端午茶凉茶的制备及抗氧化活性研究硕士学位论文

密级公开中图分类号TS2724全日制非全日制硕士学位论文（专业学位）论文题目端午茶凉茶的制备及抗氧化活性研究浙江工商大学硕士学位论文I端午茶凉茶的制备及抗氧化活性研究摘要端午茶是浙江松阳地区的一种传统百草茶，其主要功能性成分有黄酮、氨基酸、微量元素等。本文以传统端午茶为基础开发端午茶凉茶饮料,对端午茶凉茶的制备工艺,储藏稳定性,营养成分和凉茶的体外抗氧化活性进行研究,为端午茶凉茶的工厂化生产提供一定的理论依据和实践指导。通过单因素实验对端午茶凉茶的热水浸提工艺进行研究，考察浸提时间、浸提温度、液料比、浸提次数对端午茶凉茶黄酮提取率的影响，并应用响应面法对端午茶凉茶浸提工艺进一步优化。单因素实验表明浸提时间、温度、液料比对黄酮提取率有显著影响，浸提次数对黄酮提取率的影响不显著，得到的端午茶凉茶较优浸提条件为浸提时间60MIN,浸提温度85，液料比301，一次浸提条件下端午茶黄酮提取率为181。响应面法研究表明浸提时间和温度对黄酮提取率交互作用显著，浸提时间与液料比，浸提温度与液料比的交互作用均不显著，优化后的最佳浸提条件为浸提时间65MIN,浸提温度81，液料比321，一次浸提条件下端午茶凉茶黄酮提取率为189，黄酮提取率较单因素最佳浸提工艺提高了44。比较研究CD包埋法、树脂吸附法、活性炭吸附法对端午茶凉茶苦涩味的脱除效果，发现CD包埋法和树脂吸附法可用于端午茶苦涩味脱除，10CD可有效去除端午茶苦涩味，且不影响黄酮含量，08HB801树脂对端午茶苦涩味去除明显，黄酮损失率为浙江工商大学硕士学位论文II298。采用模糊评判法，对CD包埋法、树脂吸附法脱除效果进行进一步综合评判，发现CD包埋法综合感官得分优于树脂吸附法，80下添加10CD对端午茶包埋10MIN可达到工艺需求。采用正交试验研究确定端午茶凉茶最佳调配工艺为蔗糖添加量为3，甘草添加量为20，CD添加量为10，此条件下凉茶感官评分为956，凉茶特有风味明显，甜度适中，稍带苦味，无涩味。通过温度加速试验，考察25、37、50储藏条件下，黄酮含量、褐变值、PH值、澄清度、可溶性固形物的储藏稳定性，应用阿仑尼乌斯方程，找到基于温度影响下端午茶凉茶黄酮含量变化的速率公式。结果表明端午茶凉茶黄酮含量随储藏温度和储藏时间变化呈负相关，不同温度储藏35天，黄酮损失率小于30，25下黄酮含量损失率小于15，黄酮含量变化遵循一级动力学模型,活化能为245KJ/MOL,阿伦尼乌斯方程为；褐变值50864129LNTKA420ABS随储藏温度和时间延长而增大，其变化遵循零级反应动力学模型,活化能为165KJ/MOL。其他理化指标澄清度、PH、可溶性固形物等受温度影响不大，不同温度储藏90天后与储藏前变化极小；微生物指标在不同温度储藏条件下储藏60天，均在安全限值范围内。通过氨基酸自动分析仪对端午茶凉茶中的氨基酸成分进行分析，结果表明端午茶凉茶固体生品中氨基酸含量丰富，氨基酸含量为658G/100G，含17种氨基酸，其中必需氨基酸7种，占氨基酸总量的342；成品凉茶中氨基酸总量为2042G/ML，含14种氨基酸，其中必需氨基酸5种，占氨基酸总量的49。通过ICPAES对端午茶的微量元素进行分析，结果表明端午浙江工商大学硕士学位论文III茶固体生品和凉茶成品中FE、CU、MN、ZN微量元素含量较为丰富，生品和凉茶成品中均未检出有毒元素AS、CD、PB。利用DPPH自由基清除实验和FRAP还原实验考察端午茶凉茶及市面上销售的其他11种凉茶的抗氧化活性。结果显示两种抗氧化体系中，12种凉茶都表现出一定的抗氧化能力，端午茶凉茶抗氧化活性较优。12种凉茶黄酮、多酚含量不一，黄酮含量在00780607MG/ML之间，端午茶凉茶黄酮含量为0594MG/ML,仅低于测试凉茶K。多酚含量在5452434G/ML之间，端午茶凉茶多酚含量居所选测试凉茶之首。对黄酮含量与多酚含量PEARSON相关性分析表明黄酮含量与多酚含量高度相关，相关系数为0954。对12种凉茶抗氧化物质与DPPH自由基清除率、FRAP值的PEARSON相关性分析表明黄酮含量、多酚含量与DPPH自由基清除率和FRAP值呈显著相关，其中黄酮含量与DPPH自由基清除率和FRAP值相关性高于多酚。关键词端午茶,凉茶,黄酮,工艺,储藏稳定性，抗氧化活性浙江工商大学硕士学位论文IV浙江工商大学硕士学位论文IVSTUDYONPREPARATIONOFDUANWUCHAHERBALTEAANDANTIOXIDANTACTIVITYABSTRACTDUANWUCHAISATRADITIONALHERBALTEAINSONGYANG,ZHEJIANGITSMAINFUNCTIONALCOMPONENTSAREFLAVONOIDS,AMINOACIDS,TRACEELEMENTS,ETCINTHISPAPER,AHERBALTEABEVERAGEWASDEVELOPEDBASEDONTHETRADITIONALFORMULAOFDUANWUCHA,THEPREPARATIONTECHNOLOGY,STORAGESTABILITY,NUTRITION,ANDINVITROANTIOXIDANTACTIVITYOFTHEHERBALTEAWEREINVESTIGATEDTOPROVIDEATHEORETICALBASISANDPRACTICALGUIDANCEFORTHEFACTORYPRODUCTIONOFDUANWUCHAHERBALTEASINGLEFACTOREXPERIMENTWASAPPLIEDTOSTUDYTHEINFLUENCEOFEXTRACTIONTIME,EXTRACTIONTEMPERATURE,LIQUIDTOSOLIDRATIO,EXTRACTIONTIMESONTHEEXTRACTIONRATEOFFLAVONOIDSOFDUANWUCHAHERBALTEATHEN,RESPONSESURFACEMETHODOLOGYWASUSEDTOFURTHEROPTIMIZETHEEXTRACTIONPROCESSBASEDONTHERESULTSOFSINGLEFACTOREXPERIMENTSINGLEFACTOREXPERIMENTSHOWEDTHATEXTRACTIONTIME,TEMPERATURE,ANDLIQUIDTO浙江工商大学硕士学位论文VSOLIDRATIOHADASIGNIFICANTEFFECTONTHEEXTRACTIONRATEOFFLAVONOIDS,WHILEEXTRACTIONTIMESHADLITTLEEFFECTONEXTRACTIONRATEOFFLAVONOIDS,THEOPTIMUMEXTRACTIONCONDITIONSOBTAINEDFROMSINGLEFACTOREXPERIMENTWEREEXTRACTIONTIME60MIN,EXTRACTIONTEMPERATURE85,LIQUIDTOSOLIDRATIO301,THEEXTRACTIONRATEOFFLAVONOIDSWAS181INPRIMARYEXTRACTIONCONDITIONSRESPONSESURFACEMETHODOLOGYSTUDYSHOWEDTHATEXTRACTIONTIMEANDTEMPERATUREHADSIGNIFICANTINTERACTIONEFFECTONEXTRACTIONRATEOFFLAVONOIDS,WHILETHEINTERACTIONEFFECTOFEXTRACTIONTIMEANDLIQUIDTOSOLIDRATIO,EXTRACTIONTEMPERATUREANDLIQUIDTOSOLIDRATIOWERENOTSIGNIFICANT,THEOPTIMUMEXTRACTIONCONDITIONSOBTAINEDFROMRESPONSESURFACEMETHODOLOGYWEREEXTRACTIONTIME65MIN,EXTRACTIONTEMPERATURE81,LIQUIDTOSOLIDRATIO321,ANDTHEEXTRACTIONRATEOFFLAVONOIDSWAS189,WHICHWAS44HIGHERTHANTHERESULTSOFTHESINGLEFACTOREXPERIMENTTHEEXTRACTINGHERBALTEAWASTREATEDWITHCYCLODEXTRIN,HB801RESIN,ANDACTIVATEDCARBONTOREMOVETHEBITTERANDDRYTASTERESULTSSHOWEDTHATCYCLODEXTRINANDHB801RESINCOULDBEUSEDTOREMOVETHEBITTERANDDYETASTE,10CDCANEFFECTIVELYREMOVETHEBITTERANDDRYTASTE,WITHOUTAFFECTINGTHEFLAVONOIDSCONTENT,AND08HB801RESINSHOWEDAREMARKABLEREMOVALEFFECTSOFTHEBITTERANDDRYTASTEWITHA298LOSSOFTHEFLAVONOIDSCONTENTTHECOMPREHENSIVEREMOVALEFFECTSOFCYCLODEXTRINANDRESINWEREFURTHEREVALUATEDBYFUZZYEVALUATION浙江工商大学硕士学位论文VIMETHODANDEXHIBITEDTHATTHEHERBALTEATREATEDWITHCYCLODEXTRINHADABETTERSENSORYSCORETHANRESIN,THEPROCESSREQUIREMENTSCANBEACHIEVEDBYADDING10CYCLODEXTRINUNDER80FOR10MINTHEOPTIMUMBLENDINGPROCESSOBTAINEDFROMORTHOGONALTESTWAS3SUCROSE,20GLYCYRRHIZA,AND10CD,THEHERBALTEAOBTAINEDUNDERTHECONDITIONSHADTHEFOLLOWINGCHARACTERISTICAHIGHSENSORYSCORE956,ANUNIQUEREMARKABLEHERBALTEAFLAVOR,MODERATESWEETNESS,SLIGHTLYBITTER,ANDNOASTRINGENCYTHEVARIATIONOFFLAVONOIDS,BROWNINGDEGREE,PH,CLARITY,ANDSOLUBLESOLIDSOVERTIMEWASSTUDIEDBYACCELERATEDTESTUNDER25,37,50STORAGECONDITIONSTHEN,THEARRHENIUSMODELWASAPPLIEDTOINVESTIGATETHERATEFORMULAOFFLAVONOIDSCONTENTUNDERTHEINFLUENCEOFTEMPERATURERESULTSSHOWEDTHATTHEFLAVONOIDSSHOWEDANEGATIVELYCORRELATEDWITHTHESTORAGETEMPERATUREANDTIME,THEVARIATIONOFFLAVONOIDSFOLLOWEDTHEFIRSTKINETICMODEL,THEACTIVATIONENERGYEAWAS245KJ/MOL，THEARRHENIUSEQUATIONWASAFTER3550864129LNTKDAYSSTORAGE,THELOSSRATEOFFLAVONOIDSWASLESSTHAN30UNDERDIFFERENTTEMPERATURES,ANDLESSTHAN15UNDER25STORAGETEMPERATURETHEBROWNINGDEGREEA420ABSINCREASEDWITHTHEEXTENSIONOFSTORAGETIMEANDTEMPERATURE,THEVARIATIONOFBROWNINGDEGREEFOLLOWEDZEROORDERKINETICSANDTHEACTIVATIONENERGYEAWAS165KJ/MOLCLARITY,PH,ANDSOLUBLESOLIDSWITHASLIGHTCHANGEAFTER90DAYSSTORAGE,DEMONSTRATED浙江工商大学硕士学位论文VIITHATTEMPERATUREHASALITTLEEFFECTONTHECLARITY,PH,SOLUBLESOLIDSMICROBIALINDICATORSWEREINTHESAFETYLIMITSAFTER60DAYSSTORAGEAMINOACIDCOMPOSITIONWASSTUDIEDBYAUTOMATICAMINOACIDANALYZERRESULTSSHOWEDTHATSOLIDRAWDUANWUCHACONTAINED17KINDSOFAMINOACIDS,INCLUDING7KINDSOFESSENTIALAMINOACIDS,TOTALAMINOACIDSCONTENTWAS658G/100G,THEESSENTIALAMINOACIDSCONTENTACCOUNTINGFOR342OFTHETOTALAMINOACIDSCONTENTTHEHERBALTEACONTAINED14KINDSOFAMINOACIDS,INCLUDING5KINDSOFESSENTIALAMINOACIDS,TOTALAMINOACIDSCONTENTWAS2042G/ML,THEESSENTIALAMINOACIDSCONTENTACCOUNTINGFOR49OFTOTALAMINOACIDSCONTENTTHETRACEELEMENTSWASANALYZEDBYICPAES,RESULTSSHOWEDTHATDUANWUCHAWASRICHINFE,CU,MN,ZN,THETOXICMETALSAS,CD,PBWERENOTDETECTEDINBOTHRAWANDHERBALTEADUANWUCHAHERBALTEAANDOTHER11KINDSOFHERBALTEAPURCHASEDFROMTHEMARKETWEREASSESSEDFORTHEIRDPPHRADICALSCAVENGINGACTIVITYANDFE3REDUCINGPOWERRESULTSINDICATEDTHATALLTHE12KINDSOFHERBALTEAHADACERTAINANTIOXIDANTACTIVITYINTHESTUDYINGANTIOXIDANTEVALUATIONSYSTEMS,ANDDUANWUCHAHERBALTEASHOWEDABETTERANTIOXIDANTACTIVITYAMONGTHESTUDYINGHERBALTEASTHECONTENTSOFFLAVONOIDSOF12KINDSOFHERBALTEAVARIEDFROM0078MG/MLTO0607MG/ML,THECONTENTSOFPOLYPHENOLVARIEDFROM545G/MLTO2434G/ML,THEFLAVONOIDSOFDUANWUCHAHERBALTEAWAS0594MG/ML,浙江工商大学硕士学位论文VIIIONLYLESSTHANKHERBALTEA,WHILETHEPOLYPHENOLCONTENTSOFDUANWUCHAHERBALTEAWASHIGHESTAMONGTHE12KINDSHERBALTEATHEPEARSONCORRELATIONANALYSISSHOWEDTHATTHEFLAVONOIDSANDPOLYPHENOLCONTENTSWASHIGHLYCORRELATED,THECORRELATIONCOEFFICIENTWAS0954THECORRELATIONANALYSISOFANTIOXIDANTSWITHTHEDPPHRADICALSCAVENGING,FRAPVALUESHOWEDTHATTHEREWASASIGNIFICANTCORRELATIONBETWEENFLAVONOIDSCONTENT,POLYPHENOLCONTENTANDDPPHRADICALSCAVENGING,FRAPVALUETHECORRELATIONCOEFFICIENTBETWEENFLAVONOIDSCONTENTANDDPPHRADICALSCAVENGING,FRAPVALUEWASHIGHERTHANPOLYPHENOLCONTENTKEYWORDSDUANWUCHAHERBALTEAFLAVONOIDSTECHNOLOGYSTORAGESTABILITYANTIOXIDANTACTIVITY浙江工商大学硕士学位论文IX目录第1章引言111凉茶简介112端午茶概述113黄酮类化合物及其生理活性214凉茶加工中的关键技术3141浸提3142苦涩味脱除41421环糊精包埋51422吸附法615立题背景和意义616本课题的主要研究内容7第2章端午茶凉茶制备工艺研究821实验材料与设备8211实验材料8212实验仪器与设备822实验方法9221端午茶凉茶加工工艺流程9222端午茶凉茶黄酮含量测定92221NANO2ALNO33NAOH法测定原理92222芦丁标准曲线的绘制92223样品黄酮含量的测定及提取率计算102224精密度实验102225加标回收实验10223端午茶凉茶最佳浸提条件测定102231时间的影响102232温度的影响102233液料比的影响11浙江工商大学硕士学位论文X2234浸提次数的影响112235响应面法优化端午茶浸提实验11224端午茶凉茶苦涩味脱除工艺112241CD，树脂，活性炭添加量的确定112242模糊评判法确定最佳苦涩味脱除方法122243黄酮含量测定12225端午茶凉茶调配工艺132251正交试验优化端午茶凉茶口感132252感官评分1323结果与讨论13231端午茶凉茶黄酮测定结果132311芦丁标准曲线132312精密度实验结果142313加标回收率实验14232端午茶凉茶单因素浸提实验结果142321时间的影响142322温度的影响152323液料比的影响162324浸提次数的影响16233响应面优化浸提实验结果172331分析因素选择及分析方法172332模型建立及显著性分析182333浸提工艺的响应面分析与优化192334浸提工艺的确定21234端午茶凉茶苦涩味脱除方法的确定222341CD添加量确定222342树脂用量确定222343活性炭添加量的确定222344不同苦涩味脱除方法比较23浙江工商大学硕士学位论文XI2345模糊评判法筛选最佳凉茶苦涩脱除方法23235端午茶凉茶调配实验结果252351正交因素水平设计252352正交试验结果及分析2624本章小结28第3章端午茶凉茶储藏稳定性研究2931实验材料与设备29311实验材料29312实验仪器与设备2932实验方法30321端午茶凉茶储藏实验303211端午茶凉茶制备303212储藏实验设计30322黄酮含量测定30323褐变值测定30324澄清度测定31325PH测定31326可溶性固形物含量测定31327微生物指标测定31328反应动力学模型3133结果与讨论32331温度对黄酮含量的影响32332不同储藏温度黄酮含量变化动力学模拟33333温度对褐变值的影响35334不同温度储藏期间端午茶凉茶其他指标变化36335端午茶凉茶储藏90天后感官质量3634本章小结37第4章端午茶凉茶营养指标研究3841实验材料与设备38浙江工商大学硕士学位论文XII411实验材料38412实验仪器与设备3842实验方法39421端午茶氨基酸成分分析394211样品前处理394212氨基酸分析仪分析条件39422端午茶凉茶微量元素ICPAES分析394221样品前处理394222ICPAES分析条件4043结果与分析40431端午茶凉茶氨基酸分析结果40432端午茶凉茶微量元素分析结果4144本章小结43第5章凉茶体外抗氧化活性研究4451实验材料与设备44511实验材料44512实验仪器与设备4552实验方法45521黄酮含量测定45522含糖量对黄酮含量测定的干扰45523多酚含量测定455231原理455232没食子酸标准曲线绘制455223测定46524DPPH自由基的清除实验46524101MMOL/LDPPH溶液的配制465242测定46525FRAP实验465251TPTZ工作液的配制46浙江工商大学硕士学位论文XIII5252FESO4标准曲线的绘制475253测定4753结果与分析47531黄酮含量测定干扰实验47532没食子酸标准曲线48533FESO4标准曲线48534不同凉茶主要抗氧化物质含量与抗氧化活性比较4954本章小结51第6章结论52参考文献54攻读硕士期间科研成果简介63致谢64独创性声明65关于论文使用授权的说明65浙江工商大学硕士学位论文1第1章引言11凉茶简介凉茶,是保健茶、药茶的一种，最早是以茶叶为原料，为了增强凉茶的清热生津的作用，在饮用的过程中逐渐加入一些中草药，到了现在，凉茶虽有茶之名，却无茶之实，基本上都由一些中草药配伍而成，凉茶的概念也不断延伸，目前只要能起到清热解毒、祛湿消暑、提神醒脑、生津止渴等功效的产品，都被定义为凉茶1。