刺葡萄叶茶的制备与品质分析

杨 腊,朱美蓉,黄继庄,覃民扬,庄席福,房玉林,2,*

(1.西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌 712100;2.西北农林科技大学合阳葡萄试验示范站,陕西渭南 715300;3.江西赣州君子谷野生水果世界有限公司,江西赣州 341000)

刺葡萄是一种原始野生葡萄种质资源,属于葡萄科葡萄属东亚种群[1]。由于刺葡萄抗病强、耐高温、耐湿热,有丰富的果皮色素,果实品质好、营养丰富,果汁抗氧化性强等特点,不仅可以鲜食,榨果汁和酿酒,还可以作为重要的天然色素用作提取化妆品和食品的添加剂[2]。随着刺葡萄与葡萄酒产业的迅速发展,江西、湖南、重庆、福建等地区纷纷以刺葡萄为南方特色产业,发展君子1号、高山2号、湘珍珠等刺葡萄,其栽培面积也不断扩大。然而,每年刺葡萄进行修剪时,会产生大量的刺葡萄叶片被弃置于垃圾堆、就地焚烧、或作为燃料使用,利用价值很低[3]。

茶叶富含茶多酚、咖啡因、维生素类、矿物质类、氨基酸类等成分,具有降胆固醇、保护牙齿、减肥健身、抗癌等功效[4]。一些植物叶片富含多酚类物质,具有抗氧化活性,关于将其制成茶的研究也相当多。徐文秀等人研究发现柿叶茶的营养成分中维生素含量远远高于其他茶[5]。屈慧鸽等[6]通过不同的工艺处理、不同浸泡条件的对比处理,发现炒青对葡萄叶茶制备更适合,提出固液相比1∶40、浸泡温度95 ℃、浸泡时间6 min时饮用效果最佳。刘忠德等[7]研究了泰山葡萄红叶茶的制备及其活性成分。

目前关于葡萄叶茶的相关研究主要以工艺加工为主[6-9],对于不同类型的葡萄叶茶的品质研究还相对较少。由于葡萄资源本身具有丰富性和多样性,因此本研究立足江西野生刺葡萄叶片资源,以三种不同刺葡萄叶片(嫩尖、黄绿色幼叶、红褐色幼叶)所制成的叶茶为研究对象,通过感官评定、酚类物质、矿物质元素等比较分析,进一步提升刺葡萄叶片加工利用的科学性,为刺葡萄叶茶品质提升奠定一定的理论和应用基础,促进刺葡萄产业可持续发展。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

刺葡萄叶片 江西君子谷刺葡萄野生种质资源圃;福林酚、(+)-儿茶素、p-DMACA、没食子酸、安息香酸、儿茶素、绿原酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸、阿魏酸、芦丁、水杨酸、香豆素、白藜芦醇、桑色素、槲皮素、山奈酚、桔皮素 美国Sigma公司;碳酸钠、焦亚硫酸钠、亚硝酸钠、邻苯二甲酸氢钾、酒石酸钾钠、硫酸铜、氯化铝、甲醇、酚酞、浓硝酸、高氯酸,氢氧化钠等 均为分析纯,天津市博迪化工有限公司。

KH-250DE型数控超声清洗仪 昆山市禾创超声仪器有限公司;UV-1700紫外分光光度计 日本岛津公司;5804R低温冷冻离心机 美国Eppendorf公司;101-2AB型烘箱 天津市泰斯特仪器有限公司;W21.600S型电热恒温水浴锅 上海跃进医疗器械厂;pH计 德国Sartorius公司;WZ108手持折光仪 浙江托普仪器有限公司;AUW220D型分析天平 Shimadzu Corporation公司;R206旋转蒸发仪 上海申生公司;Autoscience A.9901S真空抽滤器和 Autoscience AS 3120B 超声波脱气机 奥特赛恩斯公司;万能粉碎机 四川省井研县永兴机械厂;全温摇床 上海福玛实验设备有限公司;Milipore Zmqs 5001型超纯水制备仪 法国Milipore公司;超高效液相色谱仪(Waters UPLC I-Class)、Empower色谱工作站、二极管阵列检测器、自动进样器 美国Waters公司。

