不同加工工艺对蒲公英叶茶品质及抗氧化活性的影响

张 怡，柳洪入，姚连谋，邓国华，乔勇进,

（1.上海市农业科学院作物所农产品保鲜加工研究中心，上海 201403；2.上海农产品保鲜加工工程技术研究中心，上海 201403；3.上海九洲练塘园林发展有限公司，上海 201715）

蒲公英（Taraxacum mongolicumHand.-Mazz.）为菊科蒲公英属多年生的草本植物，别称婆婆丁、黄花地丁、白鼓丁、华花郎等[1]。蒲公英叶作为药食同源物质被记录在《本草纲目》、《图经本草》和《唐本草》等书中，均表明其具有味甘、苦生寒，清热解毒、消肿散结、利尿通淋、健胃消炎、保肝利胆等功效[2-4]。在现代医学中，蒲公英已证实具有多种药理作用，主要有抗菌、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、保肝、降糖和利尿等[5-6]。据研究表明，蒲公英叶中不仅含有丰富的营养物质，例如蛋白质、脂肪酸、氨基酸、维生素及微量元素，同时还含有多糖、黄酮、酚酸类化合物等功能性成分[5]。

随着人们对高质量生活水平的追求以及养身意识的不断提高，人们对茶饮的需求不再局限于传统茶，而是更为看重茶叶本身的功能、感官以及理化品质，而蒲公英叶因具有丰富的营养功能因子和显著的药用保健疗效，越来越受到消费者的喜爱。因此开展以蒲公英叶为原料的茶加工技术研究对蒲公英的综合利用具有重要的经济价值和社会价值[7]。目前，对蒲公英叶茶的研究不多，孙爱等[8]以蒲公英为主要原料，茉莉花，杭白菊和桂花进行复配，通过正交试验方法筛选出茶包的最佳配方。王蔚新等[9]以野生蒲公英为原料，采用浸提工艺，辅以绿茶，确定了蒲公英叶茶饮料浸提工艺及产品配方。可见茶叶的加工工艺对其品质的形成具有重要的影响。吴劲轩等[10]研究不同加工工艺和反复冻融对桑茶活性成分含量的影响，发现桑叶茶加工过程中对桑叶茶活性成分含量有显著影响的是杀青和烘干工序。崔宏春等[11]利用4种方式加工西湖龙井并比较分析其感官品质和理化成分含量，研究发现杀青和烘干工艺对桑叶茶营养成分的可提取部分影响显著，而揉捻过程对其多糖、DNJ含量等影响不明显。然而在已报道传统蒲公英绿茶的生产上存在许多品质问题，所得茶汤有较重的青草气、汤色浑浊、叶底不均匀等问题，在茶叶市场中接受度较差。

因此本研究以蒲公英叶为原料，系统比较干燥后蒲公英叶、蒲公英叶绿茶、蒲公英叶传统渥堆发酵红茶以及利用β-葡萄糖苷酶发酵蒲公英叶红茶的营养品质及体外抗氧化特性，同时采用顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用法（HS-SPME-GC-MS）分离鉴定四种样品中的挥发性化合物，进而确定关键香气物质的组成，为进一步研究蒲公英资源综合利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜蒲公英 于2021年5月采摘自上海九洲练塘园林发展有限公司；β-葡萄糖苷酶 上海源叶生物科技有限公司；所有分离用有机溶剂 均为国产分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

H1850R型台式高速冷冻离心机 长沙高新技术产业湘仪离心机仪器有限公司；ME1002E/02型电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司；101-2型电热恒温鼓风干燥箱 绍兴市苏珀仪器有限公司；MQX200型酶标仪 美国百特仪器有限公司；VWR型恒温水浴锅 艾万拓威达优尔国际贸易（上海）有限公司；CM-5型色差仪 柯盛行（杭州）仪器有限公司；LYOQUEST-55型真空冷冻干燥机 河南兄弟仪器设备有限公司；顶空固相微萃取（HS-SPME）美国Agilent公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备及技术参数 本研究共设计3种蒲公英叶茶加工工艺[2]。形成未经发酵处理蒲公英叶绿茶（PW）与经发酵处理蒲公英叶红茶两个品类，其中发酵蒲公英叶茶分为添加β-葡萄糖苷酶发酵茶（PM）及未添加β-葡萄糖苷酶发酵茶（PB）。后期指标测定以清洗后在65 ℃条件烘干处理蒲公英叶（PY）为对照。

