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國立宜蘭大學食品科學系

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Academic year: 2022

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(1)

國立宜蘭大學食品科學系

Department of Food Science National Ilan University

碩士論文

Master Thesis

探討採摘期對石柿柿葉抗氧化性之影響與柿 葉茶之研製

Study on the antioxidant activities of persimmon leaf by various harvesting periods and developing persimmon leaf

tea

指導教授:余嚴尊 博士

Advisor:Yen-Tsun Yu, Ph. D.

研究生:林書賢 撰

Graduate Student:Shu-Shian Lin

中華民國九十七年七月

(2)
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國立宜蘭大學食品科學系

Department of Food Science National Ilan University

碩士論文

Master Thesis

探討採摘期對石柿柿葉抗氧化性之影響與柿 葉茶之研製

Study on the antioxidant activities of persimmon leaf by various harvesting periods and developing persimmon leaf

tea

指導教授:余嚴尊 博士

Advisor:Yen-Tsun Yu, Ph. D.

研究生:林書賢 撰

Graduate Student:Shu-Shian Lin

中華民國九十七年七月

(4)

Study

on

theantioxidantadivities

of

persimmon

leaf

by various harvdng p e r i d

and

developing persimmon

leaf-

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E-mail

: [email protected]~

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(6)
(7)

謝 誌

在我研究所的研究生涯中,承蒙恩師 余嚴尊老師在這二年來悉心 指導與教誨,並於論文撰寫期間不厭其煩的詳加校閱,在此表達最誠 摯的感謝—老師,謝謝您。另外感謝口試委員:須文宏老師、邱一鳴 老師、翁瑞光老師於百忙之中撥空來審核論文,並提供諸多寶貴意見 使論文得以更臻充實完備,在此致上最誠摯之謝意。

而在研究所的求學期間,感謝黃俊儒老師、林世斌老師及陳莉臻 老師對我的關心、鼓勵與指導,以及好友:妙禎、柏良、家澤、世偲、

定宏、思羽及盈君等人,在實驗上的幫助和生活上的關懷鼓勵,使得 我的研究能順利完成,由衷感激大家的幫助。

最後,我將這本論文獻給我最摯愛的父母、哥哥、妹妹,感謝你 們給予我最大的支持與鼓勵,讓我得以完成學業,僅以此份榮耀與你 們一同分享。

(8)

摘要

本研究係以新竹縣北埔鄉所產之石柿柿葉為原料,採摘期為 2007 年4 月至 10 月並以採隔週採摘方式進行,擬探討不同採摘期之石柿柿 葉抗氧化活性及活性成分含量,確認最佳抗氧化性之石柿柿葉採摘 期。另進一步,探討製作柿葉茶之乾燥溫度、殺菁與揉捻等製程處理 參數對柿葉茶之抗氧化性、理化性質和感官品評之影響。研究結果顯 示在清除DPPH 自由基方面,以 7 月 23 日(PLSu V)採摘之柿葉最佳,

其400 mg/L 甲醇萃取物可達 95.09 %清除能力;在螯合亞鐵離子、還 原力方面及抑制亞麻油酸氧化能力方面,則皆以5 月 30 日(PLSu II)採 摘之柿葉為最佳。不同採摘期石柿柿葉之抗氧化相關活性成分含量,

皆以5 月 30 日(PLSu II)採摘柿葉之總酚、類黃酮及抗壞血酸含量較其 他採摘期為佳,其含量分別為8.27 mg/g、0.60 mg/g 及 2.25 mg/g。

在石柿柿葉茶的乾燥溫度處理,50 oC較 70 oC及 90 oC的乾燥溫度 有較佳之抑制亞麻油酸氧化能力,而其總酚、類黃酮及抗壞血酸含量 亦皆為最高,所以 50 oC 可做為石柿柿葉茶之乾燥溫度。另揉捻和殺 菁製程處理之石柿葉茶總酚、類黃酮及抗壞血酸含量均較不處理為 低。分析不同製程之石柿柿葉茶的理化性質,結果顯示經揉捻(PTR)製 程之柿葉茶湯中可溶性醣、游離胺基酸及單寧含量較高,茶湯顏色 a 和b值較高;殺菁(PTS)製程之之茶湯酸鹼值會較高。在石柿柿葉茶湯 之感官品評中,以揉捻(PTR)製備之茶葉在顏色、酸度及澀度感上,接 受度較高,50 oC 熱風乾燥(PTt50)則有較好的甘味和香氣接受度,就整 體言之,以50 oC 熱風乾燥(PTt50)和揉捻(PTR)製程製備的茶葉最能被 接受。

關鍵字:石柿柿葉、抗氧化、柿葉茶、採摘期

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Abstract

In this research we used persimmon leaves harvested from Hsinchu Peipu as raw materials. The harvesting period was from April to October in 2007, and two weeks a time. We evaluate the antioxidant activity and active component contents of different period persimmon leaves for determining the best harvesting period. On the other hand, we evaluate how drying temperature, steaming and rolling treatment affect the antioxidant activity of the persimmon leaf tea is. The result showed the methanol extracts of persimmon leaves harvested on 23th July (PLSu V) has the best scavenging DPPH free radical ability, performed 95.09% scavenging ability in the 400 mg/L. The methanol extracts of persimmon leaves harvested on 30th May (PLSu II) has the best the ferrous ion chelating ability, the reducing power and inhibition of peroxidation of linoleic acid ability. Antioxidative correlation active component content of persimmon leaf on 30th May harvesting one has the most content of total phenol, total flavonids and the ascorbic acid content is 8.27 mg/g ; 0.60 mg/g ; 2.25 mg/g respectively.

In drying treatment temperature of persimmon leaf tea at 50 oC compares 70 oC or 90 oC show a better inhibition of peroxidation of linoleic acid ability, and with higher total phenol, total flavonids and the ascorbic acid contents. Therefore, 50 oC is suit for persimmon leaf tea drying treatment. Moreover the total phenol, total flavonids and ascorbic acid contents of the persimmon leaves tea treated by rolling and steaming were higher than not one. Moreover physics and chemistry properties of different treatment demonstrated that soluble sugar, amino acid and tannin content of persimmon leaf tea in rolling and 50 oC drying (PTR) is highest, color of different treatment, demonstrated that a and the b value of persimmon leaf tea in rolling and 50 oC drying (PTR); pH of value of persimmon leaf tea in

(10)

persimmon leaf tea in the different treatment, demonstrated that color, acidity and astringent taste of persimmon leaf tea in rolling and 50 oC drying (PTR) is highest, sweetness and aroma of persimmon leaf tea in 50

oC drying (PTt50) is highest, but overall appeareance of persimmon leaf tea in 50 oC drying (PTt50) and rolling and 50 oC drying (PTR) are best.

Keywords:persimmon leaf;antioxidative activity;persimmon leaf tea;

harvesting period

(11)

目錄

摘要...I Abstract ... II

壹、前言... 1

貳、文獻回顧... 2

一、石柿之介紹... 2

(一)品種 ... 2

(二)產量和產區 ... 2

(三)生理情況與栽培條件 ... 5

(四)、藥理作用 ... 7

二、自由基與抗氧化機制之介紹... 8

(一)自由基...8

(二)抗氧化系統 ... 11

三、健康茶之介紹... 19

(一)、健康茶 ... 19

(二)茶的製作方式 ... 24

参、研究目的與架構... 26

肆、材料與方法... 28

ㄧ、實驗材料... 28

(12)

二、實驗方法... 31

(一)石柿柿葉一般組成分析 ... 31

(二)石柿柿葉萃取物之相關活性成分分析 ... 34

(三)石柿柿葉萃取物之抗氧化分析 ... 35

(四)不同製程之石柿柿葉茶之製備 ... 38

(五)石柿柿葉茶湯分析 ... 40

(六)統計分析方法 ... 43

伍、結果與討論... 44

一、新鮮石柿柿葉之ㄧ般組成份... 44

二、不同採摘期石柿柿葉之甲醇萃取物之萃取率... 44

三、採摘期對石柿柿葉抗氧化活性成分含量之影響... 45

(一) 採摘期對石柿柿葉之總酚化合物含量變化 ... 45

(二) 採摘期對石柿柿葉之類黃酮化合物含量變化 ... 45

(三) 採摘期對石柿柿葉之抗壞血酸含量變化 ... 46

四、採摘期對石柿柿葉及抗氧化活性之影響... 46

(一) 採摘期對石柿柿葉之清除DPPH自由基能力... 46

(二) 採摘期對石柿柿葉之螯合亞鐵離子能力 ... 47

(三) 採摘期對石柿柿葉之還原力 ... 48

(四) 採摘期對石柿柿葉之抑制亞麻油酸自氧化能力 ... 49

(13)

五、製茶製程處理對其抗氧化活性及抗氧化活性成分含量影響.. 50

(一)、不同乾燥溫度,揉捻及殺菁處理石柿柿葉茶之熱水萃取 率... 50

(三)、揉捻與殺菁處理對石柿柿葉茶熱水萃取物之總酚類,類 黃酮和抗壞血酸含量的影響... 52

(四)、乾燥溫度、揉捻和殺菁處理對石柿柿葉茶之抑制亞麻油 酸氧化能力... 53

五、探討石柿葉茶湯之理化性質及感官品評... 53

(一)石柿柿葉茶湯之可溶性醣含量 ... 53

(二)石柿柿葉茶湯之單寧含量 ... 54

(三)石柿柿葉茶湯之游離胺基酸含量 ... 55

(四)石柿柿葉茶之茶湯水色和pH值 ... 55

(五)石柿柿葉茶茶湯及市售產品的感官品評 ... 58

陸、結論... 59

柒、參考文獻... 60

捌、表... 73

玖、圖... 84

(14)