1.2 实验方法

1.2.1 刺葡萄叶茶的制备 刺葡萄修剪期时,从刺葡萄树上采摘嫩尖、黄绿色幼叶、红褐色幼叶,分别编号为C1、C2、C3。材料见图1。

图1 刺葡萄叶茶原材料Fig.1 Material of leaf tea of spine grape

刺葡萄叶茶的制备参考屈慧鸽等[6]方法,略有改变。

工艺流程:刺葡萄叶片原料→萎凋→杀青(炒)→揉捻→干燥。

将当天采好的刺葡萄叶片进行分类,置于干净通风的台面6 h后,将萎凋后的刺葡萄叶片于铁锅中翻炒,使炒锅温度迅速升到70 ℃,边炒边搅拌,继续升温并保持在120 ℃左右,至手握成团后散开的程度时起锅,通风干燥(80 ℃),使其含水量在7%以下。

茶水制备:准确称取2 g茶叶,置于95 ℃蒸馏水中,固液比1∶40,浸泡6 min后,用分液漏斗将液体与茶渣过滤分离,待用。

1.2.2 叶茶的感官指标品评 请20名有相关经验的专业感官评价人员、10名女性和10名男性对刺葡萄叶茶的外形、汤色、茶底、滋味进行评价。参考国家标准GB/T 23776-2018《茶叶感官审评方法》,评价的主要内容通常包括外观和内在品质,其中外观审评主要是茶叶形状的大小、松紧、嫩度、茶叶颜色以及光泽度等;内质的审评则主要根据茶叶香气类型与浓度高低,茶汤颜色与明亮程度,滋味鲜爽度、浓度及强度,以及叶底的颜色和老嫩匀整度等[10]。

1.2.3 刺葡萄叶茶理化指标的测定 用制备好的茶水参考《葡萄酒分析检验实验》[11]测定基本理化指标测定。还原糖测定:采用裴林试剂热滴定法,结果以葡萄糖计。总酸测定参考NaOH滴定法,结果以酒石酸计。pH测定使用德国赛多利斯(Sartorious)PB-10 pH计。

1.2.4 刺葡萄叶茶酚类物质的提取 刺葡萄叶茶中的酚类物质的提取参考江雨[12]的方法,略有修改。将制作好的刺葡萄叶茶在冻干机中冻干24 h以上,用在液氮冷冻条件下将刺葡萄叶茶磨成粉末,并将刺葡萄叶茶干粉取出装于自封袋,密封,并作好标记,存于-80 ℃冰箱中备用。

称取1 g叶茶干粉,置于50 mL离心管中,加入20 mL盐酸甲醇溶液(60%甲醇,0.1%盐酸),料液比1∶20,于水温30 ℃,40 kHz功率下超声辅助提取30 min,接着在4 ℃,10000×g下进行超低温离心机下离心10 min,收集上清液于丝口瓶中。然后在沉淀物中加入20 mL盐酸甲醇重复以上提取步骤2次,合并3次离心上清液,摇匀并储存于-80 ℃冰箱中。所有操作均要避光。

表1 叶茶感官品评指标Table 1 Sensory evaluation indicators of leaf tea

1.2.5 刺葡萄叶茶酚类物质的测定

1.2.5.1 总酚测定 刺葡萄叶茶总酚含量参考Jayaprakasha等[13]的方法(使用福林-肖卡法),结果以没食子酸(mg/g)计。标准方程为:y=0.001x+0.0134,R2=0.9964。

1.2.5.2 总黄酮测定 刺葡萄叶茶总类黄酮含量参考Ivanova等[14]的方法测定,结果以芦丁(mg/g)计。标准方程为:y=0.0054x+0.0121,R2=0.9989

