蒲公英汁的加工工藝*

林春梅，孟婉靜

1(淮海工學院食品工程學院，江蘇 連云港，222005)

2(魯東大學大學外語教學部，山東煙臺，264025)

蒲公英汁的加工工藝*

林春梅1，孟婉靜2

1(淮海工學院食品工程學院，江蘇 連云港，222005)

2(魯東大學大學外語教學部，山東煙臺，264025)

以干燥蒲公英葉子為原料，使用纖維素酶處理、殼聚糖澄清、微孔濾膜過濾等方法，圍繞酶用量對蒲公英汁中綠原酸和總黃酮含量的影響，殼聚糖對蒲公英汁的澄清效果，澄清、過濾等對蒲公英汁品質影響等問題進行了研究。得出料液比1∶30和溫度50℃條件下，隨著纖維素酶用量的增加，蒲公英汁中綠原酸和總黃酮含量增加，當酶用量達1%后，蒲公英汁中綠原酸和總黃酮含量基本穩定;低分子量殼聚糖澄清效果優于高分子量殼聚糖，最佳的澄清工藝條件是低分子量殼聚糖加入量0.4g/L，溫度50℃，時間40 min，此條件下得到的蒲公英汁澄清度96.4%，綠原酸含量為0.50 mg/mL，總黃酮含量為0.55 mg/mL，損失分別為26.47%和14.06%;0.45 μm混合微孔濾膜過濾后蒲公英汁澄清度為98.1%，綠原酸含量為0.4962mg/L，損失率為27.03%，總黃酮含量為0.5304mg/L，損失率為17.13%，進一步提高了汁液澄清度，并基本保持了蒲公英主要功能性成分的含量。

蒲公英，纖維素酶，殼聚糖，綠原酸，總黃酮

蒲公英(dandelion)屬菊科植物蒲公英(Taraxacum Mongolicum Hand.-Mazz)、堿地蒲公英(Taraxacum Sinicum Kitag)，或同屬數種植物的干燥全草，原產于歐洲西部和亞洲北部，歐洲、亞洲、美洲大陸分布廣泛，田間地頭、花園、路邊隨處可見，我國大部分地區有分布[1-2］。蒲公英化學成分主要有蒲公英甾醇、蒲公英苦素、膽堿、菊糖、肌醇、咖啡酸、綠原酸、黃酮類等。據報道，類黃酮具有很多生物活性:抗癌抗腫瘤、抗炎鎮痛、免疫調節、降血糖、抑菌抗病毒、抗衰老等[3-5］。綠原酸是一類由咖啡酸與奎尼酸形成的酯類化合物，具有清熱解毒、抗菌消炎、抗衰老等的藥理作用，用于食品工業還有增香護色、抗氧化等作用[6-9］。所以，蒲公英一直是醫藥界開發利用的重要中草藥資源，同時，蒲公英也是營養保健蔬菜，含豐富的蛋白質、灰分、膳食纖維、鈣、磷，亞麻酸等，FAO推薦蒲公英作為一種食物來源用于色拉制作[1］。目前，國內外已先后開發出蒲公英飲料、蒲公英酒、咖啡、糕點、蒲公英花粉和蒲公英根粉等保健食品，受到各界人士的青睞[10-14］。其中，蒲公英飲料是研究最多的課題，大多數研究以新鮮蒲公英葉子為原料，用水浸提，不但限制了原料的周年供應，而且功能性成分溶出有限;另外，以新鮮的葉子壓榨出的汁有青草的味道，影響了飲料的色澤和風味[15］。本研究以干燥的蒲公英葉子為原料，利用纖維素酶對植物細胞壁的酶解作用，增加功能性成分的溶出量，并用殼聚糖對酶解液進行澄清，避免了加工過程產生沉淀的問題，以0.45μm的微孔濾膜進行無菌真空抽濾有效去除了大多數細菌微生物，避免了高溫滅菌對功能性成分的破壞，得到氣味純正、便于儲存、質量穩定的亮橙黃色蒲公英汁，加工用水為去離子水，所得澄清汁可直接用于飲料的調配。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