表目錄

附表一、台灣地區94、95 年之柿子種植面積與產量... 3

附表二、95 年度新竹縣柿子主要生產鄉鎮... 4

附表三、柿子各部位之藥理作用... 7

附表四、類黃酮化合物之膳食來源... 15

附表五、天然抗氧化物質之食物來源... 18

附表六、常見之健康茶種類... 22

附表七、不同採摘日期之石柿柿葉之代號... 28

表一、石柿柿葉之一般組成... 73

表二、不同採摘期之石柿柿葉甲醇萃取物之萃取率... 74

表三、不同採收期之石柿柿葉之總酚、類黃酮及抗壞血酸含量... 75

表四、不同採摘期石柿柿葉之甲醇萃取物之成分變化與抗氧化活性之 相關性... 76

表五、乾燥溫度處理,揉捻處理和殺菁處理之石柿柿葉茶之熱水萃取 率... 77

表六、乾燥溫度處理之石柿柿葉茶熱水萃取物之總酚、類黃酮及抗壞 血酸含量... 78

表七、揉捻和殺菁處理之石柿柿葉茶熱水萃取物之總酚、類黃酮及抗 壞血酸含量... 79

(15)

表八、乾燥溫度、揉捻和殺菁處理之石柿柿葉茶熱水萃取物之相關活 性成分變化與抗氧化活性之相關性... 80 表九、乾燥溫度、揉捻和殺菁處理之石柿柿葉茶可溶性醣、單寧及游 離胺基酸量... 80 表十、乾燥溫度、揉捻和殺菁處理石柿柿葉茶之色差值和pH值... 82 表十一、乾燥溫度、揉捻和殺菁處理石柿柿葉茶及市售產品感官品評83

(16)

圖目錄

附圖一、 活性氧物質形成之途徑,脂質過氧化之步驟和麩胱甘肽與其

他抗氧化物質所扮演之角色。... 10

附圖二、抗壞血酸之與自由基反應,其結構轉換機制... 13

附圖三、類黃酮化合物骨架結構... 16

附圖四、石柿柿葉茶製備流程... 39

圖一、不同採摘期石柿柿葉甲醇萃取液之清除DPPH自由基能力 ... 84

圖二、不同採摘期石柿柿葉甲醇萃取液之螯合亞鐵離子能力... 85

圖三、不同採摘期石柿柿葉甲醇萃取液之還原力... 86

圖四、不同採摘期石柿柿葉甲醇萃取液之抑制亞麻油酸自氧化能力 87 圖五、乾燥溫度、揉捻和殺菁處理之石柿柿葉之抑制亞麻油酸氧化能 力... 88

(17)

壹、前言

目前健康茶種類相當之多,大多以具有生理活性植物原料為主,

像是花草茶、綠茶及柿葉茶等,當中柿葉在近來研究相當多,日本多 位學者研究指出日本柿葉含有相當豐富的多酚類、類黃酮、抗壞血酸 等生理活性成分,且柿葉甲醇萃取物具有清除DPPH 自由基能力與超 氧陰離子之抗氧化效用,對於癌症、動脈硬化、高血壓及皮膚炎發生 機率等都有明顯之降低現象(Matsumoto et al., 2001;Kotani et al., 2000;Sakanaka et al., 2004),因此柿葉應具有發展成健康茶之潛力。

石柿柿樹為 (Diospyrous kaki L.,)為落葉果樹植物,屬台灣澀柿栽 培品種,其產地主要分布於台灣省新竹縣之北埔鄉,多用於製作新竹 縣知名特產柿餅,石柿近年常受梅雨與風災影響造成大量落果現象,

使得石柿產量大大受限於氣候之不確定,也嚴重影響果農收益。

由於石柿柿葉之生理活性成分含量、抗氧化能力表現以及石柿柿葉 茶加工製程中抗氧化能力之變化並未見有相關研究。因此,本研究擬 探討不同採收期之石柿柿葉抗氧化活性,找出最佳生理活性採摘期,

以供製備柿葉茶。再者因考慮到石柿柿葉茶在加工過程中可能會有生 理活性之破壞,故亦探討不同石柿柿葉茶加工製程對其抗氧化活性、

理化性質及官能品評之影響,以找出最適石柿柿葉茶加工方式。

(18)

貳、文獻回顧

一、石柿之介紹 (一)品種

石柿柿樹為柿樹科(Ebenaceae)柿樹屬(Diospyros L.)多年性落葉喬 木植物,係為東方柿品種。柿子的品種分類主要依果實在樹上成熟時 是否能自然脫澀來決定,另外柿子的分類又可依果肉顏色及脫澀程度 是否因授粉(pollination)而改變,又可區分成完全甜柿、不完全甜柿、

完全澀柿及不完全澀柿(蔡,2004;阮,2004;石,2004),其中石柿 為完全澀柿之品種,而該品種之果實成熟過程中可溶性單寧無法轉成 不可溶性單寧,致使成熟之果實為澀柿,因而需經人工脫澀處理後才 可食用。

(二)產量和產區

台灣目前澀柿栽培品種主要包含有石柿、牛心柿及四周柿等。依 據農糧署在95年度農業統計年報(附表一)顯示,台灣地區柿樹栽培面 積已高達3896公頃,北部地區以新竹縣栽培面積最多有355公頃,台北 縣約29公頃,桃園縣約20公頃,其中新竹縣之北埔鄉主要栽培品種為 石柿柿樹,依據民國95年農糧署的農情報告(附表二)指出,北埔鄉種 植面積42.89公頃、採收量240,180公斤,雖其新竹縣其他鄉鎮有柿子之 栽種,但當中仍以北埔鄉主要石柿栽種地區。另外受到新竹地區地形

(19)

特有的九降風,使得該地區更利於柿餅加工品之製作,因而孕育出新 竹之著名農特產品—柿餅。

附表一、台灣地區94、95年之柿子種植面積與產量

種植面積 每公頃平均產量

縣市名稱

公頃 公斤

年份 94 年 95 年 94 年 95 年

臺北縣 29 29 9,418 9,544

宜蘭縣 39 40 9,691 11,574

桃園縣 20 20 2,800 2,800

新竹縣 319 355 4,208 4,038

苗栗縣 427 519 7,713 5,483

臺中縣 1,570 1,667 9,678 7,838

彰化縣 10 10 5,488 12,243

南投縣 160 160 9,262 9,564

雲林縣 11 11 11,544 12,003

嘉義縣 689 801 7,277 8,656

臺南縣 8 5 7,797 7,166

高雄縣 29 29 8,283 7,674

屏東縣 44 34 8,486 8,372

臺東縣 166 160 5,569 7,777

花蓮縣 41 37 4,081 5,020

基隆巿 1 6,400

臺中巿 1 1 18,000 18,000

(20)

(農糧署全球資訊網/農糧統計/公務統計資料,2007)

附表二、95年度新竹縣柿子主要生產鄉鎮

縣市鄉鎮名稱 種植面積 (公頃)

結實面積 (公頃)

每公頃收量 (公斤)

收量 (公斤)

新竹縣竹北市 1.8 1.8 4,800 8,640

新竹縣竹東鎮 7 2.11 7,524 15,875

新竹縣新埔鎮 100 60 4,200 252,000

新竹縣關西鎮 19.52 19.52 2,997 58,500

新竹縣湖口鄉 3.42 3.42 10,800 36,936

新竹縣芎林鄉 4.5 4.5 8,758 39,411

新竹縣橫山鄉 2.2 2.2 8,750 19,250

新竹縣北埔鄉 42.89 42.89 5,600 240,180

新竹縣寶山鄉 2 2 2,500 5,000

新竹縣峨嵋鄉 50.1 50.1 3,750 187,875

新竹縣尖石鄉 57 50 3,600 180,000

新竹縣五峰鄉 65 65 2,800 182,000

(農糧署全球資訊網/農情報告資訊網/農情調查查詢/鄉鎮作物查詢,2006)

(21)

(三)生理情況與栽培條件

由於柿樹為多年落葉性喬木植物,容易受到溫度、溼度及季節之 影響,而柿樹適合生長在粘質土壤、溫暖、日照強的環境且柿樹耐寒 低,因而台灣北部以海拔600~1000的山坡地最適合柿樹生長。假使土 壤品質不適合、溫度太高或太低及日照不足,皆會影響柿樹的生長(許 啟誠,2006)。

石柿柿樹在分類上為完全澀柿,另外石柿柿樹之樹勢中等、樹型 直立,葉呈卵形或廣卵形,花為單生雌花、無雄花。果實小,平均果 重在100克以下,果實大小均勻,果實略成方形,果蒂凹陷淺,果皮無 縱溝且橙黃色,果肉淡黃色肉質硬。放任自然受粉的情況下,每顆果 實含有1-3粒種子。成熟期稍晚,柿果採收期大約在9月中旬至10月下旬 (許啟誠,2006)。

