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丹参-三七-红茶复配袋泡茶的研究

2022-04-25高盼盼张辰露

关键词:冲泡茶多酚红茶

高盼盼, 李 天, 郝 磊, 赵 鑫, 张辰露,3*

(1.陕西理工大学 生物科学与工程学院, 陕西 汉中 723000;2.西安嘉运实业有限公司, 陕西 西安 710000;3.陕南秦巴山区生物资源综合开发协同创新中心, 陕西 汉中 723000)

随着现代社会健康需求的转变,中医药健康产品因其具有健康维护、预防疾病、增强免疫力等独特作用越来越受到民众青睐。袋泡茶制备工艺简单、清洁卫生、用量标准、有效成分易被人体吸收,适应现代人的快节奏生活[1]。目前,袋泡茶已成为全球茶叶消费的重要产品类型,形成了较为完整的产业链。茶叶与中药材的药用保健价值也已明确,开发新型复配袋泡茶可满足不同人群的日常健康需求。

三七为五加科植物三七Panaxnotoginseng(Burk.) F.H.Chen的干燥根和根茎[2],含有丰富的皂苷类、黄酮类等化学成分,具有祛瘀止血等作用[3]。丹参为唇形科植物丹参SalviamiltiorrhizaBge.的干燥根和根茎[2],主要成分为酚酸类水溶性成分和二萜类脂溶性成分,具有活血化瘀、抗肿瘤、抗纤维化等作用[4-5]。张学文采用丹参与三七配伍治疗临床常见病,作为活血药中的代表性药物,其中丹参活血侧重通,三七活血侧重补,一通一补[6]。目前,已上市的同时含丹参和三七的复方制剂种类繁多,如复方丹参片、复方丹参滴丸、丹参益心胶囊、芪参胶囊等[7-8]。民间亦常见将两者打粉共服,丹参-三七配伍用药已广泛应用于心脑血管疾病的治疗与日常保健中。红茶味甘、微苦涩、性温,具有抗氧化、抗疲劳、抗癌、降血糖、降血脂等功效,由于其在加工过程中经过深度发酵,多种茶多酚酶催化茶多酚代谢,使茶黄素、茶红素等成分含量明显增加[9]。本文对以丹参、三七及红茶为原料的复配茶的组成配方及冲泡方法进行研究,研制出一款丹参-三七-红茶复合袋泡茶,能同时发挥多种保健养生功效,丰富茶饮品种类。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 药材

丹参(陕西汉中)、三七(云南文山)、红茶(汉中宁强千山茶业有限公司)。

1.1.2 主要试剂

三七皂苷R1(批号:G09D10Y104881,纯度≥98%),人参皂苷Rg1(批号:G30N10Y104330,纯度≥98%),人参皂苷Rb1(批号:P19S10U98130,纯度≥98%),丹酚酸B(批号:P20J10F93457,纯度≥98%),丹参素(批号:G24J10L91371,纯度≥98%),咖啡酸(批号:W16O10B100366,纯度≥98%),迷迭香酸(批号:Y06A9K67402,纯度≥98%),以上对照品均购于上海源叶生物科技有限公司;乙腈(美国TEDIA公司)、甲醇(美国TEDIA公司)为色谱级,其他试剂如硫酸亚铁(天津市北联精细化学品开发有限公司)、磷酸二氢钾(天津市盛奥化学试剂有限公司)、酒石酸钠钾(天津市盛奥化学试剂有限公司)、磷酸二氢钠(成都市科龙化工试剂厂)、磷酸(成都市科龙化工试剂厂)等为分析级,水为饮用纯净水。

1.1.3 仪器与设备

FS-100手提式塑料薄膜封口机(永康市特力包装机械有限公司)、Thermo Fisber Ultimate 3000高效液相色谱仪(赛默飞世尔科技有限公司)、DE-100g万能高速粉碎机(浙江红景天工贸有限公司)、DHG-9145A电热鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司)、WT10002电子天平(杭州万特衡器有限公司)、KQ-300DB数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)、070907100c01可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)、HH-2恒温水浴锅(常州润华电器有限公司)、KSW-12D-10箱式电阻炉(沈阳市节能电炉厂)等。

