不同苦蕎茶總黃酮沖泡特性及其與抗氧化能力相關(guān)性的研究

李紅梅,李云龍,*,儀 鑫,胡紅娟,何永吉,胡俊君,李丹丹

(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,山西太原 030031;2.山西省食品工業(yè)研究所,山西太原 030024;3.北京市食品藥品監(jiān)督管理局食品流通處,北京 100080)

苦蕎麥[Fagopyrumtataricum(L.)Gaertn]屬蓼科,蕎麥屬植物,是藥食兼用作物。其富含黃酮類(lèi)化合物,具有消炎抑菌、改善血液循環(huán)、促進(jìn)細(xì)胞增生、防止血細(xì)胞凝聚的作用及良好的抗氧化能力[1-5]。因苦蕎茶的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、附加值較高,使其成為了各苦蕎加工企業(yè)爭(zhēng)相生產(chǎn)的產(chǎn)品。按照加工方式和原料的不同,可以將苦蕎茶分為米茶型、造粒茶型(包含超微茶、全株苦蕎茶等)和花葉茶三大類(lèi)[6-7],市售苦蕎茶主要為米茶型、造粒茶型兩類(lèi)。

因原料及加工工藝的不同,苦蕎茶活性功能成分含量以及抗氧化效果有明顯的差異。清源[7-8]對(duì)苦蕎茶中總黃酮含量以及抗氧化作用進(jìn)行研究,結(jié)果表明,苦蕎茶乙醇提取物具有較強(qiáng)的抗氧化活性,并與總黃酮含量呈正相關(guān)性。段浩平等[9]對(duì)苦蕎茶黃酮類(lèi)成分及茶渣的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)苦蕎茶黃酮含量豐富,茶渣中脂肪、纖維素、蛋白質(zhì)等成分與苦蕎麥持平,基本沒(méi)有損失,說(shuō)明茶渣的營(yíng)養(yǎng)成分比較豐富,可將其利用以避免營(yíng)養(yǎng)浪費(fèi)。目前,大多數(shù)學(xué)者的研究重點(diǎn)是苦蕎茶中總黃酮的含量及總黃酮的抗氧化作用,卻忽略了人體食用苦蕎茶湯總黃酮的有效攝入量?？嗍w茶經(jīng)熱水沖泡后,總黃酮的溶出率直接影響總黃酮的有效利用率,因此有必要對(duì)苦蕎茶總黃酮的沖泡特性進(jìn)行研究,為苦蕎茶的合理飲用提供一定的數(shù)據(jù)支撐。

因此,本文收集了苦蕎主產(chǎn)區(qū)有代表性的企業(yè)生產(chǎn)的米茶型12份和造粒型11份,對(duì)其總黃酮沖泡特性、自由基清除率、總抗氧化能力進(jìn)行分析比較,為消費(fèi)者更好的選擇苦蕎茶產(chǎn)品提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

苦蕎茶 12份米茶型苦蕎茶(米茶)和11份造粒型苦蕎茶,如表1所示,市購(gòu);1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH·)、蘆丁標(biāo)品 美國(guó)Sigma公司;沒(méi)食子酸 中國(guó)藥品生物制品檢定所;無(wú)水乙醇、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、硝酸鋁、硫酸亞鐵等 均為分析純。

表1 供試苦蕎茶產(chǎn)品列表Table 1 List of tested tartary buckwheat tea products

A380型紫外/可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海翰藝儀器有限公司;BS110S型電子天平 d=0.1 mg,德國(guó)sartorius塞多利斯;DZKW-4型電子恒溫水浴鍋 北京中興偉業(yè)儀器有限公司;FW80.FW100型高速萬(wàn)能粉碎機(jī) 天津市泰斯特儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品溶液的制備 苦蕎茶粉碎后過(guò)40目篩,精確稱(chēng)取0.500 g樣品,用50 mL 70%甲醇于70 ℃水浴提取3 h后，得到樣品溶液。