但柿樹具有落果現象,常造成果農經濟利益受損,使得科學家嘗 試找出落果之原因,而目前研究推測落果原因包含有生理落果、後期 落果、病蟲害產生之落果及氣候因素落果等因素分述如下:

1. 生理落果、後期落果:柿樹在花凋謝後四至五天後,會有落果之現 象,其原因大部分是花器內部發生問題的種子(且以不授精種子為主) 所致。一般開花後三十天左右,為落果高峰期,若要減少這時期之

(22)

落果大約發生8月份之後,此時該果實也相當其大,但該時發生落果 之原因,目前尚未相關研究指出其原因。

2. 病蟲害產生之落果:柿樹病蟲害包含有柿角斑病、柿白粉病、柿灰 黴病、柿炭疽病、白紋羽病,這些皆會造成柿葉、柿果及柿蒂傷害 及感染,進而引發落果現象。其防治方法,必須採取有效病蟲害防 治管理及使用有機質肥料和適當的肥料管理,皆可降低落果和病蟲 害發生之機率。(林,1991;葉,2006)

3. 氣候條件之影響:落果除了果實本身關係,另外還有其他原因,像 是天氣不良、樹枝長太密及樹的內部陰暗等,皆易增加落果之機率,

另外若碰到像是陰天、雨天或日照不夠的天氣最容易引起落果等現 象(林,1991)

綜括上述,落果為果農擔憂之問題,所以基於此點,果農期盼能開 發除柿子果實以外的加工產品,以便緩衝落果時年造成柿農經濟收入 下滑之影響。

(23)

(四)、藥理作用

柿果及柿子其他部位之藥理作用,如附表三所示:

附表三、柿子各部位之藥理作用

柿子各部位名稱 藥用價值 資料來源

柿果 1. 常 用 鮮 食 或 作 為 柿 餅,在藥理上具有潤肺 寧咳、生津止渴、解毒 作用、澀腸止血 2. 柿子中含有柿單寧可

用於治療高血壓

袁,2000 甘,1985 Sakanaka et al., 2004

柿蒂 1. 常被用於中藥材常以 曬乾磨成粉使用,具 有止嗝之作用

田中孝治,2003

柿葉 1. 柿 葉 在 日 本 常 以 乾 製 方 式 並 以 開 水 沖 泡 方 式來飲用,具有預防高 血壓、止血、增冠脈流 量、提高免疫等功效 2. 柿 葉 萃 取 物 之 過 敏 性

老鼠(NC/Nga mice),

有明顯降低皮膚炎、抓 癢 現 象 和 血 液 中 免 疫

田中孝治,2003 Matsumoto et al., 2002

Kotani et al., 2000

(24)

柿霜 1. 柿霜甘平無毒,主治 補虛勞不足健脾胃氣 等

甘,1985

二、自由基與抗氧化機制之介紹 (一)自由基

自由基,其定義為該分子含有一個或多個不成對之電子對,由於 人類為需氧性生物,在身體代謝過程中會有自由基產生(參附圖一),

多為超氧陰離子型態。這些超氧陰離子是由粒腺體產生,因為在能量 的傳遞過程中,可能有高能量電子外漏,增加氧和高能電子結合之機 率。而自由基的產生除了內在因素,也包含一些外在因素,環境污染、

紫外光、輻射、藥物、香菸及情緒壓力等皆有促使自由基產生之可能 性(賴,2003;Valko et al., 2006)。由於自由基容易引發細胞傷害和遺 傳物質破壞,進而造成器官組織之傷害,同時也易引發慢性疾病,如 心血管疾病、高血壓、癌症與老化等(賴,2003;Sakanaka et al., 2004)。

有關自由基所引發之慢性疾病簡介如下:

1. 自由基與心血管疾病:

心血管疾病中以動脈硬化和高血壓最為常見,人體動脈的角色是 將氧、營養物.輸送至身體各角落,隨著年齡增長及生活習慣不良,會 造成動脈劣化、喪失彈性、血液無法流通順暢、動脈硬化及血塊栓塞

(25)

等現象,進而產生腦血栓、腦梗塞和心肌梗塞等疾病。而引發上述情 形主要來自於低密度脂蛋白(LDL)受到自由基作用,產生氧化型低密度 脂蛋白。當氧化型低密度脂蛋白產生,體內巨噬細胞會進行吞噬作用,

這使得巨噬細胞最後破裂、死滅,而殘骸便遺留在血管壁上,導致血 管硬脆、動脈硬化及血栓等現象。(板倉弘重,1999;Abeywardena et al.,2001;Sicard et al.,2006;Peluso et al., 2004)

2. 自由基與癌症:

癌症的引發原因相當多,其中自由基為致癌主因之ㄧ。研究顯示 自由基會促使正常細胞發生病變,降低細胞修補機制引發癌症發生機 率。雖然自由基並非完全造成癌症發生之原因,但卻有研究指出多攝 取富含抗氧化物質的蔬果類食物如多酚物質、類黃酮和類胡蘿蔔素 等,對於降低癌症發生機率是有正面性的效應。(板倉弘重,1999;

Jayaprakasha et al., 2007)

3. 自由基與老化:

隨著人類壽命不斷延長,高齡化社會來臨後之人口,使得老化問 題受到各方學者的重視。老化過程容易產生像是皮膚皺紋與器官機能 衰退等現象,但目前尚不完全清楚老化發生的真正原因,但有研究指

(26)

性,藉由補充抗氧化物質包含有維生素C、多酚類及類黃酮等抗氧化物 質是可以降低自由基所造成之衰老現象。(Getoff, 2007;板倉弘重,1999)

綜合上述可知,自由基對於慢性疾病影響甚深,所以為了降低自由

基所產生之各種傷害,人體除可藉由自身內在抗氧化機制外,亦可藉 由外在攝取富含抗氧化物質之蔬果類食物,來增進對自由基之抵抗。

附圖一、 活性氧物質形成之途徑,脂質過氧化之步驟和麩胱甘肽與其 他抗氧化物質所扮演之角色。

Fig.1. Pathways of ROS formation, the lipid peroxidation process and the role of glutathione(GSH) and other antioxidants.

(Valko et al., 2006)

(27)

(二)抗氧化系統

人體具有抵抗自由基之系統,主要以酵素系統為主,稱為酵素抗氧 化系統,另外也可藉由攝取天然抗氧化物增進人體內部抵抗自由基傷害 的能力。抗氧化系統與自由基的作用機制,則可分為阻止、修補、抗氧 化等方式(Valko et al., 2006)。以下簡介酵素抗氧化系統與常見的天然抗氧 化物:

1. 酵素抗氧化系統:

(1) 超氧歧化脢(superoxide dismutase):

超氧歧化脢(superoxide dismutase,SOD)是酵素系統中代表性清除 者,一般SOD產生情形有二種:一為粒腺體產生能量時,隨著超氧化 自由基一起被製出;另一則隨著細胞產生自由基時一起被製出。SOD 之構成需要錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)等元素,故SOD又可分成Cu/Zn SOD 與Mn SOD,其中Cu/Zn SOD主要存於細胞質、Mn SOD主要存於粒腺 體,(Ríos et al., 2007;Baucheet al., 1994 ),超氧歧化脢可清除超氧陰 離子,進而降低超氧陰離子轉變二級活性物質,避免其和一氧化氮(NO) 結合產生過氧化氮自由基,該過氧化氮自由基容易引發脂質之過氧化 反應,進而破壞細胞膜,造成慢性疾病罹患率增加(Fukai et al., 2002)。

(28)

(2) 麩胱甘肽過氧化脢(Glutathione peroxidase):

麩胱甘肽過氧化脢(Glutathione peroxidase)屬於血液中的清道夫,

可防禦血液中的自由基,其主要構成為蛋白質和硒(板倉弘重,1999)。

Robertson等 (2007)指出胰臟 β-細胞損壞所引起的糖尿病為第二型糖 尿病,而當活性氧自由基物質含量提高會有第二型糖尿病產生高血糖 之現象,而麩胱甘肽過氧化脢,可用於清除過氧化氫和自由基、防止 組織脂質過氧化反應。研究顯示若麩胱甘肽過氧化脢含量提高,可有 效保護胰臟β-細胞避免遭受活性氧自由基破壞,進而降低第二型糖尿病 之產生。

(3) 過氧化氫脢(catalase):

過氧化氫脢(catalase)存於血液中,該酵素可加速過氧化氫轉換成氧 和水,降低自由基對身體組織造成破壞,其主要構成為蛋白質和鐵(板 倉弘重,1999)。Sauriasari(2007)指出將大腸桿菌進行突變,使該菌缺 乏過氧化氫脢,並利用正常大腸桿菌做對照比較,再將兩菌株培養在 有過氧化氫的培養皿上,經觀察當培養皿過氧化氫濃度提高,正常菌 株存活機率會大於突變菌株,其原因在於過氧化氫為自由基之一種,

若濃度增高,容易造成組織細胞之破壞。

(29)

2. 常見的天然抗氧化物:

(1) 抗壞血酸(Vitamin C):

