朝鮮薊發(fā)酵茶泡制工藝研究

張 婷，鄧愛華，易夢媛，易明霞，李林峰，李青洋

（湖南文理學院 生命與環(huán)境科學學院，湖南 常德 415000）

朝鮮薊，別名菜薊、法國百合，為菊科菜薊屬多年生植物，是一種營養(yǎng)價值較高的保健蔬菜，有“蔬菜之王”的美譽[1-2]。朝鮮薊不僅具有提高肝臟的活力、促進肝臟排毒、促進肝臟細胞再生、增進膽汁的分泌和脂肪的消化、抗氧化、抗高血脂保護心血管、改善功能性消化不良的作用，而且對惡性細胞也有一定的功效[3]。目前，朝鮮薊花苞主要用于制作罐頭，利用率只有1/3，大量的外苞葉浪費。試驗以項目組開發(fā)的朝鮮薊發(fā)酵茶為原料[4-6]，進一步研究朝鮮薊發(fā)酵茶的泡制工藝及抗氧化性能，為朝鮮薊發(fā)酵茶的市場推廣及功效提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

朝鮮薊茶，常德市鑫盛生物科技有限公司提供；總抗氧化能力（T-AOC） 測定試劑盒，南京建成生物工程研究所提供。

HJ-6 型磁力攪拌器，上海國華儀器公司產(chǎn)品；ELx800 型全自動酶標儀，上海賽默生物科技有限公司產(chǎn)品；EL104 型電子天平，梅特勒- 托利多儀器有限公司產(chǎn)品；UV-1600 型紫外分光光度計、PHS-25 型pH 計，上海精密科學儀器公司產(chǎn)品；YB-700A 型高速多功能粉碎機，浙江速峰公司產(chǎn)品。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程朝鮮薊發(fā)酵茶粉碎→過篩→稱量→袋裝→封口→朝鮮薊袋泡茶→泡制→感官評分。

1.2.2 感官評定方法

感官評分表參照GB/T 23776—2009《茶葉感官評審法》 和GB/T 24690—2018《袋泡茶》 制定，結(jié)合了朝鮮薊泡茶后的特點，對品質(zhì)特征的標準做了部分修改，以香氣、湯色、滋味進行感官評分，滿分為100 分。

朝鮮薊袋泡茶感官評分標準見表1。

1.2.3 抗氧化性測定通過體外抗氧化試驗ABTS 法和DPPH 法來檢測朝鮮薊袋泡茶的抗氧化能力。

表1 朝鮮薊袋泡茶感官評分標準

ABTS 法計算公式為：

朝鮮薊茶總抗氧化能力（mM） =-1.121 4×測定OD 值+1.126 2。

DPPH 法計算公式為：

朝鮮薊茶總抗氧化能力（mL） = [(測定OD 值-對照OD 值)/0.3]×反應液總量×樣本測試前稀釋倍數(shù)/取樣量。

1.3 試驗設計

1.3.1 包材的選擇

取2.5 g 朝鮮薊發(fā)酵茶，粉碎過篩，分別用5 cm×7 cm 的無紡布袋、濾紙袋、尼龍纖維袋包裝成袋泡茶。置于透明玻璃杯中加入250 mL，于90 ℃下熱水沖泡15 min，對包材影響進行評價。

1.3.2 單因素試驗設計

取2.5 g 朝鮮薊袋泡茶，沖泡時間15 min，沖泡水溫85 ℃，加水量200 mL，粉碎度40 目，分別考查袋泡茶凈含量（2.0，2.5，3.0，3.5 g）、沖泡時間（5，10，15，20，25 min）、沖泡溫度（75，80，85，90，95 ℃）、加水量（100，150，200，250，300 mL）、目數(shù)（＜10，10～20，20～40，40～60，60～80 目） 等因素對朝鮮薊袋泡茶感官評分的影響。

1.3.3 響應面試驗設計

在單因素試驗結(jié)果的基礎上，采用Box-Behnken設計原理，選取對朝鮮薊袋泡茶影響較大的4 個因素沖泡時間（A）、加水量（B）、沖泡溫度（C）、粉碎度（D） 為自變量，每個因素的高中低水平分別以0，1，-1 進行編碼，以朝鮮薊袋泡茶的感官評分為響應指標（Y），進行響應面試驗設計因素與水平設計。

響應面試驗因素與水平設計見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 包材的選擇

對3 種不同包材朝鮮薊袋泡茶的湯色、香氣、滋味等方面進行綜合評價。尼龍纖維包材沖泡的茶顏色渾濁，不透明，出現(xiàn)少量沉淀，香味較沉重，苦味較重，說明尼龍纖維袋孔徑過大，不適宜作為朝鮮薊袋泡茶的包材；濾紙包材沖泡的茶，在前5～10 min 茶湯色淺，香氣及口感較淡，可能是孔徑過密，有效成分釋放較慢，不宜作為朝鮮薊泡茶的包材；無紡布包材沖泡的茶，湯色透明，無沉淀，香氣滋味較好，因此選擇無紡布作為朝鮮薊袋泡茶的包材。

表2 響應面試驗因素與水平設計

2.2 單因素試驗

2.2.1 沖泡時間的影響

沖泡時間對感官評分的影響見圖1。

由圖1 可知，沖泡時間太短，朝鮮薊有效成分釋放不完全，湯色較淺，香氣不夠濃郁，口感風味較淡；隨沖泡時間的延長，茶湯顏色也逐漸加深，由淺黃逐漸變成棕黃，有效成分全部進入茶湯；沖泡時間過長，茶湯口感苦澀，色澤渾濁，合適的沖泡時間為20 min。

