程金生,李舒雅,2,万维宏,2,范文明
(1 韶关学院英东食品学院,广东 韶关 512005;2 佛山市琼露健康科技有限公司,广东 佛山 528000)
金花茶(CamelliaChrysantha)属山茶科山茶属植物,因胡先啸博士的鉴定而得名[1]。是国家一级保护植物之一[2]。近年来一些研究者发现金花茶富含许多对人体有益处的功效成分,如氨基酸、维生素、茶多酚类、齐墩果酸、黄酮类物质,以及多种微量元素[4-6]。凹脉金花茶(CamelliaimpressinervisChang et S. Y. Liang)是金花茶代表性品种之一。尽管目前市场上已经出现少量凹脉金花茶深加工产品,但具有保健功能的凹脉金花茶保健食品越来越被当代消费者青睐,且市场对快捷、方便的金花茶保健产品需求越打越大。随着近年来食品科技的不断进步,融入了新科技、方便型的保健食品将愈来愈成为主流。冲剂类产品体积小,且携带、食用方便,符合现代人尤其是年轻消费者对保健食品的需求。但甚少见凹脉金花茶冲剂的相关报道。本研究通过对防城港凹脉金花茶的叶和花中有效物质的提取和分离纯化,纯度高,无溶剂残留,符合食品或医药产品规范。所制凹脉金花茶抗氧化冲剂口感酸甜适中,老少皆宜,携带方便,可方便不同人群饮用,是一种抗氧化保健价值较高的纯天然冲剂。为凹脉金花茶深加工提供新思路,符合当前食品安全及健康养生理念。所开发产品具有较好的产业应用前景,并进一步提高凹脉金花茶附加值。
如今社会环境污染日益严重,大量的挥发性有机污染物,汽车尾气和工业废气令人们体内自由基积累越来越多。且在工作、生活中,人们长期处于电视屏幕、手机、电脑、打印机等现代化设备辐射中,加速人体细胞的氧化。另外一方面,一些人群吸烟、酗酒、或者运动过度、压力过大以及食用一些加工过度精细食品,过度摄入油脂类食品也极易导致皮肤糖化导致暗沉、松弛皱纹等老化现象,人体相应的脏器及血管也因为上述生活中过量自由基的沉积而导致衰老或功能衰弱,连带引发高血压等心脑血管疾病。开发凹脉金花茶天然抗氧化食品或药品具有重要社会意义[7-9]。
101A-3电热恒温鼓风干燥箱,上海索域试验设备有限公司;ME104T电子天平,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;DFY-400C高速多功能粉碎机,上海利闻科学仪器有限公司;FSJ-501超细微粉粉碎机,上海有建电子科技有限公司;Agilent6890-5973气相色谱联用,苏州安捷伦精密机械有限公司;UV2400紫外分光光度计,北京世纪科信科学仪器有限公司;KQ3200E超声波清洗器,昆明市超声仪器有限公司;HH-6恒温水浴锅,上海一科仪器有限公司;IKA RV8 V旋转蒸发仪,艾卡(广州)仪器设备有限公司。
防城港凹脉金花茶,南宁市田园之香食品店;微晶纤维素(市售食品级),陕西晨明生物科技有限公司;阿拉伯胶(市售食品级),泰安市鼎力胶业有限公司;甘露醇(市售食品级),河南乐泰食品有限公司;可溶性淀粉(市售食品级),上海麦克林生化科技有限公司;柠檬酸(市售食品级),大自然生物集团有限公司;没食子酸标准品(分析纯),佛山市琼露健康科技有限公司;硅胶(HF254),上海康朗生物科技有限公司;大孔树脂(XAD-200),上海摩速科学器材有限公司;乙醚、乙醇等溶剂等均为分析纯,阿拉丁化学试剂有限公司。
1.3.1 茶多酚浸提、浓缩和纯化
超声波辅助浸提技术提取凹脉金花茶得凹脉金花茶多酚粗提物,超声波浸提的频率为180 W,浸提温度为70 ℃,浸提20 min。将所得凹脉金花茶浸提液置于旋转蒸发仪中,旋转蒸发除去溶剂得茶多酚粗提液。随后以进一步采用大孔树脂对茶多酚进行纯化。首先用95%的乙醇浸泡树脂24 h,用去离子水漂洗至无醇味后,茶多酚的粗提液过柱处理(2.5 BV/h的流速),待粗提液出口处浓度为进口处浓度的十分之一时,停止操作。从而使大孔树脂达到饱和状态,最后设置有浓度梯度乙醇洗脱达到纯化的效过,其浓度分别为10%和30%,过柱流速为2.5 BV/h。得到茶多酚纯化液。
