關鍵詞:藤茶;沖泡時間;沖泡次數;活性成分
藤茶,俗稱龍須茶、端午茶、神仙草等,是由葡萄科蛇葡萄屬多年生藤本植物顯齒蛇葡萄[Ampelopsisgrossedentata(Hand.-Mazz.)W.T.Wang]莖葉經一系列工藝加工而成的代用茶,在民間已有1200年以上的應用歷史[1]。藤茶富含黃酮類、多酚類、多糖類、氨基酸、揮發(fā)性物質等多種化學成分[2],其中黃酮類、多酚類物質是其主要活性成分,具有抗菌消炎[3,4]、保肝護肝[5,6]、降血糖血脂[7,8]、抗氧化[9]等功效,是一種典型的藥食同源植物資源。
目前,傳統(tǒng)茶葉關于沖泡條件對茶湯化學成分和感官品質的影響有較多研究。劉菲等[10]采用正交試驗法分析了不同沖泡條件對金駿眉感官品質的影響;辛樂等[11]發(fā)現沖泡溫度85℃、沖泡時間15min、茶水比1∶30時茯磚茶茶湯浸出物含量較高且感官品質最理想;生書晶等[12]研究表明,紅茶、綠茶、鐵觀音宜在30min內飲用完畢,此時活性物質溶出率較高且亞硝酸鹽含量較低;米智等[13]研究了不同沖泡條件對日照綠茶茶多酚得率的影響,發(fā)現在沖泡溫度80℃、沖泡時間10min、茶水比1∶20時茶多酚得率最高。藤茶品質研究多通過聯(lián)合多種儀器的分析檢測及化學計量學的多元分析來確定藤茶的核心品質指標,Li等[14]利用頂空固相微萃取氣質聯(lián)用技術分析了影響藤茶品質的關鍵香氣物質,萬丹等[15]利用超高效液相色譜串聯(lián)四極桿靜電場軌道阱高分辨質譜聯(lián)用技術鑒定了藤茶中的18個化合物,張朝陽等[16]利用多元線性回歸構建了藤茶品質評價模型,但尚未見沖泡條件對藤茶活性成分和感官品質影響的相關報道。
本研究通過考察不同沖泡時間和次數對藤茶活性成分二氫楊梅素、花旗松素、楊梅苷、楊梅素、多酚、可溶性糖及水溶性浸出物的影響,同時利用主成分分析對數據進行降維,建立活性成分評價模型,以期明確不同沖泡條件下藤茶活性成分變化規(guī)律,為指導消費者科學飲用藤茶提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 材料試劑
藤茶樣品來源于恩施州鳳鳴藤茶有限公司(20230910),用于沖泡試驗,質量符合DB42/T289-2014的規(guī)定。另取藤茶樣品適量,粉碎后過425μm孔徑篩,用于活性成分本底值的測定。
(2R,3R)-二氫楊梅素對照品(純度≥98%,上海源葉生物科技有限公司);花旗松素對照品(純度≥98%,上海阿拉丁生化科技股份有限公司);楊梅苷對照品(純度≥98%,上海源葉生物科技有限公司);楊梅素對照品(純度≥98%,上海源葉生物科技有限公司);福林酚(1mol/L,上海源葉生物科技有限公司);甲醇(色譜純,國藥集團化學試劑有限公司);其余試劑均為分析純。
1.2 儀器設備
UltiMate3000高效液相色譜儀(賽默飛世爾科技公司);TU-1810PC紫外可見分光光度計(上海普析通用儀器有限責任公司);SQP分析天平(d=0.0001g,賽多利斯科學儀器有限公司);SB-5200超聲波清洗儀(寧波新芝生物科技股份有限公司);HH-4恒溫水浴鍋(金壇科興儀器廠);H1850離心機(湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司);UltimateXBC18色譜柱(4.6mm×250mm,5μm,月旭科技股份有限公司)。
1.3 試驗方法
1.3.1 供試品溶液的制備 取藤茶樣品約3g,精密稱定,置于250mL具塞錐形瓶中,沸水150mL沖泡,混勻,分別于沖泡后5min、10min、20min、30min、1h、2h、4h、6h、8h、12h、24h取樣待測。
