蒲公英多酚的提取及在草莓保鮮中的應(yīng)用

摘要：為研究蒲公英多酚的利用價(jià)值以及其在食品行業(yè)中的開(kāi)發(fā)利用，本研究以整株蒲公英為原料，將提取時(shí)間、料液比、提取溫度、乙醇濃度作為單因素，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)法對(duì)蒲公英多酚物質(zhì)溶劑浸提法提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，并將提取的多酚物質(zhì)用于草莓涂膜保鮮。研究結(jié)果表明：蒲公英中多酚物質(zhì)提取的最優(yōu)工藝為提取時(shí)間30 min、料液比1∶40、提取溫度60℃、乙醇濃度50%，在此條件下蒲公英多酚得率為1.53%。草莓被多酚涂膜劑涂膜貯藏8 d后感官評(píng)分為6分、可滴定酸度為0.72%、腐敗率為47.02%，結(jié)果表明蒲公英多酚具有較強(qiáng)的防腐保鮮能力。

關(guān)鍵詞：蒲公英多酚；草莓；保鮮

中圖分類號(hào)：S436"文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"文章編號(hào)：0488-5368（2025）02-0030-05

Extraction of Dandelion Polyphenols and Its Application in Strawberry Preservation

LANG Wuying+1，2，3， ZENG Peipei+1， WANG Chenxi+1， PU Qiao+1， LI Jiangtao+1

（1.College of Biomedicine and Food Engineering， Shangluo University， Shangluo， Shaanxi 726000， China;

2.Grain Engineering Technology Research Center of Shangluo City， Shangluo University， Shangluo， Shaanxi 726000， China;

3.Shangluo Lufuran Animal Husbandry Technology Co.， Ltd.， Shangluo， Shaanxi 726000， China）

Abstract：To explore the utilization value of dandelion polyphenol and their potential ""in the food industry， this study used the whole dandelion as the raw materials. Extraction time， material-to-liquid ratio， extraction temperature， and ethanol concentration were selected as the single factors. Based on single-factor experiments， the extraction process of dandelion polyphenols was optimized using "the orthogonal experimental design， and the extracted polyphenols were applied in strawberry film coatings for preservation. The results showed that the optimal extraction conditions for dandelion polyphenols were an extraction time of 30 minutes， a material-to-liquid ratio of 1∶40， an extraction temperature of 60 °C， and an ethanol concentration of 50%， which the polyphenol yield reached 1.53%. Strawberries coated with the polyphenol film were stored for 8 days， which the sensory score was 6， titratable acidity was 0.72%， and spoilage rate was 47.02%. These findings demonstrate that dandelion polyphenols possess strong preservative and freshness-preserving properties.

Key words：Dandelion polyphenols; Strawberries; Preservation

近年來(lái)，隨著對(duì)植物多酚研究的不斷深入，蒲公英中的多酚類化合物因其強(qiáng)大的抗氧化能力、抗炎作用、抗腫瘤特性以及對(duì)心血管健康的潛在益處而受到科研工作者和健康專業(yè)人士的廣泛關(guān)注[1]。研究表明，蒲公英多酚可通過(guò)清除自由基、抑制炎癥途徑、調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)等多種機(jī)制，對(duì)機(jī)體起到保護(hù)作用[2～4]。目前已經(jīng)證明蒲公英多酚能夠發(fā)揮抑菌作用[5]，但是將蒲公英多酚應(yīng)用于食品保鮮效果的研究相對(duì)較少，張群利等將蒲公英提取物-茶多酚-玉米秸稈纖維素通過(guò)共混法制備抗菌復(fù)合膜，發(fā)現(xiàn)對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有抑制作用，但是沒(méi)有研究其對(duì)食品保鮮的作用[6]。本試驗(yàn)通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化蒲公英多酚提取條件，并研究其在草莓保鮮中的應(yīng)用，為蒲公英多酚在食品領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

整株蒲公英；沒(méi)食子酸（HPLC≥99%）；無(wú)水乙醇、無(wú)水碳酸鈉、海藻酸鈉、無(wú)水氯化鈣、氫氧化鈉和檸檬酸，分析純；福林酚試劑。

1.2方法

1.2.1整株蒲公英粉末的制備將整株蒲公英清洗后放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中于85℃進(jìn)行8 h烘干，全部粉碎過(guò)50目篩，收集粉末并進(jìn)行密封防潮處理，備用。

1.2.2蒲公英多酚的提取精確稱量5.000 g蒲公英粉末，放入錐形瓶中，加入乙醇溶液，放入超聲波清洗器中，30 min后，移取33 mL在離心管中，在低溫4℃時(shí)離心（4 000 r/min）10 min，取上清液在100 mL容量瓶中稀釋至100 mL備用。