1.3.2 凹脉金花茶冲剂制备
图1 凹脉金花茶冲剂典型制备工艺
为了使所制的冲剂有良好的凹脉金花茶风味、口感效果和更佳的颗粒组织状态,需要添加可溶性淀粉、微晶纤维素崩解剂和阿拉伯胶黏合剂和柠檬酸来作为填充剂进行调配,另外添加健康的非糖物质,如甘露醇和木糖醇作为甜味剂,调整冲剂的口感,避免涩味的不良影响。经探索,本工作最优化比例为:凹脉金花茶茶多酚浓缩液40%、微晶纤维素5%、阿拉伯胶18%、可溶性淀粉1.5%、甘露醇15%、木糖醇15%、柠檬酸0.5%。冲剂颗粒成品的质量应达到肉眼可见时颗粒饱满、干燥、不结块、大小均一(理论上颗粒的细度应通过20~40目筛),色泽一致为淡黄色;所得冲剂用适量温水溶解,要求无焦屑等杂质。将按比例制得的凹脉金花茶冲剂颗粒干燥并灭菌后,按10 g/包分装。
1.3.3 标准曲线的绘制
由凹脉金花茶所分离纯化后的茶多酚含量按照“GB/T 31740.2-2015《茶制品》第2部分:茶多酚的方法”进行测定,选择没食子酸为校正标准定量茶多酚,该过程中,福林酚试剂可将茶多酚的羟基氧化为蓝色(最大吸收波长为765 nm)。
1.3.4 凹脉金花茶冲剂抗氧化能力测试(以羟基自由基(·OH)的清除试验为例)
1.3.4.1 实验原理
羟基自由基具有较强破坏性的活性氧。本工作采用芬顿体系产生的羟基自由基与抗氧化剂反应,根据反应体系对光的吸收范围内来测定吸光度,其数值的变化可反映出抗氧化剂的性能强弱,从而得知·OH被清除的情况。
1.3.4.2 实验方法
配置pH=7.4的磷酸缓冲溶液(a液)、9 mmol/L的邻二氮菲溶液(b液)、9 mmol/L的FeSO4溶液(c液)、8.8 mmol/L的H2O2溶液(d液)和5种浓度分别为0.25 mg/mL、0.5 mg/mL、0.75 mg/mL、1 mg/mL、1.5 mg/mL的抗坏血酸溶液,以及凹脉金花茶待测液。先往试管里加入a液2 mL,b液1 mL,充分混匀,加入c液1 mL,立即混匀,分别加入1 mL上述浓度梯度的抗坏血酸溶液和凹脉金花茶抗氧化待测液,混匀,继续加入d液,最后用去离子水补充到10 mL(Ax)。同时做一管样品空白试验(A0)。另再做一组不加H2O2溶液,加入上诉试剂后直接加去离子水补充至刻度线10 mL(Ax0)。放置在37 ℃的恒温水浴中恒温1 h,在波长为510 nm处测出各吸光值计算,实验重复2次,羟基自由基的清除率按下式计算:
由图2可以看出,抗坏血酸溶液和所制备的凹脉金花茶冲剂对羟基自由的清除率与溶液的浓度呈正相关关系,清除率会随着浓度的增大而升高,虽然图中显示的凹脉金花茶冲剂的清除率稍低于抗坏血酸溶液的清除率,但其浓度在0.5~1.0 mg/mL时,线性良好。当浓度到了1.5 mg/mL时,凹脉金花茶冲剂、抗坏血酸清除率均达到了峰值。可以证明,凹脉金花茶冲剂对羟基自由基有较好的清除能力,且浓度在1.5 mg/mL时有最高清除率(62.52%)。
图3 凹脉金花茶冲剂对DPPH·自由基的清除能力
由图3可以看出,随着抗坏血酸浓度的提高,凹脉金花茶冲剂清除DPPH·自由基的清除率不断提高,由此可见凹脉金花茶抗氧化冲剂对其的清除程度和冲剂浓度呈线性关系,并且通过计算,得出凹脉金花茶冲剂在较低浓度下对DPPH·已有较强的清除能力。当浓度为1.0 mg/mL时,凹脉金花茶冲剂对该自由基的清除率达到最高,超过80%。
图4 凹脉金花茶冲剂对超氧阴离子自由基的清除能力
由图4可以看出,凹脉金花茶冲剂和抗坏血酸在一定程度上具有清除邻苯三酚超氧离子的能力,且随着它们浓度的增加,对自由基的清除能力也随之提升。在等浓度时,在0~0.1 mg/mL浓度区间时,凹脉金花茶剂的清除能力强于抗坏血酸,而在0.1~0.3 mg/mL浓度区间时,抗坏血酸对邻苯三酚超氧离子的清除率则高于凹脉金花茶冲剂。需注意的是,两者在浓度在高于0.1 mg/mL后,清除能力都随着浓度的增大而大幅度增强。显示本工作所开发的凹脉金花茶冲剂对超氧离子有较好的清除能力。