桑黃靈芝袋泡茶制作及沖泡工藝研究

洪文龍，謝春芹，許俊齊，桂行知，張雪松，凡軍民

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 句容 212400）

桑黃（Phellinusigniarius）是針層孔菌屬真菌火木層孔菌的子實體，為一種大型藥用真菌，又名桑寄生、桑臣、桑耳、樹雞、胡孫眼、桑黃菰、桑黃菇等。最早收載于李時珍《本草綱目》中，性甘、平、味苦、味辛，歸肝、膀胱經(jīng)，具有排毒、止血、活血、和胃止瀉等功效[1-3]。桑黃中含有鐵、鋅、鈣、鎂等十多種微量元素，還含有多糖、氨基酸、芳香酸、脂肪酸、酶、幽醇類物質(zhì)、落葉松覃酸、三萜類和黃酮等多種活性成分，在抗氧化、預(yù)防癌癥、免疫調(diào)節(jié)、控制血糖等方面發(fā)揮著重要的作用，可有效防治包括腫瘤、腸胃不適、糖尿病在內(nèi)的多種疾病。桑黃在醫(yī)藥領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，有“森林黃金”之美稱[4-8]。

靈芝（Ganodermalucidum）是一種多孔菌科真菌紫芝或赤芝的干燥子實體，又稱木靈芝、菌靈芝、靈芝草，素有“仙草”“瑞草”“還魂草”之美譽(yù)，系靈芝屬真菌的總稱，為我國傳統(tǒng)的藥食兩用真菌[9]。靈芝含有多糖類、三萜類、核苷類、呋喃類、氫醌類、甾醇類、腦苷及多肽氨基酸類、生物堿類、有機(jī)酸及長鏈烷烴類等豐富的活性成分物質(zhì)，味甘、性平，歸心、肝、肺、腎經(jīng)，有補(bǔ)氣安神、止咳平喘、扶正補(bǔ)虛的功效[10]。研究表明：靈芝有抗腫瘤、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫、降血糖、降血脂、抗病毒、消炎抗菌和保肝護(hù)肝等藥理活性；靈芝除作為日常保健滋補(bǔ)外，也有很高的藥用價值，故被廣泛關(guān)注和應(yīng)用[11-13]。

袋泡茶是指一種將原料加工粉碎制成粗粉，分裝于食品級的包裝袋中，用溫水沖泡后取茶包飲用浸出液的茶品。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活節(jié)奏的加快，袋泡茶因具有沖泡方便、衛(wèi)生清潔、便于攜帶等優(yōu)點越來越受到消費(fèi)者青睞[14]。靈芝、桑黃中含有的多糖物質(zhì)可以有效抗腫瘤，抑制癌細(xì)胞，本研究將二者合二為一制成袋泡茶，以沖泡液中的黃酮含量及感官評分為評價指標(biāo)，在單因素試驗基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)學(xué)模糊評判方法，設(shè)計正交試驗，研究桑黃靈芝袋泡茶的制作方法和沖泡工藝，以期進(jìn)一步豐富袋泡茶種類，促進(jìn)靈芝、桑黃原料的綜合利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

桑黃、靈芝由江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院江蘇食用菌研究所提供；玉米纖維茶泡袋，無紡布茶泡袋，尼龍茶泡袋（均為食品級），上海丹陽包裝有限公司；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥98%），亞硝酸鈉，氫氧化鈉，硝酸鋁，無水乙醇（均為分析純），國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

FA 2104型分析天平，上海恒平精密科學(xué)儀器有限公司；L9型雙光束紫外分光光度計，上海儀電分析儀器有限公司；HH-1型數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海高致精密儀器有限公司；FZ-102型微型植物粉碎機(jī)，杭州艾普儀器設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

挑選色澤正常、無雜質(zhì)的桑黃和靈芝，干燥至恒重，使用多功能粉碎機(jī)粉碎30 s左右，稱取1.0 g原料裝入茶袋混合均勻，扎口制成茶包。

1.2.2 單因素試驗設(shè)計

設(shè)置單因素試驗基礎(chǔ)條件為：桑黃和靈芝質(zhì)量比3∶2，沖泡時間15 min，沖泡水溫75℃，在500 mL燒杯中放入1.0 g玉米纖維茶袋，加入200 mL熱水沖泡，分別考察不同沖泡時間（5、10、15、20、25 min）、沖泡水溫（55、65、75、85、95℃）、桑黃和靈芝配比（1∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4、0∶1）、沖泡次數(shù)（1、2、3、4次）及茶袋材質(zhì)（無紡布、玉米纖維、尼龍）對沖泡浸出液中黃酮含量及感官評分的影響。