1.2.3單因素試驗(yàn)分別考察了不同提取時(shí)間（10、20、30、40、50 min）、不同料液比（1∶40、1∶45、1∶50、1∶55、1∶60 g/mL）、不同提取溫度（40、50、60、70、80℃）、不同乙醇濃度（40%、50%、60%、70%、80%）條件下對(duì)超聲波輔助浸提法提取蒲公英多酚濃度以及多酚得率的影響情況。

1.2.4正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)基于單因素試驗(yàn)結(jié)果，選用L-9（3+4）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，考察提取時(shí)間、料液比、提取溫度、乙醇濃度對(duì)蒲公英多酚提取率的影響，并對(duì)這些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，確立最為高效的溶劑浸提工藝參數(shù)組合。具體設(shè)定水平參見(jiàn)表1。

1.2.5多酚得率的測(cè)定

標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

標(biāo)準(zhǔn)曲線制作參考張娜的方法[7]，得到?jīng)]食子酸濃度-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線y=0.054 5x+0.217，R+2=0.991 6。多酚得率的計(jì)算公式：

式中：A表示1 g樣品中多酚得率，C表示待測(cè)液質(zhì)量濃度μg/mL，D表示稀釋倍數(shù)，m表示稱取原料質(zhì)量g。

1.2.6蒲公英中多酚涂膜液對(duì)草莓保鮮效果的研究

（1）蒲公英多酚涂膜液的制備

精確稱量1.00 g海藻酸鈉溶于100 mL 70 ℃水中攪拌均勻、溫度放為常溫至澄清備用。取3份海藻酸鈉溶液（100 mL 0.01 g/mL）分別加入0、0.05、0.10 mL的蒲公英多酚再分別加入1.15 g甘油和0.024 g玉米油，標(biāo)記為T(mén)-0、T-1、T-2溶液。鈣交聯(lián)劑溶液由2% CaCl-2和1.0%檸檬酸溶液配制而成。

（2）草莓涂膜方法

取40顆外觀相似，新鮮程度一致且無(wú)機(jī)械損傷的草莓，分成四組，選用上述三種參數(shù)進(jìn)行涂膜制備（其中一組浸泡于蒸餾水中30 s），在T-0、T-1、T-2溶液中浸泡40 s、瀝干在25 ℃條件下平鋪2 h，然后在鈣交聯(lián)劑中浸泡40 s、瀝干在25 ℃條件下平鋪2 h，各組分別為T(mén)-0、T-1、T-2組，空白對(duì)照組是沒(méi)有涂膜處理的草莓。

（3）草莓各項(xiàng)生理生化指標(biāo)測(cè)定

a.草莓感官質(zhì)量評(píng)定

貯藏期間隔2 d取樣觀察進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，參考姜加良等[8]的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)指標(biāo)分值及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)可見(jiàn)表2。

b.草莓可滴定酸含量測(cè)定

根據(jù)趙婉彤等[9]方法使用化學(xué)法測(cè)定草莓有機(jī)酸的含量，以草莓酸百分比進(jìn)行對(duì)照比較。

c.草莓腐爛率測(cè)定

腐爛率根據(jù)果實(shí)的腐爛程度分為四級(jí)：

0級(jí)：無(wú)腐爛；

Ⅰ級(jí)：果實(shí)的腐爛面積≤10%；

Ⅱ級(jí)：果實(shí)腐爛面積gt;10%且≤20%；

Ⅲ級(jí)：果實(shí)腐爛面積gt;20%且≤30%；

Ⅳ級(jí)：果實(shí)腐爛面積gt;30%。

腐爛率（%）＝（腐爛等級(jí)×腐爛果數(shù)量/最高腐爛等級(jí)×總果數(shù)量）×100

1.2.7數(shù)據(jù)處理上述試驗(yàn)均重復(fù)三次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用GraphPad Prism 8軟件繪圖，IBM SPSS Statistics 26軟件處理數(shù)據(jù)。

2結(jié)果與分析

2.1單因素試驗(yàn)

2.1.1提取時(shí)間對(duì)多酚得率的影響選取料液比1∶40 g/mL、提取溫度40℃、乙醇濃度40%，探究提取時(shí)間對(duì)蒲公英多酚得率的影響情況，結(jié)果如圖1所示。提取時(shí)間自10 min起逐漸提升至30 min，期間多酚得率呈上升趨勢(shì)，直至30 min時(shí)達(dá)到峰值。然而，超過(guò)此時(shí)間點(diǎn)后，多酚得率顯著減少。因此最適提取時(shí)長(zhǎng)為30 min。

2.1.2料液比對(duì)多酚得率的影響選取提取時(shí)間10 min、提取溫度40℃、乙醇濃度40%，探究料液比對(duì)蒲公英多酚得率的影響，結(jié)果如圖2所示。料液比從1∶40 g/mL增加到1∶50 g/mL，多酚得率不斷增加，在料液比為1∶50 g/mL時(shí)多酚得率達(dá)到最大值，繼續(xù)增加料液比多酚得率降低，可能是因?yàn)殡m然多酚析出完全，但是添加乙醇過(guò)多，導(dǎo)致濃度變小，結(jié)果偏低，故適宜的料液比為1∶50 g/mL。

