木蝴蝶－苦蕎－綠茶復合袋泡茶的研制和抗氧化活性評價

摘要：為了研制一種木蝴蝶－苦蕎－綠茶復合袋泡茶，并進行配方工藝優化、沖泡條件優化和抗氧化活性評價。先以感官審評為指標，利用單因素和正交試驗優化配方工藝最優配比；在最佳組基礎上，以感官得分和黃酮含量為綜合評價指標，采用響應面試驗進行沖泡條件優化，得出最佳沖泡方法。試驗結果表明，袋泡茶最佳配方工藝為：綠茶0.5 g，苦蕎、木蝴蝶比例3∶1，粒度為10目，每包質量3 g；最佳沖泡方法為：水溫93 ℃、水量120 mL、時間6 min。上述條件下得到的袋泡茶綜合得分為0.909 6 分，總黃酮含量為75.8 mg/L，DPPH自由基清除率達到（88.62±0.46）%，超氧陰離子自由基清除率為（68.42±1.83）%，說明抗氧化活性能力佳。在此條件下得到的袋泡茶茶湯香氣濃郁、滋味醇爽、回甘明快、澄清不渾濁，該研究為木蝴蝶－苦蕎－綠茶復合袋泡茶提供了理論參考。

關鍵詞：木蝴蝶；苦蕎茶；復合袋泡茶；響應曲面；沖泡條件；抗氧化活性

中圖分類號：TS272.5+9" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：1000－3150（2023）04-61-8

Development and Evaluation of Antioxidant Activity of Oroxylum

indicum -Tartary Buckwheat-Green Tea Compound Tea Bag

XIE Wenying1， GAO Jinzhong2， WANG Weiming1， LIU Yingying1， FU Yang'en3， LIN Jinliang3， LIN Dongyi1*

1. Anxi College of Tea Science， Fujian Agriculture and Forestry University， Quanzhou 362400， China;

2. Anxi Xinfangchun Agricultural Technology Co.， Ltd.， Quanzhou 362400， China;

3. Quanzhou Ritai Tea Industry Co.， Ltd.， Quanzhou 362400， China

Abstract： A kind of Oroxylum indicum -Tartary buckwheat - green tea compound bag tea was developed in this study. The formulation and brewing conditions were optimized， and the antioxidant activity was evaluated. The single factor and orthogonal experiment with the sensory evaluation as investigation index were implemented to optimize the process ratio." On the basis of optimal group， the response surface experiment with the sensory score and the content of flavone as evaluation indexes was used to optimize the foaming conditions. The optimum technological ratio was as follows： 0.5 g of green tea， the ratio of Tartary buckwheat and Oroxylum indicum was 3∶1， the granularity of 10 mesh， the mass of each bag was 3 g. The best brewing method was as follows： water temperature of 93 °C， water volume of 120 mL， brewing time of 6 min. The overall score of the bagged tea obtained under the above conditions was 0.909 6， the content of total flavone was 75.8 mg/L， the DPPH free radical scavenging rate was （88.62±0.46）%， and the scavenging rate of tea decoction to superoxide anion free radical was （68.42±1.83）%， indicating good antioxidant activity. Under these conditions， the tea-bag infusion was rich in aroma， mellow and refreshing in taste， bright and clear in color， which provides a theoretical basis for the development of Oroxylum indicum -Tartary buckwheat - green tea compound bag tea.

Keywords： Oroxylum indicum， Tartary buckwheat， compound bag tea， response surface， brewing method， antioxidant activity

苦蕎（Fagopyrum tataricum）為蓼科蕎麥植物，其富含黃酮類化合物、多糖等功能性成分[1-2]，具有降火、降糖、抗氧化等功效[3-4]，顆粒重實，滋味醇滑厚實、蕎麥香純味甜[5]。木蝴蝶（Oroxylum indicum）[6-7]，為一味傳統中藥，使用部位是植物木蝴蝶的干燥成熟種子，福建有大面積木蝴蝶天然林，極具發展前景，鄉土樹種，味苦有甘，性涼，入肺，有清肺、利咽的功效[8-9]。綠茶是我國六大茶類之一，其滋味鮮爽[10-11]，香氣獨特[12-13]，具有抗炎、降血壓、抗過敏、抗病毒、抗腫瘤、抗菌、降血脂和護肝等活性[14-15]。隨著近年來茶葉深加工技術的發展和新式茶飲在市場的走俏，保健袋泡茶越來越受到消費者的歡迎[16-19]。