1.2.2 苦蕎茶總黃酮含量測(cè)定 1.2.1制備樣液的總黃酮測(cè)定參照NY/T 1295-2007《蕎麥及其制品中總黃酮含量的測(cè)定》[10]。蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為A=32.61x+0.0054,R2=0.9999,根據(jù)蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到待測(cè)液總黃酮濃度C(mg/mL),總黃酮含量(X,%)測(cè)定公式:

其中,V為待測(cè)液體積50 mL;D為試樣總稀釋倍數(shù)數(shù)值;m為試樣質(zhì)量0.500 g;H為試樣的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.2.3 苦蕎茶總黃酮沖泡特性 按照茶的飲用習(xí)慣,稱(chēng)取充分混勻的有代表性的茶樣2 g,置于相應(yīng)的燒杯中,向杯中注入100 mL沸水,加蓋,沖泡5 min后,過(guò)濾,連續(xù)沖泡3次,分別收集茶湯,并計(jì)量茶湯體積,作為待測(cè)樣品,測(cè)定其總黃酮含量;從3次茶湯中總黃酮含量與未沖泡前苦蕎茶樣品的總黃酮含量比較,研究苦蕎茶產(chǎn)品沖泡后總黃酮溶出率[11]?？傸S酮溶出率計(jì)算公式為:

1.2.4 DPPH·清除率測(cè)定 采用DPPH·測(cè)定法[12-13],將1.2.1制備的樣液2 mL與2 mL 2×10-4mol/L DPPH·溶液(70%甲醇作為溶劑)加入同一試管中,搖勻,放置30 min,用70%甲醇溶劑做參比,于517 nm下測(cè)定其吸光值A(chǔ)i;同時(shí)測(cè)定2×10-4mol/L DPPH·溶液與2 mL 70%甲醇溶劑的吸光值A(chǔ)c;以及2 mL樣液與2 mL 70%甲醇溶劑混合液的吸光值A(chǔ)j,計(jì)算樣品對(duì)DPPH·的清除率IR[8-9]。

將待測(cè)樣品配制成系列溶液進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算DPPH·清除率為50%時(shí)所需的待測(cè)樣品質(zhì)量。

1.2.5 總抗氧化能力測(cè)定 采用FRAP法[14-15]測(cè)定1.2.1制備樣液的總抗氧化能力,即0.2 mL樣液+0.6 mL蒸餾水+6 mL預(yù)熱至37 ℃的FRAP工作液(10 mmol/L TPTZ(溶劑為40 mmol/L鹽酸溶液)、20 mmol/L FeCl3、0.3 mmol/L醋酸鈉緩沖液以1∶1∶10的比例混合),搖勻后放置4 min,于593 nm測(cè)其吸光值;另以0.1～1.0 mmol/L FeSO4的標(biāo)準(zhǔn)溶液代替樣品作標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到回歸方程:y=0.6087x+0.0021,R2=0.994。樣品的總抗氧化能力以mmol FeSO4/每g提取物表示,單位為mmol/g。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007作圖,SPSS 24.0軟件進(jìn)行方差及相關(guān)性分析,差異顯著水平為p<0.05,極顯著水平為p<0.01。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試(23種)苦蕎茶產(chǎn)品總黃酮含量的比較分析

收集到的23份苦蕎茶產(chǎn)品總黃酮含量測(cè)定結(jié)果如圖1所示,米茶型苦蕎茶總黃酮含量為1.14%～1.87%,均值是1.37%,總黃酮含量在2.0%以下,造粒型苦蕎茶的總黃酮含量為1.97%～3.69%,均值3.04%,總黃酮含量在2.0%以上;造粒型苦蕎茶總黃酮均值比米茶型苦蕎茶高出121.9%。

圖1 樣品總黃酮含量分布圖Fig.1 Content distribution of total flavonoidin buckwheat tea samples注:1～12號(hào)為米茶型苦蕎茶;13～23為造粒型苦蕎茶。

