茶作為一種健康自然飲品,受到人們的歡迎, 白茶是輕發(fā)酵茶類,是我國特有品種。安吉白茶是 一種自然突變綠茶,是我國的珍稀茶樹品種,安吉 白茶中富含大量具有生理功能的物質(zhì),如茶多酚和 茶多糖 。茶多糖是一類復(fù)合多糖,易溶解在熱水 中,幾乎不溶于有機溶劑,但在高溫和較強的酸堿 環(huán)境中容易降解導(dǎo)致生物學(xué)活性喪失。近年來研 究發(fā)現(xiàn),茶多糖是茶葉中又一種具有重要生理活性 的物質(zhì),擁有防治心血管疾病、抗氧化 、抗腫瘤 、 降血糖及免疫調(diào)節(jié) 等多種功能。
1 材料和方法
1.1 材料
供試材料為明后安吉白茶葉,茶葉于 60 ℃烘 干后,粉碎備用。
1.2 試劑與儀器
分析純 2,2′- 聯(lián)氨 - 雙 -3- 乙基苯并噻唑啉 - 6- 磺酸(ABTS);濃硫酸、蒽酮、過硫酸鉀、磷酸二氫 鉀、磷酸氫二鉀均為分析純。 UV2550 型紫外 - 可見分光光度計(Shimadzu Corporation(Kyoto Japan));KQ2200DB型數(shù)控超聲波清洗器 (昆山舒美超聲儀器有限公司);Centrifuge 5810R 型離心機 eppendof (New Brunswick);京制 00000246 號電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器(北京) 有限公司);WB-2000 型水浴鍋(杭州庚雨儀器有 限公司);C21-RT2123
1.3 試驗方法
1.3.1 多糖含量的測定
選擇蒽酮 - 硫酸比色法對白茶中的多糖含量進行檢測。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的 繪制:準(zhǔn)確稱取 100 mg 葡萄糖溶解在蒸餾水中,然 后將溶液定容至 1 000 mL,配制為 0.1 mg/mL 的葡 萄糖標(biāo)準(zhǔn)液。另準(zhǔn)確稱取 0.05 g 蒽酮和量取 25 mL 濃硫酸,在燒杯中緩慢混合均勻,配成蒽酮試劑(在 30 min 內(nèi)使用)。準(zhǔn)確量取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液(0.1 mg/mL) 0,0.1,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0 mL,分別置于試管中,各 加入一定量的蒸餾水使每只試管內(nèi)液體總體積為 1.0 mL,稀釋后各溶液的濃度分別為 0,0.01,0.02, 0.04,0.06,0.08,0.10 mg/mL。再分別往每只試管內(nèi) 加入 3.0 mL 配制好的蒽酮試劑,將試管內(nèi)液體充 分混勻,放置在沸水浴中加熱 7 min 使之充分反應(yīng), 迅速冷卻后于 620 nm 處測出每一組的吸光值。以 葡萄糖溶液的濃度(C)作為橫坐標(biāo)、吸光度值(A) 作為縱坐標(biāo),得到葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線:A=9.147 6C+ 0.040 6(R2 =0.991 2)。
1.3.2 茶多糖基本提取工藝流程
白茶→烘干→ 粉碎→熱水浸提→超聲波輔助浸提→定容至 50 mL→ 離心(7 000 r/min,5 min)→過濾,得上清液→濾液 濃縮→加無水乙醇沉淀→離心取沉淀→無水乙醇 洗滌→干燥→白茶粗多糖。
1.3.3 茶多糖提取得率的計算
其計算公式如下。 Y=c×V×n/m×100% (1) 其中,Y 為茶多糖的提取得率(%);c 為基于葡 萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線而計算出的樣品中茶多糖的濃度 (mg/mL);n 為稀釋倍數(shù);V 為溶液體積(mL);m 為 稱取的白茶質(zhì)量(g)。
1.3.4 單因素試驗
準(zhǔn)確稱取 0.5 g 白茶粉,90 ℃ 蒸餾水作為溶劑,研究料液比(1∶20,1∶40,1∶60, 1∶80(g/mL))、超聲時間(30,60,90,120 min)和提取 次數(shù)(1,2,3,4 次)對茶多糖提取得率的影響。
1.3.5 響應(yīng)面優(yōu)化試驗
