تاثیر زمان دم آوری بر ترکیبات فنولی، فعالیت آنتی اکسیدانی و محتوی کافئین انواع چای سیاه، سفید، سبز و ماچا

محورهای موضوعی : شیمی مواد غذایی

میگل گیاهی ¹ , مریم قراچورلو ^{2 *} , پیمانه قاسمی افشار ³

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد گروه علوم و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - استاد گروه علوم و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - استادیار گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، واحد کرج، دانشگاه آزاداسلامی، کرج، ایران

تاریخ دریافت : 1403/07/21 تاریخ پذیرش : 1403/11/19 تاریخ انتشار : 1403/12/15

کلید واژه: ترکیبات فنولی کل, چای, دم آوری, فعالیت آنتی اکسیدانی, کافئین,

چکیده مقاله :

مقدمه: فرآیند تولید چای‌ها و شرایط دم آوری آنها در خواص و ترکیبات موجود در انواع چای نقش بسزایی دارند. در این تحقیق تاثیر زمان دم آوری چای بر میزان ترکیبات فنولی کل و فعالیت آنتی اکسیدانی و کافئین عصاره‌های استخراجی از چهار نوع چای، مورد بررسی قرار گرفت.

مواد و روش‌ها: انواع چای‌های سیاه، سفید، سبز و ماچا، در دو زمان 10 و 30 دقیقه و دمای ثابت 90 درجه سانتی گراد دم آوری شدند، سپس میزان ترکیبات فنولیک کل با روش فولین سیوکالتیو، فعالیت آنتی اکسیدانی با دو روش  DPPHو FRAP و میزان کافئین با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر، در عصاره‌ها اندازه‌گیری و با یکدیگر مقایسه شدند.

یافته ها: در 10 دقیقه دم آوری چای‌های مذکور، بیشترین میزان ترکیبات فنولی کل (360/10 میلی گرم بر لیتر گالیک اسید) و بیشترین میزان خاصیت آنتی اکسیدانی بدست آمده از آزمون  FRAP (1681/36 میکرومولار سولفات آهن) و همچنین بیشترین میزان کافئین (25/59 میلی گرم بر لیتر کافئین خالص) متعلق به چای ماچا و بیشترین میزان IC50 بدست آمده از آزمون DPPH  (3/98 گرم بر لیتر) متعلق به چای‌های سیاه قلمی بود. در 30 دقیقه دم آوری چای‌ها، بیشترین میزان ترکیبات فنولی کل (379/87 میلی گرم بر لیتر گالیک اسید) متعلق به چای سبز چینی، بیشترین میزان خاصیت آنتی اکسیدانی بدست آمده از آزمون FRAP  (1742/55 میکرومولار سولفات آهن) متعلق به چای سبز ایرانی، بیشترین میزان IC50 (2/78 گرم بر لیتر) متعلق به چای سیاه قلمی و بیشترین میزان کافئین (27/01 میلی گرم بر لیتر کافئین خالص) متعلق به چای سیاه C.T.C  بود.

نتبجه گیری: نتیجه گیری کلی نشان دهنده آن بود که نوع چای و شرایط دم آوری آن بر میزان ترکیبات زیست فعال موجود در عصاره چای مصرفی، تاثیر بسزایی دارد.

چکیده انگلیسی:

Introduction: The Production Process Of Teas And Their Brewing Conditions Play A Significant Role In The Properties And Compounds Found In Various Types Of Tea. In This Research, The Effect Of Tea Brewing Time On The Amount Of Total Phenolic Compounds And Antioxidant Activity And Caffeine Of Extracts From Four Types Of Tea Was Investigated.

Materials And Methods: All Kinds Of Black, White, Green And Matcha Teas Were Brewed In Two Times Of 10 Minutes And 30 Minutes And A Constant Temperature Of 90 Degrees Celsius, Then The Amount Of Total Phenolic Compounds Was Determined By Folin-Ciocalteu Method, Antioxidant Activity By Two Methods. DPPH, FRAP And The Amount Of Caffeine Were Measured And Compared With Each Other Using A Spectrophotometer.

Results: In 10 Minutes Of Brewing The Examined Teas, The Highest Amount Of Total Phenolic Compounds (360.10 G/L Of Gallic Acid) And The Highest Amount Of Antioxidant Properties Obtained From The FRAP Test (1681.36 µm Feso₄) And The Highest Amount Of Caffeine ( 25.59 Mg/L Of Pure Caffeine) Belonged To Matcha Tea And The Highest IC50 Obtained From The DPPH Test (3.98 G/L) Belonged To Black Teas. In 30 Minutes Of Tea Brewing, The Highest Amount Of Total Phenolic Compounds (379.87 Mg/L Of Gallic Acid) Belongs To Chinese Green Tea, The Highest Amount Of Antioxidant Properties Obtained From The FRAP Test (1742.55 µm Feso₄) Belongs To Iranian Green Tea, The Highest Amount Of IC50 (2.78 G/L) Belonged To Black Tea, And The Highest Amount Of Caffeine (27.01 Mg/L Of Pure Caffeine) Belonged To C.T.C. Black Tea.

Conclusion: The Overall Conclusion Showed That The Type Of Tea And Its Brewing Conditions Have A Significant Effect On The Amount Of Bioactive Compounds In The Tea Extract Consumed.

منابع و مأخذ:

