菊花代用茶的研发

◎ 陈 科，刘紫薇，孙 静

（皖西学院生物与制药工程学院，安徽 六安 237012）

随着现代社会日益发展，人们对于身体健康的关注度持续上升，各种类型饮品应运而生。代用茶是指选用可食用植物的叶、花、果（实）、根茎等，采用类似茶叶的饮用方式（通过泡、煮等方式来饮用）的一类产品的俗称，一般由卫生部规定的食品分类中的“药食同源类”“可用于保健品类”2类物品中的单种或多种物品组成。代用茶符合部分消费者的喜好，市场产品种类已经超过100种，占据传统茶销量的30%[1-2]。同时，对代用茶的相关产品开发也很多[3]，整个行业发展前景广阔。

为了解决目前市场上代用茶原料混乱、范围不清、超范围添加中药等问题，本研究拟以菊花为主，搭配山楂、玫瑰、枸杞、荞麦、金银花等药食两用原料，根据营养学原理，结合中医保健理论，同时兼顾感官，开发一种具备一定保健功能的代用茶配方。

1 材料与方法

1.1 实验材料

婺源皇菊、枸杞、山楂、金银花（安国市佰花堂商贸有限公司）；黑苦荞、小玫瑰花（天津港保税区爱信食品有限公司）；焦性没食子酸（温州市瓯海精细化工有限公司）；DPPH（98%）、ABTS底物（≥98.5%）（合肥巴斯夫生物科技有限公司）；一次性水杯、娃哈哈饮用水、电水壶等；其他试剂均为分析纯。

1.2 试验仪器

SB-5200DIN电子分析天平；JK-500B超声波清洗器（合肥金尼克机械制造有限公司）；DGT-G250电热恒温鼓风干燥箱（合肥华德利科学器材有限公司）；UV-5200紫外可见分光光度计（上海元析仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 菊花代用茶的配比和感官评定

（1）选用市面上常见、与菊花有协同作用的材料搭配得到不同种类的菊花代用茶。主体材料婺源皇菊，具有消暑生津、祛风、润喉、养目、解酒等功效。样品1：枸杞子，具有护眼明目、养肝护肝、改善贫血等功效；样品2：金银花，具有清热解毒、疏散风热、凉血止痢等功效；样品3：黑苦荞，具有降低血糖血脂、促消化、增强免疫力等功效；样品4：山楂，具有消食健胃、活血化瘀等功效；样品5：小玫瑰花，具有健脾养脾、舒缓神经、美容美颜等功效。

（2）使用方法：85 ℃热水200 mL冲泡5 min饮用最佳。菊枸杞茶：菊花2～3 g，枸杞子3.0 g；菊金银花茶：菊花2～3 g，金银花0.2 g；菊黑苦荞茶：菊花2～3 g，黑苦荞6.0 g；菊山楂茶：菊花2～3 g，山楂片2.5 g；菊小玫瑰花茶：菊花2～3 g，小玫瑰花1.2 g。

（3）采用模糊数学法对响应面优化试验中的样品进行综合感官评判[4]。分别确定因素集U，评语集V，权重集X，根据模糊数学评判模型Y=X×R，式中：Y为模糊数学综合评判结果，X为权重集，R为单因素评判的模糊矩阵。对等级因素赋值，得到赋值矩阵G，产品的模糊综合评分集合Y与评语集合G的乘积，即模糊感官评分T=Y×G[5]。表1是各产品的感官指标和评分标准。

1.3.2 样品多酚含量测定

对感官评定筛选过的3种菊花代用茶总酚含量的测定采用分光光度法[6]，工作曲线建立：取7.5 mg没食子酸加适量甲醇溶解后转移、定容至25 mL容量瓶。分别移取0 、500、1 000、1 500、2 000、2 500 μL和3000 μL 标准液于5 mL各容量瓶，再在各容量瓶中加入1.0 mL的福林酚试剂，振摇均匀后静置3～4 min，最后加入75 g·L-1Na2C03溶液，将各样品定容至5 mL。容量瓶摇匀后反应5 min，最后于紫外波长760 nm处测定样品的吸光度值，以没食子酸浓度为横坐标，样品吸光度为纵坐标带入Excel得到标准曲线。实际样品测定时取1份代用茶冲泡5 min，然后取0.5 mL的样品按照上述过程测定吸光度并利用线性方程计算总酚含量，平行3次，取平均值。

1.3.3 ABTS自由基清除

ABTS与过硫酸钾反应，可生成绿色的ABTS自由基。该产物在734 nm波长处有最大吸收峰，因此，通过检测734 nm波长的吸光度，可以测样品浓度。未知物质加入ABTS自由基溶液后，若在734 nm波长的吸光度值降低，说明该物质具有自由基清除活性，属于抗氧化剂，称为ABTS自由基清除法。

用蒸馏水配制2.45 mmol·L-1过硫酸钾溶液和7 mmol·L-1ABTS溶液，按1∶1比例混合，常温下，密封避光静置12～16 h，制备ABTS自由基阳离子基液[7]。试验前用蒸馏水适当稀释ABTS自由基阳离子基液。样品用合适的溶剂溶解，取每份该代用茶85 ℃、200 mL热水冲泡5 min，后快速过滤茶汤，加盖冷却备用。

取稀释后的ABTS自由基阳离子工作液3 mL于试管中，用1 mL吸量管吸取样品液1 mL，往试管中缓慢加入样品液，先少后多，混合均匀，随时观察溶液的褪色，当颜色基本褪完时，记录加样量即为样品的最大用量，在此数据的基础上，向前以等差数列的数值设置5个试验用量。

1.3.4 DPPH自由基清除

DPPH是一种很稳定的氮中心的自由基，稳定性主要来源其共振稳定作用的3个苯环空间结构，处在其中的氮原子电子不成对失去效果。该物质无水乙醇溶液显示为深紫色， 517 nm波长处有最大吸收峰，吸光度与浓度呈一次函数线性关系。向内加入自由基清除剂时，可以结合或代替DPPH，导致自由基数量减少，表现为溶液颜色变浅，吸光度变小，由此评价清除自由基的能力。即在517 nm波长处检测样品清除DPPH的数值，从而计算抗氧化能力。

取DPPH 溶液2 mL溶于40 mL溶剂（无水乙醇或甲醇）中，充分搅拌混匀，避光保存，即用即配。样品用合适的溶剂溶解，取每份该代用茶85 ℃、200 mL热水冲泡5 min，后快速过滤茶汤，加盖冷却备用。

取DPPH溶液2 mL于试管中，用1 mL吸量管吸取样品液1 mL，向试管中缓慢加入样品液，先少后多，混合均匀，随时观察溶液的褪色，当颜色基本褪完时，记录加样量即为样品的最大用量，在此数据的基础上，向前以等差数列的数值设置5个试验用量。

2 结果与分析

2.1 感官评价结果

选取10名评价员对5个样品的感官指标进行“优、中、差”评级[8]，结果见表2。

表2 5种菊花代用茶的感官评价结果表

2.2 模糊数学法分析

（1）建立样品的因素集U：因素即样品的被评价指标。产品因素集为：U=（u1，u2，u3，u4，u5）=（外形，香气，汤色，口感滋味，杂质）。

（2）给出评语集V：评语集由若干个最能反映质量的等级或分数构成，本次分析设定：V=（v1，v2，v3）=（优，中，差）=（90，70，50）。

（3） 建立权重集X：权重是指每个因素在被评价所有因素中的影响力，用所占比例表示。各因素的权重为：X=（x1，x2，x3，x4，x5）=（0.2，0.1，0.3，0.3，0.1）。

建立模糊矩阵：对每个样品的每个因素建立 1个从因素集到评语集的模糊关系R=（r1，r2，r3），即可得到每个因素的评判集。多个单因素评判集构成样品的模糊矩阵R。以样品1为例，求得r外形=（0.3，0.7，0），r香气=（0.8，0.2，0），r汤色=（0.8，0.2，0），r口感滋味=（0.7，0.3，0），r杂质=（0.8，0.2，0）。

（4）因此样品1的模糊矩阵为：

同理可求得其他样品的模糊矩阵分别为：

（5）综合评判：根据模糊数学评判模型Y=X×R，以样品1为例：

同理Y2=（0.43，0.43，0.14），Y3=（0.75，0.2，0.05），Y4=（0.55，0.34，0.11），Y5=（0.83，0.17，0）。

对等级因素赋值，“优”为90分，“中”为70分，“差”为50分，得到赋值矩阵为：

模糊感官评价得分T=Y×G，即产品的模糊综合评分集合Y与评语集合G的乘积。以样品1为例：

同理可得T2=75.8，T3=84，T4=78.8，T5=86.6。

2.3 没食子酸标准曲线（见图1）

图1 没食子酸多酚标准曲线图

2.4 样品多酚含量[9]

