楊勇,趙悅,張柯鑫,馬媛春,王玉花,房婉萍,朱旭君
(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,江蘇南京210095)
菊花(Dendranthema morifolium Tzvel.)菊科菊屬的多年生宿根草本植物。著名藥學(xué)家李時(shí)珍認(rèn)為菊花“其苗可蔬,葉可吸,花可餌,根可藥,囊之可枕,釀之可飲”。古籍記載其味甘苦,性寒,有明目清熱解毒之功效。菊花的有效成分主要包括黃酮類化合物、綠原酸、揮發(fā)油成分、氨基酸、微量元素等,這也是目前國內(nèi)外對于菊花化學(xué)成分研究的主要內(nèi)容[1-4]。近年來,研究工作者對其藥理作用和臨床應(yīng)用做了深入的研究,發(fā)現(xiàn)菊花具有抗癌、抗腫瘤、抗氧化、抑菌、抗病毒、抗心腦血管疾病、抗凝血、抗衰老、加快膽固醇代謝、消炎、驅(qū)鉛平喘等藥理作用[5-6]。臨床上主要應(yīng)用于治療偏頭痛、眩暈、眼疾、急慢性咽炎、潰瘍性結(jié)腸炎等[7]。
黃酮類化合物是飲用菊花中重要的生物活性因子,主要包括金合歡素、槲皮素、山奈酚、木犀草素、芹菜素、蘆丁等化合物。大量研究表明,金合歡素對腹水型肝癌和S180癌細(xì)胞的DNA合成有明顯抑制[8]。槲皮素、山奈酚、木犀草素等不但具有抗病原微生物和抗病毒的作用,也有抗艾滋病病毒(HIV)作用[9]。 槲皮素、芹菜素、木犀草素、蘆丁等具有抗衰老作用。芹菜素具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)定,保護(hù)神經(jīng)元,抗抑郁,抗驚厥,及保護(hù)認(rèn)知等藥理作用[8]。因此,黃酮類化合物不但能降血脂、膽固醇、抑制血栓和擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈,還用于治療高血壓、動(dòng)脈硬化以及心腦血管系統(tǒng)的一些疾病。
菊花茶有諸多好處,但并非人人皆宜,如身體虛寒者不可飲用,菊花茶性寒,飲用會(huì)加劇癥狀;婦女在懷孕期間脾胃較虛,飲用菊花茶容易刺激腸胃,會(huì)引起腹瀉等癥狀。因此,為了緩解菊花茶的寒性,參照紅茶萎凋、揉捻、發(fā)酵、干燥的工藝,對傳統(tǒng)菊花茶的加工工藝進(jìn)行改進(jìn),通過感官審評、黃酮含量和自由基清除能力的測定,選出適合的新工藝菊花,并將新工藝菊花與不同的茶類進(jìn)行拼配,開發(fā)菊花茶新產(chǎn)品。由于菊花在實(shí)際生產(chǎn)中病蟲害很多,且在菊花花蕊中存在較多的蟲卵,因此所用拼配的菊花只取花瓣,可有效減少菊花茶中蟲卵,進(jìn)而改善菊花茶品質(zhì)。
1.1.1 菊花材料
菊花為南京農(nóng)業(yè)大學(xué)湖熟菊花基地采收的安徽滁州滁菊品種,采摘盛開的花朵,采摘時(shí)間為2018年12月8日,天氣晴朗。
1.1.2 菊花茶拼配材料
特級滇紅(云南,鳳慶鳳牌茶葉有限公司),特級祁紅(安徽,祥源茶業(yè)股份有限公司),特級白茶(福鼎,綠雪芽茶葉公司),特級普洱(云南,云茶科技公司)。
1.2.1 試驗(yàn)試劑
蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品,亞硝酸鈉,硝酸鋁,甲醇,氫氧化鈉,乙醇,DPPH等。
1.2.2 試驗(yàn)儀器
6CR-35茶葉揉捻機(jī) (浙江綠峰機(jī)械有限公司)、JY-6CHF-7紅茶發(fā)酵機(jī)(福建佳友機(jī)械有限公司)、JY-6CHZ-8B型茶葉烘培機(jī) (福建佳友機(jī)械智能科技股份有限公司)、XMTD-8222烘箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)、KH5200DE型數(shù)控超聲波清洗器 (昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司)、UV5800H紫外可見分光光度計(jì)(上海元析儀器有限公司)、Eppendorf離心機(jī)5810 R (德國Eppendorf公司)。
1.3.1 菊花新型加工工藝方法
將滁菊原料的花瓣與花蕊分離,進(jìn)行不同工藝的加工。保留的花瓣中稱取10 kg用于創(chuàng)新工藝加工菊花茶。創(chuàng)新工藝流程為:A日光萎凋→B揉捻→C發(fā)酵→D干燥。將菊花花瓣薄攤于水篩架上,在日光下進(jìn)行自然萎凋,時(shí)間約為4 h,待水分散失至50%左右進(jìn)行揉捻;揉捻過程采用機(jī)器揉捻,分為輕揉(AB1CD)、中揉(AB2CD)、重揉(AB3CD)三種強(qiáng)度,時(shí)間約為10 min;揉捻后進(jìn)行發(fā)酵,將菊花置于紅茶專用發(fā)酵機(jī)內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵溫度為30℃,濕度為90%,發(fā)酵葉用濕紗布覆蓋,時(shí)間根據(jù)香氣、滋味來定,約為105 min;最后將發(fā)酵后的菊花進(jìn)行烘干,干燥溫度為90℃,時(shí)間約為1 h。傳統(tǒng)整菊在50℃下烘干10 h作為對照組(Z);菊花花瓣經(jīng)日光萎凋4 h后,直接90℃烘干1 h作為空白組(AD)。
