咸茶功能飲料的制備及其抗氧化活性

謝三都，陳惠卿，陳淑敏

(1.閩南科技學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院，福建 泉州 362332；2.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建 福州 350002；3.閩南科技學(xué)院食品科學(xué)研究所，福建 泉州 362332)

植物性原料含有多酚[1]、黃酮類化合物[2]、多糖[3]等植物化合物，抗氧化作用是植物化合物主要的生物活性之一[4].孫立春等[5]以草味馬尾藻與綠茶為原料制備的馬尾藻茶飲料具有抗氧化能力；楊麗華等[6]以松針、綠茶為主要原料制備的松針綠茶飲料的總抗氧化能力為149．492 U/mL；丁勇等[7]報(bào)道了鐵皮石斛蘋果復(fù)合飲料對(duì)·OH和·O2-均有較好的清除作用；瞿兆蕙等[8]制備的鷓鴣茶涼茶飲料具有抗氧化能力；杜景濤[9]等制備的黨參枸杞復(fù)合飲料也具有較好的體外抗氧化性能.以植物性原料制備而成的飲品飲料因原料中含有植物化合物種類與含量的差異其抗氧化活性會(huì)有所不同.咸茶是一款主要流行于閩、粵一帶的民間傳統(tǒng)飲品，是由茶葉、紫蘇、薄荷、大麥芽、大谷芽、海鹽等幾十種原料以散茶形式制備而成，具有解酒、解暑、促消化、除口臭等功效.到目前為止，關(guān)于咸茶功能性飲料的制備及其抗氧化活性仍未見相關(guān)研究性報(bào)道.

本文以咸茶為原料，擬考察料液比、煮茶時(shí)間、β-環(huán)糊精、無(wú)碘鹽添加量對(duì)咸茶功能飲料感官品質(zhì)的影響，并優(yōu)化其制備工藝；在此基礎(chǔ)上，以茶多酚作為陽(yáng)性對(duì)照，通過研究咸茶功能飲料對(duì)羥自由基、超氧自由基、DPPH自由基和ABTS自由基的清除效果，探討其體外抗氧化性能，以期為進(jìn)一步推廣咸茶產(chǎn)品及探討其功能性提供技術(shù)支持和理論基礎(chǔ).

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

咸茶：泉州市蘇氏阿嬤食品有限公司，由紫蘇、薄荷、大麥芽、大谷芽、海鹽、大米、積實(shí)、柿蒂、菊花、干草、前胡、陳皮、桔梗、山楂、山藥、花椒、黃芩、木瓜、蒼芽草、黃柏、澤瀉、使君子、百合、蒼術(shù)、生姜、梔子、薏仁、防風(fēng)、姜黃、柴胡、鐵觀音等組成；β-環(huán)糊精：河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司；無(wú)碘鹽：福建省鹽業(yè)集團(tuán)有限公司；純凈水：福建泉州龍?zhí)度邢薰?

1,10-菲咯啉、硫酸亞鐵、雙氧水、無(wú)水乙醇、焦性沒食子酸、濃鹽酸、過硫酸鉀、三羥甲基氨基甲烷、無(wú)水磷酸氫二鈉：西隴科學(xué)股份有限公司，均為分析純；無(wú)水磷酸二氫鈉：上海麥克林生化科技有限公司，分析純；茶多酚：上海泰坦科技股份有限公司，生化試劑；2,2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基：上海麥克林生化科技有限公司，生化試劑；2,2′-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)：山東西亞化學(xué)股份有限公司，生化試劑.

1.2 儀器與設(shè)備

JJ600型電子秤(常熟市雙杰測(cè)試儀器廠)；FA2004電子天平(上海衡平儀器儀表廠)；JYC-21HEC05家用多功能電磁爐(九陽(yáng)股份有限公司)；N4S紫外分光光度計(jì)(上海光譜儀器有限公司)；G-100S超聲波清洗機(jī)(深圳市歌能清洗設(shè)備有限公司).

1.3 方法

1.3.1 咸茶功能飲料制備工藝流程 純凈水→煮沸→添加咸茶→攪拌→熬煮→過濾→添加輔料→攪拌→煮沸→灌裝→封口→殺菌→冷卻→成品.

1.3.2 操作要點(diǎn) 1)咸茶茶湯的制備：量取純凈水，加熱煮沸后加入咸茶并攪拌均勻，采用文火，使得物料保持沸騰狀態(tài)；達(dá)到煮制時(shí)間時(shí)，采用100目絹布過濾除渣后即得咸茶茶湯，備用；2)添加輔料：往咸茶茶湯中添加β-環(huán)糊精和無(wú)碘鹽，攪拌至完全溶解后煮沸，備用；3)灌裝、封口：煮沸后的物料直接灌入事先消毒過的PET瓶中，并立即蓋上事先消毒的瓶蓋，旋緊瓶蓋，完成封口；4)殺菌、冷卻、成品：封口后的咸茶功能飲料倒置20 min以上，完成對(duì)瓶蓋殺菌后立即用流動(dòng)水沖洗，至咸茶功能飲料冷卻至常溫，所得咸茶功能飲料即為成品.

