姚小麗,黃瓊慧,付裕,曾超盈,陳嘉璇,王有娣
中山大學新華學院藥學院(廣州 510520)
辣木(Moringa oleifera)為辣木科辣木屬多年生植物。辣木全株幾乎都富含總黃酮、總多糖、蛋白質、維生素、氨基酸、礦物質等營養成分[1]。近年來關于辣木的活性物質構成與藥用保健功能日益受到重視。梁鵬等[2]優化辣木莖葉中水溶性多糖的提取工藝條件并證實辣木多糖具有一定抗氧化活性;陳瑞嬌等[3]應用乙醇回流法提取辣木葉總黃酮,以四氧嘧啶糖尿病小鼠為動物模型,以中成藥消渴丸為對照,證實辣木葉總黃酮具有一定降血糖作用。茶葉有一定保健作用,茶葉中含有的黃酮類、多糖類成分具有抗氧化(消除氧自由基)、抗炎、降低心血管疾病發病概率、減少身體脂肪的累積與形成、降低血脂、抗菌、改善身體免疫等多項功效。辣木富含黃酮類、多糖類化合物,具有較好清除人體內自由基,抗氧化,降低人體血糖、血脂、血壓等作用。而辣木葉中含有少量的結合型蒽醌,可能對人體有輕微的致泄作用。因此擬用辣木鮮葉制作成辣木茶,進一步對其總黃酮、多糖和結合型蒽醌進行測定及質量評價,探究出何種制茶工藝可以減少結合型蒽醌含量,而不降低其總黃酮、總多糖等有效成分,采用武夷巖茶傳統制茶、蒸式殺青和發酵3種不同制辣木茶葉的方法,通過對辣木茶初步質量評價,以及對辣木茶中總黃酮、總多糖及結合型蒽醌質量分數進行研究,制作適用性好的天然的無添加劑的辣木茶。
真空干燥箱(DZF-6050,上海一恒科學儀器有限公司);紫外分光光度計(UV6000,上海元析儀器有限公司);真空泵(MP-201,鄭州長城科工貿有限公司);單口水浴鍋(HH-S1,江蘇金怡儀器科技有限公司);電子秤(JJ500,常熟市雙杰測試儀器廠);電子天平(FA2004B,上海天美天平儀器有限公司);超聲波清洗器(KQ5200DE,昆山市超聲儀器有限公司)。
1, 8-二羥基蒽醌(117-10-2,廣東翁江化學試劑有限公司);甲醇(67-56-1,天津市大茂化學試劑廠);氯仿(20160823);醋酸鎂(天津市大茂化學試劑廠);鹽酸(7647-01-0);蘆丁(B154199,酷爾生物);亞硝酸鈉(7632-00-0,天津市大茂化學試劑廠);氫氧化鈉(1310-73-2,天津市大茂化學試劑廠);硝酸鋁(51522,廣州化學試劑廠)。
1.3.1 單因素制茶方法篩選
1.3.1.1 辣木茶的制備
以采摘的辣木葉為原料,參考茶葉加工方法,分別采用傳統工藝制茶法(T1)[4]、蒸式殺青制茶法(T2)[5]、微發酵制茶法(T3)[6]不同方法加工。
T1:采摘新鮮辣木單片葉;平攤晾干;曬青2 h;室內降溫重新吸收水分,并適當翻動茶葉,晾青2~3 h;放入炒鍋殺青2~3 min,100 ℃;柔軟萎蔫的茶葉取出揉捻至有適量汁液流出,葉片卷成條狀;復炒約10 min,80 ℃,炒至不粘手即可;于70 ℃真空干燥進行干燥1 h即可。
T2:采摘新鮮辣木單片葉;平攤晾干;放入蒸鍋中蒸汽殺青3.5 min;取出揉捻至有適量汁液流出,葉片卷曲皺縮,打散;放入炒鍋于100 ℃殺青,炒至不粘手;于70 ℃真空干燥進行干燥1 h即可。
T3:采摘新鮮辣木單片葉;揉捻至葉片皺縮彎曲成條狀;加蓋放置72 h;打散進行干燥,于70 ℃真空干燥進行干燥1 h即可。
1.3.1.2 不同的制作工藝對茶品質的影響