抗壞血酸為水溶性及熱敏感性之抗氧化劑,通常以抗壞血酸鹽 (ascorbate)形式存在,其抗氧化機制如附圖二所示,當抗壞血酸被氧化 成抗壞血酸自由基時,抗壞血酸自由基會經由轉換形成抗壞血酸鹽或氧 化成具有共軛雙鍵穩定性高之去氫抗壞血酸(賴,2003)。而抗壞血酸常 存於蔬果中,包含有:綠花椰菜、青椒、柑橘類、草莓、葡萄柚、碗豆 莢及生高麗菜等(板倉弘重,1999)。且抗壞血酸具有耗氧的功能和還原 能力,所以其抗氧化效果優於 BHA、BHT,若能與自由基終止劑混合 使用,其抗氧化效果更佳。另外抗壞血酸也常添加於酒類、奶油和醃肉 中,其添加量約100~200ppM。(林,2002)

附圖二、抗壞血酸之與自由基反應,其結構轉換機制

Fig.2 The ascorbic acid responded with the free radical, it’s structure transformation mechanism

(30)

(2) 類黃酮(Flavonoids):

類黃酮為植物多酚類物質(polyphenolic compounds),為廣泛存於 植物組織中的色素,其來源如附表四所示(Hollman et al.,1999)。類黃 酮是植物代謝產物,具有很多的生理功能包含:抗氧化、抗細菌病毒 之活性、抗發炎、抗過敏等(Cook et al., 1996),類黃酮基本結構如附 圖三所示,係由 A、B、C 三環所組成,而因鍵結與官能基不同可分 成:黃酮(flavones)、黃酮醇(flavonol) 、黃烷酮(flavanones) 、黃烷醇 (flavanols) 、異黃酮(isoflavones) 、黃烷酮醇(flavanonols)、花青素配 基(anthocyanidins)等八大類(Tanaka et al., 2003)。類黃酮之抗氧化活性 會受氫氧基之接合位置和羥化程度的影響:如在 A 環上 C-5、C-7 位 置有氫氧基;在B 環結構上 C-3、C-4 有鄰位氫氧基結構,對金屬離 子有螯合作用;在C 環上 C-2、C-3 位置有雙鍵,以及 C-4 有酮基可 與 B 環形成穩定的共軛結構;在 C 環上若有 C-4 酮基及在 A、C 環 上C-3、C-5 為氫氧基可作為還原劑之角色。(賴,2003)

(31)

附表四、類黃酮化合物之膳食來源

Table 4. Occurrence of flavonoids in common foods.

Flavonoid subclass Major food sources

Flavonols onions, kale, broccoli apples, cherries, tea, red wine

Flavones parsley, thyme Flavanones citrus

Catechins apple, tea Anthocyanidins cherries, grapes

Isoflavones soya beans, legumes

(Hollman et al.,1999)

(32)

附圖三、類黃酮化合物骨架結構

Fig. 3. Structure of basic flavonoid skeletons

(Tanaka et al., 2003)

(33)

(3)

酚酸類(phenolic acids):

酚 酸 類 為 植 物 多 酚 類 物 質 , 基 本 結 構 可 分 為

羥 肉 桂 酸

(hydroxycinnamic acid)、羥苯甲酸(hydroxybenzoic acid)

如附表五所 示,多存於香菜、胡蘿蔔、甘藍菜、蕃茄、柑橘類水果、花椰菜、榖 類和草莓類等食物來源。酚酸類之生理功能包含:抗氧化、抑制LDL 氧化、降低心血管疾病發生機率等。

賴(

2003)與Milic等(1998

)指出酚酸

類化合物之抗氧化性主要依據分子上氫氧基數目和接合位置,來決

定酚酸化合物之抗氧化能力,羥基接在苯環上鄰位(ortho-)及對位

(para-)位置,可以提高抗氧化力。羥肉桂酸(-CH=CH-COOH)比羥苯

甲酸(-COOH)更具有抗氧化力原因有二:(一)羥肉桂酸該結構上,具

有共振效應,結構上較為穩定;(二)羥苯甲酸的羧基具拉電子的特

性,對於其提供氫原子的能力為一種負面作用。所以一般caffeic

acid、chlorogenic acid、sinapic acid、ferulic acid(羥肉桂酸) 抗氧化性

較 優 於 protocatechuic acid 、syringic acid 、vanillic acid(羥苯甲

酸)(賴

,2003

)。

(34)

附表五、天然抗氧化物質之食物來源 Table 5. The sources of nature antioxidants.

(Aruoma,1994)

(35)

三、健康茶之介紹 (一)、健康茶

茶在東方人之生活中為不可或缺的飲料之ㄧ。由於學者極力從天 然食品中找尋富含活性成分之植物性來源,而當中茶也為重要天然抗 氧化合物來源,且在研究指出,茶富含茶多酚(如兒茶素等)之酚類化 合物,不管是體內或體外試驗都具有很好的保健效用,加上茶飲品在 目前廣受消費者喜愛,其中以健康茶為受重視之茶飲品。再者基於保 健食品在市場上有廣大商機,使得健康茶發展快速。然而所謂健康茶 之定義主要以具有相當生理活性之植物性來源做為材料,而健康茶種 類相當之多如附表六所示,另外健康茶也具有相當之效用,像是降低 癌症發生機率、腸胃病、糖尿病、動脈硬化及高血壓等慢性疾病之預 防,所以自古以來健康茶也被視為民間醫食療偏方使用(大森正司,

2005)。

以下列舉幾個健康茶作介紹:

柿葉茶:柿葉茶在日本、韓國廣為消費者接受之健康飲品,其一 般製法採取低溫乾燥而成,常以開水沖泡方式來飲用,然而柿葉茶所 用之柿葉包含相當多之研究,如下所列:

1. Sakanaka 等(2004)日本柿葉萃取物具有清除超氧陰離子、氫氧自由

(36)

基及 DPPH 自由基之能力,由於這些自由基容易引發氧化壓力 (oxidation stress),且氧化壓力和慢性疾病產生具有明確關連性 (Valko et al., 2006)。所以若能抑制自由基造成的傷害、增加人體抗 氧化能力,便能降低慢性疾病發生機率。

2. Kotani 等(2000)研究指出柿葉萃取物具有抗過敏性物質,可抑止組 織胺釋放。經由高效能液相層析法分析得知該抗過敏性物質為 astragalin(類黃酮化合物)之化合物,所以將柿葉萃取物經由口服餵 食 過 敏 性 老 鼠(NC/Nga mice),攝取柿葉萃取物之過敏性老鼠 (NC/Nga mice),有明顯降低皮膚炎、抓癢現象和提升血液中免疫 球蛋白E(IgE)濃度。

3. Matsumoto 等(2002)也指出將柿葉萃取物中類黃酮化合物(astragalin) 用於餵食過敏性老鼠(NC/Nga mice),證實餵食 250mg/kg 柿葉萃取 液能有效降低皮膚炎之發生機率。

4. Innami 等 (1998)指出許多食物中所含之成分,能有效降低實驗動 物血漿膽固醇量,像是柿葉含有類似柿果之柿單寧(Sakanaka et al., 2004),該化合物經研究證實具有抑制血管升壓素轉換脢作用、有 效降低血漿膽固醇含量和增加糞便膽酸含量。

5. Sakanaka (2004)等指出柿葉也含有豐富之纖維素、礦物質、類黃 酮、總酚、單寧和維生素,其中維生素是以抗壞血酸(維生素 C)含

(37)

量較高。

所以從上述研究確知柿葉富含生理活性物質,可以健康茶作為開發之 方向。

杜仲茶:杜仲茶是將杜仲科落葉樹的葉子乾製後,以熱開水沖泡,

板倉弘重(1999)指出杜仲茶含獨特結構糖苷,其該糖苷具有相當之抗 氧化作用。大森政司(2005)也指出杜仲葉具有預防癌症、預防高血壓、

預防肝病。

武靴葉:板倉弘重(1999)指出武靴葉茶以印度原產植物武靴藤為 原料製成,有吸收糖的作用和預防蛀牙等效果,同時以減肥茶而聲名 大噪。) 大森政司(2005)也指出武靴葉具有防止肥胖、預防糖尿病等效 用。

海帶茶:蔡(1989)指出把海帶根浸水八個小時,將浸海帶根的清 水滾開泡粗茶,將之飲用,由於海帶為強烈的鹼性食物,且海帶茶可 維持健康血液的弱鹼性。大森政司(2005)也指出海帶茶具有預防癌 症、預防動脈硬化、消除便秘。

(38)

者找尋天然植物性物質將其開發,並作為抵抗這些慢性疾病之方針,

加上健康茶深受東方人接受及喜愛,促使相關產品發展快速。

附表六、常見之健康茶種類

健康茶種類 效能

柿葉

美肌效果、預防高血壓、改善貧血、消除便秘、預防十二指腸潰

明日葉 預防癌症、防止老化、預防動脈硬化

土常山 預防癌症、預防動脈硬化、改善神經痛

銀杏 預防心肌梗塞、預防糖尿病、預防高血壓

車前草 利尿作用、止咳、止瀉、整腸作用

香菇 改善高血壓、預防骨質疏鬆症

紫蘇 健胃、整腸作用、增進食慾、解毒作用

蕎麥 消除疲勞、解毒、解熱作用

蒲公英 利尿、改善盜汗、解熱作用

杜仲葉 預防癌症、預防高血壓、預防肝病

小連翹草茶 消除壓力、改善生理不順、鎮痛作用

連錢草 改善糖尿病、改善腎結石、改善黃疸、改善尿道結石

藤黃 防止肥胖、減肥效果

菊花 利尿作用、解熱作用、改善頭痛、改善眼睛模糊

武靴葉 防止肥胖、預防糖尿病

芭樂葉 預防糖尿病、預防高血壓、制癌作用

枸杞 消除疲勞、預防肝病、預防高血壓

蓮葉 擴張血管作用、消除血便、抗菌作用

決明子 利尿作用、預防宿醉、預防腎臟病

(39)