取藤茶樣品約1g,精密稱定,置于50mL離心管中,沸水50mL沖泡25min,混勻,5000r/min離心5min,取上清液適量待測,同時精密量取上清液20mL置于恒重的蒸發(fā)皿中,測定水溶性浸出物,棄去上清液,殘渣按上述操作依次重復4次并取樣待測。
1.3.2 黃酮類物質的測定 標準溶液配制:精密稱?。?R,3R)-二氫楊梅素、花旗松素、楊梅苷、楊梅素對照品適量,以甲醇為溶劑配制成濃度分別為81.6μg·mL-1、19.6μg·mL-1、15.6μg·mL-1、10.0μg·mL-1的混合對照品溶液。
樣液制備:取藤茶樣品(粉碎過篩)約0.5g,精密稱定,置于50mL離心管中,精密加入25mL60%甲醇溶液,混勻,稱定重量,超聲提取30min,取出后冷卻至室溫,稱定重量,用60%甲醇補足減失的重量,混勻,5000r·min-1離心10min,取上清液適量用于藤茶樣品黃酮類物質本底值的測定。
HPLC分析條件:采用UltimateXBC18色譜柱,以甲醇(A)-0.1%磷酸溶液(B)為流動相,梯度洗脫(0-15min,25%A→35%A;15-23min,35%A→50%A;23-25min,50%A→25%A;25-30min,25%A),檢測波長(0-21min,290nm,21-30min,255nm),流速1mL·min-1,柱溫30℃,進樣量10μL,各物質理論塔板數應不低于5000。
定量方法:將“1.3.1”項下供試品溶液及藤茶黃酮類物質本底值測定上清液分別稀釋至適宜濃度,采用外標一點法進樣分析。由于(2S,3S)-二氫楊梅素對照品不易購得,且相關文獻[17]表明,(2R,3R)-二氫楊梅素與(2S,3S)-二氫楊梅素在290nm波長條件下的標準曲線基本一致,因此本研究以(2R,3R)-二氫楊梅素為對照計算(2S,3S)-二氫楊梅素的含量。
1.3.3 多酚含量的測定 藤茶樣品多酚本底值及供試品溶液多酚含量按照GB/T8313-2018[18]規(guī)定的方法測定,以沒食子酸為對照品繪制的標準曲線方程為y=0.0117x-0.0018,R2=0.9993。
1.3.4 可溶性糖含量的測定 藤茶樣品可溶性糖本底值及供試品溶液可溶性糖含量參照《植物生理生化實驗原理和技術》[19]中的方法測定,以蔗糖為對照品繪制的標準曲線方程為y=0.0068x-0.0142,R2=0.9997。
1.3.5 水溶性浸出物的測定 將“1.3.1”項下置于恒重蒸發(fā)皿中的20mL上清液,在水浴上蒸干后,于105℃干燥3h,置于干燥器中冷卻30min,迅速精密稱定重量,計算水溶性浸出物含量。
1.4 數據處理
數據用Excel2010進行初步處理,用SPSS22.0進行標準化處理、主成分分析,用Origin2021繪制相關圖形。
2 結果與分析
2.1 黃酮類物質測定結果
不同沖泡時間條件下(2R,3R)-二氫楊梅素、(2S,3S)-二氫楊梅素、花旗松素、楊梅苷、楊梅素含量的平均值分別為4.821mg·mL-1、0.704mg·mL-1、43.782μg·mL-1、52.030μg·mL-1、38.296μg·mL-1,方差值分別為0.39、0.01、23.42、18.53、86.63,標準偏差值分別為0.62、0.09、4.84、4.30、9.31,變異系數(標準偏差/平均值*100%)分別為12.88%、13.02%、11.05%、8.27%、24.30%,其中4項指標的變異系數大于10%。
由圖1可知,(2R,3R)-二氫楊梅素、(2S,3S)-二氫楊梅素、花旗松素的含量隨沖泡時間的增加均呈先升后降的趨勢,含量最高時沖泡時間均為30min,最高含量分別為5.287mg·mL-1、0.798mg·mL-1、47.920μg·mL-1,含量最低時沖泡時間均為24h,最低含量分別為3.059mg·mL-1、0.491mg·mL-1、30.508μg·mL-1;楊梅苷含量隨沖泡時間的增加呈先上升后逐漸趨于平緩的趨勢,沖泡時間6h時,含量最高,為55.977μg·mL-1,沖泡時間5min時,含量最低,為43.657μg·mL-1;楊梅素含量隨沖泡時間的增加呈逐漸上升的趨勢,沖泡時間24h時,含量最高,為55.363μg·mL-1,沖泡時間5min時,含量最低,為22.492μg·mL-1。
