◎ 陳 科,劉紫薇,孫 靜
(皖西學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院,安徽 六安 237012)
隨著現(xiàn)代社會(huì)日益發(fā)展,人們對(duì)于身體健康的關(guān)注度持續(xù)上升,各種類型飲品應(yīng)運(yùn)而生。代用茶是指選用可食用植物的葉、花、果(實(shí))、根莖等,采用類似茶葉的飲用方式(通過泡、煮等方式來飲用)的一類產(chǎn)品的俗稱,一般由衛(wèi)生部規(guī)定的食品分類中的“藥食同源類”“可用于保健品類”2類物品中的單種或多種物品組成。代用茶符合部分消費(fèi)者的喜好,市場(chǎng)產(chǎn)品種類已經(jīng)超過100種,占據(jù)傳統(tǒng)茶銷量的30%[1-2]。同時(shí),對(duì)代用茶的相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)也很多[3],整個(gè)行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
為了解決目前市場(chǎng)上代用茶原料混亂、范圍不清、超范圍添加中藥等問題,本研究擬以菊花為主,搭配山楂、玫瑰、枸杞、蕎麥、金銀花等藥食兩用原料,根據(jù)營(yíng)養(yǎng)學(xué)原理,結(jié)合中醫(yī)保健理論,同時(shí)兼顧感官,開發(fā)一種具備一定保健功能的代用茶配方。
婺源皇菊、枸杞、山楂、金銀花(安國(guó)市佰花堂商貿(mào)有限公司);黑苦蕎、小玫瑰花(天津港保稅區(qū)愛信食品有限公司);焦性沒食子酸(溫州市甌海精細(xì)化工有限公司);DPPH(98%)、ABTS底物(≥98.5%)(合肥巴斯夫生物科技有限公司);一次性水杯、娃哈哈飲用水、電水壺等;其他試劑均為分析純。
SB-5200DIN電子分析天平;JK-500B超聲波清洗器(合肥金尼克機(jī)械制造有限公司);DGT-G250電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(合肥華德利科學(xué)器材有限公司);UV-5200紫外可見分光光度計(jì)(上海元析儀器有限公司)。
1.3.1 菊花代用茶的配比和感官評(píng)定
(1)選用市面上常見、與菊花有協(xié)同作用的材料搭配得到不同種類的菊花代用茶。主體材料婺源皇菊,具有消暑生津、祛風(fēng)、潤(rùn)喉、養(yǎng)目、解酒等功效。樣品1:枸杞子,具有護(hù)眼明目、養(yǎng)肝護(hù)肝、改善貧血等功效;樣品2:金銀花,具有清熱解毒、疏散風(fēng)熱、涼血止痢等功效;樣品3:黑苦蕎,具有降低血糖血脂、促消化、增強(qiáng)免疫力等功效;樣品4:山楂,具有消食健胃、活血化瘀等功效;樣品5:小玫瑰花,具有健脾養(yǎng)脾、舒緩神經(jīng)、美容美顏等功效。
(2)使用方法:85 ℃熱水200 mL沖泡5 min飲用最佳。菊枸杞茶:菊花2~3 g,枸杞子3.0 g;菊金銀花茶:菊花2~3 g,金銀花0.2 g;菊黑苦蕎茶:菊花2~3 g,黑苦蕎6.0 g;菊山楂茶:菊花2~3 g,山楂片2.5 g;菊小玫瑰花茶:菊花2~3 g,小玫瑰花1.2 g。
(3)采用模糊數(shù)學(xué)法對(duì)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)中的樣品進(jìn)行綜合感官評(píng)判[4]。分別確定因素集U,評(píng)語集V,權(quán)重集X,根據(jù)模糊數(shù)學(xué)評(píng)判模型Y=X×R,式中:Y為模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判結(jié)果,X為權(quán)重集,R為單因素評(píng)判的模糊矩陣。對(duì)等級(jí)因素賦值,得到賦值矩陣G,產(chǎn)品的模糊綜合評(píng)分集合Y與評(píng)語集合G的乘積,即模糊感官評(píng)分T=Y×G[5]。表1是各產(chǎn)品的感官指標(biāo)和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。
1.3.2 樣品多酚含量測(cè)定
對(duì)感官評(píng)定篩選過的3種菊花代用茶總酚含量的測(cè)定采用分光光度法[6],工作曲線建立:取7.5 mg沒食子酸加適量甲醇溶解后轉(zhuǎn)移、定容至25 mL容量瓶。分別移取0 、500、1 000、1 500、2 000、2 500 μL和3000 μL 標(biāo)準(zhǔn)液于5 mL各容量瓶,再在各容量瓶中加入1.0 mL的福林酚試劑,振搖均勻后靜置3~4 min,最后加入75 g·L-1Na2C03溶液,將各樣品定容至5 mL。容量瓶搖勻后反應(yīng)5 min,最后于紫外波長(zhǎng)760 nm處測(cè)定樣品的吸光度值,以沒食子酸濃度為橫坐標(biāo),樣品吸光度為縱坐標(biāo)帶入Excel得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。實(shí)際樣品測(cè)定時(shí)取1份代用茶沖泡5 min,然后取0.5 mL的樣品按照上述過程測(cè)定吸光度并利用線性方程計(jì)算總酚含量,平行3次,取平均值。