枇杷葉 美肌效果、預防皮膚病、預防癌症

麥茶 保護胃、預防糖尿病、預防胃潰瘍

柚茶 穩定精神、改善消化不良、改善食物中毒

艾草 預防癌症、健胃、預防婦女病

羅漢果 預防糖尿病、改善過敏體質、預防癌症

山白竹 預防高血壓、抑制膽固醇上升、預防糖尿病

黑豆 溶解血栓作用、美肌效果、預防老化

桑葉 預防氣喘、止咳、改善關節痛、改善神經痛

高麗人參 消除壓力、健胃、強心作用、預防糖尿病

海帶 預防癌症、預防動脈硬化、消除便秘

石榴 美肌效果、預防骨質疏鬆症、預防動脈硬化

(大森正司,2005)

(40)

(二)茶的製作方式

由於本研究中欲探討加工方式對石柿柿葉茶之抗氧化性、理化性 質及感官品評之影響,故以下概述茶的製作方式之分類及乾燥處理、

揉捻處理和殺菁處理對茶之影響。

1. 茶的製作方式之分類:

茶的製作方式主要依殺菁處理有無、發酵程度、焙火程度及採摘 季節來分類。若以殺菁有無分類,可分為有殺菁(如:綠茶)、無殺菁(如:

紅茶和烏龍茶);發酵程度分類,可分為不發酵茶(如:綠茶)、半發酵 茶(如:烏龍茶)、發酵茶(如:紅茶);焙火程度可分,輕火、中火、重 火三類;採收季節來分隨著不同季節製造的茶,可分為春茶、夏茶、

秋茶、冬茶。(王,2005)

2. 乾燥處理、揉捻處理和殺菁處理對茶之影響:

乾燥處理在製茶過程中為最後重要步驟,而翁(2003)指出製茶過 程中乾燥之目的主要為:停止發酵作用持續進行、殺滅殘餘的細菌及 氧化酵素、除去水分及避免發霉、增進茶葉的香氣、型態和色澤等,

因此乾燥處理對於茶之品質具有相當之影響。另外在製茶過程中也包 含兩種製程處理,如揉捻處理和殺菁處理,而這兩種製程方式,影響 茶的分類(如發酵茶和不發酵茶)與品質,當中揉捻和殺菁處理之目的

(41)

分別為:一、使茶葉呈繩索般的長條狀,增加美觀性、破壞茶葉細胞 組織,使茶汁流出附著於茶葉表面,便於沖泡時易於溶出、破壞細胞 組織,使酵素易於進行氧化作用、使茶葉的香氣成分及可溶性物質釋 出,增加茶葉的香味、減少茶葉體積,便於儲藏及運送。而二為破壞 所含的氧化酵素,藉以防止維生素C 的破壞,使茶葉保持綠色、使茶 葉柔軟,便於揉捻時不致破裂、破壞細胞,使所含汁液易於滲出翁 (2003)。總和上述乾燥處理、揉捻處理和殺菁處理對於茶葉之理化性 質具有相當之影響,另外揉捻有無處理和殺菁有無處理也決定茶的種 類。

(42)

参、研究目的與架構

一、研究目的:

(一)探討石柿柿葉抗氧化活性分析及活性成分含量以確認石柿柿葉之 最佳抗氧化性採摘期。

(二)探討乾燥、殺菁與揉捻加工參數對柿葉茶之抗氧化性影響、理化 性質和官能品評影響,以確認柿葉茶之最佳加工方法。

(43)

二、研究架構:

(44)

肆、材料與方法

ㄧ、實驗材料 (ㄧ)試驗原料:

1. 不同採摘期石柿柿葉原料:

採摘自 2007 年四月至十月新竹縣北埔鄉栽植之石柿柿葉,石柿柿 葉採摘期分為春(二月至四月)、夏(五月至七月)、秋(八月至十月)三個 季節,採摘時間,間隔為2 星期。採摘方式採取隨機採集方式。

附表七、不同採摘日期之石柿柿葉之代號

採摘日期 代碼縮寫

2007 年 4 月 7 日 PLSp I 2007 年 4 月 20 日 PLSp II 2007 年 5 月 10 日 PLSu I 2007 年 5 月 30 日 PLSu II 2007 年 6 月 19 日 PLSu III 2007 年 7 月 8 日 PLSu IV 2007 年 7 月 23 日 PLSu V 2007 年 8 月 14 日 PLFa I 2007 年 9 月 3 日 PLFa II 2007 年 9 月 23 日 PLFa III 2007 年 10 月 10 日 PLFa IV

PL:persimmon leaf;Sp:Spring;Su:Summer;Fa:Fall

(45)

2.石柿柿葉茶製備之原料:

採摘自 2008 年 4 月 23 日新竹縣北埔鄉栽植之石柿柿葉,將之洗 淨晾乾,秤取所需重量並分別採取不同乾燥溫度處理、殺菁處理及揉 捻處理等方式依序製備。

(二)儀器:

1. 真空冷凍乾燥機:Freeze dryer,ILSHIN,FD5518 2. 熱風乾燥機:Air dryer,CHERNG-HUEI,DO-60B

3. 旋轉真空濃縮機:Rotary vacuum evaporator,EYELA ,N-1000 series

4. 桌上型離心機:Table top centrifuge,TAIWAN,DSC-1512 5. 樣品切割機:Sample miller,CEMOTEC,Cenotec-1090 6. 分光光度計:Spectrophotometer,HITACHI,U-2001

7. 色差計:Chroma meter,CHENG-YANG,Hunterlab-Colorflex 8. pH 儀:pH meter,HANNA ,pH211

(三)化學藥品:

1.標準品:

Butyl-hydroxylanisole (BHA) (Assay), Quercetin dehydrate 98% (Assay),

(46)

Gallic acid 98% (Assay), L-Ascorbic acid (Assay)購自 Fluka 公司 Ethytlenediaminetetraacetic acid Mg-Na salt (EDTA) (Assay) 購 自 Haverhill 公司。

Glucose (試藥級) 購自日本試藥工業株式會社。

2.試劑:

2,6-Dichloroindophenol (Assay),

3-(2-Pyridyl)-5,6-di(p-sulfophenyl)-1,2,4-triazine, disodium salt (Assay), a,a-Diphenyl-β-picrylhydrazyl free radical (DPPH) (Assay), Iron(III) Chloride hexahydrate 98% (Assay), Linoleic acid 99%, Trichloroacetic acid (Assay) 購自 Sigma 公司。

Boric acid(試藥級), Copper(Π)sulfate(試藥壹級) Ethanol 75%, Ethyl ether, Formalin (HCHO) 37% (試藥級), Hydrogen chloride (HCl) (試藥 級), Kaolin(試藥壹級), Potassium Permanganate (KMnO4) (試藥級), Sodium chloride (NaCl) (試藥壹級), Sodium hydroxide (試藥特級) 購自 日本試藥工業株式會社。

Potassium sulfate(試藥壹級) 購自島久藥品株式會社。

Sulfuric acid(和光一級) 購自和光純藥工業株式會社。

Indigo carmine(試藥級) 購自 Colnbrook-Bucks 公司。

Ammonium Thiocyanate (Assay), Bromocresol green ( 試 藥 級 ), Metaphosphoric acid(試藥級), Methyl red(試藥級), Potassium acetate (試

(47)

藥級)購自 Riedel-deHaën 公司。

Methanol 95% (ACS) 購自景明化工股份有限公司。

Folin-Ciocalteu's phenol agent (Assay), Iron(II) Chloride tetrahydrate (Assay), Potassium hexacyanoferrate(III) (Assay), Sodium dihydrogen phosphate dihydratre (NaH2PO4.2H2O) (Assay), Sodium hydrogen phosphate dihydratre (Na2HPO4.2H2O) (Assay), Tween20 (Assay)購自 Merck公司。

Aluminiumnitrat-9-hydrat (試藥級), Anthrone (試藥級), Sodium carbonate anhydrous AR (Na2CO3) (試藥級) 購自Ferak公司。

二、實驗方法

(一)石柿柿葉一般組成分析 1.前處理:

將石柿柿葉洗淨晾乾,並取所需之重量進行一般組成份之分析。

2.石柿柿葉一般組成份分析:

(1)水分含量測定:

參考AOAC(1984)所列之方法進行測定。秤 1g石柿柿葉(W1),洗淨 鋪平在已恆重的盤子(W2)上,放於 105 oC烘箱中烘至恆重(W3),水分 含量計算,由重量損失量除以原樣品重乘以100%,公式如下:

(48)

(2)粗蛋白含量測定:

