不同加工工藝對蒲公英葉茶品質及抗氧化活性的影響

張 怡，柳洪入，姚連謀，鄧國華，喬勇進,

（1.上海市農業科學院作物所農產品保鮮加工研究中心，上海 201403；2.上海農產品保鮮加工工程技術研究中心，上海 201403；3.上海九洲練塘園林發展有限公司，上海 201715）

蒲公英（Taraxacum mongolicumHand.-Mazz.）為菊科蒲公英屬多年生的草本植物，別稱婆婆丁、黃花地丁、白鼓丁、華花郎等[1]。蒲公英葉作為藥食同源物質被記錄在《本草綱目》、《圖經本草》和《唐本草》等書中，均表明其具有味甘、苦生寒，清熱解毒、消腫散結、利尿通淋、健胃消炎、保肝利膽等功效[2-4]。在現代醫學中，蒲公英已證實具有多種藥理作用，主要有抗菌、抗炎、抗氧化、抗腫瘤、保肝、降糖和利尿等[5-6]。據研究表明，蒲公英葉中不僅含有豐富的營養物質，例如蛋白質、脂肪酸、氨基酸、維生素及微量元素，同時還含有多糖、黃酮、酚酸類化合物等功能性成分[5]。

隨著人們對高質量生活水平的追求以及養身意識的不斷提高，人們對茶飲的需求不再局限于傳統茶，而是更為看重茶葉本身的功能、感官以及理化品質，而蒲公英葉因具有豐富的營養功能因子和顯著的藥用保健療效，越來越受到消費者的喜愛。因此開展以蒲公英葉為原料的茶加工技術研究對蒲公英的綜合利用具有重要的經濟價值和社會價值[7]。目前，對蒲公英葉茶的研究不多，孫愛等[8]以蒲公英為主要原料，茉莉花，杭白菊和桂花進行復配，通過正交試驗方法篩選出茶包的最佳配方。王蔚新等[9]以野生蒲公英為原料，采用浸提工藝，輔以綠茶，確定了蒲公英葉茶飲料浸提工藝及產品配方。可見茶葉的加工工藝對其品質的形成具有重要的影響。吳勁軒等[10]研究不同加工工藝和反復凍融對桑茶活性成分含量的影響，發現桑葉茶加工過程中對桑葉茶活性成分含量有顯著影響的是殺青和烘干工序。崔宏春等[11]利用4種方式加工西湖龍井并比較分析其感官品質和理化成分含量，研究發現殺青和烘干工藝對桑葉茶營養成分的可提取部分影響顯著，而揉捻過程對其多糖、DNJ含量等影響不明顯。然而在已報道傳統蒲公英綠茶的生產上存在許多品質問題，所得茶湯有較重的青草氣、湯色渾濁、葉底不均勻等問題，在茶葉市場中接受度較差。

因此本研究以蒲公英葉為原料，系統比較干燥后蒲公英葉、蒲公英葉綠茶、蒲公英葉傳統渥堆發酵紅茶以及利用β-葡萄糖苷酶發酵蒲公英葉紅茶的營養品質及體外抗氧化特性，同時采用頂空固相微萃取/氣相色譜-質譜聯用法（HS-SPME-GC-MS）分離鑒定四種樣品中的揮發性化合物，進而確定關鍵香氣物質的組成，為進一步研究蒲公英資源綜合利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮蒲公英 于2021年5月采摘自上海九洲練塘園林發展有限公司；β-葡萄糖苷酶 上海源葉生物科技有限公司；所有分離用有機溶劑 均為國產分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

H1850R型臺式高速冷凍離心機 長沙高新技術產業湘儀離心機儀器有限公司；ME1002E/02型電子天平 梅特勒-托利多儀器有限公司；101-2型電熱恒溫鼓風干燥箱 紹興市蘇珀儀器有限公司；MQX200型酶標儀 美國百特儀器有限公司；VWR型恒溫水浴鍋 艾萬拓威達優爾國際貿易（上海）有限公司；CM-5型色差儀 柯盛行（杭州）儀器有限公司；LYOQUEST-55型真空冷凍干燥機 河南兄弟儀器設備有限公司；頂空固相微萃取（HS-SPME）美國Agilent公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備及技術參數 本研究共設計3種蒲公英葉茶加工工藝[2]。形成未經發酵處理蒲公英葉綠茶（PW）與經發酵處理蒲公英葉紅茶兩個品類，其中發酵蒲公英葉茶分為添加β-葡萄糖苷酶發酵茶（PM）及未添加β-葡萄糖苷酶發酵茶（PB）。后期指標測定以清洗后在65 ℃條件烘干處理蒲公英葉（PY）為對照。

