袋泡富硒綠茶的硒浸出率及影響因素探究

周瓊 蒲娜

摘要：以袋泡紫陽富硒綠茶為原料，采用氫化物發(fā)生原子熒光法測量硒的含量，研究茶葉中硒的浸出率。在單因素基礎(chǔ)上優(yōu)化提高袋泡富硒綠茶硒浸出率的條件。結(jié)果表明，硒的浸出率明顯受浸提次數(shù)、浸提溫度、時間和料液比的影響，浸出率隨浸提時間的增加而增加，而隨著浸提次數(shù)和料液比增加而減少。正交試驗及其驗證試驗表明，袋泡紫陽富硒綠茶在浸提水溫95℃、時間6 min、料液比（g：mL）1：30、浸提次數(shù)1次的條件下，浸出率可達(dá)28.640-/0。

關(guān)鍵詞：富硒茶;浸出條件;硒浸出率;正交試驗

中圖分類號：TS272

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（ 2020） 20-0145-05

DOI：10.1408 8/j .cnki.issn0439-8114.2020.20.033

硒是哺乳動物體內(nèi)谷胱甘肽過氧化物酶（ GSH-PX）的活性中心元素，也是人和動物體內(nèi)所必需的14種微量元素之一，兼具營養(yǎng)、毒性和解毒三重生物學(xué)功能，被稱為生命的保護(hù)劑[1-3]。硒能增強(qiáng)機(jī)體免疫力，消除體內(nèi)自由基，具有抗癌、抗衰老、拮抗作用;此外，硒還能抗汞、砷、鎘、鉈的毒性[4-6]。缺硒會使人體產(chǎn)生肝壞死、心肌變性、胰臟萎縮纖維化、肌肉營養(yǎng)不良、水腫貧血、溶血和繁殖機(jī)能衰退及克山病、大骨節(jié)病等疾病。近現(xiàn)代科學(xué)研究表明，茶葉富含各類營養(yǎng)元素及微量元素，尤其是所含代表性元素——硒，為飲用者帶來諸多益處，茶葉由此成為一種理想的補(bǔ)硒資源[7，8]。袋泡茶的出現(xiàn)豐富了人們飲茶的方式，便捷了生活。因此，研究袋泡富硒綠茶硒的浸出率，對于正確飲用富硒茶來補(bǔ)充人體所需的微量元素硒具有重要的指導(dǎo)意義，也可為全面利用夏秋茶、開發(fā)富硒保健食品提供參考。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

紫陽富硒綠茶，一級，紫陽富硒茶廠;硒標(biāo)準(zhǔn)液，國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院。其余試劑為分析純。

原子熒光光譜儀（IC-AFS6500），北京海光儀器有限公司;微波消解儀（Mars 6），美國CEM公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE-5299），上海科升儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品預(yù)處理及硒含量測定用分析天平準(zhǔn)確稱取40目的茶葉樣品3 g（精確至0.000 1 g）于燒杯中，恒溫沖泡后于離心機(jī)離心10 min后過濾，將管中上清液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮至1-2 mL，將濃縮液轉(zhuǎn)移至消化管內(nèi)進(jìn)行消解。經(jīng)過預(yù)消解4個階段：溫度調(diào)至90℃，消解30min;溫度調(diào)至130℃消解30 min;加入2 mL 30%過氧化氫在90℃消解30 min;溫度調(diào)至130℃再消解30 min;此時如有冒泡需及時取出，若噴出則需重新操作。轉(zhuǎn)移至微波消解儀進(jìn)行消解，消解完取出再次轉(zhuǎn)移至趕酸儀，趕酸至1-2mL，加入5 mL 50%鹽酸溶液繼續(xù)還原至1-2 mL，用5%的鹽酸潤洗轉(zhuǎn)移至25 mL的具塞試管中搖勻定容、靜置。用于茶葉中總硒含量的測定，同時檢測樣品空白。取5 mL左右液體裝小管中上機(jī)測定硒含量。

1.2.2 總硒含量測定用分析天平準(zhǔn)確稱取40目的茶葉樣品0.5 g（精確至0.000 1g）于消化管，測量方法同預(yù)處理。將定容好的待測液依次置于原子熒光光譜儀上，設(shè)定好相關(guān)條件參數(shù)即可自動測量。具體參數(shù)如表1所示。

計算綠茶中硒的含量可以利用如下公式：

X=（C1- C0）x V/1 000mo

式中，‰為稱樣量質(zhì)量（g）;V為樣品消解后定容的體積（一般為25 mL）;Cl為樣品測定濃度（μg/L）;Co為試樣空白的測定濃度（μg/L）;X為樣品中的硒含量（ mg/kg）。

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 將1 000 μdg/mL硒標(biāo)準(zhǔn)品稀釋100倍，吸取標(biāo)準(zhǔn)品1 mL，定容至100 mL容量瓶中，靜置;取靜置液稀釋50倍，吸取標(biāo)準(zhǔn)品l mL，定容至50 mL容量瓶靜置，即為200 μg/L的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液。硒標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線的繪制：配制8個濃度梯度，在8個25 mL具塞比色管中分別吸取0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL 200μg/L的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液，即濃度為0、4、8、16、24、32、40、48 μg/L，每管分別加5 mL鹽酸，定容至刻度搖勻，用于繪制硒標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.4 單因素試驗