1.3.3 咸茶功能飲料感官評(píng)分 為保證感官評(píng)定的公平性和有效性，由10名具有一定感官評(píng)定能力專業(yè)人士以不記名的方式，分別對(duì)咸茶功能飲料的色澤、口感、茶湯狀態(tài)和香味等四個(gè)評(píng)定指標(biāo)依照感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行綜合評(píng)分，總分為100分，測(cè)定結(jié)果取平均值，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1所示.

表1 咸茶功能飲料感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.4 咸茶功能飲料的制備工藝單因素試驗(yàn)

參考何秋云[10]等茶飲料制備方法，在料液比為1∶100(g∶mL)、煮茶時(shí)間為3 min、β-環(huán)糊精添加量為0.40%、無(wú)碘鹽添加量為0.10%的基礎(chǔ)條件下，保持其他因素不變，只改變其中一個(gè)因素，設(shè)置料液比分別為1∶50、1∶100、1∶150、1∶200、1∶250(g∶mL)，煮茶時(shí)間為5、10、15、20、25 min，β-環(huán)糊精添加量為0.10、0.40、0.70、1.0、1.30%、無(wú)碘鹽添加量為0.04、0.10、0.16、0.22、0.28%，以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，每組試驗(yàn)重復(fù)3次進(jìn)行單因素試驗(yàn).

1.5 咸茶功能飲料抗氧化的研究

1.5.1 咸茶功能飲料的制備 稱取咸茶5.00 g，將1 000 mL純凈水煮沸后加入茶葉小火熬煮15 min，用100目絹布過濾茶渣后加入β-環(huán)糊精10.0 g及無(wú)碘鹽1.6 g，攪拌均勻小火煮，再過濾灌裝，靜置2 d即獲得咸茶功能飲料.

1.5.2 茶多酚溶液的制備 參照文獻(xiàn)[11]中茶多酚溶液的制備方法稍作修改，具體如下：準(zhǔn)確稱取0.50 g的茶多酚，用蒸餾水溶解后定容至1 000 mL，制備成0.500 mg/mL的茶多酚溶液，并稀釋成質(zhì)量濃度分別為0.500、0.250、0.167、0.125、0.100 mg/mL的茶多酚溶液，備用.

1.5.3 咸茶功能飲料的抗氧化活性 按咸茶功能飲料的工藝流程制備，將咸茶功能飲料稀釋2倍、3倍、4倍、5倍，以茶多酚作為陽(yáng)性對(duì)照，參考陳秋娟等[12]、何英姿等[13]文獻(xiàn)中所述羥自由基清除率的測(cè)定方法，研究不同稀釋倍數(shù)對(duì)咸茶功能飲料清除羥自由基性能的影響，重復(fù)3次.

1.5.4 咸茶功能飲料對(duì)超氧自由基清除能力的測(cè)定 按咸茶功能飲料的工藝流程制備，將咸茶功能飲料稀釋2倍、3倍、4倍、5倍，以茶多酚作為陽(yáng)性對(duì)照，參考梁娟娟[14]、覃姣蘭等[15]文獻(xiàn)中所述對(duì)超氧自由基清除率的測(cè)定方法，研究不同稀釋倍數(shù)對(duì)咸茶功能飲料清除超氧自由基性能的影響，重復(fù)3次.

1.5.5 咸茶功能飲料對(duì)DPPH自由基清除能力的測(cè)定 按咸茶功能飲料的工藝流程制備，將咸茶功能飲料稀釋2倍、3倍、4倍、5倍，以茶多酚作為陽(yáng)性對(duì)照，參考陳正函[16]、李剛鳳等[17]、楊皓彬等[18]文獻(xiàn)中所述對(duì)DPPH自由基清除率的測(cè)定方法，研究不同稀釋倍數(shù)對(duì)咸茶功能飲料清除DPPH自由基性能的影響，重復(fù)3次.

1.5.6 咸茶功能飲料對(duì)ABTS自由基清除能力的測(cè)定 按咸茶功能飲料的工藝流程制備，將咸茶功能飲料稀釋2倍、3倍、4倍、5倍，以茶多酚作為陽(yáng)性對(duì)照，參考呂海鵬等[19]、郭虹雯等[20]文獻(xiàn)中所述對(duì)ABTS自由基清除率的測(cè)定方法，研究不同稀釋倍數(shù)對(duì)咸茶功能飲料清除ABTS自由基性能的影響，重復(fù)3次.

