菊花代用茶的研发.pdf

Food Science and Technology107XIANDAISHIPIN现代食品食品科技doi:10.16736/41-1434/ts.2023.18.033基金项目：2021 年度皖西学院校级科研项目“一种菊花代用茶加工工艺研究”（WXZR202111）。作者简介：陈科（1978），男，本科，实验师，研究方向为资源生物开发和利用、食品开发和利用。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（天津港保税区菊花代用茶的研发Research of Chrysanthemum Substitute Tea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）CHEN Ke,LIU Ziwei,SUN Jing(West Anhui University,College of Biological and Pharmaceutical Engineering,Luan 237012,China)摘 要：本文以菊花搭配枸杞、金银花、黑苦荞、山楂、小玫瑰花配成代用茶，经过感官评定，测定小玫瑰菊花茶、黑苦荞菊花茶、枸杞子菊花茶、山楂菊花茶、金银花菊花茶的综合效果，旨在为菊花代用茶的研发提供参考。关键词：代用茶；菊花；感官评定；自由基清除Abstract：This article combines chrysanthemums with goji berries,honeysuckle,black tartary buckwheat,hawthorn,and small rose to form substitute tea.After sensory evaluation,the comprehensive effects of small rose chrysanthemum tea,black tartary buckwheat chrysanthemum tea,goji berry chrysanthemum tea,hawthorn chrysanthemum tea,and honeysuckle chrysanthemum tea are determined,aiming to provide reference for the development of chrysanthemum substitute tea.Keywords：substitute tea;chrysanthemum;sensory evaluation;free radical scavenging中图分类号：S682.1+1108现代食品XIANDAISHIPIN食品科技 Food Science and Technology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 23 g，枸杞子 3.0 g；菊金银花茶：菊花 23 g，金银花 0.2 g；菊黑苦荞茶：菊花 23 g，黑苦荞 6.0 g；菊山楂茶：菊花 23 g，山楂片 2.5 g；菊小玫瑰花茶：菊花 23 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=XR，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=YG5。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 L 和3000 L 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 34 min，最后加入 75 gL-1 Na2C03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 自由表 1 产品感官指标及评分标准表项目评分标准评分区间评分等级外形花茶品质良好，搭配合理1420优（20）花茶品质较次713中花茶品质较差16差香气兼具菊花和其他花茶的香气810优（10）菊花或其他花茶的香气较淡或较浓47中菊花或其他花茶的香气不突出或过重13差汤色色泽鲜亮2230优（30）色泽稍浅或稍重1421中色泽暗淡或过浅113差口感滋味醇厚，酸甜适口，口感清爽2230优（30）某一口味偏重，滋味略苦，口感单一1421中某一口味过重，酸味刺激，异味113差杂质澄清，无杂质，沉淀物细微少量810优（10）少量杂质和沉淀物47中杂质沉淀物明显，影响感官13差Food Science and Technology109XIANDAISHIPIN现代食品食品科技基。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 mmolL-1 过硫酸钾溶液和7 mmolL-1 ABTS 溶液，按 1 1 比例混合，常温下，密封避光静置1216 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 25种菊花代用茶的感官评价结果表样品外形（0.2)香气（0.1)汤色（0.3)口感滋味（0.3)杂质（0.1）优中差优中差优中差优中差优中差173082082073082023614426313526313721910721820730454163163154162258209108209107302.2 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：0.3 0.7 0 0.8 0.2 0R1=0.8 0.2 0 0.7 0.3 0 0.8 0.2 0同理可求得其他样品的模糊矩阵分别为：110现代食品XIANDAISHIPIN食品科技 Food Science and Technology 0.3 0.6 0.1 0.4 0.4 0.2R2=0.6 0.3 0.1 R3=0.3 0.5 0.2 0.6 0.3 0.1 （5）综 合 评 判：根 据 模 糊 数 学 评 判 模 型 Y=XR，以样品 1 为例：Y1=XR1=（0.2，0.1，0.3，0.3，0.1)0.3 0.7 0 0.8 0.2 0 0.8 0.2 0 =（0.67，0.27，0）0.7 0.3 0 0.8 0.2 0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：90 G=70 50模糊感官评价得分T=YG，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：90T1=Y1G=（0.67，0.27，0）70 =79.2 50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）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x L 样液，加（1 000-x）L 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）/A0100%。枸杞子菊花样最大用量为 800 L，其加样梯度为160、320、480、640 L 和 800 L。黑苦荞菊花样最大用量为 900 L，其浓度梯度为 180、360、540、720 和 900 L。小玫瑰菊花样最大用量为 400 L，其浓度梯度为 80、160、240、320 L 和 400 L。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%）。图 3 3 种样品的 ABTS 自由基清除活性图0.7 0.2 0.10.9 0.1 00.7 0.2 0.10.8 0.2 00.7 0.3 00.5 0.4 0.10.6 0.3 0.10.6 0.3 0.10.5 0.4 0.10.6 0.2 0.2 0.8 0.2 0 0.9 0.1 0 R5=0.8 0.2 0 0.9 0.1 0 0.7 0.3 0R4=yR2X（gmL-1）Food Science and Technology111XIANDAISHIPIN现代食品食品科技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x L 样液，加（1 000-x）L 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）/A0100%。菊花枸杞样最大用量为 440 L，其浓度梯度为88、176、264、352 L 和 440 L。菊花黑枸杞样最大用量为 450 L，其浓度梯度为 90、180、270、360 L和 440 L。菊花小玫瑰样最大用量为 330 L，其浓度梯度为 66、132、198、264 L 和 330 L。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%）。图 43 种样品的 DPPH 自由基清除活性图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：T5T3T1T4T2。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 gmL-1，是其他样品的1.51.7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。参考文献1 张雄杰，盛晋华.内蒙古茶叶贸易与代用茶开发现状及前景分析 J.北方经济，2021（2）：56-58.2汪庆华，刘新.解读代用茶行业标准及存在的问题J.茶叶，2019，45（2）：90-92.3 张嘉林，雷文涛，段可娇，等.山葵叶茶加工工艺研究 J.食品科技，2017，42（10）：86-89.4 丛懿洁，张慧云.模糊数学法结合响应面法优化木糖醇无花果桑葚果粒酸奶工艺 J.食品研究与开发，2021，42（2）：127-135.5 赵闪闪，白雪，张一凡，等.模糊数学法优化酸面团面包工艺研究 J.粮食与饲料工业，2020（1）：16-19+25.6 兰永丽.石榴酒及石榴乳酸饮料发酵工艺优化及其风味和抗氧化性研究 D.陕西:西北农林科技大学，2017.7 张燕，余根益，高敏，等.4 种茶的多酚含量、抗氧化性及抑制-淀粉酶活性的比较 J.河南工业大学学报(自然科学版)，2019，40（1）：79-83.8 张伟，苗杰，胡中楠.全银杏粉饮料配方的模糊数学法优化及其稳定性研究 J.保鲜与加工，2020，20（5）：127-134.9 汪健仁.茶与代用茶抗氧化能力及其主要成分比较J.中国茶叶，2020，42（3）：44-47.欢迎投稿，欢迎刊登广告。