陳化時(shí)間對(duì)涇陽(yáng)茯磚茶品質(zhì)及抑制α-淀粉酶與脂肪酶效應(yīng)的影響

郭爽爽，唐 磊，黃榮浩，肖羅丹，肖 斌，周天山

茶葉可分為6大類，分別為綠茶、白茶、青茶、紅茶、黑茶和黃茶［1］。茯磚茶是黑茶的一種，因其特殊的發(fā)花工藝而產(chǎn)生的“金花”(冠突散囊菌的閉囊殼)和“菌花香”成為茯磚茶獨(dú)特的品質(zhì)特征［2］。茯磚茶具有降脂［3］、減肥［4］、抑菌［5］、抗氧化［6］等多種保健功效，被譽(yù)為“中國(guó)古絲綢之路上神秘之茶”［7］。

隨著“一帶一路”的提出和人們保健意識(shí)的增強(qiáng)，涇陽(yáng)茯磚因處于“絲路”的起點(diǎn)和具有諸多的保健功效得以快速發(fā)展，并逐漸被廣大消費(fèi)者所喜愛(ài)。人們對(duì)陳年茯磚的品質(zhì)和保健功效眾說(shuō)紛紜。茯磚茶、六堡茶、普洱茶、青磚茶都屬于黑茶類。相關(guān)研究表明，六堡茶隨著存放時(shí)間的延長(zhǎng)，其功能性成分和香氣成分含量均發(fā)生變化［8］，普洱茶的理化成分含量與儲(chǔ)存時(shí)間也密切相關(guān)［9］;隨著貯藏年份的延長(zhǎng)，其對(duì)α-淀粉酶抑制作用增強(qiáng)［11］，青磚茶儲(chǔ)藏年份越久，其降脂效果［10］越佳，茯磚茶陳化時(shí)間越長(zhǎng)，其抑菌效果越差［12］。相對(duì)于其他黑茶而言，有關(guān)陳化對(duì)涇陽(yáng)茯磚茶品質(zhì)影響和抑制α-淀粉酶、脂肪酶效應(yīng)的研究都鮮有報(bào)道。α-淀粉酶可以隨機(jī)水解淀粉內(nèi)部的α-1，4糖苷鍵，通過(guò)抑制其活性能減少人體對(duì)淀粉類物質(zhì)的消化吸收，可防止餐后血糖水平的升高，間接減少體內(nèi)脂肪的合成［13］。食物中的大多數(shù)脂肪被脂肪酶水解為單酰甘油和游離脂肪酸才能被人體吸收，然后重新合成脂肪，通過(guò)有效抑制脂肪酶活性可以降低人體對(duì)脂肪分解產(chǎn)物的吸收，影響體內(nèi)脂肪的積累和合成，進(jìn)而起到減肥的效果［14］。本研究分析了不同陳化時(shí)間對(duì)涇陽(yáng)茯磚茶的內(nèi)含成分含量、感官品質(zhì)及其對(duì)α-淀粉酶、脂肪酶活性的影響，以期為科學(xué)評(píng)價(jià)涇陽(yáng)茯磚茶的陳化提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茯磚茶:自然陳化1～5 a的陜西涇陽(yáng)茯磚，分別記為 JFS-1、JFS-2、JFS-3、JFS-4、JFS-5。取自涇陽(yáng)茯興源茶業(yè)有限公司，為2012－2016年采用同一等級(jí)黑毛茶、相同工藝生產(chǎn)的同一系列的普通茯磚。

α-淀粉酶(酶活力 35 U·mg－1)，上海麥克林生化科技有限公司;脂肪酶(豬胰腺中提取，酶活力≥800 U·mg－1)，北京索萊寶科技有限公司。

十二水合磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、水合茚三酮、福林酚試劑、堿式乙酸鉛、蒽酮試劑、苯酚、乙酸乙酯、正丁醇、3，5-二硝基水楊酸、乙酸銅、吡啶、橄欖油等，均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

AL204電子分析天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;DK-8D型電熱恒溫水槽，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司;WFZ UV-2102C紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，尤尼柯儀器有限公司;B13-3磁力恒溫?cái)嚢杵?，上海司?lè)儀器有限公司;TGL-18M臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 感官審評(píng) 按 GB/T 23776－2009 方法［15］，由3名專業(yè)教師密碼審評(píng)。