1.2.5.3 总黄烷醇测定 刺葡萄叶茶总黄烷醇含量参考Li 等[15]的方法采用p-DMACA-盐酸法进行,结果以(+)-儿茶素(mg/g)计。标准曲线方程为:y=0.0124x+0.0017,R2=0.9997。

1.2.5.4 总花色苷测定 刺葡萄叶茶总花色苷含量参考Stojanovic等[16]采用pH示差法测定,结果以二甲花翠素葡萄糖苷(mg/g)计。

1.2.5.5 单体酚类物质测定 刺葡萄叶茶单体非花色苷酚类物质参考张星星等[17]的方法采用UPLC进行测定,方法略有修改。

精确称取0.5 g刺葡萄叶茶干粉于50 mL离心管中,加入1.5 mL蒸馏水和10 mL乙酸乙酯,漩涡振荡1 min,放入摇床避光振荡30 min,吸取上清液至50 mL离心管中,重复四次后(上清液避光处理),将上清液转移到圆底烧瓶中进行旋蒸(35 ℃),蒸干后,用色谱甲醇定容至4 mL,在避光的条件下转至5 mL离心管(锡箔纸包住避光),用0.22 μm有机滤膜过滤后进UPLC测定。

色谱条件:实验采用Waters BEH C18色谱柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm);色谱条件为:柱温30 ℃;流动相:A为水∶乙酸(1∶99),B为乙腈;流速0.20 mL/min;检测波长210～400 nm;梯度洗脱15 min;梯度洗脱程序:0～3 min,B为3%～6%,3～7 min,B为6%～15%,7～11 min,B为15%～30%,11～13 min,B为30%,13～15 min,B为30%～3%。

1.2.6 刺葡萄叶茶矿物质元素的测定 参考韩立新等[18]方法。

1.3 数据处理

所有数据利用Microsoft Excel 2007进行统计作图、SPSS 20.0对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 叶茶的感官指标分析

表2所示,三种叶茶在外形、滋味、汤色上有明显的差异。从叶茶的形态和色泽上来看,C1卷紧度差、颜色黄褐色、绒毛显露不明显,而C2、C3卷紧而结实,颜色分别是红褐色、棕褐色,绒毛均明显显露。从叶茶的汤色来看,C1汤色清澈呈黄色,C2汤色清澈透明呈暗橙色,C3汤色鲜艳呈桃红色。从叶茶的滋味比较,C1入口平和、口味偏酸,C2入口平和、有酸味,C3入口纯正、微酸、余味较多。从茶的香气比较,C1和C2香气相似,微带烤黄的锅巴香气,但C1比C2的香气更沉闷,C2略带生青味。

表2 叶茶感官品评分数结果Table 2 Sensory evaluation result of leaf tea

三种叶茶在感官评定方面的差异可能是由原料及其成熟度所引起的。由于茶叶种类繁多,不同类型的茶叶给人带来的感官结果也有所差异。如绿茶有“香高味长、滋味收敛性强”的特点。

2.2 叶茶主要成分的分析

从表3可以看出,将三种叶茶的总酚、总类黄酮、总黄烷醇、总花色苷含量有显著性差异。

表3 叶茶主要成分的含量Table 3 Main component contents of leaf tea

刺葡萄叶茶总酚含量范围为20.17～48.25 mg/g,C3叶茶总酚含量整体上最高。总花色苷含量C1

三种叶茶水都呈酸性。总酸含量C1

2.3 叶茶单体酚的测定

在波长为280 nm的条件下,得到17种单体酚的色谱图,结果见图2。17种单体酚保留时间、最大吸收波长、标准曲线表,结果见表4。

表4 17种单体酚保留时间、最大吸收波长和标准曲线Table 4 Maximum absorbance wavelength,rentention time,regression equation of 17 mono-phenols

