桑黃靈芝袋泡茶制作及沖泡工藝研究

洪文龍，謝春芹，許俊齊，桂行知，張雪松，凡軍民

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 句容 212400）

桑黃（Phellinusigniarius）是針層孔菌屬真菌火木層孔菌的子實(shí)體，為一種大型藥用真菌，又名桑寄生、桑臣、桑耳、樹雞、胡孫眼、桑黃菰、桑黃菇等。最早收載于李時(shí)珍《本草綱目》中，性甘、平、味苦、味辛，歸肝、膀胱經(jīng)，具有排毒、止血、活血、和胃止瀉等功效[1-3]。桑黃中含有鐵、鋅、鈣、鎂等十多種微量元素，還含有多糖、氨基酸、芳香酸、脂肪酸、酶、幽醇類物質(zhì)、落葉松覃酸、三萜類和黃酮等多種活性成分，在抗氧化、預(yù)防癌癥、免疫調(diào)節(jié)、控制血糖等方面發(fā)揮著重要的作用，可有效防治包括腫瘤、腸胃不適、糖尿病在內(nèi)的多種疾病。桑黃在醫(yī)藥領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，有“森林黃金”之美稱[4-8]。

靈芝（Ganodermalucidum）是一種多孔菌科真菌紫芝或赤芝的干燥子實(shí)體，又稱木靈芝、菌靈芝、靈芝草，素有“仙草”“瑞草”“還魂草”之美譽(yù)，系靈芝屬真菌的總稱，為我國(guó)傳統(tǒng)的藥食兩用真菌[9]。靈芝含有多糖類、三萜類、核苷類、呋喃類、氫醌類、甾醇類、腦苷及多肽氨基酸類、生物堿類、有機(jī)酸及長(zhǎng)鏈烷烴類等豐富的活性成分物質(zhì)，味甘、性平，歸心、肝、肺、腎經(jīng)，有補(bǔ)氣安神、止咳平喘、扶正補(bǔ)虛的功效[10]。研究表明：靈芝有抗腫瘤、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫、降血糖、降血脂、抗病毒、消炎抗菌和保肝護(hù)肝等藥理活性；靈芝除作為日常保健滋補(bǔ)外，也有很高的藥用價(jià)值，故被廣泛關(guān)注和應(yīng)用[11-13]。

袋泡茶是指一種將原料加工粉碎制成粗粉，分裝于食品級(jí)的包裝袋中，用溫水沖泡后取茶包飲用浸出液的茶品。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活節(jié)奏的加快，袋泡茶因具有沖泡方便、衛(wèi)生清潔、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)越來越受到消費(fèi)者青睞[14]。靈芝、桑黃中含有的多糖物質(zhì)可以有效抗腫瘤，抑制癌細(xì)胞，本研究將二者合二為一制成袋泡茶，以沖泡液中的黃酮含量及感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)學(xué)模糊評(píng)判方法，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，研究桑黃靈芝袋泡茶的制作方法和沖泡工藝，以期進(jìn)一步豐富袋泡茶種類，促進(jìn)靈芝、桑黃原料的綜合利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

桑黃、靈芝由江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院江蘇食用菌研究所提供；玉米纖維茶泡袋，無紡布茶泡袋，尼龍茶泡袋（均為食品級(jí)），上海丹陽包裝有限公司；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥98%），亞硝酸鈉，氫氧化鈉，硝酸鋁，無水乙醇（均為分析純），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

FA 2104型分析天平，上海恒平精密科學(xué)儀器有限公司；L9型雙光束紫外分光光度計(jì)，上海儀電分析儀器有限公司；HH-1型數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海高致精密儀器有限公司；FZ-102型微型植物粉碎機(jī)，杭州艾普儀器設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

挑選色澤正常、無雜質(zhì)的桑黃和靈芝，干燥至恒重，使用多功能粉碎機(jī)粉碎30 s左右，稱取1.0 g原料裝入茶袋混合均勻，扎口制成茶包。

1.2.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)條件為：桑黃和靈芝質(zhì)量比3∶2，沖泡時(shí)間15 min，沖泡水溫75℃，在500 mL燒杯中放入1.0 g玉米纖維茶袋，加入200 mL熱水沖泡，分別考察不同沖泡時(shí)間（5、10、15、20、25 min）、沖泡水溫（55、65、75、85、95℃）、桑黃和靈芝配比（1∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4、0∶1）、沖泡次數(shù)（1、2、3、4次）及茶袋材質(zhì)（無紡布、玉米纖維、尼龍）對(duì)沖泡浸出液中黃酮含量及感官評(píng)分的影響。

