沖泡條件對(duì)福鼎白茶茶湯多酚含量和抗氧化活性的影響

陳建煙，劉超蘭，劉偉*，卓雄標(biāo)

1.寧德師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，352100；2.寧德師范學(xué)院 福建省特色藥用植物工程技術(shù)研究中心，352100；3.成都大學(xué)四川抗菌素工業(yè)研究所抗生素研究與再評(píng)價(jià)四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，610052；4.寧德師范學(xué)院資產(chǎn)后勤管理處，352100

白茶，中國六大茶類之一，其性清涼，有退熱、降火、祛暑的效果[1]，深受國內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛。白茶具有突出的醫(yī)療保健作用，近年來研究表明其具有抗癌、抗氧化、護(hù)肝、降血糖、降血脂、防治糖尿病、減輕胃潰瘍、抗菌、保護(hù)神經(jīng)和防護(hù)紫外線傷害等功效[2-10]，其中抗氧化是白茶的重要功效之一。

抗氧化作用可以避免或降低活性氧族對(duì)人體的氧化傷害，進(jìn)而降低其可能導(dǎo)致的癌癥、糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化等疾病風(fēng)險(xiǎn)[11]。通過日常飲食攝入是人體獲得抗氧化物質(zhì)的一種有效手段，白茶具有顯著抗氧化效果，因此可通過飲用白茶增強(qiáng)人體抗氧化能力。因其獨(dú)特的滋味和藥理保健功效，越來越多的人喜歡飲用白茶，對(duì)其沖泡條件也更為講究。但傳統(tǒng)對(duì)白茶沖泡條件的研究多集中在其滋味、香氣、湯色等感官品質(zhì)上[12]，而對(duì)不同沖泡條件下茶湯成分含量變化及其飲用功效卻缺乏深入研究。

茶多酚是白茶的重要功效成分之一[13]，也是一類重要的抗氧化成分，日常飲用是攝入茶多酚最便利的途徑，但以往研究多集中于茶多酚浸提工藝的優(yōu)化，而鮮少針對(duì)其含量進(jìn)行沖泡條件優(yōu)化。因此，本研究以福鼎白茶為材料，探究不同沖泡條件下白茶茶湯多酚含量和抗氧化活性變化規(guī)律，旨在指導(dǎo)科學(xué)泡茶、健康飲茶，以發(fā)揮白茶的最大保健功效。

一、材料與方法

1.材料、試劑與儀器

材料：市售福鼎白茶（白牡丹二級(jí)）。試劑：沒食子酸、甲醇、碳酸鈉、福林酚等，國產(chǎn)分析純；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（2,2-dipheny-1-picryl hydrazyl，DPPH，Simga-Аldrich 公司），分析純。

儀器：SQP 電子天平（賽多利斯）、HH-2 恒溫水浴鍋（上海江星）、UV2550 分光光度計(jì)（日本島津）等。

2.試驗(yàn)方法

（1）茶湯的制備

精確稱取每份3.00 g 福鼎白茶，加入150 mL不同溫度的去離子水，按照不同的試驗(yàn)設(shè)計(jì)條件沖泡后過濾，得茶湯待測(cè)。

（2）單因素試驗(yàn)

固定沖泡時(shí)間5 min、沖泡次數(shù)1 次，沖泡溫度分別為60℃、70℃、80℃、90℃、100℃5個(gè)水平；固定沖泡溫度90℃、沖泡次數(shù)1 次，沖泡時(shí)間分別為1、2、3、4、5、6、7 min 7個(gè)水平；固定沖泡時(shí)間5 min、沖泡溫度90℃，沖泡次數(shù)為1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 次10個(gè)水平；對(duì)以上各個(gè)水平下所得茶湯測(cè)定抗氧化活性和茶多酚含量。

（3）正交試驗(yàn)

在上述單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用L9（34）正交表（表1）進(jìn)行正交試驗(yàn)。

（4）抗氧化活性測(cè)定

抗氧化活性采用清除DPPH 自由基的方法測(cè)定[11]。

（5）茶多酚含量測(cè)定

茶多酚含量的測(cè)定采用GB/T 8313—2018 中的福林酚比色法[14]。

3.數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)至少重復(fù)3 次，結(jié)果表示為均值±標(biāo)準(zhǔn)差，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行處理分析。

二、結(jié)果與分析

1.沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線

以吸光值為縱坐標(biāo)（Y）、沒食子酸質(zhì)量濃度（μg/mL）為橫坐標(biāo)（X）制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到回歸方程為Y=0.0114X+0.0297，R2=0.9975。表明在0～100μg/mL 范圍內(nèi)，線性良好，可以用于茶多酚含量的測(cè)定。

