玫瑰花紅茶抗氧化性研究

姜 苗，黃曉琴*，伊 冉，曹美琪，丁凱華，代智慧，劉 紅，焦春梅，扈興強，王慶衛，石 磊

（1.山東農業大學園藝科學與工程學院，山東 泰安 271018；2.平陰縣農業農村事業發展中心，山東 平陰 250400；3.山東省林業保護和發展服務中心，山東 濟南 250014）

花茶是指利用茶葉具有吸附能力的特點，將鮮花和茶葉拼合窨制而成，集茶味與花香于一體的一種中國特有茶類[1]。目前中國花茶產業中所用茶坯主要以綠茶為主[2]，紅茶較為少見。據中國藥典記載，玫瑰花性溫味甘[3]，是一種具有悠久歷史的藥食同源植物[4]，具有較高的食用保健價值[5-6]，以玫瑰窨制花茶，早在我國明代就有詳細記載。近些年來，隨著對玫瑰花研究的深入，玫瑰花的抗氧化能力[7-9]和保健功能越來越被人們熟知。有研究發現，玫瑰花中含有的黃酮類化合物、多酚、多糖等抗氧化成分，能有效清除自由基，延緩衰老[10]。飲用玫瑰花茶已成為當代代用茶消費的潮流，國內外對玫瑰花茶的研究也變得更加深入、廣泛[11]。山東平陰栽培玫瑰歷史悠久，是國內最大的玫瑰種植基地之一，種植品種主要包括豐花玫瑰、重瓣玫瑰等[12-13]。

本文利用山東平陰玫瑰鮮花、玫瑰干花和玫瑰鮮花液以及山東茶樹鮮葉為原料，分別采用傳統窨制工藝、玫瑰鮮花液窨制工藝、以鮮花入茶工藝和以干花入茶工藝進行玫瑰花紅茶加工，并通過測定不同加工工藝玫瑰花紅茶產品的茶多酚含量、總黃酮含量、DPPH 自由基清除率和總抗氧化能力，以期探討玫瑰花紅茶的抗氧化能力強弱。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗所用茶葉鮮葉產地為山東省泰安市桃花峪茶園，采摘時間分別為2021年5月和9月，品種為黃山群體種茶樹品種，采摘嫩度為一芽二葉。玫瑰花瓣選用山東省平陰縣重瓣玫瑰5月份鮮花瓣和其所制成的干花瓣。玫瑰鮮花液選用山東省平陰縣7月份重瓣玫瑰真空低溫干燥過程中所制成的鮮花液。

1.2 試驗處理與方法

1.2.1 對照組紅茶的制備

本試驗分別于2021年5月11日、5月26日和9月20日制作3 批對照組紅茶：CK1（5月11日）、CK2（5月26日）、CK3（9月20日），參照紅茶的基本加工工序[14]：鮮葉→萎凋→揉捻→發酵→干燥，制作而成。

1.2.2 傳統窨制工藝玫瑰花紅茶的制備

采用傳統窨制工藝：茶坯→拌和窨花→起花→干燥，制作玫瑰花紅茶，共設置8 個處理，試驗變量為窨制次數、配花量和窨制時間。其中，配花量為總配花量（每窨次花量均等），窨制時間為單次窨制時間。具體處理參數如表1所示。

表1 傳統窨制加工工藝玫瑰花紅茶各處理因子的組合Table 1 Combination of various treatment factors of rose black tea in traditional scenting processing technology

1.2.3 玫瑰鮮花液窨制工藝玫瑰花紅茶的制備

在紅茶基本加工工序的基礎上增加玫瑰鮮花液窨制工藝，按照茶坯→玫瑰鮮花液噴灑→窨制→干燥的流程制作玫瑰花紅茶，共設置9 個樣品，試驗變量為窨次、茶/液比例和窨制時間。具體處理參數如表2所示，其他加工參數同對照組紅茶。

表2 玫瑰鮮花液窨制加工工藝玫瑰花紅茶各處理因子的組合Table 2 Processing technology of rose flower liquid scenting combination of various treatment factors of rose black tea

1.2.4 以鮮花入茶工藝玫瑰花紅茶的制備

在紅茶基本加工工序的基礎上，設置不同的茶/花質量比，分別在揉捻、發酵、干燥時加入玫瑰鮮花瓣。按照鮮葉→萎凋→揉捻→發酵→干燥的流程制作玫瑰花紅茶，共設置9 個處理，具體處理參數如表3所示。

表3 以鮮花入茶加工工藝玫瑰花紅茶各處理因子的組合Table 3 Combination of processing factors of rose black tea with fresh flowers

1.2.5 以干花入茶工藝玫瑰花紅茶的制備

在紅茶基本加工工序的基礎上，設置不同的茶/花質量比，分別在揉捻、發酵、干燥時加入經復水處理過的玫瑰干花瓣。按照鮮葉→萎凋→揉捻→發酵→干燥的流程制作玫瑰花紅茶，共設置9 個處理，具體處理參數如表4所示。

表4 以干花入茶加工工藝玫瑰花紅茶各處理因子的組合Table 4 Combination of processing factors of rose black tea with dry flowers

1.3 測定項目與方法

1.3.1 茶多酚含量測定

按照GB/T 8313—2018 中的方法進行測定。

1.3.2 總黃酮含量測定

使用蘇州格銳思生物科技有限公司的總黃酮試劑盒（貨號G0118F）測定樣品的總黃酮含量。

樣本制備：將成品茶粉碎過40—60 目篩得到茶粉，稱取0.03 g 茶粉，加入1.5 mL 的60%乙醇，60℃震蕩提取2h，25℃×12000 rpm，離心10 min，取上清，用60%乙醇定容至1 mL 待測。根據預實驗確定樣本的稀釋倍數為D=2。

總黃酮含量（mg/g 干重）=[(ΔA+0.0001)÷2.5386×V1]÷(V1÷V×W) ×D

= 0.4×(ΔA+0.0001)÷W×V×D

V——提取液體積，1.5 mL；

V1——反應中樣品體積，200 μL=0.2 mL；

W——樣品質量，g；

D——稀釋倍數，未稀釋即為1。

1.3.3 DPPH 自由基清除率測定

使用蘇州格銳思生物科技有限公司的DPPH 自由基清除能力試劑盒（貨號F0128F）測定樣品的DPPH自由基清除率。

樣本制備：將成品茶粉碎過40～60 目篩后得到茶粉，稱取1 g 茶粉，于100 mL 錐形瓶中加沸水80 mL，在沸水浴中浸提45 min，每隔10 min 搖瓶1 次，趁熱過濾，冷卻后定容至500 mL 容量瓶中得供試液待測。根據預實驗確定樣本的稀釋倍數為D=10。

DPPH 自由基清除率（%）=［(1-（A 測定-A 對照）÷A 空白)×100］%

DPPH 自由基清除能力（μgTrolox/mL）=[(清除率+0.4091)÷3.0952×V1]÷V1×D

=0.323×(清除率+0.4091) ×D

V——加入提取液體積，1 mL；

V1——反應中樣品體積，400 μL=0.4 mL；

Trolox 分子量——250.29

1.3.4 T-AOC 總抗氧化能力測定

使用蘇州格銳思生物科技有限公司的總抗氧化能力（T-AOC）試劑盒（ABTS 法）（貨號G0142F）測定樣品的T-AOC 總抗氧化能力。

樣本制備：將成品茶粉碎過40～60 目篩后得到茶粉，稱取1 g 茶粉，于100 mL 錐形瓶中加沸水80 mL，在沸水浴中浸提45 min，每隔10 min 搖瓶1 次，趁熱過濾，冷卻后定容至100 mL 容量瓶中得供試液待測。根據預實驗確定樣本的稀釋倍數為D=50。

總抗氧化能力（μmol Trolox/mL）=[(△A+0.0291)÷3.3471×V1]÷V1×D

=0.3×(△A+0.0291)×D

V——加入提取液體積，1 mL；

V1——反應中樣品體積，40μL=0.04 mL；

W——樣品質量，g；

1.4 數據處理

本試驗所有理化指標數據均采用Excel—WPS 上機處理，并運用IBM SPSS（Statistical Product and Service Solutions）26 版軟件進行方差分析和相關性分析,通過Origin 軟件進行主成分分析（PCA）。

2 結果與分析

2.1 玫瑰花紅茶茶多酚含量測定結果

對不同加工工藝玫瑰花紅茶茶樣及其CK 紅茶進行茶多酚含量的測定，結果如圖1所示，不同加工工藝制作的玫瑰花紅茶茶多酚含量組內存在差異。如圖1A 所示，除CT6 處理茶樣茶多酚含量提升不顯著外，7款樣品均較CK1 紅茶顯著提升，其中CT1 處理茶樣茶多酚含量最高，為13.29%。如圖1B 所示，HY1、HY3、HY6、HY9 處理茶多酚含量均較CK2 紅茶不顯著提升，HY2、HY4、HY7 處理茶多酚含量較CK2 紅茶顯著降低，其中HY3 處理茶樣茶多酚含量最高，為14.36%。如圖1C 所示，XH1、XH2、XH3、XH7、XH8 處理茶多酚含量均較CK2 紅茶有顯著提升，其中含量最高的為XH2 處理茶樣，為15.94%。如圖1D 所示，以干花入茶工藝的9 款樣品茶多酚含量較CK3 紅茶而言均有所提升，其中GH2、GH4、GH7、GH8 處 理顯著提升，茶多酚含量最高的為GH4 處理茶樣，為20.41%。