1.2 袋泡茶研制流程

原料粉碎、过筛→筛选配方用量→优化冲泡方法→主要活性成分含量检测→结果分析及论证→产品质量对照国标检验认定。

1.3 实验方法

1.3.1 筛选配方

将丹参、三七和红茶粉碎,过3号筛,密封备用。将丹参粉、三七粉和红茶粉按照不同配比装入一次性茶叶袋(5 cm×7 cm)中热封后冲泡。

通过预实验确定了丹参、三七和红茶的用量范围,再进行L9(33)正交试验(见表1),选出最优配方。依据《GB/T 14487—2017茶叶感官审评术语》[10]评定丹参-三七-红茶复配袋泡茶的感官特性。在冲泡温度90 ℃、加水量200 mL、冲泡时间15 min条件下制得茶汤样品溶液,由20名食品质量与安全专业的师生组成感官评定小组,依据表2的评分标准分别对不同配比的茶汤样品的汤色(20%)、香气(40%)、滋味(40%)共3项指标进行评分,求平均值。

表1 配方用量正交试验因素水平表

1.3.2 冲泡方法优化

冲泡温度、冲泡时间和加水量是影响茶汤口感与活性成分溶出度的重要因素,各因素之间存在交互影响,采用L9(33)正交试验设计,见表3。复配袋泡茶以红茶为主,丹参和三七用量相对较少,用水冲泡方式溶出其活性成分是有限的。采用HPLC法检测茶汤中丹参、三七中几种水溶性有效成分时,发现各个处理之间的中药材活性成分含量差异较小。因此,就冲泡方法而言,综合考虑选用原料红茶中茶多酚含量作为冲泡正交试验评价指标。茶多酚含量参照《GB/T 21733—2008茶饮料中茶多酚的检测方法》[11]进行检测。

表2 袋泡茶感官评定方法

表3 冲泡参数正交试验因素水平表

1.3.3 不同原料组合的主要活性成分对比

采用HPLC法和分光光度法分别对丹参-三七-红茶复配袋泡茶、丹参-红茶、三七-红茶、丹参、三七、红茶共6组样品的主要活性成分进行含量检测。

1.3.3.1 HPLC法检测样品中丹参的主要活性成分含量

(1)供试品制备:样品加饮用纯净水200 mL,在90 ℃恒温水浴锅上回流浸提1 h得到浸提液,冷却恒重,吸取5 mL浸提液置于小烧杯中,在90 ℃恒温水浴锅上加热蒸干,待冷却后加入25 mL体积分数70%甲醇充分溶解,然后用0.22 μm滤膜过滤,取滤液,作为供试品溶液,备用。

(2)对照品溶液的制备:精密称取丹参素、咖啡酸、迷迭香酸、丹酚酸B对照品,用体积分数75%的甲醇溶解,配置成质量浓度分别为1.09、1.04、1.13、0.86 mg/mL的对照品储备液。

(3)色谱条件:色谱柱:Waters Symmery®C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相A为乙腈,B为0.02%磷酸溶液,梯度洗脱(0~10 min,体积分数5%~20%A;10~15min,体积分数20%~25%A;15~20 min,体积分数20%~25%A;20~35 min,体积分数25%~32%A;35~45 min,体积分数32~55%A;45~50 min,体积分数55%~49%A;50~70 min,体积分数49%~52%A;70~87 min,体积分数65%~100%A;87~95 min,体积分数100%~5%A);流速为1 mL/min,检测波长为288 nm,柱温30 ℃;进样量10 μL[12]。

(4)线性关系考察:分别精密吸取储备液适量,配置成丹参素、咖啡酸、迷迭香酸、丹酚酸B混合液,浓度分别是10.90、0.76、22.60、344 μg/mL,进样体积依次为5、10、20、30 μL,注入高效液相色谱中,测定峰面积。以对照品质量(μg)为横坐标,标品峰面积为纵坐标绘制标准曲线,获得线性回归方程,见表4。

