沖泡型靈芝白茶的制備及其茶湯的抗氧化活性

謝三都，陳惠卿，莊培榮，洪家榕，游利杰

1(閩南科技學(xué)院，福建 泉州，362332)2(福建農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，福建 福州，350002) 3(泉州輕工職業(yè)學(xué)院，福建 泉州，362200)

白茶(white tea)為山茶科(Theaceae)茶屬(Camellia)木本植物[1]，屬微發(fā)酵茶[2]。白茶中含有多種氨基酸、茶氨酸、茶多糖等物質(zhì)，其含量優(yōu)于普通茶類，具有很高的食用及藥用價(jià)值[3-4]。近年來，隨著消費(fèi)者對白茶品質(zhì)和保健功效的認(rèn)可，白茶銷量逐漸增長[5]。靈芝(Ganodermalucidum)又稱芝草、瑞草等，屬于擔(dān)子菌門多孔菌科靈芝屬藥用真菌，含有靈芝多糖[6]、三萜類化合物[7]、多種氨基酸[8]等多種生物活性物質(zhì)，具有很高的天然藥用及食用價(jià)值[9]。

抗氧化作用是植物化合物主要的生物活性之一，白茶和靈芝的抗氧化性能也是研究熱點(diǎn)。陳建煙等[10]研究表明，福鼎白茶在90 ℃下沖泡5 min、沖泡1次所得茶湯對DPPH自由基清除率最高，為93.59%。楊宇平等[11]通過研究了安吉白茶多糖對ABTS+自由基清除能力證明了安吉白茶多糖具有一定的抗氧化能力。曾琪等[12]研究白毫銀針、白牡丹和壽眉等3個(gè)品種白茶提取物的體外抗氧化作用，結(jié)果顯示，相同濃度下白毫銀針提取物抗氧化能力最強(qiáng)，白牡丹和壽眉的提取物差異不明顯。殳葉婷等[13]通過自由基清除能力、抗脂質(zhì)體氧化能力和體外細(xì)胞保護(hù)作用等多層面評價(jià)了靈芝多糖的抗氧化活性。于曉丹等[14]研究證明狹長孢靈芝具有良好的抗氧化活性。溫慧萍等[15]優(yōu)化了靈芝總?cè)频奶崛」に?，研究表明靈芝孢子粉總?cè)凭哂休^好的抗氧化能力且對人肝癌細(xì)胞HepG-2具有一定的抑制作用。李怡彬等[16]以福鼎白茶和靈芝為原料制備了靈芝白茶功能飲料并，研究了其抑制Fe2+誘導(dǎo)的卵黃脂蛋白脂質(zhì)過氧化，結(jié)果表明靈芝白茶功能飲料抗氧化能力與VC相當(dāng)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

原料：安吉白茶，安吉禾安堂商貿(mào)有限公司；野生白靈芝，樺甸市彬利保健山產(chǎn)品有限公司；野生云靈芝、野生黑靈芝，云南萬嵩生物科技有限公司。

試劑：FeSO4、1,10-菲咯啉、H2O2、無水乙醇、三羥甲基氨基甲烷、濃硝酸，西隴科學(xué)股份有限公司；NaH2PO4、Na2HPO4、焦性沒食子酸、Fe2(SO4)3、三氯乙酸，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；三羥甲基氨基甲烷，山東西亞化學(xué)工業(yè)有限公司；2,2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基，上海麥克林生化科技有限公司；以上藥品均為分析純。2-硫代巴比妥酸試劑(生物試劑)，西隴科學(xué)股份有限公司;茶多酚(食品級)，江西富之源生物科技有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

BO-150T多功能粉碎機(jī)，永康鉑歐五金廠；TDL-60C低速臺式離心機(jī)，泉州天美化工儀器有限公司；78-1磁力攪拌機(jī)，金壇市富華儀器有限公司；HWS-28恒溫水浴鍋，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；FA2004電子天平，上海衡平儀器儀表廠；721型可見分光光度計(jì)、N4S紫外分光光度計(jì)，上海光譜儀器有限公司；FC-6烘干箱，廣東多麗食品機(jī)械有限公司；G-100 s 超聲波清洗機(jī)，深圳市歌能清洗設(shè)備有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 沖泡型靈芝白茶的制備工藝

白茶→稱量

↓

靈芝→預(yù)處理→粉碎→篩分→稱量→混合→裝袋封口→成品

靈芝預(yù)處理：挑選優(yōu)質(zhì)靈芝，清洗、瀝干、干燥(60 ℃)，備用。粉碎、篩分：干燥后的靈芝經(jīng)多功能粉碎機(jī)粉碎后，再用80目標(biāo)準(zhǔn)樣篩進(jìn)行篩分，留取篩上物，備用。稱量、混合：準(zhǔn)確稱量一定量的白茶、白芝、云芝、黑芝，充分混合后裝袋、封口，制備成沖泡型靈芝白茶。