蒲公英:2011年春季采于山東煙臺郊區農田;纖維素酶35KU Japan北京夢怡美生物科技有限公司分裝;綠原酸標準品，純度＞98%，北京中科三捷生物有限公司;蘆丁標準品，上海滬宇生物試劑公司;高分子量殼聚糖(CTS)、低分子量殼聚糖(WSC)山東奧康生物科技有限公司;無水甲醇、檸檬酸、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉均為分析純(AR)。

1.2 儀器和設備

XFB-400小型粉碎機，長沙市雨花區中誠制藥機械廠;ZFD-5040電熱鼓風干燥箱，上海綠宇精密儀器制造有限公司;數顯恒溫水浴鍋(HW·YS)，浙江舟山市定海區海源儀器廠;T6新世紀紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限公司;wi3058809全玻璃砂芯過濾裝置，東西儀(北京)科技有限公司;0.45 μm微孔濾膜(50)北京中西遠大科技有限公司。

1.3 研究方法

1.3.1 蒲公英預處理

取山東煙臺郊區農田采挖未開花蒲公英全草適量，洗凈去雜去根，置電熱鼓風干燥箱中45℃烘24h，使含水量降至1%以下，粉碎，過40目篩，備用。

1.3.2 綠原酸標準曲線的繪制[4］

用萬分之一的天平精密稱取綠原酸42.5 mg，50%的甲醇溶解，并定容于1000 mL棕色容量瓶中，搖勻，得到綠原酸標準液(42.5mg/L)。取適量綠原酸標準液于500～200 nm內掃描，以50%的甲醇溶液作參比測定綠原酸的吸光度，綠原酸在327 nm處有最大吸收峰，故選擇327 nm為測定波長。

標準曲線的制定:精密吸取以上綠原酸標準液0.0、1.5、2.0、3.0、5.0、6.5 mL，分別置于 10 mL 容量瓶中，加50%甲醇定容，搖勻。在327 nm處分別測定不同濃度標準溶液的吸光光度值，以綠原酸標準樣品含量(μg/mL)為橫坐標，吸光光度值為縱坐標繪制標準曲線，見圖1。

圖1 利用UV測得綠原酸標準曲線

1.3.3 蘆丁標準曲線的繪制[16］

精密稱取105℃條件下干燥至恒重的蘆丁對照品5.0 mg，置于小燒杯中，加5 mL無水甲醇溶解后轉移至25.0 mL的容量瓶中，用蒸餾水定容，混勻，得蘆丁標準液(0.20 mg/mL)。

標準曲線的制定:精密吸取以上蘆丁標準液0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 分別置于 10 mL容量瓶中加質量分數為10%的NaNO2溶液0.30 mL，混勻，靜置6 min，加質量分數為20%Al(NO3)3溶液0.3 mL混勻，靜置6 min，加質量分數為8%NaOH溶液4.0 mL，搖勻，靜置12 min，蒸餾水定容至刻度，以試劑為空白，在510 nm下測吸收光度，繪制標準曲線，見圖2。

1.3.4 蒲公英汁的提取

工藝流程:新鮮蒲公英全草→洗凈、去雜去根干燥→粉碎過篩→稱量→裝料→加入纖維素酶、去離子水→50℃保溫2 h→80℃保溫1 h→抽濾得第1次提取液→濾渣80℃保溫1 h→抽濾得第2次提取液→合并2次提取液即實驗用蒲公英汁

圖2 蘆丁標準曲線

1.3.5 纖維素酶用量對蒲公英汁中綠原酸、總黃酮含量的影響

取干燥蒲公英葉子粉10 g 5份，分別置于5個500 mL 三角瓶中，依次加入 0.00、0.01、0.05、0.1、0.15、0.20 g纖維素酶，300 mL去離子水，50℃恒溫水浴保溫2 h，80℃保溫1 h，抽濾得第1次提取液，濾渣80℃保溫1 h，抽濾得第2次提取液，合并2次提取液，準確移取200 μL置10 mL容量瓶中，50%無水甲醇溶液定容，于327 nm波長下，分別測定蒲公英汁中綠原酸含量;準確移取600 μL置10 mL容量瓶中，按蘆丁標準曲線制定方法，于510 nm波長下，分別測定蒲公英汁中總黃酮(以蘆丁計，下同)含量。結果見圖3。