根據《茶葉感官審評方法》,借助《標準茶葉感官審評術語》[7]對茶葉進行評價。通過對外形、湯色、香氣、滋味、葉底5個方面進行評價,由20名評審員分別獨立評判完成,按照評分標準分為3個等級,給分范圍為百分制,評分表上的分數是20名評審員最終的平均結果。評分結果見表1和表2。
表1 茶葉感官評價評審結果
表2 茶葉感官評價評審綜合得分
1.3.1.3 辣木茶總黃酮的測定[8]
提取液制備:分別精密稱取3種工藝所制辣木茶各1.5000 g,加入30 mL 70%乙醇,料液比1∶20(g/mL),加熱回流2 h,提取2次,隨即趁熱過濾,并且合并濾液,將濾液轉移至100 mL容量瓶中,并加70%乙醇定容至刻度,搖勻,即得辣木茶總黃酮提取液。
蘆丁標準曲線的建立:精密稱取適量蘆丁對照品,配制成蘆丁對照品溶液(0.200 mg/mL)。分別精密量取0,1,2,3,4和5 mL蘆丁對照品溶液,置于6個25 mL容量瓶中,各加6.0 mL水。加1.0 mL 5%亞硝酸鈉溶液,搖勻,放置6 min,加1.0 mL 10%硝酸鋁溶液,搖勻,放置6 min,加10.0 mL 4.3%氫氧化鈉溶液,加水稀釋至刻度,搖勻,放置15 min,在510 nm波長處測定吸光度。得回歸方程y=12.358x-0.0086(r=0.9986),表明蘆丁在0~0.04440 mg/mL線性良好。
辣木茶總黃酮的測定:精密量取各提取液1 mL,于25 mL容量瓶,按上述標準曲線試驗步驟進行操作,自“各加水6 mL”起,同法測其吸光度,根據回歸方程計算總黃酮的質量分數。結果見表4。
式中:V為提取液定容體積,mL;M為樣品質量,g;C為待測液總黃酮質量濃度,mg/mL;D為供試液的稀釋度。
1.3.1.4 辣木茶多糖的測定[9]
多糖提取方法:分別精密稱定3種工藝所制辣木茶各5 g,加入50 mL 95%乙醇,于80 ℃回流2 h,過濾取濾渣;加入20倍量的蒸餾水在90 ℃水浴回流提取1 h,趁熱抽濾;洗滌,洗液與濾液合并,并于60~65 ℃旋轉蒸發濃縮,蒸餾水定容至250 mL,即得樣品溶液。
葡萄糖標準曲線的建立:分別精密量取0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7和0.8 mL葡萄糖對照品溶液(0.20 mg/mL)置10 mL容量瓶中,蒸餾水稀釋至刻度。各精密量取2 mL葡萄糖溶液于具塞樣品瓶中,分別加入1 mL 5%苯酚溶液,搖勻,迅速加入5.00 mL濃硫酸,邊加邊搖勻,避光放置10 min,取出將其置于100 ℃水浴鍋水浴加熱保溫15 min,取出冷卻至室溫,即得。以蒸餾水為空白對照,于490 nm波長測定吸光度,以對照品溶液濃度(x)為橫坐標,溶液吸光度(y)為縱坐標繪制標準曲線,得標準曲線的回歸方程y=64.75x+0.004(R2=0.9992)。
辣木茶總多糖的測定:精密量取3種不同工藝辣木茶總多糖提取液各2 mL,分別置于25 mL比色管,按照標準曲線測定方法進行測定,根據回歸方程計算總多糖的質量分數。結果見表4。
式中:C為待測液總黃酮質量濃度,mg/mL;m為樣品質量,g;D為供試液的稀釋度。
1.3.1.5 辣木茶結合型蒽醌的測定[10]
總蒽醌提取方法:分別取10.00 g各工藝所得辣木成茶,精密稱定,加100 mL 70%乙醇浸泡15 min,隨即加熱回流提取1 h,抽濾,濾液定容至25 mL,加25 mL 8% HCl超聲至溶解,加50 mL氯仿,搖勻后,靜置分層。取氯仿層,濃縮后定容至10 mL,即得辣木茶總蒽醌樣品溶液。