2.2.2 加水量的影響

加水量對感官評分的影響見圖2。

由圖2 可知，當加水量低于150 mL 時，朝鮮薊袋泡茶吸收水分沉入杯底，有效成分在杯底沉淀，茶色分布不均勻，有明顯分層現(xiàn)象。當加水量為200～250 mL 時，湯色均勻、香味濃郁；進一步加大水量，茶湯口感變淡，合適的加水量為200 mL。

2.2.3 沖泡水溫的影響

沖泡水溫對感官評分的影響見圖3。

由圖3 可知，隨著沖泡水溫的升高，朝鮮薊袋泡茶有效成分釋放完全，茶湯香氣濃郁、湯色透亮、滋味純正；水溫過高，對活性成分破壞較多，合適的沖泡水溫85 ℃。

2.2.4 粉碎度的影響

粉碎度對感官評分的影響見圖4。

表3 Box-Behnken 試驗設計及結(jié)果

由圖4 可知，當粉碎度低于10 目，朝鮮薊碎片過大，與水的接觸面積小，有效成分釋放較慢，茶湯色淺，味道不足，口感很淡。當粉碎度高于80 目，朝鮮薊粉末太細，沖泡時香氣散發(fā)快，內(nèi)部容易結(jié)塊，茶湯口感偏苦，合適的粉碎度為40 目左右。

2.3 響應面試驗

2.3.1 試驗設計與結(jié)果

以朝鮮薊袋泡茶感官評分作為響應值，選擇四因素三水平進行響應面試驗。

Box-Behnken 試驗設計及結(jié)果見表3。

2.3.2 方差分析及響應面試驗結(jié)果

使用Design-Expert 8.0.6 軟件對表3 數(shù)據(jù)進行多元回歸擬合，得到回歸方程方差分析結(jié)果。

回歸方程方差分析見表4。

由表4 可知，方差分析結(jié)果中Prob＞F 項目值小于0.05 表明，該方程模型顯著，而失擬項的p 值為0.252 5 檢驗為不顯著，說明回歸方程與實際情況吻合較好，試驗誤差小，因此可用該回歸方程代替試驗真實點對試驗結(jié)果進行預測。該表中的二次項B2的p 值（小于0.000 1），說明加水量對感官評分有極顯著影響。一次項A，B，二次項A2，C2，D2小于0.05，對響應值影響顯著。在所選取的因素水平范圍內(nèi)，對感官評分的影響程度為沖泡時間＞加水量＞粉碎度＞沖泡水溫。

表4 回歸方程方差分析

通過統(tǒng)計分析軟件對表2 中試驗數(shù)據(jù)進行二次多項式回歸擬合，以感官評分為因變量，以沖泡時間、加水量、沖泡水溫、粉碎度為自變量，建立二次多項回歸方程預測為模型：

感官評分=88.80+3.75A-3.33B+1.17C+1.25D+2.50AB+1.00AC+0.25AD-3.00BC+2.50BD+0.50CD-3.90A2-8.52B2-5.52C2-6.40D.

模型相關(guān)系數(shù)R2為0.832 9，“Adeq Precision”測量信噪比為7.6，大于4 的比率是可取的，說明回歸方程的擬合程度良好。

2.3.3 各因素之間交互作用影響

根據(jù)回歸方程建立響應曲面圖，考查沖泡時間、加水量、沖泡水溫、粉碎度對朝鮮薊袋泡茶感官評分的影響。

兩兩因素交互作用對朝鮮薊袋泡茶感官評分的影響見圖5。

響應面坡度的陡峭程度說明隨著影響因素的變化，其對應響應值的變化情況。從圖5 可以看出沖泡水溫和加水量的曲面坡度最大，所以對感官評分的影響最大。隨著沖泡水溫和加水量的增加，其感官評分先增大后減小。

經(jīng)過響應面回歸分析得到朝鮮薊袋泡茶最佳泡制工藝為沖泡時間22 min，加水量243 mL，沖泡水溫86 ℃，粉碎度40 目，在此條件下感官評價得分理論值為90 分，與單因素試驗較為相近，這也進一步證實了試驗模型的可靠性和預測值的準確性。

2.4 朝鮮薊茶抗氧化性

利用DPPH 法和ABTS 抗氧化試劑盒檢測朝鮮薊袋泡茶溶液的抗氧化能力分別為1.079 1 和86.81，表明朝鮮薊中多酚類化合物進入茶湯，茶湯富含抗氧化活性物質(zhì)，具有一定的抗氧化能力。

3 結(jié)論

以感官評價為指標，通過單因素試驗和響應面試驗設計優(yōu)化朝鮮薊發(fā)酵茶泡制工藝。在所選取的因素水平范圍內(nèi)，對感官評分的影響程度大小順序為沖泡時間＞加水量＞粉碎度＞沖泡水溫。朝鮮薊發(fā)酵茶的最佳泡制工藝為沖泡時間22 min，加水量243 mL，沖泡水溫86 ℃，粉碎度40 目，在此條件下感官評分為90 分。ABTS 法和DPPH 法檢測表明朝鮮薊袋泡茶具有明顯的抗氧化能力。