2.單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

（1）沖泡溫度對(duì)茶湯茶多酚含量和抗氧化活性的影響

不同沖泡溫度對(duì)福鼎白茶茶湯多酚含量的試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著沖泡溫度的升高，茶湯中茶多酚含量呈先上升后趨緩的趨勢(shì)，并在沖泡溫度為90℃時(shí)，含量達(dá)到最大；且與沖泡溫度60℃、70℃、80℃的含量差異顯著，但與100℃的含量差異不顯著（圖1）。造成這種結(jié)果的原因可能是，水溫升高對(duì)茶葉細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞增強(qiáng)，同時(shí)分子運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)交換增強(qiáng)，因此茶多酚溶出量增多，含量上升；在100℃時(shí)由于高溫使得茶葉表面熟化結(jié)膜阻滯茶多酚的溶出，同時(shí)可能造成部分茶多酚的氧化[15-16]，因此茶多酚含量略有下降。多數(shù)茶類茶湯中的茶多酚含量隨著沖泡溫度的升高而增加，但增速略有不同：武夷肉桂和碧螺春在較低溫度下（分別為80～90℃和60～80℃）含量增速快于較高溫度[16-17]，而信陽毛尖則相反[18]。福鼎白茶茶湯中茶多酚含量的變化趨勢(shì)與其他茶類有一定差異，這可能是由于其耐溫性不同導(dǎo)致的。

圖1 不同沖泡溫度對(duì)茶湯茶多酚含量和抗氧化活性的影響

不同沖泡溫度對(duì)福鼎白茶茶湯抗氧化能力的影響結(jié)果表明，隨著沖泡溫度的提高，其DPPH清除率波動(dòng)上升并趨緩，并在沖泡溫度為90℃時(shí)達(dá)到最大，但與其他溫度條件差異不顯著。造成這種結(jié)果的原因可能是：不同溫度條件下，白茶中均有較多抗氧化物質(zhì)浸出，因此均具有很高的DPPH清除率；70～90℃范圍內(nèi)隨著溫度升高，茶多酚等具有抗氧化活性的物質(zhì)溶出逐漸增多，抗氧化活性增大；之后隨著溫度的繼續(xù)升高，過高的溫度可能破壞了茶多酚等抗氧化活性物質(zhì)，抗氧化活性又略微降低。隨著沖泡溫度的提高，多數(shù)茶葉如綠茶、紅茶和烏龍茶的茶湯DPPH 清除率上升[19-20]，而紫陽富硒茶卻呈現(xiàn)先增后降趨勢(shì)，在90℃時(shí)最大[15]。福鼎白茶茶湯DPPH清除率同樣在90℃時(shí)最高，但不同沖泡溫度間差異不顯著，這種趨勢(shì)與其他茶葉皆不同，這可能是由于其獨(dú)特的制茶工藝導(dǎo)致其特異的抗氧化內(nèi)含物浸出規(guī)律造成的。

（2）沖泡時(shí)間對(duì)茶湯茶多酚含量和抗氧化活性的影響

沖泡時(shí)間對(duì)福鼎白茶茶湯多酚含量的影響結(jié)果顯示，在1～7 min 內(nèi)，隨著沖泡時(shí)間的延長，茶多酚含量呈顯著上升的趨勢(shì)，沖泡時(shí)間5 min時(shí)茶湯中茶多酚含量為3 min 的2.30 倍，而沖泡7 min 時(shí)茶湯中茶多酚含量僅是5 min 的1.13 倍，說明在沖泡5 min 后茶湯中茶多酚含量增速放緩（圖2）。造成這種結(jié)果的原因可能是沖泡時(shí)間延長，茶多酚溶出充分，因此含量增加；但沖泡時(shí)間延長，茶湯中茶多酚濃度升高，導(dǎo)致茶多酚溶出速率降低，因此含量增速變緩[17]。福鼎白茶茶湯茶多酚含量隨沖泡時(shí)間延長而出現(xiàn)的這種增長趨勢(shì)與多數(shù)茶葉相似，隨著沖泡時(shí)間延長，武夷巖茶、鐵觀音、普洱茶等茶葉中多酚含量均呈現(xiàn)先快后慢的增長趨勢(shì)[17,21-22]。

