草珊瑚茶加工工藝及質(zhì)量評(píng)價(jià)

張曉元，陳雄，蔡偉賢，吳暉,3

（1.華南理工大學(xué)工業(yè)技術(shù)研究總院，廣東廣州 510640）（2.韶關(guān)市華工高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院，廣東韶關(guān) 512000）（3.華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東廣州 510640）

草珊瑚（Sarcandra glabra(Thunb.) Nakai）又叫腫節(jié)風(fēng)、九節(jié)茶、接骨木、節(jié)骨茶等，具有清熱涼血、活血消斑、祛風(fēng)通絡(luò)等功效[1]。草珊瑚主要分布于廣東、廣西、福建、浙江、江西、云南等地，目前以林下人工栽培種植較多[2]。在廣東乳源，規(guī)?；牧窒路律鷳B(tài)種植近20年歷史，民間零星種植的歷史更早。對(duì)草珊瑚的研究主要在化學(xué)成分及藥用價(jià)值上[3]。草珊瑚的功能性成分為倍半萜類、黃酮類、香豆素類、有機(jī)酸類、多糖及揮發(fā)油類，具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化等作用[4]。在瑤藥中，草珊瑚還是一種重要且常用的跌打藥[5]。

草珊瑚常以冬季采收全植物曬干或陰干后提取加工為浸膏，用于中成藥生產(chǎn)。在廣式?jīng)霾柚校萆汉髋c其他原料進(jìn)行配伍，對(duì)感冒病癥具有緩解作用[6]。民間有將草珊瑚嫩葉作為一種茶葉煮水飲用，對(duì)慢性咽炎和扁桃體炎等具有明顯的控制作用[7,8]。

研究表明，不同干燥方式對(duì)草珊瑚藥材的藥性成分和主要活性成分有較大影響[9,10]。但目前草珊瑚茶的加工相關(guān)技術(shù)（如干燥工藝技術(shù)等）對(duì)草珊瑚主要成分及揮發(fā)性成分的影響尚不明確。草珊瑚幼嫩葉的藥效成分含量是傳統(tǒng)的草珊瑚藥材的數(shù)倍多，本研究以草珊瑚的幼嫩葉，以揉捻、凋萎、發(fā)酵和干燥的工藝，獲得草珊瑚茶，采用高效液相色譜法、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法，對(duì)在不同干燥加工工藝條件下，綠原酸、異嗪皮啶和迷迭香酸3種有效成分和揮發(fā)性成分的差異進(jìn)行研究，結(jié)合感官評(píng)價(jià)、香氣評(píng)價(jià)等分析，揭示加工工藝對(duì)草珊瑚茶主要成分變化的影響，為藥食同源草珊瑚茶的深加工和綜合利用等提供技術(shù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 主要儀器設(shè)備

Wates e2695高效液相色譜儀、Waters e2998 PAD紫外檢測(cè)器，美國(guó)Waters公司；Agilent 7890A 5975C型氣質(zhì)聯(lián)用儀，美國(guó)Agilent公司；Turbomatrix 16型全自動(dòng)頂空進(jìn)樣器，美國(guó)PerkinElmer公司；BSA224S分析天平，德國(guó)賽普利斯公司；GZX-9030MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅公司；SCIENTZ-12N冷凍干燥機(jī)，寧波新芝公司。

1.1.2 試劑

甲醇和乙腈為色譜純；磷酸為優(yōu)級(jí)純；異嗪皮啶，成都曼思特生物科技有限公司；迷迭香酸，中國(guó)食品藥品檢定研究院；綠原酸，廣州佳途科技股份有限公司。

1.1.3 材料

草珊瑚幼嫩葉采集于廣東省韶關(guān)市，系人工仿生態(tài)林下?lián)嵊?。?jīng)廣東藥科大學(xué)曾令杰教授鑒定為金粟蘭科植物草珊瑚[Sarcandra glabra(Thunb.) Nakai]的干燥全草。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 草珊瑚茶加工

將草珊瑚嫩葉或頂芽葉采集后凈選葉片。室溫（20～25 ℃）下攤晾3～5 h散失水分，取嫩葉進(jìn)行制茶。經(jīng)揉捻后發(fā)酵2～3 h，采用不同方式進(jìn)行干燥（室溫陰干；室外曬干；真空冷凍干燥；45 ℃、80 ℃、105 ℃烘干）。以不經(jīng)加工的草珊瑚嫩葉進(jìn)行室溫陰干作為傳統(tǒng)干燥方式進(jìn)行對(duì)比。