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 23.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行顯著性分析；Excel軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并繪制圖表.

2 結(jié)果與分析

2.1 咸茶功能飲料制備工藝的研究

2.1.1 料液比對(duì)咸茶功能飲料感官品質(zhì)的影響 由表2可知，料液比對(duì)咸茶功能飲料的感官品質(zhì)影響極顯著(P<0.01)，其感官總分總體呈先上升后下降的趨勢(shì)，這是因?yàn)樗可賱t茶湯太濃，反之茶湯太淡，進(jìn)而影響其感官總分.當(dāng)料液比以1∶200(g∶mL)時(shí)，咸茶功能飲料的感官總分最高，為(80.75±0.44)分(P<0.01).因此，選用料液比為1∶200(g∶mL)較為適宜.

表2 料液比對(duì)咸茶功能飲料感官品質(zhì)的影響

2.1.2 煮茶時(shí)間對(duì)咸茶功能飲料感官品質(zhì)的影響 由表3可知，煮茶時(shí)間對(duì)咸茶功能飲料的感官品質(zhì)影響顯著(P<0.05)，其感官總分呈先上升后下降的趨勢(shì)，這主要是因?yàn)橹蟛钑r(shí)間短，原料中的風(fēng)味物質(zhì)未完全釋放，而煮茶時(shí)間太長(zhǎng)原料中苦、澀等不良風(fēng)味溶出增加，導(dǎo)致其茶湯適口性變差[21].當(dāng)煮茶時(shí)間為15 min時(shí)，咸茶功能飲料的感官總分最高，為(82.30±0.69)分(P<0.01).因此，煮茶時(shí)間以15 min較為適宜.

表3 煮茶時(shí)間對(duì)咸茶功能飲料感官品質(zhì)的影響

2.1.3 β-環(huán)糊精添加量對(duì)咸茶功能飲料感官品質(zhì)的影響 由表4可知，不同β-環(huán)糊精添加量對(duì)咸茶功能飲料的感官品質(zhì)影響顯著(P<0.05)，其感官總分呈先上升后下降的趨勢(shì)，這主要是因?yàn)椴铚械亩喾覽22]和生物堿[23]等物質(zhì)會(huì)引起苦澀感，而β-環(huán)糊精良好的包埋性能使其具有脫澀、脫苦、澄清等功效[24]，但β-環(huán)糊精用量過大，會(huì)削弱茶湯風(fēng)味.當(dāng)β-環(huán)糊精添加量為0.70%時(shí)，咸茶功能飲料的感官總分最高，為(85.45±0.76)分(P<0.01).因此，β-環(huán)糊精添加量以0.70%較為適宜.

表4 β-環(huán)糊精添加量對(duì)咸茶功能飲料感官品質(zhì)的影響

2.1.4 無(wú)碘鹽添加量對(duì)咸茶功能飲料感官品質(zhì)的影響 由表5可知，無(wú)碘鹽添加量對(duì)咸茶功能飲料的感官品質(zhì)影響顯著(P<0.05)，添加鹽分使咸茶功能飲料具有咸味，但鹽添加量過大，茶湯過咸，適口性變差，其感官評(píng)分下降.當(dāng)無(wú)碘鹽添加量為0.16%時(shí)，咸茶功能飲料的感官總分最高，為(85.30±0.50)分(P<0.01).因此，無(wú)碘鹽添加量以0.16%較為適宜.

表5 無(wú)碘鹽添加量對(duì)咸茶功能飲料感官品質(zhì)的影響

2.1.5 咸茶功能飲料制備工藝優(yōu)化 根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，確定料液比、煮茶時(shí)間、β-環(huán)糊精添加量及無(wú)碘鹽添加量，進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)，設(shè)計(jì)四因素三水平，以感官總分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案以確定最佳工藝，因素水平見表6.

表6 咸茶功能飲料正交試驗(yàn)因素水平表

由表7中的R值可知RA>RC>RB>RD，即影響咸茶功能飲料感官總分的因素順序是A>C>B>D，即料液比>β-環(huán)糊精添加量>煮茶時(shí)間>無(wú)碘鹽添加量，表明在正交試驗(yàn)中影響咸茶功能飲料品質(zhì)主要因素為料液比，其次是β-環(huán)糊精添加量、煮茶時(shí)間，無(wú)碘鹽添加量最小.通過對(duì)比K值，咸茶功能飲料的最優(yōu)工藝是A2B2C3D2，即料液比為1∶200，煮茶時(shí)間為15 min，β-環(huán)糊精添加量為1.00%，無(wú)碘鹽添加量為0.16%.

表7 咸茶功能飲料正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

為判斷上述4種因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響程度，以無(wú)碘鹽添加量為誤差項(xiàng)，應(yīng)用SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，利用F值檢驗(yàn)各因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響程度，分析結(jié)果見表8.

