菊花的营养成分、加工制品及香气成分研究进展

张玉 ，朱玲敏，徐颂文，李可心，陈茂斌 *

1. 湖北工业大学生物工程与食品学院，发酵工程教育部重点实验室（武汉 430068）；

2. 工业发酵湖北省协同创新中心（武汉 430068）；3. 工业微生物湖北省重点实验室（武汉 430068）；4. 麻城大别花乡菊业股份有限公司（麻城 438300）

菊花（Chrysanthemum morifoliuin），又名寿客、金英、黄华，在植物分类学中是菊科、菊属的多年生草本植物。菊花较耐寒、喜凉爽，常生长在土地肥沃、地势高的地方。我国有几大菊花产地，主要分布在浙江桐乡、安徽黄山、湖北麻城、河南焦作等地。品种主要有杭白菊、黄山贡菊、滁菊、麻城福白菊、河南怀菊等。菊花含有黄酮类化合物、有机酸类化合物、植物挥发油等化学成分[1-4,6]，具有很好的生物活性，还具有杀菌抗炎、抗氧化性、抗肿瘤、保护心血管、清热祛风、平肝明目、抗凝血、抗黑色素生成等作用[1-4,6-10]。

就菊花的主要营养和功效性成分进行探讨，并对菊花食品的加工及其香气成分进行总结，为今后菊花及其衍生产品综合开发利用提供参考。

1 菊花的营养成分

菊花的主要营养成分有黄酮类化合物、有机酸类化合物、植物挥发油和微量元素等，不同品种的菊花的特定营养指标含量有所差异[11]。

1.1 黄酮类化合物

菊花中黄酮类化合物含量最多[2,5]，其主要成分为黄酮及其苷、黄酮醇及其苷和二氢黄酮类[12]，具有很好的抗氧化性[9,13-14]、降血压血脂、抗炎、抗癌[15]、抗病毒等保健功效。据研究，不同来源菊花所含有的黄酮类成分和含量不同[16]。王欣等[17]通过核磁共振法对不同来源菊花提取物进行1H-NMR定性分析，发现滁菊中提取物种类明显多于杭菊、毫菊和贡菊。目前有很多研究集中在菊花黄酮的提取方面，伍春晓[18]通过超声波提取技术得到了菊花黄酮的最佳提取工艺条件：料液比1∶40（g/mL）、乙醇体积分数60%、超声提取时间50 min、提取温度40℃，并测得该条件下菊花总黄酮为3.97%。崔建强等[19]利用优化的微波提取工艺对菊花中的黄酮进行提取，在乙醇体积分数80%、液料比30∶1（mL/g）、微波功率300 W、微波提取时间16 min的条件下总黄酮提取率为0.47%。此外，高效液相色谱-指纹图谱分析法也被用于黄酮的定性定量分析[20]。

1.2 有机酸类化合物

菊花中所含有的有机酸类主要有绿原酸、咖啡酸、3, 4-二咖啡酰奎宁酸等[12-21]，其中绿原酸是由咖啡酸与奎宁酸形成的缩酚酸，是植物体在进行有氧呼吸时经莽草酸途径产生的一种苯丙素类化合物，具有抗炎抗菌、抗氧化、抗肿瘤、保护心血管、降糖降脂、增强免疫力等多种生理活性[22]。吴明侠等[23]通过HPLC法对不同产地野菊花中的绿原酸和咖啡酸进行测定，结果发现，不同产地野菊花中绿原酸和咖啡酸含量存在较大差异，其中绿原酸含量最高的是江苏野菊花，咖啡酸含量最高的是广东野菊花，不同产地的野菊花中绿原酸含量在0.073%～0.412%之间，咖啡酸含量在0.004 1%～0.041%之间。

