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中国精品科技期刊2020

不同干燥温度对酸枣叶虫茶品质成分的影响

袁冬寅, 温立香, 张芬, 欧淑琼, 陈家献, 彭靖茹, 赵媛, 黄寿辉, 檀业维

袁冬寅,温立香,张芬,等. 不同干燥温度对酸枣叶虫茶品质成分的影响[J]. 食品工业科技,2023,44(8):46−53. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022060182.
引用本文: 袁冬寅,温立香,张芬,等. 不同干燥温度对酸枣叶虫茶品质成分的影响[J]. 食品工业科技,2023,44(8):46−53. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022060182.
YUAN Dongyin, WEN Lixiang, ZHANG Fen, et al. Effects of Different Drying Temperature on Quality Components of Ziziphi Spinosae Folium Insect Tea[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(8): 46−53. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022060182.
Citation: YUAN Dongyin, WEN Lixiang, ZHANG Fen, et al. Effects of Different Drying Temperature on Quality Components of Ziziphi Spinosae Folium Insect Tea[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(8): 46−53. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022060182.

不同干燥温度对酸枣叶虫茶品质成分的影响

基金项目: 广西农业科学院基本科研业务专项资助项目(桂农科2023YM12);广西农业科学院基本科研业务专项资助项目(桂农科2021YT145);国家现代农业产业体系广西茶叶创新团队建设专项资金(nycytxgxcxtd-18-06);广西茶叶产业科技先锋队(桂农科盟202306-2);广西重点研发项目(桂科AB18221004)。
详细信息
    作者简介:

    袁冬寅(1994−),女,硕士,研究方向:茶叶加工及功能成分化学研究,E-mail:1763715741@qq.com

    通讯作者:

    温立香(1987−),女,硕士,高级工程师,研究方向:茶叶加工与审评,E-mail:864655377@qq.com

  • 中图分类号: TS272.5

Effects of Different Drying Temperature on Quality Components of Ziziphi Spinosae Folium Insect Tea

  • 摘要: 采用高效液相色谱仪及氨基酸分析仪等方法,研究不同干燥温度(60、75、90、105 ℃)对酸枣叶虫茶蛋白质、氨基酸、脂肪酸等品质成分的影响。结果表明:90 ℃干燥的虫茶总黄酮与必需氨基酸含量最高,茶多酚及总氨基酸显著高于其他组(P<0.05);105 ℃干燥的虫茶可溶性总糖含量最高,显著高于60、75 ℃组(P<0.05);60 ℃干燥的虫茶蛋白质显著高于其他组(P<0.05);75 ℃干燥的虫茶水浸出物、总脂肪含量显著高于其他组(P<0.05);各处理虫茶的必需氨基酸占总氨基酸与非必需氨基酸的比值范围分别为36.37%~37.93%、65.45%~69.20%,且必需氨基酸指数均高于0.95。此外,90 ℃干燥的虫茶不饱和脂肪酸与必需脂肪酸相对含量最高,饱和脂肪酸相对含量(38.77%)、致动脉粥样硬化指数(0.42)及血栓形成指数(0.94)最低。通过对酸枣叶虫茶品质指标进行主成分分析发现,90 ℃干燥的虫茶综合得分最高。综上所述,干燥温度为60、75、90、105 ℃的酸枣叶虫茶均可作为优质的蛋白质资源,但90 ℃干燥能提高酸枣叶虫茶的甜度、鲜醇度及营养价值,更利于品质形成,是酸枣叶虫茶干燥的适宜温度,可为虫茶加工工艺提供参考。
    Abstract: A series of methods such as the high performance liquid chromatography and amino acid analyzer were used to study the effects of different drying temperatures (60, 75, 90 and 105 ℃) on the protein, amino acids, fatty acids and other quality components of ziziphi spinosae folium insect tea (ZSIT). The results showed that polyphenols and total amino acids of ZSIT dried at 90 ℃ with the highest total flavonoids and essential amino acids were significantly higher than those of other groups (P<0.05). The ZSIT dried at 105 ℃ had the highest sugar content, which was significantly higher than at 60 and 75 ℃ (P<0.05). The protein of ZSIT dried at 60 ℃ was significantly higher than those of other groups (P<0.05). The contents of water extract and fat dried at 75 ℃ were significantly higher than those of other groups (P<0.05). The ratios of essential amino acids to total amino acids and non-essential amino acids in each group that the essential amino acid index was higher than 0.95 ranged from 36.37% to 37.93% and 65.45% to 69.20%, respectively. In addition, the contents of unsaturated fatty acids and essential fatty acids of ZSIT dried at 90 ℃ were the highest, while the content of saturated fatty acids, atherogenic index, and thrombosis index were the lowest, which were 38.77%, 0.42, and 0.94, respectively. Through the principal component analysis of ZSIT quality indicators, it was found that the comprehensive score of ZSIT dried at 90 ℃ was the highest. In general, ZSIT with drying temperature of 60, 75, 90, and 105 ℃ could be used as high-quality protein resources, but drying at 90 ℃ could improve the sweetness, freshness and nutritional value of ZSIT, which was more conducive to quality formation. It was the suitable temperature for drying ZSIT, and could provide reference for the processing technology of insect tea.
  • 虫茶是我国特有的一种林业资源昆虫产品,有茶界“猫屎咖啡”之称,由特种昆虫取食特殊植物原料后,经昆虫体内新陈代谢产生的排泄物通过筛分、灭菌、干燥等工序加工而成。研究表明,虫茶含有丰富的蛋白质、氨基酸等营养成分,与常规茶叶相比,虫茶氨基酸含量及种类较丰富,尤其是必需氨基酸,另外其具有降血压、抗炎症、抗氧化等功效[1-3]。虫茶因独特风味、浸出速度快及茶渣少而备受东南亚地区人们的喜欢,现已成为我国出口的名牌特种茶[4]