1.3.2 內(nèi)含成分分析 水浸出物含量測(cè)定采用全量法［16］;游離氨基酸測(cè)定采用茚三酮比色法［17］;茶多酚含量測(cè)定采用福林酚比色法［18］;咖啡堿含量測(cè)定采用紫外分光光度法［19］;可溶性糖測(cè)定采用蒽酮比色法［20］;茶多糖含量測(cè)定采用80%乙醇回流提取，蒽酮硫酸法測(cè)定［20］;茶黃素、茶紅素與茶褐素測(cè)定采用系統(tǒng)分析法［20］。

1.3.3 酶活力測(cè)定 茯磚茶浸提液的制備:準(zhǔn)確稱取磨碎茶樣1.000 g，加100 mL沸蒸餾水，在100℃恒溫水浴中浸提45 min，每隔10 min搖一次，抽濾，洗滌殘?jiān)?，合并濾液，濃縮，定容至50 mL，將此方法制備的浸提液濃度表述為20.0 mg·mL－1。

α-淀粉酶活力測(cè)定:采用3，5-二硝基水楊酸比色法［21］，測(cè)定添加不同濃度(0.0、2.0、4.0、8.0、12.0、16.0、20.0 mg·mL－1) 茯磚茶浸提液后的酶活力。脂肪酶活力測(cè)定:采用銅皂法［21］，測(cè)定添加不同濃度(0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0 mg·mL－1)茯磚茶浸提液后的酶活力。抑制率IC50值定義為:酶的抑制率達(dá)到50%時(shí)涇陽(yáng)茯磚茶浸提液的濃度(mg·mL－1);此參數(shù)值越小，抑制能力越強(qiáng)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)重復(fù)3次，數(shù)據(jù)以珋x±s表示。采用Microsoft Excel 2010和SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、差異性分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 茯磚茶主要內(nèi)含成分分析

由表1中5個(gè)茶樣的主要內(nèi)含成分分析結(jié)果可見(jiàn)，水浸出物含量變化范圍為 29.98%～35.71%，JFS-2和JFS-3、JFS-4和JFS-5差異不顯著，但它們都顯著低于JFS-1。JFS-1的游離氨基酸含量最高為2.05%，其他茶樣與之相比，逐年分別減少29.76%、23.61%、20.00%、3.41%。各茶樣的茶多酚含量差異顯著，JFS-1含量最高為17.11%，JFS-5含量最低為8.41%。咖啡堿含量變化不大，僅有JFS-2與JFS-1差異顯著，與其他差異都不顯著?？扇苄蕴呛孔兓?guī)律不明顯，但茶多糖含量隨著陳化時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，逐年的增幅分別為7.89%、21.46%、2.81%、2.34%。5個(gè)茶樣的茶黃素(Theaflavin，TF)含量變化范圍為 0.03%～0.05%，都較低;茶紅素(Thearubigin，TR)含量變化范圍為 0.58%～1.19%，隨陳化時(shí)間的延長(zhǎng)而降低;茶褐素(Theabrownine，TB)含量變化范圍為1.88%～2.28%，隨陳化時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，且差異顯著。按陳化時(shí)間由短及長(zhǎng)，(TF+TR)/TB的值逐漸減小，相對(duì)降幅達(dá)58.46%，茶褐素/茶多酚的值顯著增大，JFS-5比JFS-1增加了1.45倍。

由表2可知，茶多糖、茶褐素的含量變化與陳化時(shí)間呈顯著或極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.945、0.983;水浸出物、氨基酸、茶多酚、茶黃素的含量變化與之呈負(fù)相關(guān)，差異顯著甚至達(dá)到極顯著水平;咖啡堿、可溶性糖、茶紅素的含量變化與陳化時(shí)間相關(guān)性不大。

表1 茯磚茶的內(nèi)含成分含量Table 1 Chemical components of Fuzhuan brick tea in different ages

表2 茯磚茶內(nèi)含成分含量與陳化時(shí)間的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis between chemical components and aging time of Fuzhuan brick tea

2.2 茯磚茶的感官品質(zhì)

從干茶外形來(lái)看，色澤以黑褐為主，發(fā)花普遍茂盛，得分相近。內(nèi)質(zhì)上，5個(gè)茶樣間存在一定差異。JFS-4表現(xiàn)出濃郁的菌花香，其他茶樣有菌花香但不及其純正濃郁。隨著貯存年份的增加，茶湯色澤從“橙紅尚亮”變到“紅濃明亮”，再到“紅暗”;茶湯滋味從“微澀”轉(zhuǎn)為“尚醇”，再轉(zhuǎn)化為“較醇”，最后轉(zhuǎn)為“醇和”，澀味逐漸消失，強(qiáng)度逐漸減弱，這與表1的結(jié)果相一致，隨陳化時(shí)間的延長(zhǎng)，多酚類減少使得茶湯苦澀味減輕而變醇，而茶褐素的增加則使得湯色逐漸加深。葉底顏色由“青褐”轉(zhuǎn)為“黑褐”。由加權(quán)法得到感官品質(zhì)得分，其優(yōu)次順序?yàn)?JFS-4＞JFS-3＞JFS-5＞JFS-2＞JFS-1。陳化4 a 的茯磚茶，感官得分最高，具有“外形黑褐較潤(rùn)、金花茂盛，內(nèi)質(zhì)菌花香濃，湯色紅濃明亮，滋味醇和，葉底黑褐軟亮”的特點(diǎn)。

