桑黄灵芝袋泡茶制作及冲泡工艺研究

洪文龙，谢春芹，许俊齐，桂行知，张雪松，凡军民

（江苏农林职业技术学院，江苏 句容 212400）

桑黄（Phellinusigniarius）是针层孔菌属真菌火木层孔菌的子实体，为一种大型药用真菌，又名桑寄生、桑臣、桑耳、树鸡、胡孙眼、桑黄菰、桑黄菇等。最早收载于李时珍《本草纲目》中，性甘、平、味苦、味辛，归肝、膀胱经，具有排毒、止血、活血、和胃止泻等功效[1-3]。桑黄中含有铁、锌、钙、镁等十多种微量元素，还含有多糖、氨基酸、芳香酸、脂肪酸、酶、幽醇类物质、落叶松覃酸、三萜类和黄酮等多种活性成分，在抗氧化、预防癌症、免疫调节、控制血糖等方面发挥着重要的作用，可有效防治包括肿瘤、肠胃不适、糖尿病在内的多种疾病。桑黄在医药领域具有重要的应用价值，有“森林黄金”之美称[4-8]。

灵芝（Ganodermalucidum）是一种多孔菌科真菌紫芝或赤芝的干燥子实体，又称木灵芝、菌灵芝、灵芝草，素有“仙草”“瑞草”“还魂草”之美誉，系灵芝属真菌的总称，为我国传统的药食两用真菌[9]。灵芝含有多糖类、三萜类、核苷类、呋喃类、氢醌类、甾醇类、脑苷及多肽氨基酸类、生物碱类、有机酸及长链烷烃类等丰富的活性成分物质，味甘、性平，归心、肝、肺、肾经，有补气安神、止咳平喘、扶正补虚的功效[10]。研究表明：灵芝有抗肿瘤、抗氧化、调节免疫、降血糖、降血脂、抗病毒、消炎抗菌和保肝护肝等药理活性；灵芝除作为日常保健滋补外，也有很高的药用价值，故被广泛关注和应用[11-13]。

袋泡茶是指一种将原料加工粉碎制成粗粉，分装于食品级的包装袋中，用温水冲泡后取茶包饮用浸出液的茶品。随着社会经济的发展和生活节奏的加快，袋泡茶因具有冲泡方便、卫生清洁、便于携带等优点越来越受到消费者青睐[14]。灵芝、桑黄中含有的多糖物质可以有效抗肿瘤，抑制癌细胞，本研究将二者合二为一制成袋泡茶，以冲泡液中的黄酮含量及感官评分为评价指标，在单因素试验基础上，结合数学模糊评判方法，设计正交试验，研究桑黄灵芝袋泡茶的制作方法和冲泡工艺，以期进一步丰富袋泡茶种类，促进灵芝、桑黄原料的综合利用和产业发展。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

桑黄、灵芝由江苏农林职业技术学院江苏食用菌研究所提供；玉米纤维茶泡袋，无纺布茶泡袋，尼龙茶泡袋（均为食品级），上海丹阳包装有限公司；芦丁标准品（纯度≥98%），亚硝酸钠，氢氧化钠，硝酸铝，无水乙醇（均为分析纯），国药集团化学试剂有限公司。

1.1.2 仪器与设备

FA 2104型分析天平，上海恒平精密科学仪器有限公司；L9型双光束紫外分光光度计，上海仪电分析仪器有限公司；HH-1型数显恒温水浴锅，上海高致精密仪器有限公司；FZ-102型微型植物粉碎机，杭州艾普仪器设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 样品制备