參考AOAC(1984) 所列之方法進行測定。秤 1g石柿柿葉(W3)置入分解 管中,加入催化劑(K2SO4:CuSO4=1:5;w/w),並沿著管壁加入 20mL 濃硫酸使之分解,在蒸餾方面,將分解管裝入凱氏氮蒸餾裝置,再加入 30% NaOH直到溶液成黑褐色,蒸餾約 10 分鐘,再以 75mL 4%硼酸與混 合指示劑(0.2%甲基紅酒精溶液:0.2%溴甲酚綠酒精溶液=1:5)的三角 錐型瓶作為接收部分,而滴定部分以 0.1N鹽酸溶液滴定至桃紅色,記錄 消耗 0.1N鹽酸溶液之毫升數(V1)和空白組消耗 0.1N鹽酸溶液毫升數 (V2),其粗蛋白含量計算公式如下:

粗蛋白含量(%)=[(V1-V2)×F×0.014×6.25/W3 ×(100%-水份含量

%)]×100 (以乾基表示) 其中0.1N (1mL) HClÆ 1mol N=0.0014 g N

F:0.1N 鹽酸標準溶液之力價 (F=實際濃度/理論濃度)

(3)粗脂肪含量測定:

參考AOAC(1984) 所列之方法進行測定。將圓底燒瓶放在烘箱中,

並以105 oC烘至恆重,並紀錄該重量(W1),秤取石柿柿葉 1g並紀錄重 量(W2),將石柿柿葉放入圓筒濾紙中,再用脫脂棉塞住洞口,再把圓 筒濾紙放入脂肪接收瓶中,並在抽氣櫃內加入200mL的乙醚,接上迴

(49)

流管,開啟冷凝水與恆溫水浴槽,使溫度介於50-60 oC,萃取完後取 下圓筒濾紙與脂肪接受瓶。將圓底燒瓶放入烘箱烘至恆重並記錄重量 為W3,其粗脂肪計算公式如下:

粗脂肪(%)=[(W3-W1)/W2 ×(100%-水份含量%)]×100 (以乾基表示)

(4)粗灰份含量測定

參考AOAC(1984) 所列之方法進行測定。將坩堝用 10%鹽酸溶液 煮2 小時候並清洗乾淨,並將烘箱設定 105 oC烘至恆重並紀錄重量為 W1,秤取 1g於坩堝中並紀錄重量為W2,再用 550oC灰化,直至樣本 灰白色粉末,去出坩堝移至乾燥皿冷卻紀錄重量為W3,計算粗灰份含 量公式如下:

粗灰份(%)=[(W3-W1)/(W2-W1)×(100%-水份含量%)]×100 (以乾基表示)

(5)碳水化合物

碳水化合物(%)=100-(粗蛋白含量(%)+粗脂肪(%)+粗灰份(%)) (以乾基表示)

(50)

(二)石柿柿葉萃取物之相關活性成分分析 1.樣品前處理與製備:

本研究將採摘之石柿柿葉(採摘時間為 2007 年 4 月至 10 月),經 洗淨晾乾後,並以冷凍乾燥方式,進行製備分析樣本,秤取所需之樣 本放入三角錐形瓶中(紀錄秤取之石柿柿葉重),並加入 100mL甲醇,

配合搖瓶震盪方式,進行萃取(萃取過程需避光)三小時,並將萃取液 過濾,以真空減壓濃縮機,進行萃取液濃縮,並算出固形物量,並將 每次濃縮後的固形物,再以甲醇作為溶劑,配製固定濃度(mg/L),並 存放在-18 oC冷凍庫中待置存放分析(存放過程採取避光)。

甲醇萃取率=(固形物重/樣品重)×100 (%)

2.抗氧化分析:

(1)總酚含量測定

取0.25mL之石柿柿葉甲醇萃取液,加入0.75mL去離子水和0.5mL Folin-Ciocalteu’s試劑及2.5%Na2CO3溶液,震盪混勻後,放置20分鐘,

以760 nm之下吸光值。以沒食子酸(Gallic acid)為標準品,並製作標準 曲線,來換算石柿柿葉所含之總酚量。(Zainol et al., 2003;Meda et al., 2005;Tepe et al., 2007)

(51)

(2)類黃酮含量測定

取石柿柿葉甲醇萃取液 0.5mL,加入 1.5mL 之去離子水、0.1mL 之10%硝酸鋁及 0.1mL 之 1M 醋酸鉀,最後再加入 2.8mL 去離子水,

混合於室溫下靜置40 分鐘,以 415 nm 下之吸光值,並槲皮酮(Quercetin) 製作標準曲線,並換算出石柿柿葉類黃酮之含量。(Meda et al., 2005;

Chang et al., 2006)

(3)抗壞血酸含量測定

將0.5g石柿柿葉,以50mL 濃度為 1% 之metaphosphoric acid 萃取 1 小 時 , 過 濾 後 , 取 1mL 濾 液 加 入 9mL 濃 度 為 0.05 mM 之 2,6-dichloroindophenol(DCIP),反應15 秒後並以515 nm照射,測定 吸光值,再與抗壞血酸標準曲線(0、10、20、30、40、50 μg/mL)比 照定量,進而換算石柿柿葉抗壞血酸含量(Klein et al.,1982;Chang et al., 2006)。

(三)石柿柿葉萃取物之抗氧化分析

(1)清除 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH)自由基能力測定

取 1mL 不同濃度之石柿柿葉甲醇萃取液,並加入現配製 0.2mM 1mL DPPH 均勻混合,反應 30 分鐘後於 517 nm 照射,測定吸光值,

(52)

公式為[(空白組吸光值-實驗組吸光值)/空白組吸光值]×100% (Amro et al., 2002;Tepe et al., 2007)

(2)螯合亞鐵離子能力測定

取 1mL不同濃度之石柿柿葉甲醇萃取液及加入 0.1mL 2mM FeCl2.4H2O溶液混合均勻,反應 30 秒後。再加入 0.2mL 5mM Ferrozine 反應10 分鐘後,再用 562 nm測定吸光值,採用EDTA作標準品,並以 甲醇做空白組,而螯合能力的計算公式為螯合能力(%)=[(空白組吸光 值-實驗組吸光值)/ 空白組吸光值] ×100% (Yang et al., 2006)

(3)還原力測定

本實驗採用Ascorbic acid及BHA作標準品,並取 1mL不同濃度石 柿柿葉甲醇萃取液,加入1mL 0.2M磷酸緩衝溶液(pH6.6)、1mL 1% 赤 血鹽,並在50 oC水浴 20 分鐘後迅速冷卻,再加入 1mL 10%三氯醋酸 (Trichloroacetic acid),之後再用 3000rpm離心 10 分鐘,並取上層液 1mL,加入 0.2mL 0.1%ferric chloride(FeCl3.6H2O),反應 10 分鐘後以 700 nm測定吸光值,若吸光值越高代表還原力越強。(Duh et al.,1997;

Amro et al.,2002)

(53)

(4)抑制亞麻油酸自氧化能力

本實驗採用Trolox作標準品,並以甲醇做空白組,之後取 0.5mL 石柿柿葉甲醇萃取液,在加入 2.5mL亞麻油酸乳化液(以Tween20 做為 乳化劑)、2mL (pH 7.0) 0.2 M 磷酸緩衝溶液,混勻後置於 37oC烘箱中 反應並採取每隔12 小時進行分析(進行 72 小時反應),在每次 12 小時 檢測時,取出0.1mL混和液,再加入 4.7mL 75%乙醇、0.1mL NH4SCN、

0.1mL 0.02M(FeCl2.4H2O),反應 3 分鐘後,並以 500 nm照射,測定吸 光值,若吸光值越低,抗氧化能力越強 (Siddhuraju, 2007;Ardestani et al., 2007)

(54)

(四)不同製程之石柿柿葉茶之製備 不同製程之石柿柿葉茶製備分述如下:

本研究依據一般製茶流程加以修改以製備石柿柿葉茶,其製程探討 分三種不同製程設計(包含不同乾燥溫度處理、殺菁處理及揉捻處理) 進行,如附圖四所示,其詳細說明如下:

(1)不同乾燥溫度處理:

選用 50 、70 、90 oC三種不同乾燥溫度(不經殺菁和揉捻處理)進 行製備石柿柿葉茶,秤取所需之石柿柿葉並記錄重量、洗淨晾乾,將 石柿柿葉以低溫熱風乾燥(30 oC;3 小時)進行萎凋,之後取出石柿柿 葉,分別以50 oC (3 小時) 、70 oC (2 小時) 、90 oC (1 小時)三種乾燥 溫度處理烘製出石柿柿葉茶,並分別以PTt50、PT70 及PTt90 表示之。

(2)殺菁處理:

從不同乾燥溫度處理找出最佳乾燥溫度並再配合殺菁處理,秤取 所需之柿葉並記錄重量、洗淨晾乾,並以蒸氣殺菁方式進行殺菁(100

oC;2min),殺菁完成之後,取出並快速浸泡冷水使之冷卻,再將石柿

柿葉瀝乾,之後再以50oC熱風乾燥,進行最後乾燥處理烘製出石柿柿 葉茶,並以PTS表示之。

(3)揉捻處理:

(55)