Chang, M.Y., Lin, Y.Y., Chang, Y.C., Huang, W.Y., Lin, W.S., Chen, C.Y., Huang, S.L. and Lin, Y.S., (2020). Effects of infusion and storage on antioxidant activity and total phenolic content of black tea. Applied Sciences, 10(8), pp.2685
Chu, C., Deng, J., Man, Y., Qu, Y.(2017). Green tea extracts epigallocatechin-3-gallate for different treatments. BioMed Research International.5615647
Cory, H., Passarelli, S., Szeto, J., Tamez, M., Mattei, J. (2018). The Role of Polyphenols in human health and food systems: A mini-review. Frontiers in Nutrition,5, 87
Dobrinas, S., Soceanu, A., Popescu, V., Stanciu, G. and Smalberger, S., (2013). Optimization of a UV-VIS spectrometric method for caffeine analysis in tea, coffee and other beverages. Scientific Study & Research. Chemistry & Chemical Engineering, Biotechnology, Food Industry, 14(2), p.71
Garg, A.K., (2021). Quantitative Analysis of Caffeine in the Green Tea, Black Tea and Soft Drink Using UV-Visible Spectrophotometer. Indian Journal of Science and Technology, 14(37), pp.2860-2864
Hosseini, S. Karachorlo, M. Ghiathi, B. Qavami, M. (2013). A review on the methods of determining antioxidant capacity.
Journal of Food and Nutrition Sciences , Year 11 , Number Four [In persian] He, Y., Lin, Y., Li, Q. and Gu, Y., (2020). The contribution ratio of various characteristic tea compounds in antioxidant capacity by DPPH assay. Journal of food biochemistry, 44(7), p.e13270
Ioannou, I., Chekir, L., Ghoul, M.(2020). Effect of heat treatment and light exposure on the antioxidant activity of flavonoids.
Processes, 8, 1078 Jin, Y., Zhao, J., Kim, E.M., Kim, K.H., Kang, S., Lee, H. and Lee, J., (2019). Comprehensive investigation of the effects of brewing conditions in sample preparation of green tea infusions. Molecules, 24(9), p.1735
Jakubczyk, K., Kochman, J., Kwiatkowska, A., Kałduńska, J., Dec, K., Kawczuga, D. and Janda, K., (2020). Antioxidant properties and nutritional composition of matcha green tea. Foods, 9(4), p.483
Khokhar, S. and Magnusdottir, S.G.M., (2002). Total phenol, catechin, and caffeine contents of teas commonly consumed in the United Kingdom. Journal of agricultural and food chemistry, 50(3), pp.565-570
Kim, Y., Kim, M.K.(2019). Effects of different harvesting times and oxidative fermentation methods on phytochemicals, flavors, and sensory properties of Korean teas. In Chemistry of Korean Foods and Beverages; ACS: Washington, DC, USA, (1), pp.77–95
Li, S., Lo, C.Y., Pan, M.H., Lai, C.S. and Ho, C.T., (2013). Black tea: chemical analysis and stability. Food & function, 4(1), pp.10-18
Mukhopadhyay, M., Mondal, T.K. and Chand, P.K., (2016). Biotechnological advances in tea (Camellia sinensis [L.] O. Kuntze): a review. Plant cell reports, 35, pp.255-287
Musial, C., Kuban-Jankowska, A. and Gorska-Ponikowska, M., (2020). Beneficial properties of green tea catechins. International journal of molecular sciences, 21(5), p.1744
Nikniaz, Z., Mahdavi, R., Ghaemmaghami, S.J., Yagin, N.L. and Nikniaz, L., (2016). Effect of different brewing times on antioxidant activity and polyphenol content of loosely packed and bagged black teas (Camellia sinensis L.). Avicenna journal of phytomedicine, 6(3), p.313
Pereira, V.P., Knor, F.J., Vellosa, J.C.R. and Beltrame, F.L., (2014). Determination of phenolic compounds and antioxidant activity of green, black and white teas of Camellia sinensis (L.) Kuntze, Theaceae. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, 16, pp.490-498
Pastoriza, S., Perez-Burillo, S. and Rufián-Henares, J.Á.,( 2017). How brewing parameters affect the healthy profile of tea. Current Opinion in Food Science, 14, pp.7-12
Prasanth, M.I., Sivamaruthi, B.S., Chaiyasut, C., Tencomnao, T. A(2019). Review of the Role of Green Tea (Camellia sinensis) in Antiphotoaging, Stress Resistance, Neuroprotection, and Autophagy. Nutrients,pp. 11, 474
Ramalho, S.A., Nigam, N., Oliveira, G.B., de Oliveira, P.A., Silva, T.O.M., dos Santos, A.G.P. and Narain, N., (2013). Effect of infusion time on phenolic compounds and caffeine content in black tea. Food research international, 51(1), pp.155-161
Reygaert, W.C., (2017). An update on the health benefits of green tea. Beverages, 3(1), p.6
Saha, C., Pal, S., Ghosh, D. and Dey, S.K., (2013). Effect of infusion time and consecutive brewing on antioxidant status of black tea infusion. International Journal of Tea Science, 9(02 and 03), pp.65-68
Sielicka-Różyńska, M., Isik, E. and Szulc, J., (2020). Comparison of phenolic content and antioxidant activity of matcha, green
leaf and white leaf tea infusions. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 26(6) Shannon, E., Jaiswal, A.K., Abu-Ghannam, N.(2018). Polyphenolic content and antioxidant capacity of white, green, black, and herbal teas: A kinetic study. Food Research, 2,pp. 1–11
Thennakoon, T.M.E.S., Abeysinghe, P.D., Ranasinghe, P., Pathirana, R.N., White, A., Fernando, W.G.D., Abeysinghe, S. and Premakumara, S.,( 2022). Total phenolic content, total flavonoid content and in vitro antioxidant activities measured by the
FRAP, ABTS, DPPH and ORAC assays of Sri Lankan black and green tea (Camellia sinensis) infusions Wang, C., Han, J., Pu, Y. and Wang, X.,( 2022). Tea (Camellia sinensis): a review of nutritional composition, potential applications, and Omics Research. Applied Sciences, 12(12), p.5874
Yan, Z., Zhong, Y., Duan, Y., Chen, Q., Li, F.(2020). Antioxidant mechanism of tea polyphenols and its impact on health benefits. Animal Nutrition, 6, 115–123
Zeng, L., Ma, M.m Li, C, Luo, L. (2017). Stability of tea polyphenols solution with different pH at different temperatures. International Journal of. Food Properties. 20, 1–18
Zhang, H., Li, Y., Lv, Y., Jiang, Y., Pan, J., Duan, Y., Zhu, Y. and Zhang, S.,( 2017). Influence of brewing conditions on taste components in Fuding white tea infusions. Journal of the Science of Food and Agriculture, 97(9), pp.2826-2833
Zhang, L., Ho, C.T., Zhou, J., Santos, J.S., Armstrong, L. and Granato, D.,( 2019). Chemistry and biological activities of processed Camellia sinensis teas: A comprehensive review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 18(5), pp.1474-1495
Zhao, M., Su, X.Q., Nian, B., Chen, L.J., Zhang, D.L., Duan, S.M., wong, L.Y., Shi, X.Y., Jiang, B., Jiang, W.W., et al.(2019). Integrated meta-omics approaches to understand the microbiome of spontaneous fermentation of traditional Chinese pu-erh tea. Msystems, 4, e00680-19

متن کامل:



علوم غذايي و تغذيه/ زمستان 1403 / سال بیست و دوم / شماره 1                                                                                                                           Food Technology & Nutrition / Winter 2025 / Vol. 22 / No. 1

 میگل گیاهی و همكاران

 

بررسی اثر زمان دم‏آوری بر ترکیبات فنولی، فعالیت آنتی‏اکسیدانی و محتوی کافئین انواع چای سیاه، سفید، سبز و ماچا

 

میگل گیاهیa، مریم قراچورلو*b، پیمانه قاسمی افشارc

 

a دانشجوی کارشناسی ارشد گروه علوم و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

b استاد گروه علوم و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

c استادیار گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، واحد کرج، دانشگاه آزاداسلامی، کرج، ایران

 

 

 

 

 

تاریخ دریافت مقاله: 21/07/1403                        تاریخ پذیرش مقاله: 19/11/1403

 

چکيده

مقدمه: فرآیند تولید چای‌ها و شرایط دم‏آوری آنها بر ویژگی‌ها و ترکیبات موجود در انواع چای نقش بسزایی دارند. در این تحقیق تاثیر زمان دم‏آوری چای بر میزان ترکیبات فنولی کل و فعالیت آنتی اکسیدانی و کافئین عصاره‌های استخراجی از چهار نوع چای، مورد بررسی قرار گرفت.

مواد و روش‌ها: انواع چای‌های سیاه، سفید، سبز و ماچا، در دو زمان 10 و 30 دقیقه و دمای ثابت 90 درجه سانتی گراد دم‏آوری شدند، سپس میزان ترکیبات فنولیک کل با روش فولین سیوکالتیو، فعالیت آنتی اکسیدانی با دو روش  DPPHو FRAP و میزان کافئین با استفاده از دستگاه طیف سنج نوری، در عصاره‌ها اندازه‌گیری و با یکدیگر مقایسه شدند. 

یافته‏ها: افزایش زمان دم‏آوری از 10 به 30 دقیقه باعث افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی، میزان ترکیبات فنولی کل و میزان کافئین در عصاره های بدست آمده از چای های مورد بررسی شد. در 10 دقیقه دم آوری، بیشترین میزان ترکیبات فنولی کل (10/360 میلی گرم بر لیتر گالیک اسید) و خاصیت آنتی اکسیدانی بدست آمده از آزمون  FRAP (36/1681 میکرومولار سولفات آهن) و همچنین بیشترین میزان کافئین (59/25 میلی گرم بر لیتر کافئین خالص) متعلق به چای ماچا و بیشترین میزان IC50 بدست آمده از آزمون DPPH  (98/3 گرم بر لیتر) متعلق به چای‌های سیاه قلمی بود. در 30 دقیقه دم‏آوری چای‌ها، بیشترین میزان ترکیبات فنولی کل (87/379 میلی گرم بر لیتر گالیک اسید) متعلق به چای سبز چینی، بیشترین میزان خاصیت آنتی اکسیدانی بدست آمده از آزمونFRAP  (55/1742 میکرومولار سولفات آهن) متعلق به چای سبز ایرانی، بیشترین میزان IC50 (78/2 گرم بر لیتر) متعلق به چای سیاه قلمی و بیشترین میزان کافئین (01/27 میلی گرم بر لیتر کافئین خالص) متعلق به چای سیاه C.T.C  بود. 

نتبجه گیری: نتایج نشان دهنده آن بود که نوع چای و شرایط دم‏آوری آن بر میزان ترکیبات زیست فعال موجود در عصاره چای مصرفی، تاثیر بسزایی دارد.