挑选色泽正常、无杂质的桑黄和灵芝，干燥至恒重，使用多功能粉碎机粉碎30 s左右，称取1.0 g原料装入茶袋混合均匀，扎口制成茶包。

1.2.2 单因素试验设计

设置单因素试验基础条件为：桑黄和灵芝质量比3∶2，冲泡时间15 min，冲泡水温75℃，在500 mL烧杯中放入1.0 g玉米纤维茶袋，加入200 mL热水冲泡，分别考察不同冲泡时间（5、10、15、20、25 min）、冲泡水温（55、65、75、85、95℃）、桑黄和灵芝配比（1∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4、0∶1）、冲泡次数（1、2、3、4次）及茶袋材质（无纺布、玉米纤维、尼龙）对冲泡浸出液中黄酮含量及感官评分的影响。

1.2.3 正交试验设计

在单因素试验基础上，判定桑黄和灵芝配比、冲泡温度和冲泡时间为主要影响因素，以桑黄灵芝袋泡茶品质为考察指标，进行L9(34)正交试验，因素及水平设定见表1。

表1 正交试验因素水平表Table1 Factor level table of orthogonal test

1.2.4 品质综合评定

参考GB/T 16291.1—2012[15]，挑选10位经过培训的身体健康的品评员组成评价小组，在评定前12 h内严禁食用刺激性食物。待评样品用统一容器盛装，随机抽取样品，每次评定桑黄灵芝袋泡茶样品后要漱口，间隔时间15 min，根据样品的色泽、香气、滋味及料包进行综合评价，评判标准见表2。

表2 桑黄灵芝袋泡茶综合评定标准Table 2 Comprehensivequality evaluation criteriaof Phellinus igniarius and Ganoderma lucidum teabag

1.2.5 模糊综合评判的构建

1.2.5.1 数学模型的建立

参考GB/T 24690—2018[16]，以袋泡茶汤汁色泽、香气、滋味、料包为因素集U，再以优、良、差为评语集V，根据感官评定结果，建立3个单因素评价矩阵，采用模糊数学法对其进行分析[17]。

1.2.5.2 确定产品因素集U和评语集V

确定桑黄灵芝袋泡茶的产品品质由色泽、香气、滋味、料包4个因素构成，即U=（色泽，香气，滋味，料包）[18]；每个因素的评价按优、良、差3个等级评定，即V={优（V1），良（V2），差（V3）}。

1.2.5.3 确定权重

采用调查法确定色泽、香气、滋味、料包各因素的权重[19]。权重分别为色泽（0.35）、香气（0.20）、滋味（0.30）、料包（0.15），即X=（0.35，0.20，0.30，0.15）。

1.2.5.4 模糊综合评判总分

模糊关系综合评判集Y=X·R，其中X为权重集，R为模糊矩阵[20]。设定感官特殊性：优为90分，良为80分，差为70分，可建立感官特殊性数集Z=（90，80，70），则样品的模糊综合评判总分为：T=Y×Z。

1.2.6 黄酮含量的测定

1.2.6.1 芦丁标准溶液的配制

精密称取10.0 mg的芦丁标准品，使用体积分数70%乙醇溶解定容至50 mL，配制成浓度为0.2 mg/mL的标准溶液。

1.2.6.2 芦丁标准曲线的绘制

采用NaNO2-Al3+-NaOH体系吸光光度法[4]。分别精密吸取0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL芦丁标准品溶液置于7个25 mL容量瓶中，再分别加入5.0、4.5、4.0、3.0、2.0、1.0、0 mL体积分数70%的乙醇溶液摇匀，然后分别加入5%亚硝酸钠溶液1.0 mL，摇匀静置5 min，加入10%硝酸铝溶液1.0 mL摇匀，静置5 min，再分别加4%氢氧化钠溶液10 mL，放置10 min后，用体积分数70%乙醇定容至25 mL，置比色皿中，在波长510 nm处测定吸光度。以吸光度为纵坐标，芦丁标准溶液浓度为横坐标，绘制标准曲线，通过计算得到回归方程，如图1所示。