1.2.2 沖泡型靈芝白茶感官評定標(biāo)準(zhǔn)

為保證感官評定的可靠性和客觀性，由10位專業(yè)技術(shù)人員組成評分小組，所有評分小組成員具有一定的專業(yè)知識、良好的感覺敏銳性及基本的感官評定知識與技巧[17]。評分小組分別對沖泡型靈芝白茶茶湯的色澤、口感、茶湯狀態(tài)和香味4個(gè)評定指標(biāo)依照感官品質(zhì)評定標(biāo)準(zhǔn)表(表1)進(jìn)行綜合評分。

表1 沖泡型靈芝白茶感官品質(zhì)評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standard for sensory quality of brewing Ganoderma lucidum and white tea

1.2.3 沖泡型靈芝白茶的制備

1.2.3.1 白芝添加量對沖泡型靈芝白茶感官品質(zhì)的影響

稱取白茶2.5 g，添加云芝22%(以白茶質(zhì)量為基準(zhǔn)，下同)、黑芝12%，再分別添加8%、12%、16%、20%、24%白芝，混合均勻；按料水質(zhì)量比1∶40,水溫>95 ℃,沖泡2 min[18]，過濾除渣，按沖泡型靈芝白茶品質(zhì)感官評定標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)白芝添加量對靈芝白茶茶湯感官品質(zhì)的影響，重復(fù)3次。

1.2.3.2 云芝添加量對沖泡型靈芝白茶感官品質(zhì)的影響

稱取白茶2.5 g，添加白芝16%、黑芝12%，再分別添加4%、10%、16%、22%、28%云芝，混合均勻；按料水質(zhì)量比1∶40沖泡，水溫>95 ℃,沖泡2 min，過濾除渣，按沖泡型靈芝白茶品質(zhì)感官評定標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)，重復(fù)3次。

1.2.3.3 黑芝添加量對沖泡型靈芝白茶感官品質(zhì)的影響

稱取白茶2.5 g，添加白芝16%、云芝22%，再分別添加4%、8%、12%、16%、20%黑芝，混合均勻；按料水質(zhì)量比1∶40沖泡，水溫>95 ℃,沖泡2 min，過濾除渣，按沖泡型靈芝白茶品質(zhì)感官評定標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)，重復(fù)3次。

1.2.3.4 沖泡型靈芝白茶配方優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，確定白茶、靈芝之間的用量配比，以白茶為基準(zhǔn)，考察3種靈芝添加量對沖泡型靈芝白茶感官品質(zhì)的影響，以感官得分為評價(jià)指標(biāo)，采用L9(34)正交實(shí)驗(yàn)以確定最佳工藝配比，其因素水平見表2。

表2 沖泡型靈芝白茶工藝正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal test for brewing G.lucidum and white tea

1.2.4 沖泡型靈芝白茶茶湯的制備

靈芝白茶3.75 g，每次均采用200 mL開水(水溫>95 ℃)[10]進(jìn)行沖泡，達(dá)到規(guī)定沖泡時(shí)間時(shí)，先用200目絹布過濾茶渣后再抽濾、冷卻，即獲得靈芝白茶茶湯，現(xiàn)泡現(xiàn)用。

1.2.5 茶多酚溶液的制備

參照文獻(xiàn)[19]中茶多酚溶液的制備方法，具體如下：準(zhǔn)確稱取0.50 g的茶多酚，用蒸餾水溶解后定容至500 mL，制備成1.0 mg/mL的茶多酚溶液，并稀釋成質(zhì)量濃度分別為0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.70、0.80、0.90 mg/mL的茶多酚溶液，備用。

1.2.6 沖泡型靈芝白茶茶湯的抗氧化活性測定

1.2.6.1 對·OH清除能力的測定

按沖泡型靈芝白茶茶湯制備方法制備，沖泡1、2、3、4次[20]，每次沖泡時(shí)間分別為1、2、3、4 min[21]，以茶多酚作為陽性對照，參考陳秋娟等[22]所述·OH清除率的測定方法，研究不同沖泡時(shí)間和沖泡次數(shù)對沖泡型靈芝白茶茶湯清除·OH性能的影響，重復(fù)3次。