图2显示，小玫瑰菊花茶的多酚含量最高，枸杞菊花茶其次，黑苦荞菊花茶最低。

图2 3种样品中多酚化合物含量比较图

2.5 抗氧化性

2.5.1ABTS自由基清除结果（见图3）

图3 3种样品的ABTS自由基清除活性图

图43 种样品的DPPH自由基清除活性图

A0值的测定：取稀释后的ABTS自由基工作液3 mL加入试管，加1 mL无水乙醇，充分混匀后静置6 min，在波长为734 nm处测得吸光值为A0。A值的测定：取稀释后的ABTS自由基工作液3 mL至试管中，加xμL样液，加（1 000-x）μL无水乙醇，摇匀静置6 min后，在波长734 nm处测其吸光值。ABTS自由基清除率=（A0-A）/A0×100%。

枸杞子菊花样最大用量为800 μL，其加样梯度为160、320、480、640 μL和800 μL。黑苦荞菊花样最大用量为900 μL，其浓度梯度为180、360、540、720和900 μL。小玫瑰菊花样最大用量为400 μL，其浓度梯度为80、160、240、320 μL和400 μL。

测得：A0=1.795Abs；枸杞子菊花茶的线性回归方程为y= 79.625x+ 20.37（R2= 0.847）；黑苦荞菊花茶的线性回归方程为y= 113.56x+ 3.42（R2= 0.873 5）；小玫瑰菊花茶的线性回归方程为y= 195.25x+ 15.77（R2=0.869 7）。根据上述公式，计算出3种样品的IC50值分别为：枸杞子菊花茶（IC50=0.37%）、黑苦荞菊花茶（IC50=0.41%）、小玫瑰菊花茶（IC50=0.18%）。

2.5.2DPPH自由基清除结果（见图4）

A0值的测定：取DPPH溶液2 mL加入试管，加1 mL无水乙醇，充分混匀，在517 nm处测得吸光值为A0。A值的测定：取2 mL DPPH溶液至试管中，加xμL样液，加（1 000-x）μL无水乙醇，混匀，黑暗处静置30 min后，在517 nm处测其吸光值。自由基清除率=（A0-A）/A0×100%。

菊花枸杞样最大用量为440 μL，其浓度梯度为88、176、264、352 μL和440 μL。菊花黑枸杞样最大用量为450 μL，其浓度梯度为90、180、270、360 μL和440 μL。菊花小玫瑰样最大用量为330 μL，其浓度梯度为66、132、198、264 μL和330 μL。

测得：A0=0.423Abs；枸杞子菊花茶的线性回归方程为y= 208.86x+ 24.51（R2= 0.990 4）；黑苦荞菊花茶的线性回归方程为y= 310.44x+ 3.15（R2= 0.974 5）；小玫瑰菊花茶的线性回归方程为y= 231.52x+ 37.84（R2= 0.990 6）。根据上述公式，计算出3种样品的IC50值分别为：枸杞子菊花茶（IC50=0.12%）、黑苦荞菊花茶（IC50=0.15%）、小玫瑰菊花茶（IC50=0.05%）。

3 结论

根据模糊数学法，本研究得出5个样品的感官评分排序为：T5＞T3＞T1＞T4＞T2。分析可知，样品1、样品3、样品5为5个样品中感官评价结果前3的样品，即小玫瑰菊花茶感官评定效果最佳。小玫瑰菊花茶多酚含量最高，为89.49 μg·mL-1，是其他样品的1.5～1.7倍。从ABTS自由基清除和DPPH自由基清除结果来看，小玫瑰菊花样也是效果最好的。根据感官分析评价结果和抗氧化性试验结果，可以得出，5种菊花代用茶中，最佳的是样品5，即小玫瑰菊花代用茶。总而言之，菊花代用茶产品具有光明的开发前景和市场价值，本研究可以为相关产品的开发，提供一定的研究基础和试验依据。