    产茶昆虫及寄食植物是影响虫茶感官品质及营养成分的主要因素,从而造成针对虫茶的研究主要集中于植物原料及产茶昆虫对其品质的影响。现已发现的产茶昆虫有白条谷螟、米缟螟、灰直纹螟及雪疽夜蛾等,寄食植物有化香树、茶叶、三叶海棠、润楠等[4-5]。然而,目前虫茶产业仍存在生产加工技术水平落后,产品得率低,平均30~40斤原料才得1斤虫茶,且产品香气、滋味及颗粒匀整度等品质不稳定等突出问题,严重影响虫茶产业的健康发展。加工工艺对虫茶品质的形成和提升具有重要的作用,但关于其加工技术方面的研究较少,因此,亟需开展虫茶加工工艺及品质提升等方面的研究。干燥是虫茶加工的重要环节,该工序不仅能降低水分、挥发低沸点杂味物质,将虫茶转化为安全、可食用和适合储藏的产品,而且还能为物质成分发生热化学反应,促进物质转化,发展香气与滋味提供条件。干燥温度能影响产品中蛋白质等物质含量、生物特性及产品质量[6]。酸枣叶虫茶是由广西独有的一种产茶昆虫双直巢螟取食酸枣叶加工而成,但目前尚未见干燥温度对其品质成分影响的报道。

    为了规范酸枣叶虫茶的加工工艺,提升其品质及填补相关研究内容的空缺。本研究对酸枣叶虫茶进行不同干燥温度处理,测定其品质成分,并采用主成分分析方法进行分析、评价,旨在为虫茶的加工工艺提供理论依据。

    酸枣叶虫茶是购买于融安车田茶叶合作社5~6月份收集的半成品经筛分、去杂质,高温处理1~1.5 min,热风干燥至含水量9%~10%等工艺加工而成,设置干燥工艺参数为60 ℃(T1)、75 ℃(T2)、90 ℃(T3)、105 ℃(T4);硫酸铜、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂、无水乙醚、石油醚、苯酚、焦性没食子酸、氯化钠、乙腈 分析纯,北京伊诺凯科技有限公司;盐酸、柠檬酸钠、氢氧化钠 优级纯,北京伊诺凯科技有限公司;甲醇、正庚烷、异辛烷 色谱纯,德国默克公司;16种氨基酸、十一碳酸甘油三脂等标准品 纯度≥98%,美国Sigma公司。

    BSA223S天平 德国赛多利斯公司;HL-N20自动凯氏定氮仪 海鑫瑞科技有限公司;Agilent 7890A-5975C气相色谱仪、Agilent 1260高效液相色谱仪 美国安捷伦公司;V388s全自动氨基酸分析仪 德国曼默博尔公司;9006A鼓风干燥箱、HWS-24恒温水浴锅 上海一恒科学仪器有限公司;V-1200型可见分光光度计 上海美普达仪器有限公司;TD4低速台式离心机 上海卢湘仪离心机仪器有限公司。

    总黄酮采用氯化铝-亚硝酸钠比色法测定[7];可溶性总糖采用蒽酮-硫酸法测定[8];水浸出物采用GB/T 8305-2013方法测定;脂肪采用GB 5009.6-2016方法中索氏抽提法测定;脂肪酸采用GB 5009.168-2016方法中的内标法测定;蛋白质采用GB 5009.5-2016方法中凯氏定氮法测定;茶多酚采用GB/T 8313-2018方法测定;氨基酸采用GB 5009.124-2016方法测定。

    参考文献[9-10]中1973年联合国粮食与农业组织/世界卫生组织(Food and Agriculture Organization/World Health Organization,FAO/WHO)推荐的人体必需氨基酸模式,计算必需氨基酸(essential amino acid,EAA)占总氨基酸(Total amino acid,TAA)的百分比,并根据氨基酸比值系数法,计算必需氨基酸比值(ratio of amino acid,RAA)、氨基酸比值系数(ratio coefficient of amino acid,RC)、氨基酸比值系数分(score of ratio coefficientof amino acid,SRCAA)和必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI),综合评价氨基酸的营养价值。计算公式如下:

    EAA/TAA=必需氨基酸含量(g/100 g)/总氨基酸含量(g/100 g);

    RAA=待评必需氨基酸含量(g/100 g)/(FAO/WHO)评分模式氨基酸含量(g/100 g);

    RC=样品某必需氨基酸的RAA/各必需氨基酸RAA的平均值;

    SRCAA=100−CV×100,CV为RC的变异系数;

    式中:n为参与比较氨基酸的个数;T为待评氨基酸含量;S为FAO/WHO评分模式中相应氨基酸含量。

    食物中脂肪酸的营养价值主要是取决于脂肪酸的含量及组成比例,通过计算单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值(monounsaturated fatty acid/saturated fatty acid,MUFA/SFA;polyunsaturated fatty acid/saturated fatty acid,PUFA/SFA)及致动脉粥样硬化指数(index of atherogenic,IA)、血栓形成指数(index of thrombogenic,IT)用于评估不同干燥温度酸枣叶虫茶中脂肪酸对人类心血管疾病的影响[11-13]。IA、IT的计算公式如下:

    实验重复测定三次,数据以平均值±标准差表示,采用IBM SPSS 28.0软件对数据进行统计分析,显著性差异分析采用Duncan多重比较法检验,设定差异显著性水平为P<0.05。