1）溫度與浸出率。將茶葉粉碎過篩，稱取40目茶樣3 9，裝袋進(jìn)行沖泡5min，沖泡1次，料液比（茶葉：水，g：mL，下同）為1：30，分別在溫度為（70+2）℃、（80±2）℃、（90±2）℃、（ 100+2）℃的4個梯度下水浴鍋中恒溫進(jìn)行沖泡，每組平行1次，分別測其硒含量，過程中控制好變量。

2）時間與浸出率。將茶葉粉碎過篩，稱取40目茶樣3 9，裝袋進(jìn)行沖泡1次，料液比為1：30，在（90±2）℃水浴鍋中恒溫進(jìn)行，分別在時間3、5、7、10 min的4個梯度下進(jìn)行沖泡，并測其硒含量，其他條件同上，控制好變量。

3）料液比與浸出率。將茶葉粉碎過篩，稱取40目茶樣3 9，裝袋進(jìn)行沖泡1次，沖泡5 min，在（90+2）℃水浴鍋中恒溫進(jìn)行，分別在料液比為1：30、1：40、1：50、1：60的4個梯度下進(jìn)行沖泡，并測其硒含量，其他條件同上，控制好變量。

4）沖泡次數(shù)與浸出率。將茶葉粉碎過篩，稱取40目茶樣3 g，裝袋，料液比為1：30，沖泡5 min，在（90±2）℃水浴鍋中恒溫進(jìn)行，分別測量1、2、3、4次茶湯硒含量，控制好變量。

5）粒徑大小與浸出率。將茶葉粉碎過篩，稱取茶樣3 g，裝袋進(jìn)行沖泡1次，沖泡時間5 min，（ 90+2）℃水浴鍋中恒溫進(jìn)行，料液比為1：30，分別在粒徑大小為200、160、120、80、40目5個梯度（提前將茶葉粉碎過篩）下進(jìn)行沖泡，其他條件同上，控制好變量。

6）正交試驗。為了進(jìn)一步確定袋泡富硒綠茶硒浸出率的最佳工藝條件，選擇溫度、沖泡時間、料液比和沖泡次數(shù)4個試驗因素，選用L0（34）進(jìn)行正交試驗，因素和水平如表2所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 硒的標(biāo)準(zhǔn)曲線

由圖1可以得出，樣品中的硒含量與熒光強(qiáng)度呈正比，硒含量與其所對應(yīng)的熒光度呈線性相關(guān)，從而擬合出標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為Y=157.98X-32.598，決定系數(shù)（R2）=0.999 5，表明設(shè)定試驗條件及參數(shù)可以用于試驗結(jié)果的檢測。

2.2總硒的含量

通過3次測硒結(jié)果（表3）可以得出，紫陽富硒綠茶的平均硒含量為0.281 mg/kg，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)G H/T 1940-2014《富硒茶》中規(guī)定[9]，茶葉中硒含量為0.20-4.00 mg/kg屬于富硒茶，可以用于試驗原料的檢測。

2.3 單因素浸出率結(jié)果

2.3.1 溫度對浸出率的影響在不同溫度下沖泡袋泡茶，其他條件一致，溫度對富硒綠茶硒含量及浸出率的影響見圖2。溫度在70℃，硒含量最小，浸出率為15.10%;當(dāng)溫度接近90℃時，硒浸出率隨溫度升高而增大，90℃時達(dá)最大值，為27.11%;但當(dāng)溫度大于90℃時，硒浸出率隨溫度升高而逐漸下降，這與王銀華等[10]的試驗結(jié)果一致。考慮到經(jīng)濟(jì)性，沖泡水溫應(yīng)選擇90℃，同時選95℃和100℃進(jìn)行正交試驗。

2.3.2 時間對浸出率的影響在不同時間下沖泡袋泡茶，其他條件一致，時間對富硒綠茶硒含量及浸出率的影響見圖3。沖泡3 min時浸出率最小，為14.00%;沖泡接近7 mm時，硒含量隨溫度升高而增大，7 min時硒浸出率較高，為26.40%;雖然在10min后繼續(xù)增大，但茶湯中的茶黃素和茶紅素等易氧化物質(zhì)容易隨著時間的推移而將茶湯氧化，茶湯品質(zhì)下降，這與王銀華等[10]的試驗結(jié)果一致?？紤]到經(jīng)濟(jì)健康性，沖泡時間應(yīng)選擇5 min，同時選6min和7 mm進(jìn)行正交試驗。