 

واژه‌های کلیدی: ترکیبات فنولی کل، چای، دم آوری، فعالیت آنتی اکسیدانی، کافئین

 

* نويسنده مسئول مكاتبات                                                                                                        email: [e-mail]

 

مقدمه

چای یکی از محبوب‌ترین نوشیدنی‌ها در سراسر جهان است. اثرات مفید بر سیستم گردش خون، بهبود عملکرد قلب، پیشگیری از چاقی، خواص ضد سرطان، ضد التهابی و ضد باکتریایی از جمله ویژگی‌های چای است (Yan et al., 2020) که اکثر این ویژگی‌ها عمدتاً ناشی از وجود مواد زیست فعال در برگ‌های چای از قبیل ترکیبات پلی فنولی، آلکالوئیدها (تئوبرومین، تئوفیلین و کافئین) و تئانین می‌باشند (Prasanth et al., 2019). چای بر حسب میزان تخمیر به سه نوع تقسیم می‌شود: چای تخمیری(سیاه)، غیر تخمیری (سبز و سفید)، چای نیمه تخمیری (اولانگ) (Yan et al., 2020). تفاوت اصلی انواع چای‌ها با یکدیگر نوع فرآوری آنهاست (Reygaert, 2017). پلی فنل‌های غالب در چای کاتچین‌ها هستند که حدود 36-18 درصد ماده خشک برگ‌های چای را تشکیل می‌دهند و می‌توان آنها را به چهار نوع اپی گالوکاتچین-3-گالات (EGCG)، اپی کاتچین-3-گالات (ECG)، اپی گالوکاتچین EGC)) و اپی کاتچین (EC) تقسیم بندی نمودChu et al., ) (2017. پلی فنل‌ها علاوه بر دارا بودن اثر آنتی اکسیدانی بالا و فواید اثبات شده بر بدن انسان، بر ظاهر و خواص ارگانولپتیک فرآورده غذایی از قبیل مزه، بو و رنگ نیز تأثیر دارند (Cory et al., 2018). 

علاوه بر فرآیند تولید چای و اجزای چای، شرایط دم‏آوری نیز می‌تواند بر سطوح آنتی اکسیدان‌های عصاره مصرفی چای‏ها تأثیر بگذارد. لذا بررسی اثر زمان دم‏آوری بر فعالیت آنتی اکسیدانی چای ضروری می باشد زیرا مصرف کنندگان باید از زمان بهینه دم‏آوری چای‏ها برای حفظ اثرات سلامتی بخش چای آگاه باشندMieczan et al., ) (2024.

برخی از مطالعات نشان می‌دهند که محتوای پلی فنل بالاتر در چای Camellia sinensis را می‌توان با زمان‌های دم‌آوری طولانی‌تر (بیش از 10 دقیقه) به دست آورد (Kowalska et al., 2021).

بر اساس تحقیقاتShannon  و همکاران (2018)، دمای آب و مدت زمان دم‏آوری چای بر راندمان استخراج ترکیباتی مانند پلی فنول‌ها و متیل زانتین‏ها (عمدتاً کافئین، تئوفیلین و تئوبرومین) تأثیر قابل توجهی دارد و برخی مطالعات نشان داده‌اند که زمان‌های دم‏آوری طولانی‌تر (بیش از 10 دقیقه) سبب می‌شود محتوای پلی فنول بیشتری در چای حاصل شود و در عین حال، گسی و تلخی افزایش یابد. دمای مورد استفاده برای دم‏آوری چای معمولاً در محدوده 65 الی 96 درجه سانتی‏‎گراد است، در حالی که چای سبز و سفید معمولاً در دماهای کمتری نسبت به چای سیاه دم‏آوری می‌شوند (Shannom et al., 2018).

با توجه به مطالعات انجام شده، انواع چای منبع ارزشمند ترکیبات فراسودمند مانند آنتی اکسیدان‌های طبیعی، ترکیبات پلی فنولی و ترکیبات بر پایه زانتین مانند کافئین هستند که تاثیر بسزایی بر سلامت بر بدن انسان دارند. بنابراین، بررسی تاثیر شرایط دم‏آوری بر این ترکیبات ارزشمند اهمیت بسزایی دارد. تعداد مطالعات در مورد مقایسه چای‌های سیاه، سفید، سبز و ماچا با یکدیگر و همچنین تاثیر زمان دم‏آوری بر ویژگی‌های آنها، محدود می‏باشد. لذا در این تحقیق میزان ترکیبات فنولی کل، فعالیت آنتی‏اکسیدانی و میزان کافئین در عصاره‌های چای‌های سیاه، سفید، سبز و ماچا پس از زمان دم‏آوری 10 و 30 دقیقه مورد بررسی و مقایسه بایکدیگر قرار گرفتند.

 

مواد و روش‌ها

در این پژوهش چای سیاه در دو نوع قلمی ایرانیBT2)  و BT1) و C.T.C وارداتی از کشور کنیا CBT1) و CBT2)، چای سبز ایرانی و چینی، چای ماچا وارداتی از کشور ژاپن، چای سفید ایرانی، خریداری شدند، شایان ذکر است که مبنای انتخاب چای‌های مذکور جهت انجام این پژوهش، دسترسی آسان به آنها و همچنین استفاده عموم افراد جامعه از این چای‌ها بوده است. تمامی مواد شیمیایی مورد استفاده از شرکت‌های  Merck و Sigma-Aldrich تهیه شدند. 

 

-       آماده سازی نمونه‌ها

آماده‏سازی نمونه‏ها با کمی تغییر به روش Nasirirad و همکاران (2013) انجام شد. تمامی نمونه‌ها به صورت روزانه و قبل از انجام هر آزمایش دم‏آوری شدند. برای آزمون اندازه‌گیری ترکیبات فنولی کل و میزان فعالیت آنتی‏اکسیدانی به روش DPPH، 1 گرم چای و برای آزمون FRAP و آزمون تعیین مقدار کافئین، 5/0 گرم چای، توسط ترازوی دیجیتال با دقت 00001/0 گرم (مدلBP 211D ساخت شرکت Sartorius آلمان) وزن گردید و به آنها 100 میلی لیتر آب مقطر که به دمای جوش رسیده بود، اضافه شد و بر روی بن ماری (مدل WNB14 ساخت شرکت Memmert آلمان) با دمای ثابت 90 درجه سانتی گراد و در ظروف یکسان، در دو زمان 10 و 30 دقیقه، دم‏آوری چای‌ها صورت گرفت و پس از فیلترکردن عصاره‌ها و خنک شدن آنها در دمای اتاق، بلافاصله آزمون‌های ذیل برای نمونه‌ها انجام شد (Nasirirad et al., 2013).

 

-       اندازه‌گیری ترکیبات فنولی کل

اندازه‌گیری ترکیبات فنولی کل با استفاده از روش فولین - سیوکالتیو انجام شد. در این آزمایش از محلول اسید گالیک به عنوان محلول استاندارد استفاده شد و نمودار استاندارد جذب اسید گالیک رسم و معادله رگرسیون آن محاسبه گردید. پس از دم‏آوری چای‌ها در شرایط ذکر شده، مقداری از هر نمونه چای دم‏آوری شده با معرف فولین سیوکالتیو 10درصد مخلوط گردید و پس از افزودن آب مقطر به آنها، توسط شیکر لوله آزمایش (مدل reax top ساخت شرکت Heidolph آلمان) به خوبی مخلوط شدند. پس از گذشت 3 دقیقه کربنات سدیم 5/7 درصد و آب مقطر به محلول اضافه شد و مجددا توسط شیکر لوله آزمایش به خوبی مخلوط شدند. سپس محلول به دست آمده به مدت 2 ساعت در دمای اتاق و تاریکی نگهداری شد و پس از آن میزان جذب نوری محلول در طول موج 725 نانومتر توسط دستگاه طیف سنج نوری (مدل Carry 100 ساخت شرکت Varian استرالیا) قرائت گردید. عدد جذب خوانده شده در معادله رگرسیون منحنی استاندارد جذب اسیدگالیک قرار داده شد و مقدار ترکیبات پلی فنولی کل بر حسب میلی گرم بر لیتر اسیدگالیک، برای 100 میلی لیتر عصاره استخراجی به دست آمد (Sielicka et al., 2020).