由圖2可知,隨著沖泡次數的增加,(2R,3R)-二氫楊梅素、(2S,3S)-二氫楊梅素、花旗松素、楊梅苷、楊梅素的含量均呈顯著下降趨勢。沖泡次數為1時,5種黃酮類物質的含量均為最高,分別為5.443mg·mL-1、0.801mg·mL-1、49.670μg·mL-1、53.980μg·mL-1、33.074μg·mL-1,分別占5次沖泡各物質總含量的83.20%、82.41%、81.33%、84.60%、69.22%;沖泡次數為5時,5種黃酮類物質的含量均為最低,分別為0.022mg·mL-1、0.003mg·mL-1、0.188μg·mL-1、0.210μg·mL-1、1.008μg·mL-1,分別占5次沖泡各物質總含量的0.34%、0.34%、0.31%、0.33%、2.11%。
同時,試驗測得(2R,3R)-二氫楊梅素、(2S,3S)-二氫楊梅素、花旗松素、楊梅苷、楊梅素含量的本底值分別為6.922mg·mL-1、0.193mg·mL-1、60.474μg·mL-1、64.111μg·mL-1、20.383μg·mL-1,結合圖1,可知不同沖泡時間(2R,3R)-二氫楊梅素、花旗松素、楊梅苷的含量均低于各自本底值,(2S,3S)-二氫楊梅素、楊梅素的含量均高于各自本底值。
2.2 多酚含量測定結果
不同沖泡時間條件下多酚含量的平均值為4.415mg·mL-1,方差值為0.13,標準偏差值為0.36,變異系數為8.23%。
由圖3可知,多酚含量隨沖泡時間的增加呈先升后降的趨勢,沖泡時間30min時,含量最高,為4.785mg·mL-1,沖泡時間24h時,含量最低,為3.520mg·mL-1。多酚含量隨沖泡次數的增加呈顯著下降趨勢,沖泡次數為1時,含量最高,為4.913mg·mL-1,占5次沖泡多酚總含量的81.44%,沖泡次數為5時,含量最低,為0.025mg·mL-1,占5次沖泡多酚總含量的0.42%。
同時,試驗測得多酚含量本底值為5.468mg·mL-1,結合圖3,可知不同沖泡時間多酚含量均低于本底值。
2.3 可溶性糖含量測定結果
不同沖泡時間條件下可溶性糖含量的平均值為31.706μg·mL-1,方差值為4.47,標準偏差值為2.11,變異系數為6.67%。
由圖4可知,可溶性糖含量隨沖泡時間的增加呈先上升后逐漸趨于平緩的趨勢,沖泡時間8h時,含量最高,為33.324μg·mL-1,沖泡時間5min時,含量最低,為27.147μg·mL-1。可溶性糖含量隨沖泡次數的增加呈先顯著下降后逐漸趨于平緩的趨勢,沖泡次數為1時,含量最高,為30.176μg·mL-1,占5次沖泡可溶性糖總含量的94.61%,沖泡次數為5時,含量最低,為0.341μg·mL-1,占5次沖泡可溶性糖總含量的1.07%。
同時,試驗測得可溶性糖含量本底值為80.765μg·mL-1,結合圖5,可知不同沖泡時間可溶性糖含量均明顯低于本底值。
2.4 水溶性浸出物測定結果
5次沖泡試驗測得水溶性浸出物含量分別為42.42%、6.37%、1.32%、0.70%、0.40%,分別占5次沖泡水溶性浸出物總含量的82.82%、12.45%、2.59%、1.37%、0.78%。
2.5 不同沖泡時間藤茶活性成分主成分分析
將不同沖泡時間藤茶活性成分數據導入SPSS22.0軟件進行KMO和Bartlett檢驗,KMO值為0.778,大于0.6,Bartlett球形度檢驗P值為0.000,小于0.05,說明數據適合進行主成分分析。
