青磚茶4種品質(zhì)成分溶出動力學(xué)研究

黃明軍，楊新河，覃彩芹，劉仲華,2，毛清黎,2，呂幫玉,2

(1.湖北省植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心，湖北 孝感 432000; 2.湖北工程學(xué)院 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 孝感，432000；3. 湖北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢，430062)

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青磚茶4種品質(zhì)成分溶出動力學(xué)研究

黃明軍1,2,3，楊新河1,2*，覃彩芹1，劉仲華1,2，毛清黎1,2，呂幫玉1,2

(1.湖北省植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心，湖北 孝感 432000; 2.湖北工程學(xué)院 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 孝感，432000；3. 湖北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢，430062)

旨在研究青磚茶在不同沖泡(熬煮)時(shí)間、料液比、沖泡(熬煮)次數(shù)和不同茶葉粒度條件下茶多酚、水溶性糖、黃酮、氨基酸四種品質(zhì)成分溶出規(guī)律。研究結(jié)果表明，沖泡(熬煮)時(shí)間越長、料液比越低，茶葉粒度越細(xì)，四種品質(zhì)成分的溶出率和溶出量越高；而沖泡(熬煮)隨著次數(shù)的增多，溶出量和溶出率迅速降低，累計(jì)溶出總量較高，且品質(zhì)成分在第一次和第二次沖泡和熬煮中溶出比例達(dá)到60%～80%；沖泡法和熬煮法相比，熬煮法的溶出量和溶出率遠(yuǎn)高于沖泡法。

青磚茶；茶多酚；水溶性糖；黃酮；氨基酸

青磚茶屬于黑茶，歷史悠久，采用較為粗老的原料先加工成老青茶，然后經(jīng)渥堆、壓制定型、烘房干燥等工序加工而成。青磚茶是西北游牧民族的生活必需品，游牧民族長期食用肉類和乳類高脂肪的食物，卻未見有肥胖和高血壓患病率高的報(bào)道，這與飲用富含多酚、多糖、氨基酸、黃酮和維生素等重要品質(zhì)成分的青磚茶有非常緊密的關(guān)系[1-2]。

人們飲用磚茶通常有兩種方法，一種是沖泡法，另一種是熬煮法，兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，沖泡法的品質(zhì)成分溶出速度較慢，可沖泡多次，而熬煮法第一次的溶出比較高，但熬煮次數(shù)較少。人們飲茶方式的選擇一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和喜好，缺乏科學(xué)性的指導(dǎo)意見。本文研究青磚茶中茶多酚、水溶性糖、黃酮、氨基酸四種品質(zhì)成分溶出的動力學(xué)性質(zhì)及變化規(guī)律，以期為選擇健康科學(xué)的飲茶方式提供一定的理論依據(jù)[3-5]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本實(shí)驗(yàn)采用的青磚茶購買于湖北省趙李橋茶廠有限責(zé)任公司。

沒食子酸、福林酚、無水碳酸鈉、蘆丁、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、濃硫酸、苯酚、葡萄糖、L-谷氨酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀和水合茚三酮均為分析純，購買于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

AL104電子天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；KQ-50E超聲波，昆山超聲波儀器有限公司；T9雙光束紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.3 方法

1.3.1 茶葉測試樣品的制備

將茶磚敲碎成片狀并分成兩份，將其中一部分茶葉粉碎過40目篩，將粉碎和未粉碎的兩部分茶葉裝袋保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 品質(zhì)成分測定方法

茶多酚的測定方法參考茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法(GB/T 8313-2008)[6]；氨基酸的測定方法參考茶葉游離氨基酸總量的測定(GB/T 8314-2013)[7]。

水溶性糖測定參考苯酚-硫酸法，取1 mL制備好的茶葉樣品水溶液置入10 mL的比色管，加入0.5 mL 6%的苯酚溶液，放入冰水水浴，并加入3 mL濃硫酸，將比色管轉(zhuǎn)移到100 ℃沸水，水浴20 min后取出用自來水沖洗冷卻至室溫，放置10 min后490 nm測定吸光值，將葡萄糖配置成0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、0.8、1.0 μg/mL，按上述方法測定其吸光值，以葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的吸光值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[8-9]。水溶性糖計(jì)算公式如下：

總黃酮含量參照硝酸鋁顯色法進(jìn)行測定。取5 mL制備好的茶葉樣品水溶液置入10 mL的比色管，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的亞硝酸鈉0.3 mL，搖勻靜置6 min，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸鋁0.3 mL，搖勻靜置 6 min，加入1 mol/L氫氧化鈉溶液4 mL，搖勻靜置 15 min后510 nm測定吸光值，以50%乙醇替代樣品做空白；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作，配置0.005、0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1 mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液，按上述方法測定其吸光值，以蘆丁濃度為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的吸光值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線[10-11]。黃酮含量計(jì)算公式為：