图1 芦丁标准曲线Fig.1 Standard curve of Rutin

1.2.6.3 冲泡液中黄酮含量的测定

准确吸取冲泡液3 mL置于25 mL容量瓶中，加入体积分数70%的乙醇溶液2.0 mL，摇匀后，在波长510 nm处测定吸光度。通过回归方程及样品稀释倍数计算出样品中总黄酮含量（mg/L）。

1.2.7 数据处理

采用Minitab数据处理系统和WPS2016软件进行正交数据分析及方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同冲泡时间对冲泡液中黄酮含量及综合评分的影响

由图2可知，随着冲泡时间的增加，冲泡液中黄酮含量呈先上升后下降趋势，在冲泡15 min时黄酮含量达到最高值9.47 mg/L。表明袋泡茶中的黄酮溶出需要一个过程，所以随着冲泡时间的延长，黄酮含量逐渐增多。但在冲泡时间延长的同时，水温逐渐降低，颗粒间的吸附作用逐渐增强，导致对冲泡浸出液中黄酮的浸出含量产生一定程度影响[21]。如图2所示，15 min时冲泡液中的黄酮含量及综合评分均最高，因此选择冲泡时间为15 min。

图2 不同冲泡时间对冲泡液中黄酮含量及综合评分的影响Fig.2 Effect of different soaking time on flavonoid content and comprehensivequality score of brewing liquid

2.2 不同冲泡温度对冲泡液中黄酮含量及综合评分的影响

如图3所示，冲泡液中黄酮含量随冲泡温度升高呈逐渐上升趋势，65～85℃范围内黄酮含量最高，而在85～95℃范围内黄酮含量变化幅度趋于平缓。表明在一定范围内提高冲泡温度有利于增大黄酮的浸出率，但当到达一定温度范围时黄酮含量的增加速率会减慢。通过品质综合评分分析可知，冲泡温度处于75℃时评分最高，为此选择冲泡水温为75℃。

图3 不同冲泡温度对冲泡液中黄酮含量及综合评分的影响Fig.3 Effect of different soakingtemperature on the content of flavonoidsand comprehensive quality score of brewing liquid

2.3 冲泡次数对冲泡液中黄酮含量及综合评分的影响

如图4所示，随着冲泡次数增加，冲泡液中黄酮含量呈直线下降趋势，冲泡1次的黄酮含量为9.69mg/L，冲泡第2次的黄酮含量为7.83 mg/L，而冲泡第3次黄酮含量仅为3.53 mg/L，冲泡第4次黄酮含量达到1.28mg/L。结合综合评分，从桑黄灵芝冲泡液的实际功效及节约成本的角度考虑，选择适宜冲泡次数为2次。

图4 冲泡次数对冲泡液中黄酮含量及综合评分的影响Fig.4 Effect of different soaking timeson the content of flavonoids and comprehensivequality scoreof brewingliquid

2.4 不同桑黄和灵芝配比对冲泡液中黄酮含量及综合评分的影响

如图5所示，冲泡液中的黄酮含量随桑黄含量的减少而呈现下降趋势，结合试验样品综合评分分析，选择桑黄与灵芝的最佳质量比为3∶2。

图5 不同桑黄和灵芝配比对冲泡液中黄酮含量及综合评分的影响Fig.5 Effect of different proportion on the content of flavonoids and comprehensive quality score of brewing liquid

2.5 不同茶泡袋对冲泡液中黄酮含量及综合评分的影响

如图6所示，选用玉米纤维材质的茶泡袋时，冲泡液中的黄酮含量最高，达到10.80 mg/L，结合综合评分分析，选择天然合成的玉米纤维材质的茶泡袋。

图6 不同茶泡袋对冲泡液中黄酮含量及综合评分的影响Fig.6 Effect of different teabagson thecontent of flavonoidsand comprehensive quality score of brewing liquid

2.6 桑黄灵芝袋泡茶综合评定结果分析

由表3可知，10名感官评定员对桑黄灵芝袋泡茶的评价结果并不集中且存在差异。

表3 桑黄灵芝袋泡茶综合评定结果Table 3 Comprehensive quality evaluation of Phellinusigniarius and Ganoderma lucidum teabag