广东人喜欢喝凉茶，广东凉茶也最为人所熟知。这与当地人的饮食习惯和生活作息密切相关，再加上广东属地区属于典型的亚热带气候，身体容易产生“热气”，因此促生了一系列具有祛湿消暑功效的凉茶饮料，其中最为有名的就是王老吉、和其正、邓老、白云山、黄振龙凉茶等。在我国南方福建、广西、江浙一带地区的人们也有夏、秋季节饮用凉茶的习惯。目前，凉茶已成为宴席、吃火锅、烘烤时的必备饮料，市场上的凉茶品牌多达30多种。凉茶文化和凉茶产业不断壮大，2005年底，凉茶成功入选“国家非物质文化遗产”名录，同时凉茶市场不断壮大，2006年，凉茶销量超过可口可乐在中国大陆的销售总量，并在2007年首次突破600万吨，产品远销美国、英国、法国、加拿大、德国等近20多个国家。2010年，中国凉茶销售总量达2500万吨，超过可口可乐在全球的销量，其中出口800多万吨，美国是主要的出口国。由此可见，中国凉茶已经发展为一种现代化、全球化的大众饮品2。12端午茶概述端午茶，是浙江松阳地区的特有的百草茶，2009年列为浙江省第三批非物质文化遗产。松阳端午茶的形成有着其丰富的历史文化背景，松阳的农耕文化起源于远古的新石器时代，作为这种原始的农耕文化中的一个重大进步，松阳祖先们开始识别并利用能治疗疾病的野生药材。此外，松阳端午茶的产生也得益于其得天独厚的自然条件，松阳地处浙西南山区，在松阳全县1400多平方千米的土地上分布着大量的药草，为端午茶的制作提供了丰富的物质资源。松阳浙江工商大学硕士学位论文2地处山区，交通不便，在长期的实践中，松阳人学会了自采草药防治疾病的本领。端午茶作为家常备用的草药，既作日常饮料，也可防病治病。传统的端午茶制作十分重视采集时间，一般都集中在端午节那天，此茶被称为端午茶也是缘于此。传说端午节那天为天医星临空，草药治病性极灵，松阳人还有端午日晒茶的习俗，暗合药王孙思邈端午日晒药之典故3。长期的饮用历史形成了端午茶独特的配方，端午茶以藿香、白茅根、桑叶、蒲公英、淡竹叶、金银花、鱼腥草、车前草等二十余种中草药配伍而成，具有祛湿散风，清热消炎，祛积消食等功效。目前，市面上存在的端午茶产品以仙人源百家端午茶为主，主要以盒装茶叶产品的形式，在上海、杭州等地以专卖店的形式销售，销售成本高，渠道窄，且产品价格偏高，传统端午茶冲泡后涩口，苦味偏重，不符合大众消费需求，一定程度上限制了端午茶产业的发展。对端午茶进行深加工，开发端午茶凉茶饮料，成为解决端午茶产业发展瓶颈的必然选择。13黄酮类化合物及其生理活性黄酮类化合物泛指以2苯基色原酮为母核而衍生的一系列化合物，其基本结构为按C环三碳链的氧化程度和B环连接位置差异，可将天然黄酮化合物分为黄酮类，黄酮醇类，黄烷酮类，黄烷酮醇类，异黄酮类，查尔酮类，二氢查尔酮类，噢弄类，花色素类等4。黄酮类化合物在植物界分布很广，多分布于维管束植物中5，作为植物的次级代谢产物，在植物体内主要以糖苷类的形式存在，少量以游离状态存在。大量文献证明，黄酮类化合物是许多药用植物的主要功能性成分，具有抗氧化，抗菌消炎，抗病毒，抗癌，抗辐射，抗凝血，抗糖尿病并发症，防止动脉粥样硬化，预防心血管疾病、抑制高血压高血脂等功效6，黄酮类化合物的抗氧化活性是这些药理作用的基础79。黄酮类化合物的强抗氧化能力来源于其有效的自由基清除能力和金属螯合能力1012。其抗氧化机理主要有以下几个方面浙江工商大学硕士学位论文31、减少氧自由基产生的可能性，作用于自由基引发阶段。黄酮类化合物中含有的酚羟基，可作为氢供体与多种活性氧反应，将其转化为活性低的3O2。2、阻断自由基链的传递过程。生成的自由基，在黄酮作用下转化为稳定的半醌式自由基，阻断自由基链式反应，此外，黄酮类化合物还可以经由单电子转移方式直接清除OH和O2等。3、抑制与自由基有关的酶的活性。黄酮类物质对一些酶的抑制作用源于其酚羟基结构，黄酮在疏水键牵引下靠近酶分子表面，然后进入酶的疏水袋，通过多点氢键结合使酶活性降低或丧失。4、络合与诱导氧化反应的相关的过渡金属离子。金属离子可与黄酮类物质相邻的羟基或羰基上的氧原子配位形成螯合物，邻苯二酚羟基结构以氧负离子的形式螯合金属离子，降低金属离子对氧化反应的催化作用。端午茶由金银花，淡竹叶，桑叶、蒲公英、鱼腥草、车前草等配伍而成，黄酮类化合物含量丰富1320。14凉茶加工中的关键技术141浸提凉茶是中国特有的植物饮料，一般由多种中草药配伍而成，中草药中的功效成分通过浸提工序由固相转入液相。浸提是凉茶加工中的重要步骤之一，通过有效控制浸提工艺参数，可最大限度的提高凉茶中有效成分和减小有害成分含量。中草药浸出体系由水或醇溶剂、可溶性物质溶质）和中草药固体固相）3种组分组成。溶质由固相转入溶剂之中，一般分为三个步骤一、溶质由溶质主体传递至固相内部，溶质溶解；二、溶解的溶质由固相内部扩散至表面；三、溶质从固相表面通过液膜扩散进入溶剂主体。通常浸提的速率取决于步骤二，即内部扩散是浸提工艺的速控步骤21。功效成分的浸提，主要依据被浸提功效成分的性质及共存杂质，确定合适的浸提方法。常见的浸提方法有热水浸提法、醇提法、蒸汽煮渍法、超声、微波辅助浸提法等2122。黄酮类化合物是中草药中主要的活性成分，中草药不同组织中黄酮类化合物存在的状态不同。浙江工商大学硕士学位论文4在花、叶、果实中黄酮主要以糖苷类形式存在，而在根部等坚硬的组织中，则多以非苷类游离形式存在22。