1.2.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，判定桑黃和靈芝配比、沖泡溫度和沖泡時(shí)間為主要影響因素，以桑黃靈芝袋泡茶品質(zhì)為考察指標(biāo)，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，因素及水平設(shè)定見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table1 Factor level table of orthogonal test

1.2.4 品質(zhì)綜合評(píng)定

參考GB/T 16291.1—2012[15]，挑選10位經(jīng)過培訓(xùn)的身體健康的品評(píng)員組成評(píng)價(jià)小組，在評(píng)定前12 h內(nèi)嚴(yán)禁食用刺激性食物。待評(píng)樣品用統(tǒng)一容器盛裝，隨機(jī)抽取樣品，每次評(píng)定桑黃靈芝袋泡茶樣品后要漱口，間隔時(shí)間15 min，根據(jù)樣品的色澤、香氣、滋味及料包進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 桑黃靈芝袋泡茶綜合評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Comprehensivequality evaluation criteriaof Phellinus igniarius and Ganoderma lucidum teabag

1.2.5 模糊綜合評(píng)判的構(gòu)建

1.2.5.1 數(shù)學(xué)模型的建立

參考GB/T 24690—2018[16]，以袋泡茶湯汁色澤、香氣、滋味、料包為因素集U，再以優(yōu)、良、差為評(píng)語集V，根據(jù)感官評(píng)定結(jié)果，建立3個(gè)單因素評(píng)價(jià)矩陣，采用模糊數(shù)學(xué)法對(duì)其進(jìn)行分析[17]。

1.2.5.2 確定產(chǎn)品因素集U和評(píng)語集V

確定桑黃靈芝袋泡茶的產(chǎn)品品質(zhì)由色澤、香氣、滋味、料包4個(gè)因素構(gòu)成，即U=（色澤，香氣，滋味，料包）[18]；每個(gè)因素的評(píng)價(jià)按優(yōu)、良、差3個(gè)等級(jí)評(píng)定，即V={優(yōu)（V1），良（V2），差（V3）}。

1.2.5.3 確定權(quán)重

采用調(diào)查法確定色澤、香氣、滋味、料包各因素的權(quán)重[19]。權(quán)重分別為色澤（0.35）、香氣（0.20）、滋味（0.30）、料包（0.15），即X=（0.35，0.20，0.30，0.15）。

1.2.5.4 模糊綜合評(píng)判總分

模糊關(guān)系綜合評(píng)判集Y=X·R，其中X為權(quán)重集，R為模糊矩陣[20]。設(shè)定感官特殊性：優(yōu)為90分，良為80分，差為70分，可建立感官特殊性數(shù)集Z=（90，80，70），則樣品的模糊綜合評(píng)判總分為：T=Y×Z。

1.2.6 黃酮含量的測(cè)定

1.2.6.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

精密稱取10.0 mg的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，使用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇溶解定容至50 mL，配制成濃度為0.2 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2.6.2 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

采用NaNO2-Al3+-NaOH體系吸光光度法[4]。分別精密吸取0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液置于7個(gè)25 mL容量瓶中，再分別加入5.0、4.5、4.0、3.0、2.0、1.0、0 mL體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇溶液搖勻，然后分別加入5%亞硝酸鈉溶液1.0 mL，搖勻靜置5 min，加入10%硝酸鋁溶液1.0 mL搖勻，靜置5 min，再分別加4%氫氧化鈉溶液10 mL，放置10 min后，用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇定容至25 mL，置比色皿中，在波長(zhǎng)510 nm處測(cè)定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過計(jì)算得到回歸方程，如圖1所示。

圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of Rutin

1.2.6.3 沖泡液中黃酮含量的測(cè)定

準(zhǔn)確吸取沖泡液3 mL置于25 mL容量瓶中，加入體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇溶液2.0 mL，搖勻后，在波長(zhǎng)510 nm處測(cè)定吸光度。通過回歸方程及樣品稀釋倍數(shù)計(jì)算出樣品中總黃酮含量（mg/L）。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理

采用Minitab數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和WPS2016軟件進(jìn)行正交數(shù)據(jù)分析及方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同沖泡時(shí)間對(duì)沖泡液中黃酮含量及綜合評(píng)分的影響

