芦笋茶冲泡工艺及抗氧化活性的研究

2016-11-18 06:21:48许荣华乔支红李姝妍
农产品加工 2016年7期
关键词:中总芦笋茶汤

许荣华,乔支红,朱 莉,李姝妍

(北京联合大学旅游学院,北京 100101)

芦笋茶冲泡工艺及抗氧化活性的研究

许荣华,乔支红,朱 莉,李姝妍

(北京联合大学旅游学院,北京 100101)

通过单因素试验和正交试验,得到最佳的芦笋茶冲泡工艺为茶水比1∶40,冲泡水温100℃,冲泡时间10 min,冲泡次数3次。同时,在对7种不同芦笋茶汤的抗氧化活性研究中发现,木兰蜜蜂园芦笋茶的黄酮含量最高,其次是绿巍芦笋茶和紫芦笋茶;但紫芦笋茶汤的抗氧化性最好,再次才是木兰蜜蜂园芦笋茶汤和绿巍芦笋茶汤。

芦笋茶;黄酮;抗氧化活性;冲泡工艺

0 引言

芦笋是百合科天门冬属多年生草本植物,又名石刁柏、龙须菜、露笋和芦尖等。芦笋茎嫩鲜脆,口味独特,营养价值高,是一种药食兼用型蔬菜。《神农本草经》中将芦笋列为“上品之上”,在国外芦笋被称为“蔬菜中的人参”[1]。芦笋含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质,以及多种生物活性物质,如黄酮类化合物、甾体皂及芦笋多糖等[2-3]。芦笋的许多药理作用都与其所含的黄酮类化合物相关。黄酮是一种很强的抗氧剂,可有效清除体内的氧自由基[4-6]。芦笋虽好,但新鲜芦笋不宜保存,存放3~5 d其新鲜度大幅度降低,组织逐渐变硬并失去大量营养素。采用现代技术将新鲜芦笋制成芦笋茶,不仅保留了原芦笋中的营养成分,而且可以长期保存[7]。伴随着人们生产生活水平的日益提高,芦笋茶作为一种新型的保健饮品,正在逐步被开发利用。利用绿芦笋根茎制得的芦笋茶,不仅营养丰富,含多种功能性成分[8],而且感官品质良好,汤色碧翠清亮,观之如杨柳轻拂,茶味绵软醇香,茶香纯正典型,耐冲泡,长期饮用具有消除疲劳、抗衰老、减肥、利尿、通便、清火解热,以及预防和治疗多种癌症的特殊功效[9]。

本文不仅采用正交试验的方法研究了芦笋茶的最佳浸泡工艺,同时研究了在最佳浸泡工艺下条件7种芦笋茶在不同冲泡次数中的总黄酮含量、总还原能力和羟自由基清除能力比较,为人们提供了保健作用较佳芦笋茶的科学泡制和饮用方法。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

绿巍芦笋茶,中国连云港赣榆县欢墩镇康源茶厂提供;均福山芦笋茶,兴国县博苑农业开发有限公司提供;鲁笋源芦笋干,单县华远家庭农场提供;康爱草绿芦笋芽尖茶,菏泽巨鑫源饰品有限公司提供;木兰蜜蜂园芦笋茶、木兰蜜蜂园芦笋干,湖北省武汉市黄陂木兰生态旅游区提供;紫芦笋茶,山东蛙声小镇有限公司提供。

亚硝酸钠、铁氰化钾,国药集团化学试剂有限公司提供;硝酸铝,北京益利精细化学试剂有限公司提供;乙醇、氢氧化钠、过氧化氢、硫酸亚铁、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠,北京化工厂提供;三氯乙酸,北京化学试剂公司提供;氯化铁,天津市福晨化学试剂厂提供;水杨酸,西陇化工股份有限公司提供,上述试剂均为分析纯。芦丁标准品(色谱纯),上海源叶生物科技有限公司提供。

WFJ7200型可见光分光光度计,尤尼柯(上海)仪器有限公司产品;SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵,郑州长城科工贸有限公司产品;水浴锅,天津市中环实验用电炉有限公司产品;TDL-40B型台式离心机,上海安亭科学仪器厂产品;MA100C-000230V1型电子分析天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 黄酮标准曲线的绘制