对于黄酮类物质的糖苷类物质，常选用极性较大的溶剂；而对于苷元成分的浸提，宜使用极性较小的溶剂23。端午茶的原料主要为植物的花金银花、叶淡竹叶、桑叶、车前草、鱼腥草或果实，这类原料中多含极性较大的黄酮苷类，一般选用极性较大且成本低的水浸提。为了比较方便的去除伴存的叶绿素等杂质，减少后续过滤困难，多用热水浸提。凉茶饮料的口感、色泽、风味、营养指标等品质特征取决于浸提过程中可溶性浸出物的一系列物理化学变化，而此变化与原料质量、浸提用水、温度、时间、液料比、浸提次数等相关。水中的金属含量和酸碱性将影响浸出物质量，其原因在于水中存在的CA2、MG2等金属离子可与浸出物中的蛋白质、多酚类物质发生疏水作用而形成沉淀。酸碱性可影响内含物如黄酮、多酚、蛋白质等的存在状态，进而影响其稳定性。ZHOU等24研究表明，去离子水因其金属离子含量低且呈弱酸性，得到的浸提物中酚类物质含量最高。温度主要影响浸提效率和营养物质稳定性。增加温度，可增大可溶性物质的溶解度和扩散系数，提高浸提速率；且适当升温，可破坏酶结构，使蛋白质凝固，提高浸出物稳定性；但是，温度过高，会导致部分热敏性物质损失，杂质含量提高，影响浸出物品质和增大后续过滤压力。目前,多采用高温浸提，浸出温度一般控制在6010025。宋照军等26发现，90浸提条件下的金银花，菊花，甘草复合凉茶的固形物含量最高，胡月英等27对菊花浸提条件研究发现，菊花粉碎后在85浸提条件下氨基酸含量最大。浸提时间与浸提温度有关，一般温度高浸提时间短，温度低浸提时间长，热水浸提，时间一般为13H22。142苦涩味脱除苦味分布广泛且阈值极低，0005的喹宁就可以品尝出苦味来。苦味药材在中草药中所占的比例较高,其中寒凉药材中苦味药材占648,平性和温热药材中苦味药材分别占387和32728。苦味往往很难被消费者所接受，但苦味在饮食和身体机理调节上又不可缺少。美国测试与材料学会29将涩味定义为口腔上皮细胞暴露在单宁或者明矾溶液中所产生的收缩、起皱的复合感觉。涩味可由多种口腔化学刺激而引起，包括简单酚和多酚3031，中草药的涩味物质浙江工商大学硕士学位论文5主要是一些水溶性单宁，分子量一般在5003000DA之间。这些小分子的单宁物质与唾液蛋白质相互作用形成不沉淀的复合物，或通过特有的1,2羟基或1,2,3羟基结构与蛋白质铰链，从而产生涩味32。中草药制得的食品中的苦味物质，主要含有黄酮类、多酚类、萜类等，其大多具有多羟基结构，具有抗氧化，抗菌消炎，抗病毒，抗癌，抗辐射，抗凝血，抗糖尿病并发症，防止动脉粥样硬化，预防心血管疾病、抑制高血压高血脂等功效，被称为植物性营养素，日益受到人们亲睐。所以，选择适宜的苦涩味脱除方法，既不影响功效物质含量又能包埋苦涩味，达到口感需求，显得十分重要。食品加工中最常用的苦涩味脱除技术有包埋法，吸附法。1421环糊精包埋环状糊精BETACYCLODEXTRIN，简写CD是由7个葡萄糖分子以1,4糖苷键连接，形成中空圆筒立体结构。CD的中空结构中由C1、C4和C5的氢形成一个疏水区；C6伯羟基位于分子外侧上端，C2和C3仲羟基位于下端，从而使分子外腔具有一定的亲水性33。环糊精因其特有的疏水性内腔和亲水性外腔而广泛应用于食品、药品中苦涩味等异味的包埋。环糊精可通过疏水性内腔包裹不利的风味物质进而阻止其与味蕾作用或者通过与味蕾的苦味受体GATEKEEPER蛋白相互作用并将其麻痹而达到苦味脱除的效果33,34。CD包埋法的优点主要体现在1、掩盖口感差的功效成分对感官的不良刺激，改善风味；2、降低易挥发性成分的损失；3、提高疏水性物质的溶解度，抑制其在溶液中沉淀。王琦等35研究云南凤尾茶复合保健凉茶发现，添加04环糊精煮沸1MIN即可有效的降低苦涩味。邹宇晓等36在研制澄清型苦瓜凉茶时发现，添加0608环糊精可有效掩盖苦瓜的苦味，同时还可以促进水溶性差活性成分溶解，提高澄清度，达到改善口感和保留功效成分双重作用。叶文峰等37利用环糊精用于红薯叶果汁的脱苦，添加量为06时，既可达到脱苦效果且最大限度的保留了黄酮功效成分。杨敏等38采用果肉预煮协同环糊精包埋脱苦,有效的掩盖了柚子果汁的苦味。徐志红等39研究环糊精对黄酮的包合作用并将其应用于银杏黄酮提取，其结果表明添加环糊精后的黄酮提取率是传统水浸法的171，醇提法的114。张鹏等40添加004的环糊精用于金桔酒的脱苦，效果明显。浙江工商大学硕士学位论文61422吸附法常用的吸附剂有大孔树脂、活性炭、硅藻土、壳聚糖、明胶等。树脂吸附法因具有比表面大，物理化学稳定性好，可解吸再生等优点而被广泛应用41。高彦祥等42研究表明Y7型大孔吸附树脂用于橙汁脱苦效果最佳，静态吸附6H柚皮苷、柠檬苦素吸附去除率达100。邢建荣等43添加10HZ树脂对胡柚汁的柚皮甙和柠檬苦素进行脱除，40下处理25MIN，脱除率为646和767。刘伟44应用LX900树脂对酸橙汁吸附脱苦研究，表明树脂吸附脱苦可使酸橙中的苦味物质降到阈值附近，但同时对酸橙汁的类胡萝卜素、总酸、维生素C损失较大，损失率都在15以上。这与树脂特有的吸附作用有关，树脂主要通过范德华力、疏水相互作用等物理作用对苦味物质进行吸附去除，脱苦的同时可能会一定程度上造成其他营养成分的损失。赵天瑞等45，使用04活性炭处理柠檬汁45MIN，发现对柠檬苦素脱除率达639，颜色和风味保持良好。