由圖2可知，隨著沖泡時(shí)間的增加，沖泡液中黃酮含量呈先上升后下降趨勢(shì)，在沖泡15 min時(shí)黃酮含量達(dá)到最高值9.47 mg/L。表明袋泡茶中的黃酮溶出需要一個(gè)過程，所以隨著沖泡時(shí)間的延長(zhǎng)，黃酮含量逐漸增多。但在沖泡時(shí)間延長(zhǎng)的同時(shí)，水溫逐漸降低，顆粒間的吸附作用逐漸增強(qiáng)，導(dǎo)致對(duì)沖泡浸出液中黃酮的浸出含量產(chǎn)生一定程度影響[21]。如圖2所示，15 min時(shí)沖泡液中的黃酮含量及綜合評(píng)分均最高，因此選擇沖泡時(shí)間為15 min。

圖2 不同沖泡時(shí)間對(duì)沖泡液中黃酮含量及綜合評(píng)分的影響Fig.2 Effect of different soaking time on flavonoid content and comprehensivequality score of brewing liquid

2.2 不同沖泡溫度對(duì)沖泡液中黃酮含量及綜合評(píng)分的影響

如圖3所示，沖泡液中黃酮含量隨沖泡溫度升高呈逐漸上升趨勢(shì)，65～85℃范圍內(nèi)黃酮含量最高，而在85～95℃范圍內(nèi)黃酮含量變化幅度趨于平緩。表明在一定范圍內(nèi)提高沖泡溫度有利于增大黃酮的浸出率，但當(dāng)?shù)竭_(dá)一定溫度范圍時(shí)黃酮含量的增加速率會(huì)減慢。通過品質(zhì)綜合評(píng)分分析可知，沖泡溫度處于75℃時(shí)評(píng)分最高，為此選擇沖泡水溫為75℃。

圖3 不同沖泡溫度對(duì)沖泡液中黃酮含量及綜合評(píng)分的影響Fig.3 Effect of different soakingtemperature on the content of flavonoidsand comprehensive quality score of brewing liquid

2.3 沖泡次數(shù)對(duì)沖泡液中黃酮含量及綜合評(píng)分的影響

如圖4所示，隨著沖泡次數(shù)增加，沖泡液中黃酮含量呈直線下降趨勢(shì)，沖泡1次的黃酮含量為9.69mg/L，沖泡第2次的黃酮含量為7.83 mg/L，而沖泡第3次黃酮含量?jī)H為3.53 mg/L，沖泡第4次黃酮含量達(dá)到1.28mg/L。結(jié)合綜合評(píng)分，從桑黃靈芝沖泡液的實(shí)際功效及節(jié)約成本的角度考慮，選擇適宜沖泡次數(shù)為2次。

圖4 沖泡次數(shù)對(duì)沖泡液中黃酮含量及綜合評(píng)分的影響Fig.4 Effect of different soaking timeson the content of flavonoids and comprehensivequality scoreof brewingliquid

2.4 不同桑黃和靈芝配比對(duì)沖泡液中黃酮含量及綜合評(píng)分的影響

如圖5所示，沖泡液中的黃酮含量隨桑黃含量的減少而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，結(jié)合試驗(yàn)樣品綜合評(píng)分分析，選擇桑黃與靈芝的最佳質(zhì)量比為3∶2。

圖5 不同桑黃和靈芝配比對(duì)沖泡液中黃酮含量及綜合評(píng)分的影響Fig.5 Effect of different proportion on the content of flavonoids and comprehensive quality score of brewing liquid

2.5 不同茶泡袋對(duì)沖泡液中黃酮含量及綜合評(píng)分的影響

如圖6所示，選用玉米纖維材質(zhì)的茶泡袋時(shí)，沖泡液中的黃酮含量最高，達(dá)到10.80 mg/L，結(jié)合綜合評(píng)分分析，選擇天然合成的玉米纖維材質(zhì)的茶泡袋。

圖6 不同茶泡袋對(duì)沖泡液中黃酮含量及綜合評(píng)分的影響Fig.6 Effect of different teabagson thecontent of flavonoidsand comprehensive quality score of brewing liquid

2.6 桑黃靈芝袋泡茶綜合評(píng)定結(jié)果分析

由表3可知，10名感官評(píng)定員對(duì)桑黃靈芝袋泡茶的評(píng)價(jià)結(jié)果并不集中且存在差異。

表3 桑黃靈芝袋泡茶綜合評(píng)定結(jié)果Table 3 Comprehensive quality evaluation of Phellinusigniarius and Ganoderma lucidum teabag