2.3.3 料液比對浸出率的影響 在不同料液比下沖泡袋泡茶，其他條件一致，料液比對富硒綠茶硒含量及浸出率的影響見圖4。隨著浸提液的增加硒浸出率不斷下降，在料液比為1：30時最大，為23.72%，之后不斷減小，即料液比對富硒綠茶硒含量及浸出率呈線性相關(guān)?？紤]到中國人的飲茶習(xí)慣，料液比應(yīng)選擇1：30，同時選1：40和1：50進(jìn)行正交試驗。

2.3.4沖泡次數(shù)對浸出率的影響 在不同沖泡次數(shù)下沖泡袋泡茶，其他條件一致，沖泡次數(shù)對富硒綠茶硒含量及浸出速率的影響見圖5。隨著沖泡次數(shù)的增加，硒浸出率不斷下降，在沖泡次數(shù)為1次時最大，為22.30%;沖泡次數(shù)1次硒含量是沖泡2次的3倍左右，之后不斷減小，3次以后用現(xiàn)有儀器很難檢測出硒含量?？紤]到中國人的飲茶習(xí)慣，茶葉沖泡不宜超過2次，這樣浸出率較高，硒元素易于吸收。沖泡次數(shù)應(yīng)選擇1次，同時選2次和3次進(jìn)行正交試驗。

2.3.5 粒徑大小對浸出率的影響 用不同粒徑大小的袋泡茶沖泡，其他條件一致，粒徑大小對富硒綠茶硒含量及浸出率的影響見圖6。當(dāng)粒徑接近120目時，硒浸出率隨粒徑增大而減小，40目時硒浸出率達(dá)到最大值。但當(dāng)粒徑為120-160目，硒含量及浸出率隨粒徑的變化，規(guī)律性不太明顯，故在正交試驗中不選用該因素。考慮到平時喝茶習(xí)慣，選擇40目左右的茶，硒含量及浸出率比較理想，也有益于人體對硒元素的吸收，達(dá)到科學(xué)補(bǔ)硒。

2.4 正交試驗數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化方案

由表4可以看出，袋泡富硒綠茶在溫度95℃，料液比1：50，沖泡1次，沖泡6min的條件下，硒浸出率的效果較好，浸出率為26.22%。茶葉沖泡過程中硒浸出率的影響因素表現(xiàn)為沖泡次數(shù)>溫度>料液比>沖泡時間，最優(yōu)組合為A282C1D1。

2.5 驗證試驗

結(jié)合袋泡富硒茶硒浸出率的正交試驗結(jié)果，進(jìn)一步對袋泡富硒茶硒浸出率最優(yōu)組合進(jìn)行重復(fù)驗證試驗。由表5可以看出，袋泡紫陽富硒綠茶在浸提水溫95℃、時間6 min、料液比1：30、浸提次數(shù)1次的條件下，浸出率可達(dá)28.64%，高于正交試驗組合中的26.22%。

3 小結(jié)

通過單因素試驗結(jié)果分析，硒的浸出率明顯受沖泡水溫、沖泡時間、料液比和沖泡次數(shù)的影響。隨浸出液體積的增大和沖泡時間的延長，硒的浸出率不斷降低;料液比1：30和沖泡7 min浸出率最高，在22%-23%;沖泡水溫在90℃以下時，硒的浸出率變化不大;隨著沖泡次數(shù)的增加硒浸出率不斷降低，沖泡1次時硒的浸出率最高，在22%左右。選取單因素硒的浸出率影響最大的水平進(jìn)行正交試驗設(shè)計。正交試驗及其驗證試驗結(jié)果表明，袋泡富硒綠茶在沖泡1次，溫度95℃，料液比1：30，沖泡6 min的條件下，硒的浸出率最高，為28.64%，且沖泡水溫和沖泡次數(shù)是顯著影響因素，沖泡茶水的過程中應(yīng)注意控制好沖泡水溫和沖泡次數(shù)。

普通綠茶硒的浸出率一般在12%-30%，優(yōu)級綠茶硒的浸出率在20%-35%，茶湯中的硒大多以化合物或絡(luò)合狀態(tài)存在，可浸出的硒含量較少[8]。袋泡綠茶與普通整片綠茶沖泡結(jié)果相差不大，原因是袋泡的茶葉雖然與茶水接觸面積減小，但粒徑也在減小，而普通茶葉與茶水的接觸面積增大，但為整葉沖泡，整體上浸出率差距減小。中國居民日常飲食中硒攝人量平均為43.3 μg/d，低于中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的硒適宜攝人量下限50μg/d，故硒攝人量偏低。因此，可以通過飲用小粒徑的袋泡富硒綠茶達(dá)到補(bǔ)硒的目的。此外，部分缺硒地區(qū)除了飲用富硒茶外，還可以結(jié)合其他富硒產(chǎn)品，達(dá)到科學(xué)補(bǔ)硒的目的。本研究為探討聚硒的最優(yōu)條件，讓富硒產(chǎn)品更科學(xué)地服務(wù)于人體健康。

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作者簡介：周瓊（1971-），女，貴州甕安人，教授，博士，主要從事富硒資源與應(yīng)用研究，（電話）13992550047（電子信箱）107296722@qq.com。