标准称取芦丁标准品20.3 mg,用30%的乙醇溶液溶解,定容至100 mL,得0.2 mg/mL的芦丁标准液。分别量取0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 mL于5支25 mL比色管中,各加入5%NaNO21 mL混匀,放置6 min后加入10%Al(NO3)31 mL,摇匀,放置6 min后再加入4%NaOH 10 mL,用30%乙醇稀释至刻度,空白管调零,15 min后于500 nm处测定吸光度,绘制标准曲线。

1.2.2 芦笋茶最佳浸泡工艺探究

选取7种茶中的绿巍茶,用单因素试验和正交试验研究出芦笋茶符合日常泡茶习惯的冲泡次数、冲泡时间、冲泡水温、茶水比对芦笋茶汤中总黄酮含量的影响。

(1)单因素试验。冲泡次数对芦笋茶中总黄酮含量的影响。称取1.0g芦笋茶(选取绿巍芦笋茶为7种芦笋茶的代表),用80 mL沸水冲泡5次,每次冲泡10 min,测其茶汤中的总黄酮含量。

冲泡水温对芦笋茶中总黄酮含量的影响。称取1.0g样茶,分别用80 mL冲泡水温为100,90,80,70,60℃的水冲泡,每次冲泡10 min,测其茶汤中总黄酮含量。

冲泡时间对芦笋茶中总黄酮含量的影响。称取1.0g样茶,分别用80 mL沸水冲泡3,5,7,10,12 min,测其茶汤中总黄酮含量。

茶水比对芦笋茶中总黄酮含量的影响。称取1.0g,用茶水比1∶20,1∶40,1∶60,1∶80,1∶100的沸水冲泡10 min,测其茶汤中总黄酮含量。

(2)正交试验。在单因素试验的基础上,对芦笋茶浸泡的工艺条件进行优化。以冲泡水温、冲泡时间、茶水比3个因素为自变量,以茶汤中总黄酮的含量为指标,设计L9(34)正交试验。

正交试验因素与水平设计见表1。

表1 正交试验因素与水平设计

1.2.3 7种芦笋茶汤抗氧化比较

(1)7种芦笋茶汤的制备。根据浸提工艺最优的正交试验结果,取1 mL样茶,加入40 mL,90℃的蒸馏水,于90℃的水浴锅中水浴浸提10 min后取出用布氏漏斗过滤,滤液倒入烧杯,冷却后用封口膜封口后备用,滤渣保留进行二次浸泡,重复上述步骤后进行第3次浸泡,分别得到同种茶浸泡3次后的茶汤,测其总黄酮含量、总还原能力和羟自由基清除能力。

(2)茶汤样品黄酮含量的测定。精确吸取5 mL芦笋茶汤于25 mL的刻度试管中,加入1 mL 5% NaNO2,摇匀,放置6 min,加入1 mL 10%Al(NO3)3,摇匀,再放置6 min后,加入10 mL NaOH,摇匀,用30%的C2H5OH定容到刻度线处,放置15 min后用分光光度计于500 nm处测吸光度,试剂调零。根据芦丁标准曲线求出黄酮含量。

(3)茶汤样品总还原能力的测定。取1 mL茶汤,加0.2 mL 0.2 mol/L磷酸缓冲液PBS pH值6.6和0.5 mL 1%K3[Fe(CN)6]溶液混匀;对照组用0.5 mL蒸馏水代替K3[Fe(CN)6]溶液,其他同样品组;空白组用1 mL蒸馏水代替样品溶液,其他同样品组。以上3组同时在50℃的水浴中反应20 min,取出迅速冷却加入1 mL三氯乙酸,摇匀,以转速3 000 r/min离心10 min,取1.5 mL上清液加入0.2 mL 1%FeCl3和3 mL蒸馏水,摇匀,静置5 min,于700 nm处测定吸光度。吸光度越大,还原能力越强。

(4)茶汤样品羟自由基清除能力的测定。1 mL样品溶液与1 mL硫酸亚铁(FeSO4·7H2O,9 mmol/L)、1 mL过氧化氢溶液(10 mmol/L)混匀,于37℃条件下孵育10 min,加入1 mL水杨酸(9 mmol/L),混匀后于37℃条件下孵育30 min,于510 nm处测定反应溶液的吸光度,纯水做空白对照。