圖1 不同加工工藝玫瑰花紅茶及其CK 紅茶黃酮含量測定結果Figure 1 Determination results of flavonoids in rose black tea and CK black tea with different processing technologies

綜合來看，4 種加工工藝玫瑰花紅茶茶多酚含量最高的為以干花入茶工藝中GH4 處理茶樣，茶多酚含量為20.41%，其次為以鮮花入茶工藝中XH2 處理茶樣，茶多酚含量為15.94%，然后為玫瑰鮮花液窨制工藝中HY3 處理茶樣，含量為14.36%，最低的為傳統窨制工藝中的CT1 處理茶樣，含量為13.29%。

2.2 玫瑰花紅茶總黃酮含量測定結果

植物黃酮是一類具有較強抗氧化能力的物質[15]，能有效清除自由基[16-17]。對不同加工工藝玫瑰花紅茶茶樣及其CK紅茶進行總黃酮含量的測定，結果如圖2所示，不同加工工藝制作的玫瑰花紅茶中黃酮含量組內存在差異。如圖2A所示，傳統窨制工藝玫瑰花紅茶總黃酮含量與CK1 紅茶差異并不顯著，CT1、CT4、CT7處理茶樣黃酮含量略有提升，分別為4.28 mg/g、4.63 mg/g、4.33 mg/g。如圖2B 所示，玫瑰鮮花液窨制工藝玫瑰花紅茶總黃酮含量與CK2 紅茶相比均下降，其中HY3 處理茶樣總黃酮含量最高，為4.27 mg/g，其次為HY2 處理，為3.86 mg/g，兩者與CK2 紅茶總黃酮含量差異不顯著，其余處理均呈顯著下降。如圖2C 所示，與CK2相比，以鮮花入茶工藝玫瑰花紅茶總黃酮含量除XH2、XH3處理外均有所上升，其中XH8 處理茶樣玫瑰花紅茶總黃酮含量最高，為5.09 mg/g。如圖2D 所示，以干花入茶工藝玫瑰花紅茶總黃酮含量相較于CK3 紅茶均有所上升，其中GH4 處理茶樣總黃酮含量顯著提升，為5.45 mg/g。

圖2 不同加工工藝玫瑰花紅茶及其CK 紅茶黃酮含量測定結果Figure 2 Determination results of flavonoids in rose black tea and CK black tea with different processing technologies

綜合來看，4 種加工工藝玫瑰花紅茶總黃酮含量最高的為以干花入茶工藝中GH4處理茶樣，總黃酮含量為5.45 mg/g，其次為以鮮花入茶工藝中XH8 處理茶樣，總黃酮含量為5.09 mg/g，然后為傳統窨制工藝中CT4 處理茶樣，含量為4.63 mg/g，最低的為玫瑰鮮花液窨制工藝中HY3 處理茶樣，含量為4.27 mg/g。

2.3 玫瑰花紅茶DPPH 自由基清除率測定

DPPH 法已在全世界范圍內被廣泛用于自由基清除能力的定量分析[18]，對不同加工工藝玫瑰花紅茶茶樣及其CK 紅茶進行DPPH 自由基清除率的測定，結果如圖3所示，不同加工工藝制作的玫瑰花紅茶中DPPH 自由基清除率組內存在差異。如圖3A 所示，傳統窨制工藝玫瑰花紅茶DPPH 自由基清除率與CK1 紅茶相比均顯著降低，其中CT8 處理茶樣DPPH 自由基清除率最高，為77.19%。如圖3B 所示，玫瑰鮮花液窨制工藝玫瑰花紅茶DPPH 自由基清除率與CK2 紅茶相比均有所下降，僅有HY6 處理茶樣略有提升，為82.21%。如圖3C 所示，以鮮花入茶工藝玫瑰花紅茶中，XH9 處理茶樣DPPH 自由基清除率略有下降，XH3 處理茶樣不顯著提升，其余處理均呈顯著提升，其中XH2DPPH 自由基清除率最高，為85.38%。如圖3D 所示，GH3 處理茶樣DPPH 自由基清除率提升不顯著，其余處理均呈顯著提升，其中GH1 處理茶樣DPPH 自由基清除率最高，為86.18%。