不同沖泡時(shí)間下福鼎白茶茶湯抗氧化活性變化的結(jié)果表明，隨著沖泡時(shí)間的增加，DPPH清除率呈不規(guī)律波動(dòng)，在5 min時(shí)最高，且顯著高于沖泡2、3、4、6 min（圖2）。造成這種結(jié)果的原因可能是不同沖泡時(shí)間下，不僅有茶多酚物質(zhì)的浸出，還有其他抗氧化成分如生物堿、黃酮、維生素、多糖、皂苷等的滲出，這些物質(zhì)的綜合作用使得白茶在不同沖泡時(shí)間下具有不規(guī)律的DPPH清除率波動(dòng)。綠茶、紅茶和烏龍茶隨著沖泡時(shí)間延長，DPPH清除率呈現(xiàn)先增后趨于穩(wěn)定或略降的趨勢(shì)；其中西湖龍井、紅茶（祁紅）和烏龍茶（鐵觀音）在8 min 后清除率變化不大，碧螺春在5 min 后變化不大[19-20]。本研究中福鼎白茶在沖泡5 min 時(shí)DPPH 清除率最高，這與碧螺春較為相似。

圖2 不同沖泡時(shí)間對(duì)茶湯茶多酚含量和抗氧化活性的影響

（3）沖泡次數(shù)對(duì)茶湯茶多酚含量和抗氧化活性的影響

不同沖泡次數(shù)下福鼎白茶茶湯多酚含量的試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著沖泡次數(shù)的增加，茶湯茶多酚含量呈下降的趨勢(shì)，但兩次沖泡之間差異較不規(guī)律；第1 泡茶的茶多酚含量最高，且顯著高于之后幾泡（圖3）。多數(shù)茶葉沖泡后茶湯中多酚含量都隨著沖泡次數(shù)的增加而逐次減少，但降低趨勢(shì)有所不同：武夷巖茶逐次緩慢降低[22]，而碧螺春和西湖龍井則逐次顯著降低[16]。福鼎白茶逐次降低的變化較不規(guī)律，這種特異的變化趨勢(shì)可能是茶葉耐泡特性不同導(dǎo)致的。

不同沖泡次數(shù)對(duì)茶湯抗氧化活性的影響結(jié)果表明，隨著沖泡次數(shù)的增加，DPPH清除率先波動(dòng)下降后上升，并在首次沖泡時(shí)最大，其與第4、5、6泡茶差異顯著（圖3）。造成這種結(jié)果的原因可能是不同沖泡次數(shù)條件下，白茶中均有抗氧化物質(zhì)浸出，但浸出的物質(zhì)不僅有茶多酚，還含有其他物質(zhì)；不同沖泡次數(shù)下多種抗氧化物質(zhì)浸出總量不同，因此抗氧化活性呈現(xiàn)較不規(guī)律的波動(dòng)。綠茶、紅茶、烏龍茶均隨沖泡次數(shù)增加，茶湯DPPH 清除率顯著降低[19-20]；但紫陽富硒茶在1～3 次的沖泡中，呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)，沖泡第2 次時(shí)最高[15]。福鼎白茶在沖泡第1 次時(shí)茶湯DPPH 清除率最高，這與綠茶、紅茶和烏龍茶相似，但沒有呈現(xiàn)逐次降低的趨勢(shì)，這可能是由于其制茶過程溫和，抗氧化內(nèi)含物沒有被急劇破壞而可以持續(xù)浸出，從而可以維持較為長效的抗氧化活性。

圖3 不同沖泡次數(shù)對(duì)茶湯茶多酚含量和抗氧化活性的影響

（4）茶湯茶多酚含量和抗氧化活性相關(guān)性分析

不同沖泡條件下福鼎白茶茶湯茶多酚含量和抗氧化活性相關(guān)性分析結(jié)果（表2）顯示，在不同沖泡溫度下兩者顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.919；在不同沖泡時(shí)間和不同沖泡次數(shù)下兩者呈現(xiàn)不顯著正相關(guān)。不同沖泡溫度條件下福鼎白茶茶湯DPPH清除率的變化很大程度上是由于茶多酚含量的變化引起的，但不同沖泡時(shí)間和不同次數(shù)條件下，茶湯茶多酚含量的增加對(duì)DPPH 清除率變化影響較低，其變化可能是茶多酚、黃酮、維生素、咖啡堿等多種抗氧化成分綜合作用的結(jié)果。