蒲公英→挑选→清洗→萎凋→切段→杀青→揉捻→发酵（绿茶无此步骤，发酵茶分为添加β-葡萄糖苷酶以及未添加β-葡萄糖苷酶）→渥堆（绿茶无此步骤）→120 ℃提香→60 ℃干燥。

操作要点：将经挑选、清洗后沥干水分的蒲公英鲜叶置于室内（室温）摊放，摊叶厚度5～10 cm，萎凋12～15 h，萎凋叶有韧性不易折断为适度；将萎凋叶切成2～4 cm的小段，反复揉捻至茶汁溢而不成滴流为适度；将揉捻叶置于培养箱内发酵，温度26～27 ℃，相对湿度89%～95%，时间7～8 h，叶色变为暗红色，花果香浓郁为适度；将轻度复揉的发酵叶高温120±2 ℃提香15 min，摊晾至室温；温度60±2 ℃低温烘干36 h至恒质量。

1.2.2 茶汤色度测定 称取不同工艺加工后的蒲公英干茶0.5 g，加入50 mL沸水，冲泡10 min，滤纸过滤后至室温，采用色差仪测定其L*（亮度），a*（红色度），b*（黄色度）。

1.2.3 多糖、多酚、黄酮、可溶性蛋白质成分分析多糖含量采用苯酚硫酸法[12]进行测定；多酚含量采用文献方法[13]进行测定；总黄酮含量测定参照文献[14]；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法[15]测定。

1.2.4 香气成分分析 测定参考文献[16]，不同样品（PW、PY、PM和PB）经65 ℃干燥1 h，经高速粉碎机粉碎成干粉后过20目筛备用。分别称取（1±0.1）g样品置于进样瓶中，加入5 mL沸水后加盖密封，平衡60 min，在80 ℃水浴锅中固相微萃取吸附50 min后，于GC-MS（Agilent 7890B）解吸附5 min进行分析。

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

电子电离（EI）离子源：电子能量70 eV，质量扫描范围m/z为30～600，扫描速率3.8 scan/s。

样品中各挥发性组分经NIST 17数据库检索及相关文献进行确定，并用峰面积归一化法，求得茶叶中各组分的相对含有量。

1.2.5 感官评价 茶叶感官评审方法参照GB/T 23776-2018《茶叶感官评审方法》，由7名具有高级评茶员及以上资质的人员组成评审小组进行感官评审，内容包括：香气、汤色、滋味、叶底和干茶外形，评分标准见表1。

表1 蒲公英叶茶感官因子定义及评分标准Table 1 Definition and numerical scale of sensory factors of dandelion leaf tea

1.2.6 抗氧化活性分析 对不同加工工艺的蒲公英叶茶进行随机取样250 g，烘干后再粉碎，取过60目筛样品放入干燥器备用。

蒲公英叶茶的DPPH自由基（DPPH-RSR）和羟基自由基（OH-RSR）清除实验采用Solarbio试剂盒测定；总抗氧化能力（T-AOC）采用南京建成试剂盒测定。

1.3 数据处理

用Excel 2016进行数据整理，SPSS22.0软件进行统计分析；显著性差异分析采用One-way ANOVA分析，组间采用Duncan检验，以P＜0.05为具有统计学意义上的差异。实验结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 加工工艺对蒲公英叶茶汤色泽的影响

由表2可知，相较于干燥处理的蒲公英汤（PY），发酵工艺（PB、PM）对蒲公英叶茶汤明亮度（L*）改变显著（P＜0.05），经过发酵后的蒲公英叶茶汤L*有显著性的降低（P＜0.05），不加酶（PB）处理及添加β-葡萄糖苷酶发酵（PM）的蒲公英叶茶汤明亮度分别降低了3.61%、1.92%，而未经发酵处理蒲公英叶茶汤L*增加了0.90%。由此可知，发酵工艺减少了茶汤的明亮度。