1.3.6 澄清

1.3.6.1 WSC與CTS對蒲公英汁澄清效果比較

WSC溶液和CTS溶液的制備:準確稱取2.5 g殼聚糖，加入一定體積2%檸檬酸溶液，磁力攪拌至完全溶解，移入250 mL容量瓶中，2%檸檬酸溶液定容，配制成質量分數1%的殼聚糖溶液。

室溫下，取1.3.5中最佳酶用量下制得的蒲公英汁原汁少量，另取2份，每份50 mL，往其中一份加入1.5 mL的水溶性殼聚糖(WSC)溶液，一份加入1.5 mL的水不溶性殼聚糖(CTS)溶液，混勻，50℃恒溫水浴50 min，抽濾，濾液及原汁在620 nm處測透光率，比較澄清效果。結果見表2。

透光率的測定:以可見分光光度計，在620 nm處，用1 cm比色皿，蒸餾水作空白，測定蒲公英汁的透光率。以T%表示蒲公英汁的澄清度。

1.3.6.2 單因素試驗

室溫下，將1.3.5中最佳酶用量下制得的蒲公英汁分裝5份(50 mL/份)，分別加入 1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL質量分數1%的殼聚糖溶液，混勻，靜置50 min，抽濾，濾液于620 nm處測透光率，比較澄清效果(圖4)。殼聚糖添加量對綠原酸和總黃酮含量的影響(圖 5)，設置 20、30、40、50、60 min 時間，比較澄清效果(圖6)。澄清時間對綠原酸和總黃酮含量的影響(圖7)。設置30、40、50、60、70℃溫度，比較澄清效果(圖8)。澄清溫度對綠原酸和總黃酮含量的影響(圖9)。

1.3.6.3 最佳澄清工藝條件的確定

在以上單因素試驗基礎上，以殼聚糖用量、澄清溫度、澄清時間為主要因素，透光率為指標，進行L9(34)正交試驗，確定最佳澄清工藝條件，因素水平表見表1。

表1 因素水平表

1.3.7 澄清、過濾對蒲公英汁品質的影響

最佳酶用量下，取按1.3.4工藝流程制備的蒲公英汁3份，每份100 mL，按最佳澄清工藝條件澄清、0.45 μm混合濾膜過濾后，置37℃恒溫培養箱中保溫1個月，取出觀察汁液外觀有無沉淀、渾濁、變色、異味等，并測其綠原酸含量、總黃酮含量以及微生物指標。

細菌總數:按GB4789.2-1994測定;大腸桿菌數:按 GB4789.3-1994測定;致病菌數:按GB4789.10-1994測定。

2 結果與分析

2.1 綠原酸標準曲線

圖1，綠原酸標準曲線回歸方程y=0.0539x+0.0285，相關系數R2=0.9971。結果表明綠原酸在4.25，L～21.25 μg/mL內有良好的線性關系。

2.2 蘆丁標準曲線

圖2，蘆丁標準曲線回歸方程 y=10.632x-0.0107，相關系數R2=0.9988。結果表明，在0.01～0.1 mg/mL內有良好的線性關系。

2.3 不同纖維素酶用量下蒲公英汁中綠原酸、總黃酮的含量

由圖3可以看出，采用水提工藝，綠原酸和總黃酮溶出量為10.70 mg/g和16.67 mg/g，隨著纖維素酶用量的增大，蒲公英汁中綠原酸和總黃酮的含量呈上升趨勢，當纖維素酶用量達到0.1 g(w纖維素酶:w蒲公英為1%)之后，蒲公英汁中綠原酸和總黃酮的含量上升趨勢減緩，從經濟角度考慮，選擇纖維素酶用量為1%作為較佳水平。