2.7 模糊矩阵的建立

以表3的1号样品为例，色泽评价结果有2人选优，2人选良，6人选差，则R色泽=[0.2，0.2，0.6]，R香气=[0.2，0.2，0.6]，R滋味=[0.1，0.2，0.7]，R料包=[0.2，0.2，0.6]。将4种评价结果写成矩阵形式，则9组评价矩阵为：

2.8 线性转换

根据模糊变换的原理，按照公式Y＝X·R，其中X为权重集，R为模糊矩阵。对1～9号样品进行综合模糊评判，结果见表4。

表4 各样品的综合评判结果Table 4 Comprehensive evaluation of all samples

2.9 桑黄灵芝袋泡茶冲泡工艺优化

2.9.1 正交试验结果的极差分析

由表5桑黄灵芝袋泡茶冲泡工艺优化正交试验结果中的R值可知，影响桑黄灵芝袋泡茶模糊综合评分及冲泡液中的黄酮含量的主次顺序皆为：A＞C＞B，即桑黄和灵芝配比＞冲泡时间＞冲泡温度。根据冲泡工艺优化的结果分析得出，优化后的冲泡工艺为A2B2C3，即桑黄与灵芝质量比为3∶2，冲泡温度75℃，冲泡时间20 min，在此条件下桑黄灵芝袋泡茶模糊综合评分及黄酮含量均保持在较高水平。

表5 桑黄灵芝袋泡茶冲泡工艺优化正交试验Table 5 Optimization of soaking technology of Phellinusigniarius and Ganodermalucidum teabagby orthogonal test

2.9.2 正交试验结果的方差分析

对桑黄灵芝袋泡茶的试验结果进行方差分析，根据表6数据结果显示，在本研究条件下，桑黄与灵芝配比、冲泡时间对综合评分影响极显著（P＜0.01），冲泡温度影响显著（P＜0.05）。表7分析得出，桑黄灵芝袋泡茶中桑黄和灵芝配比、冲泡时间、冲泡温度对冲泡液的黄酮含量影响皆显著（P＜0.05）。

表6 桑黄灵芝袋泡茶模糊综合评分工艺方差分析表Table 6 Variance analysisof sensory evaluation process of Phellinusigniarius and Ganoderma lucidum teabag

表7 桑黄灵芝袋泡茶黄酮含量工艺方差分析表Table 7 Varianceanalysisof flavonoidscontent in Phellinusigniarius and Ganoderma lucidum teabag

2.9.3 验证试验

为进一步确认优化方案A2B2C3的可靠性与可行性，以桑黄与灵芝质量比为3∶2，冲泡温度75℃，冲泡时间20 min为条件进行验证试验，试验重复3次，测定黄酮含量及模糊综合评分。结果表明，该条件下模糊综合评分为（87.2±0.3）分，冲泡液中黄酮含量为（12.95±0.23）mg/L，表明该工艺为较佳的桑黄灵芝袋泡茶冲泡工艺。

3 结论

本研究在单因素试验的基础上，采用正交试验对桑黄灵芝袋泡茶的加工工艺进行优化，考察了不同配比、冲泡温度、冲泡次数和冲泡时间对冲泡液中黄酮含量的影响。优化后桑黄灵芝袋泡茶最佳工艺配方为：桑黄与灵芝质量比为3∶2，冲泡时间为20 min，冲泡水温75℃，茶泡袋材质为玉米纤维，得到的产品模糊综合评分达到87.2分，且产品色泽黄润透亮，有桑黄灵芝的独特香气。研究结果为桑黄灵芝的综合利用和精深加工提供了思路和方法。桑黄和灵芝袋泡茶的开发可以进一步提升桑黄和灵芝资源应用价值，同时丰富袋泡茶的种类，对于促进保健饮品产业的向前发展，提高经济收益具有重要意义。