1.2.6.3 對DPPH自由基清除能力的測定

按沖泡型靈芝白茶茶湯制備方法制備，沖泡1、2、3、4次，每次沖泡時(shí)間分別為1、2、3、4 min，以茶多酚作為陽性對照，參考文獻(xiàn)[24-25]中的測定方法，研究不同沖泡時(shí)間和沖泡次數(shù)對沖泡型靈芝白茶茶湯清除DPPH自由基性能的影響，重復(fù)3次。

1.2.6.4 對Fe2+誘導(dǎo)卵黃脂蛋白脂質(zhì)過氧化自由基抑制率的測定

按沖泡型靈芝白茶茶湯制備方法制備，沖泡1、2、3、4次，每次沖泡時(shí)間分別為1、2、3、4 min，以茶多酚作為陽性對照，參考文獻(xiàn)[16]中的測定方法，研究不同沖泡時(shí)間和沖泡次數(shù)對沖泡型靈芝白茶茶湯抑制Fe2+誘導(dǎo)卵黃脂蛋白脂質(zhì)過氧化的影響，重復(fù)3次。

1.2.7 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和DPS 2.0數(shù)據(jù)處理軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 沖泡型靈芝白茶的制備

2.1.1 白芝添加量對沖泡型靈芝白茶感官品質(zhì)的影響

由表3可知，白芝添加量對沖泡型靈芝白茶風(fēng)味的影響,其感官得分呈先上升后下降的趨向。白芝經(jīng)沖泡所得湯汁具有特殊的苦澀味、色澤偏淡、缺乏靈芝風(fēng)味，因此不同白芝添加量對沖泡型靈芝白茶的口感影響較為明顯，且當(dāng)白芝添加量較少時(shí)茶湯滋味偏淡，反之口感偏苦澀，適口性較差。其中，白芝添加量為16%時(shí)，沖泡型靈芝白茶的感官得分最高為(82.83±0.25)分，極顯著高于白芝添加量12%(P<0.01),且顯著高于白芝添加量20%(P<0.05)時(shí)沖泡型靈芝白茶的感官得分。因此，白芝添加量為16%較為適宜。

表3 白芝添加量對沖泡型靈芝白茶感官品質(zhì)的影響Table 3 Effect of adding amount of white Ganoderma on sensory quality of brewing G.lucidum and white tea

2.1.2 云芝添加量對沖泡型靈芝白茶感官品質(zhì)的影響

由表4可知，云芝添加量對沖泡型靈芝白茶風(fēng)味的影響,其感官得分呈先上升后下降的趨向。云芝經(jīng)沖泡所得湯汁具有一定的苦澀味、色澤淡,但靈芝風(fēng)味明顯,特別是菌味，因此不同云芝添加量對沖泡型靈芝的口感和香味影響較為明顯，且當(dāng)云芝添加量較少時(shí)茶湯滋味偏淡且香味不明顯，反之較多時(shí)會有苦澀味且菌味重,破壞白茶風(fēng)味。其中，當(dāng)云芝添加量達(dá)22%時(shí)，沖泡型靈芝白茶的感官得分最高為(81.83±0.48)分，顯著高于云芝添加量為16%(P<0.05)且極顯著高于云芝添加量為28%(P<0.01)時(shí)沖泡型靈芝白茶的感官得分。因此，當(dāng)云芝添加量為22%時(shí)較為適宜。

表4 云芝添加量對沖泡型靈芝白茶感官品質(zhì)的影響Table 4 Effect of adding amount of Coriolus versicolor on sensory quality of brewing G.lucidum and white tea

2.1.3 黑芝添加量對沖泡型靈芝白茶感官品質(zhì)的影響

由表5可知，黑芝添加量對沖泡型靈芝白茶風(fēng)味的影響，其感官得分呈先上升后下降的趨向。黑芝經(jīng)沖泡所得湯汁具有一定的苦澀味、色澤明顯呈棕褐色伴有細(xì)小懸浮顆粒，因此不同黑芝添加量對沖泡型靈芝的色澤、口感和茶湯狀態(tài)影響較為明顯，且當(dāng)黑芝添加量較多時(shí)會有苦澀味、色澤發(fā)暗、不透亮且懸浮顆粒明顯。其中，當(dāng)黑芝添加量為12%時(shí)，沖泡型靈芝白茶的感官得分最高為(83.60±0.29)分，極顯著高于黑芝添加量為8%(P<0.01)且極顯著高于云芝添加量為16%(P<0.01)時(shí)沖泡型靈芝白茶的感官得分。因此，黑芝添加量為12%時(shí)較為適宜。