    不同干燥温度对酸枣叶虫茶常规营养成分的影响如表1所示,总黄酮含量随干燥温度的升高呈现先增后降的趋势。T3茶多酚与总黄酮含量最高,其中茶多酚含量显著高于其他组(P<0.05),这可能与干燥时间缩短有关,也有可能是90 ℃干燥产生的非酶褐变促进酚类前体物质转化为酚类物质或者单酚转化二酚、三酚[14-15]。而高温T4的茶多酚、总黄酮含量最低,分别显著低于其他组与T3(P<0.05),有可能是温度过高引起茶多酚与黄酮结构发生破坏,从而导致含量降低。研究发现,茶的抗氧化活性主要与多酚类物质含量有关[16]。茶多酚与总黄酮是虫茶中重要的生物活性物质,这是因为酚类物质含有一个或多个酚羟基,能有效清除自由基,延缓衰老,具有很强的抗氧化能力[17]。由此推测,T3虫茶的抗氧化能力可能最强,T4最弱。T3、T4的可溶性总糖含量显著高于T1、T2(P<0.05),不同干燥温度的虫茶可溶性总糖随温度升高而升高,这可能是多糖在热化学作用下产生分解反应,形成的可溶性糖类物质含量多于参与糖类物质转化消耗的量[18];蛋白质含量随温度升高呈逐渐下降趋势,处理组之间差异均显著(P<0.05),与吕朝燕等[8]研究发现方竹笋干蛋白含量随干燥温度升高而降低的结论一致,这可能是因为温度的上升促进蛋白质与还原性糖类等物质发生美拉德反应,使其含量下降。水浸出物与总脂肪的含量随干燥温度的上升而先升后降,两者均是T2含量最高,T1水浸出物含量最低,T4总脂肪含量最低,可能是干燥温度过高导致虫茶内部水分以较快速度蒸发和营养成分的破坏。

    表  1  不同干燥温度对酸枣叶虫茶常规营养成分的影响
    Table  1.  Effects of different drying temperature on nutritional components of ziziphi spinosae folium insect tea
    成分T1T2T3T4
    茶多酚(%)5.74±0.01b5.53±0.01c6.02±0.01a5.31±0.01d
    总黄酮(%)1.42±0.00ab1.43±0.02ab1.46±0.04a1.36±0.03b
    可溶性总糖(%)9.23±0.03c9.34±0.02b9.44±0.01a9.45±0.01a
    蛋白质(g/100 g)13.91±0.01a13.11±0.01b12.34±0.01c12.31±0.01d
    水浸出物(%)22.92±0.01d28.92±0.01a28.72±0.01b28.61±0.01c
    总脂肪(g/100 g)2.23±0.02b2.32±0.01a2.21±0.01b2.04±0.01c
    注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同字母表示差异不显著(P>0.05);表2表5同。
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    评价蛋白质质量取决于其含有的氨基酸种类及含量[9]。如表2所示,不同干燥温度的酸枣叶虫茶均检出7种必需氨基酸(EAA)、2种儿童必需氨基酸(CEAA)、7种非必需氨基酸(NEAA),9种药用氨基酸(MAA)。除了Met、Val、Arg、Gly、Tyr之外,其余氨基酸含量均随干燥温度的升高而先增后减。Met含量最高为T1、T2、T3,Phe含量最高为T2、T3,两者含量最低分别为T4、T1;Asp含量最高为T3,最低为T4、T1;Val、Arg含量最低均为T1,前者含量最高为T3、T4,后者含量最高为T4,最高者与最低者之间差异显著(P<0.05);Thr、Ile、Gly、Tyr含量最高均为T2,前两者含量最低均为T4,后两者含量最低分别T3、T1,最高者与最低者之间差异显著(P<0.05);其余7种氨基酸含量最高均是T3,最低均是T1,且两者差异均显著(P<0.05)。不同干燥温度的虫茶各种氨基酸变异系数分析表明(见表2),Ala的变化相对较剧烈,变异系数(CV)接近15%,主要是因为T3含量远高于T1。其余氨基酸在不同干燥温度处理间CV均低于15%。16种氨基酸在虫茶各处理组中含量排序并不一致,T1氨基酸含量最高、最低分别是Asp与Met,而T2、T3、T4氨基酸含量最高、最低分别是Glu与Met。