1.2.2 感官評(píng)價(jià)

參照GB/T 23776-2018《茶葉感官審評(píng)方法》對(duì)茶進(jìn)行感官評(píng)價(jià)（見(jiàn)表1）[11]。分別稱取六種不同加工干燥方式的草珊瑚3 g，放于特定茶杯中，加入沸水150 mL，加蓋，沖泡5 min后開(kāi)湯，先查看外形，后聞香氣，再看湯色，嘗滋味，最后評(píng)葉底，記錄評(píng)語(yǔ)及評(píng)分以反映其香氣感官品質(zhì)特征。

表1 感官評(píng)定分?jǐn)?shù)表Table 1 Score of sensory evaluation

百分制打分評(píng)判草珊瑚茶的外形、湯色、香氣、滋味和葉底五項(xiàng)。感官評(píng)審人員選取接受過(guò)培訓(xùn)的食品或茶學(xué)專業(yè)人員20人參與評(píng)分，評(píng)分結(jié)果取平均值。后各項(xiàng)分別加權(quán)外形25%、湯色10%、香氣25%、滋味30%及葉底10%，最終得分等于各項(xiàng)因子所得分?jǐn)?shù)乘以各自的權(quán)數(shù)所得的總和，品質(zhì)優(yōu)異者在80分以上，品質(zhì)中等者在70分以上，品質(zhì)較差者在60分以下。

1.2.3 主要成分測(cè)定

綠原酸、異嗪皮啶和迷迭香酸的測(cè)定參考《中國(guó)藥典》2020版[1]，色譜條件：色譜柱為C18柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動(dòng)相：A 0.1%磷酸溶液，B乙腈；梯度洗脫：0～8 min，90% A；8～13 min，85% A；13～43 min，60% A；43～48 min，30% A；48～51 min，90%A；51～56 min，90% A。檢測(cè)波長(zhǎng)：342 nm；柱溫：30 ℃；流速：1 mL/min；進(jìn)樣量：10 μL。

1.2.4 揮發(fā)性成分測(cè)定

氣相色譜條件參考方法[12,13]：DB-5MS石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：初始溫度60 ℃，以20 ℃/min升溫至120 ℃，保持1 min，再以2 ℃/min升溫至160 ℃，保持2 min，以25 ℃/min升溫至280 ℃，保持5 min；柱壓力12 psi，恒壓模式；進(jìn)樣口溫度260 ℃，分流比10:1，進(jìn)樣量1 μL。質(zhì)譜方法：EI源、70 eV，離子源溫度230 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃，掃描質(zhì)量范圍50～550m/z。

取干燥的草珊瑚茶3.0 g，粉碎后加入10 mL蒸餾水于頂空進(jìn)樣瓶中密封。頂空自動(dòng)進(jìn)樣器參數(shù)為恒壓模式，壓力16 psi，爐溫80 ℃，取樣針溫度105 ℃，傳輸線溫度220 ℃。

以Mass Hunter軟件分析揮發(fā)性成分，利用NIST 11譜庫(kù)中的匹配度、保留時(shí)間和保留指數(shù)對(duì)質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索定性。以面積歸一化法計(jì)算各組分相對(duì)含量。

1.2.5 揮發(fā)性成分香氣評(píng)價(jià)

相對(duì)氣味活度（ROVA）可反映揮發(fā)性成分對(duì)整個(gè)系統(tǒng)香氣的貢獻(xiàn)程度。對(duì)揮發(fā)性成分的ROVA值進(jìn)行測(cè)定，可以評(píng)價(jià)不同加工方式對(duì)草珊瑚茶風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度。風(fēng)味物質(zhì)的貢獻(xiàn)程度采用相對(duì)含量進(jìn)行計(jì)算，即相對(duì)氣味活度值（ROVA）。定義系統(tǒng)中揮發(fā)性風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的組分ROVA=100，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的ROVA值均在0～100之間，且ROVA值越大，表明該化合物對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)越大。一般認(rèn)為，1＜ROVA≤100為系統(tǒng)中關(guān)鍵的揮發(fā)性成分，0.1＜ROVA≤1為系統(tǒng)中具有修飾作用的成分，ROVA≤0.1為系統(tǒng)中潛在的成分。ROVA的計(jì)算公式如下[14]：