1.3.2 菊花茶拼配方法
將菊花基地采收的鮮菊花選用AD加工工藝干燥,再分別和特級滇紅、特級祁紅、特級白茶及特級普洱進(jìn)行拼配,拼配方法參照桂花茶的工藝。將茶葉進(jìn)行復(fù)火干燥和攤涼,保證茶坯的水分和溫度,含水量要求在4%~5%,溫度在35~40℃;將選用的AD工藝加工的新工藝菊花分別進(jìn)行攤花和堆花,進(jìn)而控制花的溫度,然后篩花,保證選用的菊花的大小勻齊一致;將處理過的茶葉和菊花按照5∶1的比例拌和均勻,一般高度為30~40 cm,使茶葉吸收菊花釋放出的揮發(fā)性香氣物質(zhì);當(dāng)溫度上升到38~40℃時(shí)進(jìn)行通花散熱,降低堆溫至室溫,進(jìn)行收堆;最后復(fù)火干燥,溫度一般以100℃為宜,烘至茶葉含水量為7.0%~7.5%。
將新工藝菊花 AD、AB1CD、AB2CD、AB3CD和傳統(tǒng)工藝菊花Z放入78℃烘箱中烘24 h,分別磨成粉末狀。每個(gè)材料重復(fù)3次,精確量取粉狀菊花原料0.2 g,按照料液比1∶50加入70%乙醇10 mL,50℃超聲浸提30 min后取出,室溫下3500 r離心5 min取上清液,稀釋10倍備用。
1.4.1 不同工藝菊花黃酮含量的測定
精確配制濃度為 0、20、30、40、μg/mL 的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液;分別加入5%亞硝酸溶液0.3 mL,振蕩搖勻,放置 6 min;再加入10%硝酸鋁 0.3 mL,振蕩搖勻,放置6 min;最后加入4%氫氧化鈉溶液4mL;加甲醇定容,搖勻,放置15 min;分光光度法510 nm處測定吸光值,以對照品量為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
取不同工藝的菊花提取液1 mL于10 mL容量瓶,參照上述流程于510 nm處測定吸光值。吸光值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程得黃酮樣品液中濃度H μg/mL。用下式算得每克菊花中黃酮的含量:
黃酮含量=H×5 mg/g
1.4.2 清除自由基能力的測定
稱取DPPH 19.86 mg置棕色容量瓶中,用70%乙醇定容到250 mL,避光保存,備用,取稀釋液1 mL加入DPPH 3 mL;稀釋液1 mL加入70%乙醇3 mL;70%乙醇1 mL加入DPPH 3 mL。每個(gè)處理重復(fù)3次,室溫下避光放置30 min。70%乙醇做為空白對照,測定517 nm下的吸光度值,吸光度值越低證明其自由基清除能力越強(qiáng)。用下式計(jì)算DPPH自由基清除率:
清除率(%)=[1-(Ad-Ae)/Ao]×100%
式中:Ad為1 mL樣品溶液 +3 mL DPPH的吸光度;Ae為1 mL樣品溶液 +3 mL 70%乙醇的吸光度;Ao為1 mL乙醇溶液 +3 mL DPPH的吸光度。
對不同工藝的菊花進(jìn)行感官審評,審評主要包括外形、湯色、香氣和滋味四個(gè)因子,每一個(gè)因子的占比分別為外形25%、湯色10%、香氣35%、滋味30%。不同種類的拼配菊花茶,采用外形,湯色,香氣和滋味四因子審評。每個(gè)因子的占比分別為外形35%、湯色25%、香氣15%、滋味25%評茶記分采用加權(quán)評分法。
數(shù)據(jù)處理使用Excel 2007、SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析,采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。
不同工藝加工的菊花感官審評結(jié)果如表1所示,AD綜合評分最高,其加工工藝為萎凋后直接干燥,主要得益于外形和香氣的評分。添加揉捻的工序?qū)栈ú璧耐庑斡绊戄^大,使得菊花茶勻整度變差,但是菊花茶的滋味有所改善,對湯色的影響不大。綜合來看,與傳統(tǒng)工藝相比,添加萎凋、揉捻的工序均有利于形成較好的菊花茶品質(zhì),但不宜揉捻過度。
2.2.1 不同工藝對菊花黃酮含量的影響
