菊花的營養成分、加工制品及香氣成分研究進展

張玉 ，朱玲敏，徐頌文，李可心，陳茂斌 *

1. 湖北工業大學生物工程與食品學院，發酵工程教育部重點實驗室（武漢 430068）；

2. 工業發酵湖北省協同創新中心（武漢 430068）；3. 工業微生物湖北省重點實驗室（武漢 430068）；4. 麻城大別花鄉菊業股份有限公司（麻城 438300）

菊花（Chrysanthemum morifoliuin），又名壽客、金英、黃華，在植物分類學中是菊科、菊屬的多年生草本植物。菊花較耐寒、喜涼爽，常生長在土地肥沃、地勢高的地方。我國有幾大菊花產地，主要分布在浙江桐鄉、安徽黃山、湖北麻城、河南焦作等地。品種主要有杭白菊、黃山貢菊、滁菊、麻城福白菊、河南懷菊等。菊花含有黃酮類化合物、有機酸類化合物、植物揮發油等化學成分[1-4,6]，具有很好的生物活性，還具有殺菌抗炎、抗氧化性、抗腫瘤、保護心血管、清熱祛風、平肝明目、抗凝血、抗黑色素生成等作用[1-4,6-10]。

就菊花的主要營養和功效性成分進行探討，并對菊花食品的加工及其香氣成分進行總結，為今后菊花及其衍生產品綜合開發利用提供參考。

1 菊花的營養成分

菊花的主要營養成分有黃酮類化合物、有機酸類化合物、植物揮發油和微量元素等，不同品種的菊花的特定營養指標含量有所差異[11]。

1.1 黃酮類化合物

菊花中黃酮類化合物含量最多[2,5]，其主要成分為黃酮及其苷、黃酮醇及其苷和二氫黃酮類[12]，具有很好的抗氧化性[9,13-14]、降血壓血脂、抗炎、抗癌[15]、抗病毒等保健功效。據研究，不同來源菊花所含有的黃酮類成分和含量不同[16]。王欣等[17]通過核磁共振法對不同來源菊花提取物進行1H-NMR定性分析，發現滁菊中提取物種類明顯多于杭菊、毫菊和貢菊。目前有很多研究集中在菊花黃酮的提取方面，伍春曉[18]通過超聲波提取技術得到了菊花黃酮的最佳提取工藝條件：料液比1∶40（g/mL）、乙醇體積分數60%、超聲提取時間50 min、提取溫度40℃，并測得該條件下菊花總黃酮為3.97%。崔建強等[19]利用優化的微波提取工藝對菊花中的黃酮進行提取，在乙醇體積分數80%、液料比30∶1（mL/g）、微波功率300 W、微波提取時間16 min的條件下總黃酮提取率為0.47%。此外，高效液相色譜-指紋圖譜分析法也被用于黃酮的定性定量分析[20]。

1.2 有機酸類化合物

菊花中所含有的有機酸類主要有綠原酸、咖啡酸、3, 4-二咖啡酰奎寧酸等[12-21]，其中綠原酸是由咖啡酸與奎寧酸形成的縮酚酸，是植物體在進行有氧呼吸時經莽草酸途徑產生的一種苯丙素類化合物，具有抗炎抗菌、抗氧化、抗腫瘤、保護心血管、降糖降脂、增強免疫力等多種生理活性[22]。吳明俠等[23]通過HPLC法對不同產地野菊花中的綠原酸和咖啡酸進行測定，結果發現，不同產地野菊花中綠原酸和咖啡酸含量存在較大差異，其中綠原酸含量最高的是江蘇野菊花，咖啡酸含量最高的是廣東野菊花，不同產地的野菊花中綠原酸含量在0.073%～0.412%之間，咖啡酸含量在0.004 1%～0.041%之間。

1.3 植物揮發油

菊花中的植物揮發油屬于次生代謝產物，成分主要有萜類化合物、脂肪族化合物、芳香族化合物以及其他含氮硫類化合物等，具有抗菌消炎、抗病毒、抗氧化以及保護心血管等功效[4]。其中萜類化合物為植物揮發油的主要組成成分，包括單萜、倍半萜的含氧衍生物，是香氣藥、化妝品和食品工業的重要原料[24]。鐘靈允等[4]采用水蒸氣蒸餾法提取野菊花揮發油成分，并通過氣相色譜-質譜聯用技術鑒定了其中36種化學成分，主要為萜類化合物及其含氧衍生物和脂肪族化合物，其中姜黃烯（11.37%）和氧化石竹烯（10.53%）含量相對較高，均在10%以上。