 

-       اندازه‌گیری میزان فعالیت آنتی اکسیدانی به روش FRAP

اندازه‌گیری میزان فعالیت آنتی اکسیدانی به روش FRAP با کمی تغییرات  مطابق روش Sielicka و همکاران (2020)، انجام شد. در این آزمایش از محلول سولفات آهن 7 آبه به عنوان محلول استاندارد استفاده شد و نمودار استاندارد جذب آن رسم و معادله رگرسیون آن محاسبه گردید. برای ساخت معرف فعال FRAP ابتدا محلول استوک TPTZ با غلظت 10 میلی مولار، محلول بافر استات سدیم با 6/3 pH= و غلظت 300 میلی مولار، محلول کلرید آهن شش آبه با غلظت 20 میلی مولار ساخته شدند و سپس معرف فعال FRAP از اختلاط 5/2 میلی لیتر محلول استوک TPTZ با غلظت 10 میلی مولار و 25 میلی لیتر بافر استات سدیم با 6/3pH=  و غلظت 300 میلی مولار و 5/2 میلی لیتر محلول کلرید آهن شش آبه با غلظت 20 میلی مولار تهیه شد. سپس تمامی نمونه‏های چای در شرایط ذکر شده دم‏آوری شدند. جهت انجام آزمون مقداری از هر نمونه با معرف فعال FRAP مخلوط گردید و توسط شیکر لوله آزمایش به خوبی مخلوط شدند و پس از نگهداری در دمای اتاق به مدت هشت دقیقه، میزان جذب نوری آنها در طول موج 593 نانومتر توسط دستگاه طیف سنج نوری اندازه گیری شد و عدد خوانده شده در معادله منحنی استاندارد سولفات آهن 7 آبه قرار داده شد و نتایج بر حسب میکرومولار سولفات آهن برای100 میلی لیتر عصاره استخراجی به دست آمد (Sielicka et al., 2020).

 

-       اندازه‌گیری میزان فعالیت آنتی اکسیدانی به روش DPPH 

ابتدا نمونه‌های چای با شرایط ذکر شده دم‏آوری شدند سپس محلول متانولی 1/0 میلی مولار DPPH تهیه گردید و غلظت‌های مختلف از هر عصاره تهیه شدند. مقداری از هر غلظت نمونه / متانول (به عنوان شاهد) با محلول DPPH مخلوط گردید و به مدت 30 دقیقه در دمای اتاق و تاریکی نگهداری شدند. سپس عدد جذب نوری هر غلظت از نمونه توسط دستگاه طیف سنج نوری (مدل Carry100 ساخت شرکت Varian) در طول موج 517 نانومتر قرائت گردید. درصد بازدارندگی هر غلظت از نمونه توسط رابطه (1) محاسبه گردید:  

رابطه (1) 

100× { طول موج محلول شاهد / ( طول موج نمونه - طول موج محلول شاهد) }= درصد بازدارندگی

 

نمودار درصد بازدارندگی - غلظت رسم گردید و IC50 

هر نمونه چای توسط معادله منحنی درصدبازدارندگی- غلظت برحسب گرم بر لیتر محاسبه گردیدHe et al., ) (2020.

 

-       اندازه‌گیری میزان کافئین 

در این آزمایش از کافئین خالص به عنوان استاندارد استفاده شد، نمودار استاندارد رسم و معادله رگرسیون آن محاسبه شد. پس از دم‏آوری نمونه‌های چای و فیلتر کردن آنها، ابتدا کربنات سدیم به منظور رسوب دادن تانن‌ها به عصاره استخراجی از چای‌‌‌‌‌‌ها اضافه شد و بر روی شوف بالن (مدل KI 2 ساخت شرکت Gerhardt آلمان) به آرامی جوشانده شد. سپس محلول به دست آمده در دمای اتاق سرد و پس از آن توسط کاغذ صافی، فیلتر شد. سپس مقداری از محلول فیلتر شده داخل قیف دکانتور ریخته و به آن مقداری کلروفرم اضافه گردید. پس از تکان دادن قیف دکانتور جهت اختلاط نمونه با کلروفرم و استخراج بهتر کافئین از نمونه و پس از جدا شدن چای و کلروفرم به صورت دو فاز از یکدیگر، فاز زیرین که شامل کلروفرم حاوی کافئین استخراج شده از نمونه بود، از فاز رویی جدا شد. این مرحله سه بار و هر بار با کلروفرم خالص تکرار شد. در نهایت میزان جذب کلروفرم‌های جمع‏آوری شده که حاوی کافئین نمونه بودند، در طول موج 273 نانومتر توسط دستگاه طیف سنج نوری (مدل Carry 100 ساخت شرکت Varian استرالیا) خوانده شد. سپس اعداد خوانده شده در معادله رگرسیون منحنی استاندارد کافئین خالص قرار داده شدند و نتیجه بر حسب میلی گرم بر لیتر کافئین خالص برای 100 میلی لیتر عصاره استخراج شده اعلام گردید (Garg, 2021). 

 

-       تجزیه و تحلیل آماری

طرح مورد بررسی در این پژوهش، آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار بود. فاکتور مورد بررسی عبارت است از زمان دم‏آوری (10 و 30 دقیقه). به منظور تجزیه و تحلیل آماری نتایج، برای مقایسه انواع چای با یکدیگر از نظر میزان ویژگی‌های مورد بررسی، از آزمون تجزیه و تحلیل واریانس ANOVA و مقایسه میانگین دانکن در سطح معناداری 5 درصد و نیز برای بررسی تاثیر زمان دم‏آوری بر روی آنها، از آزمون Independent T-sample test  استفاده گردید. برای سازماندهی داده‌ها از نرم‌افزار Microsoft Office Excel 2016 و برای تحلیل آماری از نرم‌افزار SPSS27 استفاده گردید.

 

یافته‏ها 

-       میزان ترکیبات فنولی کل

در جدول 1 میزان ترکیبات فنولی کل به دست آمده برای نمونه‌های چای مورد بررسی در دو زمان دم‏آوری 10 و 30 دقیقه مشاهده می‌شود. بر اساس نتایج آزمون تجزیه و تحلیل واریانس یک طرفه، پس از 10 دقیقه دم آوری، از لحاظ میزان ترکیبات فنولی کل بین سه نمونه چای نوع سیاه با یکدیگر و با نمونه‌های چای نوع سبز مورد بررسی اختلاف آماری معنی‌دار وجود داشت (05/0˂p). نتایج مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون دانکن نشان داد پس از 10 دقیقه دم‏آوری نمونه‌های چای، کمترین میزان ترکیبات فنولی کل (49/195 میلی گرم بر لیتر گالیک اسید) متعلق به چای سیاه قلمی (BT2) و بیشترین میزان ترکیبات فنولی کل (10/360 میلی گرم بر لیتر گالیک اسید) متعلق به چای ماچا بود. پس از 30 دقیقه دم‏آوری نمونه‌های چای میزان ترکیبات فنولی کل در همه نمونه‌های مورد بررسی افزایش یافت و کمترین میزان ترکیبات فنولی (58/261 میلی گرم بر لیتر گالیک اسید) در چای سیاه قلمی (BT2) و بیشترین میزان این ترکیبات (87/379 میلی گرم بر لیتر گالیک اسید) در چای سبز چینی مشاهده شد. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی تاثیر زمان دم‏آوری بر روی استخراج ترکیبات فنولی کل موجود در نمونه‌های چای، مقایسه‌ای میان عصاره‌های استخراجی بدست آمده در دو زمان دم‏آوری 10 و 30 دقیقه صورت گرفت. بر اساس نتایج آزمون آماری Independent T-Sample Test ، بین میزان ترکیبات فنولی کل عصاره نمونه‌های چای سیاه قلمی (BT2) و چای سفید در زمان دم‏آوری 10 و 30 دقیقه  اختلاف آماری معنادار وجود داشت (05/0˂p). افزایش زمان دم‏آوری از 10 به 30 دقیقه، سبب افزایش میزان ترکیبات فنولی به میزان 81/33 درصد در چای سیاه قلمی (BT2) و 04/58 درصد در چای سفید شد. در حالی که افزایش زمان دم‏آوری تأثیر معنی‌داری در افزایش ترکیبات فنولی کل سایر انواع چای‌های مورد بررسی نداشت.

