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连翘绿茶和连翘红茶的特征成分测定及营养成分比较

2022-06-29李曦赵珊仲伶俐郑幸果黄世群秦琳雷欣宇

现代食品科技 2022年6期
关键词:芦丁连翘红茶

李曦,赵珊,仲伶俐,郑幸果,黄世群,秦琳,雷欣宇

(四川省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,四川成都 610066)

连翘(Forsythia suspensa)是木犀科连翘属植物,其果实可入药,具有清热解毒功效,现代研究表明连翘还具有保肝利尿、抗病毒、保护心血管等作用[1-3]。连翘果的药用功能主要来自于其中的苯乙醇类、木质素类、三萜类、黄酮、多酚等成分,其中以连翘酯苷A、连翘苷、芦丁、连翘脂素含量为高[4,5]。

连翘叶是植物连翘的叶子,在河北、陕西等地素有将连翘叶晒干制成连翘茶饮用的习惯[6]。随着近年来对连翘植株成分分析研究增多,学者发现连翘叶中具有与连翘果中一致的功能成分,并且在一些活性成分含量上连翘叶比连翘果实还要高,例如连翘苷、芦丁、连翘脂素、齐墩果酸等[7-9]。因富含活性成分,连翘叶具有具有抗菌抗炎、抗氧化、保肝、预防肥胖等作用[10-12]。

作为传统中药,连翘果实资源的开发利用在我国比较广泛,而连翘叶资源一直被大量浪费,仅在区域范围作为茶饮使用。近年来对连翘叶的开发利用多用于制作成连翘叶茶以及食品防腐保鲜。现代工艺制作的连翘叶茶多以绿茶和红茶为主,另有一些中药复合茶饮。连翘绿茶和连翘红茶是连翘鲜叶按传统绿茶和红茶工艺制作加工[13,14],同我国传统绿茶和红茶一样,因不同的制作工艺或导致连翘绿茶和连翘红茶在品质上的差异。而现有文献对连翘茶的成分研究较少,特别是对连翘红茶的品质分析不全面:王晓燕等[9]对有机连翘绿茶中的蛋白质、脂肪、碳水化合物、钙、黄酮、连翘酯苷和连翘苷含量进行了分析;原江锋等[15]对连翘叶绿茶、桑叶绿茶和信阳毛尖的感官、矿质元素、茶多酚、氨基酸、咖啡碱、黄酮、总木质素和总三萜酸进行了比较分析;宋建平等[8]发现连翘红茶中连翘脂素含量高达4%,而鲜叶中含量很低。

为满足消费需求,更好地开发利用连翘叶资源,本研究对连翘绿茶和连翘红茶的营养成分进行了比较分析,涉及以下内容:蛋白质、水解氨基酸、游离氨基酸、可溶性糖、维生素C、水浸出物、咖啡碱、茶黄素、总多酚、黄酮、连翘酯苷A、连翘苷、芦丁和连翘脂素。

1 材料和方法

1.1 材料和仪器

连翘绿茶、连翘红茶,山西省平定县冠山镇延年翘连翘茶厂;乙醇、抗坏血酸、氢氧化钾、2,6-二叔丁基对甲酚、盐酸、苯酚、氢氧化钠、冰乙酸、磷酸三钠、磷酸二氢钾(均为分析纯),西陇化工;醋酸、甲醇、乙腈(均为色谱纯),美国Fisher公司。

SFG-02电热恒温干燥箱,黄石市恒丰医疗器械有限公司;S-433D氨基酸自动分析仪,德国sykam公司;Kjeltec 8200凯氏定氮仪,丹麦福斯仪器公司;UV-2550紫外分光光度计,日本岛津;Cary Eclipse荧光分光光度计,美国瓦里安公司;Waters e2695高效液相色谱仪,美国沃特世公司。

1.2 试验方法

1.2.1 常规营养成分的测定方法

水分测定参考GB 5009.3-2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》;蛋白质测定参考GB 5009.5-2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》;氨基酸测定参考GB 5009.124-2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》;可溶性糖含量测定参考NYT 1278-2007《蔬菜及其制品中可溶性糖的测定 铜还原碘量法》;维生素C测定参考GB 5009.86-2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》;水浸出物测定参考GB/T 8305-2013《茶 水浸出物测定》;游离氨基酸测定参考GB/T 8314-2013《茶 游离氨基酸总量的测定》;咖啡碱测定参考GB/T 8312-2013《茶 咖啡碱测定》;多酚测定参考GB/T 8313-2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》;黄酮测定参考NY/T 1295-2007《荞麦及其制品中总黄酮含量的测定》;茶黄素测定参考GB/T 30483-2013《茶叶中茶黄素的测定-高效液相色谱法》;连翘酯苷A、连翘苷、芦丁和连翘脂素的测定采用自建方法。