表4 丹参4种成分含量检测标准曲线

1.3.3.2 HPLC法检测样品中三七的主要活性成分含量

(1)供试品制备:同1.3.3.1中供试品制备。

(2)对照品溶液的制备:精密称取三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1对照品,用甲醇溶解,配置成质量浓度分别为1.09、1.00、1.00 mg/mL的对照品储备液。

(3)色谱条件:色谱柱:Waters Symmery®C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相A为乙腈,B为0.05%磷酸溶液,梯度洗脱(0~12 min,体积分数19%A;12~60 min,体积分数19%~36%A;60~65 min,体积分数36%~19%A);流速为1 mL/min,检测波长为203 nm,柱温30 ℃;进样量10 μL[13]。

(4)线性关系考察:分别精密吸取上述储备液,进样体积依次为4、6、8、10、12 μL,注入高校液相色谱中,测定峰面积。以对照品质量(μg)为横坐标,标品峰面积为纵坐标绘制标准曲线,获得线性回归方程,见表5。

表5 三七3种活性成分含量检测标准曲线

1.3.4 理化检测

根据国家标准化管理委员会《GB/T 8304—2013茶 水分测定》[14]、《GB/T 8306—2013茶 总灰分测定》[15]、《GB/T 8305—2013茶 水浸出物测定》[16]标准方法,检测丹参-三七-红茶复配袋泡茶中水分、总灰分和水浸出物含量。

1.3.5 数据分析

所有试验数据均为3次重复的平均值,采用IBM SPSS Statistics 22.0软件进行数据处理和相关分析。

2 结果与分析

2.1 配方用量优选结果

丹参-三七-红茶复配袋泡茶配方优选试验的正交试验结果见表6,显著性差异分析结果见表7。

表6 袋泡茶配方正交试验结果

表7 袋泡茶配方正交试验显著性差异分析(α=0.05)

由表6和表7分析可知,极差越大对复配茶感官评价的影响程度越高,影响丹参-三七-红茶复配袋泡茶感官品质的因素大小依次为三七(B)>红茶(C)>丹参(A)。由方差分析可知,各因素对感官评分的影响未达到显著水平,根据k值大小可知,丹参-三七-红茶复配袋泡茶的最优配方用量为:A2B1C3,即最佳用量比例为丹参∶三七∶红茶=1∶1.2∶2.4,袋泡茶总量为4.6 g。经验证试验,按此配方的丹参-三七-红茶复配袋泡茶的茶汤气味醇香,涩味轻,苦味淡,口感清爽顺滑,色泽金黄透亮。

2.2 冲泡方法优选结果

丹参-三七-红茶复配袋泡茶的冲泡方法正交试验结果见表8,显著性差异分析结果见表9。

表8 袋泡茶冲泡方法正交试验结果

表9 袋泡茶冲泡试验显著性差异分析(α=0.05)

由表8和表9分析可知,对比3个因素的极差数值,加水量(C)对丹参-三七-红茶复配袋泡茶茶多酚含量的影响显著,其次为冲泡温度(A)和冲泡时间(B)。根据k值分析可知,丹参-三七-红茶复配袋泡茶最佳冲泡方法为A3B1C2,即水温90 ℃,冲泡时间10 min,加水量为200 mL。

2.3 复配茶中原料配对组合的活性成分检测结果

采用HPLC法检测了三七中3种水溶性物质(三七皂苷R1、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rg1)的含量,丹参中4种水溶性物质(丹酚酸B、丹参素、咖啡酸、迷迭香酸)的含量,并采用分光光度法检测茶多酚含量。