從不同乾燥溫度處理找出最佳乾燥溫度並配合揉捻處理,秤取所 需之柿葉並記錄重量、洗淨晾乾,並以揉捻方式進行 1 小時揉捻,之 後取出柿葉,再以50oC熱風乾燥,進行最後乾燥處理烘製出石柿柿葉 茶。並以PTR表示之。

註:PT:persimmon leaf tea;t:temperature;R:rolling;S:steaming。

附圖四、石柿柿葉茶製備流程

(56)

(五)石柿柿葉茶湯分析 茶湯製備:

取 3g石柿茶葉,以 500mL 95 oC熱水浸泡 15 分鐘、將茶湯進行抗氧 化分析、理化性質測定及感官品評。

1.不同製程石柿柿葉茶湯之抗氧化分析:

將不同乾燥溫度處理(包含 PTt50 、PTt70 、PTt90)、殺菁處理(PTS) 及揉捻處理(PTR)之石柿柿葉茶分別進行總酚含量、類黃酮含量、抗壞 血酸含量及抑制亞麻油酸自氧化能力分析,並找出石柿柿葉茶最適抗 氧化性之加工製程方式。

2.理化性質測定:

(1)可溶性醣含量測定:

將各製程之茶湯分別稀釋 10 倍,取 0.2 mL茶湯放入試管中並加入 1.8 mL蒸餾水及 4 mL anthrone試劑,並在冰浴中混合均勻。之後置入 100 oC水浴中 7.5 分鐘,取出迅速冷卻,再以波長 630nm測其吸光值。

另外採用葡萄糖(glucose)作為標準品,並製出標準曲線,換算出不同 製程之石柿柿葉茶之可溶性醣含量。(陳,1994)

(57)

(2)單寧含量測定:

取 1 mL之不同製程之石柿柿葉茶湯,在加入 40 mL蒸餾水,並煮 沸30 分鐘後(需防止煮乾),置於 50mL量瓶內,加入蒸餾水至 50 mL。

之後取此試液1 mL(混濁時必須過濾),加入 2.5mL indigo carmine溶液 和75 mL蒸餾水,並以KMnO4標準液進行滴定,當液體變為明黃色或 液體的邊緣稍變為淡粉紅色即為滴定終點,並紀錄滴定體積為a mL。

然後將10 mL試液加入三角錐形瓶內,在加入 5 mL gelatin溶液、10 mL 食鹽酸性溶液及1g高嶺土。震盪 5 分鐘後將之過濾,取濾液 2.5 mL,

再加入2.5 mLindigo carmine溶液和 75 mL蒸餾水,並以KMnO4標準液 進行滴定,並紀錄滴定體積為b mL (賴,1993)

註:供試液中1 mL 中單寧量為:4.16mg × (a-b)F

0.1N KMnO4 1mL 是相當於 4.16mg的gallotannic acid F:0.1N KMnO4標準溶液之力價(F=實際濃度/理論濃度)

(3)游離胺基酸含量測定

將 pH 儀進行校正,進行空白試驗,秤取 25g 樣品及 10 mL 蒸餾水,

之後以0.01N NaOH 滴定至 pH8.1 為止及紀錄滴定體積(b mL),之後 將37 %甲醛溶液(取 30 mL)先以 0.1N NaOH 調整 pH 值至 8,再改以 0.01N NaOH 滴定至 pH 8.1,再 25g 樣品(先以 0.1N NaOH)及 10 mL

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甲醛溶液,混合均勻3 分鐘,最後再用 0.01N NaOH 滴定至 pH8.1 及 紀錄滴定體積(a mL)(賴,1993)

註:甲醛態氮(%)=(a-b)mL × 0.01N × F × 14 × 100/樣品重(g) F:0.01N NaOH 溶液之力價(F=實際濃度/理論濃度)

(4)茶湯 pH 值測定:

將不同製程石柿柿葉茶湯以濾紙進行過濾,取適量之茶湯,並使用 已校正之pH meter(HANNA, pH211)進行測定石柿柿葉茶湯酸鹼值,且 將不同製程石柿柿葉茶湯分別重複三次測定,並以統計分析比較其差 異。

(5)茶湯水色測定:

不同製程之石柿柿葉茶湯水色變化:使用色差儀(Hunter Lab, Color Flex)測定不同製程之石柿柿葉茶湯之 L、a、b 值。標準白板 L=92.93,

a=-1.26,b=1.17。L 代表亮度由黑(0)~白(100),a 代表紅(+)~綠(-),

b 代表黃(+)~藍(-),總色差變化量(total color change; E)△ 代表總色 差變化量。不同製程石柿柿葉茶湯分別三重覆,並以統計分析比較其 差異。(范,2006)

E

△ =( L)△ 2+( a)△ 2+( b)△ 2

(59)

3.茶湯感官品評:

將不同製程之石柿柿葉茶與市售產品,請由 40 位品評人員進行感官 品評。其品評項目包括顏色(color)、口感(taste) 、香味(aroma)及喜好 度等。品評過程中,品評人員依喜歡與否之程度,採取五分制進行評 分,並將評分結果並以統計分析比較其差異。

(六)統計分析方法

將本研究各項數據,以 SAS (Statistical Analysis System)統計分析軟體 進行分析,其分析方法採取單因子變異數分析及ㄧ般線性模式單變量 之二因子變異數分析,進行統計分析,並以Duncan’s multiple rang test 進行事後比較,比較樣本間之差異性。

(60)

伍、結果與討論

一、新鮮石柿柿葉之ㄧ般組成份

本研究所採用之新鮮石柿柿葉,其一般組成份如表一所示。石柿 柿葉之水分為69.21 ± 0.02 %、粗脂肪 3.22 ± 0.01 %、粗蛋白 10.43 ± 0.01 %、粗灰分 6.25 ± 0.01 %及碳水化合物 80.1 ± 0.03 % 。Lee 等(2006) 指出韓國尚州柿葉乾物之組成份,包含:粗蛋白11.56 ± 0.1%、粗脂 肪6.16 ± 0.12%、纖維 63.48±1.01%和碳水化合物 0.91 ±0.01%。因此 得知柿葉之組成份以醣類佔大部分。

二、不同採摘期石柿柿葉之甲醇萃取物之萃取率

表二為不同採摘期石柿柿葉之甲醇萃取物萃取率,其範圍在 20.45

%至25.72%。黃(2003)指出茶葉在不同採收季節之萃取收率亦無顯著 差異(春茶 33.7%;夏茶,34.9%;秋茶,33.9%;冬茶,34.7%),亦 即茶葉之採收季節對萃取率不會造成影響。本實驗之石柿柿葉歷經 春、夏及秋三個季節之不同採摘期,且萃取率皆有所不同,推測這可 能與石柿柿葉本身生理代謝有關,促使每次採摘期之柿葉甲醇萃取率 有所不同。

(61)

三、採摘期對石柿柿葉抗氧化活性成分含量之影響 (一) 採摘期對石柿柿葉之總酚化合物含量變化

總酚化合物含量測定係採取 Folin-Ciocalteu’s 試劑作用於具有還 原端的羥基(-OH)之呈色反應來分析不同採摘期石柿柿葉之總酚含量 變化,由表三結果顯示以 PLSu II 總酚化合物含量為最高,其含量為 8.27 ± 0.03 mg/g,而 PLSp I 最低,其含量為 0.93 ± 0.01 mg/g 。黃(2003) 指出,茶葉所含的總酚化合物含量會隨著採摘茶葉的季節不同有所變 化,且夏茶比秋、春茶之總酚含量為高。而本實驗石柿柿葉亦是以夏 季 PLSu II 之採摘期之石柿柿葉總酚含量較其他季節採摘期為高,與 茶葉採摘期之結果相類似。

(二) 採摘期對石柿柿葉之類黃酮化合物含量變化

表三顯示以 PLSu II 採摘期之石柿柿葉在類黃酮含量測定為高,

其含量為0.60 ± 0.05 mg/g,而 PLSp I 為低,其含量為 0.11 ± 0.03 mg/g。

由於類黃酮屬於酚類化合物之一,且相較於總酚含量變化似乎有相同 之趨勢。另外蔡(1983)研究指出茶葉內所含酚類化合物,會隨著季節 的變化而有所影響,且夏茶之酚類化合物含量高過於秋茶和春茶。而 本實驗不同採摘期之石柿柿葉,以夏季 PLSu II 之總酚化合物含量,

相較其他季節採摘期為高。

(62)

(三) 採摘期對石柿柿葉之抗壞血酸含量變化

表三結果顯示 PLSu II 採摘期之石柿柿葉在抗壞血酸含量為高,

其含量為 2.25 ± 0.01 mg/g,而 PLSp I 為低,其含量為 0.10 ± 0.09 mg/g。然而 Iqbal 等(2006)研究指出不同地區巴基斯坦之辣木葉 (Moringa oleifera leaf)之抗壞血酸含量高之月份有所不同,學者推測栽 種地區和季節對於辣木葉之抗壞血酸含量是有所影響。而不同採摘期 石柿柿葉之抗壞血酸含量皆有所不同,當中以夏季PLSu II 含量為高,

這於上述總酚含量及類黃酮含量似乎有相同之結果,推測由於在夏季 生長過程中,石柿柿葉受到日照強度和溫度之影響,促使生長代謝速 度增快,並增加活性物質(總酚、類黃酮及抗壞血酸) 之合成,以幫助 石柿柿葉渡過生長逆境。