1.2.2 连翘酯苷A、连翘苷、芦丁和连翘脂素的测定方法

(1)标准溶液配制

准确称取四种标准品10.0 mg于10 mL容量瓶,用甲醇定容至刻度配置成1.0 mg/mL的标准储备液。量取储备液0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 mL至100 mL容量瓶中,用70%甲醇定容后经0.45 μm滤膜过滤,得到浓度分别为1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg/mL的系列标准工作液。

(2)前处理

称取1.0 g样品于250 mL三角瓶中,加入70%甲醇水溶液60 mL,70 ℃恒温水浴回流30 min,冷后过滤至100 mL容量瓶中,70%甲醇水溶液定容至刻度。

(3)色谱条件

色谱柱:Waters sunfire C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);柱温:30 ℃;流动相A:0.3%醋酸水溶液,流动相B:甲醇,洗脱梯度见表1;流速:0.8 mL/min;进样量:2 μL;紫外检测器波长:277 nm。

表1 梯度洗脱表 Table 1 Table of gradient elution conditions

1.3 数据统计

试验均进行3次平行,结果以平均数±标准差表示,采用Excel 2007和Origin 9.0进行数据分析。

2 结果与讨论

2.1 自建方法的前处理优化及方法学验证

《中华人民共和国药典》记载中药材中连翘苷和芦丁以甲醇超声提取,连翘酯苷以70%甲醇超声提取[1]。因此本试验通过加标回收试验比较了提取试剂(甲醇和70%甲醇)和提取方法(超声和恒温水浴回流)对四种化合物的提取效果,如表2所示。图1是四种前处理的回收率,与超声相比,70 ℃水浴回流对四种化合物的提取效率更高,四种前处理中以处理2的回收率为最高。因而本试验采用70%甲醇水溶液在70 ℃恒温水浴回流提取连翘中的四种功能成分,回收率为86.7%~96.3%。

表2 前处理方法 Table 2 Pretreatment methods

继而对自建方法进行了方法学验证,如表3所示试验方法的线性和精密度好,检出限和定量限低,可用于连翘中连翘酯苷A、连翘苷、芦丁和连翘脂素的测定。

表3 四种化合物的回归方程、相关系数、检出限和定量限 Table 3 Regression equations, correlation coefficients, LODs and LOQs of four components

2.2 基础营养成分

连翘绿茶和连翘红茶的水分含量分别为4.18%和2.81%,基础营养成分的测定结果如图2所示,均以干基计。连翘绿茶和连翘红茶都是以连翘鲜叶为原料按传统绿茶和红茶的工艺制作而成,绿茶是鲜叶经杀青后干燥而成,而红茶在杀青后经过自然发酵后再干燥。如图2所示,连翘绿茶比红茶含有更高的蛋白质、氨基酸和水浸出物含量,而连翘红茶则含有更多的可溶性糖。水浸出物是茶中水溶性物质的总和,其含量与茶汤的香气、汤色、滋味呈正相关,是茶汤滋味的综合体现[16]。与传统绿茶和红茶一致,连翘绿茶的水浸出物显著高于连翘红茶,说明其茶汤中有更为丰富的化合物,在口感上也更为厚重。可溶性糖作为贡献茶叶风味品质的重要特征代谢物之一,也可作为美拉德反应基质参与香气的形成[17],连翘红茶的可溶性糖含量比连翘绿茶更高,形成连翘红茶更为甘甜的口感。

植物体内的氨基酸以两种形态存在,一种是水溶性的游离态氨基酸,一种是水不溶性的结合态氨基酸即结合在蛋白质中的氨基酸,其中结合态氨基酸的含量以水解氨基酸含量计。连翘绿茶中水解氨基酸和游离氨基酸含量均比连翘红茶高,具体的氨基酸组成如表4所示。连翘中主要的氨基酸是谷氨酸和天门冬氨酸,二者皆为鲜味氨基酸,水解氨基酸中鲜味氨基酸占总氨基酸的比值为25%和26%,而游离氨基酸中连翘绿茶的鲜味氨基酸占比高达40%,因而其茶汤比红茶呈现出更为鲜爽的口感。