蒲公英→挑選→清洗→萎凋→切段→殺青→揉捻→發酵（綠茶無此步驟，發酵茶分為添加β-葡萄糖苷酶以及未添加β-葡萄糖苷酶）→渥堆（綠茶無此步驟）→120 ℃提香→60 ℃干燥。

操作要點：將經挑選、清洗后瀝干水分的蒲公英鮮葉置于室內（室溫）攤放，攤葉厚度5～10 cm，萎凋12～15 h，萎凋葉有韌性不易折斷為適度；將萎凋葉切成2～4 cm的小段，反復揉捻至茶汁溢而不成滴流為適度；將揉捻葉置于培養箱內發酵，溫度26～27 ℃，相對濕度89%～95%，時間7～8 h，葉色變為暗紅色，花果香濃郁為適度；將輕度復揉的發酵葉高溫120±2 ℃提香15 min，攤晾至室溫；溫度60±2 ℃低溫烘干36 h至恒質量。

1.2.2 茶湯色度測定 稱取不同工藝加工后的蒲公英干茶0.5 g，加入50 mL沸水，沖泡10 min，濾紙過濾后至室溫，采用色差儀測定其L*（亮度），a*（紅色度），b*（黃色度）。

1.2.3 多糖、多酚、黃酮、可溶性蛋白質成分分析多糖含量采用苯酚硫酸法[12]進行測定；多酚含量采用文獻方法[13]進行測定；總黃酮含量測定參照文獻[14]；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍法[15]測定。

1.2.4 香氣成分分析 測定參考文獻[16]，不同樣品（PW、PY、PM和PB）經65 ℃干燥1 h，經高速粉碎機粉碎成干粉后過20目篩備用。分別稱取（1±0.1）g樣品置于進樣瓶中，加入5 mL沸水后加蓋密封，平衡60 min，在80 ℃水浴鍋中固相微萃取吸附50 min后，于GC-MS（Agilent 7890B）解吸附5 min進行分析。

HP-5MS毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱流量1 mL/min，35 ℃持續3 min，以4 ℃/min的速率升至130 ℃，持續1 min，再以6 ℃/min的速率升至180 ℃，持續4 min，最后以20 ℃/min的速率升至280 ℃，持續3 min。

電子電離（EI）離子源：電子能量70 eV，質量掃描范圍m/z為30～600，掃描速率3.8 scan/s。

樣品中各揮發性組分經NIST 17數據庫檢索及相關文獻進行確定，并用峰面積歸一化法，求得茶葉中各組分的相對含有量。

1.2.5 感官評價 茶葉感官評審方法參照GB/T 23776-2018《茶葉感官評審方法》，由7名具有高級評茶員及以上資質的人員組成評審小組進行感官評審，內容包括：香氣、湯色、滋味、葉底和干茶外形，評分標準見表1。

表1 蒲公英葉茶感官因子定義及評分標準Table 1 Definition and numerical scale of sensory factors of dandelion leaf tea

1.2.6 抗氧化活性分析 對不同加工工藝的蒲公英葉茶進行隨機取樣250 g，烘干后再粉碎，取過60目篩樣品放入干燥器備用。

蒲公英葉茶的DPPH自由基（DPPH-RSR）和羥基自由基（OH-RSR）清除實驗采用Solarbio試劑盒測定；總抗氧化能力（T-AOC）采用南京建成試劑盒測定。

1.3 數據處理

用Excel 2016進行數據整理，SPSS22.0軟件進行統計分析；顯著性差異分析采用One-way ANOVA分析，組間采用Duncan檢驗，以P＜0.05為具有統計學意義上的差異。實驗結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 加工工藝對蒲公英葉茶湯色澤的影響

由表2可知，相較于干燥處理的蒲公英湯（PY），發酵工藝（PB、PM）對蒲公英葉茶湯明亮度（L*）改變顯著（P＜0.05），經過發酵后的蒲公英葉茶湯L*有顯著性的降低（P＜0.05），不加酶（PB）處理及添加β-葡萄糖苷酶發酵（PM）的蒲公英葉茶湯明亮度分別降低了3.61%、1.92%，而未經發酵處理蒲公英葉茶湯L*增加了0.90%。由此可知，發酵工藝減少了茶湯的明亮度。