本研究以苦蕎茶、木蝴蝶和綠茶為主原料制作袋泡茶，首先以感官得分為考察指標，通過正交試驗優化其配方工藝，分析得到最佳配方。其次，通過響應面法優化袋泡茶的茶水比、沖泡時間和溫度等沖泡參數，分析各沖泡因素的交互作用，并對最優組茶湯的抗氧化性能進行測定。我國有著豐富的木蝴蝶和綠茶資源，合理利用并制作成袋泡茶，對茶產業轉型升級和新式茶飲市場發展具有一定的參考意義。

1" 材料與方法

1.1" 材料與試劑

黑苦蕎全胚茶（涼山彝族自治州，西昌市紅蕎食品廠）；木蝴蝶（安徽亳州市千翁堂旗艦店）；黃山毛峰（二級烘青綠茶，黃山藝魁堂旗艦店）；玉米纖維三角茶包袋（5.5 cm×7.0 cm，安徽亳州市光明加工廠）；蘆丁標準品（分析純，上海羅恩試劑有限公司）；亞硝酸鈉（分析純，上海麥克林生化科技有限公司）；氫氧化鈉（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；硝酸鋁（分析純，上海麥克林生化科技有限公司）；無水乙醇（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；1，1-二苯基-2-苦基肼自由基（DPPH，分析純，如吉生物科技有限公司）；Vc抗壞血酸溶液（江標檢測科技有限公司）；抑制與產生超氧陰離子自由基測定試劑盒（南京建成生物工程研究所有限公司）。

1.2" 儀器與設備

西廚800Y多功能粉碎機（永康市鉑銳五金制品有限公司）；尼龍篩網（10、20、30、40、50目，紹興市上虞區豪泉篩具廠）；熱塑封口機（上海義光包裝設備制造有限公司）；V-1100D可見分光光度計（上海美譜達儀器有限公司）；SQP電子天平（賽多利斯科學儀器）；SC-3610型低速離心機（安徽中科中佳科學儀器有限公司）；YM-K1501米家恒溫電水壺（佛山市云米電器科技有限公司）。

1.3" 試驗方法

木蝴蝶苦蕎袋泡茶工藝流程為：原料粉碎→過篩→混勻→包裝→成品。

以苦蕎、木蝴蝶和綠茶為主原料，適當粉碎后，按照試驗設計方案分級過篩；固定黃山毛峰0.5 g，以不同比例木蝴蝶和苦蕎進行復配。充分混勻后裝入玉米纖維三角袋[20-21]，熱塑封后備用沖泡。

1.3.1" 木蝴蝶苦蕎袋泡茶配方工藝條件的確定

不同苦蕎與木蝴蝶配比的因素考察：在苦蕎不磨碎的前提下，固定袋泡茶質量為常規標準的3 g，黃山毛峰0.5 g，其余2.5 g，設置苦蕎和木蝴蝶的比例分別為1∶1、3∶1、5∶1、7∶1、9∶1，按照工藝流程制作好，并進行沖泡和感官評定。

不同原料顆粒度的因素考察：固定總質量為3 g，黃山毛峰0.5 g，其余2.5 g，苦蕎和木蝴蝶比例為3∶1，設置原料粒度分別為10、20、30、40、50 目，按照工藝流程制作好，并進行沖泡和感官評定。

不同原料質量的因素考察：固定苦蕎和木蝴蝶比例為3∶1，黃山毛峰0.5 g，原料粒度為10 目，設置原料質量分別為2、3、4、5、6 g，則其余原料為原料總質量減去綠茶質量，按照工藝流程制作樣品，并進行沖泡和感官評定。

配方正交試驗：如表1所示，在單因素試驗的基礎上，以感官審評結果為評價指標，以苦蕎與木蝴蝶比例[22]、原料顆粒度[23]和原料質量3個因素為變量，進行正交試驗設計。試驗時固定沖泡時間為5 min、沖泡水溫為90 ℃、注水量為150 mL。

1.3.2" 袋泡茶沖泡條件的優化

通過1.3.1得出最優處理組袋泡茶。在上述基礎上，以感官得分和總黃酮含量為綜合考察指標[24]，采用響應面試驗設計，進行沖泡條件的優化。以沖泡水溫（A）、水量（B）和時間（C）為試驗變量，結合實際經驗和前人研究，設計對應的因素和水平，如表2所示[25]。

1.3.3" 產品品質評價

參照國家標準《茶葉感官審評》（GB/T 23776—2018）[26]，邀請20位茶學專業同學和老師對袋泡茶進行審評打分。

總黃酮標準工作曲線的繪制：制作好蘆丁標準溶液，按照質量濃度設置梯度配好溶液，反應充分后，以空白管作參比，測定溶液在波長510 nm處的吸光度，以吸光度（y）為縱坐標，蘆丁質量濃度（x）為橫坐標，制作標準曲線。