    表  2  不同干燥温度对酸枣叶虫茶氨基酸组成和含量的影响(g/100 g)
    Table  2.  Effects of different drying temperature on amino acid composition of ziziphi spinosae folium insect tea (g/100 g)
    氨基酸种类T1T2T3T4变异系数CV(%)
    Lys*▲0.33±0.03b0.37±0.01ab0.42±0.01a0.39±0.02ab9.91
    Met*▲0.10±0.01a0.10±0.01a0.10±0.01a0.09±0.01a5.26
    Leu*▲0.46±0.01b0.52±0.01a0.53±0.02a0.52±0.01a6.37
    Phe*▲0.29±0.01a0.31±0.01a0.31±0.02a0.30±0.01a3.48
    Thr*0.34±0.00b0.37±0.01a0.35±0.01b0.32±0.01c6.58
    Val*0.35±0.01b0.40±0.00a0.41±0.01a0.41±0.00a7.97
    Ile*0.26±0.01a0.27±0.01a0.24±0.01a0.20±0.01b13.50
    His○0.16±0.01c0.18±0.00b0.22±0.01a0.20±0.01b13.58
    Arg○▲0.22±0.01b0.27±0.01a0.29±0.00a0.30±0.02a12.81
    Asp☆▲0.72±0.04a0.73±0.02a0.75±0.01a0.72±0.01a1.81
    Ser☆0.36±0.01b0.37±0.01b0.41±0.00a0.38±0.01b6.13
    Glu☆▲0.71±0.01d0.75±0.01c0.81±0.01a0.79±0.01b5.29
    Gly☆▲0.46±0.01b0.48±0.01a0.43±0.01c0.45±0.01b4.63
    Pro☆0.39±0.00c0.43±0.01b0.50±0.01a0.40±0.01bc11.55
    Ala☆0.35±0.00c0.40±0.02b0.50±0.02a0.43±0.01b14.63
    Tyr☆▲0.19±0.01b0.22±0.01a0.20±0.01b0.20±0.00ab7.36
    TAA5.65±0.13c6.13±0.03b6.42±0.01a6.04±0.06b5.25
    EAA2.10±0.05c2.33±0.04ab2.34±0.06a2.20±0.05bc5.01
    NEAA3.17±0.06c3.36±0.00b3.58±0.04a3.35±0.01b4.93
    CEAA0.38±0.02c0.45±0.01b0.51±0.01a0.49±0.03ab12.86
    MAA3.46±0.12b3.72±0.02a3.81±0.02a3.72±0.06a4.06
    EAA/TAA(%)37.2537.9336.4536.371.99
    EAA/NEAA(%)66.3769.2065.4565.522.64
    NEAA/TAA(%)56.1254.8155.6955.510.98
    CEAA/TAA(%)6.647.267.878.128.86
    MAA/TAA(%)61.2360.6059.2761.561.67
    注:*EAA;☆NEAA;○CEAA;▲MAA。
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    进一步对不同功能氨基酸含量及比例进行分析发现,各组酸枣叶虫茶中TAA介于5.65~6.42 g/100 g之间,远高于常规茶叶(2.61 g/100 g)[19]、湖南三叶虫茶(1.39 g/100 g)与贵州紫斑谷螟-白茶虫茶(0.62 g/100 g)[20],这可能是因为不同寄食植物原料所含有的物质成分不同,且不同产茶昆虫将植物原料蛋白质分解成氨基酸并吸收利用的能力也不同,从而导致虫茶的营养价值有所差异[4]。TAA、EAA、NEAA、CEAA及MAA的含量均随干燥温度的升高而先增后降,最高均是T3,最低是T1,这可能是因为在一定的温度下,虫茶中蛋白质水解产生的氨基酸含量大于氨基酸与还原糖等发生美拉德反应造成的消耗量,但温度过高会导致酶失活,造成蛋白质水解能力下降,氨基酸产生量降低。林冬纯等[21]研究发现白茶饼的总氨基酸随干燥温度的升高而先增后减,与本研究中虫茶总氨基酸随干燥温度的变化趋势一致。

    各组虫茶的EAA/TAA随着干燥温度的升高而先升后降,最大为T2(37.93%),最小为T4(36.37%),均略低于FAO/WHO推荐的理想蛋白标准40%;而EAA/NEAA最大为T2(69.20%),最小为T3(65.45%),均高于FAO/WHO推荐的理想蛋白标准60%。根据FAO/WHO推荐,EAA/TAA为40%左右,EAA/NEAA高于60%是判断蛋白质优劣的重要依据[22]。由此可知,T1、T2、T3、T4的酸枣叶虫茶均可作为优质的蛋白质资源。各组虫茶NEAA/TAA最大为T1(56.12%),最小为T2(54.81%);CEAA/TAA随干燥温度的升高而升高;MAA/TAA最大为T4,高达61.56%,最小为T3(59.27%),均高于中药枇杷(56%)[23],这说明酸枣叶虫茶可作为一种药用价值较高的植物蛋白资源。EAA/TAA、EAA/NEAA、NEAA/TAA、CEAA/TAA及MAA/TAA在不同干燥温度间变化不大,CV介于0.98%~8.86%。

    根据侧链基团的不同,可将氨基酸分为甜味、苦味、鲜味、芳香族[9,24]。酸枣叶虫茶的16种氨基酸均为呈味氨基酸,其中含有6种甜味氨基酸(His、Ser、Gly、Pro、Ala、Thr),5种苦味氨基酸(Arg、Met、Leu、Val、Ile),3种鲜味氨基酸(Asp、Lys、Glu),2种芳香族氨基酸(Phe、Tyr)。如图1所示,甜味氨基酸、苦味氨基酸、鲜味氨基酸及芳香族氨基酸的含量均随干燥温度的升高而先升后降。T3甜味氨基酸、苦味氨基酸及鲜味氨基酸含量达到最高,分别为2.39、1.56、1.97 g/100 g,均与T1差异显著(P<0.05);T2芳香族氨基酸含量最高,与T1差异显著(P<0.05);T1四种呈味氨基酸含量均最低。不同干燥温度的虫茶呈味氨基酸含量从高到低均为:甜味氨基酸>鲜味氨基酸>苦味氨基酸>芳香族氨基酸。当食品中鲜味氨基酸、甜味氨基酸的含量总和与苦味氨基酸的差值越大时,滋味越鲜爽[25]。本研究中T3鲜味氨基酸和甜味氨基酸的含量总和与苦味氨基酸的差值最大,T1最小,说明干燥温度90 ℃最有利于酸枣叶虫茶鲜爽度的形成。

    图  1  不同干燥温度对酸枣叶虫茶呈味氨基酸的影响
    注:不同小写字母表示差异显著,P<0.05。
    Figure  1.  Effects of different drying temperature on flavoring amino acids of ziziphi spinosae folium insect tea

    本研究采用1973年FAO/WHO提出的氨基酸模式谱来评价酸枣叶虫茶氨基酸营养价值。由表3可知,T2虫茶EAA/TAA比值最高。与氨基酸模式谱对比,T3与T4的Ile未达到模式谱,但Met+Cys是唯一在不同干燥温度处理组中均低于模式谱标准的氨基酸组合,其他必需氨基酸质量分数均高于模式谱。由此可得,酸枣叶虫茶的第一限制氨基酸是Met+Cys。不同干燥温度的虫茶EAA/TAA比值总量均高于氨基酸模式谱(35%)。