1.3.3 ABTS自由基清除
ABTS與過硫酸鉀反應(yīng),可生成綠色的ABTS自由基。該產(chǎn)物在734 nm波長(zhǎng)處有最大吸收峰,因此,通過檢測(cè)734 nm波長(zhǎng)的吸光度,可以測(cè)樣品濃度。未知物質(zhì)加入ABTS自由基溶液后,若在734 nm波長(zhǎng)的吸光度值降低,說明該物質(zhì)具有自由基清除活性,屬于抗氧化劑,稱為ABTS自由基清除法。
用蒸餾水配制2.45 mmol·L-1過硫酸鉀溶液和7 mmol·L-1ABTS溶液,按1∶1比例混合,常溫下,密封避光靜置12~16 h,制備ABTS自由基陽離子基液[7]。試驗(yàn)前用蒸餾水適當(dāng)稀釋ABTS自由基陽離子基液。樣品用合適的溶劑溶解,取每份該代用茶85 ℃、200 mL熱水沖泡5 min,后快速過濾茶湯,加蓋冷卻備用。
取稀釋后的ABTS自由基陽離子工作液3 mL于試管中,用1 mL吸量管吸取樣品液1 mL,往試管中緩慢加入樣品液,先少后多,混合均勻,隨時(shí)觀察溶液的褪色,當(dāng)顏色基本褪完時(shí),記錄加樣量即為樣品的最大用量,在此數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,向前以等差數(shù)列的數(shù)值設(shè)置5個(gè)試驗(yàn)用量。
1.3.4 DPPH自由基清除
DPPH是一種很穩(wěn)定的氮中心的自由基,穩(wěn)定性主要來源其共振穩(wěn)定作用的3個(gè)苯環(huán)空間結(jié)構(gòu),處在其中的氮原子電子不成對(duì)失去效果。該物質(zhì)無水乙醇溶液顯示為深紫色, 517 nm波長(zhǎng)處有最大吸收峰,吸光度與濃度呈一次函數(shù)線性關(guān)系。向內(nèi)加入自由基清除劑時(shí),可以結(jié)合或代替DPPH,導(dǎo)致自由基數(shù)量減少,表現(xiàn)為溶液顏色變淺,吸光度變小,由此評(píng)價(jià)清除自由基的能力。即在517 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)樣品清除DPPH的數(shù)值,從而計(jì)算抗氧化能力。
取DPPH 溶液2 mL溶于40 mL溶劑(無水乙醇或甲醇)中,充分?jǐn)嚢杌靹颍芄獗4?,即用即配。樣品用合適的溶劑溶解,取每份該代用茶85 ℃、200 mL熱水沖泡5 min,后快速過濾茶湯,加蓋冷卻備用。
取DPPH溶液2 mL于試管中,用1 mL吸量管吸取樣品液1 mL,向試管中緩慢加入樣品液,先少后多,混合均勻,隨時(shí)觀察溶液的褪色,當(dāng)顏色基本褪完時(shí),記錄加樣量即為樣品的最大用量,在此數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,向前以等差數(shù)列的數(shù)值設(shè)置5個(gè)試驗(yàn)用量。
選取10名評(píng)價(jià)員對(duì)5個(gè)樣品的感官指標(biāo)進(jìn)行“優(yōu)、中、差”評(píng)級(jí)[8],結(jié)果見表2。
表2 5種菊花代用茶的感官評(píng)價(jià)結(jié)果表
(1)建立樣品的因素集U:因素即樣品的被評(píng)價(jià)指標(biāo)。產(chǎn)品因素集為:U=(u1,u2,u3,u4,u5)=(外形,香氣,湯色,口感滋味,雜質(zhì))。
(2)給出評(píng)語集V:評(píng)語集由若干個(gè)最能反映質(zhì)量的等級(jí)或分?jǐn)?shù)構(gòu)成,本次分析設(shè)定:V=(v1,v2,v3)=(優(yōu),中,差)=(90,70,50)。
(3) 建立權(quán)重集X:權(quán)重是指每個(gè)因素在被評(píng)價(jià)所有因素中的影響力,用所占比例表示。各因素的權(quán)重為:X=(x1,x2,x3,x4,x5)=(0.2,0.1,0.3,0.3,0.1)。
建立模糊矩陣:對(duì)每個(gè)樣品的每個(gè)因素建立 1個(gè)從因素集到評(píng)語集的模糊關(guān)系R=(r1,r2,r3),即可得到每個(gè)因素的評(píng)判集。多個(gè)單因素評(píng)判集構(gòu)成樣品的模糊矩陣R。以樣品1為例,求得r外形=(0.3,0.7,0),r香氣=(0.8,0.2,0),r湯色=(0.8,0.2,0),r口感滋味=(0.7,0.3,0),r雜質(zhì)=(0.8,0.2,0)。