1.3 数据处理

数据折线图采用Excel 2007制作,数据统计采用SPSS 19.0进行ANOVA单因素方差分析及Ducan's多重检验(p<0.05)。

2 结果与分析

2.1 黄酮标准曲线的绘制

黄酮标准曲线见图1。

2.2 最佳浸提工艺的确立

图1 黄酮标准曲线

2.2.1 单因素试验

(1)不同冲泡次数对芦笋茶中总黄酮含量的影响。

不同冲泡次数下芦笋茶汤中总黄酮含量见图2。

图2 不同冲泡次数下芦笋茶汤中总黄酮含量

由图2可知,分析5次冲泡芦笋茶汤中总黄酮含量可得出第1次、第2次、第3次冲泡的茶汤中总黄酮含量较为适宜,有一定的抗氧化能力;而第4次、第5次冲泡后总黄酮含量很少,抗氧化能力低。因此,确定冲泡3次为较佳冲泡次数。

(2)不同冲泡水温对芦笋茶中总黄酮含量的影响。

不同冲泡水温下芦笋茶汤中总黄酮含量见图3。

图3 不同冲泡水温下芦笋茶汤中总黄酮含量

由图3可知,冲泡出芦笋茶汤中总黄酮含量随冲泡水温的升高呈先下降后升高的趋势,所冲泡的茶汤中总黄酮含量在冲泡水温为70℃时最低,在冲泡水温为90℃时最高。

(3)不同冲泡时间对芦笋茶中总黄酮含量的影响。

不同冲泡时间下芦笋茶汤中总黄酮含量见图4。

图4 不同冲泡时间下芦笋茶汤中总黄酮含量

由图4可知,随着冲泡时间的延长,冲泡出的茶汤中总黄酮含量呈上升趋势,在12 min时达到最高,在3 min时含量最低。但在实际泡茶中冲泡时间过长,芦笋茶汤温度早已降低,所以确定冲泡时间以不超过10 min为宜。

(4)不同茶水比对芦笋茶中总黄酮含量的影响。

不同茶水比下芦笋茶汤中总黄酮含量见图5。

图5 不同茶水比下芦笋茶汤中总黄酮含量

由图5可知,冲泡出茶汤中的总黄酮含量随着茶水比的变大而减少,总黄酮含量呈下降趋势,在茶水比为1∶20时冲泡茶汤中总黄酮含量达到最高,在茶水比为1∶100时冲泡茶汤中总黄酮含量最低。但茶水比过低,芦笋茶汤少且口感较差,不适于饮用。

2.2.2 正交试验的结果分析

通过单因素试验结果得出了各个影响因素的较佳值,由此设计出正交试验表,进一步进行正交试验确定各因素作用的最佳组合。

正交试验的结果见表2。

表2 正交试验的结果

由表2可知,组合A2B3C1冲泡的芦笋茶汤中总黄酮含量最高。

从各列R值中可以看出,茶水比的R值最大(0.966),冲泡水温得R值最小(0.215),所以3个因素对结果影响大小顺序为茶水比>冲泡时间>冲泡水温。

分析各因素K值,得出分析结果,最优的试验结果为A3B3C1,即冲泡水温100℃,冲泡时间10 min,茶水比1∶40。

2.3 7种芦笋茶汤黄酮含量的测定

7种芦笋茶汤黄酮含量见图6。

图6 7种芦笋茶汤黄酮含量

由图6可知,随着冲泡次数的增加,黄酮含量逐渐减少,这是7种芦笋茶的普遍趋势;木兰蜜蜂园芦笋茶、绿巍芦笋茶和紫芦笋茶这3种茶3次冲泡的黄酮含量均明显高于木兰蜜蜂园芦笋干、康爱草芦笋芽尖茶、鲁笋源芦笋干和均福山芦笋茶(按黄酮含量由高到低排列)这些黄酮含量较为接近的芦笋茶。

在浸泡后过滤的过程中发现,这7种芦笋茶选用了芦笋不同部位制成的芦笋茶,木兰蜜蜂园芦笋茶使用了大量的芦笋芽尖来制茶;绿巍芦笋茶和康爱草芦笋茶使用的是芦笋上段带有芽尖的部分制茶,且绿巍芦笋茶中使用芽尖要多于康爱草芦笋茶;紫芦笋茶和均福山芦笋茶均使用了芦笋的嫩茎制茶。紫芦笋茶的黄酮含量低于用芦笋芽尖制作的其他2种茶,在使用同样嫩茎制茶的芦笋中,紫芦笋茶的黄酮含量又远高于均福山芦笋茶。