表8 方差分析

由表8可以看出，在所選取的4個(gè)因素中對(duì)咸茶功能飲料感官品質(zhì)的主次順序?yàn)椋篈>C>B>D，這與表7中極差分析的結(jié)果相一致.進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析和顯著性檢驗(yàn)結(jié)果表明，因素A影響極顯著，因素B、C影響顯著.

以正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)水平：料液比為1∶200、煮茶時(shí)間為15 min、β-環(huán)糊精添加量為1.00%、無(wú)碘鹽添加量為0.16%做驗(yàn)證試驗(yàn)，所得咸茶功能飲料感官評(píng)分為(86.87±0.90)分，RSD=1.031 8%，結(jié)果與正交優(yōu)化試驗(yàn)相一致.因此，可作為最優(yōu)工藝參數(shù).

2.2 咸茶功能飲料抗氧化性能的研究

2.2.1 咸茶功能飲料清除羥自由基性能的研究 如圖1所示，咸茶功能飲料隨稀釋倍數(shù)的增加，對(duì)羥自由基的清除率呈下降的趨勢(shì)，且不同稀釋倍數(shù)的咸茶功能飲料對(duì)羥自由基清除率的影響極顯著(P<0.01).咸茶功能飲料原液對(duì)羥自由基的清除率達(dá)到最大值(24.93±0.23)%，其對(duì)羥自由基清除率極顯著高于0.25 mg/mL的茶多酚對(duì)羥自由基的清除率(P<0.01)，表明咸茶功能飲料對(duì)羥自由基有較強(qiáng)的清除能力.

圖1 咸茶功能飲料對(duì)羥自由基清除率的影響

2.2.2 咸茶功能飲料清除超氧自由基性能的研究 如圖2所示，咸茶功能飲料隨稀釋倍數(shù)的增加，對(duì)超氧自由基的清除率整體呈下降的趨勢(shì)，且不同稀釋倍數(shù)的咸茶功能飲料對(duì)超氧自由基清除率的影響極顯著(P<0.01).咸茶功能飲料原液對(duì)超氧自由基的清除率達(dá)到最大值(45.95%±0.87)%，其對(duì)超氧自由基清除率顯著高于0.25 mg/mL的茶多酚對(duì)超氧自由基的清除率(P<0.01)，表明咸茶功能飲料對(duì)超氧自由基有較強(qiáng)的清除能力.

圖2 咸茶功能飲料對(duì)超氧自由基清除率的影響

2.2.3 咸茶功能飲料清除DPPH自由基性能的研究 如圖3所示，咸茶功能飲料隨稀釋倍數(shù)的增加，對(duì)DPPH自由基的清除率整體呈下降的趨勢(shì).且不同稀釋倍數(shù)的咸茶功能飲料對(duì)DPPH自由基清除率的影響極顯著(P<0.01)，咸茶功能飲料原液對(duì)DPPH自由基的清除率達(dá)到最大值(71.60±0.36%)%，其對(duì)DPPH自由基清除率極顯著高于0.25 mg/mL的茶多酚對(duì)DPPH自由基的清除率(P<0.01)，表明咸茶功能飲料對(duì)DPPH自由基有較強(qiáng)的清除能力.

圖3 咸茶功能飲料對(duì)DPPH自由基清除率的影響

2.2.4 咸茶功能飲料清除ABTS自由基性能的研究 如圖4所示，咸茶功能飲料隨稀釋倍數(shù)的增加，對(duì)ABTS自由基的清除率整體呈下降的趨勢(shì)，且不同稀釋倍數(shù)的咸茶功能飲料對(duì)ABTS自由基清除率的影響極顯著(P<0.01).咸茶功能飲料原液對(duì)ABTS自由基的清除率達(dá)到最大值(64.44±0.25)%，其對(duì)ABTS自由基清除率極顯著高于0.25 mg/mL的茶多酚對(duì)ABTS自由基的清除率(P<0.01)，表明咸茶功能飲料對(duì)ABTS自由基有較強(qiáng)的清除能力.

圖4 咸茶功能飲料對(duì)ABTS自由基清除率的影響

3 結(jié)論

咸茶功能飲料最佳工藝條件為料液比1∶200(g∶mL)、β-環(huán)糊精添加量1.00%、無(wú)碘鹽添加量0.16%、煮茶時(shí)間15 min，所得咸茶功能飲料感官品質(zhì)最，其對(duì)羥由基的清除率為(24.93±0.23)%、對(duì)超氧自由基的清除率為(45.95%±0.87)%、對(duì)DPPH自由基清除率為(71.60±0.36%)%、對(duì)ABTS自由基的清除率為(64.44±0.25)%，均極顯著高于0.25 mg/mL的茶多酚.