式中：

ROVAi——成分對(duì)整體的相對(duì)氣味活度值；

OAVi——樣品中風(fēng)味貢獻(xiàn)的組分；

OAVmax——樣品中總體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的組分；

rci——該成分的相對(duì)含量；

rcmax——系統(tǒng)中對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的成分的相對(duì)含量；

Ti——該成分的感覺(jué)閾值；

Tmax——系統(tǒng)中對(duì)揮發(fā)性成分貢獻(xiàn)最大的成分感覺(jué)閾值。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析處理

以SPSS 19.0和Orgin 9.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖，單因素方差法進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)均采用3次平行處理，組間差異采用S-N-K法。

2 結(jié)果與討論

2.1 草珊瑚茶茶湯及感官品質(zhì)分析

2.1.1 草珊瑚茶茶湯色澤分析

將草珊瑚嫩葉經(jīng)在相同溫度下經(jīng)過(guò)萎凋、揉捻及發(fā)酵后經(jīng)過(guò)不同的干燥處理制得茶，經(jīng)沸水沖泡后如上（見(jiàn)圖1）。從茶湯的色澤可以看出，冷凍干燥法茶湯色淺黃透亮，整體顏色偏淡，自然曬干和45 ℃干燥色深發(fā)暗，80 ℃干燥與105 ℃干燥色澤色度適中，顏色偏亮，說(shuō)明不同干燥溫度對(duì)茶湯的色澤差異性較為明顯。

圖1 不同干燥方法草珊瑚茶沖泡的湯色Fig.1 Comparison of different drying methods of Sarcandra glabra tea brewing color

2.1.2 草珊瑚茶感官品質(zhì)分析

不同干燥方式的草珊瑚茶在外形，湯色，香氣，滋味和葉底上得分見(jiàn)表2。從綜合得分來(lái)看，45 ℃干燥，80 ℃干燥和冷凍干燥得分較高，以室溫陰干和自然曬干的得分相比最低。在湯色、香氣和滋味方面，室溫陰干，自然曬干和45 ℃烘干湯色較為深沉，凈度稍差，口感濃醇。80 ℃和105 ℃所制得草珊瑚色澤較為清澈明亮，滋味清爽，質(zhì)感偏硬。研究表明，采用高溫烘干法，水分去除較快，香味突出，但也有一些異雜味產(chǎn)生，堆味較重[15]。冷凍干燥所制草珊瑚茶滋味略苦澀，香氣較淡，葉底完整質(zhì)感偏脆。冷凍干燥法能夠保留葉片原有的形態(tài)結(jié)構(gòu)，以及對(duì)葉片的熱敏感物質(zhì)及葉綠素、類胡蘿卜素等色素有極好的保留效果，極大豐富了茶的形狀、口感和色澤[16]。綜上，以45 ℃干燥和冷凍干燥有最適的口感和風(fēng)味。

表2 草珊瑚不同干燥方法感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)表Table 2 Sensor analysis of different drying methods of Sarcandra glabra

2.2 草珊瑚中3種有效成分含量變化分析

草珊瑚不同干燥方式下三種有效成分的含量見(jiàn)表3。真空冷凍干燥法三種有效成分含量與其他干燥方式差異性極顯著（P＜0.01）。相比于室溫陰干，真空冷凍干燥的草珊瑚茶綠原酸含量為室溫陰干下的14.3倍，異嗪皮啶為2.04倍，迷迭香酸為7.99倍。冷凍干燥能使植物細(xì)胞被快速冷凍失活，在真空條件下水分被直接升華，酚酸類和香豆素類有效成分得以極大保留。研究表明，中藥材冷凍干燥技術(shù)使得干燥在低溫和稀薄空氣中進(jìn)行，因此可避免常見(jiàn)干燥加工過(guò)程中物料熱敏性成分的破壞和易氧化成分的氧化劣變，產(chǎn)品活性物質(zhì)保留率較高[17,18]。

表3 草珊瑚不同干燥方式中3種有效成分含量Table 3 The content of three active ingredients in different drying methods of Sarcandra glabra (mg/g)

