正交法提取綠茶茶渣中可溶性膳食纖維工藝研究

□ 沈 銳 謝青松 李 磊 趙壯志 重慶市永川食品藥品檢驗(yàn)所

正交法提取綠茶茶渣中可溶性膳食纖維工藝研究

□ 沈 銳 謝青松 李 磊 趙壯志 重慶市永川食品藥品檢驗(yàn)所

采用醇沉堿提法提取永川秀芽茶渣中可溶性膳食纖維（SDF），利用正交法對(duì)茶渣中SDF的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，選取堿液濃度、液料比、處理時(shí)間、處理溫度四個(gè)主要影響因素，以SDF提取率為因變量，通過(guò)繪制折線圖得到每個(gè)影響因素的3水平因子，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)得出可溶性膳食纖維提取的最佳工藝條件。結(jié)果表明：永川秀芽茶渣的最佳工藝參數(shù)為NaOH濃度0.4 mol/L，液料比30:1（mL/g），處理時(shí)間為60 min，處理溫度50 ℃。在此條件下，可溶性膳食纖維得率為27.06%。

永川秀芽；可溶性膳食纖維（SDF）；提取工藝

永川秀芽是產(chǎn)于重慶市永川區(qū)的針形綠茶，主要包括永川區(qū)云霧山、陰山、巴岳山、箕山、黃瓜山五大山脈的茶區(qū)。茶中含有豐富的鉀、鈣、鎂、錳等15種礦物質(zhì)，具有促進(jìn)血鈉排除、防止蛀牙的功效、抗氧化及防止老化之功效。本研究采用醇沉堿提法提取永川秀芽茶渣中的SDF，運(yùn)用正交法優(yōu)化提取工藝條件，為增加綠茶茶渣的綜合利用，以及對(duì)綠茶茶渣SDF的提取提供了試驗(yàn)依據(jù)及理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

永川秀芽，品種濃香曬青綠茶，雨前采摘，購(gòu)于永川名豪生活館。沖泡后的茶渣干燥后經(jīng)小型食品粉碎機(jī)粉碎，過(guò)80目篩，置于干燥密封容器內(nèi)備用。

NaOH、HCl、石油醚，均為國(guó)產(chǎn)分析純，來(lái)源于重慶川東化學(xué)試劑廠。

1.2 設(shè)備與儀器

GRX-9076A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海龍躍儀器設(shè)備公司）、TE216-L精密天平（賽多利斯）、PHS-3C酸度計(jì)（上海佑科）、SHZ-B恒溫水浴鍋（上海龍躍儀器設(shè)備公司）、MDJ-A01Y1食品粉碎機(jī)（上海小熊）、TG16-WS離心機(jī)（湖南湘儀）。

1.3 方法

1.3.1 提取工藝

永川秀芽→打碎→過(guò)80目篩→熱水浸泡→過(guò)濾→55 ℃鼓風(fēng)干燥茶渣（樣品備用）→脫脂→堿液（NaOH）處理→濾液濃縮→乙醇沉淀→離心過(guò)濾→取沉淀55 ℃鼓風(fēng)干燥→可溶性膳食纖維[1]。

1.3.2 可溶性膳食纖維得率計(jì)算

可溶性膳食纖維得率（%）=可溶性膳食纖維質(zhì)量（g）/茶渣質(zhì)量（g）×100%。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

稱(chēng)取5.00 g樣品，在其條件相同的情況下，分別規(guī)定NaOH處理濃度（mol/L）、液料比、處理時(shí)間（min）、處理溫度（℃），以可溶性膳食纖維的得率為指標(biāo)，考察提取條件對(duì)得率的影響[2]，見(jiàn)表1。

1.3.4 正交試驗(yàn)

以單因素試驗(yàn)確定的3個(gè)水平，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)表（見(jiàn)表2），以正交試驗(yàn)分析結(jié)果確定最佳提取工藝條件。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

由圖1可見(jiàn)，各單因素水平試驗(yàn)均表明，在低水平時(shí)，隨著因素水平的增加，永川秀芽可溶性膳食纖維得率隨之增加，并達(dá)到最大值；當(dāng)?shù)寐蔬_(dá)到最大值以后，隨著因素水平的繼續(xù)增加，永川秀芽可溶性膳食纖維得率反而降低。NaOH濃度為0.3 mol/L時(shí)得率為20.1%，液料比為40∶1（mL/g）時(shí)得率為19.5%，處理時(shí)間為45 min時(shí)得率為20.4%，處理溫度為50 ℃時(shí)得率為20.7%。以上為單因素試驗(yàn)中最大的SDF得率，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果在正交試驗(yàn)選取的NaOH濃度水平為0.3、0.4、0.5 mol/L；液料水平為30∶1，40∶1，50∶1（mL/g）；處理時(shí)間水平為45、60、75 min；處理溫度水平為40、50、60 ℃。

表1 單因素試驗(yàn)水平設(shè)計(jì)表

表2 正交試驗(yàn)因素水平表

表3 NaOH提取永川秀芽茶渣中可溶性膳食纖維正交試驗(yàn)結(jié)果

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析

圖1 NaOH濃度、液料比、處理時(shí)間、處理溫度對(duì)醇沉堿液提取永川秀芽茶渣SDF得率的影響

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果表明，影響永川秀芽茶渣SDF得率的四個(gè)因素主次順序?yàn)椋篘aOH濃度＞處理時(shí)間＞液料比＞處理溫度（表3）。根據(jù)正交試驗(yàn)K值結(jié)果，確定最佳工藝為A2B1C2D2，即NaOH濃度0.4 mol/L，液料比30∶1（mL/g），處理時(shí)間為60 min，處理溫度50 ℃。在此最佳工藝條件下進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)，計(jì)算SDF提取率，結(jié)果取平均值，得出永川秀芽茶渣SDF平均提取率為27.06%。由表4可知，處理時(shí)間對(duì)茶渣中可溶性膳食纖維的提取率有顯著影響[3]。

3 結(jié)論

通過(guò)正交試驗(yàn)的結(jié)果，得到利用永川秀芽茶渣提取可溶性膳食纖維的最佳工藝條件NaOH濃度0.4 mol/L，液料比30∶1（mL/g），處理時(shí)間為60 min，處理溫度50 ℃，在此條件下可溶性膳食纖維提取率為27.06%。本研究從永川秀芽茶渣中提取可溶性膳食纖維，在減少環(huán)境的污染的同時(shí)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)西南片區(qū)的綠茶茶渣綜合利用提供了理論依據(jù)。

[1]康麗君,寇芳,沈蒙,等.響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化小米糠膳食纖維改性工藝及其結(jié)果分析[J].食品科學(xué),2017(2).

[2]黃艷.綠茶渣中膳食纖維提取工藝的研究[J].武夷學(xué)院學(xué)報(bào),2011(5).

[3]劉婷婷,張晶,劉陽(yáng),等.毛蔥水溶性多糖的超聲波微波協(xié)同法提取工藝優(yōu)化及結(jié)構(gòu)分析[J].食品科學(xué),2017(1).