1.3.3 各種品質(zhì)成分總含量測定

品質(zhì)成分總含量測定用樣品為粉碎過40目篩的茶葉，參照測試式樣方法制備樣液，以供測試。

1.3.4 不同沖泡時(shí)間品質(zhì)成分溶出率實(shí)驗(yàn)

按1:100的料液比，稱取未粉碎的青磚茶1.00 g于一系列的三角瓶中，分為兩組，分別加入剛沸騰的水100 mL，一組在100 ℃水浴分別熬煮5、10、15、25、35、45 min，另一組分別沖泡相應(yīng)的時(shí)間，過濾并定容到100 mL，按照1.3.2的方法測定其品質(zhì)成分含量。

1.3.5 不同料液比品質(zhì)成分溶出率實(shí)驗(yàn)

稱取未粉碎的青磚茶1.00 g于一系列的三角瓶中，分為兩組，分別加入剛沸騰的水50 mL、100 mL、150 mL、200 mL和250 mL，水浴熬煮和沖泡時(shí)間都為10 min，過濾并定容到250 mL，按照1.3.2的方法測定其品質(zhì)成分含量。

1.3.6 不同沖泡和熬煮次數(shù)品質(zhì)成分溶出率實(shí)驗(yàn)

按1:100的料液比，稱取未粉碎的青磚茶1.00 g于一系列的三角瓶中，分為兩組，分別加入剛沸騰的水100 mL，水浴熬煮和沖泡時(shí)間為10 min/次，熬煮和沖泡次數(shù)都為5次，過濾并定容到100 mL，按照1.3.2的方法測定其品質(zhì)成分含量。

1.3.7 不同茶葉粒度品質(zhì)成分溶出率實(shí)驗(yàn)

按1:100的料液比，比較未粉碎和粉碎過40目篩茶葉品質(zhì)成分溶出規(guī)律，水浴熬煮和沖泡時(shí)間為10 min，過濾并定容到100 mL，按照1.3.2的方法測定其品質(zhì)成分含量。

1.3.8 統(tǒng)計(jì)分析

使用Microsoft Excel 2007和SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)三次，結(jié)果用均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 各種品質(zhì)成分總含量

茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸總量分別為58.41±0.85、60.84±1.27、65.08±1.61和17.02±0.18 mg/kg。

2.2 不同沖泡時(shí)間與品質(zhì)成分溶出量和溶出率的關(guān)系

不同沖泡時(shí)間茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸的溶出量和溶出率結(jié)果見表1。結(jié)果表明，無論是沖泡法還是熬煮法，隨著沖泡和熬煮的時(shí)間增加，茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸溶出率都在增高，在25 min以內(nèi)，品質(zhì)成分溶出率增加較快，25 min到45 min溶出率增加較為平緩。在相同的時(shí)間內(nèi)熬煮法的茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸溶出率高于沖泡法，分別為11.53%～24.84%、10.59%～23.71%、11.17%～29.34%和17.64%～20.40%，且隨著時(shí)間的增加二者之間的差距逐漸增加，這可能是隨著時(shí)間的增加，沖泡法水溫下降使品質(zhì)成分溶出速度逐漸降低而熬煮的水溫一直保持著100 ℃有關(guān)。方差分析結(jié)果顯示，在不同時(shí)間沖泡和熬煮的條件下，茶多酚、黃酮、水溶性糖三種品質(zhì)成分溶出量大多數(shù)都達(dá)到了差異顯著的水平，但氨基酸變化差異并不大。

2.3 不同料液比與品質(zhì)成分溶出量和溶出率的關(guān)系

不同料液比茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸的溶出量和溶出率結(jié)果見表2。結(jié)果表明，無論是沖泡法還是熬煮法，隨著沖泡和熬煮的液料比增加，茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸溶出率都在增高，這是由于隨著茶水比的逐漸減小，茶葉組織內(nèi)外壓力差增大，從而使4種品質(zhì)成分溶出率增大，在相同的時(shí)間和料液比條件下，熬煮法的茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸溶出率高于沖泡法，分別為24.16%～17.69%、20.31%～31.20%、22.51%～28.77%和6.89%～9.22%，且隨著料液比差距增加二者之間的差距逐漸增加，這可能是隨著時(shí)間的增加，沖泡法水溫下降使品質(zhì)成分溶出速度逐漸降低而熬煮的水溫一直保持著100 ℃有關(guān)。方差分析結(jié)果顯示，在不同時(shí)間沖泡和熬煮的條件下，茶多酚、黃酮、水溶性糖三種品質(zhì)成分溶出量大多數(shù)都達(dá)到了差異顯著的水平，氨基酸的變化差異并不大。

表1 不同沖泡時(shí)間茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸溶出量(mg/kg)和溶出率(%)

表2 不同料液比茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸溶出量(mg/kg)和溶出率(%)