2.1.3提取溫度對(duì)多酚得率的影響選取提取時(shí)間10 min、料液比1∶40 g/mL、乙醇濃度40%，探究溫度對(duì)蒲公英多酚得率的影響，結(jié)果如圖3所示。多酚得率在40～60 ℃區(qū)間多酚得率逐漸上升，超過(guò)60 ℃后，多酚得率明顯降低。雖然溫度升高會(huì)使植物細(xì)胞遭到破壞，加速多酚物質(zhì)析出，但溫度過(guò)高會(huì)破壞掉部分熱不穩(wěn)定性多酚，因此最適宜的提取溫度為60 ℃。

2.1.4乙醇濃度對(duì)多酚得率的影響

選取提取時(shí)間10 min、料液比1∶40 g/mL、提取溫度40℃，探究乙醇濃度蒲公英對(duì)多酚得率的影響，結(jié)果如圖4所示。多酚得率在乙醇濃度為40%～80%區(qū)間呈下降趨勢(shì)，乙醇濃度過(guò)高多酚物質(zhì)可能難以析出，大量醇溶性雜質(zhì)析出影響多酚提取效果，因此最適宜的乙醇濃度為50%。

2.2正交試驗(yàn)和工藝條件優(yōu)化

參照單因素試驗(yàn)結(jié)果，按照正交試驗(yàn)表將不同提取時(shí)間、料液比、提取溫度、乙醇濃度作為研究因素，以多酚得率為研究指標(biāo)。對(duì)蒲公英多酚提取的正交試驗(yàn)方案和結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3結(jié)果顯示，最佳蒲公英多酚提取工藝條件為：提取時(shí)間30 min、料液比1∶40、提取溫度60℃、乙醇濃度50%，按照正交試驗(yàn)分析結(jié)果提供的因素進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。最佳提取工藝下提取多酚含量為5.16 μg/mL，多酚得率為1.53%。

2.3草莓各項(xiàng)生理生化指標(biāo)測(cè)定

2.3.1草莓感官質(zhì)量測(cè)定貯藏期間每隔2 d觀察并進(jìn)行感官評(píng)定，評(píng)分如圖5所示，感官評(píng)分呈下降趨勢(shì)，其中空白對(duì)照組（CK）評(píng)分下降速度最快，當(dāng)貯藏天數(shù)在4 d時(shí)，草莓顏色暗淡，果實(shí)暗淡，且T-0組有個(gè)別果實(shí)軟爛，貯藏天數(shù)在8 d時(shí)，四組草莓均出現(xiàn)水斑漬、顏色暗淡的情況，蒸餾水組最為嚴(yán)重，花萼枯黃無(wú)果香味。T-2組草莓色澤雖然暗淡，但花萼較小程度萎蔫，果香味仍然存在，因此加入提取多酚液0.1 mL組效果最為顯著。

2.3.2草莓可滴定酸含量測(cè)定果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要影響指標(biāo)是可滴定酸度，它反應(yīng)了果實(shí)新鮮情況，數(shù)值越大越新鮮。圖6表明了草莓在貯藏期間可滴定酸度的變化情況，隨著草莓乙烯增多成熟，草莓的可滴定酸度隨著貯藏天數(shù)的增加呈遞減趨勢(shì)，CK組的下降幅度最為顯著。在8 d時(shí)，CK組草莓酸度為0.53%，T-2組草莓的酸度為0.72%、T-1組的酸度為0.68%、T-0組的酸度為0.61%。此外，T-1、T-2所制的復(fù)合涂膜保鮮劑均優(yōu)于單獨(dú)涂膜處理的T-0組，而其中T-2組效果最好。

2.3.3草莓腐敗率的測(cè)定由圖7可知，在貯藏期間CK組腐敗率直線上升，腐敗速率最快，而T-0、T-1、T-2組較CK組均有明顯差異，其中腐敗率較低的是T-2組。在貯藏末期時(shí)，CK組腐敗率到達(dá)83.24%，T-0、T-1、T-2組腐敗率分別為72.66%、67.47%、47.02%，由此可見(jiàn)，復(fù)合涂膜保鮮劑會(huì)延緩果實(shí)的腐敗程度，從而有效延長(zhǎng)草莓的保質(zhì)期。