杨文侠等46将活性炭用于脐橙果酒的脱苦，活性炭的使用量为果酒03时效果最佳，继续增加活性炭用量，原酒风味变淡，香气成分减少。其他脱苦涩方法还有酶解法、新地奥明抑制脱苦法、添加矫味剂法、超临界C02脱苦、膜技术脱苦等4751。15立题背景和意义目前，凉茶文化和凉茶产业不断壮大，凉茶已经发展成一种现代化、大众化的饮料。端午茶作为浙江地区的传统保健茶饮，虽已列入浙江省非物质文化遗产加以保护，但端午茶传统的茶叶产品形式的定位和销售方式，价格高，销售渠道窄，很难被大众所认知，限制了端午茶产业的发展。开发端午茶凉茶饮料，一可突破端午茶生产瓶颈，扩大端午茶产业，带动当地经济发展；二来也可宣扬传统松阳文化，提高松阳端午茶的知名度。虽然凉茶市场份额日益增大，凉茶产品层出不穷，但对凉茶的研究主要集中在配方的研制和口感的调配，对凉茶的营养指标如氨基酸、微量元素研究较少，对其主要功效物质黄酮类物质在加工和储藏中的变化情况鲜有报导。研究端午茶凉茶制备工艺，并对黄酮含量的加工和储藏稳定性，以及端午茶凉茶浙江工商大学硕士学位论文7氨基酸成分和微量元素以及体外抗氧化活性进行研究，一方面可弥补相关研究领域的空白，丰富凉茶的基础研究，另一方面也可为端午茶凉茶货架期的确定提供一定的理论依据,为端午茶凉茶的工业化生产提供一定的实践指导。16本课题的主要研究内容1采用热水浸提工艺制备端午茶凉茶，考察浸提温度、时间、液料比、浸提次数对端午茶黄酮提取率的影响，采用单因素实验和响应面法优化浸提工艺。2采用包埋和吸附法对端午茶凉茶苦涩味脱除工艺进行研究，并采用模糊评判法筛选最佳苦涩味脱除技术。3采用正交试验对考察甘草、CD、蔗糖用量对端午茶凉茶口感的影响，筛选最佳调配方案。4采用温度加速试验，研究端午茶凉茶黄酮含量、褐变值、PH值、澄清度、可溶性固形物、微生物指标、感官指标随时间的变化情况，应用阿仑尼乌斯公式，找到基于温度影响下端午茶凉茶黄酮变化速率公式，为端午茶凉茶储藏货架期提供一定的理论依据。5采用氨基酸自动分析仪法对端午茶凉茶氨基酸成分、ICPAES法对端午茶凉茶的微量元素进行研究。6采用DPPH法、FRAP法考察端午茶凉茶及市面上其他11种凉茶的体外抗氧化活性，并对黄酮、多酚含量与抗氧化方法的相关性进行研究，为凉茶抗氧化功效作用提供一定的理论依据。浙江工商大学硕士学位论文8浙江工商大学硕士学位论文8第2章端午茶凉茶制备工艺研究传统端午茶由藿香、白茅根、桑叶、蒲公英、淡竹叶、金银花、鱼腥草、车前草等二十多种中草药配伍而成，部分原料不属于药食两用原料。对传统端午茶原料进行规范，去除不属于药食两用原料，并依据中药配伍理论以及口感和功效需求，对原料配比进行优化，得到端午茶的新配方由金银花、淡竹叶、桑叶、车前草、蒲公英、鱼腥草按一定配比组合而成具体配比因涉及企业机密，此处不提供，在新配方基础上研究端午茶凉茶制备工艺。21实验材料与设备211实验材料端午茶原料丽水仙人源农业发展有限公司提供蔗糖市售上海德福糖业有限公司CD食品级孟州市华兴生物化工有限责任公司HB801树脂食品级郑州勤实科技有限公司活性炭AR杭州汇普化工仪器有限公司芦丁标准品中国药品生物制品检定所NA2CO3AR成都市科龙化工试剂厂NANO2AR成都市科龙化工试剂厂ALNO339H2OARAFISHERSCIENTIFICWORLDWIDECOMPANY无水乙醇AR成都市科龙化工试剂厂212实验仪器与设备浙江工商大学硕士学位论文9表21主要实验仪器与设备TABLE21MAININSTRUMENTSANDEQUIPMENTS仪器或设备名称生产厂家UV2550紫外可见分光光度计日本岛津EPPENDORF5804R高速冷冻离心机德国艾本德AL204型电子天平梅特勒托利多仪器有限公司SK5200LH超声波清洗仪昆山市超声仪器有限公司ATAGON1手持糖度计BRIX032日本爱宕DKS12型电热恒温水浴锅上海森信实验仪器有限公司防爆冰箱上海亿思科技有限公司SHZDIII循环水真空泵巩义市英峪予华仪器厂22实验方法221端午茶凉茶加工工艺流程原料处理理热水浸提脱苦工艺调配微滤罐装杀菌冷却成品凉茶图21端午茶凉茶加工工艺流程FIGURE21TECHNOLOGICALPROCESSOFDUANWUCHAHERBALTEA222端午茶凉茶黄酮含量测定2221NANO2ALNO33NAOH法测定原理52,53具有3羟基、4羰基或5羟基、4羰基或邻二酚羟基的黄酮类化合物与NANO2和ALNO33可形成络合物，并在碱性条件下进一步重排,呈现红色，经扫谱发现在500NM处有最大吸收。2222芦丁标准曲线的绘制称取0020G芦丁，置于100ML容量瓶中，用50乙醇溶解定容，作为标准贮备液，其浓度为020MG/ML。吸取00、10、20、40、60、80ML芦丁标准溶液相当于0、02、04、08、16MG芦丁分别置于25ML比色管中，再加5亚浙江工商大学硕士学位论文10硝酸钠溶液10ML，摇匀，放置6MIN；加10硝酸铝溶液10ML，6MIN后加入1MOL/L氢氧化钠溶液10ML，50乙醇定容至25ML，摇匀，放置15MIN后，以零点作参比，用LCM比色皿，在波长500NM处测定吸光度。以含量为横坐标，吸光度为纵坐标，作芦丁标准曲线。