在草珊瑚不同干燥方式（曬干、陰干和烘干）之間，三種有效成分的含量差異性顯著（P＜0.05）。其中自然曬干方式的有效成分含量最低，這是由于綠原酸、迷迭香酸等酚酸類化合物含有鄰苯二酚結(jié)構(gòu)，對(duì)光較為敏感，易受光分解[19]。相比傳統(tǒng)干燥方式，經(jīng)過(guò)揉捻、發(fā)酵及自然曬干的草珊瑚在綠原酸和迷迭香酸的含量分別降低了30%和57.5%，而室溫陰干方式三種有效成分分別提升了1.31倍、13.6倍和1.97倍。室溫陰干水分散失比較緩慢，有利于藥性的自然轉(zhuǎn)變，有助于有效成分的保留。與室溫陰干方式相比，通過(guò)設(shè)備烘干可以加快水分的遷移，45 ℃干燥綠原酸的含量為室溫陰干方式下的3.47倍，迷迭香酸為1.27倍。但隨著溫度升高80～105 ℃，綠原酸的含量降低了92.5%～93.7%，異嗪皮啶的含量降低了18%～32%，迷迭香酸的含量降低了97.1%～97.8%。這是因?yàn)榫G原酸和迷迭香酸等酚酸類化合物受熱不穩(wěn)定會(huì)被分解其他化合物，過(guò)高的溫度會(huì)將其分解破壞[20,21]。徐翔英等[22]通過(guò)研究不同干燥方式對(duì)草珊瑚全草有效成分含量的影響，認(rèn)為干燥的最適溫度在50 ℃干燥4 h。與本實(shí)驗(yàn)只選取草珊瑚嫩葉并經(jīng)45 ℃干燥相比，綠原酸的含量是其4.64倍，迷迭香酸含量是其5.19倍，而異嗪皮啶含量比其減少了36%。由此可見(jiàn)，草珊瑚茶3種功效成分在葉片上較多，且易受到溫度、光照和干燥時(shí)間的影響。

2.3 揮發(fā)性成分定性與定量分析

不同干燥方式下草珊瑚茶揮發(fā)性成分的種類和相對(duì)含量見(jiàn)圖2。結(jié)果顯示，草珊瑚茶主要以醇類（45種），酚酸類（37種）和萜烯類（35種）化合物為主。在不同的干燥方式中，以室溫陰干法保留化合物的種類最多（36種），曬干后的化合物種類相比減少了44%。不同溫度的烘干干燥中，隨溫度的上升化合物種類逐步減少。相對(duì)含量占比最高的為酚酸類和萜烯類，其中室溫陰干方式（49.44%）和45 ℃干燥（42.07%）酚酸類化合物占比最高，冷凍干燥方式萜烯類（43.41%）化合物的相對(duì)含量較高。與室溫陰干相比，自然曬干后的酚酸類化合物相對(duì)含量降低了一半，且隨烘干溫度的升高含量逐步下降。說(shuō)明酚酸類化合物受溫度和光照的影響較大，這與前文中結(jié)論基本一致。酯類化合物在烘干溫度上升時(shí)含量逐步增高，說(shuō)明干燥溫度對(duì)揮發(fā)油的含量具有一定影響。鄭冬梅等[12]分析草珊瑚整株50 ℃干燥與曬干揮發(fā)油組分的區(qū)別，認(rèn)為揮發(fā)油主要集中在葉和根中，其中葉中50 ℃烘干比曬干揮發(fā)油含量多一倍。其原因在于溫度和光照對(duì)揮發(fā)油具有分解和破壞作用。黃剛驊等[23]通過(guò)陰干、陰曬結(jié)合、曬干、烘干四種方式對(duì)云南白茶的香氣組分的影響，結(jié)果表明相對(duì)含量最高為醇類和烯烴類化合物，其中陰干方式的種類最多。

圖2 不同干燥方式下草珊瑚茶揮發(fā)性成分種類（a）與相對(duì)含量（b）Fig.2 Variety (a) and relative content (b) of volatile components under different drying methods of Sarcandraglabratea

