是，实际操作过程中发现，只用果胶酶处理后过滤难度非常大，且添加量越大，过滤越困难。因此果胶酶的最佳使用条件为添加量0.05 g/100g、酶解温度45℃。
而从图7中的绿原酸含量效果可与看出，35℃、45℃和55℃酶解温度下，绿原酸浸出量随着果胶酶添加量增加呈先升高后降低趋势，添加量为0.05 g/100g时浸出量最高与对照相比，除0.05 g/100g外均低于对照。图7显示，除0.05 g/100g外，同等果胶酶添加量下，温度越高绿原酸浸出量越低。总体上，45℃时0.05 g/100g果胶酶添加量绿原酸浸出量最多，为47.16 mg/g。因此，果胶酶最佳使用条件为温度45℃，添加量0.05 g/100g。
（4）纤维素酶对水浸出物含量的影响
纤维素酶是一类水解纤维素中的β-葡萄糖苷键并生成葡萄糖的酶的总称，主要组分包括：内切型葡聚糖酶（主要产物是可溶的纤维糊精、纤维二糖和纤维三糖）、外切型葡聚糖酶（主要产物是可溶的纤维糊精和纤维二糖）、纤维二糖酶（产物是葡萄糖）。由于杜仲叶中纤维素含量较高，通过对其进行针对性酶解处理，可进一步提高茶汤的营养价值。基于此，利用纤维素酶的单因素酶解浸提实验结果如图4、图8所示。
由图4中的水溶性物质总含量效果可以看出，处理组水浸出物含量均大于对照组（酶制剂添加量为0 g/100g），说明纤维素酶有助于杜仲叶中水溶物质的渗出。经过30min酶解， 35℃、45℃、55℃酶解条件下，水浸出物含量呈逐渐升高趋势，且相同酶浓度条件下温度越高水浸出物含量大，添加0.20 g/100g纤维素酶时水浸出物含量最大，45℃和55℃条件下的水浸出物含量差异不大。说明纤维素酶的最佳使用条件为添加量0.20 g/100g、酶解温度45℃。
而从图8中的绿原酸含量效果可与看出，35℃酶解温度下，绿原酸浸出量随着纤维素酶添加量增加呈逐渐升高趋势，添加量为0.20 g/100g时浸出量为52.49 mg/g，与对照相比，处理组高于对照组。45℃酶解温度下，绿原酸浸出量随着纤维素酶添加量增加呈先升高后降低趋势，55℃酶解温度下，处理组绿原酸浸出量随着纤维素酶添加量增加呈逐渐降低趋势，均低于对照。除对照组外，同等酶添加量下各处理组绿原酸浸出量随温度升高而降低。由图8可知，纤维素酶最佳使用条件为温度35℃，添加量0.05 g/100g。
（5）正交试验情况
基于上述单因素实验结果，在利用复合酶进行酶解浸提处理时，综合考虑情况下，最佳使用温度设定为45℃，具体实验结果如下表2所示。
表2，正交试验结果
对上表分析可以看出，影响水浸出含量和绿原酸浸出量的因素主次排序为：蛋白酶＞果胶酶＞单宁酶＞纤维素酶；各种酶制剂的最佳添加量分别为：蛋白酶0.15 g/100g、单宁酶0.03 g/100g或0.05 g/100g，果胶酶0.01 g/100g或0.05 g/100g，纤维素酶0.18 g/100g或0.20 g/100g。
结合经济成本，实际生产过程过，每100g杜仲叶粉末中添加的各生物酶用量为：蛋白酶量 0.15 g/100g、单宁酶0.03 g/100g、果胶酶0.01 g/100g，纤维素酶0.18 g/100g。
（6）杜仲速溶茶主要成分分析
按照正交试验测得的复合酶制剂最佳配比（蛋白酶量 0.15 g/100g、单宁酶0.03 g/100g、果胶酶0.01 g/100g，纤维素酶0.18 g/100g）对杜仲叶粉末进行酶解处理（茶水比1:50），之后测定其化学成分，与不经酶解的进行对比，结果如表下3（结果的%指的是所测成分占杜仲叶重量的百分比，如绿原酸4.13%指杜仲叶中有4.13%绿原酸）。