主成分分析起始特征值分別為5.333、1.543、0.054、0.039、0.020、0.011、0.001,根據特征值大于1的原則,共提取出2個主成分,由表1可知,2個主成分特征值分別為5.333、1.543,方差貢獻率分別為76.179%、22.045%,方差累計貢獻率98.225%,大于85%,可代表不同沖泡時間藤茶活性成分的大部分信息。
由表1可知,主成分1中各物質載荷系數的絕對值均大于0.7,說明各物質與主成分1之間存在較強的相關性,其中(2R,3R)-二氫楊梅素、(2S,3S)-二氫楊梅素、花旗松素、多酚具有較大正載荷量,楊梅苷、楊梅素、可溶性糖具有較大負載荷量。主成分2中(2R,3R)-二氫楊梅素、楊梅苷、多酚、可溶性糖的載荷系數均在0.4-0.7之間,說明其與主成分2之間存在一定的相關性,(2S,3S)-二氫楊梅素、花旗松素、楊梅素的載荷系數均小于0.4,說明其與主成分2之間的相關性較弱,且各物質載荷系數均為正。
利用SPSS22.0軟件對不同沖泡時間藤茶活性成分數據進行標準化處理,結合表2主成分的特征向量可得主成分回歸方程:
以各主成分對應的方差貢獻率為權重,得到不同沖泡時間藤茶活性成分綜合評價模型:Y=0.76179Y1+0.22045Y2。由綜合評價模型計算出不同沖泡時間藤茶活性成分各主成分得分、綜合得分及排名情況,由表3可知,不同沖泡時間藤茶活性成分綜合得分由高到低依次為30min、20min、10min、1h、5min、2h、4h、6h、8h、12h、24h。
3 討論
二氫楊梅素為藤茶中主要活性成分,植物提取來源主要是(2R,3R)-二氫楊梅素[17],因其具有兩個手性中心,易在高溫、重結晶、金屬離子等條件下發(fā)生消旋化,形成(2R,3R)-二氫楊梅素和(2S,3S)-二氫楊梅素的混合物[20,21]。本研究發(fā)現,不同沖泡時間(2R,3R)-二氫楊梅素的含量均低于本底值,(2S,3S)-二氫楊梅素的含量均高于本底值,說明(2R,3R)-二氫楊梅素可能在高溫條件下發(fā)生了部分轉化,熱穩(wěn)定性較差,這與樊蘭蘭等[22]的研究基本相符;隨著沖泡時間的增加溶液中逐漸有白色晶體析出,且試驗測得(2R,3R)-二氫楊梅素、(2S,3S)-二氫楊梅素、花旗松素的含量隨沖泡時間的增加均呈先升后降的趨勢,沖泡時間30min時含量最高,這可能與物質本身易溶于熱水,室溫或冷水中溶解度降低的性質有關。
傳統(tǒng)茶葉多按照《茶葉感官審評方法》[23]對六大茶類進行品質評價,而藤茶為藥食兩用植物資源,除作為沖泡飲品外,還具有一定的藥用功效,本研究從活性成分角度分析了不同沖泡時間藤茶7種活性成分變化規(guī)律,并利用主成分分析評價篩選出得分最高的沖泡時間,可為藤茶的科學飲用提供理論依據。
沖泡次數可影響茶葉中內含物的浸出、茶湯浸出物的總量及其滋味品質特點[24]。傳統(tǒng)茶葉在沖泡品飲時有洗茶的工序,而藤茶中的多種活性成分易溶于熱水,本研究表明,沖泡1次時,(2R,3R)-二氫楊梅素、(2S,3S)-二氫楊梅素、花旗松素、楊梅苷、楊梅素、多酚、可溶性糖、水溶性浸出物的含量分別占5次沖泡各物質總含量的83.20%、82.41%、81.33%、84.60%、69.22%、81.44%、94.61%、82.82%,沖泡2次時,分別占5次沖泡各物質總含量的95.82%、95.69%、95.48%、96.17%、86.18%、95.93%、96.56%、95.27%,因此藤茶在沖泡品飲時不應洗茶,且沖泡2次時多種活性成分溶出率可達95%以上。
4 結論
本研究明確了藤茶中(2R,3R)-二氫楊梅素、(2S,3S)-二氫楊梅素、花旗松素、楊梅苷、楊梅素、多酚、可溶性糖的含量在沖泡24h內的變化規(guī)律,同時利用主成分分析得出沖泡時間30min時綜合評分最高;藤茶在沖泡品飲時不應洗茶,多種活性成分在沖泡時間25min、沖泡1次時溶出率可達80%以上,沖泡2次時溶出率可達95%以上。