2.3.1 三七活性成分检测结果

丹参-三七-红茶复配袋泡茶、三七-红茶、三七的HPLC法含量检测及显著性差异分析结果见表10。分析可知,三七-红茶、丹参-三七-红茶中三七皂苷R1含量分别为等量原料三七的0.902倍和0.970倍;三七-红茶、丹参-三七-红茶中人参皂苷Rg1含量分别为等量原料三七的0.908倍和0.984倍;三七-红茶、丹参-三七-红茶中人参皂苷Rb1含量分别为等量原料三七的1.288倍和1.023倍。根据显著性差异分析可知,F0.05,说明各个样品之间的差异性不显著,即三七与丹参、红茶配伍对三七中主要活性成分的溶出度无显著影响。

表10 三七活性成分含量及显著性差异分析(α=0.05)

2.3.2 丹参中活性成分检测结果

丹参-三七-红茶复配袋泡茶、丹参-红茶、丹参的4种活性成分检测结果及显著性差异分析见表11。分析可知,三七-红茶、丹参-三七-红茶中丹参素含量分别为等量原料丹参的0.935倍、0.937倍;三七-红茶、丹参-三七-红茶中咖啡酸含量分别为等量原料丹参的0.639倍、0.722倍;三七-红茶、丹参-三七-红茶中迷迭香酸含量分别为等量原料丹参的1.033倍、1.024倍;三七-红茶、丹参-三七-红茶中丹酚酸B含量分别为等量原料丹参的0.987倍、0.981倍。根据显著性差异分析可知F0.05,说明各个样品间的差异性不显著,即丹参与三七、红茶配伍对丹参主要活性成分的溶出度无显著影响。

表11 丹参活性成分含量及显著性差异分析(α=0.05)

2.3.3 茶多酚含量的检测结果

丹参-三七-红茶复配袋泡茶、三七-红茶、丹参-红茶、红茶的茶多酚含量检测及显著性差异分析见表12。分析可知,丹参-红茶、三七-红茶和丹参-三七-红茶中茶多酚含量分别为等量原料红茶的0.994倍、0.995倍和0.997倍。根据显著性差异分析可知F0.05,说明各个样品间的差异性不显著,即红茶与丹参、三七配伍对茶多酚的溶出度无显著差异。

表12 茶多酚含量及显著性差异分析(α=0.05)

2.4 复配茶的理化检测结果

对上述试验获得的最优配方复配茶进行理化指标水分、灰分、水浸出物的检测,结果见表13。分析可知,丹参-三七-红茶复配袋泡茶的水分、灰分、水浸出物分别为4.15%、4.25%、33.10%,均满足《GB/T 24690—2018袋泡茶》[17]中对袋泡茶的理化指标要求,说明丹参-三七-红茶复配袋泡茶符合国家袋泡茶质量标准。

表13 复配茶理化指标检测结果

3 结论与讨论

本文以丹参、三七和红茶为原料,研发了一款丹参-三七-红茶复配袋泡茶,最佳用料质量配比为丹参∶三七∶红茶=1∶1.2∶2.4,袋泡茶总量为4.6 g,质量符合国家相关标准。袋泡茶最佳冲泡方法为水温90℃,时间10 min,加水量200 mL。本款袋泡茶研发过程科学严谨,产品不含任何食品添加剂,冲泡方便,迎合了现代社会大健康消费需求,具有较高应用价值。袋泡茶的茶汤气味醇香、涩味轻、苦味淡、口感清爽顺滑、色泽金黄透亮。不同原料配伍组合对茶汤中丹参酚酸类成分、三七皂苷类成分及茶多酚的溶出率无显著性影响。丹参与三七是中医常用药对,三七、红茶均性温,而丹参性凉,三者搭配则性味调和,与单一红茶相比,提升了茶饮品的保健价值。

2020年版《中华民共和国药典》关于丹参的日用量范围为10~15 g,三七的日用量范围为3~9 g;张惠云等[18]建议三七常规冲服用量为0.5~11.25 g;潘韦韦等[19]综合历代经典方剂及现代名家经验,总结出丹参日用量范围为10~37.3 g。本款袋泡茶中丹参与三七的用量分别为1.0 g和1.2 g,对于喜爱该产品的健康成人,建议每天饮用不超过7袋,但需注意经期女性、孕妇、低血压、低血脂、低血糖等人群不宜饮用。

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