1.4 微量元素

菊花中含有人體必需的7種微量元素，包括鐵、鋅、錳、鍶、銅、鈷、硒，還富含維生素等活性物質，具有一般蔬果達不到的營養[25]。高宏[26]研究發現微量元素對菊花的抗炎作用影響很大，添加微量元素后，毫菊的抗炎作用明顯提高。羅石任等[27]通過原子吸收分光光度法對不同產地野菊花中的微量元素含量進行檢測，結果發現野菊花中含有鐵、錳、鈣、鎂、鋅等微量元素，其中鐵含量最高的是安徽亳州野菊花，較低的是安徽黃山野菊花；鋅含量較高的是浙江杭州野菊花，較低的是浙江金華野菊花；廣東佛山野菊花的錳、鈣含量較高，安徽黃山野菊花的鎂含量較高，河南焦作野菊花的鈣、鎂含量較低，河南靈寶野菊花的錳含量較低，表明不同地區的野菊花微量元素的含量存在著明顯差異。

2 菊花制品的開發利用

近年來，隨著生活水平的提高，人們對于保健食品和食療方面的關注也逐漸提高，國內外日益掀起了一股“食花風”。作為一種富含多種天然保健性成分的四大名花之一的菊花，制作出的產品有利于人體健康[28-29]，其相關食品已經被陸續地開發出來，如菊花酒、菊花茶、菊花復合飲料、菊花蛋糕、菊花酸奶等。

2.1 菊花酒

漢朝時期，在重陽節有登高飲酒的習俗，飲的就是菊花酒，并把菊花酒稱為“長壽酒”。將菊花和糯米作為主要原料，經糖化、發酵、勾兌等工藝環節，制成菊花酒。飲用此酒可增強人體免疫力，延緩衰老，減少心腦血管疾病的發生概率，有益人體健康[30]。除了直接加入菊花進行發酵外，還可以將菊花提取液和其他原料進行發酵，得到菊花復合酒。宋睿等[31]在麥汁發酵后期加入20%菊花浸提液，進行共同發酵，可以得到菊香撲鼻、酒體協調、口味純正爽口的菊花啤酒。程瑤等[32]發現在后發酵至過濾階段加入0.3%～0.5%菊花汁，得到的菊花啤酒菊香清新、清亮透明、酒體協調，柔和淡爽、殺口力強。李健[33]在葡萄漿中放入0.6%的干菊花、0.02%果膠酶、30 mg/L SO2和0.1%酵母進行共同發酵，得到的產品清亮透明，清新香甜，口感純正，酒體和諧穩定，風格突出。張惠玲等[34]將枸杞汁與菊花浸提液混合進行純天然發酵，得到的產品呈桔黃色，口味酸甜適中，具有抗癌、抗衰老、增強免疫力等保健功效。陳江萍等[25]添加2%的杭白菊和5%的枸杞，制成的菊花配制酒色澤清亮透明，帶橘黃色，菊香清雅，口味柔和，回味余長。除此之外，菊花還可以用來制花曲，江璐等[30]通過研究得到貢菊花曲的最優工藝參數：原料粉碎度65.0%、貢菊花添加量25.0%、培養溫度54.0℃、培養時間14.0 d，該工藝條件下出酒率可達41.3%，貢菊花曲釀出的酒具有提高免疫力、延緩衰老、保護心腦血管等保健功效。

2.2 菊花茶

我國自古來就有喝茶的習慣，古代藥書《神農本草經》中記載：“菊花久服利血氣，輕身耐老延年”，至今人們常用菊花泡茶，用其預防多種疾病、延緩衰老。菊花的干制工藝直接影響菊花茶的品質。黃風格等[35]通過微波干燥法對菊花進行干制，得出菊花茶的最佳制作工藝條件：蒸制時間50 s、鋪料厚度1.5 cm、干燥功率160 W，干制的菊花花瓣無卷邊，無明顯干縮，干燥均勻，色澤金黃；泡成茶，花瓣舒展且完整，粘連較少，茶色為黃而油潤，清澈透亮，菊香持久，無雜味，具有菊花特有的澀味。