表2 加工工艺对蒲公英叶茶汤色泽的影响（n=3）Table 2 Effect of processing technology on color of dandelion leaf tea (n=3)

a*，b*是色品坐标，a*值为“+”时代表红的程度，b*值为“+”时代表黄的程度，值越大，彩度越高[17]。经过发酵处理后的茶汤a*值改变显著（P＜0.05），都有不同程度的升高，其中不加酶发酵的蒲公英叶茶汤a*值升高最高，其次为PM、PW，说明发酵会显著增加茶汤红色的程度。利用β-葡萄糖苷酶发酵的蒲公英叶茶汤b*值没有显著性的变化，未加酶处理的蒲公英红茶（PB）与烘干后蒲公英汤相比b*值有显著性的升高（P＜0.05），上升28.6%，而蒲公英绿茶（PW）黄色度有显著性的降低（P＜0.05）。表明发酵工艺会改变茶汤的汤色，其中添加β-葡萄糖苷酶发酵的蒲公英叶茶能获得较佳的汤色品质。

2.2 加工工艺对蒲公英叶茶功能性成分的影响

蒲公英作为“药食同源”原料含有丰富的功能性成分，其中主要包括多糖、黄酮、多酚及蛋白，从而具有多样的生物活性[6]。通过测定不同加工工艺蒲公英叶茶中功能性成分含量，对优化蒲公英叶茶加工具有指导意义。

由表3可知，未经过制茶工艺的蒲公英（PY）黄酮、多酚及蛋白质含量最高。经过制茶工艺加工后，蒲公英中黄酮、多糖、多酚及蛋白含量均呈现一定程度的下降趋势。相较于发酵工艺的蒲公英叶茶（PB、PM），未经发酵工艺的蒲公英叶茶（PW）在黄酮、蛋白成分中保留较高，但没有显著性差异。添加酶发酵的蒲公英叶茶汤（PM）中黄酮、多酚含量较未添加酶的蒲公英叶茶汤有显著性的降低（P＜0.05），因为蒲公英叶茶在切段、揉捻后，叶细胞结构破损，酶促氧化作用加强，添加β-葡萄糖苷酶的蒲公英叶茶（PM）相较蒲公英绿茶（PW）多酚含量下降64.90%，这与胡红[18]研究绿茶、红茶加工工艺对茶鲜叶中多酚类物质的影响结果相同。而多糖含量却有显著性的升高（P＜0.05），这可能因为添加的β-葡萄糖苷酶将蒲公英叶茶中不易溶于水的多糖物质进行酶解而产生[19]。

表3 加工工艺对蒲公英叶茶功能性成分含量的影响 （n=3）Table 3 Effects of processing technology on functional factors content of dandelion leaf tea (n=3)

2.3 加工工艺对蒲公英叶茶香气成分的影响

利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法对不同加工工艺蒲公英叶茶的挥发性物质进行检测，根据总离子流图检索定性，采用峰面积归一化法计算各组分的相对百分含量。干蒲公英、蒲公英绿茶、蒲红英未加酶发酵红茶、添加β-葡萄糖苷酶发酵的蒲公英叶茶中分别共检测到139、250、248、208种挥发性化合物，分别累计占总峰面积的95.83%、100.00%、100.00%和100.00%，其中包括醇、醛、酯、酸、烷、酮、苯、吡嗪、烯烃类等。但本研究目的是确定蒲公英叶茶关键香气化合物，故对无嗅感化合物或不明确有无嗅感化合物不作详细分析。

根据查阅文献及检索爱化学库[20-29]，表4汇总了四个处理组不同香气组分的绝对含量及感官特征，可知PY、PW、PB和PM中具有嗅感的化合物分别为62、76、79和75种，累计占总峰面积的75.87%、56.77%、62.09%和77.59%（见表5），其中主要分为醇、醛、酯、酸、烷、酮、苯、吡嗪、烯烃类等化合物，香气多为油脂香、果蔬及花特有香气，极少成分具有不愉快的气味。由表5可知，蒲公英叶茶香气中含有最多的组分为醛类，均超过了20种，其次为酮类、醇类、酸类、酯类、烯烃、烷类、苯类以及吡嗪类。其中，乙醇、芳樟醇、异戊醛、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-环柠檬醛、2-苯基巴豆醛、4-甲基-2-苯基-2-戊烯醛、乙酸乙酯、己酸、八甲基环四硅氧烷、十四烷、异佛尔酮、苯并噻唑、香脑、二甲基硫等25种嗅感物质为共有组分，多表现为令人愉悦的花果香、油脂香、咖啡香、奶香及可可香气。