 

جدول 1 - میزان ترکیبات فنولی کل در نمونه‌های چای مورد بررسی پس از زمان دم آوری 10 و 30 دقیقه

Table 1 – Total phenolic contents of tea samples after 10 and 30 min of brewing

 

Total phenolic contents of tea samples after 30 min of brewing (mg / l of gallic acid)	Total phenolic contents of tea samples after 10 min of brewing (mg / l of gallic acid)
279.26 b	248.26 b	Black tea (BT1)
261.58 b	195.46 c	Black tea (BT2)
372.26 a	354.29 a	C.T.C black tea (CBT2)
365.68 a	337.06 a	C.T.C black tea (CBT1)
366.35 a	357.64 a	Iranian Green tea
379.87a	335.74 a	Chinese Green tea
362.85 a	360.10 a	Matcha tea
362.93 a	229. 64 bc	White tea

 

Different letters indicate a significant difference (p<0.05) in the total phenolic contents between treatments at a specific brewing time (p<0.05).

حروف کوچک مختلف بیانگر تفاوت معنی دار (05/0˂p)  در مقدار ترکیبات فنولی کل بین تیمارها در یک زمان مشخص دم آوری می باشد.

 

 

-       میزان فعالیت آنتی اکسیدانی به روش FRAP

بر اساس نتایج آزمون تجزیه و تحلیل واریانس یک طرفه، از لحاظ میزان فعالیت آنتی اکسیدانی نمونه های چای، در هر دو زمان 10 و 30 دقیقه دم آوری بین نمونه‌های مورد بررسی اختلاف آماری معنی دار وجود داشت (05/0˂p). نتایج مقایسه میانگین‏ها با استفاده از آزمون دانکن نشان داد پس از 10 دقیقه دم آوری نمونه های چای، کمترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی (05/196 میکرومولار سولفات آهن) متعلق به چای سیاه قلمی (BT1) و بیشترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی (36/1681 میکرومولار سولفات آهن) متعلق به چای ماچا بود. پس از 30 دقیقه دم آوری نمونه‌های چای میزان فعالیت آنتی‏اکسیدانی در همه نمونه‌های مورد بررسی افزایش یافت و کمترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی (55/464 میکرومولار سولفات آهن) در چای سیاه (BT1) و بیشترین میزان این ترکیبات (55/1742 میکرومولار سولفات آهن) در چای سبز ایرانی مشاهده شد. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی تاثیر زمان دم آوری بر روی فعالیت آنتی اکسیدانی نمونه‌های چای، مقایسه‌ای میان عصاره‌های استخراجی بدست آمده از چای‌های مورد بررسی در دو زمان دم آوری 10 و 30 دقیقه صورت گرفت. مطابق نتایج به دست آمده از آزمون آماری Independent T-sample Test، افزایش زمان دم آوری از 10 به 30 دقیقه، به طور معناداری سبب افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی در کلیه عصاره‌های مورد بررسی شد که بیشترین میزان افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی در عصاره چای سفید (71 درصد) و کمترین آن در عصاره چای ماچا (6/2 درصد) مشاهده شد.

همچنین در نتیجه بررسی همسبتگی میان میزان ترکیبات فنولیک کل حاصل از آزمون فولین سیوکالتیو و میزان فعالیت آنتی اکسیدانی حاصل از آزمون FRAP هر یک از چای‌ها، با توجه به نمودار‌های 1 و 2 و ضریب همسبتگی آنها (R2)، در 10 و 30 دقیقه دم‏آوری نمونه‌های چای، همسبتگی کمی میان مقدار ترکیبات پلی فنولی کل و میزان فعالیت آنتی اکسیدانی وجود دارد.

 

-       میزان فعالیت آنتی اکسیدانی  به روش DPPH

براساس نتایج آزمون تجزیه و تحلیل واریانس یک طرفه، از لحاظ میزان IC50 در عصاره نمونه‌های چای، در هر دو زمان 10 و 30 دقیقه دم آوری، بین نمونه‌های مورد بررسی اختلاف آماری معنی‌دار وجود داشت (05/0˂p). نتایج مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون دانکن نشان داد که پس از 10 دقیقه دم آوری نمونه‌های چای کمترین میزان IC50 (1.72 گرم بر لیتر) متعلق به چای ماچا و بیشترین میزان آن (3.98 گرم بر لیتر) متعلق به چای‌های سیاه قلمی بود. پس از 30 دقیقه دم آوری چای‌ها، میزان IC50 در تمامی عصاره‌ها کاهش یافت که با توجه به رابطه عکس میان میزان IC50 و فعالیت آنتی اکسیدانی، بیانگر افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی پس از 30 دقیقه دم آوری در تمامی عصاره چای‌های مورد بررسی می باشد لذا برای 30 دقیقه دم‏آوری نمونه‌ها، بیشترین میزانIC50  (78/2 گرم بر لیتر) 

متعلق به چای سیاه قلمی BT2)) و کمترین آن (77/0 گرم بر لیتر ) متعلق به چای سبز چینی بود. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی تاثیر زمان دم آوری بر روی میزان IC50 نمونه‌های چای، مقایسه‌ای میان عصاره‌های استخراجی بدست آمده از چای‌های مورد بررسی در دو زمان دم آوری 10 و 30 دقیقه صورت گرفت. مطابق نتایج آزمون آماریIndependent T-Sample Test ، افزایش زمان دم آوری از 10 به 30 دقیقه، به طور معناداری سبب کاهش میزان IC50 و در نتیجه افزایش فعالیت آنتی‏اکسیدانی در کلیه عصاره‌های چای‌های مورد بررسی شد که بیشتری میزان کاهش IC50 در عصاره چای سبز ایرانی (19/58 درصد) و کمترین آن در عصاره چای ماچا (6/4 درصد) مشاهده شد. 

همچنین در نتیجه بررسی همسبتگی میان میزان ترکیبات فنولیک حاصل از آزمون فولین سیوکالتیو و میزان فعالیت آنتی اکسیدانی حاصل از آزمون DPPH بدست آمده از هر یک از چای‌ها، با توجه به نمودار 5 و ضریب همسبتگی آن (R2)، در30 دقیقه دم آوری چای‌ها، همسبتگی کمی میان مقدار ترکیبات پلی فنولی کل و میزان IC50 وجود دارد و با توجه به ضریب همسبتگی نمودار 3 برای دم آوری چای‌ها در 10 دقیقه، همسبتگی میان این دو پارامتر بالا بود.

 

 

جدول 2- میزان فعالیت آنتی اکسیدانی نمونه‌های چای مورد بررسی پس از زمان دم آوری 10 و 30 دقیقه

Table 2- Antioxidant activity of tea samples after 10 and 30 min of brewing

 

The antioxidant activity in 30 min of tea brewing (µM Feso4)	The antioxidant activity in 10 min of tea brewing (µM Feso4)
464.55 h	396.05 h	Black tea (BT1)
644.30 g	417.55 g	Black tea (BT2)
1189.66 e	886.36 e	C.T.C black tea (CBT2)
1559.05 d	1345.24 c	C.T.C black tea (CBT1)
1742.55 a	1402.24 b	Iranian Green tea
1638.67 c	1255.86 d	Chinese Green tea
1726.74 b	1681.36 a	Matcha tea
784.36  f	458.67 f	White tea

 

Different letters indicate a significant difference (p<0.05) in the amount of antioxidant activity between treatments at a specific brewing time.

حروف کوچک مختلف بیانگر تفاوت معنی دار (05/0˂p) در میزان فعالیت آنتی اکسیدانی بین تیمارها در یک زمان مشخص دم آوری می باشد.