表5 黑芝添加量對沖泡型靈芝白茶感官品質(zhì)的影響Table 5 Effect of adding amount of black Ganoderma on sensory quality of brewing G.lucidum and white tea

2.1.4 沖泡型靈芝白茶配方優(yōu)化

根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果分析，比較各列的極差結(jié)果R值，可以發(fā)現(xiàn)各因素對沖泡型靈芝白茶品質(zhì)的影響程度大小為白芝添加量(A)>黑芝添加量(D)>云芝添加量(B)，即在試驗(yàn)所設(shè)定的因素中影響沖泡型靈芝白茶品質(zhì)主要因素為白芝添加量，黑芝次之，云芝最次;白芝對茶湯的色澤口感影響較大，白芝添加量較少時(shí)無靈芝風(fēng)味或靈芝風(fēng)味淡，添加較多時(shí)茶湯偏苦澀,掩蓋部分白茶風(fēng)味，適口性較差。當(dāng)黑芝、云芝用量較多時(shí)茶湯呈棕褐色,影響茶湯色澤，口感苦澀;用量較少時(shí)茶湯呈淡黃色,無明顯色澤改變。根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果可知，其最優(yōu)組合為A2B3D2。

表6 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 6 Results and analysis of orthogonal test

對上述正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，通過比較F值顯著性來檢驗(yàn)上述影響因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響程度，分析結(jié)果如表7所示。

表7 方差分析表Table 7 Aanalysis of variance

由表7可知，因素A(白芝添加量)影響極顯著，因素B(云芝添加量)、D(黑芝添加量)影響顯著，與表6中極差分析的結(jié)果相一致。根據(jù)正交優(yōu)化試驗(yàn)得出的最優(yōu)水平：A2B3D2做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平行3次，其感官得分平均值為84.20分，結(jié)果與正交試驗(yàn)無差異。則沖泡型靈芝白茶最佳工藝配方為：以白茶2.5 g為基準(zhǔn)、白芝添加量16%、云芝添加量22%、黑芝添加量12%，即以白茶2.5 g、白芝0.4 g、云芝0.55 g、黑芝0.3 g混合制備成3.75 g/袋的沖泡型靈芝白茶，該工藝條件下感官評價(jià)最高，靈芝白茶風(fēng)味最佳。

2.2 沖泡型靈芝白茶茶湯抗氧化活性的研究

沖泡型植物類飲品具有抗氧化活性源于其原料中含有的多酚、多糖和萜類等植物活性成分，而抗氧化活性的強(qiáng)弱取決于沖泡時(shí)植物活性成分溶出量的多少[26-27]。沖泡時(shí)間、沖泡次數(shù)、沖泡水溫、沖泡水量和沖泡水質(zhì)等沖泡條件與沖泡型植物類飲品湯汁中活性成分含量的高低密切相關(guān)[28-29]，進(jìn)而影響其抗氧化性能[30]。其中，沖泡時(shí)間短可通過增加沖泡次數(shù)以提高植物活性成分的溶出量；而沖泡時(shí)間長則多次沖泡后植物活性成分會顯著降低[31-32]。

2.2.1 沖泡型靈芝白茶茶湯清除·OH性能的研究

由圖1可知，沖泡時(shí)間為1和2 min時(shí),隨著沖泡次數(shù)的增加沖泡型靈芝白茶茶湯對·OH的清除率先上升后下降；而沖泡時(shí)間為3和4 min時(shí),隨著沖泡次數(shù)的增加沖泡型靈芝白茶茶湯對·OH的清除率總體呈下降趨勢。

圖1 不同沖泡次數(shù)和時(shí)間對沖泡型靈芝白茶清除·OH性能的影響Fig.1 Effect of different brewing times and time on scavenging ·OH of brewing G.lucidum and white tea注：圖中不同大、小寫字母分別表示不同沖泡時(shí)間、沖泡次數(shù)間在0.01、0.05水平上差異顯著(下同)

由表8可知，沖泡次數(shù)、沖泡時(shí)間及兩者交互作用對沖泡型靈芝白茶茶湯清除·OH能力均有極顯著影響(P<0.01)。

表8 沖泡次數(shù)和時(shí)間對沖泡型靈芝白茶清除·OH的方差分析表Table 8 Analysis of variance of brewing times and time onscavenging ·OH of brewing G.lucidum and white tea

采用SSR法分析表明，沖泡時(shí)間為1 min、沖泡第3次時(shí)，靈芝白茶茶湯對·OH清除能力極顯著高于其他組合(P<0.01)，且與0.45 mg/mL茶多酚對·OH自由基清除能力無明顯差異(P>0.05)，說明了沖泡型靈芝白茶茶湯對·OH具有清除能力。