四、採摘期對石柿柿葉及抗氧化活性之影響 (一) 採摘期對石柿柿葉之清除 DPPH 自由基能力

不同採摘期石柿柿葉之甲醇萃取液,其清除DPPH自由基能力如圖 一顯示PLSu V之清除DPPH自由基能力表現最佳,在100ppm時其清除 DPPH自由基能力為72.43%,而400ppm可達95.09 %。另在濃度為 400ppm時,除PLSp I之外,其他採摘期之石柿柿葉之清除能力趨於平 緩。採摘期之季節做比對時,夏、秋季之石柿柿葉之清除DPPH自由基

(63)

能力表現優於春季,本研究推論可能是由於石柿柿葉受季節變化及氣 候因素影響所致。 Yun等(2008)分析季節對東方屬Artemisia princes(艾 屬植物)之抗氧化性影響,其認為以5月及6月之艾屬植物在清除DPPH 自由基能力表現較好,與其品種及環境因素有關。黃(2003)也指出在不 同採收季節之精製茶中,清除自由基的效果表現上。秋、冬茶之清除 自由基能力略高於春、夏茶,但當濃度高於10ppm,四個季節清除自由 基的能力達至相同,且清除DPPH自由基能力為82.5%。因此,本研究 推測石柿柿葉在清除DPPH自由基能力表現亦受到季節、品種等影響,

與茶葉之不同則可能與植物種類的生理有關。另外由表四結果顯示不 同採摘期石柿柿葉之總酚化合物、類黃酮及抗壞血酸含量與DPPH自由 基清除能力不具有顯著相關性,其相關係數分別為0.067、0.246及 0.103 。得知活性成份(總酚化合物、類黃酮及抗壞血酸)含量對於DPPH 自由基清除能力影響相當少,藉此推測不同採摘期之石柿柿葉在清除 DPPH自由基能力上,可能受其他活性成分之影響其表現。

(二) 採摘期對石柿柿葉之螯合亞鐵離子能力

不同採摘期之石柿柿葉甲醇萃取液,其螯合亞鐵離子能力如圖二 顯示夏、秋季石柿柿葉之螯合亞鐵離子能力表現優於春季,其中夏季 之PLSu II 柿葉,在螯合亞鐵離子能力表現上,相較其他季節採摘期為

(64)

佳。當濃度為600ppm時,可達89.18%螯合亞鐵離子能力。在Murota等 (2003)也指出類黃酮受其化學結構關係,具有螯合過渡金屬離子能力,

Kotani等(2000)指出柿葉富含類黃酮化合物,其中包含0.15% Astragalin 和0.04% isoqucertin等,由本試驗表四顯示不同採摘期石柿柿葉之總酚 化合物、總類黃酮及抗壞血酸含量與螯合亞鐵離子能力之間具有顯著 相關性,相關係數分別為0.586、0.620及0.494(p <0.01),因此推測具 有螯合金屬離子之能力,與其石柿柿葉富含總酚化合物、總類黃酮及 抗壞血酸有關。

(三) 採摘期對石柿柿葉之還原力

不同採摘期之石柿柿葉甲醇萃取液,其還原力如圖三顯示夏、秋 季石柿柿葉之還原力表現優於春季,其中以夏季之PLSu II 柿葉,在還 原力表現上,相較其他季節採摘期為佳,當濃度600ppm時,吸光值達 到2.191,而隨濃度大於800ppm時,吸光值趨於平衡。李(2006)研究指 出牛心柿柿葉之不同乙醇濃度萃取物之還原能力,皆隨著酚類化合物 濃度增加而增加。另外由表四結果顯示不同採摘期石柿柿葉之總酚化 合物、總類黃酮及抗壞血酸含量與還原力之間具有顯著相關性,其相 關係數分別為0.763、0.707及0.729(p <0.01)。因此受到季節因素影響,

使得不同採摘期石柿柿葉之還原力表現有所不同,其中以夏季表現為

(65)

最佳。另外本實驗總酚含量與還原力之間具有顯著相關性,且總酚含 量也以夏季之PLSu II為最高,藉此推測石柿柿葉中所含酚類化合物對 於石柿柿葉還原力表現是有相當之影響。

(四) 採摘期對石柿柿葉之抑制亞麻油酸自氧化能力

不同採摘期之石柿柿葉甲醇萃取液,其抑制亞麻油酸自氧化能力 如圖四顯示夏、秋季石柿柿葉之抑制亞麻油酸自氧化表現優於春季,

其中以夏季之 PLSu II 柿葉,在抑制亞麻油酸氧化能力表現上,相較 其他季節採摘期為佳。Iqbal 等(2006)研究季節和栽種地區對巴基斯坦 之辣木葉(Moringa oleifera leaf)抗氧化活性之影響,結果顯示每個栽種 地區之辣木葉甲醇萃取物,在抑制亞麻油酸氧化能力表現佳之月份皆 有所不同,學者推測可能與栽種地區之土壤質地和氣候條件有關。換 言之,本研究中不同採摘期石柿柿葉之抑制亞麻油酸自氧化能力表現 應也受季節氣候因素變化之影響。此外由表四結果顯示不同採摘期石 柿柿葉之總酚化合物、總類黃酮及抗壞血酸含量與抑制亞麻油酸自氧 化之間具有顯著相關性相關係數分別為 0.725、0.504 及 0.724(p

<0.01)。因此,三種抗氧化物質含量對於不同採摘期石柿柿葉之抑制 亞麻油酸自氧化能力可能是受到總酚、總類黃酮及抗壞血酸的影響。

(66)

五、製茶製程處理對其抗氧化活性及抗氧化活性成分含量影響 (一)、不同乾燥溫度,揉捻及殺菁處理石柿柿葉茶之熱水萃取率

表五顯示五種石柿柿葉茶葉(PTt50;PTt70;PTt90;PTR及PTS) 之熱水萃取率分別為15.12 ± 0.32;14.31 ± 0.09;12.69 ± 0.04;14.77 ± 0.61 及 14.65 ± 0.05 (%)。因此,就乾燥溫度效應而言,低溫乾燥(50oC) 之石柿柿葉茶相較於70oC和 90oC其溶出物量為多。張(1989)指出茶葉 可溶性成分會受到烘焙的溫度和時間所影響,溫度越高烘焙時間越 久,可溶性成分含量明顯下降。與本研究結果與其類似。另外揉捻處 理(PTR)與殺菁處理(PTS)之熱水萃取率均較不經揉捻及殺菁處理之石 柿柿葉茶為低,推測揉捻和殺菁過程中造成有些物質釋放,但在最後 熱風乾燥處理過程中使得物質發生氧化聚合現象,使得萃取過程中較 不易萃出。

(二)、乾燥溫度處理對石柿柿葉茶熱水萃取物之總酚類,類黃酮和抗 壞血酸含量的影響

表六顯示PTt50、PTt70、PTt90 及新鮮柿葉茶湯總酚含量分別為 22.87 ± 0.02、 16.53 ± 0.03、 14.56 ± 0.01、 11.67 ± 0.01 mg/g;另外 類黃酮含量分別為0.45 ± 0.02 、 0.38 ± 0.03 、 0.29 ± 0.02 、 0.17 ± 0.02 mg/g。從結果顯示柿葉經過乾燥溫度處理之總酚和類黃酮含量,

(67)

相較於新鮮柿葉,均會有提升之現象,其中以50 oC乾燥溫度之茶湯總 酚和類黃酮含量最高,因此石柿柿葉以低溫熱風乾燥方式(50 oC)對茶 湯之酚類與類黃酮的增加效果較佳。張(1989)指出茶葉於不同溫度及 時間烘焙可能會影響化學成分改變,當中兒茶素類含量會隨著烘焙溫 度升高及時間增長而有降低之現象。另外Dewanto等(2002)也指出經過 88℃熱處理之番茄總酚含量相較於新鮮番茄,雖無顯著差異,但整體 來看有經過熱處理的番茄比新鮮番茄其總酚與類黃酮含量會有提升之 現象,學者推估經由熱處理可增加酚類化合物從細胞間質之釋放,且 熱處理可降低酵素活性,減少酚類化合物破壞。與本研究結果與其類 似。在茶湯抗壞血酸含量方面,Sakanaka等(2004)指出抗壞血酸是熱敏 感性化合物,所以經由熱處理時,容易造成抗壞血酸含量降低。本研 究結果顯示PTt50、PTt70、PTt90 及新鮮柿葉之抗壞血酸含量分別為 2.33 ± 0.07 、 1.96 ± 0.05 、 1.87 ± 0.02 、 8.81 ± 0.02 mg/g。50 oC 熱風乾燥處理相較70oC與 90oC,其抗壞血酸被破壞程度相對來的低,

亦即石柿柿葉茶製程之乾燥溫度愈高,抗壞血酸破壞將愈嚴重。因此,

後續石柿柿葉茶製程處理之熱風乾燥條件皆以50oC熱風乾燥進行之。

數據

Table 4. Occurrence of flavonoids in common foods.
Fig. 3. Structure of basic flavonoid skeletons
Table 1. Proximate composition of persimmon leaf
Table 2. Methanol extract yield of persimmon leaf from various harvesting  periods
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參考文獻

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