刺葡萄葉茶的制備與品質分析

楊 臘,朱美蓉,黃繼莊,覃民揚,莊席福,房玉林,2,*

(1.西北農林科技大學葡萄酒學院,陜西楊凌 712100;2.西北農林科技大學合陽葡萄試驗示范站,陜西渭南 715300;3.江西贛州君子谷野生水果世界有限公司,江西贛州 341000)

刺葡萄是一種原始野生葡萄種質資源,屬于葡萄科葡萄屬東亞種群[1]。由于刺葡萄抗病強、耐高溫、耐濕熱,有豐富的果皮色素,果實品質好、營養豐富,果汁抗氧化性強等特點,不僅可以鮮食,榨果汁和釀酒,還可以作為重要的天然色素用作提取化妝品和食品的添加劑[2]。隨著刺葡萄與葡萄酒產業的迅速發展,江西、湖南、重慶、福建等地區紛紛以刺葡萄為南方特色產業,發展君子1號、高山2號、湘珍珠等刺葡萄,其栽培面積也不斷擴大。然而,每年刺葡萄進行修剪時,會產生大量的刺葡萄葉片被棄置于垃圾堆、就地焚燒、或作為燃料使用,利用價值很低[3]。

茶葉富含茶多酚、咖啡因、維生素類、礦物質類、氨基酸類等成分,具有降膽固醇、保護牙齒、減肥健身、抗癌等功效[4]。一些植物葉片富含多酚類物質,具有抗氧化活性,關于將其制成茶的研究也相當多。徐文秀等人研究發現柿葉茶的營養成分中維生素含量遠遠高于其他茶[5]。屈慧鴿等[6]通過不同的工藝處理、不同浸泡條件的對比處理,發現炒青對葡萄葉茶制備更適合,提出固液相比1∶40、浸泡溫度95 ℃、浸泡時間6 min時飲用效果最佳。劉忠德等[7]研究了泰山葡萄紅葉茶的制備及其活性成分。

目前關于葡萄葉茶的相關研究主要以工藝加工為主[6-9],對于不同類型的葡萄葉茶的品質研究還相對較少。由于葡萄資源本身具有豐富性和多樣性,因此本研究立足江西野生刺葡萄葉片資源,以三種不同刺葡萄葉片(嫩尖、黃綠色幼葉、紅褐色幼葉)所制成的葉茶為研究對象,通過感官評定、酚類物質、礦物質元素等比較分析,進一步提升刺葡萄葉片加工利用的科學性,為刺葡萄葉茶品質提升奠定一定的理論和應用基礎,促進刺葡萄產業可持續發展。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

刺葡萄葉片 江西君子谷刺葡萄野生種質資源圃;福林酚、(+)-兒茶素、p-DMACA、沒食子酸、安息香酸、兒茶素、綠原酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸、阿魏酸、蘆丁、水楊酸、香豆素、白藜蘆醇、桑色素、槲皮素、山奈酚、桔皮素 美國Sigma公司;碳酸鈉、焦亞硫酸鈉、亞硝酸鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、酒石酸鉀鈉、硫酸銅、氯化鋁、甲醇、酚酞、濃硝酸、高氯酸,氫氧化鈉等 均為分析純,天津市博迪化工有限公司。

KH-250DE型數控超聲清洗儀 昆山市禾創超聲儀器有限公司;UV-1700紫外分光光度計 日本島津公司;5804R低溫冷凍離心機 美國Eppendorf公司;101-2AB型烘箱 天津市泰斯特儀器有限公司;W21.600S型電熱恒溫水浴鍋 上海躍進醫療器械廠;pH計 德國Sartorius公司;WZ108手持折光儀 浙江托普儀器有限公司;AUW220D型分析天平 Shimadzu Corporation公司;R206旋轉蒸發儀 上海申生公司;Autoscience A.9901S真空抽濾器和 Autoscience AS 3120B 超聲波脫氣機 奧特賽恩斯公司;萬能粉碎機 四川省井研縣永興機械廠;全溫搖床 上海福瑪實驗設備有限公司;Milipore Zmqs 5001型超純水制備儀 法國Milipore公司;超高效液相色譜儀(Waters UPLC I-Class)、Empower色譜工作站、二極管陣列檢測器、自動進樣器 美國Waters公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 刺葡萄葉茶的制備 刺葡萄修剪期時,從刺葡萄樹上采摘嫩尖、黃綠色幼葉、紅褐色幼葉,分別編號為C1、C2、C3。材料見圖1。