2.2 苦蕎茶沖泡總黃酮溶出率比較分析

苦蕎茶樣品按1.2.1處理并測(cè)定總黃酮含量,1.2.3制備的苦蕎茶湯測(cè)定總黃酮溶出含量,分別對(duì)米茶型苦蕎茶和造粒型苦蕎茶沖泡后總黃酮溶出率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果見(jiàn)表2和表3,兩種茶型溶出率比較見(jiàn)表4。

表2 苦蕎米茶黃酮含量和溶出率經(jīng)典統(tǒng)計(jì)特征Table 2 Descriptive statistics of flavonoid contents and dissolution rates of flavonoid in grain-type buckwheat tea

表4 苦蕎米茶和苦蕎造粒茶總黃酮含量及泡茶溶出率的比較Table 4 Comparison of total flavonoid content and dissolution rate of flavonoid between grain-type and granulated buckwheat tea

表3 苦蕎造粒茶黃酮含量和溶出率經(jīng)典統(tǒng)計(jì)特征Table 3 Descriptive statistics of flavonoid content and dissolution rate of flavonoid in granulated buckwheat tea

從表2可以看出市場(chǎng)收集到的米茶型苦蕎茶總黃酮含量范圍在1.14%～1.87%之間,變異系數(shù)0.15;沖泡后總黃酮溶出率從第一泡到第三泡逐漸減少,變異系數(shù)也逐漸減小?？?cè)艹雎史秶?3.57%～64.76%之間,平均溶出率為47.53%。

從表3得知:市場(chǎng)收集到的造粒型苦蕎茶總黃酮含量范圍在1.97%～3.69%之間,平均為3.04%,變異較小;泡茶后總黃酮溶出率從第一泡到第三泡逐漸減少,總?cè)艹雎史秶?.84%～24.47%之間,平均溶出率為15.07%。

從表4看出,造粒型苦蕎的總黃酮含量極顯著高于米茶型苦蕎茶(p<0.01),而米茶型苦蕎茶總黃酮溶出率極顯著高于造粒型苦蕎茶(p<0.01)。三次沖泡后,米茶型比造粒型苦蕎茶總黃酮溶出率高出3倍多。這是因?yàn)閮煞N類(lèi)型苦蕎茶使用的原料及加工工藝不同，米茶型苦蕎茶是將苦蕎原料本身熟化、脫殼、炒制而成，因其結(jié)構(gòu)蓬松，所以黃酮溶出率較高，這類(lèi)型苦蕎茶中總黃酮的高低主要取決于苦蕎品種[16-18]；而造粒型苦蕎茶加工時(shí)，常常在苦蕎原料粉中添加苦蕎麩皮和莖葉，從而提高了其總黃酮含量，同時(shí)為保證其茶湯的清亮度，成型過(guò)程中造粒茶結(jié)構(gòu)較緊密，致使總黃酮的溶出率較低、耐泡性強(qiáng)。

造粒型苦蕎茶三泡總黃酮的溶出率均值僅為15.07%,可通過(guò)多次反復(fù)沖泡增加總黃酮的溶出量;米茶型苦蕎茶的三泡總黃酮溶出率均值為47.53%,側(cè)面反映茶渣中也含有豐富的總黃酮物質(zhì),建議消費(fèi)者在飲用苦蕎茶時(shí),不僅要飲用茶湯,同時(shí)將茶渣一起食用,才能達(dá)到飲用苦蕎茶的保健效果。

2.3 不同茶型苦蕎茶樣品DPPH·清除能力的分析

DPPH·法是評(píng)價(jià)抗氧化劑抗氧化活性的一種快速簡(jiǎn)便的方法,在本研究中，苦蕎茶清除DPPH·能力用IC50表示,IC50值越小,表示樣品對(duì)DPPH·清除能力強(qiáng)。