茯磚茶感官品質(zhì)與陳化時(shí)間的相關(guān)性見(jiàn)表4。可以看出，陳化時(shí)間與茶湯滋味的相關(guān)系數(shù)最大為0.925，且差異顯著，與湯色、香氣沒(méi)有顯著相關(guān)性。由此可知，短期陳化對(duì)茯磚茶的感官品質(zhì)有一定的影響，尤其是對(duì)茶湯的滋味影響較大。

2.3 茯磚茶浸提液對(duì)α-淀粉酶和脂肪酶活性的影響

2.3.1 茯磚茶浸提液對(duì) α-淀粉酶活性的影響 茯磚茶浸提液對(duì)α-淀粉酶活性的影響情況見(jiàn)圖1。添加茯磚茶浸提液的樣品其α-淀粉酶活力均下降，說(shuō)明茯磚茶浸提液對(duì)α-淀粉酶活性有明顯的抑制作用。當(dāng)濃度在 0～8.0 mg·mL－1時(shí)，α-淀粉酶活力下降明顯，量效曲線接近于直線;當(dāng)濃度在 8.0～20.0 mg·mL－1時(shí)，JFS-4與 JFS-5對(duì) α-淀粉酶活性的抑制作用趨于穩(wěn)定，JFS-1、JFS-2和JFS-3對(duì)α-淀粉酶活性的抑制作用繼續(xù)增強(qiáng)，但α-淀粉酶活力下降趨勢(shì)逐漸緩慢。

由圖2可知，隨著浸提液濃度的增大，JFS-1、JFS-2和JFS-3對(duì)α-淀粉酶活性的抑制率均快速增加，JFS-4 與 JFS-5 對(duì)其抑制率在0～8.0 mg·mL－1時(shí)也快速增長(zhǎng)，但在 8.0～20.0 mg·mL－1時(shí)內(nèi)增長(zhǎng)緩慢。在圖2的基礎(chǔ)計(jì)算出 JFS-1、JFS-2、JFS-3、JFS-4和 JFS-5 對(duì) α-淀粉酶 IC50分別是5.712、6.064、7.580、8.713 mg·mL－1和 11.447 mg·mL－1。由此可見(jiàn)，茯磚茶浸提液對(duì)α-淀粉酶活性抑制能力大小順序?yàn)?JFS-1＞JFS-2＞JFS-3＞JFS-4＞JFS-5。

2.3.2 茯磚茶浸提液對(duì)脂肪酶活性的影響 圖3為茯磚茶浸提液對(duì)脂肪酶活性的影響。隨著浸提液濃度的增加，脂肪酶活力明顯下降，說(shuō)明茯磚茶浸提液對(duì)脂肪酶活性也有顯著抑制作用。在浸提液濃度為 0～ 8.0 mg·mL－1時(shí)，JFS-1、JFS-2 和 JFS-3 對(duì)脂肪酶活力的抑制效果顯著，脂肪酶活力下降趨勢(shì)趨于直線;JFS-4 和 JFS-5 在濃度為0～4.0 mg·mL－1時(shí)對(duì)脂肪酶抑制作用顯著，在濃度為4.0～8.0 mg·mL－1時(shí)對(duì)脂肪酶抑制作用已趨于穩(wěn)定。

表3 茯磚茶感官審評(píng)結(jié)果Table 3 Sensory evaluation results of Fuzhuan brick tea

表4 茯磚茶感官品質(zhì)與陳化時(shí)間的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis between sensory quality and aging time of Fuzhuan brick tea

圖1 茯磚茶浸提液對(duì)α-淀粉酶活性的影響Fig.1 Effect of Fuzhuan brick tea extract on α-amylase activity

圖2 茯磚茶浸提液對(duì)α-淀粉酶活性抑制率的影響Fig.2 Effect of Fuzhuan brick tea extract on the inhibitory rate of α-amylase activity