表2 加工工藝對蒲公英葉茶湯色澤的影響（n=3）Table 2 Effect of processing technology on color of dandelion leaf tea (n=3)

a*，b*是色品坐標，a*值為“+”時代表紅的程度，b*值為“+”時代表黃的程度，值越大，彩度越高[17]。經過發酵處理后的茶湯a*值改變顯著（P＜0.05），都有不同程度的升高，其中不加酶發酵的蒲公英葉茶湯a*值升高最高，其次為PM、PW，說明發酵會顯著增加茶湯紅色的程度。利用β-葡萄糖苷酶發酵的蒲公英葉茶湯b*值沒有顯著性的變化，未加酶處理的蒲公英紅茶（PB）與烘干后蒲公英湯相比b*值有顯著性的升高（P＜0.05），上升28.6%，而蒲公英綠茶（PW）黃色度有顯著性的降低（P＜0.05）。表明發酵工藝會改變茶湯的湯色，其中添加β-葡萄糖苷酶發酵的蒲公英葉茶能獲得較佳的湯色品質。

2.2 加工工藝對蒲公英葉茶功能性成分的影響

蒲公英作為“藥食同源”原料含有豐富的功能性成分，其中主要包括多糖、黃酮、多酚及蛋白，從而具有多樣的生物活性[6]。通過測定不同加工工藝蒲公英葉茶中功能性成分含量，對優化蒲公英葉茶加工具有指導意義。

由表3可知，未經過制茶工藝的蒲公英（PY）黃酮、多酚及蛋白質含量最高。經過制茶工藝加工后，蒲公英中黃酮、多糖、多酚及蛋白含量均呈現一定程度的下降趨勢。相較于發酵工藝的蒲公英葉茶（PB、PM），未經發酵工藝的蒲公英葉茶（PW）在黃酮、蛋白成分中保留較高，但沒有顯著性差異。添加酶發酵的蒲公英葉茶湯（PM）中黃酮、多酚含量較未添加酶的蒲公英葉茶湯有顯著性的降低（P＜0.05），因為蒲公英葉茶在切段、揉捻后，葉細胞結構破損，酶促氧化作用加強，添加β-葡萄糖苷酶的蒲公英葉茶（PM）相較蒲公英綠茶（PW）多酚含量下降64.90%，這與胡紅[18]研究綠茶、紅茶加工工藝對茶鮮葉中多酚類物質的影響結果相同。而多糖含量卻有顯著性的升高（P＜0.05），這可能因為添加的β-葡萄糖苷酶將蒲公英葉茶中不易溶于水的多糖物質進行酶解而產生[19]。

表3 加工工藝對蒲公英葉茶功能性成分含量的影響 （n=3）Table 3 Effects of processing technology on functional factors content of dandelion leaf tea (n=3)

2.3 加工工藝對蒲公英葉茶香氣成分的影響

利用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用法對不同加工工藝蒲公英葉茶的揮發性物質進行檢測，根據總離子流圖檢索定性，采用峰面積歸一化法計算各組分的相對百分含量。干蒲公英、蒲公英綠茶、蒲紅英未加酶發酵紅茶、添加β-葡萄糖苷酶發酵的蒲公英葉茶中分別共檢測到139、250、248、208種揮發性化合物，分別累計占總峰面積的95.83%、100.00%、100.00%和100.00%，其中包括醇、醛、酯、酸、烷、酮、苯、吡嗪、烯烴類等。但本研究目的是確定蒲公英葉茶關鍵香氣化合物，故對無嗅感化合物或不明確有無嗅感化合物不作詳細分析。

根據查閱文獻及檢索愛化學庫[20-29]，表4匯總了四個處理組不同香氣組分的絕對含量及感官特征，可知PY、PW、PB和PM中具有嗅感的化合物分別為62、76、79和75種，累計占總峰面積的75.87%、56.77%、62.09%和77.59%（見表5），其中主要分為醇、醛、酯、酸、烷、酮、苯、吡嗪、烯烴類等化合物，香氣多為油脂香、果蔬及花特有香氣，極少成分具有不愉快的氣味。由表5可知，蒲公英葉茶香氣中含有最多的組分為醛類，均超過了20種，其次為酮類、醇類、酸類、酯類、烯烴、烷類、苯類以及吡嗪類。其中，乙醇、芳樟醇、異戊醛、2-甲基丁醛、戊醛、己醛、糠醛、（Z）-4-庚烯醛、庚醛、苯甲醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、苯乙醛、壬醛、癸醛、β-環檸檬醛、2-苯基巴豆醛、4-甲基-2-苯基-2-戊烯醛、乙酸乙酯、己酸、八甲基環四硅氧烷、十四烷、異佛爾酮、苯并噻唑、香腦、二甲基硫等25種嗅感物質為共有組分，多表現為令人愉悅的花果香、油脂香、咖啡香、奶香及可可香氣。