表4 不同加工工艺蒲公英叶茶挥发性香气成分及香型Table 4 Volatile flavor components and flavor type of dandelion leaf tea with different processing technology

表5 不同加工工艺蒲公英叶茶挥发性香气成分统计Table 5 Statistics of different volatile flavor components of dandelion leaf tea with different processing technology

除共有香气成分外，不同组别和加工工艺处理条件下亦存在特有香气物质，其中，蒲公英绿茶（PW）有9种特有香气物质，即2,3-二氢-2,2,6-三甲基苯甲醛、2,3-二氢-2,2,6-三甲基苯甲醛、异丁酸、2-甲基丁酸、2-丁酮、3-辛烯-2-酮、乙位紫罗兰酮、月桂烯和萜品烯，除了个别具有刺激性气味，多为柑橘、柠檬和紫罗兰的特有香气；未加酶发酵的蒲公英红茶（PB）有18种特有香气物质，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-甲基四氢呋喃-3-酮、2,3-辛二酮、甲苯、2-甲基吡嗪、2-异丁基-3-甲基吡嗪、双戊烯、缩水甘油、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个具有恶臭不愉快的气味，其余主要为甜香、山楂、可可、肉类、爆米花等令人愉快的香气；添加β-葡萄糖苷酶发酵的蒲公英红茶（PM）有9种特有香气成分，部分有刺激性臭味，其余具有芳香气味。由此可见，未添加酶发酵的蒲公英红茶香气成分较多，且多为令人愉快的气味。

由表4可知，仅烘干后的蒲公英中含有相对含量较高的R-2-辛醇、（E,E）-2,4-庚二烯醛和八甲基环四硅氧烷，相对含量分别为43.26%、5.95%和4.08%，但相对含量最高的R-2-辛醇具有难闻的气味；传统工艺制成的蒲公英绿茶（PW）香气成分相对含量较高的是（E,E）-2,4-庚二烯醛、苯乙醛、苯甲醛、八甲基环四硅氧烷、己醛、异戊醛、2-甲基丁醛和苯乙醇，相对含量分别为8.53%、4.48%、3.83%、3.45%、3.22%、2.75%、2.40%和2.11%，且香气成分多为令人愉悦的香气成分，例如：玉簪花、苹果、奶油、玫瑰、咖啡等香气；未添加酶发酵的蒲公英红茶（PB）香气成分相对含量较高的是2-甲基丁醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、异戊醛、苯乙醛、2-乙酰基吡咯、苯甲醛、2,5-二甲基吡嗪和糠醛，其相对含量分别为6.88%、6.65%、6.25%、4.60%、2.49%、2.24%、2.22%和2.19%，香气基本都表现为花香、咖啡、可可和水果等香型；添加β-葡萄糖苷酶发酵的蒲公英红茶（PM）中香气成分相对含量较高的是R-2-辛醇、（E,E）-2,4-庚二烯醛、苯乙醛、苯甲醛、异戊醛、八甲基环四硅氧烷、3,5-辛二烯-2-酮和2-甲基丁醛，相对含量分别为28.72%、5.64%、3.62%、3.52%、3.11%、2.60%、2.46%和2.24%，除了R-2-辛醇有难闻的气味，其他香气成分都为果香、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、异戊醛和2-甲基丁醛为主要的蒲公英叶茶香气组分，且都体现为玉簪花、苦杏仁、水果以及咖啡和可可令人愉悦的气味。