图2 17种单体酚测定色谱图(λ=280nm)Fig.2 Chromatogram of a mixture of the following 17 standards(λ=280 nm)注:1:没食子酸;2:安息香酸;3:儿茶素;4:绿原酸;5:香草酸;6:咖啡酸;7:丁香酸;8:香豆酸;9:阿魏酸;10:芦丁;11:水杨酸;12:香豆素:13:白藜芦醇;14:桑色素;16:山奈酚;17:桔皮素。

UPLC测定分析三种叶茶的单体酚。表5显示有5种单体酚(没食子酸、安息香酸、绿原酸、丁香酸、桑色素)在三种叶茶中均未检测到。

表5 叶茶中单体酚含量(mg·L-1)Table 5 Contents of individual polyphenols in leaf tea(mg·L-1)

根据酚类物质碳环结构差异性进行分类,检测到的单体酚主要为白藜芦醇类、肉桂酸类和黄酮类。从单体酚含量来看,白藜芦醇、水杨酸、芦丁的含量相对其他种类较高,且在C3的含量最高。从单体酚种类来看,C3检测到10种单体酚。葡萄叶片在进入成熟期后会变黄变红,酚类物质也会增加。综合上述,说明C3具有更好的酚类物质,这与总酚的结果也相一致。

2.4 叶茶矿物质元素测定

矿物质元素是保证人体正常生理活动所必需的营养物质。人体必需的矿物质元素有Ca、Mg、Fe、Zn等,且这些元素必需从食物中摄取。如表6所示,对三种不同的叶茶分别进行Ca、Fe、Zn、Cu、Mn这五种矿物质元素的测定。

表6 叶茶矿物质元素浓度(mg/L)Table 6 Concentration of the elements in leaves tea(mg/L)

钙是人体含量丰富而且是人体重要元素之一,成人含钙约1200 g,所以钙被视为常量元素[19]。C1的钙含量最高(25.79 mg/L),其次是C3。这可能是由于在葡萄植株生长过程中,钙在老熟器官中有积累,而嫩尖作为生长发育组织需钙量也很大。C2的铁元素含量(8.44 mg/g)远高于C1(0.69 mg/g)和C3(1.37 mg/g),可能是与叶片颜色、生长状态有一定关系。在测定的4种微量元素中,锰元素含量最高,铜元素含量最低,这与马蔚青[20]的研究结果相一致。

C1、C3中检测出的不同矿物质浓度大小是Ca>Mn>Fe>Zn>Cu,这与吕文英[21]研究中信阳毛尖、功夫红茶、西湖龙井三种茶叶中微量元素的测定结果相一致。综合可知C3富含各种矿质元素,有利于保持身体健康。

3 讨论与结论

本实验利用修剪期的刺葡萄嫩尖、黄绿色幼叶、红褐色幼叶这三种原材料,采用炒蒸的方式制成刺葡萄叶茶。刺葡萄三种叶茶C1、C2、C3的感官评定有明显差异,C3在叶茶的外形、滋味、汤色上更具有开发潜力。酚类物质是茶叶营养成分的重要组成部分,本试验发现C3富含总酚、总类黄酮、总黄烷醇、总花色苷(p<0.05)。其中C3的总酚含量为48.25 mg/g,高于梨枣叶茶[22]总酚含量(31.37 mg/g)。说明C3具有很好的酚类营养物质。叶茶中的矿物质元素对茶叶的营养品质有重要影响,与人体健康密切相关。如果微量元素缺乏或比例失调,会引起人体的病理和生理反应[23]。对五种矿物质元素(Ca、Cu、Fe、Zn、Mn)测定发现C3富含五种矿物质元素,其浓度大小呈现钙>锰>铁>锌>铜的规律,这与信阳毛尖、西湖龙井、黄山毛峰等品种[20-21]的研究结果相似,一定程度表明C3能够补充人体所需元素,能够提高人体免疫力。综合来看,刺葡萄叶茶C3的品质最优,红褐色幼叶更具有叶茶开发利用的价值和潜力。