表2 不同沖泡條件下茶湯茶多酚含量和抗氧化活性相關(guān)性分析

3.正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

（1）茶湯茶多酚含量的正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

福鼎白茶茶湯茶多酚含量正交試驗(yàn)結(jié)果（表3）表明，7 號(hào)組合試驗(yàn)水平最優(yōu)：即沖泡時(shí)間7 min、沖泡1次、100℃條件下茶湯的茶多酚含量最高。從每列K值大小預(yù)測(cè)本試驗(yàn)的最優(yōu)組合為А3B1C3，這與7號(hào)試驗(yàn)結(jié)果相符，說明А3B1C3組合是本試驗(yàn)考察范圍內(nèi)的最優(yōu)條件，在該條件下茶多酚含量為146.73 mg/g。正交試驗(yàn)的極差R值表明，3個(gè)因素對(duì)福鼎白茶茶湯多酚含量的影響程度為C＞?。綛?？梢?，沖泡溫度對(duì)福鼎白茶茶湯茶多酚含量的影響最大，其次是沖泡時(shí)間，沖泡次數(shù)影響最小。郭桂義等[18]研究認(rèn)為沖泡溫度對(duì)信陽毛尖茶多酚含量的影響最大且優(yōu)于沖泡時(shí)間，這與本研究結(jié)果相似。信陽毛尖最優(yōu)沖泡條件為85℃水溫沖泡4 min[18]，而碧螺春為81℃沖泡7 min[16]，與本研究結(jié)果均有所不同。這說明由于不同茶葉之間特性的不同，其茶湯最高茶多酚含量的沖泡條件也不同，日常泡茶時(shí)應(yīng)看茶泡茶。

（2）茶湯抗氧化活性的正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

福鼎白茶茶湯抗氧化活性試驗(yàn)結(jié)果（表3）表明，1號(hào)組合試驗(yàn)最優(yōu)：即沖泡時(shí)間5 min、沖泡1次、90℃條件下茶湯DPPH清除率最高。這與每列K值大小預(yù)測(cè)的最優(yōu)組合А1B1C1相符，說明А1B1C1組合是本試驗(yàn)考察范圍內(nèi)的最優(yōu)條件，清除率達(dá)93.59%。極差R值表明，3個(gè)因素對(duì)抗氧化的影響順序?yàn)椐。綜＞B，即沖泡時(shí)間對(duì)福鼎白茶茶湯抗氧化活性的影響最大，其次是沖泡溫度，沖泡次數(shù)的影響最小。沖泡的茶水比、水質(zhì)、沖泡習(xí)慣（是否加蓋、攪拌）、沖泡容器等因素[20,27]，均會(huì)影響茶湯抗氧化活性和茶多酚含量的高低，因此今后可從上述方面進(jìn)一步優(yōu)化福鼎白茶的沖泡條件。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

（3）茶湯茶多酚含量與抗氧化活性相關(guān)性

綜合比較福鼎白茶茶湯多酚含量和抗氧化活性的正交試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩者最優(yōu)條件不一致，不同沖泡因素的影響程度也不完全相同，兩者相關(guān)性不強(qiáng)。茶湯茶多酚含量受沖泡溫度的影響最大且優(yōu)于沖泡時(shí)間，而抗氧化活性則相反。這樣的結(jié)果可能是由于茶湯中生化成分復(fù)雜，茶多酚并不是影響茶湯抗氧化活性的唯一成分，且不同沖泡條件下茶多酚的具體組成，如各種兒茶素的含量亦可能存在差異，因此，兩者未能緊密相關(guān)。今后可進(jìn)行不同沖泡條件下各種兒茶素含量差異的研究，以進(jìn)一步明確其與抗氧化活性之間的關(guān)系。另外，由于茶湯抗氧化活性是多種生化成分共同作用的結(jié)果，可深入探究不同沖泡條件下福鼎白茶抗氧化活性與黃酮、維生素C、咖啡堿、糖類、氨基酸等成分間的相關(guān)性，以進(jìn)一步明確機(jī)理，更好地指導(dǎo)福鼎白茶的科學(xué)沖泡。

三、結(jié)論

以福鼎白茶為材料，研究不同沖泡條件對(duì)其茶湯茶多酚含量和抗氧化活性的影響。在試驗(yàn)范圍內(nèi)沖泡時(shí)間7 min、沖泡1次、100℃沖泡溫度條件下福鼎白茶茶湯多酚含量最高，為146.37 mg/g。沖泡溫度對(duì)白茶茶湯多酚含量的影響最大，其次是沖泡時(shí)間，沖泡次數(shù)對(duì)福鼎白茶茶湯多酚含量影響最小。沖泡時(shí)間5 min、沖泡1 次、90℃條件下福鼎白茶茶湯DPPH 清除率最高，為93.59%。沖泡時(shí)間對(duì)福鼎白茶茶湯抗氧化活性的影響最大，其次是沖泡溫度，沖泡次數(shù)的影響最小。茶湯茶多酚含量和抗氧化活性在沖泡溫度方面顯著相關(guān)，而在沖泡時(shí)間和次數(shù)方面相關(guān)性不顯著。以上研究結(jié)果可為指導(dǎo)福鼎白茶的科學(xué)沖泡，發(fā)揮其最大保健功效提供理論基礎(chǔ)。