    表  3  酸枣叶虫茶必需氨基酸的组成比例与FAO/WHO推荐氨基酸模式谱的比较
    Table  3.  Comparison of essential amion acid composition ratio in ziziphi spinosae folium instect tea and FAO/WHO recommended pattern
    氨基酸种类氨基酸模式谱T1T2T3T4CV(%)
    Thr4.006.026.045.375.227.53
    Val5.006.116.536.396.794.43
    Ile4.004.514.403.743.2315.14
    Leu7.008.058.408.188.532.60
    Lys5.505.846.046.546.385.14
    Met+Cys3.501.661.551.481.417.14
    Phe+Tyr6.008.328.567.798.124.00
    合计(%)35.0040.5241.5239.4939.692.30
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    根据EAA含量及组成比例计算RAA、RC、SRCAA和EAAI,可直观的评价酸枣叶虫茶的氨基酸营养价值。当RAA和RC的数值越接近1,表明该EAA越接近FAO/WHO的标准模式;RC>1表明EAA相对过剩,RC<1则表明EAA相对不足[26]。如表4可知,除第一限制氨基酸Met+Cys及T3、T4的Ile之外,其余必需氨基酸的RAA和RC均大于或接近1,营养过剩或合理。SRCAA值越接近100,说明该食品中各种必需氨基酸的含量越均衡,营养价值越高,为人体吸收的概率越大[26]。EAAI不仅能反映食品中蛋白质的质量,还能一定程度上反映蛋白质的消化利用率。EAAI>0.95表明该食品可作为优质蛋白源;0.86<EAAI≤0.95表示为良好蛋白源;0.75≤EAAI≤0.86表示为可用蛋白源;EAAI<0.75表示为不适蛋白源[27]。由表4可知,T1的SCRAA值最大(70.99),T3次之(70.34),T4最小(67.21);T1、T2、T3、T4的EAAI分别为1.08、1.09、1.03、1.01,均高于0.95,说明各组的酸枣叶虫茶均属于优质蛋白源,T1虫茶的氨基酸组成最合理,营养价值与蛋白质消化利用率也相对较高。

    表  4  不同干燥温度的酸枣叶虫茶必需氨基酸RAA、RC、EAAI、SCRAA比较
    Table  4.  Comparison of RAA, RC, EAAI and SRCAA of essential amino acid of ziziphi spinosae folium insect tea at different drying temperature
    氨基酸种类T1 T2 T3 T4
    RAARCRAARCRAARCRAARC
    Thr1.501.33 1.511.31 1.341.23 1.301.20
    Val1.221.081.311.131.281.171.361.25
    Ile1.131.001.100.950.930.860.810.74
    Leu1.151.021.201.041.171.071.221.12
    Lys1.060.941.100.951.191.091.161.07
    Met+Cys*0.480.420.440.380.420.390.400.37
    Phe+Tyr1.391.221.431.241.301.191.351.25
    EAAI1.081.091.031.01
    SRCAA70.9969.6470.3467.21
    注:*第一限制氨基酸。
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    表5可知,T1、T2、T3、T4酸枣叶虫茶中共检测出脂肪酸分别为5、12、5、8种,其中MUFA分别为1、3、1、2种,PUFA分别为1、2、2、1种。各组SFA、MUFA、PUFA相对含量之间均达到显著差异(P<0.05),其中T4的SFA最高,MUFA与PUFA最低;T3的SFA最低,UFA与PUFA最高;T1的MUFA最高。因此,从脂肪酸的营养价值角度出发,酸枣叶虫茶干燥温度应低于105 ℃,与研究发现干燥温度高于100 ℃会降低水飞蓟种子PUFA含量,影响脂肪酸组成的结果一致[28]

    表  5  不同干燥温度对酸枣叶虫茶脂肪酸组成及含量的影响(%)
    Table  5.  Effects of different drying temperature on fatty acid composition of ziziphi spinosae folium insect tea (%)
    脂肪酸种类T1T2T3T4
    C6:02.28±0.00a
    C14:012.21±0.01a6.76±0.03b
    C16:023.35±0.08c29.60±0.12a25.43±0.02b22.42±0.00d
    C16:10.99±0.02a
    C17:01.25±0.00b11.77±0.01a
    C18:06.26±0.04d9.58±0.11c13.35±0.04b13.78±0.01a
    C18:1n9t3.23±0.01a2.75±0.01b
    C18:1n9c37.81±0.11a25.41±0.18c34.45±0.01b15.89±0.01d
    C18:2n6c20.37±0.24b17.64±0.06c22.64±0.06a
    C20:07.84±0.02a
    C18:3n31.51±0.01b4.15±0.01a
    C22:00.80±0.00b10.08±0.01a
    C20:4n615.47±0.06a
    C23:00.95±0.01a
    C18:137.81±0.17a28.64±0.11c34.45±0.01b18.64±0.03d
    C18:220.37±0.06b17.64±0.05c22.64±0.06a
    C18:31.52±0.01b4.15±0.00a
    MUFA37.81±0.11a29.63±0.18c34.45±0.01b18.64±0.01d
    PUFA20.37±0.24b19.14±0.07c26.79±0.07a15.47±0.06d
    SFA41.82±0.13c51.23±0.25b38.77±0.06d65.89±0.06a
    MUFA/SFA0.900.580.890.28
    PUFA/SFA0.490.370.690.24
    IA0.610.750.420.66
    ∑PUFAn-3/∑PUFAn-60.000.090.180.00
    IT1.441.630.942.12
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    必需脂肪酸是人体不能合成的,必须从食物中获取的多不饱和脂肪酸[29]。T3必需脂肪酸的相对含量最高(26.79%),T4未检测出必需脂肪酸C18:2与C18:3。T2、T3检测出C18:3n3,说明干燥温度对虫茶必需脂肪酸的形成有着重要的影响,温度过低或过高均不利于亚麻酸的形成。Keys等[30]发现MUFA/SFA的比值与死亡率之间存在负相关。食品含有较高的MUFA/SFA值说明其具有健康、均衡的营养价值。世界卫生组织推荐食物中PUFA/SFA比值高于0.4为佳;人类营养学家则建议该比值为0.45或稍高为佳[31]。通过计算脂肪酸比值发现,T4虫茶MUFA/SFA与PUFA/SFA的比值均最低,分别为0.28、0.24;T1、T3虫茶MUFA/SFA比值较高,分别为0.90、0.89,且PUFA/SFA比值分别为0.49、0.69。这说明干燥温度为60与90 ℃的酸枣叶虫茶脂肪酸营养价值较均衡且较高,可作为一种脂肪酸的补充食物。T1、T2、T3、T4的∑PUFA n-3/∑PUFA n-6值分别为0、0.09、0.18、0。仅T3的∑PUFA n-3/∑PUFA n-6值是高于FAO/WHO推荐的日常膳食∑PUFA n-3/∑PUFA n-6值(0.1),该值较高时能降血脂,预防心血管等疾病[32]。因此,在90 ℃条件下干燥的酸枣叶虫茶可作为C18:2n6c等n-6系与C18:3n3等n-3系的重要膳食来源。较低的IA值与IT值被认为是对人体有利的。T1、T2、T3、T4的IA分别为0.61、0.75、0.42、0.66,IT分别为1.44、1.63、0.94、2.12;各组IA值均远低于羊肉(1.00),T1、T3、T4的IA值低于牛肉(0.72);T1、T3的IT值均低于羊肉(1.58),T3的IT值低于牛肉(1.06)[33],说明干燥温度为60、90 ℃的酸枣叶虫茶脂肪酸不饱和度较高,具有降血脂、阻止动脉粥样硬化和血栓形成、预防心血管疾病的作用。