圖3 不同纖維素酶用量下蒲公英汁中綠原酸、總黃酮的含量

2.4 殼聚糖對蒲公英汁的澄清效果

表2 WSC、CTS對蒲公英汁的澄清效果

試驗表明，紅褐色不透明的蒲公英汁中加入殼聚糖溶液之后，立即呈渾濁狀態，水浴結束，有明顯絮凝物沉在三角瓶底部，抽濾后，濾液呈清亮橙紅色。由表2可以看出，用殼聚糖澄清后，蒲公英汁的澄清度有明顯的提高，WSC處理過的汁液澄清度高于CTS處理的，綠原酸和總黃酮都有部分損失，但大部分保留在溶液中，所以，下面的試驗中采用WSC作為澄清劑。

2.4.1 殼聚糖添加量對澄清效果的影響

圖4 殼聚糖添加量對蒲公英汁澄清效果

由圖4可以看出，隨著WSC用量的增加，蒲公英汁澄清度呈上升趨勢，當殼聚糖用量達到2 mL，即0.4 g/L之后，澄清度穩定在90%以上，所以選擇0.4 g/L的添加量為最佳。

圖5 殼聚糖添加量對綠原酸、總黃酮含量的影響

由圖5可以看出，隨著WSC用量的增加，蒲公英汁中綠原酸、總黃酮均有損失，殼聚糖用量為3.0 mL，即0.6 g/L時，綠原酸損失39.7%，總黃酮損失15.6%，綠原酸含量隨著殼聚糖用量的增加損失較多。所以，澄清時應在保證澄清度超過85%的原則下，減少殼聚糖用量，以保證功能性成分的保留。

2.4.2 澄清時間對澄清效果的影響

由圖6可以看出，隨著時間的延長，蒲公英汁澄清度增加，但50min之后，開始下降，可能時間延長后沉降下來的絮凝物又有部分溶解其中，造成透光率的降低。

圖6 澄清時間對蒲公英汁澄清效果

由圖7可以看出，隨著時間的延長，蒲公英汁中綠原酸、總黃酮含量都有下降，60 min時，綠原酸含量下降35.3%，總黃酮含量下降20.3%，可能與殼聚糖易于吸附多酚類物質有關，所以，應在保持澄清度的前提下，盡可能縮短澄清時間。

圖7 澄清時間對綠原酸、總黃酮含量的影響

2.4.3 澄清溫度對澄清效果的影響

由圖8可以看出，隨著溫度的升高，蒲公英汁澄清度增加，50℃之后，開始有所降低，到70℃時，澄清度降到80%以下，可能溫度高，使絮凝物部分溶解，造成澄清度的降低，所以，澄清溫度不應超過50℃。

圖8 澄清溫度對蒲公英汁澄清效果

圖9 澄清溫度對綠原酸、總黃酮含量的影響

由圖9可以看出，隨著溫度的升高，蒲公英汁中綠原酸、總黃酮含量都略有下降，與殼聚糖用量和澄清時間對二者的含量影響相比，溫度的影響較小，70℃時，綠原酸損失23.5%，總黃酮損失14.6%。

2.4.4 殼聚糖澄清蒲公英汁的正交試驗結果

由表3可知，殼聚糖用量對蒲公英汁澄清效果影響最大，其次為澄清溫度，澄清時間影響最弱，其最佳組合為A2B3C3，即殼聚糖用量為0.4 g/L，澄清溫度為50℃，澄清時間為50 min，結合單因素試驗中殼聚糖用量、澄清時間和澄清溫度對綠原酸和總黃酮含量的影響程度不同，選擇澄清時間40 min可以保證澄清度超過85%，確定最佳工藝條件為殼聚糖用量為0.4 g/L，澄清溫度為50℃，澄清時間為40 min，在此條件進行驗證實驗，平行3次，取均值得到的蒲公英汁澄清度為96.4%。同時，測定其中綠原酸含量為0.50 mg/mL，總黃酮含量為0.55 mg/mL，損失分別為26.47%和14.06%。方差分析表明，殼聚糖用量、澄清溫度和澄清時間的影響均不顯著(P＜0.05)。