1.3 植物挥发油

菊花中的植物挥发油属于次生代谢产物，成分主要有萜类化合物、脂肪族化合物、芳香族化合物以及其他含氮硫类化合物等，具有抗菌消炎、抗病毒、抗氧化以及保护心血管等功效[4]。其中萜类化合物为植物挥发油的主要组成成分，包括单萜、倍半萜的含氧衍生物，是香气药、化妆品和食品工业的重要原料[24]。钟灵允等[4]采用水蒸气蒸馏法提取野菊花挥发油成分，并通过气相色谱-质谱联用技术鉴定了其中36种化学成分，主要为萜类化合物及其含氧衍生物和脂肪族化合物，其中姜黄烯（11.37%）和氧化石竹烯（10.53%）含量相对较高，均在10%以上。

1.4 微量元素

菊花中含有人体必需的7种微量元素，包括铁、锌、锰、锶、铜、钴、硒，还富含维生素等活性物质，具有一般蔬果达不到的营养[25]。高宏[26]研究发现微量元素对菊花的抗炎作用影响很大，添加微量元素后，毫菊的抗炎作用明显提高。罗石任等[27]通过原子吸收分光光度法对不同产地野菊花中的微量元素含量进行检测，结果发现野菊花中含有铁、锰、钙、镁、锌等微量元素，其中铁含量最高的是安徽亳州野菊花，较低的是安徽黄山野菊花；锌含量较高的是浙江杭州野菊花，较低的是浙江金华野菊花；广东佛山野菊花的锰、钙含量较高，安徽黄山野菊花的镁含量较高，河南焦作野菊花的钙、镁含量较低，河南灵宝野菊花的锰含量较低，表明不同地区的野菊花微量元素的含量存在着明显差异。

2 菊花制品的开发利用

近年来，随着生活水平的提高，人们对于保健食品和食疗方面的关注也逐渐提高，国内外日益掀起了一股“食花风”。作为一种富含多种天然保健性成分的四大名花之一的菊花，制作出的产品有利于人体健康[28-29]，其相关食品已经被陆续地开发出来，如菊花酒、菊花茶、菊花复合饮料、菊花蛋糕、菊花酸奶等。

2.1 菊花酒

汉朝时期，在重阳节有登高饮酒的习俗，饮的就是菊花酒，并把菊花酒称为“长寿酒”。将菊花和糯米作为主要原料，经糖化、发酵、勾兑等工艺环节，制成菊花酒。饮用此酒可增强人体免疫力，延缓衰老，减少心脑血管疾病的发生概率，有益人体健康[30]。除了直接加入菊花进行发酵外，还可以将菊花提取液和其他原料进行发酵，得到菊花复合酒。宋睿等[31]在麦汁发酵后期加入20%菊花浸提液，进行共同发酵，可以得到菊香扑鼻、酒体协调、口味纯正爽口的菊花啤酒。程瑶等[32]发现在后发酵至过滤阶段加入0.3%～0.5%菊花汁，得到的菊花啤酒菊香清新、清亮透明、酒体协调，柔和淡爽、杀口力强。李健[33]在葡萄浆中放入0.6%的干菊花、0.02%果胶酶、30 mg/L SO2和0.1%酵母进行共同发酵，得到的产品清亮透明，清新香甜，口感纯正，酒体和谐稳定，风格突出。张惠玲等[34]将枸杞汁与菊花浸提液混合进行纯天然发酵，得到的产品呈桔黄色，口味酸甜适中，具有抗癌、抗衰老、增强免疫力等保健功效。陈江萍等[25]添加2%的杭白菊和5%的枸杞，制成的菊花配制酒色泽清亮透明，带橘黄色，菊香清雅，口味柔和，回味余长。除此之外，菊花还可以用来制花曲，江璐等[30]通过研究得到贡菊花曲的最优工艺参数：原料粉碎度65.0%、贡菊花添加量25.0%、培养温度54.0℃、培养时间14.0 d，该工艺条件下出酒率可达41.3%，贡菊花曲酿出的酒具有提高免疫力、延缓衰老、保护心脑血管等保健功效。

2.2 菊花茶

我国自古来就有喝茶的习惯，古代药书《神农本草经》中记载：“菊花久服利血气，轻身耐老延年”，至今人们常用菊花泡茶，用其预防多种疾病、延缓衰老。菊花的干制工艺直接影响菊花茶的品质。黄风格等[35]通过微波干燥法对菊花进行干制，得出菊花茶的最佳制作工艺条件：蒸制时间50 s、铺料厚度1.5 cm、干燥功率160 W，干制的菊花花瓣无卷边，无明显干缩，干燥均匀，色泽金黄；泡成茶，花瓣舒展且完整，粘连较少，茶色为黄而油润，清澈透亮，菊香持久，无杂味，具有菊花特有的涩味。