    通过比较蛋白质、茶多酚、EAA、TAA、SFA、MUFA等指标,发现不同干燥温度的酸枣叶虫茶品质成分及营养价值优良程度并不一致。单一指标分析虫茶营养价值具有一定的片面性。因此,采用主成分分析对酸枣叶虫茶品质指标进行综合评价更加科学、全面。

    表6所示,前3个成分特征值均大于1,且累计贡献率达到100%,说明这3个成分能充分解释所有品质指标的信息,可以代表所有品质成分对酸枣叶虫茶品质进行评价。

    表  6  提取3个主成分的特征值及贡献率
    Table  6.  Eigenvalues and contribution rates of first three principal components
    主成分特征值贡献率(%)累计贡献率(%)
    18.4349.5949.59
    25.3531.4981.08
    33.2218.92100.00
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    表6表7可得,第1主成分的方差贡献率为49.59%,主要反映茶多酚、总脂肪、总黄酮、SCRAA、SFA、MUFA、PUFA、MUFA/SFA、PUFA/SFA的变异信息;第2主成分的方差贡献率为31.49%,主要反映蛋白质、可溶性总糖、TAA、EAA、MAA的变异信息;第3主成分的方差贡献率为18.92%,主要反映呈味氨基酸、EAA/TAA、EAA/NEAA的变异信息。

    表  7  主成分的特征向量与载荷矩阵
    Table  7.  Eigenvectors and loading matrix of first three principal components
    品质指标第1主成分 第2主成分 第3主成分
    特征向量载荷特征向量载荷特征向量载荷
    蛋白质0.1760.512 −0.362−0.838 0.1050.188
    茶多酚0.3030.8800.1590.369−0.166−0.298
    总脂肪0.3130.910−0.001−0.0020.2320.415
    总黄酮0.3110.9030.1720.3980.0910.163
    可溶性总糖−0.184−0.5330.3570.827−0.100−0.180
    TAA−0.002−0.0060.4300.9940.0620.111
    EAA0.0320.0920.3780.8740.2660.476
    MAA−0.091−0.2630.4110.9520.0890.159
    呈味氨基酸−0.026−0.0750.2250.5210.4740.850
    EAA/TAA0.1130.328−0.178−0.4120.4740.850
    EAA/NEAA0.0440.128−0.077−0.1780.5440.976
    SCRAA0.3400.987−0.068−0.1580.0120.021
    SFA−0.340−0.987−0.043−0.1000.0700.125
    MUFA0.3390.985−0.071−0.164−0.032−0.057
    PUFA0.2770.8050.2370.549−0.124−0.223
    MUFA/SFA0.3360.976−0.012−0.027−0.120−0.214
    PUFA/SFA0.2960.8590.1830.423−0.161−0.288
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    表7可知,由3个品质指标代表原来的17种品质指标所表达的信息,建立酸枣叶虫茶品质评价模型,得出如下品质指标的线性关系式:

    Z1=0.176X1+0.303X2+…+0.336X16+0.296X17

    Z2=−0.362X1+0.159X2+…−0.012X16+0.183X17

    Z3=0.105X1−0.166X2+…−0.120X16−0.161X17

    式中:X1、X2……X16、X17分别表示不同干燥温度的酸枣叶虫茶品质指标,Z1、Z2和Z3分别表示主成分1、2、3的得分值。

    根据3个主成分的方差贡献率,再结合不同干燥温度酸枣叶虫茶的品质指标主成分分析结果,得到综合品质评价模型:Z=0.496Z1+0.315Z2+0.189Z3。最后根据模型计算出不同干燥温度的酸枣叶虫茶品质评价综合得分及排序,结果见表8

    表  8  品质指标主成分综合得分
    Table  8.  Principal component comprehensive scores of quality indicators
    处理Z1Z2Z3Z排序
    T12.030−2.870−0.850−0.0583
    T20.1000.1302.6900.5992
    T32.0102.790−1.0001.6861
    T4−4.140−0.050−0.840−2.2284
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    表8可得,第1、2、3主成分得分最高的分别是T1、T3、T2。T3酸枣叶虫茶品质综合得分最高(1.69),其次是T2、T1、T4。综上所得,酸枣叶虫茶最适宜的干燥温度为90 ℃。