如表5及表6所示,米茶型苦蕎茶樣品IC50介于1.31～1.89 mg之間,平均值為1.50 mg,造粒型苦蕎茶樣品IC50介于0.23～0.88 mg之間,平均值為0.59 mg。兩類(lèi)茶型比較,造粒型苦蕎茶的IC50值顯著低于米茶型苦蕎茶,由此可見(jiàn),造粒型苦蕎茶的抗氧化能力高于米茶型。

表6 不同茶型與IC50間的方差分析Table 6 Variance analysis between different tea types and IC50

表5 不同苦蕎茶樣品DPPH·清除能力Table 5 DPPH· Scavenging capacity of different tartary buckwheat tea samples

2.4 不同苦蕎茶樣品總抗氧化能力的分析

FRAP法測(cè)定食品中抗氧化能力既簡(jiǎn)單,重復(fù)性又好。由表7及表8可知,12個(gè)米茶型苦蕎茶的FRAP介于0.119～0.232 mmol FeSO4/g之間,平均值為0.152 mmol FeSO4/g;11個(gè)造粒型苦蕎茶FRAP值介于0.335～0.733 mmol FeSO4/g之間,平均值為0.549 mmol FeSO4/g。造粒型苦蕎茶的總抗氧化能力顯著高于米茶型苦蕎茶,與DPPH·清除能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致,這是由于苦蕎中的活性物質(zhì)主要存在于麩皮中[19-20],米茶型茶在生產(chǎn)過(guò)程很難將麩皮保留下來(lái),而造粒型苦蕎茶可以在造粒時(shí)提高麩皮的含量,所以造粒型苦蕎茶的FRAP值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于米茶型苦蕎茶。

表7 不同苦蕎茶FRAP值Table 7 FRAP value of different tartary buckwheat tea samples

表8 不同茶型與FRAP間的方差分析Table 8 Variance analysis between different tea types and FRAP

2.5 苦蕎茶總黃酮含量與清除DPPH·(IC50)、總抗氧化能力間相關(guān)性分析

23個(gè)苦蕎茶樣總黃酮含量與清除DPPH·(IC50)和總抗氧化能力相關(guān)性如圖2所示。

圖2 總黃酮含量與DPPH·(IC50)和總抗氧化能力之間的相關(guān)性Fig.2 Correlation between total flavonoid content and DPPH·(IC50)and total antioxidant capacity

從圖2可以看出,苦蕎茶的DPPH·(IC50)和總黃酮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,pearson相關(guān)系數(shù)為-0.954,雙側(cè)檢驗(yàn)p值小于0.01;而總抗氧化能力和總黃酮含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系Pearson相關(guān)系數(shù)為0.943,雙側(cè)檢驗(yàn)p值小于0.01。

3 結(jié)論

黃酮類(lèi)物質(zhì)是苦蕎中含有的對(duì)人體有益的主要營(yíng)養(yǎng)成分之一,具有抗氧化、清除自由基、降血糖和降血脂等生理功能。從本文收集到的苦蕎茶產(chǎn)品的總黃酮沖泡特性及其與抗氧化能力相關(guān)性的研究可知,造粒型苦蕎茶因其加工時(shí)可額外添加富含總黃酮的苦蕎麩皮,其總黃酮含量顯著高于米茶型苦蕎茶;但因其成型過(guò)程中茶粒結(jié)構(gòu)較為緊密,致使其總黃酮沖泡時(shí)的溶出率顯著低于米茶型苦蕎茶,可通過(guò)多次沖泡提高總黃酮溶出率?？嗍w茶總黃酮含量與清除DPPH·(IC50)呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(p<0.01),與總抗氧化能力呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(p<0.01)。

在飲用米茶型苦蕎茶產(chǎn)品時(shí),建議消費(fèi)者不僅要飲用苦蕎茶湯,同時(shí)將茶渣一起食用,更能發(fā)揮苦蕎茶的保健功效;造粒型苦蕎茶因其耐泡性更適合餐飲行業(yè)選用。