采用二元回歸法得到回歸方程為y =11.04x－0.009 8，其中y是測得的吸光度值，x是蘆丁質量濃度（mg/mL）。相關系數為R2=0.996 8，擬合度高，可以使用，標準工作曲線如圖1所示。

樣液含量測定方法：沖泡液冷卻后離心提取茶湯上清液，吸取5 mL樣液于10 mL的具塞試管中，測得吸光度值，根據標準曲線公式計算樣液中總黃酮含量，并換算成袋泡茶茶湯中總黃酮的含量[27-28]。

DPPH清除率的測定：在517 nm波長下進行茶湯的DPPH自由基清除率的測定[29-30]，并制作茶湯DPPH清除曲線，用Vc溶液作陽性對照，分析茶湯的抗氧化能力，重復3次。清除率按公式（1）和（2）計算。

Vc溶液的DPPH清除率 =

（A空白－A陽性對照）/A空白×100%" "…………………（1）

茶湯的DPPH清除率 =

[A空白－（A測定－A空白）/A空白]×100%" "…………（2）

上述公式中，A空白、A測定和A陽性對照分別為空白對照管、茶湯測定管和Vc溶液的吸光度值。

超氧陰離子自由基清除率的測定：將試劑參照試劑盒說明書配置好后，加樣液于測定管中，加去離子水于對照管中，標準管中為Vc標準溶液，混勻后恒溫水浴處理（37 ℃，40 min），然后分別往3個管加顯色劑，反應10 min，再測定吸光度值（550 nm波長），并按公式（3）計算。

超氧陰離子清除率=

（B空白－B測定/B標準）/B對照×100%" "………………（3）

上述公式中，B對照、B測定和B標準分別為空白對照管、茶湯測定管和標準管的吸光度值。

2" 結果與分析

2.1" 單因素試驗結果

2.1.1" 原料配比對感官評分的影響

如圖2所示，隨著苦蕎比例的不斷上升，袋泡茶的感官得分先上升后下降。在苦蕎與木蝴蝶之比為3∶1時，感官得分達到最高值，為（89.67±3.05）分，袋泡茶滋味協調，有苦蕎的醇香，也有木蝴蝶和黃山毛峰的爽口感。兩者比例為1∶1時，產品苦蕎味淡，整體滋味不大協調；而在兩者比例為5∶1、7∶1和9∶1時，隨著苦蕎比例的提高，苦蕎味會越來越濃，一定程度上掩蓋了木蝴蝶和黃山毛峰的香氣和清爽感。綜合考慮，選擇苦蕎與木蝴蝶比例1∶1、3∶1、5∶1進行下一步正交試驗。

2.1.2" 原料粒度對感官評分的影響

試驗過程發現，當原料不粉碎時，產品浸泡過程中，內含物溶出率低，口感清淡。特別是苦蕎堅硬重實，在短時內浸泡，很難出現明顯風味，故在苦蕎木蝴蝶袋泡茶產品研制過程中選擇“原料粉碎”作為一個必要處理環節。

如圖3所示，隨著原料粒度的變小，感官得分呈下降趨勢，在篩分粒度為10目時，感官得分最高，為（90.10±2.37）分。根據試驗過程分析，當粒度越來越小時，在產品浸泡過程中會出現一種悶米味，整體香氣會有些不協調，而且浸出的沉淀物容易增多，影響整體口感和湯色；因此選擇粒度10、20、30目進行下一步正交試驗。

2.1.3" 原料質量對感官評分的影響

如圖4所示，隨著原料質量的提高，袋泡茶的感官評分先升高后降低，當袋泡茶原料質量為2 g時，整體風味比較淡，當質量為3 g時，感官得分達最高值（90.46±2.16）分，整體口感協調、風味宜人。而隨著質量的不斷增加，整體風味愈發濃厚，沉淀物浸出增多，口感會變差，乃至有一定苦澀感。綜合考慮，選擇原料質量2、3、4 g進行下一步正交試驗。

2.2" 正交試驗優化袋泡茶配方結果

在單因素試驗結果基礎上，選用L9（34）正交試驗設計進行配方工藝優化，通過分析，得到木蝴蝶苦蕎袋泡茶最佳工藝配方，如表3所示。

極差分析結果表明，影響袋泡茶感官分數的因素大小順序分別為：比例（Ａ）＞質量（Ｃ）＞粒度（Ｂ），袋泡茶最佳工藝為A2B1C2，即比例為3∶1，粒度為10目，質量為3 g。

2.3" 沖泡條件優化結果

2.3.1" 沖泡工藝響應面試驗結果

根據正交試驗得到的最優配方制備木蝴蝶-苦蕎-綠茶復合袋泡茶，采用響應面試驗設計優化其沖泡條件的結果見表4。從表中結果可見，90 ℃，125 mL，5 min的沖泡方案，感觀得分最高。