2.7 模糊矩陣的建立

以表3的1號(hào)樣品為例，色澤評(píng)價(jià)結(jié)果有2人選優(yōu)，2人選良，6人選差，則R色澤=[0.2，0.2，0.6]，R香氣=[0.2，0.2，0.6]，R滋味=[0.1，0.2，0.7]，R料包=[0.2，0.2，0.6]。將4種評(píng)價(jià)結(jié)果寫成矩陣形式，則9組評(píng)價(jià)矩陣為：

2.8 線性轉(zhuǎn)換

根據(jù)模糊變換的原理，按照公式Y(jié)＝X·R，其中X為權(quán)重集，R為模糊矩陣。對(duì)1～9號(hào)樣品進(jìn)行綜合模糊評(píng)判，結(jié)果見表4。

表4 各樣品的綜合評(píng)判結(jié)果Table 4 Comprehensive evaluation of all samples

2.9 桑黃靈芝袋泡茶沖泡工藝優(yōu)化

2.9.1 正交試驗(yàn)結(jié)果的極差分析

由表5桑黃靈芝袋泡茶沖泡工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果中的R值可知，影響桑黃靈芝袋泡茶模糊綜合評(píng)分及沖泡液中的黃酮含量的主次順序皆為：A＞C＞B，即桑黃和靈芝配比＞沖泡時(shí)間＞沖泡溫度。根據(jù)沖泡工藝優(yōu)化的結(jié)果分析得出，優(yōu)化后的沖泡工藝為A2B2C3，即桑黃與靈芝質(zhì)量比為3∶2，沖泡溫度75℃，沖泡時(shí)間20 min，在此條件下桑黃靈芝袋泡茶模糊綜合評(píng)分及黃酮含量均保持在較高水平。

表5 桑黃靈芝袋泡茶沖泡工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)Table 5 Optimization of soaking technology of Phellinusigniarius and Ganodermalucidum teabagby orthogonal test

2.9.2 正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析

對(duì)桑黃靈芝袋泡茶的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，根據(jù)表6數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，在本研究條件下，桑黃與靈芝配比、沖泡時(shí)間對(duì)綜合評(píng)分影響極顯著（P＜0.01），沖泡溫度影響顯著（P＜0.05）。表7分析得出，桑黃靈芝袋泡茶中桑黃和靈芝配比、沖泡時(shí)間、沖泡溫度對(duì)沖泡液的黃酮含量影響皆顯著（P＜0.05）。

表6 桑黃靈芝袋泡茶模糊綜合評(píng)分工藝方差分析表Table 6 Variance analysisof sensory evaluation process of Phellinusigniarius and Ganoderma lucidum teabag

表7 桑黃靈芝袋泡茶黃酮含量工藝方差分析表Table 7 Varianceanalysisof flavonoidscontent in Phellinusigniarius and Ganoderma lucidum teabag

2.9.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

為進(jìn)一步確認(rèn)優(yōu)化方案A2B2C3的可靠性與可行性，以桑黃與靈芝質(zhì)量比為3∶2，沖泡溫度75℃，沖泡時(shí)間20 min為條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)重復(fù)3次，測(cè)定黃酮含量及模糊綜合評(píng)分。結(jié)果表明，該條件下模糊綜合評(píng)分為（87.2±0.3）分，沖泡液中黃酮含量為（12.95±0.23）mg/L，表明該工藝為較佳的桑黃靈芝袋泡茶沖泡工藝。

3 結(jié)論

本研究在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)對(duì)桑黃靈芝袋泡茶的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，考察了不同配比、沖泡溫度、沖泡次數(shù)和沖泡時(shí)間對(duì)沖泡液中黃酮含量的影響。優(yōu)化后桑黃靈芝袋泡茶最佳工藝配方為：桑黃與靈芝質(zhì)量比為3∶2，沖泡時(shí)間為20 min，沖泡水溫75℃，茶泡袋材質(zhì)為玉米纖維，得到的產(chǎn)品模糊綜合評(píng)分達(dá)到87.2分，且產(chǎn)品色澤黃潤(rùn)透亮，有桑黃靈芝的獨(dú)特香氣。研究結(jié)果為桑黃靈芝的綜合利用和精深加工提供了思路和方法。桑黃和靈芝袋泡茶的開發(fā)可以進(jìn)一步提升桑黃和靈芝資源應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)豐富袋泡茶的種類，對(duì)于促進(jìn)保健飲品產(chǎn)業(yè)的向前發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)收益具有重要意義。