圖1 刺葡萄葉茶原材料Fig.1 Material of leaf tea of spine grape

刺葡萄葉茶的制備參考屈慧鴿等[6]方法,略有改變。

工藝流程:刺葡萄葉片原料→萎凋→殺青(炒)→揉捻→干燥。

將當天采好的刺葡萄葉片進行分類,置于干凈通風的臺面6 h后,將萎凋后的刺葡萄葉片于鐵鍋中翻炒,使炒鍋溫度迅速升到70 ℃,邊炒邊攪拌,繼續升溫并保持在120 ℃左右,至手握成團后散開的程度時起鍋,通風干燥(80 ℃),使其含水量在7%以下。

茶水制備:準確稱取2 g茶葉,置于95 ℃蒸餾水中,固液比1∶40,浸泡6 min后,用分液漏斗將液體與茶渣過濾分離,待用。

1.2.2 葉茶的感官指標品評 請20名有相關經驗的專業感官評價人員、10名女性和10名男性對刺葡萄葉茶的外形、湯色、茶底、滋味進行評價。參考國家標準GB/T 23776-2018《茶葉感官審評方法》,評價的主要內容通常包括外觀和內在品質,其中外觀審評主要是茶葉形狀的大小、松緊、嫩度、茶葉顏色以及光澤度等;內質的審評則主要根據茶葉香氣類型與濃度高低,茶湯顏色與明亮程度,滋味鮮爽度、濃度及強度,以及葉底的顏色和老嫩勻整度等[10]。

1.2.3 刺葡萄葉茶理化指標的測定 用制備好的茶水參考《葡萄酒分析檢驗實驗》[11]測定基本理化指標測定。還原糖測定:采用裴林試劑熱滴定法,結果以葡萄糖計。總酸測定參考NaOH滴定法,結果以酒石酸計。pH測定使用德國賽多利斯(Sartorious)PB-10 pH計。

1.2.4 刺葡萄葉茶酚類物質的提取 刺葡萄葉茶中的酚類物質的提取參考江雨[12]的方法,略有修改。將制作好的刺葡萄葉茶在凍干機中凍干24 h以上,用在液氮冷凍條件下將刺葡萄葉茶磨成粉末,并將刺葡萄葉茶干粉取出裝于自封袋,密封,并作好標記,存于-80 ℃冰箱中備用。

稱取1 g葉茶干粉,置于50 mL離心管中,加入20 mL鹽酸甲醇溶液(60%甲醇,0.1%鹽酸),料液比1∶20,于水溫30 ℃,40 kHz功率下超聲輔助提取30 min,接著在4 ℃,10000×g下進行超低溫離心機下離心10 min,收集上清液于絲口瓶中。然后在沉淀物中加入20 mL鹽酸甲醇重復以上提取步驟2次,合并3次離心上清液,搖勻并儲存于-80 ℃冰箱中。所有操作均要避光。

表1 葉茶感官品評指標Table 1 Sensory evaluation indicators of leaf tea

1.2.5 刺葡萄葉茶酚類物質的測定

1.2.5.1 總酚測定 刺葡萄葉茶總酚含量參考Jayaprakasha等[13]的方法(使用福林-肖卡法),結果以沒食子酸(mg/g)計。標準方程為:y=0.001x+0.0134,R2=0.9964。

1.2.5.2 總黃酮測定 刺葡萄葉茶總類黃酮含量參考Ivanova等[14]的方法測定,結果以蘆丁(mg/g)計。標準方程為:y=0.0054x+0.0121,R2=0.9989