表3 正交試驗結果

表4 方差分析表

表5 澄清、過濾處理后蒲公英汁的變化

2.5 澄清、過濾對蒲公英汁品質的影響

經最佳條件澄清、0.45 μm微孔濾膜過濾、37℃恒溫一個月后的蒲公英汁，外觀呈清亮橙紅色，無沉淀、渾濁、異味，蒲公英清香味濃郁。測得各項指標值如表5。微生物指標:細菌總數≤100 CFU/mL，大腸桿菌≤3CFU/100 mL，致病菌未檢出。

3 討論

本研究首次將纖維素酶其用于蒲公英汁的提取，在進行預實驗和參考廠家給出的最適酶條件基礎上選擇料液比1∶30，溫度50℃，改變酶用量，考察功能性成分綠原酸和總黃酮的提取率，結果發現，當酶用量達到1%之后，功能性成分的溶出增加緩慢，1%的酶用量為較佳用量。

殼聚糖用于蒲公英汁的澄清[17-22］，發現高分子量殼聚糖澄清效果不如低分子量殼聚糖，不同用量對蒲公英汁澄清效果影響最大，其次為澄清溫度，澄清時間影響最弱，單因素試驗發現，殼聚糖用量和澄清時間對綠原酸和黃酮的含量影響較大，選擇澄清時間40 min可以保證澄清度超過85%，所以確定最佳工藝條件為殼聚糖用量為0.4 g/L，澄清溫度為50℃，澄清時間為40 min，在此條件進行驗證實驗，平行3次，取均值得到的蒲公英汁澄清度為96.4%。同時，測定其中綠原酸含量為0.50 mg/mL，總黃酮含量為0.55 mg/mL，損失分別為26.47%和14.06%。方差分析表明，殼聚糖用量、澄清溫度和澄清時間對澄清度的影響均不顯著(P＜0.05)。研究還發現，蒲公英汁中加入殼聚糖后加熱到30℃以上，形成大塊狀絮凝物，容易過濾，適于工業生產。

蒲公英汁在澄清、過濾、37℃放置一個月后，外觀呈亮橙紅色，無沉淀、渾濁、異味，蒲公英清香味濃郁。透光率為96.4%，綠原酸含量為0.4962mg/mL，總黃酮含量為0.5304mg/mL。微生物指標:細菌總數≤100 CFU/ml，大腸桿菌≤3 CFU/100 mL，致病菌未檢出。0.45 μm孔徑的濾膜可去除大部分的顆粒物和細菌。經過這種方法處理得到的蒲公英汁，既克服了原料的限制，又避免了高溫滅菌對其成分的破壞，可直接用于飲料的調配。

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ABSTRACTDandelion juice was made from dry dandelion.CMC treatment，chitosan clarification and microporous membrane filtration were used in making the juice.The effect of CMC content on chlorogenic acid and total flavones content of dandelion juice were studied.Results showed that the content of chlorogenic acid and total flavones increased with the increase of cellulose under the conditions of 1:30 ratio of raw material to solvent and 50℃.The content of chlorogenic acid and total flavones was stable when the dosage of cellulose reached to 1%;low molecular weight chitosan was better than insoluble chitosan in the clarification，and the best conditions were:low molecular weight 0.4g/L，temperature 50℃，time 40min.Under the optimal conditions，transmission was 96.4%，the content of chlorogenic acid were 0.50mg/mL，its loss was 26.47%，the content of total flavones were 0.55mg/mL，its loss was14.06%;after filtering with 0.45μm microporous membrane，transmission was 98.1%.The content of chlorogenic acid were 49.62mg/100mL，its loss was 27.03%;the content of total flavones was 53.04mg/100mL，its loss was 17.13%，the main functional components of dandelion were maintained.

Key wordsdandelion，cellulose，chitosan，chlorogenic acid，total flavones

Study on the Technology of Dandelion Juice

Lin Chun-mei1，Meng Wan-jing2
(Food Technology，Huaihai Institute of Technology，Lianyungang 222005，China)
(College Foreign Languages?Teaching Department，Ludong University，Yantai 264025，China)

博士，副教授(Linlin0174@Sina.com)。

*江蘇省產學研聯合創新資金計劃(BY2010127)。

2012-02-29，改回日期:2012-04-21