從圖4中可以看出，隨著浸提液濃度的增大，JFS-1、JFS-2和JFS-3對(duì)脂肪酶活性的抑制率逐漸上升，JFS-4 與 JFS-5 對(duì)其抑制率在0～4.0 mg·mL－1時(shí)上升較快，在 4.0～8.0 mg·mL－1時(shí)變化趨于平緩。計(jì)算出 JFS-1、JFS-2、JFS-3、JFS-4 和 JFS-5 對(duì)脂肪酶IC50分別是 8.651、8.273、8.010、7.879 mg·mL－1和 7.563 mg·mL－1。由此可見(jiàn)，茯磚茶對(duì)脂肪酶活性抑制能力大小順序?yàn)?JFS-5＞JFS-4＞FS-3＞JFS-2＞JFS-1。

圖3 茯磚茶浸提液對(duì)脂肪酶活性的影響Fig.3 Effect of Fuzhuan brick tea extract on lipase activity

圖4 茯磚茶浸提液對(duì)脂肪酶活性抑制率的影響Fig.4 Effect of Fuzhuan brick tea extract on the inhibitory rate of lipase activity

由表5可知，茶樣對(duì)脂肪酶活性的抑制能力與陳化時(shí)間呈極顯著正相關(guān)(r=0.991);對(duì)α-淀粉酶活性的抑制能力與之呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=－0.990);說(shuō)明陳化時(shí)間會(huì)影響茯磚茶對(duì)α-淀粉酶和脂肪酶的作用效果。

表5 茯磚茶對(duì)消化酶活力的影響與陳化時(shí)間的相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis between effect on digestive enzyme activity and aging time of Fuzhuan brick tea

2.4 茯磚茶中影響消化酶活性的內(nèi)含成分

試驗(yàn)中，茶多酚、茶紅素的含量與抑制α-淀粉酶活性能力呈極顯著正相關(guān)，水浸出物、氨基酸的含量也與之呈顯著正相關(guān)(表6)，這4種物質(zhì)的含量與抑制α-淀粉酶活性能力的相關(guān)系數(shù)從大到小排序?yàn)?茶多酚＞茶紅素＞水浸出物＞氨基酸。所有測(cè)定的內(nèi)含成分中茶褐素、茶多糖的含量與抑制脂肪酶活性能力分別呈極顯著和顯著性正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.998和0.939，其他內(nèi)含成分與之相關(guān)系數(shù)較低或呈負(fù)相關(guān)。

表6 茯磚茶內(nèi)含成分含量與其對(duì)消化酶活力影響的相關(guān)性分析Table 6 Correlation analysis between chemical components of Fuzhuan brick tea and its effect on digestive enzyme activity

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本研究通過(guò)試驗(yàn)對(duì)陳化1～5 a的涇陽(yáng)茯磚茶分別進(jìn)行內(nèi)含成分分析、感官審評(píng)、消化酶活力測(cè)定，并對(duì)內(nèi)含成分含量與其對(duì)消化酶活力的影響進(jìn)行相關(guān)性分析。分析結(jié)果表明，隨著陳化時(shí)間的延長(zhǎng)，茯磚茶中水浸出物、游離氨基酸、茶多酚的含量呈減少趨勢(shì)，茶多糖、茶褐素的含量呈增加趨勢(shì)，咖啡堿含量變化不大，陳化4 a的茯磚茶各內(nèi)含成分含量適中協(xié)調(diào)，感官品質(zhì)最佳。茶樣對(duì)消化酶活性的影響分析表明，茯磚茶浸提液能抑制α-淀粉酶和脂肪酶的活性，且隨著陳化時(shí)間的延長(zhǎng)，其對(duì)α-淀粉酶抑制能力降低，而對(duì)脂肪酶的抑制能力增強(qiáng)。相關(guān)性分析結(jié)果表明，茶多酚、茶紅素的含量與抑制α-淀粉酶能力呈極顯著正相關(guān);茶褐素、茶多糖的含量與抑制脂肪酶能力呈極顯著或顯著正相關(guān)。

3.2 討論

3.2.1 陳化對(duì)茯磚茶內(nèi)含成分的影響 試驗(yàn)表明茯磚茶水浸出物含量隨著陳化時(shí)間的延長(zhǎng)而減少，這與黃亞輝［22］等的研究結(jié)果相同。在陳化的過(guò)程中，氨基酸容易發(fā)生氧化和降解等反應(yīng)，本試驗(yàn)中陳化時(shí)間越長(zhǎng)，氨基酸含量越低，還有研究表明陳化25 a的茯磚茶中已不含游離氨基酸［22］。茶多酚易受到溫、濕度的影響而發(fā)生氧化反應(yīng)，所以其在陳化的過(guò)程中大幅下降?？Х葔A屬于含N雜環(huán)化合物，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，微生物對(duì)于這類化合物利用率較低，因此在陳化過(guò)程中其含量較為穩(wěn)定。本試驗(yàn)中，茯磚茶可溶性糖含量沒(méi)有明顯增多或減少的規(guī)律，這一結(jié)果與高力［9］等研究的普洱茶陳化結(jié)果相似。茶多糖含量在茯磚茶陳化過(guò)程中呈增加趨勢(shì)，已有研究表明茶多糖具有抗氧化［23］、降血糖［24］等功能，因此高含量的水溶性茶多糖對(duì)提高茯磚茶的保健價(jià)值具有積極作用。

