酶在茶葉加工中的應(yīng)用

1、酶在茶葉加工中的應(yīng)用關(guān)鍵詞：茶葉單寧酶纖維素酶果膠酶多酚氧化酶摘要：綜述了單寧酶、纖維素酶、果膠酶、蛋白酶、多酚氧化酶等在茶葉加工中 的現(xiàn)狀，并對酶在茶葉加工應(yīng)用前景進行展望。一、前言中國是世界茶葉發(fā)源地。茶乃中國的國飲，承載著五千年的優(yōu)秀文化。開門 七件事“柴米油鹽醬醋茶”。茶關(guān)注民生。關(guān)注山區(qū)八千萬茶農(nóng)的生計，茶與我們 的生活息息相關(guān)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會文明進步，人們生活水平的不 斷提升，對食品、飲料等追求營養(yǎng)、保健、方便、口感好、衛(wèi)生安全飲品。茶葉 作為飲料已有幾千年歷史，傳統(tǒng)泡飲方式，即用沸水泡茶飲用，傳統(tǒng)的泡茶方法 是一種優(yōu)秀茶文化，但不能適應(yīng)現(xiàn)代人、新生活方式要求，尤其是

2、發(fā)達國家和地 區(qū)，“時間就是金錢”高效率工作，快節(jié)奏生活方式，他們喜歡茶，要求隨時隨地 即時享用到茶。因而茶葉深加工產(chǎn)品成為人們飲食所追捧的熱點。深加工茶是指用茶的鮮葉、成品茶葉為原料，或是用茶葉、茶廠的廢 次品、下腳料為原料，利用相應(yīng)的加工技術(shù)和手段生產(chǎn)出的茶制品。茶制 品可能是以茶為主體的，也可能是以其他物質(zhì)為主體的。茶葉加工特別是 速溶茶、液態(tài)茶飲料的生產(chǎn)，僅僅依靠傳統(tǒng)工藝遠遠滿足不了生產(chǎn)上的需 要，一次高興激素特別是酶技術(shù)必將逐漸應(yīng)用與茶葉加工中。到目前為止， 已有單寧酶、纖維素酶、多酚氧化酶、蛋白酶等酶制劑應(yīng)用于茶葉加工中。二、酶在茶葉加工中的現(xiàn)狀（一）單寧酶防止茶飲料中的冷渾濁單寧

3、酶，全稱單寧酰基水解酶是一種細胞膜結(jié)合酶，將茶乳酪轉(zhuǎn)溶的 專一酶，它能斷裂兒茶酚與沒食子酸間的酯鍵，使苦澀味的酯型兒茶素水 解，釋放出的沒食子酸陰離子又能與茶黃素茶紅素競爭咖啡堿，形成分子 量較小的水溶性短鏈物質(zhì)，從而降低茶湯的混濁度1。Takino Y利用米曲霉產(chǎn)生的單寧酶作用于6%的紅茶茶湯，發(fā)現(xiàn)單寧 酶在茶湯pH為5.6，溫度為45 C的條件下作用30-60分鐘后，茶乳酪產(chǎn)生 最少?？煽诳蓸饭纠脝螌幟附鉀Q茶飲料中的“冷后渾”，取得了良好的效 果，渾濁度由80%降至8%3對紅茶進行單寧酶處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)速溶茶完全 溶于冷水，而且滋味良好，而無酶處理的茶的固形物和浸提物產(chǎn)量均低于 酶處理的

4、茶4。近年來由于透明塑料瓶的大量使用， 飲料的透明度比以往有 更高的要求，單寧酶防止茶飲料產(chǎn)生冷渾濁的作用效果更加受到關(guān)注提高茶葉的提取率中森薰等發(fā)現(xiàn)，與未用單寧酶處理的茶葉提取液相比，用單寧酶處理的提取液中，單寧的含量增加 34%，咖啡因增加43%，而可溶性固形物也增 加了 24%，因而從茶葉提取出的多種成分能保持在提取液中，不被沉淀，使茶葉的提取率大幅度上升單寧酶應(yīng)用于紅茶綠茶烏龍茶深加工中還能使 茶葉中可溶性金屬元素含量增加。Lauren S.等5報道，用單寧酶處理紅茶， 茶湯中可溶性鐵、鈣的含量分別增加了23%與25% ；若在綠茶加工中使用單寧酶，可使離子鐵的含量提高18%，并部分消除

5、夏春茶的苦澀味，提高茶品質(zhì)。保持茶汁的色澤和減輕苦澀味在綠茶烏龍茶加工中的應(yīng)用研究中也發(fā)現(xiàn)，加入一定量的單寧酶能降 低酯型兒茶素的含量，從而消除夏秋茶的部分苦澀味道。纖維素酶與果膠酶在速溶茶生產(chǎn)中，速溶茶產(chǎn)品制率低是重要原因之一。根據(jù)資料報道， 我國目前的速溶茶制率僅為15%20%，而國外可達25%30%。成熟的植 物細胞壁由胞間層、初生壁及次生壁構(gòu)成。其構(gòu)成成分包括纖維素、半纖 維素、果膠及木質(zhì)素。其中次生壁的構(gòu)成部分絕大部分是纖維素，它使細胞 壁產(chǎn)生強度和塑性；細胞與細胞之間則靠果膠物質(zhì)結(jié)合在一起。茶葉中的 多酚類、氨基酸、咖啡堿、可溶性糖等有效成分在干茶里由于被纖維素、 半纖維素為主體的