1.2.3 正交試驗設(shè)計

在單因素試驗基礎(chǔ)上，判定桑黃和靈芝配比、沖泡溫度和沖泡時間為主要影響因素，以桑黃靈芝袋泡茶品質(zhì)為考察指標(biāo)，進(jìn)行L9(34)正交試驗，因素及水平設(shè)定見表1。

表1 正交試驗因素水平表Table1 Factor level table of orthogonal test

1.2.4 品質(zhì)綜合評定

參考GB/T 16291.1—2012[15]，挑選10位經(jīng)過培訓(xùn)的身體健康的品評員組成評價小組，在評定前12 h內(nèi)嚴(yán)禁食用刺激性食物。待評樣品用統(tǒng)一容器盛裝，隨機(jī)抽取樣品，每次評定桑黃靈芝袋泡茶樣品后要漱口，間隔時間15 min，根據(jù)樣品的色澤、香氣、滋味及料包進(jìn)行綜合評價，評判標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 桑黃靈芝袋泡茶綜合評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Comprehensivequality evaluation criteriaof Phellinus igniarius and Ganoderma lucidum teabag

1.2.5 模糊綜合評判的構(gòu)建

1.2.5.1 數(shù)學(xué)模型的建立

參考GB/T 24690—2018[16]，以袋泡茶湯汁色澤、香氣、滋味、料包為因素集U，再以優(yōu)、良、差為評語集V，根據(jù)感官評定結(jié)果，建立3個單因素評價矩陣，采用模糊數(shù)學(xué)法對其進(jìn)行分析[17]。

1.2.5.2 確定產(chǎn)品因素集U和評語集V

確定桑黃靈芝袋泡茶的產(chǎn)品品質(zhì)由色澤、香氣、滋味、料包4個因素構(gòu)成，即U=（色澤，香氣，滋味，料包）[18]；每個因素的評價按優(yōu)、良、差3個等級評定，即V={優(yōu)（V1），良（V2），差（V3）}。

1.2.5.3 確定權(quán)重

采用調(diào)查法確定色澤、香氣、滋味、料包各因素的權(quán)重[19]。權(quán)重分別為色澤（0.35）、香氣（0.20）、滋味（0.30）、料包（0.15），即X=（0.35，0.20，0.30，0.15）。

1.2.5.4 模糊綜合評判總分

模糊關(guān)系綜合評判集Y=X·R，其中X為權(quán)重集，R為模糊矩陣[20]。設(shè)定感官特殊性：優(yōu)為90分，良為80分，差為70分，可建立感官特殊性數(shù)集Z=（90，80，70），則樣品的模糊綜合評判總分為：T=Y×Z。

1.2.6 黃酮含量的測定

1.2.6.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

精密稱取10.0 mg的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，使用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇溶解定容至50 mL，配制成濃度為0.2 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2.6.2 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

采用NaNO2-Al3+-NaOH體系吸光光度法[4]。分別精密吸取0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液置于7個25 mL容量瓶中，再分別加入5.0、4.5、4.0、3.0、2.0、1.0、0 mL體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇溶液搖勻，然后分別加入5%亞硝酸鈉溶液1.0 mL，搖勻靜置5 min，加入10%硝酸鋁溶液1.0 mL搖勻，靜置5 min，再分別加4%氫氧化鈉溶液10 mL，放置10 min后，用體積分?jǐn)?shù)70%乙醇定容至25 mL，置比色皿中，在波長510 nm處測定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過計算得到回歸方程，如圖1所示。

圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of Rutin

1.2.6.3 沖泡液中黃酮含量的測定

準(zhǔn)確吸取沖泡液3 mL置于25 mL容量瓶中，加入體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇溶液2.0 mL，搖勻后，在波長510 nm處測定吸光度。通過回歸方程及樣品稀釋倍數(shù)計算出樣品中總黃酮含量（mg/L）。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理