茯磚茶中茶色素的組成比例不同于紅茶，其茶黃素和茶紅素的含量都較低，而茶褐素含量較高。在陳化過(guò)程中，兒茶素類物質(zhì)經(jīng)過(guò)氧化、縮聚作用形成茶黃素、茶紅素，再經(jīng)進(jìn)一步的氧化聚合形成茶褐素，使得(TF+TR)/TB的比值在茯磚茶陳化過(guò)程中逐漸減小。茶褐素/茶多酚的比值反映出茶多酚向茶褐素的轉(zhuǎn)化程度，本試驗(yàn)中，茶褐素/茶多酚的比值隨著陳化時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，這或許可以作為判斷茯磚茶陳化年份的參考指標(biāo)。

3.2.2 陳化對(duì)茯磚茶感官品質(zhì)的影響 茶葉的感官品質(zhì)主要從色、香、味、形4個(gè)方面來(lái)評(píng)定［25］。茶湯色澤與茶色素關(guān)系密切，茶黃素、茶紅素、茶褐素分別是使茶湯“亮”、“紅”、“烏褐”的主要生化成分［26］。陳化時(shí)間影響茶色素的含量與組成比例，使茶湯色澤從“橙紅尚亮”變到“紅濃明亮”，再到“紅暗”。茯磚茶的菌花香經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)年惢瘯r(shí)間變得更加純正。茶多酚具有苦澀味和較強(qiáng)的刺激性，咖啡堿是茶湯苦味的主要來(lái)源，氨基酸是構(gòu)成茶湯鮮爽滋味的重要物質(zhì)，這些內(nèi)含成分含量的變化整體上使茶湯滋味由“微澀”變得“醇和”。有研究表明，茯磚茶干茶的色澤隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯變深［27］，但本試驗(yàn)中干茶的色澤變化不明顯。結(jié)合感官審評(píng)和內(nèi)含成分分析發(fā)現(xiàn)，陳化時(shí)間對(duì)茯磚茶的感官品質(zhì)影響很大，但并不是越陳越好，本試驗(yàn)中，貯存4 a的茯磚茶各內(nèi)含成分含量適中協(xié)調(diào)，感官品質(zhì)最佳。

3.2.3 陳年茯磚茶對(duì)消化酶活性的影響 研究結(jié)果表明，茯磚茶浸提液能抑制α-淀粉酶活性，這與吳媛媛［28］等發(fā)現(xiàn)緊壓茶能促進(jìn)α-淀粉酶活性的結(jié)果不一致，但與周麗靜［11］等的普洱茶能抑制α-淀粉酶活性相同。同時(shí)，傅冬和［29］等發(fā)現(xiàn)茯磚茶不同萃取物對(duì)α-淀粉酶有激活作用，本試驗(yàn)結(jié)果與此不同。這可能是因?yàn)檐虼u茶浸提液對(duì)α-淀粉酶活性的影響是各種功能成分綜合作用的結(jié)果，單一溶劑的萃取物與浸提液對(duì)α淀粉酶活性的作用機(jī)理不一樣。本試驗(yàn)分析的是浸提液對(duì)α-淀粉酶的作用，而非不同溶劑的萃取物對(duì)α-淀粉酶的作用。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，茯磚茶浸提液對(duì)脂肪酶活性具有明顯抑制效果，且其抑制能力隨著陳化時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)，這可能是茯磚茶浸提液改變了脂肪酶分子中氨基酸殘基在空間結(jié)構(gòu)所處的微環(huán)境，導(dǎo)致其活性變化［21］。茶多酚含量與脂肪酶抑制能力呈極顯著負(fù)相關(guān)，這與屠幼英［30］等的緊壓茶研究結(jié)果相吻合。茶褐素、茶多糖的含量與抑制脂肪酶能力呈正相關(guān)，但其是否是茯磚茶中抑制脂肪酶活性的關(guān)鍵物質(zhì)，以及它們的作用機(jī)理，這些問(wèn)題還有待進(jìn)一步研究。