 

 

 

Fig. 1- Correlation chart of total phenolic contents and antioxidant activity of tea samples after 10 min of brewing

نمودار 1- نمودار همسبتگی ترکیبات فنولی کل و فعالیت آنتی اکسیدانی نمونه‌های چای پس از10 دقیقه دم آوری

 

 

 

Fig. 2- Correlation chart of total phenolic contents and antioxidant activity of tea samples after 30 min of brewing

نمودار2- نمودار همسبتگی ترکیبات فنولی کل و میزان فعالیت آنتی اکسیدانی نمونه‌های چای پس از 30 دقیقه دم آوری

 

جدول 3- میزان IC50 نمونه‌های چای پس از زمان دم آوری 10 و 30 دقیقه

Table 3- The IC50 of tea samples after 10 and 30 min of brewing

 

IC50 of  tea samples after 30 min of brewing (g / l)	IC50 of tea samples after 10 and 30 min of tea brewing (g / l)
2.70 b	3.98 a	Black tea (BT1)
2.78 a	3.98 a	Black tea (BT2 )
0.94 e	1.96 c	C.T.C black tea (CBT2)
0.92 f	1.97 c	C.T.C black tea (CBT1)
0.74 h	1.77 d	Iranian Green tea
0.77 g	1.81 d	Chinese Green tea
1.64 d	1.72 e	Matcha tea
2.20 c	3.84 b	White tea

 

Different letters indicate a significant difference (P<0.05) in the IC50 value between treatments at a specific brewing time.

حروف کوچک مختلف بیانگر تفاوت معنی دار (05/0˂p) در مقدار IC50 بین تیمارها در یک زمان مشخص دم آوری می باشد.

 

 

 

 

Fig. 3- Correlation chart of total phenolic content and IC50 of tea samples after10 min of  brewing

نمودار 3- نمودار همسبتگی میزان ترکیبات فنولی کل و IC50 نمونه‌های چای پس از 10 دقیقه دم آوری

 

 

 

Fig. 4- Correlation chart of total phenolic content and IC50 of tea samples after 30 min of  brewing

نمودار 4- نمودار همسبتگی ترکیبات فنولی کل و میزان IC50 نمونه‌های چای پس از30 دقیقه دم آوری

 

 

-       میزان کافئین

بر اساس نتایج آزمون تجزیه و تحلیل واریانس یک طرفه، از لحاظ میزان کافئین در عصاره نمونه‌های چای، در هر دو زمان 10 و 30 دقیقه دم آوری، بین نمونه‌های مورد بررسی اختلاف آماری معنی‌دار وجود داشت (05/0˂p). نتایج مقایسه میانگین‌ها با استفاده از آزمون دانکن نشان داد که پس از 10 دقیقه دم آوری نمونه‌های چای کمترین میزان کافئین (06/8 میلی گرم بر لیتر کافئین خالص) متعلق به عصاره استخراجی از چای سبز چینی و بیشترین میزان آن (59/25 میلی گرم بر لیتر کافئین خالص) متعلق به عصاره چای ماچا بود. پس از 30 دقیقه دم آوری چای‌ها میزان کافئین موجود در تمامی عصاره چای‌های مورد بررسی افزایش یافت و بیشترین آن (01/27 میلی‏گرم بر لیتر کافئین خالص) متعلق به چای سیاه C.T.C (CBT2) و کمترین آن (28/10 میلی گرم بر لیتر کافئین خالص) متعلق به چای سبز چینی بود. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی تاثیر زمان دم آوری بر روی میزان کافئین نمونه‌های چای، مقایسه‌ای میان دم کرده‌های نمونه‌های چای مورد بررسی در دو زمان دم آوری 10 و 30 دقیقه صورت گرفت. مطابق نتایج به دست آمده از آزمون آماری Independent T-Sample Test، افزایش زمان دم آوری از 10 به 30 دقیقه، به طور معنی‏داری سبب افزایش میزان کافئین در عصاره‌های بدست آمده از چای‌های مورد بررسی شد که بیشترین میزان افزایش میزان کافئین در عصاره چای سیاه قلمی BT2)) (02/30 درصد) و کمترین آن در عصاره چای ماچا (19/0 درصد) مشاهده شد.

 

بحث

چای‌هایی که از گیاه کاملیاسیننسیس تهیه و تولید می‌شوند به سه گروه چای‌های غیرتخمیری(مانند چای‌های سبز و سفید)، نیمه تخمیری (مانند چای اولانگ) و کاملا تخمیری (مانند انواع چای سیاه) طبقه بندی می‌شوند. طبق یک قاعده کلی چای‌هایی که فرایند تخمیر بر روی آنها صورت نگرفته است، دارای میزان ترکیبات فنولی بیشتری هستند. بدین صورت که در حین فرایند تولید چای‌های تخمیری از فعالیت آنزیم پلی‏فنول اکسیداز جلوگیری نمی‌شود و فعالیت این آنزیم باعث اکسید شدن ترکیبات فنولی چای سیاه و افت میزان این ترکیبات در این چای می‌شود اما در فرایند تولید چای‌های غیرتخمیری با اعمال حرارت از فعالیت این آنزیم جلوگیری می‌شود لذا ترکیبات فنولی در این نوع چای، اکسید نشده و دست نخورده باقی می‌مانند و این امر موجب بیشتر بودن میزان این ترکیبات در چای سبز نسبت به چای سیاه می باشد Wang et al., 2022)). در پژوهش حاضر نیز در هر دو زمان دم آوری بیشترین میزان ترکیبات فنولی کل متعلق به عصاره‌های حاصل از چای‌های سیاه قلمی و بیشترین میزان متعلق به عصاره‌های حاصل از چای‌های سبز بود.

 

 

جدول4- میزان کافئین در نمونه‌های چای پس از 10 و 30 دقیقه دم آوری  

Table 4- The caffeine content of tea samples after 10 and 30 min of brewing 

 

The caffeine content of tea samples after 30 min of brewing (ppm of pure caffeine)	The caffeine content of tea samples after 10 min of brewing (ppm of pure caffeine)
17.65 e	14.54 e	Black tea (BT1)
15.93 g	11.82 g	Black tea (BT2 )
27.01 a	25.05 b	C.T.C black tea (CBT2)
24.38 c	23.87 c	C.T.C black tea (CBT1)
17.47 f	13.49  f	Green tea (Iranian)
10.28 h	8.06 h	Green tea (Chinese)
25.64 b	25.59 a	Matcha tea
20.18 d.	16.61 d	White tea

 

Different lowercase letters indicate a significant difference (P<0.05) in the amount of caffeine between treatments at a specific brewing time.

حروف کوچک مختلف بیانگر تفاوت معنی دار (05/0˂p) در مقدار کافئین بین تیمارها در یک زمان مشخص دم آوری می باشد.

 

 

در سال 2002 نیز پژوهشی مشابه با پژوهش حاضر، صورت گرفت که میزان ترکیبات فنولی کل را در دو چای سبز (از سه برند متفاوت) و چای سیاه (از چهار برند متفاوت ) را بایکدیگر مقایسه کردند و دریافتند که سطح ترکیبات فنولی کل در چای سبز بیشتر از چای سیاه است اما در یک مقایسه چای سیاه سیلان دارای بیشترین میزان ترکیبات فنولی کل بود در حالیکه چای سبز ژاپنی دارای کمترین مقدار بود. آنها دریافتند که سطح فنول کل در چای‌های مختلف بسیار متغیر است و مقایسه داده‌های حاصل از مطالعات مختلف بر روی چای‌های مختلف ممکن است برای این نتیجه‌گیری که نوع خاصی از چای به طور کلی از نظر میزان ترکیبات فنولی کل فقیر است یا غنی کافی نباشد (Magnusdottir and Khokhar, 2002).