表3 杜仲速溶茶主要品质化学成分的含量(%)
从上述成分测定结果可以看出，经过生物酶解后，绿原酸、黄酮等有效成分含量都得到了明显提升，可进一步提升杜仲茶的营养价值。
Claims (7)
1.一种制备杜仲速溶茶用生物酶组合物，其特征在于，该生物酶由纤维素酶、果胶酶、单宁酶和蛋白酶复配组合而成，
以质量比计，各生物酶比例为，纤维素酶：果胶酶：单宁酶：蛋白酶= 0.16~0.20 g：0.01~0.05g：0.01~0.05g ：0.11~0.15 g。
2.如权利要求1所述制备杜仲速溶茶用生物酶组合物，其特征在于，各生物酶比例为，纤维素酶：果胶酶：单宁酶：蛋白酶=0.18g：0.01g：0.03g：0.15 g。
3.利用权利要求1所述制备杜仲速溶茶用生物酶组合物所制备杜仲速溶茶，其特征在于，制备工艺流程为：杜仲叶→干燥、粉碎→酶解浸提→过滤去渣、离心提纯、干燥→速溶茶成品，具体通过如下步骤制成：
（1）采摘杜仲叶，并干燥、粉碎
采摘杜仲鲜叶，除杂、清洗、干燥、粉碎；
（2）酶解浸提
将步骤（1）中粉碎后杜仲叶粉末加入清水中，混合均匀后，加入复合酶，35~55℃酶解处理30~60min；
以杜仲叶粉末质量计，每100g杜仲叶粉末，添加各生物酶量为，纤维素酶：果胶酶：单宁酶：蛋白酶= 0.16~0.20 g：0.01~0.05g：0.01~0.05g ：0.11~0.15 g；
（3）制备速溶茶成品
将步骤（2）中酶解处理后混合物灭酶活，此提取出的液体称为浸出液；将浸出液过滤后，此液体称为茶汤；
对茶汤进行离心纯化，取上清液干燥后即为本申请所提供杜仲速溶茶成品。
4.如权利要求3所述杜仲速溶茶，其特征在于，步骤（2）中，每100g杜仲叶粉末，添加各生物酶量为，纤维素酶：果胶酶：单宁酶：蛋白酶= 0.18g：0.01g：0.03g：0.15 g。
5.如权利要求3所述杜仲速溶茶，其特征在于，步骤（3）中，干燥时，采用冷冻干燥机进行干燥，冷冻干燥条件参数为：-25 ℃、压力15 Pa。
6.权利要求3所述杜仲速溶茶的制备方法，其特征在于，工艺流程为：杜仲叶→干燥、粉碎→酶解浸提→过滤去渣、离心提纯、干燥→速溶茶成品，具体步骤为：
（1）采摘杜仲叶，并干燥、粉碎
采摘杜仲鲜叶，除杂、清洗、干燥、粉碎；
（2）酶解浸提
将步骤（1）中粉碎后杜仲叶粉末加入清水中，混合均匀后，加入复合酶，35~55℃酶解处理30~60min；
以杜仲叶粉末质量计，每100g杜仲叶粉末，添加各生物酶量为，纤维素酶：果胶酶：单宁酶：蛋白酶= 0.16~0.20 g：0.01~0.05g：0.01~0.05g ：0.11~0.15 g；
（3）制备速溶茶成品
将步骤（2）中酶解处理后混合物灭酶活，此提取出的液体称为浸出液；将浸出液过滤后，此液体称为茶汤；
对茶汤进行离心纯化，取上清液干燥后即为本申请所提供杜仲速溶茶成品。
7.如权利要求6所述杜仲速溶茶的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，干燥时，采用冷冻干燥机进行干燥，冷冻干燥条件参数为：-25 ℃、压力15 Pa。
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