(4)因此樣品1的模糊矩陣為:
同理可求得其他樣品的模糊矩陣分別為:
(5)綜合評(píng)判:根據(jù)模糊數(shù)學(xué)評(píng)判模型Y=X×R,以樣品1為例:
同理Y2=(0.43,0.43,0.14),Y3=(0.75,0.2,0.05),Y4=(0.55,0.34,0.11),Y5=(0.83,0.17,0)。
對(duì)等級(jí)因素賦值,“優(yōu)”為90分,“中”為70分,“差”為50分,得到賦值矩陣為:
模糊感官評(píng)價(jià)得分T=Y×G,即產(chǎn)品的模糊綜合評(píng)分集合Y與評(píng)語集合G的乘積。以樣品1為例:
同理可得T2=75.8,T3=84,T4=78.8,T5=86.6。
圖1 沒食子酸多酚標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
圖2顯示,小玫瑰菊花茶的多酚含量最高,枸杞菊花茶其次,黑苦蕎菊花茶最低。
圖2 3種樣品中多酚化合物含量比較圖
2.5.1ABTS自由基清除結(jié)果(見圖3)
圖3 3種樣品的ABTS自由基清除活性圖
圖43 種樣品的DPPH自由基清除活性圖
A0值的測(cè)定:取稀釋后的ABTS自由基工作液3 mL加入試管,加1 mL無水乙醇,充分混勻后靜置6 min,在波長(zhǎng)為734 nm處測(cè)得吸光值為A0。A值的測(cè)定:取稀釋后的ABTS自由基工作液3 mL至試管中,加xμL樣液,加(1 000-x)μL無水乙醇,搖勻靜置6 min后,在波長(zhǎng)734 nm處測(cè)其吸光值。ABTS自由基清除率=(A0-A)/A0×100%。
枸杞子菊花樣最大用量為800 μL,其加樣梯度為160、320、480、640 μL和800 μL。黑苦蕎菊花樣最大用量為900 μL,其濃度梯度為180、360、540、720和900 μL。小玫瑰菊花樣最大用量為400 μL,其濃度梯度為80、160、240、320 μL和400 μL。
測(cè)得:A0=1.795Abs;枸杞子菊花茶的線性回歸方程為y= 79.625x+ 20.37(R2= 0.847);黑苦蕎菊花茶的線性回歸方程為y= 113.56x+ 3.42(R2= 0.873 5);小玫瑰菊花茶的線性回歸方程為y= 195.25x+ 15.77(R2=0.869 7)。根據(jù)上述公式,計(jì)算出3種樣品的IC50值分別為:枸杞子菊花茶(IC50=0.37%)、黑苦蕎菊花茶(IC50=0.41%)、小玫瑰菊花茶(IC50=0.18%)。
2.5.2DPPH自由基清除結(jié)果(見圖4)
A0值的測(cè)定:取DPPH溶液2 mL加入試管,加1 mL無水乙醇,充分混勻,在517 nm處測(cè)得吸光值為A0。A值的測(cè)定:取2 mL DPPH溶液至試管中,加xμL樣液,加(1 000-x)μL無水乙醇,混勻,黑暗處?kù)o置30 min后,在517 nm處測(cè)其吸光值。自由基清除率=(A0-A)/A0×100%。
菊花枸杞樣最大用量為440 μL,其濃度梯度為88、176、264、352 μL和440 μL。菊花黑枸杞樣最大用量為450 μL,其濃度梯度為90、180、270、360 μL和440 μL。菊花小玫瑰樣最大用量為330 μL,其濃度梯度為66、132、198、264 μL和330 μL。
測(cè)得:A0=0.423Abs;枸杞子菊花茶的線性回歸方程為y= 208.86x+ 24.51(R2= 0.990 4);黑苦蕎菊花茶的線性回歸方程為y= 310.44x+ 3.15(R2= 0.974 5);小玫瑰菊花茶的線性回歸方程為y= 231.52x+ 37.84(R2= 0.990 6)。根據(jù)上述公式,計(jì)算出3種樣品的IC50值分別為:枸杞子菊花茶(IC50=0.12%)、黑苦蕎菊花茶(IC50=0.15%)、小玫瑰菊花茶(IC50=0.05%)。
根據(jù)模糊數(shù)學(xué)法,本研究得出5個(gè)樣品的感官評(píng)分排序?yàn)椋篢5>T3>T1>T4>T2。分析可知,樣品1、樣品3、樣品5為5個(gè)樣品中感官評(píng)價(jià)結(jié)果前3的樣品,即小玫瑰菊花茶感官評(píng)定效果最佳。小玫瑰菊花茶多酚含量最高,為89.49 μg·mL-1,是其他樣品的1.5~1.7倍。從ABTS自由基清除和DPPH自由基清除結(jié)果來看,小玫瑰菊花樣也是效果最好的。根據(jù)感官分析評(píng)價(jià)結(jié)果和抗氧化性試驗(yàn)結(jié)果,可以得出,5種菊花代用茶中,最佳的是樣品5,即小玫瑰菊花代用茶。總而言之,菊花代用茶產(chǎn)品具有光明的開發(fā)前景和市場(chǎng)價(jià)值,本研究可以為相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā),提供一定的研究基礎(chǔ)和試驗(yàn)依據(jù)。