6、細胞壁所包圍，在一般提取條件下，茶葉中有效成分的 擴散、浸出受到細胞壁的阻礙，但如果使用纖維素酶、果膠酶、半纖維素酶 等提取則可分解細胞壁，使細胞結(jié)構(gòu)破壞，有利于固形物的溶出及浸提率 的提高。高碧穗等(1996)研究離心、冰浴和酶處理對茶湯澄清度的影響，發(fā)現(xiàn)以 纖維素酶、果膠酶處理效果最好。酶濃度增加，茶湯混濁度降低。10%烏龍茶液經(jīng)0.30.4%纖維素酶作用l2h,可使茶湯混濁度達到最低，且具有最佳 顏色。Tsai及Ohio (1987) 6比較了使用單寧酶、單寧酶/纖維素酶和單寧酶 /果膠酶處理紅茶茶湯，結(jié)果表明：添加酶處理比未添加者有較高的萃取率， 且固形物含量較多，混合酶處理均比單獨處

7、理好7。湖南農(nóng)大譚淑宜(1991) 報道：用0.3%纖維素酶液提取紅碎茶、綠茶水浸出物，提取率分別比對照 高20.5%和19.6%,處理效果相當(dāng)明顯；當(dāng)使用0.1%果膠酶提取紅碎茶、綠 茶時，提取率分別比對照高5.4%和5.6%,且紅碎茶提取液紅亮，沉淀也少, 綠茶提取液較亮，較透明。MarimuthuS.等(1997) 8報道:加入細胞壁降解酶 如纖維素酶和果膠酶于紅碎茶中，可增加可溶性固形物含量而不影響茶湯 品質(zhì),用果膠酶處理的紅碎茶含有較多的兒茶素，效果優(yōu)于纖維素酶處理。（三）多酚氧化酶多酚氧化酶是自然界分布極廣的一種酶，茶樹中天然存在的酶類。在茶葉領(lǐng) 域關(guān)于多酚氧化酶的研究始于紅茶發(fā)酵

8、，早期的茶葉發(fā)酵研究不可避免地受 到工業(yè)發(fā)酵的影響，事實上茶葉中“發(fā)酵”一詞是印度茶葉種植者在19世紀(jì) 后期由工業(yè)發(fā)酵借用而來，這很可能是由于茶葉發(fā)酵時產(chǎn)生的氣味和工業(yè)發(fā) 酵（主要是酒精生產(chǎn)）產(chǎn)生的氣味相近的緣故。由于多酚氧化酶在茶葉加工 中的特殊地位，從18世紀(jì)末至今天在茶葉領(lǐng)域?qū)λ难芯繌奈撮g斷，研究的 內(nèi)容不斷拓展和加深。1906 年,Marm H.首次從茶葉中分離出氧化酶。1935 年 Williams H.Ukers 發(fā)表 All about Tea 一書，由 Toeklai 著名化學(xué)家 Harler C.R.寫了 The Chemistry of Tea 一章,詳盡描述了早期關(guān)于茶

9、葉成份化學(xué)和茶葉制造化學(xué)研 究的歷程。1939年Ceylon茶葉研究所Sreerangchar H.B.提出發(fā)酵過程中催 化多酚物質(zhì)氧化的是兒茶酚氧化酶。七十年代，日本有學(xué)者將其從茶樹中提出，用于紅茶的加工。印度托克 萊茶葉試驗站利用外源PPO生產(chǎn)速溶紅茶，在發(fā)酵時向每100kg發(fā)酵葉中 添加12g來加速發(fā)酵，結(jié)果表明：加入PPO促進了紅茶內(nèi)多種生物物質(zhì) 的形成，制成的速溶茶苦澀味輕，鮮度好，香氣濃強。Bouwens E.C. （1999） 有專利：經(jīng)外毒素漆酶、多酚氧化酶或過氧化物酶和單寧酶處理的茶葉可以 改善茶葉食品的色澤?？梢灶A(yù)見，天然多酚氧化酶在茶葉深加工中是很有應(yīng) 用前景的。（四）蛋

10、白酶蛋白酶可將茶葉中的蛋白質(zhì)水解成各種氨基酸，不僅能改善茶葉的香氣 和鮮爽度，而且能減少不溶性復(fù)合物的產(chǎn)生，改善湯色。據(jù)曾曉雄報道，在紅碎 茶加工中添加蛋白酶可使其氨基酸含量提高21.5%，茶紅素含量增加20%以上，茶褐素的含量則明顯下降，使得紅碎茶滋味增強且更為醉和，湯色變亮，粗 青氣減少，香氣變好。據(jù)湖南農(nóng)大譚淑宜（1991）研究，用蛋白酶提取紅碎茶、 綠茶，氨基酸提取率分別比對照高196.8%和72.8%。（五）其他酶衣笠及竹尾忠一 （1994）研究指出：在綠茶抽提液中加入果膠酯酸酶處 理，可以增加其揮發(fā)性香氣化合物含量。用這兩種酶處理烏龍茶茶湯，經(jīng)處理后的茶湯在5C、室溫或40C下 存