表4 不同加工工藝蒲公英葉茶揮發性香氣成分及香型Table 4 Volatile flavor components and flavor type of dandelion leaf tea with different processing technology

表5 不同加工工藝蒲公英葉茶揮發性香氣成分統計Table 5 Statistics of different volatile flavor components of dandelion leaf tea with different processing technology

除共有香氣成分外，不同組別和加工工藝處理條件下亦存在特有香氣物質，其中，蒲公英綠茶（PW）有9種特有香氣物質，即2,3-二氫-2,2,6-三甲基苯甲醛、2,3-二氫-2,2,6-三甲基苯甲醛、異丁酸、2-甲基丁酸、2-丁酮、3-辛烯-2-酮、乙位紫羅蘭酮、月桂烯和萜品烯，除了個別具有刺激性氣味，多為柑橘、檸檬和紫羅蘭的特有香氣；未加酶發酵的蒲公英紅茶（PB）有18種特有香氣物質，即糠醇、5-甲基呋喃醛、大茴香醛、乙酸甲酯、苯乙酸甲酯、2-乙基丁酸、2-甲基四氫呋喃-3-酮、2,3-辛二酮、甲苯、2-甲基吡嗪、2-異丁基-3-甲基吡嗪、雙戊烯、縮水甘油、吡啶、2,4,5-三甲基唑、2-乙酰基呋喃、戊四唑和二甲基二硫，除了2個具有惡臭不愉快的氣味，其余主要為甜香、山楂、可可、肉類、爆米花等令人愉快的香氣；添加β-葡萄糖苷酶發酵的蒲公英紅茶（PM）有9種特有香氣成分，部分有刺激性臭味，其余具有芳香氣味。由此可見，未添加酶發酵的蒲公英紅茶香氣成分較多，且多為令人愉快的氣味。

由表4可知，僅烘干后的蒲公英中含有相對含量較高的R-2-辛醇、（E,E）-2,4-庚二烯醛和八甲基環四硅氧烷，相對含量分別為43.26%、5.95%和4.08%，但相對含量最高的R-2-辛醇具有難聞的氣味；傳統工藝制成的蒲公英綠茶（PW）香氣成分相對含量較高的是（E,E）-2,4-庚二烯醛、苯乙醛、苯甲醛、八甲基環四硅氧烷、己醛、異戊醛、2-甲基丁醛和苯乙醇，相對含量分別為8.53%、4.48%、3.83%、3.45%、3.22%、2.75%、2.40%和2.11%，且香氣成分多為令人愉悅的香氣成分，例如：玉簪花、蘋果、奶油、玫瑰、咖啡等香氣；未添加酶發酵的蒲公英紅茶（PB）香氣成分相對含量較高的是2-甲基丁醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、異戊醛、苯乙醛、2-乙酰基吡咯、苯甲醛、2,5-二甲基吡嗪和糠醛，其相對含量分別為6.88%、6.65%、6.25%、4.60%、2.49%、2.24%、2.22%和2.19%，香氣基本都表現為花香、咖啡、可可和水果等香型；添加β-葡萄糖苷酶發酵的蒲公英紅茶（PM）中香氣成分相對含量較高的是R-2-辛醇、（E,E）-2,4-庚二烯醛、苯乙醛、苯甲醛、異戊醛、八甲基環四硅氧烷、3,5-辛二烯-2-酮和2-甲基丁醛，相對含量分別為28.72%、5.64%、3.62%、3.52%、3.11%、2.60%、2.46%和2.24%，除了R-2-辛醇有難聞的氣味，其他香氣成分都為果香、玉簪花香、可可、咖啡和奶香等。其中（E,E）-2,4-庚二烯醛、苯乙醛、苯甲醛、異戊醛和2-甲基丁醛為主要的蒲公英葉茶香氣組分，且都體現為玉簪花、苦杏仁、水果以及咖啡和可可令人愉悅的氣味。