根據(jù)黃酮蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線,以對照品量為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),求得回歸方程為Y=0.0337x-0.0122 μg/mL(R2=0.9992),并計(jì)算出不同制作工藝加工成的菊花黃酮含量,如圖1所示,黃酮含量Z (92.76 mg/g)>AD (92.07 mg/g)>AB2CD (57.25 mg/g)>AB1CD (57.02 mg/g)>AB3CD(47.16 mg/g),結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用Z(傳統(tǒng)整菊干燥)、AD(萎凋干燥)加工工藝菊花黃酮含量較高,且兩者黃酮含量無顯著差異。AB1CD(萎凋輕揉發(fā)酵干燥)、AB2CD (萎凋中揉發(fā)酵干燥)、AB3CD(萎凋重揉發(fā)酵干燥)加工工藝黃酮含量較少,且這三種加工工藝含量無明顯差異。綜上分析說明揉捻不利于菊花黃酮含量的保留,創(chuàng)新工藝中萎凋后直接干燥(AD)的黃酮含量較高。
表1 新工藝菊花品質(zhì)感官審評結(jié)果Table 1 Sensory evaluation results of new process chrysanthemum
圖1 不同加工工藝菊花的黃酮含量Fig.1 Flavonoids content in chrysanthemum by different processing methods
2.2.2 不同工藝對菊花清除自由基能力的影響
各工藝菊花的清除自由基的能力測定結(jié)果如圖2所示。結(jié)果顯示:Z(65.15%)>AD(59.09%)>AB3CD(49.37%)>AB1CD (45.62%)>AB2CD(45.59%)。Z、AD加工工藝菊花清除自由基能力較強(qiáng),且兩者無顯著差異。AB1CD、AB2CD、AB3CD加工工藝菊花清除自由基能力較弱,且這三種加工工藝含量無明顯差異。
不同茶類拼配的菊花茶感官審評結(jié)果見表2,得分從高到低依次為菊花白茶(93.22)、菊花祁紅(92.28)、菊花滇紅(91.50)、菊花普洱(90.42)。其中,菊花白茶顯著高于菊花滇紅和菊花普洱,香氣、滋味的協(xié)調(diào)性較好。
目前市場上菊花茶產(chǎn)品比較單一,試驗(yàn)對菊花的生產(chǎn)加工工藝進(jìn)行創(chuàng)新研究,并將增加萎凋工藝的菊花與不同的茶類進(jìn)行了拼配。創(chuàng)新工藝加工成的菊花整體的感官審評結(jié)果與傳統(tǒng)工藝制作的菊花相比較好,可以豐富菊花產(chǎn)品市場,菊花和茶葉的拼配工藝的創(chuàng)新也擴(kuò)寬了茶葉飲品的產(chǎn)品研發(fā)方向[10]。
研究對菊花茶加工工藝進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn),傳統(tǒng)工藝的菊花的理化品質(zhì)特征與新工藝的AD菊花沒有明顯的差異,但AD工藝菊花的感官品質(zhì)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝的菊花。AB1CD、AB2CD、AB3CD三種加工方式的新工藝中揉捻、發(fā)酵的工序會(huì)使得菊花中黃酮含量減少,清除自由基能力減弱,使菊花茶的藥用價(jià)值以及保健功效減弱,而AD型工藝(萎凋、干燥)菊花黃酮含量與清除自由基能力保持的較好,并且外形,滋味,香氣,湯色等綜合品質(zhì)較傳統(tǒng)工藝菊花更優(yōu)。因此綜合分析經(jīng)過萎凋和干燥工序的AD型的菊花茶為最佳新型菊花加工工藝,并與紅茶,白茶及普洱等傳統(tǒng)茶進(jìn)行拼配。根據(jù)拼配茶的感官審評結(jié)果發(fā)現(xiàn),菊花白茶的品質(zhì)更加優(yōu)良。
圖2 不同加工工藝菊花清除自由基能力Fig.2 Free radical scavenging activities of chrysanthemum by different processing methods
表2 拼配菊花茶品質(zhì)感官審評結(jié)果Table 2 Sensory evaluation results of chrysanthemum tea
菊花茶加工工藝對其品質(zhì)有很大的影響,飲用菊花茶對菊花的外形、湯色和香氣有較高要求,傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的菊花茶其感官品質(zhì)相對較差,沖泡后花瓣容易脫落,嚴(yán)重影響菊花的觀賞性,對于現(xiàn)今市場多元化、個(gè)性化的需求滿足有很大困難。通過對菊花茶加工工藝的創(chuàng)新,改變菊花茶一貫成朵的外形,使得菊花茶與其它品種茶類在外觀上更加相似,也更有利于與傳統(tǒng)茶葉的搭配。此外菊花茶的藥香味較重,口感較苦,使得一些消費(fèi)者望而卻步,研究利用菊花與傳統(tǒng)茶的拼配[11],很好地改善菊花茶本身的香氣、滋味等風(fēng)味特性,更易于被消費(fèi)者接受。因此,菊花的創(chuàng)新工藝的制作將傳統(tǒng)的菊花茶推向更大的市場,拼配菊花茶也拓寬了菊花的市場運(yùn)用。