采用Minitab數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和WPS2016軟件進(jìn)行正交數(shù)據(jù)分析及方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同沖泡時間對沖泡液中黃酮含量及綜合評分的影響

由圖2可知，隨著沖泡時間的增加，沖泡液中黃酮含量呈先上升后下降趨勢，在沖泡15 min時黃酮含量達(dá)到最高值9.47 mg/L。表明袋泡茶中的黃酮溶出需要一個過程，所以隨著沖泡時間的延長，黃酮含量逐漸增多。但在沖泡時間延長的同時，水溫逐漸降低，顆粒間的吸附作用逐漸增強(qiáng)，導(dǎo)致對沖泡浸出液中黃酮的浸出含量產(chǎn)生一定程度影響[21]。如圖2所示，15 min時沖泡液中的黃酮含量及綜合評分均最高，因此選擇沖泡時間為15 min。

圖2 不同沖泡時間對沖泡液中黃酮含量及綜合評分的影響Fig.2 Effect of different soaking time on flavonoid content and comprehensivequality score of brewing liquid

2.2 不同沖泡溫度對沖泡液中黃酮含量及綜合評分的影響

如圖3所示，沖泡液中黃酮含量隨沖泡溫度升高呈逐漸上升趨勢，65～85℃范圍內(nèi)黃酮含量最高，而在85～95℃范圍內(nèi)黃酮含量變化幅度趨于平緩。表明在一定范圍內(nèi)提高沖泡溫度有利于增大黃酮的浸出率，但當(dāng)?shù)竭_(dá)一定溫度范圍時黃酮含量的增加速率會減慢。通過品質(zhì)綜合評分分析可知，沖泡溫度處于75℃時評分最高，為此選擇沖泡水溫為75℃。

圖3 不同沖泡溫度對沖泡液中黃酮含量及綜合評分的影響Fig.3 Effect of different soakingtemperature on the content of flavonoidsand comprehensive quality score of brewing liquid

2.3 沖泡次數(shù)對沖泡液中黃酮含量及綜合評分的影響

如圖4所示，隨著沖泡次數(shù)增加，沖泡液中黃酮含量呈直線下降趨勢，沖泡1次的黃酮含量為9.69mg/L，沖泡第2次的黃酮含量為7.83 mg/L，而沖泡第3次黃酮含量僅為3.53 mg/L，沖泡第4次黃酮含量達(dá)到1.28mg/L。結(jié)合綜合評分，從桑黃靈芝沖泡液的實際功效及節(jié)約成本的角度考慮，選擇適宜沖泡次數(shù)為2次。

圖4 沖泡次數(shù)對沖泡液中黃酮含量及綜合評分的影響Fig.4 Effect of different soaking timeson the content of flavonoids and comprehensivequality scoreof brewingliquid

2.4 不同桑黃和靈芝配比對沖泡液中黃酮含量及綜合評分的影響

如圖5所示，沖泡液中的黃酮含量隨桑黃含量的減少而呈現(xiàn)下降趨勢，結(jié)合試驗樣品綜合評分分析，選擇桑黃與靈芝的最佳質(zhì)量比為3∶2。

圖5 不同桑黃和靈芝配比對沖泡液中黃酮含量及綜合評分的影響Fig.5 Effect of different proportion on the content of flavonoids and comprehensive quality score of brewing liquid

2.5 不同茶泡袋對沖泡液中黃酮含量及綜合評分的影響

如圖6所示，選用玉米纖維材質(zhì)的茶泡袋時，沖泡液中的黃酮含量最高，達(dá)到10.80 mg/L，結(jié)合綜合評分分析，選擇天然合成的玉米纖維材質(zhì)的茶泡袋。

圖6 不同茶泡袋對沖泡液中黃酮含量及綜合評分的影響Fig.6 Effect of different teabagson thecontent of flavonoidsand comprehensive quality score of brewing liquid

2.6 桑黃靈芝袋泡茶綜合評定結(jié)果分析

由表3可知，10名感官評定員對桑黃靈芝袋泡茶的評價結(jié)果并不集中且存在差異。

表3 桑黃靈芝袋泡茶綜合評定結(jié)果Table 3 Comprehensive quality evaluation of Phellinusigniarius and Ganoderma lucidum teabag