續表4

續表4

續表4

2.4 不同加工工藝蒲公英葉茶感官評價

3個不同加工工藝得到的蒲公英葉茶感官評審結果見圖1。從香氣、湯色、滋味、葉底以及干茶外形5個感官因子對蒲公英葉茶進行評價，未加酶發酵的蒲公英葉茶（PB）在香氣及葉底得分最高，這與PB在香氣組分結果相一致，香氣因子感官得分順序為：PB＞PW＞PM，葉底因子感官得分順序為：PB＞PM＞PW，PB組葉底更加細嫩、色澤均勻。從湯色、滋味以及干茶外形分析中，添加β-葡萄糖苷酶發酵的蒲公英紅茶（PM）得分最高，其中在滋味評價中，由于蒲公英茶經過β-葡萄糖苷酶發酵，碳水化合物組分含量增多，使品嘗時會有回甘現象，增加其得分，而PB在滋味與湯色分析中得分最低。因此，不同加工工藝對蒲公英葉茶的感官具有一定的影響。

圖1 不同工藝蒲公英茶感官評審Fig.1 Sensory evaluation results of dandelion leaf tea with different processing technology

2.5 不同加工工藝蒲公英茶抗氧化能力

大量的研究表明植物中含有的多酚類和黃酮類化合物是很好的抗氧化劑[30]。體外對植物抗氧化作用主要包括氫原子（HAT）轉移和電子（ET）轉移[31]。本文通過對總抗氧化能力、DPPH和羥基自由基清除率的測定研究不同加工工藝蒲公英茶抗氧化能力的變化。

如表6所示，相較于未經過制茶工藝處理的蒲公英（PY），蒲公英茶（PW、PB及PM）的總抗氧化能力（T-AOC）、DPPH清除率以及羥基自由基清除率均有顯著性的下降（P＜0.05），因為蒲公英茶在加工時需要高溫翻炒，高溫提香等工序，會對蒲公英中的多酚類等化合物氧化，從而影響其抗氧化能力。相較于干燥蒲公英，T-AOC下降最多是添加β-葡萄糖苷酶發酵的蒲公英紅茶（PM），下降率為82.07%（P＜0.05）；其次是傳統工藝制作的蒲公英綠茶（PW），下降率為79.43%（P＜0.05）以及未添加酶發酵的蒲公英紅茶（PB），下降率為58.96%（P＜0.05）。DPPH清除率下降最高為PM，其次為PW，下降率分別為46.66%、30.16%（P＜0.05）；PW沒有顯著性下降；PW、PB、PM的羥基自由基清除率均有顯著性的降低（P＜0.05），清除率分別為27.5%、34.21%以及30.00%。

表6 體外不同加工工藝蒲公英茶抗氧化能力Table 6 In vitro antioxidant activities of dandelion leaf tea with different processing technology

通過結果分析可知，加工后蒲公英茶抗氧化能力不同程度降低，其中處理組PB的抗氧化能力較好。相較于PW、PM兩組樣品，未添加β-葡萄糖苷酶發酵的蒲公英紅茶（PB）含有較高的多酚含量。已有大量文獻證實多酚是一種具有強抗氧化功效的物質[31]。因此PB組蒲公英茶具有較強的抗氧化能力。

3 結論

研究表明，經過β-葡萄糖苷酶發酵的蒲公英茶能獲得較佳的湯色品質；未經過發酵工藝的蒲公英綠茶能保留較高的黃酮、多糖以及蛋白成分，分別為1.42%、7.23%和1.81%；未添加β-葡萄糖苷酶發酵的蒲公英茶含有77種揮發性化合物，占總峰面積60.45%，相對含量較高的是2-甲基丁醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、異戊醛、苯乙醛、2-乙酰基吡咯、苯甲醛、2,5-二甲基吡嗪和糠醛，主要表現為甜香、山楂、可可、肉類、爆米花等令人愉快的香氣，這為其獲得較高感官評價香氣評分奠定了物質基礎。其中，（E,E）-2,4-庚二烯醛、苯乙醛、苯甲醛、異戊醛和2-甲基丁醛為主要的蒲公英茶香氣組分，且都體現為玉簪花、苦杏仁、水果以及咖啡和可可令人愉悅的氣味。除此之外，抗氧化能力測試結果顯示，未添加β-葡萄糖苷酶發酵的蒲公英紅茶的總抗氧化能力及對DPPH和羥基自由基清除率能力最強，研究為蒲公英葉茶的加工優化提供理論基礎。