    茶多酚、蛋白质、氨基酸、脂肪酸等物质可作为虫茶干燥工序的品质控制指标。由于经过昆虫体内新陈代谢等过程,导致酸枣叶虫茶不含咖啡碱且茶多酚含量较低。因此,与传统茶叶相比,虫茶茶汤口腔刺激感较弱。90 ℃干燥的虫茶可溶性总糖仅次于105 ℃(P>0.05),茶多酚、TAA、EAA、CEAA、MAA、不饱和脂肪酸与必需脂肪酸的含量均最高,饱和脂肪酸相对含量及IA、IT值均最低,且甜味氨基酸、鲜味氨基酸含量总和与苦味氨基酸的差值最大。各组虫茶EAAI均高于0.95,氨基酸组成均符合FAO/WHO理想模式蛋白含量,表明干燥温度为60、75、90、105 ℃的酸枣叶虫茶均可作为优质的蛋白质资源。通过对不同干燥温度的酸枣叶虫茶品质指标进行主成分分析发现,虫茶品质综合得分依次是干燥温度90、75、60、105 ℃。综上所得,90 ℃干燥温度更有利于酸枣叶虫茶的感官品质及营养价值的形成,是酸枣叶虫茶干燥的适宜温度,可为虫茶加工工艺提供参考。同时,由于本实验仅对酸枣叶虫茶进行不同热风干燥温度的处理,尚未涉及其他干燥方式对酸枣叶虫茶品质的影响。因此,后续可进一步采用冷冻、冷风等干燥方式对酸枣叶虫茶进行处理,以探寻更有利于其品质形成的加工工艺。

  • 图  1   不同干燥温度对酸枣叶虫茶呈味氨基酸的影响

    注:不同小写字母表示差异显著,P<0.05。

    Figure  1.   Effects of different drying temperature on flavoring amino acids of ziziphi spinosae folium insect tea

    表  1   不同干燥温度对酸枣叶虫茶常规营养成分的影响

    Table  1   Effects of different drying temperature on nutritional components of ziziphi spinosae folium insect tea

    成分T1T2T3T4
    茶多酚(%)5.74±0.01b5.53±0.01c6.02±0.01a5.31±0.01d
    总黄酮(%)1.42±0.00ab1.43±0.02ab1.46±0.04a1.36±0.03b
    可溶性总糖(%)9.23±0.03c9.34±0.02b9.44±0.01a9.45±0.01a
    蛋白质(g/100 g)13.91±0.01a13.11±0.01b12.34±0.01c12.31±0.01d
    水浸出物(%)22.92±0.01d28.92±0.01a28.72±0.01b28.61±0.01c
    总脂肪(g/100 g)2.23±0.02b2.32±0.01a2.21±0.01b2.04±0.01c
    注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同字母表示差异不显著(P>0.05);表2表5同。
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    表  2   不同干燥温度对酸枣叶虫茶氨基酸组成和含量的影响(g/100 g)

    Table  2   Effects of different drying temperature on amino acid composition of ziziphi spinosae folium insect tea (g/100 g)

    氨基酸种类T1T2T3T4变异系数CV(%)
    Lys*▲0.33±0.03b0.37±0.01ab0.42±0.01a0.39±0.02ab9.91
    Met*▲0.10±0.01a0.10±0.01a0.10±0.01a0.09±0.01a5.26
    Leu*▲0.46±0.01b0.52±0.01a0.53±0.02a0.52±0.01a6.37
    Phe*▲0.29±0.01a0.31±0.01a0.31±0.02a0.30±0.01a3.48
    Thr*0.34±0.00b0.37±0.01a0.35±0.01b0.32±0.01c6.58
    Val*0.35±0.01b0.40±0.00a0.41±0.01a0.41±0.00a7.97
    Ile*0.26±0.01a0.27±0.01a0.24±0.01a0.20±0.01b13.50
    His○0.16±0.01c0.18±0.00b0.22±0.01a0.20±0.01b13.58
    Arg○▲0.22±0.01b0.27±0.01a0.29±0.00a0.30±0.02a12.81
    Asp☆▲0.72±0.04a0.73±0.02a0.75±0.01a0.72±0.01a1.81
    Ser☆0.36±0.01b0.37±0.01b0.41±0.00a0.38±0.01b6.13
    Glu☆▲0.71±0.01d0.75±0.01c0.81±0.01a0.79±0.01b5.29
    Gly☆▲0.46±0.01b0.48±0.01a0.43±0.01c0.45±0.01b4.63
    Pro☆0.39±0.00c0.43±0.01b0.50±0.01a0.40±0.01bc11.55
    Ala☆0.35±0.00c0.40±0.02b0.50±0.02a0.43±0.01b14.63
    Tyr☆▲0.19±0.01b0.22±0.01a0.20±0.01b0.20±0.00ab7.36
    TAA5.65±0.13c6.13±0.03b6.42±0.01a6.04±0.06b5.25
    EAA2.10±0.05c2.33±0.04ab2.34±0.06a2.20±0.05bc5.01
    NEAA3.17±0.06c3.36±0.00b3.58±0.04a3.35±0.01b4.93
    CEAA0.38±0.02c0.45±0.01b0.51±0.01a0.49±0.03ab12.86
    MAA3.46±0.12b3.72±0.02a3.81±0.02a3.72±0.06a4.06
    EAA/TAA(%)37.2537.9336.4536.371.99
    EAA/NEAA(%)66.3769.2065.4565.522.64
    NEAA/TAA(%)56.1254.8155.6955.510.98
    CEAA/TAA(%)6.647.267.878.128.86
    MAA/TAA(%)61.2360.6059.2761.561.67
    注:*EAA;☆NEAA;○CEAA;▲MAA。
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    表  3   酸枣叶虫茶必需氨基酸的组成比例与FAO/WHO推荐氨基酸模式谱的比较