2.7 模糊矩陣的建立

以表3的1號樣品為例，色澤評價結(jié)果有2人選優(yōu)，2人選良，6人選差，則R色澤=[0.2，0.2，0.6]，R香氣=[0.2，0.2，0.6]，R滋味=[0.1，0.2，0.7]，R料包=[0.2，0.2，0.6]。將4種評價結(jié)果寫成矩陣形式，則9組評價矩陣為：

2.8 線性轉(zhuǎn)換

根據(jù)模糊變換的原理，按照公式Y(jié)＝X·R，其中X為權(quán)重集，R為模糊矩陣。對1～9號樣品進(jìn)行綜合模糊評判，結(jié)果見表4。

表4 各樣品的綜合評判結(jié)果Table 4 Comprehensive evaluation of all samples

2.9 桑黃靈芝袋泡茶沖泡工藝優(yōu)化

2.9.1 正交試驗結(jié)果的極差分析

由表5桑黃靈芝袋泡茶沖泡工藝優(yōu)化正交試驗結(jié)果中的R值可知，影響桑黃靈芝袋泡茶模糊綜合評分及沖泡液中的黃酮含量的主次順序皆為：A＞C＞B，即桑黃和靈芝配比＞沖泡時間＞沖泡溫度。根據(jù)沖泡工藝優(yōu)化的結(jié)果分析得出，優(yōu)化后的沖泡工藝為A2B2C3，即桑黃與靈芝質(zhì)量比為3∶2，沖泡溫度75℃，沖泡時間20 min，在此條件下桑黃靈芝袋泡茶模糊綜合評分及黃酮含量均保持在較高水平。

表5 桑黃靈芝袋泡茶沖泡工藝優(yōu)化正交試驗Table 5 Optimization of soaking technology of Phellinusigniarius and Ganodermalucidum teabagby orthogonal test

2.9.2 正交試驗結(jié)果的方差分析

對桑黃靈芝袋泡茶的試驗結(jié)果進(jìn)行方差分析，根據(jù)表6數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，在本研究條件下，桑黃與靈芝配比、沖泡時間對綜合評分影響極顯著（P＜0.01），沖泡溫度影響顯著（P＜0.05）。表7分析得出，桑黃靈芝袋泡茶中桑黃和靈芝配比、沖泡時間、沖泡溫度對沖泡液的黃酮含量影響皆顯著（P＜0.05）。

表6 桑黃靈芝袋泡茶模糊綜合評分工藝方差分析表Table 6 Variance analysisof sensory evaluation process of Phellinusigniarius and Ganoderma lucidum teabag

表7 桑黃靈芝袋泡茶黃酮含量工藝方差分析表Table 7 Varianceanalysisof flavonoidscontent in Phellinusigniarius and Ganoderma lucidum teabag

2.9.3 驗證試驗

為進(jìn)一步確認(rèn)優(yōu)化方案A2B2C3的可靠性與可行性，以桑黃與靈芝質(zhì)量比為3∶2，沖泡溫度75℃，沖泡時間20 min為條件進(jìn)行驗證試驗，試驗重復(fù)3次，測定黃酮含量及模糊綜合評分。結(jié)果表明，該條件下模糊綜合評分為（87.2±0.3）分，沖泡液中黃酮含量為（12.95±0.23）mg/L，表明該工藝為較佳的桑黃靈芝袋泡茶沖泡工藝。

3 結(jié)論

本研究在單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用正交試驗對桑黃靈芝袋泡茶的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，考察了不同配比、沖泡溫度、沖泡次數(shù)和沖泡時間對沖泡液中黃酮含量的影響。優(yōu)化后桑黃靈芝袋泡茶最佳工藝配方為：桑黃與靈芝質(zhì)量比為3∶2，沖泡時間為20 min，沖泡水溫75℃，茶泡袋材質(zhì)為玉米纖維，得到的產(chǎn)品模糊綜合評分達(dá)到87.2分，且產(chǎn)品色澤黃潤透亮，有桑黃靈芝的獨特香氣。研究結(jié)果為桑黃靈芝的綜合利用和精深加工提供了思路和方法。桑黃和靈芝袋泡茶的開發(fā)可以進(jìn)一步提升桑黃和靈芝資源應(yīng)用價值，同時豐富袋泡茶的種類，對于促進(jìn)保健飲品產(chǎn)業(yè)的向前發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)收益具有重要意義。