همچنین در سال 2014 نیز پژوهشی در این زمینه انجام شد و خاصیت آنتی اکسیدانی و میزان ترکیبات فنولی کل سه نوع چای سیاه، سفید و سبز تعیین و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج حاکی از آن بود که میزان فنول کل در چای سبز بیشتر از چای سیاه و سفید بود. همچنین آنها در مقایسه برند‌های مختلف از یک نوع چای دریافتند که بین اکثر آنها نیز تفاوت معنی‌دار وجود داشتPereira et al., ) (2014. زمان و نحوه برداشت چای‌ها نیز، در میزان ترکیبات مختلف موجود در آنها از جمله ترکیبات فنولی چای، تاثیر بسزایی دارند (Tseng and Lai., 2022). شایان ذکر است که زمان دم آوری از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر میزان استخراج ترکیبات فنولی از جمله کاتچین‌های موجود در چای‌ها می باشد (Zhang et al., (2017. در پژوهشی که در  سال 2012 صورت گرفت، تأثیر زمان دم آوری چای سیاه را بر میزان ترکیبات فنلی کل بررسی کردند در این پژوهش  چند نوع چای سیاه را در زمان‌های 5/2-5/7-10-15-20-25-30 دقیقه دم آوری کردند و تجزیه و تحلیل داده‌های این پژوهش نیز نشان داد که محتوی ترکیبات فنولی کل در همه عصاره‌های مختلف چای سیاه تهیه شده تا 10 دقیقه، به طور معنی داری متفاوت است (05/0˂p) و پس از آن در اکثر نمونه‌ها میزان محتوی فنول کل تفاوت معنی داری نداشت (Ramalho et al., 2012). در طی فرایند تخمیر بخش اعظمی از ترکیبات فنولی چای مانند کاتچین‌ها تخمیر شده و به تئافلاوین‏ها و تئاروبیگین‌ها تبدیل می‌شوند و تا حدی از میزان فعالیت آنتی اکسیدانی این چای‌ها کاسته می‌شود (Wang et al., 2022). با توجه به نتایج بدست آمده از پژوهش حاضر نیز در هر دو زمان دم آوری بیشترین میزان فعالیت آنتی اکسیدانی متعلق به چای های سبز و کمترین آن متعلق به چای های سیاه قلمی بود. 

مطابق با پژوهش‌های صورت گرفته آب و هوا و محل رشد گیاه چای تاثیر بسزایی در میزان ترکیبات زیست فعال چای و در نتیجه میزان فعالیت آنتی‏اکسیدانی داردTseng) (and Lai., 2022. همچنین در سال 2022 نیز، خاصیت آنتی اکسیدانی چای‌های سبز و سیاه سریلانکا را تعیین کردند با توجه به نتایج به دست آمده دریافتند که چای سبز خاصیت آنتی اکسیدانی بیشتری نسبت به چای سیاه دارد. برخی مطالعات نشان می‌دهند که خاصیت آنتی اکسیدانی چای سیاه بهتر از چای سبز است اگرچه برخی دیگر عدم وجود هیچگونه تفاوت قابل توجهی را میان این دو چای گزارش می‌کنند، آنها نیز دریافتند که عوامل متعددی بر اجزای چای مانند نوع گونه، شرایط رشد، شیوه کشت، فناوری‌های مختلف تولید چای مانند ارتدکس، تاثیر گذارند و دلیل این تحقیقات متناقض هستندThennakoon et) (al., 2022. در سال 2022 نیز، خاصیت آنتی‏اکسیدانی چهار نوع چای سبز، سفید، سیاه و اولانگ را با یکدیگر مقایسه کردند. نتایج پژوهش آنها نیز حاکی از آن بود که چای سیاه و اولانگ به طور معناداری دارای خاصیت آنتی‏اکسیدانی کمتری نسبت به چای سبز و سفید هستند (05/0˂p) و دریافتند که چای سبز غنی از کاتچین‌ها هستند که در خاصیت آنتی اکسیدانی بالای آن تاثیر بسزایی دارند (He et al., 2022). شرایط دم‏آوری چای‌ها مانند زمان دم‏آوری نیز بر میزان خواص آنتی‏اکسیدانی عصاره حاصل از چای‌ها تاثیرگذار می باشدPastoriza et) (al., 2016. بطوریکه در پژوهش حاضر، افزایش زمان دم‏آوری از 10 به 30 دقیقه، موجب افزایش فعالیت آنتی‏اکسیدانی در عصاره‌های بدست آمده از چای‌های مورد بررسی شد. در سال 2016، تاثیر زمان‌های مختلف دم‏آوری را بر روی میزان خاصیت آنتی اکسیدانی دو نوع چای برگ چای سیاه و چای سیاه کیسه‌ای را مورد تحقیق قرار دادند. در این پژوهش چای‌های سیاه کیسه‌ایی در پنج زمان متفاوت و برگ چای‌های سیاه نیز در پنج زمان متفاوت تحت دم آوری قرار گرفتند. نتایج آن پژوهش نیز همانند پژوهش حاضر حاکی از آن بود که میزان خاصیت آنتی‏اکسیدانی برگ‌های چای سیاه و چای‌های سیاه کیسه ایی به زمان دم آوری آنها بستگی داردNikniaz et al., ) (2016. در سال 2013 نیز تاثیر زمان دم آوری را مانند پژوهش حاضر بر روی خاصیت آنتی اکسیدانی چای سیاه مورد آزمایش قرار دادند. نمونه‌های چای سیاه را در 9 زمان متفاوت دم آوری کردند و خاصیت آنتی اکسیدانی آنها را مورد سنجش قرار دادند. نتایج آن پژوهش نیز بدین صورت بود که خاصیت آنتی اکسیدانی دم کرده‌های چای تا 30 دقیقه دم آوری رو به افزایش هست اما در زمان‌های بعدی خاصیت آنتی اکسیدانی تقریبا ثابت باقی می‌ماندSaha et) (al., 2013. 

طبق بررسی‌های صورت گرفته با توجه به نمودارهای 3 و 4، کم بودن میزان همبستگی میان مقدار ترکیبات فنولی کل و فعالیت آنتی‏اکسیدانی می‌تواند به دلیل وجود ترکیبات دیگری باشد که همراه با ترکیبات پلی فنولی، در میزان فعالیت آنتی‏اکسیدانی چای‌ها تاثیر بسزایی دارند به عنوان مثال چای سبز که منبع مغذی از آنتی‏اکسیدان‌ها در نظر گرفته می‌شود سرشار از پلی فنول‌ها (به ویژه کاتچین‌ها و اسید گالیک) است، اما حاوی کاروتنوئیدها، توکوفرول‌ها، اسید اسکوربیک، مواد معدنی مانند کروم، منگنز و زینک و ترکیبات فیتوشیمیایی خاص نیز می باشد که این ترکیبات می‌توانند پتانسیل آنتی اکسیدانی این چای را افزایش دهند لذا نمی‌توان میزان فعالیت آنتی‏اکسیدانی چای‌های مورد بررسی را فقط مرتبط با میزان ترکیبات پلی فنولی دانست (Cabrera et al., 2013). به عنوان مثال دمنوش چای ماچا بسته به شرایط آماده‌سازی و نوع چای دارای 12/32 تا 8/44 میلی گرم در لیتر ویتامین C می باشد، همچنین با توجه به نحوه کشت چای ماچا، این چای دارای میزان رنگدانه کلروفیل قابل توجهی می باشد که از خاصیت آنتی اکسیدانی بالایی برخوردار استkochman et al., ) (2021.

از عوامل کلیدی و تاثیرگذار در میزان کافئین موجود در عصاره های حاصل از دم آوری انواع چای نیز میتوان به شرایط دم آوری مانند نوع حلال، زمان و دمای دم آوری اشاره کرد و از دیگر عوامل میتوان به نوع بسته بندی چای، اندازه برگ‏های چای اشاره نمودMusilova and) (Kubickova., 2018. بطوریکه در پژوهش حاضر افزایش زمان دم‏آوری از 10 به 30 دقیقه موجب افزایش میزان کافئین در عصاره‌های حاصل از دم آوری چای‌های مورد بررسی شد. طبق یک قاعده کلی با توجه به نحوه کشت چای ماچا که کشت در سایه می باشد بدین صورت که در طول پرورش این چای، از آنها در مقابل نور خورشید محافظت می‌شود و چای‌ها در سایه رشد می‌کنند که این نحوه کشت موجب افزایش تولید کافئین در این نوع چای نسبت به دیگر انواع چای، می‌شودjakubczyk et al., ) (2020.

همچنین S.dobrinas و همکاران ( 2013)، تاثیر زمان دم آوری را بر میزان کافئین در چای‌های سیاه و سبز توسط دستگاه طیف سنج نوری در طول موج 273 نانومتر اندازه‌گیری کردند. آنها نیز نتیجه گرفتند که برای هر دو نوع چای از 5/0 تا 15 دقیقه با افزایش زمان دم آوری، میزان کافئین به سرعت افزایش می‌یابد.