3討論

由正交試驗(yàn)結(jié)果得知蒲公英多酚的最佳提取工藝為提取時(shí)間30 min、料液比1∶40 g/mL、提取溫度60℃、乙醇濃度50%，在此因素下提取多酚含量為5.817 μg/mL，多酚得率為1.53%，本試驗(yàn)與張娜等[7]多酚提取結(jié)果基本一致。崔艷平等采用超聲波微波輔助法提取蒲公英中的多酚，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為50%，料液比為1∶45，微波時(shí)間為3 min，超聲時(shí)間為60 min，超聲功率為240 W，微波功率為350 W，提取溫度為50℃時(shí)，多酚提取率為2.96%[10]，高于本試驗(yàn)研究結(jié)果。其原因可能是試驗(yàn)過(guò)程中采用超聲波微波輔助技術(shù)，能夠破壞細(xì)胞，使溶劑加速滲透到細(xì)胞內(nèi)，促進(jìn)蒲公英中多酚的浸出[11]。

經(jīng)過(guò)涂膜處理的草莓在一定程度上延緩了腐爛程度，減緩草莓可滴定酸的下降速率，延長(zhǎng)草莓的保存時(shí)間，并且加入多酚后的保鮮效果對(duì)于單一涂膜更為明顯。這是因?yàn)樵诔赡ぶ屑尤胩烊惶崛∥锒喾樱磕げ葺砻嫘纬闪艘粚悠琳希艚^大部分氧氣使草莓處在高濃度二氧化碳中，草莓的呼吸強(qiáng)度得到抑制，減少了可滴定酸的消耗，因此可以顯著提升保鮮效果。

4結(jié)論

對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，可知蒲公英多酚的最佳提取工藝條件為提取時(shí)間30 min、料液比1∶40 g/mL、提取溫度60℃、乙醇濃度50%，在此因素下提取多酚含量為5.817 μg/mL，多酚得率為1.53%。通過(guò)感官評(píng)定、可滴定酸測(cè)定、腐敗率測(cè)定，研究蒲公英多酚對(duì)草莓保鮮效果的研究。結(jié)果表明，涂抹蒲公英多酚的草莓可以降低腐敗率，提高可滴定酸，提高感官評(píng)定，能夠起到保鮮效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳倩. 蒲公英不同部位多酚類物質(zhì)的變化及其抑菌作用研究[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)， 2023.

[2]Qian L， Zhou Y， Teng Z， %et al.% Preparation and antibacterial activity of oligosaccharides derived from dandelion. Int J Biol Macromol. 2014， 64： 392-394.

[3]Fahrio lu U， Dodurga Y， Elmas L， %et al.% Ferulic acid decreases cell viability and colony formation while inhibiting migration of MIA PaCa-2 human pancreatic cancer cells in vitro. Gene. 2016， 576（1 Pt 3）： 476-482.

[4]王靜， 丁海燕. 酚酸類化合物抑菌作用研究進(jìn)展[J]. 中成藥， 2022， 44（6）： 1 906-1 911.

[5]羅利利， 薛姑美， 綦湘帆， 等. 蒲公英不同部位抑菌作用及代謝物差異的UPLC-MS/MS分析[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào)， 2022， 36（6）： 1 183-1 192.

[6]張群利， 鄔澤凱， 崔琳琳， 等. 蒲公英提取物-茶多酚-玉米秸稈纖維素抗菌復(fù)合膜制備與性能[J]. 復(fù)合材料學(xué)報(bào)， 2023， 40（9）： 5 341-5 349.

[7]張娜， 劉麗， 李璐， 等. 青膠蒲公英根多酚超聲輔助提取工藝優(yōu)化及其體外抗氧化、降糖活性[J]. 食品工業(yè)科技， 2024（1）： 1-14.

[8]姜加良， 王雪麗， 韓穎. 銀杏葉提取物/阿拉伯膠復(fù)合涂膜對(duì)草莓保鮮效果的影響[J]. 中國(guó)食品添加劑， 2023， 34（2）： 211-218.

[9]趙婉彤， 薛楊， 孫珍珠， 等. 寬皮柑橘可滴定酸檢測(cè)方法的對(duì)比研究[J]. 中國(guó)南方果樹(shù)， 2022， 51（2）：40-44.

[10]崔艷平， 聶瑋， 遲曉君， 等. 蒲公英多酚提取工藝優(yōu)化及抗氧化活性研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2021， 49（8）： 175-180.

[11]陳海東， 張志峰， 王勇. 核桃油綠色提取技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 食品研究與開(kāi)發(fā)， 2023， 44（23）： 198-202.

收稿日期：2024-08-30修回日期：2024-09-28

基金項(xiàng)目：陜西省技術(shù)創(chuàng)新引導(dǎo)專項(xiàng)（2024ZC-YYDP-89）;商洛學(xué)院科學(xué)與技術(shù)研究基金項(xiàng)目（20SKY011）。第一作者簡(jiǎn)介：郎伍營(yíng)（1991-），男，博士，講師，研究方向?yàn)槭称焚Y源高質(zhì)化利用。