1.2.5.3 總黃烷醇測定 刺葡萄葉茶總黃烷醇含量參考Li 等[15]的方法采用p-DMACA-鹽酸法進行,結果以(+)-兒茶素(mg/g)計。標準曲線方程為:y=0.0124x+0.0017,R2=0.9997。

1.2.5.4 總花色苷測定 刺葡萄葉茶總花色苷含量參考Stojanovic等[16]采用pH示差法測定,結果以二甲花翠素葡萄糖苷(mg/g)計。

1.2.5.5 單體酚類物質測定 刺葡萄葉茶單體非花色苷酚類物質參考張星星等[17]的方法采用UPLC進行測定,方法略有修改。

精確稱取0.5 g刺葡萄葉茶干粉于50 mL離心管中,加入1.5 mL蒸餾水和10 mL乙酸乙酯,漩渦振蕩1 min,放入搖床避光振蕩30 min,吸取上清液至50 mL離心管中,重復四次后(上清液避光處理),將上清液轉移到圓底燒瓶中進行旋蒸(35 ℃),蒸干后,用色譜甲醇定容至4 mL,在避光的條件下轉至5 mL離心管(錫箔紙包住避光),用0.22 μm有機濾膜過濾后進UPLC測定。

色譜條件:實驗采用Waters BEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm);色譜條件為:柱溫30 ℃;流動相:A為水∶乙酸(1∶99),B為乙腈;流速0.20 mL/min;檢測波長210～400 nm;梯度洗脫15 min;梯度洗脫程序:0～3 min,B為3%～6%,3～7 min,B為6%～15%,7～11 min,B為15%～30%,11～13 min,B為30%,13～15 min,B為30%～3%。

1.2.6 刺葡萄葉茶礦物質元素的測定 參考韓立新等[18]方法。

1.3 數據處理

所有數據利用Microsoft Excel 2007進行統計作圖、SPSS 20.0對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 葉茶的感官指標分析

表2所示,三種葉茶在外形、滋味、湯色上有明顯的差異。從葉茶的形態和色澤上來看,C1卷緊度差、顏色黃褐色、絨毛顯露不明顯,而C2、C3卷緊而結實,顏色分別是紅褐色、棕褐色,絨毛均明顯顯露。從葉茶的湯色來看,C1湯色清澈呈黃色,C2湯色清澈透明呈暗橙色,C3湯色鮮艷呈桃紅色。從葉茶的滋味比較,C1入口平和、口味偏酸,C2入口平和、有酸味,C3入口純正、微酸、余味較多。從茶的香氣比較,C1和C2香氣相似,微帶烤黃的鍋巴香氣,但C1比C2的香氣更沉悶,C2略帶生青味。

表2 葉茶感官品評分數結果Table 2 Sensory evaluation result of leaf tea

三種葉茶在感官評定方面的差異可能是由原料及其成熟度所引起的。由于茶葉種類繁多,不同類型的茶葉給人帶來的感官結果也有所差異。如綠茶有“香高味長、滋味收斂性強”的特點。

2.2 葉茶主要成分的分析

從表3可以看出,將三種葉茶的總酚、總類黃酮、總黃烷醇、總花色苷含量有顯著性差異。

表3 葉茶主要成分的含量Table 3 Main component contents of leaf tea

刺葡萄葉茶總酚含量范圍為20.17～48.25 mg/g,C3葉茶總酚含量整體上最高。總花色苷含量C1

三種葉茶水都呈酸性。總酸含量C1

2.3 葉茶單體酚的測定

在波長為280 nm的條件下,得到17種單體酚的色譜圖,結果見圖2。17種單體酚保留時間、最大吸收波長、標準曲線表,結果見表4。

表4 17種單體酚保留時間、最大吸收波長和標準曲線Table 4 Maximum absorbance wavelength,rentention time,regression equation of 17 mono-phenols