2.3.2" 各試驗組綜合評分結果及回歸模型分析

木蝴蝶-苦蕎-綠茶復合袋泡茶最佳沖泡條件的確定，不僅要考慮感官上的風味，也需要考慮其保健功能，因此對兩個指標的權重系數進行分配，均為0.5。運用隸屬度綜合評分法[31]結合上述權重值，進行加權求和得到各樣本的綜合評分，結果見表5。隸屬度的計算公式：L=（Ci－Cmin）/（Cmax－Cmin），其中，Ci為指標值，Cmax為指標數據最大值，Cmin為指標數據最小值。

以感官得分和總黃酮含量的綜合得分為目標參數，進行沖泡條件二次多項回歸擬合，建立綜合評分（Y）的回歸模型，得到回歸模型方程如下。

Y綜合評分=0.801 7+0.140 1A－0.095 6B+0.087 5C+0.064 1AB+0.000 2AC－0.027 2BC-0.123 7A2－0.082 2B2－0.170 4C2

由表6可知，P模型lt;0.01，說明模型方差達到極顯著水平，失擬項（P失擬項gt;0.05）不顯著，模型相關系數R2 = 0.940 9，校正判斷系數R2adj= 0.864 8，表明回歸方程擬合度比較高，誤差小，預測值與實際值有較高的相關性[17]，且模型可以預測86%的響應值，因此可直接對袋泡茶沖泡的綜合得分進行分析和預測。根據F值的大小，可判斷影響綜合得分的因子順序為Agt;Bgt;C，即沖泡水溫gt;水量gt;沖泡時間，且三因素對綜合得分的影響都極顯著。

2.3.3" 響應面試驗分析

如圖5所示，沖泡時間固定時，隨著水溫和水量的增加，綜合得分先上升，然后下降，等高線橢圓形，二者交互作用不顯著。水溫和水量對綜合得分的曲面坡度都比較陡，表明沖泡水溫和沖泡水量對綜合得分的影響都比較明顯。當沖泡水量固定時，隨著水溫和沖泡時間的提升，綜合得分先上升然后下降，等高線接近圓形，二者交互作用不明顯。沖泡水溫和時間對綜合得分的曲面坡度都比較陡，說明沖泡水溫和時間對綜合得分的影響比較明顯。當水溫固定時，水量和沖泡時間處于最低水平時，綜合得分比較低，隨著水量和沖泡時間的增加，先上升后下降，等高線呈橢圓形，從圖中可知，沖泡時間對袋泡茶的綜合得分的影響比沖泡水量的影響大一些。

2.3.4" 驗證試驗及分析

根據響應面預測得到的最佳優化沖泡方案為：水溫92.832 9 ℃，水量117.392 mL，時間5.741 min。此時袋泡茶沖泡綜合得分的預測值為0.863 9 分。為了驗證響應面模型的可行性，并考慮實際操作的方便性，將最優條件調整為水溫93 ℃，水量120 mL，沖泡6 min，得到感官評分為89.74 分，總黃酮為75.8 mg/L，綜合得分為0.909 6分，相對誤差為5.29%，和預測值基本吻合。因此，利用響應面優化袋泡茶的沖泡條件具有可靠性，對實際使用有指導作用。

2.4" 茶湯抗氧化活性分析

由圖6可知，最優組茶湯對DPPH自由基有不錯的清除能力。將茶湯稀釋處理后發現，隨著茶湯質量濃度的提升，清除能力也不斷上升；茶湯質量濃度達到300 mg/mL以后，DPPH自由基清除率保持在（88.62±0.46）%上下，不再快速上升，但逐漸與Vc溶液的DPPH自由基清除率接近。進一步測定其超氧陰離子自由基-清除率，經過計算，得到最優組茶湯的超氧陰離子自由基清除率為（68.42±1.83）%。

3" 小結與討論

采用木蝴蝶、苦蕎、綠茶作為主要原料，研制木蝴蝶－苦蕎－綠茶復合袋泡茶。通過單因素和正交試驗，得到了袋泡茶的最佳配方工藝為：苦蕎與木蝴蝶之比3∶1，原料顆粒度10目，原料質量3 g。在上述條件下制備袋泡茶，并進一步通過響應面試驗優化其沖泡條件，得到最佳條件為：沖泡水溫93 ℃，水量120 mL，時間6 min。上述工藝配方和沖泡條件下的木蝴蝶－苦蕎－綠茶復合袋泡茶茶湯香氣濃郁，滋味醇爽、回甘明快，茶湯澄清不渾濁，且具有良好的抗氧化活性，未來市場前景看好。

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