2223样品黄酮含量的测定及提取率计算直接吸取2ML样液按2222方法测定样品中黄酮含量，为扣除样品本底颜色的干扰，均以样品空白做参比。黄酮含量由芦丁标准曲线得出。黄酮提取率按此式计算1021MVCY式中Y为黄酮提取率，C1为依据芦丁标准曲线得到的黄酮含量MG/ML，V1为显色时定容体积ML，V2为显色时取样体积ML，V为浸提总体积ML，M为样品质量G。2224精密度实验取等量同一样液5份，按2223方法测定黄酮含量，根据标准曲线计算含量，并计算精密度。2225加标回收实验吸取1ML已知黄酮含量的样品，并加入芦丁标准溶液05、10、15、20、25ML，按所述方法进行测定，平行测定3次，计算加标回收率。223端午茶凉茶最佳浸提条件测定2231时间的影响取一定量端午茶原料，用去离子水清洗23次，以原料干重计，按液料比301加入去离子水，在温度为85下，浸提30、45、60、75、90MIN,用400目滤布过滤，冷却至室温，取滤液在3000RPM下离心5MIN,取上清液，测定黄酮含量，计算黄酮提取率，每组平行三次取平均值。浙江工商大学硕士学位论文112232温度的影响取一定量端午茶原料，用去离子水清洗23次，以原料干重计，按液料比301加入去离子水，分别在45、60、75、85、95下浸提60MIN，用400目滤布过滤，冷却至室温，取滤液在3000RPM下离心5MIN,取上清液，测定黄酮含量，计算黄酮提取率，每组平行三次取平均值。2233液料比的影响取一定量端午茶原料，用去离子水清洗23次，温度85、以原料干重计，控制液料比为201、301、401浸提60MIN,用400目滤布过滤，冷却至室温，取滤液在3000RPM下离心5MIN,取上清液，测定黄酮含量，计算黄酮提取率，每组平行三次取平均值。2234浸提次数的影响取一定量端午茶原料，用去离子水清洗23次，温度85、以原料干重计，按液料比301浸提30MIN，400目滤布过滤，滤渣按第一次浸提原料干重，以液料比151继续浸提30MIN,合并两次滤液，分别取一次浸提，二次浸提，合并两次浸提滤液振荡使其均匀,取适量在3000RPM下离心5MIN,取上清液，测定黄酮含量，计算黄酮提取率，每组平行三次取平均值。2235响应面法优化端午茶浸提实验在单因素得到的较优浸提条件基础上,采用一次浸提工艺,取浸提时间、温度、液料比为自变量，以黄酮提取率为响应值，依据BOXBENHNKEN中心组合试验设计原理，采用三因素三水平响应面法进一步优化端午茶凉茶浸提工艺。224端午茶凉茶苦涩味脱除工艺2241CD，树脂，活性炭添加量的确定取同批次端午茶浸提液100ML，分别加入不同量的CD，HB801树脂，活性炭，常温静置1H，苦涩味脱除效果由苦涩味评分评定。苦涩味评分设五个等级优10，良8，中6，差4，劣2，分值越大，苦涩味越小，效果越佳。浙江工商大学硕士学位论文12苦涩味评分由10名食品专业研究生男女比例为11完成，取平均分表示。2242模糊评判法确定最佳苦涩味脱除方法感官评定包埋、吸附脱除苦涩味的同时，可能会对凉茶的气味和色泽产生一定的影响。因此，本实验采用模糊数学综合评判法筛选最佳苦涩味脱除法,以口感、气味、色泽作为评定指标，采用4级标度法和端午茶凉茶感官质量评定标准表22对不同方法苦涩味脱除后的端午茶凉茶感官指标进行综合评定。品评人员由10名食品专业研究生组成，男女比例为11，依据标准，分别对端午茶凉茶的苦涩味、气味、色泽三项指标进行等级评定，记录品评结果。表22端午茶凉茶感官质量评定标准TABLE22SENSORYEVALUATIONCRITERIAOFDUANWUCHAHERBALTEA感官质量指标及权重质量等级口感40气味30色泽30好4分无苦涩味、无异味中草药气味明显棕褐色，透亮较好3分稍带苦味，无涩味、无异味有中草药气味,无异味棕褐色，色泽稍浅一般2分苦涩味较重，有异味有中草药气味，稍带异味棕褐色，色泽稍暗稍偏浅差1分苦涩味重，与原茶无异、且带异味中草药气味不明显，异味明显棕褐色，色泽暗淡且浅模糊评判评定论域和评语论域的设定因素集（感官质量指标集）U口感U1、气味U2、色泽U3；评语集（感官质量评语集），V好4分、较好3分、一般2分、差1分。权重向量的确定依据各项指标对质量不同影响程度，分配权重因子，口感、气味、色泽权重分别为04、03、03。权重向量为A04，03，03。2243黄酮含量测定浙江工商大学硕士学位论文13参见2223225端午茶凉茶调配工艺2251正交试验优化端午茶凉茶口感对苦涩味脱除后的凉茶,进一步进行口感调配,使其口感更符合大众需求。选取甘草添加量、CD添加量、蔗糖添加量进行三因素三水平实验，按L9（34）（增加一水平空列）正交表设计，以感官评分为评价指标，通过正交试验确定端午茶最佳调配组合。2252感官评分以100分制，对调配后端午茶凉茶口感进行品评，口感越好，分数越高。品评人员由10名食品专业研究生组成，男女比例为11。23结果与讨论231端午茶凉茶黄酮测定结果2311芦丁标准曲线图22芦丁标准曲线FIGURE22STANDARDCURVEOFRUTIN浙江工商大学硕士学位论文14得到标准曲线为Y00116X00056，R209991，在064G/ML范围内线性较好。2312精密度实验结果表23精密度实验结果TABLE23RESULTSOFPRECISIONTEST样品编号12345样品黄酮含量MG/ML0