2.4 7种芦笋茶汤总还原能力的测定结果

7种芦笋茶汤总还原能力见图7。

图7 7种芦笋茶汤总还原能力

由图7可知,7种芦笋茶的总还原能力随着冲泡次数的增加而减弱。均福山芦笋茶汤随着冲泡次数增加,总还原能力下降最快;紫芦笋茶、绿巍芦笋茶和木兰蜜蜂园芦笋茶这3种茶汤总还原能力较高,且较接近。

2.5 羟自由基清除能力的测定

7种芦笋茶汤羟自由基清除能力见图8。

图8 7种芦笋茶汤羟自由基清除能力

由图8可知,羟自由基清除能力随着冲泡次数的增加而减弱,第3次冲泡后除紫芦笋茶和木兰蜜蜂园芦笋茶外,其他茶的羟自由基清除能力基本为零;总体而言,紫芦笋茶的羟自由基清除能力最强,其次是木兰蜜蜂园芦笋茶。

3 结论

由单因素试验和正交试验得到,最佳的冲泡工艺为茶水比1∶40,冲泡水温100℃,冲泡时间10 min;芦笋茶汤中总黄酮含量相对较高,冲泡3次为宜,冲泡次数过多含量越低。

7种不同的芦笋茶汤中,木兰蜜蜂园芦笋茶汤的总黄酮含量最高,其次是绿巍芦笋茶和紫芦笋茶;但紫芦笋茶汤的抗氧化性最好(第1次浸泡总还原力和羟自由基清除力均最高),其次是木兰蜜蜂园芦笋茶汤和绿巍芦笋茶汤。这也说明了紫芦笋茶中不仅含有黄酮抗氧化物质,还含有其他抗氧化性天然物质。

芦笋的不同部位制成的芦笋茶其抗氧化性不同,芦笋芽尖制成的茶要比芦笋其他部位制成的茶抗氧化性强。紫芦笋虽然浸泡出的黄酮含量不如有些用芦笋尖制作出来的茶高,但总还原能力和羟自由基清除率却比用芦笋尖制作出来的茶汤高,且3次冲泡后还有少量的羟自由基清除能力,说明用紫芦笋来制茶的保健作用更好,开发前景更广阔。

[1] 段雅庆,莫耽,刘冰,等.芦笋中黄酮和多糖的提取工艺 [J].食品科学,2010,31(14):120-123.[2] 叶春勇,林媚.芦笋营养成分分析研究 [J].中国果菜,2005(2):37-38.

[3] 孙春艳,赵伯涛,郁志芳.芦笋的化学成分及药理作用研究进展 [J].中国野生植物资源,2004(5):1-3.

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[6]Sun T,Powers J R,Tang J M.Loss of rutin and antioxidant activity of Asparagus juice caused by a pectolytic enzyme preparation from Aspergillus niger[J].Food Chemistry,2007,105:173-178.

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[9] 陈年生,盛华平.新颖保健饮品芦笋茶及其制作工艺 [J].蚕桑茶叶通讯,2005(3):35-37.◇

Asparagus Tea Making Process and Evaluation Antioxidant Activity

XU Ronghua,QIAO Zhihong,ZHU Li,LI Shuyan
(Tourism Institute of Beijing Union University,Beijing 100101,China)

Bases on the single factor and orthogonal experiment,the best Asparagus tea brewing process is as follow:the ratio of tea to water 1∶40,brewing temperature 100℃ for 10 minutes,and three brews are the appropriate times.While antioxidant activity of seven different Asparagus tea is found:Magnolia Bee Park Asparagus tea has the highest of the flavonoids,followed by Lv-Wei Asparagus tea and purple Asparagus tea,but purple asparagus has the best of antioxidant activity,followed by Magnolia Bee Park Asparagus tea and Lv-Wei Asparagus tea.

Asparagus tea;flavonoids;antioxidant activity;brewing process

TS272.55

A

10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.04.013

1671-9646(2016)04a-0040-04

2016-02-23

北京市科研机构开放式基金项目(12264591102)。

许荣华(1972— ),女,硕士,副教授,研究方向为烹饪营养与食品安全。

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