2.3 菊花復合飲料

菊花復合飲料的制作是將菊花通過浸提得到菊花浸提液，再將提取液加入其它原料，經過過濾、調配、灌裝等一系列工藝環節，制成有益于人體的含有菊花成分的飲料。李健[33]以菊花、決明子、普洱茶為原料，分別浸提，按菊花汁50 mL、決明子汁30 mL、普洱茶汁15 mL和白砂糖3 g的比例進行復配，制成菊花茶飲料，得到的產品明亮清澈，酒體微黃，香味清新，具有清熱解毒、潤腸通便等功效。陳守江等[28]以糯玉米、滁菊花為主要原料，將玉米汁清液和菊花浸提液按3∶2的比例混合，添加砂糖、檸檬酸、玉米香精等配料，制得的復合飲料色澤明亮，具有玉米和菊花的復合清香。李剛鳳等[36]以菊花、天麻、羅漢果等為原料，按比例添加檸檬酸、蜂蜜和VC，制得的復合飲品具有降壓降脂、消炎止痛、抗氧化、清肝明目等保健功效。趙迎春[37]以玉米須、菊花浸提汁為主要原料，添加白砂糖、檸檬酸、海藻酸鈉等輔料，制成的飲品糖度為8.2，pH為5.8，口味酸甜適中，具有多重保健效果。

2.4 菊花蛋糕

將菊花或者浸提液加入蛋糕制作原料中，可以制出帶有菊花香氣的菊花蛋糕。賈小麗等[38]將菊花腦添加到戚風蛋糕中，并得出了菊花腦汁液戚風蛋糕制作的最優工藝：菊花腦汁液、雞蛋、面粉、糖和泡打粉質量比1∶6∶3∶2.4∶0.06；最優工藝制作的菊花腦汁液戚風蛋糕中水分、蛋白質、脂肪和黃酮含量分別為30.83%，10.98%，24.22%和2.325 4 mg/g。制得的蛋糕具有抗病毒、降壓降脂、清熱解毒、提高免疫力等保健功效。

2.5 菊花酸奶

楊希等[39]以乳粉為原料，加入菊花提取液、枸杞提取液，并適當強化營養素鈣，再通過乳酸菌進行發酵，得到了一款鈣菊花枸杞酸奶。其最優配方為：菊花提取液添加量5%、枸杞提取液添加量6%、氯化鈣添加量500 mg/kg、木糖醇添加量7%。得到的菊花酸奶組織狀態良好，具有菊花獨特的清香，并通過體外抗氧化和降血糖活性研究證實該菊花酸奶具有較為顯著的抗氧化活性和一定的降血糖功能。

2.6 其他食品

對于菊花類加工產品，除了以上詳細提到的，還有菊花鍋底、菊花汁內酯豆腐、菊花紙型蔬菜、菊花粥、菊花果凍等多種加工產品。

如辛酉生[40]對故宮火鍋店的菊花鍋底有過介紹，此鍋底采用大朵的黃菊，配合雞湯，得到的鍋底黃亮油潤，口味偏清淡且獨特，常搭配雞肉、魚肉等味道不濃重的肉類食材。菊花鍋底具有清熱解毒、提升免疫力等功效。李健[33]確定了菊花汁內酯豆腐制備的最優工藝條件：菊花汁添加量20%、凝固溫度70℃，得到的菊花汁內豆腐質地細膩、凝固效果好。黃衛萍等[41]將新鮮菊花腦經過預處理（糊）后，加入適當的粘結劑和調味劑攪拌均勻后進行干燥、成型，進而制得一種紙片狀食品，稱之為菊花紙型蔬菜，該產品不僅色澤翠綠，香味清新，口感脆，還具有清熱解毒、養胃、降壓等保健功效。