圖3 不同加工工藝玫瑰花紅茶及其CK 紅茶DPPH 自由基清除率測定結果Figure 3 Determination results of DPPH free radical scavenging rate of rose black tea and CK black tea with different processing technologies

綜合來看，4 種加工工藝玫瑰花紅茶DPPH 自由基清除率最高的為以干花入茶工藝中GH1 處理茶樣，DPPH 自由基清除率為86.18%，其次為以鮮花入茶工藝中XH2 處理茶樣，DPPH 自由基清除率為85.38%，然后為玫瑰鮮花液窨制工藝中HY6 處理茶樣，DPPH 自由基清除率為82.21%，最低的為傳統窨制工藝中CT8 處理茶樣，DPPH 自由基清除率為77.19%。

2.4 玫瑰花紅茶T-AOC 總抗氧化能力測定

T-AOC 是綜合反映機體抗氧化防御的指標之一[19-20]。研究證實，T-AOC 是清除氧自由基、發揮抗氧化作用及自由基破壞的敏感指標[21]。對不同加工工藝玫瑰花紅茶茶樣及其CK 紅茶進行T-AOC 總抗氧化能力的測定，結果如圖4所示，不同加工工藝制作的玫瑰花紅茶中總抗氧化能力組內存在差異。如圖4A 所示，傳統窨制工藝玫瑰花紅茶總抗氧化能力與CK1 紅茶相比均降低，其中CT8 處理茶樣總抗氧化能力最高，為14.93 μmol Trolox/mL。如圖4B 所示，玫瑰鮮花液窨制工藝玫瑰花紅茶總抗氧化能力與CK2 紅茶相比均有所下降，僅有HY9 處理茶樣下降不顯著，其總抗氧化能力為14.44 μmol Trolox/mL。如圖4C 所示，與CK2 相比，以鮮花入茶工藝玫瑰花紅茶所有處理茶樣總抗氧化能力均提高，其中，總抗氧化能力最高的為XH5 處理茶樣，為16.56 μmol Trolox/mL。如圖4D 所示，以干花入茶工藝玫瑰花紅茶總抗氧化能力均高于CK3 紅茶，其中，總抗氧化能力最高的為GH8 處理茶樣，為16.88 μmol Trolox/mL。

圖4 不同加工工藝玫瑰花紅茶及其CK 紅茶T-AOC 總抗氧化能力測定結果Figure 4 Determination results of T-AOC total antioxidant capacity of rose black tea and CK black tea with different processing technologies

綜合來看，4 種加工工藝玫瑰花紅茶總抗氧化能力最高的為以干花入茶工藝中GH8 處理茶樣，總抗氧化能力為16.88 μmol Trolox/mL，其次為以鮮花入茶工藝中XH5處理茶樣，總抗氧化能力為16.56 μmol Trolox/mL，然后為傳統窨制工藝中CT8 處理茶樣，總抗氧化能力為14.93 μmol Trolox/mL，最低的為玫瑰鮮花液窨制工藝中HY9 處理茶樣，總抗氧化能力為14.44 μmol Trolox/mL。

2.5 玫瑰花紅茶總抗氧化能力相關性分析

不同加工工藝玫瑰花紅茶之間茶多酚含量、總黃酮含量、DPPH 自由基清除率和總抗氧化能力存在差異，用SPSS 軟件對不同加工工藝加工出的35種玫瑰花紅茶茶樣中茶多酚含量、總黃酮含量、DPPH 自由基清除率和總抗氧化能力做相關性分析，結果見表5。由表5可知，玫瑰花紅茶總抗氧化能力與茶多酚含量、總黃酮含量和DPPH 自由基清除率的相關系數分別為0.804、0.558 和0.731，表明玫瑰花紅茶總抗氧化能力和茶多酚含量高度相關，和總黃酮含量和DPPH 自由基清除率顯著相關。

表5 玫瑰花紅茶抗氧化能力相關系數Table 5 Correlation coefficient of antioxidant capacity of rose black tea

Pearson 相關系數：r=1，完全線性相關；r≥0.8，高度相關；0.5≤r＜0.8，顯著相關；0.3≤r＜0.5，低度相關；r＜0.3，無相關；r=0，完全無線性關系。

2.6 玫瑰花紅茶總抗氧化能力主成分分析

PCA 是一種無監督模式識別的多維數據統計分析方法[22-25]，由于茶多酚含量、總黃酮含量、DPPH 自由基清除率和總抗氧化能力4 個品質指標對不同加工工藝的玫瑰花紅茶影響不盡相同，故采用主成分分析（PCA）簡化分析，得到玫瑰花紅茶抗氧化能力的最優工藝參數。