    Table  3   Comparison of essential amion acid composition ratio in ziziphi spinosae folium instect tea and FAO/WHO recommended pattern

    氨基酸种类氨基酸模式谱T1T2T3T4CV(%)
    Thr4.006.026.045.375.227.53
    Val5.006.116.536.396.794.43
    Ile4.004.514.403.743.2315.14
    Leu7.008.058.408.188.532.60
    Lys5.505.846.046.546.385.14
    Met+Cys3.501.661.551.481.417.14
    Phe+Tyr6.008.328.567.798.124.00
    合计(%)35.0040.5241.5239.4939.692.30
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    表  4   不同干燥温度的酸枣叶虫茶必需氨基酸RAA、RC、EAAI、SCRAA比较

    Table  4   Comparison of RAA, RC, EAAI and SRCAA of essential amino acid of ziziphi spinosae folium insect tea at different drying temperature

    氨基酸种类T1 T2 T3 T4
    RAARCRAARCRAARCRAARC
    Thr1.501.33 1.511.31 1.341.23 1.301.20
    Val1.221.081.311.131.281.171.361.25
    Ile1.131.001.100.950.930.860.810.74
    Leu1.151.021.201.041.171.071.221.12
    Lys1.060.941.100.951.191.091.161.07
    Met+Cys*0.480.420.440.380.420.390.400.37
    Phe+Tyr1.391.221.431.241.301.191.351.25
    EAAI1.081.091.031.01
    SRCAA70.9969.6470.3467.21
    注:*第一限制氨基酸。
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    表  5   不同干燥温度对酸枣叶虫茶脂肪酸组成及含量的影响(%)

    Table  5   Effects of different drying temperature on fatty acid composition of ziziphi spinosae folium insect tea (%)

    脂肪酸种类T1T2T3T4
    C6:02.28±0.00a
    C14:012.21±0.01a6.76±0.03b
    C16:023.35±0.08c29.60±0.12a25.43±0.02b22.42±0.00d
    C16:10.99±0.02a
    C17:01.25±0.00b11.77±0.01a
    C18:06.26±0.04d9.58±0.11c13.35±0.04b13.78±0.01a
    C18:1n9t3.23±0.01a2.75±0.01b
    C18:1n9c37.81±0.11a25.41±0.18c34.45±0.01b15.89±0.01d
    C18:2n6c20.37±0.24b17.64±0.06c22.64±0.06a
    C20:07.84±0.02a
    C18:3n31.51±0.01b4.15±0.01a
    C22:00.80±0.00b10.08±0.01a
    C20:4n615.47±0.06a
    C23:00.95±0.01a
    C18:137.81±0.17a28.64±0.11c34.45±0.01b18.64±0.03d
    C18:220.37±0.06b17.64±0.05c22.64±0.06a
    C18:31.52±0.01b4.15±0.00a
    MUFA37.81±0.11a29.63±0.18c34.45±0.01b18.64±0.01d
    PUFA20.37±0.24b19.14±0.07c26.79±0.07a15.47±0.06d
    SFA41.82±0.13c51.23±0.25b38.77±0.06d65.89±0.06a
    MUFA/SFA0.900.580.890.28
    PUFA/SFA0.490.370.690.24
    IA0.610.750.420.66
    ∑PUFAn-3/∑PUFAn-60.000.090.180.00
    IT1.441.630.942.12
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    表  6   提取3个主成分的特征值及贡献率

    Table  6   Eigenvalues and contribution rates of first three principal components

    主成分特征值贡献率(%)累计贡献率(%)
    18.4349.5949.59
    25.3531.4981.08
    33.2218.92100.00
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    表  7   主成分的特征向量与载荷矩阵

    Table  7   Eigenvectors and loading matrix of first three principal components

    品质指标第1主成分 第2主成分 第3主成分
    特征向量载荷特征向量载荷特征向量载荷
    蛋白质0.1760.512 −0.362−0.838 0.1050.188
    茶多酚0.3030.8800.1590.369−0.166−0.298
    总脂肪0.3130.910−0.001−0.0020.2320.415
    总黄酮0.3110.9030.1720.3980.0910.163
    可溶性总糖−0.184−0.5330.3570.827−0.100−0.180
    TAA−0.002−0.0060.4300.9940.0620.111
    EAA0.0320.0920.3780.8740.2660.476
    MAA−0.091−0.2630.4110.9520.0890.159
    呈味氨基酸−0.026−0.0750.2250.5210.4740.850
    EAA/TAA0.1130.328−0.178−0.4120.4740.850
    EAA/NEAA0.0440.128−0.077−0.1780.5440.976
    SCRAA0.3400.987−0.068−0.1580.0120.021
    SFA−0.340−0.987−0.043−0.1000.0700.125
    MUFA0.3390.985−0.071−0.164−0.032−0.057
    PUFA0.2770.8050.2370.549−0.124−0.223
    MUFA/SFA0.3360.976−0.012−0.027−0.120−0.214
    PUFA/SFA0.2960.8590.1830.423−0.161−0.288
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    表  8   品质指标主成分综合得分

    Table  8   Principal component comprehensive scores of quality indicators

    处理Z1Z2Z3Z排序
    T12.030−2.870−0.850−0.0583
    T20.1000.1302.6900.5992
    T32.0102.790−1.0001.6861
    T4−4.140−0.050−0.840−2.2284
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-20
  • 网络出版日期:  2023-02-19
  • 刊出日期:  2023-04-14

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