圖2 17種單體酚測定色譜圖(λ=280nm)Fig.2 Chromatogram of a mixture of the following 17 standards(λ=280 nm)注:1:沒食子酸;2:安息香酸;3:兒茶素;4:綠原酸;5:香草酸;6:咖啡酸;7:丁香酸;8:香豆酸;9:阿魏酸;10:蘆丁;11:水楊酸;12:香豆素:13:白藜蘆醇;14:桑色素;16:山奈酚;17:桔皮素。

UPLC測定分析三種葉茶的單體酚。表5顯示有5種單體酚(沒食子酸、安息香酸、綠原酸、丁香酸、桑色素)在三種葉茶中均未檢測到。

表5 葉茶中單體酚含量(mg·L-1)Table 5 Contents of individual polyphenols in leaf tea(mg·L-1)

根據酚類物質碳環結構差異性進行分類,檢測到的單體酚主要為白藜蘆醇類、肉桂酸類和黃酮類。從單體酚含量來看,白藜蘆醇、水楊酸、蘆丁的含量相對其他種類較高,且在C3的含量最高。從單體酚種類來看,C3檢測到10種單體酚。葡萄葉片在進入成熟期后會變黃變紅,酚類物質也會增加。綜合上述,說明C3具有更好的酚類物質,這與總酚的結果也相一致。

2.4 葉茶礦物質元素測定

礦物質元素是保證人體正常生理活動所必需的營養物質。人體必需的礦物質元素有Ca、Mg、Fe、Zn等,且這些元素必需從食物中攝取。如表6所示,對三種不同的葉茶分別進行Ca、Fe、Zn、Cu、Mn這五種礦物質元素的測定。

表6 葉茶礦物質元素濃度(mg/L)Table 6 Concentration of the elements in leaves tea(mg/L)

鈣是人體含量豐富而且是人體重要元素之一,成人含鈣約1200 g,所以鈣被視為常量元素[19]。C1的鈣含量最高(25.79 mg/L),其次是C3。這可能是由于在葡萄植株生長過程中,鈣在老熟器官中有積累,而嫩尖作為生長發育組織需鈣量也很大。C2的鐵元素含量(8.44 mg/g)遠高于C1(0.69 mg/g)和C3(1.37 mg/g),可能是與葉片顏色、生長狀態有一定關系。在測定的4種微量元素中,錳元素含量最高,銅元素含量最低,這與馬蔚青[20]的研究結果相一致。

C1、C3中檢測出的不同礦物質濃度大小是Ca>Mn>Fe>Zn>Cu,這與呂文英[21]研究中信陽毛尖、功夫紅茶、西湖龍井三種茶葉中微量元素的測定結果相一致。綜合可知C3富含各種礦質元素,有利于保持身體健康。

3 討論與結論

本實驗利用修剪期的刺葡萄嫩尖、黃綠色幼葉、紅褐色幼葉這三種原材料,采用炒蒸的方式制成刺葡萄葉茶。刺葡萄三種葉茶C1、C2、C3的感官評定有明顯差異,C3在葉茶的外形、滋味、湯色上更具有開發潛力。酚類物質是茶葉營養成分的重要組成部分,本試驗發現C3富含總酚、總類黃酮、總黃烷醇、總花色苷(p<0.05)。其中C3的總酚含量為48.25 mg/g,高于梨棗葉茶[22]總酚含量(31.37 mg/g)。說明C3具有很好的酚類營養物質。葉茶中的礦物質元素對茶葉的營養品質有重要影響,與人體健康密切相關。如果微量元素缺乏或比例失調,會引起人體的病理和生理反應[23]。對五種礦物質元素(Ca、Cu、Fe、Zn、Mn)測定發現C3富含五種礦物質元素,其濃度大小呈現鈣>錳>鐵>鋅>銅的規律,這與信陽毛尖、西湖龍井、黃山毛峰等品種[20-21]的研究結果相似,一定程度表明C3能夠補充人體所需元素,能夠提高人體免疫力。綜合來看,刺葡萄葉茶C3的品質最優,紅褐色幼葉更具有葉茶開發利用的價值和潛力。