草珊瑚茶揮發(fā)性成分的產(chǎn)生主要來(lái)源于兩個(gè)過(guò)程，其一是在揉捻的作用下萜烯類和芳樟醇類配糖體被大量水解產(chǎn)生不同的風(fēng)味物質(zhì)；其二是在干燥過(guò)程中隨溫度的升高低沸點(diǎn)類化合物易揮發(fā)，高沸點(diǎn)類芳香化合物得以保留[24,25]。冷凍干燥使水分在真空條件下被直接升華，草珊瑚中主要成分如黃酮類、萜烯類、酚酸類化合物和揮發(fā)油等物質(zhì)被保存，一些低沸點(diǎn)類化合物會(huì)隨水升華被真空抽出；高溫烘干使低沸點(diǎn)和熱敏感性成分被分解；自然曬干由于在變溫下干燥時(shí)間較長(zhǎng)，物料中水分的遷移速率不穩(wěn)定，造成了酚酸類揮發(fā)性成分及光敏感類化合物的損失及轉(zhuǎn)化[26,27]。

2.4 草珊瑚茶不同干燥方式揮發(fā)性成分的貢獻(xiàn)程度

草珊瑚茶揮發(fā)性成分主要為烯烴、醇類、醛類和酯類化合物。不同干燥方式下草珊瑚茶揮發(fā)性成分的感覺(jué)閾值和ROVA值見(jiàn)表4。莰烯、對(duì)傘花烴、d-檸檬烯、乙酸二氫香芹酯、桉樹(shù)醇、芳樟醇、3-甲基苯甲醛為干燥過(guò)程中關(guān)鍵的揮發(fā)性成分；α-水芹烯為系統(tǒng)中具有重要修飾作用的揮發(fā)性成分；α-異松油烯是系統(tǒng)中潛在的揮發(fā)性成分。鄭冬梅等[12]認(rèn)為對(duì)α-蒎烯、莰烯、蒎烯、檸檬烯、芳樟醇、乙酸龍腦酯、β-欖香烯和β-石竹烯是草珊瑚葉揮發(fā)油中的主要成分。但由于本實(shí)驗(yàn)采用草珊瑚嫩葉進(jìn)行頂空固相萃取與之有所不同，部分化合物并未在本實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)出。莰烯，檸檬烯對(duì)揮發(fā)性成分的主要貢獻(xiàn)對(duì)應(yīng)于圖2中主要的揮發(fā)性成分為烯烴類成分，其特征表現(xiàn)為淡樟腦味，檸檬香味。α-水芹烯、β-松油烯和α-異松油烯主要表現(xiàn)為松木香、薄荷味[28]。芳樟醇、桉樹(shù)醇通常帶有濃郁的玫瑰香、柑橘味和芳香味，在植物體內(nèi)通常以葡糖苷的形式存在，揮發(fā)性較差[29]。通過(guò)萎凋、揉捻、發(fā)酵以結(jié)合態(tài)形式存在的芳樟醇葡糖苷因細(xì)胞破碎而產(chǎn)生酶解反應(yīng)，因而芳樟醇也為紅茶的特異性標(biāo)志物[30]。而烯烴類化合物主要由脂肪氧化降解產(chǎn)生，發(fā)生在發(fā)酵和干燥的過(guò)程中[31]。綜合而言，以45 ℃干燥和陰干加工的草珊瑚茶有更為豐富的口感層次。

表4 不同干燥方式下草珊瑚揮發(fā)性成分的ROVA值Table 4 ROVA value of volatile components under different drying methods of Sarcandra glabra

3 結(jié)論

本研究表明，不同干燥溫度對(duì)草珊瑚茶加工工藝和質(zhì)量有顯著影響。冷凍干燥法綠原酸、異嗪皮啶和迷迭香酸的含量保留最多，以45 ℃干燥有效成分含量次之；烘干法草珊瑚茶有更好的色澤，香氣和滋味，其中45 ℃烘干感官綜合得分最高。室溫陰干，45 ℃干燥和冷凍干燥相比其他方式揮發(fā)性成分種類和含量較為顯著，其中45 ℃干燥生理功能性物質(zhì)的含量更高；相對(duì)氣味活度值（RVOA≥1）表明草珊瑚茶的風(fēng)味主要表現(xiàn)為檸檬香味，淡薄荷香味，柑橘味和芳香味。綜上，以45 ℃干燥對(duì)草珊瑚茶加工有最佳的適制性，該研究可為草珊瑚的加工和綜合利用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)依據(jù)。