由表6可知，主成分1 和主成分2 累計貢獻率達到了88.762%，能夠代表原來的4 個品質指標。載荷矩陣表示成分與因子的相關系數（R），由表7可得PC1、PC2 的線性組合為：

表6 主成分的初始特征值及累計貢獻率Table 6 Initial principal component and cumulative principal component contribution rate

表7 各指標主成分載荷矩陣Table 7 Principal component load matrix of each index

PC1=0.523X1+0.468X2+0.505X3+0.502X4

PC2=-0.138X1+0.809X2-0.04X3-0.569X4

由上式可知主成分1（PC1）的茶多酚含量（X1）、DPPH 自由基清除率（X3）和總抗氧化能力（X4）的系數絕對值大于主成分2（PC2），而總黃酮含量（X2）、低于主成分2（PC2），所以，PC1 主要反映茶多酚含量、DPPH 自由基清除率和總抗氧化能力，PC2 反映總黃酮含量。

由圖5可知，35 個茶樣按照加工工藝不同集中分布在不同區域，其中以鮮花入茶和以干花入茶加工工藝玫瑰花紅茶主要分布在第一、四象限，傳統窨制工藝玫瑰花紅茶主要分布在第二象限，玫瑰鮮花液窨制工藝玫瑰花紅茶主要分布在第三象限。傳統窨制工藝玫瑰花紅茶和玫瑰鮮花液窨制工藝玫瑰花紅茶品質差異不大，而以鮮花入茶工藝和以干花入茶工藝玫瑰花紅茶與傳統窨制工藝玫瑰花紅茶和玫瑰鮮花液窨制工藝玫瑰花紅茶之間差異明顯。

圖5 不同加工工藝玫瑰花紅茶抗氧化能力指標主成分分析Figure 5 Principal component analysis of quality indexes of rose black tea with different processing technologies

綜合比較不同加工工藝玫瑰花紅茶主成分得分和綜合得分情況，結果如表8所示。傳統窨制工藝玫瑰花紅茶中，CT4 處理綜合得分最高；玫瑰鮮花液窨制工藝玫瑰花紅茶中，HY3 處理綜合得分最高，略高于CT4；以鮮花入茶工藝玫瑰花紅茶中，XH8 處理綜合得分最高；以干花入茶工藝玫瑰花紅茶中，GH4 處理綜合得分最高。整體比較四種加工工藝處理的35 個茶樣的抗氧化能力綜合得分，得出玫瑰花紅茶抗氧化能力最高的加工工藝為以干花入茶工藝，最優處理為GH4 處理。

表8 不同加工工藝玫瑰花紅茶主成分得分和綜合得分Table 8 Principal component scores and comprehensive scores of rose black tea with different processing

3 結論

本文系統比較了傳統窨制工藝、玫瑰鮮花液窨制工藝、以鮮花入茶工藝、以干花入茶工藝四種加工工藝的35 款樣品玫瑰花紅茶的抗氧化能力差異，結果顯示以干花入茶工藝樣品的茶多酚含量、總黃酮含量、DPPH 自由基清除率和T-AOC 總抗氧化能力均為最高，以鮮花入茶工藝次之。對傳統窨制工藝和玫瑰鮮花液窨制工藝樣品而言，不同抗氧化能力指標的表現有差異，傳統窨制工藝樣品的茶多酚含量和DPPH 自由基清除率高于玫瑰鮮花液窨制工藝樣品，總黃酮含量和T-AOC 總抗氧化能力低于玫瑰鮮花液窨制工藝樣品。結果說明不同加工工藝處理的玫瑰花紅茶之間抗氧化能力存在差異，但以干花入茶工藝處理茶樣整體表現優異，這是由于玫瑰本身具有強抗氧化活性[26]，以鮮花入茶和以干花入茶工藝在紅茶中添加了玫瑰，使得玫瑰花紅茶的抗氧化能力得到顯著提升。相關性分析顯示玫瑰花紅茶總抗氧化能力和茶多酚含量高度相關，和總黃酮含量和DPPH 自由基清除率顯著相關。主成分分析顯示傳統窨制工藝玫瑰花紅茶和玫瑰鮮花液窨制工藝玫瑰花紅茶品質差異不大，而以鮮花入茶工藝和以干花入茶工藝玫瑰花紅茶與傳統窨制工藝玫瑰花紅茶和玫瑰鮮花液窨制工藝玫瑰花紅茶之間差異明顯。整體比較四種加工工藝處理的35 個茶樣的抗氧化能力綜合得分，得出玫瑰花紅茶抗氧化能力最高的加工工藝為以干花入茶工藝，最優處理為GH4 處理。