3 菊花食品香氣成分研究進展

菊花制品中的香氣成分主要指所含的揮發性芳香成分，稱作菊花油，一般通過蒸餾法、溶劑提取法、壓榨法及超臨界流體萃取法提取菊花中的揮發油而制得，現已用于食品或飲料、化妝品、煙草和醫藥等領域。

肖作兵等[42]將7種不同廠家生產的菊花精油利用GC-MS和GC-O鑒定出菊花精油樣品的特征香氣物質，有72種化合物；得出菊花精油的特征香氣物質主要為烯類、酯類、醇類、酮類、酸類以及醛類化合物等；對菊花精油樣品做感官評價，并對其結果做PCA分析，得出影響菊花精油香氣的主要感官屬性為花香、木香、草香、果香和酸香。通過對7種不同廠家生產的菊花精油采用GC-MS對菊花精油樣品中的揮發性化合物進行定性、定量分析，用偏最小二乘回歸法（PLSR）對感官評價與GC-MS結果做相關性分析，結果顯示，菊花精油中主要的的揮發性化合物為花側柏烯、芳樟醇、β-月桂烯、石竹烯、β-愈創木烯、δ-松油烯、莰烯、α-萜品油烯、大根香葉烯B、對傘花烴、異龍腦、二氫茉莉酮酸甲酯，α-水芹烯和桉葉油醇等與感官屬性呈現較好的顯著性相關，通過相關性分析確定菊花精油的風味物質[43]。

夏延斌等[44]通過頂空固相微萃取-氣相色譜質譜聯用法，結合計算機檢索分別對普通甜菊干葉、按綠茶加工方式加工的甜菊茶制品的揮發性成分進行鑒定與分析。發現未經加工的甜菊干葉檢出76種成分，加工后檢出73種成分。經比較分析，加工后的甜菊干葉茶減少原有的50種揮發性物質，另新生成43種揮發性物質。甜菊茶制品與甜菊干葉揮發性成分相比，烯烴類化合物的種類及含量有所減少，而醛類、脂類、醇類化合物類有所增加。甜菊茶制品與甜菊干葉揮發性成分相比，甜菊干葉中的揮發性成分石竹烯、甘香烯、香樹烯等在甜菊茶制品中并未檢出，而α-香檸檬烯、氧化石竹烯、雪松烯等含量有所減少。在甜菊茶制品中新生成戊醛、柏木烯醇、二氫獼猴桃內酯、（-）-異丁香烯等揮發性成分，而甜菊干葉中所含有的匙葉桉油烯醇、（E）-β-金合歡烯、鄰苯二甲酸二異丁酯等物質，其含量有所增加。制成的甜菊茶制品口感清新、回味綿長，具有降壓降脂、清熱解毒等功效，且其高甜度、低熱量，糖尿病、肥胖癥、高血壓、胃酸過多和長期飲酒者適宜飲用。

孫海楠[45]通過頂空固相微萃取結合氣相色譜質譜聯用對29個菊花品種和10份菊花野生近緣種屬植物的花朵香氣成分以及含量進行了鑒定與分析，結果檢測出193種揮發物質，其主要揮發成分為單萜及單萜的含氧衍生物，主要揮發物質有樟腦、α-蒎烯、菊油環酮、臧紅花醛、月桂烯、桉樹醇、1H-indene, 2, 4, 5, 6, 7, 7ab-hexahydro-（2, 4, 5, 6, 7, 7-六氫-1H-茚）、馬鞭草烯酮、β-水芹烯、莰烯。

劉春麗[46]采用同時蒸餾萃取法提取6種不同品種菊花的揮發性風味成分，并結合氣相色譜-質譜聯用技術對萃取的揮發油含量及成分進行鑒定。結果發現不同產地菊花主要香味化學成分含量有較大的差異，揮發油的含量范圍為0.58～2.33 mg/g，其中杭白菊的揮發油含量最高且香氣成分具有特征性。

4 結語與展望

菊花種類繁多，成分也比較復雜，具有多種生物活性，保健價值很高[47]。通過研究菊花的各種加工產品，可以為更好地開發新型菊花產品提供思路。隨著社會的發展、生活水平的提高，人們尤其對保健產品越發青睞，菊花中的功能性營養價值將會得到充分利用，菊花新型產品的開發將具有更大的前景。