2.4 沖泡次數(shù)與品質(zhì)成分溶出量和溶出率的關(guān)系

沖泡次數(shù)茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸的溶出量和溶出率結(jié)果見表3。結(jié)果表明，無論是沖泡法還是熬煮法，隨著沖泡和熬煮的次數(shù)增加，茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸溶出率呈現(xiàn)急劇下降趨勢，從5次沖泡和熬煮的結(jié)果總量來看，熬煮法遠(yuǎn)高于沖泡法，茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸高出的比例分別為19.09%、16.73%、12.66%和7.29%，4種品質(zhì)成分大部分含量都在第一次和第二次沖泡和熬煮中溶出，溶出比例達(dá)到60%～80%。方差分析結(jié)果顯示，在多次沖泡和熬煮的條件下，茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸四種品質(zhì)成分溶出量大多數(shù)都達(dá)到了差異顯著的水平。

表3 不同沖泡次數(shù)茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸溶出量(mg/kg)和溶出率(%)

2.5 不同茶葉粒度與品質(zhì)成分溶出量和溶出率的關(guān)系

不同茶葉粒度茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸的溶出量和溶出率結(jié)果見表4。結(jié)果表明，茶葉粒度越細(xì)，溶出率越高，在相同的粒度和料液比條件下，熬煮法相對于沖泡法，茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸溶出率較高，分別為5.61%～19.38%、18.30%～25.73%、16.68%～24.11%和11.56%～12.20%。方差分析結(jié)果顯示，茶葉粒度不同的條件下，茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸四種品質(zhì)成分溶出量都達(dá)到了差異顯著的水平。

表4 不同茶葉粒度茶多酚、黃酮、水溶性糖和氨基酸溶出量(mg/kg)和溶出率(%)

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，沖泡(熬煮)時(shí)間越長、料液比越低，茶葉粒度越細(xì)，4種品質(zhì)成分的溶出率和溶出量越高；而隨著次數(shù)的增多，溶出率和溶出量迅速降低，累計(jì)溶出總量較高，且品質(zhì)成分在第一次和第二次沖泡和熬煮中溶出率達(dá)60%～80%；兩種方法相比，熬煮法的溶出量和溶出率遠(yuǎn)高于沖泡法。

據(jù)有關(guān)報(bào)道，游牧民族長期依靠飲用磚茶，人均日消耗磚茶量為20.44 g[12]。傳統(tǒng)的飲茶方式為熬煮10～30 min飲用，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知熬煮的方法品質(zhì)成分的溶出率高且快，熬煮30 min，青磚茶中80%的品質(zhì)成分都已溶出，適合人們飲用。隨著青磚茶具有減肥、抗癌的功效漸漸為人們所了解，飲用磚茶逐漸被非游牧民族的南方人所接受，而南方人喝茶的習(xí)慣是沖泡法，每次沖泡品質(zhì)成分的溶出比較均一。本實(shí)驗(yàn)研究了青磚茶4種品質(zhì)成分溶出動力學(xué)規(guī)律，明確了沖泡法和熬煮法兩種不同的飲茶方式品質(zhì)成分溶出規(guī)律，對人們健康科學(xué)的飲茶方式有一定的指導(dǎo)作用。

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(責(zé)任編輯：熊文濤)

Study on the Digestion Kinetics of Four Quality Components in the Qingzhuan Brick Tea

Huang Mingjun1,2,3，Yang Xinhe1,2*，Qin Caiqin1，Liu Zhonghua1,2，Mao Qingli1,2， Lv Bangyu1,2

(1.HubeiProvinceResearchCenterofEngineering&TechnologyforUtilizationofBotanicalFunctionalIngredients,Xiaogan,Hubei432000,China；2.SchoolofLifeScienceandTechnology,HubeiEngineeringUniversity,Xiaogan,Hubei432000,China; 3.SchoolofLifeScience,HubeiUniversity,Wuhan,Hubei430062,China)

The digestion kinetics of tea polyphenol，water soluble sugar，flavone，amino acid in the Qingzhuan brick tea were studied on different brewing (or infusing) time , ratio of solid to liquid brewing (or infusing) number and different granularity of tea. The results revealed that the longer the brewing (or infusing) time was, the lower ratio of solid to liquid and the better granularity of fineness were, the better the dissolution amount and rate were of the four quality components. Dissolution amount and rate dropped rapidly as brewing (or infusing) number increased. When the the accumulative dissolution amount was high, the ration of the first and second dissolution rate was 60%～80%. Compared with that of the brewing method, the dissolution amount and rate of infusing method was much higher.

Qingzhuan brick tea; tea polyphenol; water soluble sugar; flavone; amino acid

2016-09-17

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31370692)；湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2014CFB573)

黃明軍(1991- )，男，湖北黃岡人，湖北工程學(xué)院生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院碩士研究生。

楊新河(1974- )，男，湖北赤壁人，湖北工程學(xué)院生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院副教授，博士，本文通信作者。

S571.1

A

2095-4824(2016)06-0037-05