甜菊草药茶混合物的植物化学特性与感官接受度研究:辣木、马黛茶和洋甘菊的组合分析

时间:2026年1月31日
来源:Beverage Plant Research

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本研究系统评估了南美传统甜草药茶混合物的感官接受度、甜味特性及酚类化合物(PC)的抗氧化潜力。通过单纯形重心设计制备含甜菊(ST)、马黛茶(YM)、洋甘菊(CH)和辣木(MO)的复方浸剂,发现夏季采收的MO浸剂自由基清除活性(IC50低至10.3 μg/mL)显著优于冬季(p < 0.001)。多数复方呈现协同抗氧化效应,但MO:YM与MO:ST:YM存在拮抗作用。总酚含量(58.6–118.6 mg GAE/g DE)与甜菊糖苷(SG)含量呈正相关,感官评价显示ST添加量(0.67–1.0 g/浸剂)对风味接受度无显著影响,但甜味感知受性别和ST消费习惯调控。本研究为开发天然甜味功能性茶饮提供了理论与实验依据。

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引言
"三重边境"地区(阿根廷东北部、巴西南部及巴拉圭东南部)具有悠久的草药茶消费传统。复合马黛茶(yerba mate compuesta)由马黛茶(Ilex paraguariensis)与其他植物材料复配而成,其含有的生物碱和酚类化合物具有生理调节功能。为规避蔗糖添加对健康效应的负面影响,甜菊(Stevia rebaudiana)作为天然甜味剂被广泛应用。南共市技术法规于2012年批准甜菊用作食品原料,其甜味源自甜菊糖苷(SG)如甜菊苷(Stv)、莱鲍迪苷A(RbA)和莱鲍迪苷C(RbC)。洋甘菊(Matricaria chamomilla)和辣木(Moringa oleifera)分别于传统用法和2016年法规批准后被纳入复方,这些植物材料富含植化素且具有文化相关性。本研究通过单纯形重心设计优化复方浸剂,重点分析ST添加对SG回收率、抗氧化化合物溶出及感官接受度的综合影响。
材料与方法
实验采用Sigma-Aldrich等品牌的DPPH•、没食子酸(GA)、AlCl3等试剂,SG标准品通过制备柱色谱纯化(项目16Q1204-IDP)。植物材料包括阿根廷产ST、YM、CH以及冬夏两季采收的MO,样品经粉碎过20目筛后于-20°C避光保存。浸剂制备按2.0g混合物加200mL水煮沸5分钟,依据设计配置单方(ST、MO、YM、CH)、二元(ST:MO等)及三元(MO:ST:YM等)复方。
SG含量通过HPLC-DAD分析,色谱条件为Agilent Zorbax NH2柱(25cm×0.46cm, 5μm),流动相乙腈:水(80:20, v/v),检测波长210nm。抗氧化活性通过DPPH•法测定,计算半数抑制浓度(IC50)。采用表观分数抑制浓度(FIC)指数评估复方相互作用:FIC<0.90为协同,0.90–1.10为相加/无关,>1.10为拮抗。总酚(PC)、单宁(TC)和类黄酮(FC)含量分别通过Folin-Ciocalteu法、PVPP结合法和AlCl3比色法测定,以没食子酸当量(GAE)和槲皮素当量(QE)表示。
感官评价在阿根廷波萨达斯市多个场所开展,350名每月饮用草药茶≥2–3次的消费者参与。样品以50–55°C呈递,采用9点享乐标度评价香气、风味、甜味品质,9点量表评估甜味强度。数据通过RStudio(v4.4.0)和Statgraphics Centurion XVIII进行三因素方差分析及Tukey事后检验。
结果
采收季节影响分析显示,夏季MO浸剂的总固体溶出量(TSE)和自由基清除活性显著优于冬季(p < 0.0001)。TSE范围882.7–1150.0 mg/浸剂(冬采MO:ST最高),IC50为8.1 μg/mL(ST:YM)至78.9 μg/mL(MO:CH),均低于100 μg/mL的活性阈值。白藜芦醇对照IC50为12.4±2.5 μg/mL。FIC分析表明,夏采MO的复方(如MO:ST, FIC=0.66;MO:YM, FIC=0.69)多呈协同效应,而冬采MO的MO:ST(FIC=1.62)和MO:CH(FIC=1.47)为拮抗作用。
植化成分分析中,PC含量以ST最高(118.6±11.9 mg GAE/g DE),MO:CH最低(58.6±3.4 mg GAE/g DE)。TC范围20.3–48.6 mg GAE/g,YM单方最高而MO复方普遍降低。FC含量YM居首(43.6±0.6 mg QE/g DE),CH最低(18.1±0.4 mg QE/g DE)。SG分析显示ST叶片含RbA 10.6%、Stv 5.6%、RbC 1.1%,浸剂中SG含量随ST比例增加而上升,ST单方达378.4±34.7 mg/200mL。
感官评价显示香气评分无组间差异(6.6–6.9),风味评分受性别显著影响(p=0.0193),女性更偏好复方风味。甜味品质受性别(p=0.0280)和ST消费习惯(p=0.0329)共同影响,ST消费者评分更高。甜味强度(4.4–6.1)受复方组成(p<0.0001)和性别(p=0.0006)调控,MO:ST:CH的独特单宁分布(40.7±1.0 mg GAE/g DE)可能导致其最低甜度感知。ST添加量0.67–1.0 g/浸剂被消费者广泛接受。
相关性分析表明,FC与IC50呈负相关(r=-0.69),提示类黄酮为关键抗氧化组分。PC、FC与TSE显著正相关(r>0.75),但PC与抗氧化活性无直接关联,印证了化合物结构特异性对功能的影响。
讨论
复方浸剂的生物活性与感官特性受植物材料来源、采收季节、配伍比例等多因素调控。夏采MO的优越性能可能与光周期调控的次生代谢物积累有关。协同/拮抗效应揭示了植化素间复杂相互作用,如MO:CH的拮抗作用或源于多酚-蛋白质结合导致的活性降低。感官差异印证了化学成分对风味感知的调制作用,单宁、生物碱与SG的互作可能通过味觉受体竞争影响甜味强度。性别与消费习惯对接受的差异化响应,提示产品开发需考虑人群细分。
结论
甜菊草药茶复方可作为天然甜味剂与抗氧化剂的功能性来源。夏采辣木复方表现出最优抗氧化协同效应,感官接受度受性别与消费经验调控。未来需深入解析活性成分互作机制,并开展体内生物利用度研究以验证其健康功效。

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