基于單因素試驗結(jié)果,分 別以料液比(A)、超聲時間(B)和提取次數(shù)(C)為自 變量,將白茶多糖提取得率(Y)作為響應(yīng)值?;?Box-Behnken 中心組合試驗原理,設(shè)計 3 因素 3 水 平響應(yīng)面分析試驗。試驗因素及水平如表 1 所示。
1.3.6 茶多糖抗氧化活性測定
選擇清除 ABTS+ 自由基法檢測白茶多糖的抗氧化能力。 ABTS+ 儲備液的配制:配制 2.45 mmol/L K2S2O8 溶液,將 ABTS 溶于該 K2S2O8 溶液中,配制成 7 mmol/ L ABTS+ 儲備液。將其在常溫的暗室中靜置 12~ 16 h。該儲備液需在 3~4 d 內(nèi)使用有效。 ABTS+測定液的配制:用磷酸鹽緩沖液(10 mmol/ L,pH 值 7.4)緩慢稀釋 ABTS+ 儲備液,并不斷檢測 混合液的吸光度,使其在 734 nm 波長處達到 0.700± 0.020。 抗氧化能力測定:精確量取樣品待測液 0,10,20, 30,40,50 μL,蒸餾水定容至 50 μL。再各加入 4 mL ABTS+ 測定液。每只試管均振蕩 30 s 后,立即檢測 在 734 nm 處的吸光度 。 ABTS+ ·清除率=(1-A 樣品 /0.7)×100% (2)
1.3.7 茶多糖結(jié)構(gòu)檢測
利用紅外光譜法對白茶 粗多糖的結(jié)構(gòu)進行分析。 將提取到的茶多糖研磨粉碎,在真空干燥箱中 50 ℃干燥至恒質(zhì)量,自然冷卻,KBr 壓片制樣,在 400~4 000 cm-1 波數(shù)范圍進行紅外檢測。 1.4 數(shù)據(jù)處理 采用 Excel 2010 和 OriginPro 8 作圖,運用 Design-Expert 8.0 建立響應(yīng)面模型,優(yōu)化試驗結(jié)果的 參數(shù),作統(tǒng)計分析。
2 結(jié)果與分析
在一定范圍內(nèi),茶多糖提取得率受到提取次數(shù) 較大的影響,提取次數(shù)越多,茶多糖提取得率越高。 提取 1 次與 2 次相比,提取得率明顯升高,當(dāng)提取 次數(shù)達到 3 次時,茶多糖得率達到 4.24%,所以,提 取次數(shù)的增加可以較為有效地增加茶多糖的提取 得率。當(dāng)提取次數(shù)繼續(xù)增加, 達到 3 次或 4 次時,提取得率的升高速度逐漸變 慢。從實際生產(chǎn)成本考慮,提取次數(shù)每增加一次就 會引起人力、物力等生產(chǎn)成本的急劇增加,因此,提 取 3 次為較優(yōu)水平,可進行下一步優(yōu)化分析。回歸方程中 C 對白茶多糖 提取得率的影響極顯著,C2 對提取得率影響顯著, 其他不顯著,表明相對于料液比跟提取時間,提取 次數(shù)(C)對白茶多糖提取得率影響最大。根據(jù)方程 各變量系數(shù)的大小可知,3 個因素中對提取得率 的影響程度最大的是提取次數(shù)(C),其次是料液比 (A)和超聲時間(B)。以白茶多糖提取得率為響應(yīng) 值建立的試驗?zāi)P筒町愶@著(P=0.022 3),而失擬 項 P=0.464 7>0.05,F(xiàn) 檢驗結(jié)果為不顯著,表明 本模型對試驗擬合度較好。二元回歸方程顯著,可 以較好確定各單因素與響應(yīng)值之間的關(guān)系。因此, 白茶多糖提取的最佳優(yōu)化工藝可利用該方程進行確定。
3 結(jié)論與討論
白茶中茶多糖的高效提取對于茶多糖功能的 研究具有重要的意義。本試驗研究料液比、超聲時 間和提取次數(shù)與茶多糖提取得率之間的相互作用。 基于單因素試驗結(jié)果,利用響應(yīng)面法優(yōu)化提取工 藝。綜合考慮提取的有效性和茶多糖的穩(wěn)定性,在 研究中超聲時間選取 90 min 為較優(yōu)水平。通過響 應(yīng)面分析的方法最終確定最佳提取工藝為:料液比 1∶62(g/mL),超聲時間 94 min,提取次數(shù) 3 次;以 此工藝提取茶多糖,得率預(yù)測值為 9.7%。在最佳條 件下重復(fù) 3 次,最終取均值 9.5%,與模型預(yù)測值僅 相差 0.2 百分點??梢娺x擇響應(yīng)面試驗優(yōu)化得到的 提取工藝參數(shù)在準(zhǔn)確度和可靠性上都較高,有較好的實用價值。
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