游離蒽醌提取液:按照總蒽醌提取方式,其中將25 mL 8% HCl換成蒸餾水25 mL即可,即得辣木茶游離蒽醌樣品溶液。
二羥基蒽醌標準曲線的建立:分別精密移取0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6和0.7 mL 1, 8-二羥基蒽醌對照品溶液于10 mL容量瓶,水浴蒸干,分別加0.5%醋酸鎂甲醇溶液定容至刻度,搖勻,于波長510 nm測定吸光度(A),以吸光度(A)為縱坐標,濃度(C)為橫坐標,得標準曲線為A=64.75C+0.004(r=0.9991)。
辣木茶總蒽醌的測定:精密取2 mL總蒽醌樣品溶液至10 mL容量瓶,水浴揮干,殘渣加適量0.5%醋酸鎂甲醇,溶解后定容至10 mL,測定吸光度,根據回歸方程計算總蒽醌質量分數。
辣木茶游離蒽醌的測定:精密取2 mL游離蒽醌樣品溶液至10 mL容量瓶,按照總蒽醌的測定方法,測定吸光度,根據回歸方程計算游離蒽醌質量分數。結果見表4。
1.3.2 正交試驗優選制茶工藝條件
通過單因素試驗得出較優制茶工藝為蒸式殺青制茶法,采用正交試驗法,以總黃酮、總多糖、結合型蒽醌質量分數為評價指標,在制茶過程中,炒青與烘焙的時間對茶品質的影響尤為關鍵,而烘焙的溫度也決定了是否能具有香氣的成茶。因此選擇對制茶過程中的炒青時間(A)、焙茶溫度(B)、焙茶時間(C)這3個因素進行考察,根據正交試驗表L9(34)進行試驗,篩選出較優制茶工藝條件,設計方案見表3。
表3 因素水平表
取當天采摘新鮮辣木嫩葉,平均分為9份,清洗后晾干。取250 g辣木葉置于帶蓋容器中,蓋上蓋子蒸3.5 min。取出后揉捻,揉捻至葉片卷曲皺縮,且有少量液體流出時,打散。置于約100 ℃炒鍋內進行快速翻炒,即可轉移至干燥箱中,真空干燥進行干燥即可。在平行操作的條件下,按L9(34)正交表進行蒸式殺青制茶法的辣木茶制備,初步進行質量評價,按照單因素試驗茶品質評價方法,總黃酮、多糖及結合型蒽醌的測定方法進行測定,采用綜合加權評分法進行評分考察,進行工藝驗證試驗。
試驗測得3種制茶方式的多糖、總黃酮和結合型蒽醌質量分數,進行感官評價,針對試驗結果采用加權得分評價法,因為感官主要針對個人因素較多,故感官評分(W4)權重為10%,多糖(W1)、總黃酮(W2)為抗氧化主要成分,權重各為25%,結合型蒽醌(W3)會使人體致泄,是試驗最主要的指標,故權重為40%,最大值為100分。評價結果見表4。
感官評價主觀因素較多因此權重較低,而結合型蒽醌是致泄的物質,辣木茶質量分數遠低于致泄量20 mg/g,所以質量分數高低是決定因素,因此權重設定較高。4個因素對結果的影響順序:結合型蒽醌質量分數>黃酮質量分數=多糖質量分數>感官評價。
評價結果顯示:蒸式殺青制茶法得分為95.71分,傳統工藝制茶法得分為81.15分,微發酵制茶法得分為77.90分,根據綜合評分結果表明,蒸式殺青制茶法>傳統工藝制茶法>微發酵制茶法。由表4可知,3種制茶方法對這2種成分的影響不是特別大,而對結合型蒽醌的影響比較大。蒸式殺青制茶法制得的茶雖然多糖和總黃酮質量分數居中,但是茶的結合型蒽醌質量分數比其他2個方法的質量分數要低很多,而且明顯低于致泄量,大幅降低茶致泄的作用,在保持其他成分不降低的同時能夠降低結合型蒽醌質量分數,綜合考慮,蒸式殺青制茶法為其中最優制茶方法。
表4 各指標測定結果及評分結果