11、放6個月，沒有沉淀產(chǎn)生，而無酶處理的茶湯在7d至3個星期就形成沉 淀。三、酶在茶葉深加工中的應(yīng)研究展望酶技術(shù)是生物技術(shù)的一個重要組成部分，已廣泛用于食品工業(yè)的加工、 保鮮、殺菌、風(fēng)味的改進等方面。從紅茶品質(zhì)（香氣、滋味）形成的酶學(xué) 及酶制劑在速溶茶、液態(tài)茶飲料加工中應(yīng)用的廣泛性，可以預(yù)見酶在茶葉加 工中的研究與應(yīng)用將愈來愈多被重視，展望這個領(lǐng)域，未來的發(fā)展大有可為。（一）開發(fā)適用于茶葉深加工的經(jīng)濟、高效的酶制劑茶葉是我國的主要農(nóng)副產(chǎn)品，是食品工業(yè)“八五”計劃開發(fā)重點項目之 一，世界1號（NestleCo.） 、2號（Pepsi Co.）軟飲料生產(chǎn)廠把眼光放到了速 溶茶、液態(tài)茶飲料上，準(zhǔn)備投巨資

12、加以開發(fā)。但是目前我國生產(chǎn)的速溶茶和 液態(tài)茶在國際市場上缺乏競爭力，產(chǎn)品滋味淡，香氣低，其主要原因是加工 中“冷后渾”的形成。在消除茶湯沉淀上，以單寧酶處理效果最好。但由于其 價格昂貴，嚴(yán)重限制了其在工業(yè)上大量使用。如何采取更經(jīng)濟有效的方法培 養(yǎng)菌體，提取單寧酶液，降低成本，實現(xiàn)單寧酶的工業(yè)化生產(chǎn)，是一個亟待 解決的問題。（二）茶葉液態(tài)發(fā)酵理論研究目前速溶茶生產(chǎn)大國美國以生產(chǎn)速溶紅茶為主，液態(tài)紅茶飲料在日本極為暢銷，液態(tài)烏龍茶飲料在日本和臺灣也有很大的市場。但這些速溶茶、 液態(tài)紅茶飲料、液態(tài)烏龍茶飲料均以成品紅茶、成品烏龍茶為生產(chǎn)原料。 為充分利用我國茶葉產(chǎn)地的優(yōu)勢，降低生產(chǎn)成本，應(yīng)開始從茶鮮

13、葉或茶葉 制品直接生產(chǎn)速溶茶和液態(tài)茶飲料的研究，特別是茶葉液態(tài)發(fā)酵理論的研 究。因為若實現(xiàn)茶葉液態(tài)發(fā)酵，就可以簡化工藝，充分有效發(fā)揮酶制劑的增 效作用，從而大大提高茶葉品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本。（三）酶法制藝及增質(zhì)機理研究由于在茶葉加工中引人外源酶制劑，為使酶制劑充分發(fā)揮其作用，必將 要求相應(yīng)改變或改進傳統(tǒng)加工工藝及加工技術(shù)指標(biāo)。日本農(nóng)林水產(chǎn)省茶試站在紅茶發(fā)酵時添加 1%或在揉捻時添加0. 001% 的微生物多酚氧化酶，紅茶中的茶黃素，茶紅素明顯增多，茶湯的色澤和香 氣也顯著改善。茶飲料加工中也由于內(nèi)含成分在一定的溫差條件下相互作用而形成混 濁沉定，影響產(chǎn)品品質(zhì)和制率。如何利用外源酶或在結(jié)構(gòu)和功能上

14、與酶相似 的酶性制劑（如環(huán)糊精等）對茶浸提液或濃縮液進行液體發(fā)酵處理，使蛋白質(zhì)，多糖等大分子物質(zhì)分解和有效防止多酚類物質(zhì)劣變，從而提高產(chǎn)品品質(zhì)和制率等茶葉液態(tài)發(fā)酵理論與技術(shù)研究有著廣闊的前景。參考文獻：1王元鳳，王登良，魏新林.酶技術(shù)在茶葉深加工中的應(yīng)用研究J.飲料工業(yè),2000,3(6):18-2Takino Yoshinori. Enzymatic solubilization of teacream.USP 1976- 05- 25.姜錫瑞,段鋼,周紅偉.酶制劑應(yīng)用技術(shù)問答M.北京:中國輕工業(yè)出版 社,2008(第一版).Tsai Chee H way ( Procter and Gramble Co).Enzymatic treatment of black tea leaf. Eur Pat ApplEP,135222,1985-03- 27LaurenS.J., Kenlee. Chemical forms of iron, calcium, magnesiumandzinc in black, oolong, green and instant black tea. J. Food Sci.1988,53(1):181-184.TsaiC. H. and OhioC. (19