圖2 不同沖泡次數(shù)和時(shí)間對沖泡型靈芝白茶清除性能的影響Fig.2 Effect of different brewing times and time on scavenging rate of brewing G.lucidum and white tea

表9 沖泡次數(shù)和時(shí)間對沖泡型靈芝白茶清除的方差分析表Table 9 Analysis of variance of brewing times and time onscavenging of brewing G.lucidum and white tea

2.2.3 沖泡型靈芝白茶茶湯清除DPPH自由基的研究

由圖3可知，沖泡時(shí)間為1和2 min時(shí),隨著沖泡次數(shù)的增加沖泡型靈芝白茶茶湯對DPPH自由基的清除率先上升后下降；而沖泡時(shí)間為3和4 min時(shí),隨著沖泡次數(shù)的增加沖泡型靈芝白茶茶湯對DPPH自由基的清除率總體呈下降趨勢。由表10可知，沖泡次數(shù)、沖泡時(shí)間及兩者交互作用對沖泡型靈芝白茶茶湯清除DPPH自由基能力均有極顯著影響(P<0.01)。

圖3 不同沖泡次數(shù)和時(shí)間對沖泡型靈芝白茶清除DPPH自由基性能的影響Fig.3 Effect of different brewing times and time on DPPH free radical scavenging rate of brewing G.lucidum and white tea

表10 沖泡次數(shù)和時(shí)間對沖泡型靈芝白茶清除DPPH自由基的方差分析表Table 10 Analysis of variance of brewing times and time on scavenging DPPH radical of brewing G.lucidum and white tea

采用SSR法分析表明，沖泡時(shí)間為1 min、沖泡第3次時(shí)與沖泡時(shí)間為3 min、沖泡第1次時(shí)，沖泡時(shí)間為1 min、沖泡第3次時(shí)與沖泡時(shí)間為2 min、沖泡第2次時(shí)，靈芝白茶茶湯對DPPH自由基清除能力無明顯差別(P>0.05)，但這3種組合均極顯著高于其他組合(P<0.01)，且顯著高于0.45 mg/mL茶多酚對DPPH自由基的清除能力(P<0.05)，說明了沖泡型靈芝白茶茶湯對DPPH自由基具有清除能力。

2.2.4 沖泡型靈芝白茶茶湯抑制脂質(zhì)過氧化性能的研究

由圖4可知，沖泡時(shí)間為1和2 min時(shí),隨著沖泡次數(shù)的增加沖泡型靈芝白茶茶湯對脂質(zhì)過氧化的抑制率先上升后下降；而沖泡時(shí)間為3和4 min時(shí),隨著沖泡次數(shù)的增加沖泡型靈芝白茶茶湯對脂質(zhì)過氧化的抑制率總體呈下降趨勢。由表11可知，沖泡次數(shù)、沖泡時(shí)間及兩者交互作用對沖泡型靈芝白茶茶湯抑制脂質(zhì)過氧化能力均有極顯著影響(P<0.01)。采用SSR法分析表明，當(dāng)沖泡時(shí)間為1 min、沖泡第3次時(shí)，當(dāng)沖泡時(shí)間為3 min、沖泡第1次時(shí)及當(dāng)沖泡時(shí)間為2 min、沖泡第2次時(shí)，靈芝白茶茶湯抑制脂質(zhì)過氧化能力無明顯差別(P>0.05)，但極顯著高于其他組合(P<0.01)，且顯著高于0.70 mg/mL茶多酚抑制脂質(zhì)過氧化能力(P<0.05)，說明了沖泡型靈芝白茶茶湯對脂質(zhì)過氧化具有抑制作用。

圖4 不同沖泡次數(shù)和時(shí)間對沖泡型靈芝白茶抑制脂質(zhì)過氧化性能的影響Fig.4 Effect of different brewing times and time on lipid peroxidation inhibition of brewing G.lucidum and white tea

表11 沖泡次數(shù)和時(shí)間對沖泡型靈芝白茶抑制脂質(zhì)過氧化的方差分析表Table 11 Analysis of variance of brewing times and time on inhibition lipid peroxidation of brewing G.lucidum and white tea

3 結(jié)論

沖泡型靈芝白茶最佳工藝配方為白茶2.5 g、白芝0.4 g、云芝0.55 g、黑芝0.3 g，混合制備成3.75 g/袋的沖泡型靈芝白茶，經(jīng)沖泡其茶湯色澤呈金黃色、風(fēng)味協(xié)調(diào)、口感柔和，具有靈芝與白茶混合的香味，茶湯鮮明透亮。