在單因素考察結果基礎上,采用正交試驗法,以蒸式殺青制茶法制辣木茶的總黃酮質量分數評分、總多糖質量分數評分、結合型蒽醌質量分數和感官評分為考察指標,進行綜合加權評分法評價,篩選最佳蒸式殺青制茶法制茶工藝。結果見表5。
表5 正交設計試驗結果
從結果可知,3個試驗因素的影響大小順序為烘焙溫度>烘焙時間>炒制時間,焙茶溫度對茶的成分影響最大,炒青時間和烘焙時間影響相對較小,3個試驗因素對于成茶的品質沒有太大影響。蒸式殺青制茶法較優工藝條件為A2B3C3,即炒制時間10 min、烘焙溫度80 ℃、烘焙時間70 min。
取當天采摘新鮮辣木嫩葉,平均分為3份,在最佳工藝條件A2B3C3條件下,按制作方法制辣木茶葉。測定其總黃酮、多糖和結合型蒽醌質量分數,對茶葉品質進行評價,結果見表6。
由表6可知,3次平行試驗得出的結果與正交試驗中優選出來的結果差異不大,說明通過正交試驗篩選的最優制茶工藝條件可行。最佳蒸式制茶法工藝條件是A2B3C3,即炒制時間10 min、烘焙溫度80 ℃、烘焙時間70 min。其總黃酮平均質量分數為2.585%,多糖平均質量分數為3.53%,結合型蒽醌平均質量分數為0.00097%。
表6 驗證試驗結果
設計3種不同發酵程度的茶葉制作方法,傳統工藝制茶法屬于全發酵法的一種,其制茶方法與紅茶制法相似,而蒸式殺青制茶法是不發酵法的一種,其制茶方法與綠茶制法類似,而微發酵法則與白茶制法相似,所以從全發酵、微發酵、不發酵3個角度設計3種辣木茶制作方法。考慮到辣木葉對人體的致泄作用,而主要致泄成分就是結合型蒽醌,選擇蒸式殺青法,擬通過水蒸氣將辣木葉中的結合型蒽醌水解,轉化為無致泄作用的游離蒽醌。
在成茶方面,傳統工藝制茶法中在進行先曬青后晾青時,葉片復水量沒有預期明顯,進一步殺青的時候溫度難以控制,再加上時間上掌握不佳,使茶葉微焦且有輕微的焦味。在進一步烘焙時焦味更為明顯,除去焦味,茶湯具有濃郁的火工香,茶湯黃綠明亮,略渾濁,滋味濃色。蒸式殺青制茶法所得茶色澤油潤、葉型勻整、香氣高香,茶湯湯色明亮、滋味醇和。制作過程中應注意對時間進行控制,時間短會造成仍有青味,時間長則過熟,失去清香味。經過反復試驗確定蒸青3.5 min為宜,揉捻過程需要揉至葉片呈深綠色,且有粘手感。下鍋快速殺青10 min至有刺手感,不粘手,隨即70 ℃真空干燥1 h。這樣較大程度保留茶葉的清香味,避免過火導致產生焦味。微發酵制茶法中沒有進行殺青步驟,導致成茶青臭味重,而且不具有香氣。
通過單因素試驗的考察,從傳統工藝制茶法、蒸式殺青制茶法、微發酵制茶法中根據總黃酮、總多糖、結合型蒽醌質量分數及感官評價作為指標,優選出蒸式殺青制茶法為最優制茶工藝。
在此考察結果基礎上,采用正交試驗分析,以總黃酮、總多糖、結合型蒽醌質量分數及感官評價作為評價指標,對炒青時間,烘焙時間、烘焙溫度3個因素進行考察,焙茶溫度對茶的成分影響最大,炒青時間和烘焙時間影響相對較小,3個試驗因素對于成茶的品質沒有太大的影響。優選最優工藝條件為炒制時間10 min、烘焙溫度80 ℃、烘焙時間70 min。在此條件下,總黃酮質量分數為2.585%;多糖質量分數為3.53%;結合型蒽醌質量分數為0.00097%。
采用蒸式殺青制茶法作為最優制茶工藝,該法制備工藝簡單,所用殺青方法為蒸汽殺青,成本較低,為大批量生產奠定良好的經濟基礎。同時蒸式殺青制茶法所制辣木茶在能保證黃酮、多糖類化合物成分不過多的流失外,還能保持較低的結合型蒽醌水平,適用性好,為進一步研究提供數據依據。