续表4

续表4

续表4

2.4 不同加工工艺蒲公英叶茶感官评价

3个不同加工工艺得到的蒲公英叶茶感官评审结果见图1。从香气、汤色、滋味、叶底以及干茶外形5个感官因子对蒲公英叶茶进行评价，未加酶发酵的蒲公英叶茶（PB）在香气及叶底得分最高，这与PB在香气组分结果相一致，香气因子感官得分顺序为：PB＞PW＞PM，叶底因子感官得分顺序为：PB＞PM＞PW，PB组叶底更加细嫩、色泽均匀。从汤色、滋味以及干茶外形分析中，添加β-葡萄糖苷酶发酵的蒲公英红茶（PM）得分最高，其中在滋味评价中，由于蒲公英茶经过β-葡萄糖苷酶发酵，碳水化合物组分含量增多，使品尝时会有回甘现象，增加其得分，而PB在滋味与汤色分析中得分最低。因此，不同加工工艺对蒲公英叶茶的感官具有一定的影响。

图1 不同工艺蒲公英茶感官评审Fig.1 Sensory evaluation results of dandelion leaf tea with different processing technology

2.5 不同加工工艺蒲公英茶抗氧化能力

大量的研究表明植物中含有的多酚类和黄酮类化合物是很好的抗氧化剂[30]。体外对植物抗氧化作用主要包括氢原子（HAT）转移和电子（ET）转移[31]。本文通过对总抗氧化能力、DPPH和羟基自由基清除率的测定研究不同加工工艺蒲公英茶抗氧化能力的变化。

如表6所示，相较于未经过制茶工艺处理的蒲公英（PY），蒲公英茶（PW、PB及PM）的总抗氧化能力（T-AOC）、DPPH清除率以及羟基自由基清除率均有显著性的下降（P＜0.05），因为蒲公英茶在加工时需要高温翻炒，高温提香等工序，会对蒲公英中的多酚类等化合物氧化，从而影响其抗氧化能力。相较于干燥蒲公英，T-AOC下降最多是添加β-葡萄糖苷酶发酵的蒲公英红茶（PM），下降率为82.07%（P＜0.05）；其次是传统工艺制作的蒲公英绿茶（PW），下降率为79.43%（P＜0.05）以及未添加酶发酵的蒲公英红茶（PB），下降率为58.96%（P＜0.05）。DPPH清除率下降最高为PM，其次为PW，下降率分别为46.66%、30.16%（P＜0.05）；PW没有显著性下降；PW、PB、PM的羟基自由基清除率均有显著性的降低（P＜0.05），清除率分别为27.5%、34.21%以及30.00%。

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

通过结果分析可知，加工后蒲公英茶抗氧化能力不同程度降低，其中处理组PB的抗氧化能力较好。相较于PW、PM两组样品，未添加β-葡萄糖苷酶发酵的蒲公英红茶（PB）含有较高的多酚含量。已有大量文献证实多酚是一种具有强抗氧化功效的物质[31]。因此PB组蒲公英茶具有较强的抗氧化能力。

3 结论

研究表明，经过β-葡萄糖苷酶发酵的蒲公英茶能获得较佳的汤色品质；未经过发酵工艺的蒲公英绿茶能保留较高的黄酮、多糖以及蛋白成分，分别为1.42%、7.23%和1.81%；未添加β-葡萄糖苷酶发酵的蒲公英茶含有77种挥发性化合物，占总峰面积60.45%，相对含量较高的是2-甲基丁醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、异戊醛、苯乙醛、2-乙酰基吡咯、苯甲醛、2,5-二甲基吡嗪和糠醛，主要表现为甜香、山楂、可可、肉类、爆米花等令人愉快的香气，这为其获得较高感官评价香气评分奠定了物质基础。其中，（E,E）-2,4-庚二烯醛、苯乙醛、苯甲醛、异戊醛和2-甲基丁醛为主要的蒲公英茶香气组分，且都体现为玉簪花、苦杏仁、水果以及咖啡和可可令人愉悦的气味。除此之外，抗氧化能力测试结果显示，未添加β-葡萄糖苷酶发酵的蒲公英红茶的总抗氧化能力及对DPPH和羟基自由基清除率能力最强，研究为蒲公英叶茶的加工优化提供理论基础。