 

نتیجه گیری 

با توجه به نتایج بدست آمده، افزایش زمان دم آوری از 10 به 30 دقیقه باعث افزایش فعالیت آنتی اکسیدانی، میزان ترکیبات فنولی کل و میزان کافئین در عصاره های بدست آمده از چای‏های مورد بررسی شد. بیشترین میزان ترکیبات فنولی کل و فعالیت آنتی اکسیدانی متعلق به عصاره‏های حاصل از 30 دقیقه دم آوری چای‏های سبز بود و نیز عصاره حاصل از 30 دقیقه دم‏آوری چای سیاه C.T.C بیشترین میزان کافئین را دارا بود. 

 

منابع

Chang, M.Y., Lin, Y.Y., Chang, Y.C., Huang, W.Y., Lin, W.S., Chen, C.Y., Huang, S.L. & Lin, Y.S., (2020). Effects of infusion and storage on antioxidant activity and total phenolic content of black tea. Applied Sciences, 10(8), 2685. https://doi.org/10.3390/app10082685

Chu, C., Deng, J., Man, Y. & Qu, Y. (2017). Green tea extracts epigallocatechin-3-gallate for different treatments. BioMed Research International, 5615647. https://doi.org/10.1155/2017/5615647

Cory, H., Passarelli, S., Szeto, J., Tamez, M. & Mattei, J. (2018). The Role of Polyphenols in human health and food systems: A mini-review. Frontiers in Nutrition, 5, 87. https://doi.org/10.3389/fnut.2018.00087

Dobrinas, S., Soceanu, A., Popescu, V., Stanciu, G. & Smalberger, S. (2013). Optimization of a UV-VIS spectrometric method for caffeine analysis in tea, coffee and other beverages. Scientific Study & Research. Chemistry & Chemical Engineering, Biotechnology. Food Industry, 14(2), 71.

Garg, A.K., (2021). Quantitative Analysis of Caffeine in the Green Tea, Black Tea and Soft Drink Using UV-Visible Spectrophotometer. Indian Journal of Science and Technology, 14(37), 2860-2864. https://doi.org/10.17485/IJST/v14i37.2241

He, Y., Lin, Y., Li, Q. & Gu, Y. (2020). The contribution ratio of various characteristic tea compounds in antioxidant capacity by DPPH assay. Journal of food biochemistry, 44(7), p.e13270. https://doi.org/10.1111/jfbc.13270

Jakubczyk, K., Kochman, J., Kwiatkowska, A., Kałduńska, J., Dec, K., Kawczuga, D. & Janda, K. (2020). Antioxidant properties and nutritional composition of matcha green tea. Foods, 9(4), 483. https://doi.org/10.3390/foods9040483

Khokhar, S. & Magnusdottir, S.G.M. (2002). Total phenol, catechin, and caffeine contents of teas commonly consumed in the United Kingdom. Journal of agricultural and food chemistry, 50(3), 565-570. https://doi.org/10.1021/jf010153l

Li, S., Lo, C.Y., Pan, M.H., Lai, C.S. & Ho, C.T. (2013). Black tea: chemical analysis and stability. Food & function, 4(1), 10-18. https://doi.org/10.1039/C2FO30093A

Mukhopadhyay, M., Mondal, T.K. & Chand, P.K. (2016). Biotechnological advances in tea (Camellia sinensis [L.] O. Kuntze): a review. Plant cell reports, 35, 255-287. https://doi.org/10.1007/s00299-015-1884-8

Musilová, A. & Kubíčková, A. (2018). Effect of brewing conditions on caffeine content in tea infusions simulating home-made cup of tea. Monatshefte für Chemie-Chemical Monthly, 149, pp.1561-1566. https://doi.org/10.1007/s00706-018-2204-0

Musial, C., Kuban-Jankowska, A. & Gorska-Ponikowska, M. (2020). Beneficial properties of green tea catechins. International journal of molecular sciences, 21(5), 1744. https://doi.org/10.3390/ijms21051744

Nasirirad, R., Haddadkhodaparast, M., Elhamirad, A. & Roofigarihaghighat, Sh. (2013). Investigating the effect of harvest season and brewing conditions on total phenolic compounds of Iranian green tea. Iranian Food Science and Technology Research Journal, 8 (4), 349.352 [In Persian]

Nikniaz, Z., Mahdavi, R., Ghaemmaghami, S.J., Yagin, N.L. & Nikniaz, L. (2016). Effect of different brewing times on antioxidant activity and polyphenol content of loosely packed and bagged black teas (Camellia sinensis L.). Avicenna Journal of Phytomedicine, 6(3), 313.

Pereira, V.P., Knor, F.J., Vellosa, J.C.R. & Beltrame, F.L. (2014). Determination of phenolic compounds and antioxidant activity of green, black and white teas of Camellia sinensis (L.) Kuntze, Theaceae. Revista 

Brasileira de Plantas Medicinais, 16, 490-498. https://doi.org/10.1590/1983-084X/13_061

Pastoriza, S., Perez-Burillo, S. & Rufián-Henares, J.Á. (2017). How brewing parameters affect the healthy profile of tea. Current Opinion in Food Science, 14, 7-12. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2016.12.001

Ramalho, S.A., Nigam, N., Oliveira, G.B., de Oliveira, P.A., Silva, T.O.M., dos Santos, A.G.P. & Narain, N. (2013). Effect of infusion time on phenolic compounds and caffeine content in black tea. Food research international, 51(1), 155-161. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2012.11.031

Reygaert, W.C. (2017). An update on the health benefits of green tea. Beverages, 3(1), 6. https://doi.org/10.3390/beverages3010006

Saha, C., Pal, S., Ghosh, D. & Dey, S.K. (2013). Effect of infusion time and consecutive brewing on antioxidant status of black tea infusion. International Journal of Tea Science, 9(02 and 03), 65-68. https://doi.org/10.20425/ijts.v9i2and3.4541

Sielicka-Różyńska, M., Isik, E. & Szulc, J. (2020). Comparison of phenolic content and antioxidant activity of matcha, green leaf and white leaf tea infusions. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 26(6).

Shannon, E., Jaiswal, A.K. & Abu-Ghannam, N. (2018). Polyphenolic content and antioxidant capacity of white, green, black, and herbal teas: A kinetic study. Food Research, 2, 1–11. https://doi.org/10.26656/fr.2017.2(1).117

Thennakoon, T.M.E.S., Abeysinghe, P.D., Ranasinghe, P., Pathirana, R.N., White, A., Fernando, W.G.D., Abeysinghe, S. & Premakumara, S. (2022). Total phenolic content, total flavonoid content and in vitro antioxidant activities measured by the FRAP, ABTS, DPPH and ORAC assays of Sri Lankan black and green tea (Camellia sinensis) infusions.

Wang, C., Han, J., Pu, Y. & Wang, X. (2022). Tea (Camellia sinensis): a review of nutritional composition, potential applications, and Omics Research. Applied Sciences, 12(12), 5874.

https://doi.org/10.3390/app12125874

Winiarska-Mieczan, A., & Baranowska-Wójcik, E. (2024). The Effect of Brewing Time on the Antioxidant Activity of Tea Infusions. Applied Sciences, 14(5), 2014.

https://doi.org/10.3390/app14052014

Yan, Z., Zhong, Y., Duan, Y., Chen, Q. & Li, F. (2020). Antioxidant mechanism of tea polyphenols and its impact on health benefits. Animal Nutrition, 6, 115–123. https://doi.org/10.1016/j.aninu.2020.01.001

Zhang, H., Li, Y., Lv, Y., Jiang, Y., Pan, J., Duan, Y., Zhu, Y. & Zhang, S. (2017). Influence of brewing conditions on taste components in Fuding white tea infusions. Journal of the Science of Food and Agriculture, 97(9), 2826-2833. https://doi.org/10.1002/jsfa.8111

Zhang, L., Ho, C.T., Zhou, J., Santos, J.S., Armstrong, L. & Granato, D. (2019). Chemistry and biological activities of processed Camellia sinensis teas: A comprehensive review. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 18(5), 1474-1495. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12479

 

 

 

15