表4 连翘绿茶和连翘红茶的氨基酸组成及含量(%) Table 4 Compositions and contents of amino acids in green tea and black tea made by Forsythia suspensa leaves (%)

2.3 功能成分

采用1.2.1自建方法对连翘绿茶和红茶中的连翘酯苷A、连翘苷、芦丁和连翘脂素进行测定,液相图谱如图3所示。四种化合物分离度好,实现了杂质和目标物的有效分离,适用于连翘叶茶中连翘酯苷A、连翘苷、芦丁和连翘脂素的分离测定。

连翘绿茶和连翘红茶中的功能成分含量如表5所示,均以干基计。其中维生素C、总多酚、黄酮、连翘酯苷A、连翘苷和芦丁在连翘绿茶中的含量均高于连翘红茶。《中国食物成分表》中绿茶中的维生素C含量为19 mg/100 g[18],而连翘绿茶中维生素C含量达48.63 mg/100 g,维生素C为水溶性维生素,可溶于茶汤中直接被人体吸收,发挥抗氧化和维持皮肤、骨骼健康的作用[19]。多酚是传统茶中的主要功能成分,具有抗氧化作用,在绿茶中达15%~30%,红茶中5%~20%[20],而在连翘绿茶和连翘红茶中多酚含量分别为11.06%和5.04%,均比传统茶低。传统红茶茶汤多呈现橙红色,含有约为40~150 mg/100 g的茶黄素,茶黄素不仅影响红茶品质,同时也具有抗氧化、降血脂等药理功能[21]。连翘红茶茶汤呈橙黄色,在连翘红茶中也检测到了茶黄素,含量为11.83 mg/100 g。除此之外,与许志泽[22]的研究结果不同,在连翘绿茶和红茶中并未检出咖啡碱,说明连翘叶茶不具备传统茶叶的提神作用。

表5 连翘绿茶和连翘红茶的功能成分含量 Table 5 Contents of the nutritional components of green tea and black tea made by Forsythia suspensa leaves

连翘酯苷A、连翘苷和连翘脂素是连翘特有的功能成分,药典中规定连翘(果)的特征成分连翘苷的含量不得低于0.15%,连翘酯苷A不得少于3.5%(青翘)和0.25%(老翘),均以干燥品计[1]。连翘酯苷A和连翘苷的含量反映了连翘药材的基本质量,而二者在连翘绿茶中的含量均远高于药典中连翘(果)的规定含量,那么连翘叶是否具有比传统药材连翘(果)更高的药用价值值得研究。除此之外,连翘绿茶中含有2.19%的抗氧化活性成分芦丁,比苦荞中的芦丁含量更高(1.4%)[23]。以上三种功能成分均在连翘绿茶中含量更高,唯有连翘脂素在连翘红茶中的含量远高于绿茶。连翘脂素在连翘叶和连翘果中含量都很低[7],药典对连翘(果)中其含量没有要求。研究报道,连翘药材中的主要活性成分连翘苷在体内转化为连翘脂素后才能发挥效用[24],且连翘脂素比连翘苷具有更高的药理活性[25,26]。可见连翘红茶和连翘绿茶虽然同为连翘叶的茶制品,因加工工艺的差异,连翘红茶不具有连翘果和连翘绿茶中的传统功能成分,在发酵过程中上述成分转化为更易于吸收的活性成分连翘脂素。

3 结论

采用标准方法和自建方法对连翘绿茶和连翘红茶的营养成分进行了比较分析,结果发现连翘绿茶的水浸出物、维生素C、总多酚、黄酮、连翘酯苷A、连翘苷和芦丁含量显著高于连翘红茶,含量分别为50.62%、48.63 mg/100 g、11.06%、2.39%、8.77%、4.98%和2.19%,其特征成分连翘酯苷A和连翘苷含量高于传统中药连翘(果)。而连翘红茶经发酵过程,转化生成了更易吸收和更强药理活性的连翘脂素(含量2.88%),远高于连翘绿茶(含量0.10%)。除此之外,连翘红茶还含有11.83 mg/100 g的茶黄素,与其茶汤颜色一致。综上所述,连翘绿茶具有与传统中药材连翘(果)一致的活性成分且含量更高,而连翘红茶虽不具有连翘的特征活性成分,却含有更强药理活性和更易吸收的连翘脂素,两种连翘叶茶的药用价值显著,极具市场潜力。

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