2.3 菊花复合饮料

菊花复合饮料的制作是将菊花通过浸提得到菊花浸提液，再将提取液加入其它原料，经过过滤、调配、灌装等一系列工艺环节，制成有益于人体的含有菊花成分的饮料。李健[33]以菊花、决明子、普洱茶为原料，分别浸提，按菊花汁50 mL、决明子汁30 mL、普洱茶汁15 mL和白砂糖3 g的比例进行复配，制成菊花茶饮料，得到的产品明亮清澈，酒体微黄，香味清新，具有清热解毒、润肠通便等功效。陈守江等[28]以糯玉米、滁菊花为主要原料，将玉米汁清液和菊花浸提液按3∶2的比例混合，添加砂糖、柠檬酸、玉米香精等配料，制得的复合饮料色泽明亮，具有玉米和菊花的复合清香。李刚凤等[36]以菊花、天麻、罗汉果等为原料，按比例添加柠檬酸、蜂蜜和VC，制得的复合饮品具有降压降脂、消炎止痛、抗氧化、清肝明目等保健功效。赵迎春[37]以玉米须、菊花浸提汁为主要原料，添加白砂糖、柠檬酸、海藻酸钠等辅料，制成的饮品糖度为8.2，pH为5.8，口味酸甜适中，具有多重保健效果。

2.4 菊花蛋糕

将菊花或者浸提液加入蛋糕制作原料中，可以制出带有菊花香气的菊花蛋糕。贾小丽等[38]将菊花脑添加到戚风蛋糕中，并得出了菊花脑汁液戚风蛋糕制作的最优工艺：菊花脑汁液、鸡蛋、面粉、糖和泡打粉质量比1∶6∶3∶2.4∶0.06；最优工艺制作的菊花脑汁液戚风蛋糕中水分、蛋白质、脂肪和黄酮含量分别为30.83%，10.98%，24.22%和2.325 4 mg/g。制得的蛋糕具有抗病毒、降压降脂、清热解毒、提高免疫力等保健功效。

2.5 菊花酸奶

杨希等[39]以乳粉为原料，加入菊花提取液、枸杞提取液，并适当强化营养素钙，再通过乳酸菌进行发酵，得到了一款钙菊花枸杞酸奶。其最优配方为：菊花提取液添加量5%、枸杞提取液添加量6%、氯化钙添加量500 mg/kg、木糖醇添加量7%。得到的菊花酸奶组织状态良好，具有菊花独特的清香，并通过体外抗氧化和降血糖活性研究证实该菊花酸奶具有较为显著的抗氧化活性和一定的降血糖功能。

2.6 其他食品

对于菊花类加工产品，除了以上详细提到的，还有菊花锅底、菊花汁内酯豆腐、菊花纸型蔬菜、菊花粥、菊花果冻等多种加工产品。

如辛酉生[40]对故宫火锅店的菊花锅底有过介绍，此锅底采用大朵的黄菊，配合鸡汤，得到的锅底黄亮油润，口味偏清淡且独特，常搭配鸡肉、鱼肉等味道不浓重的肉类食材。菊花锅底具有清热解毒、提升免疫力等功效。李健[33]确定了菊花汁内酯豆腐制备的最优工艺条件：菊花汁添加量20%、凝固温度70℃，得到的菊花汁内豆腐质地细腻、凝固效果好。黄卫萍等[41]将新鲜菊花脑经过预处理（糊）后，加入适当的粘结剂和调味剂搅拌均匀后进行干燥、成型，进而制得一种纸片状食品，称之为菊花纸型蔬菜，该产品不仅色泽翠绿，香味清新，口感脆，还具有清热解毒、养胃、降压等保健功效。

3 菊花食品香气成分研究进展

菊花制品中的香气成分主要指所含的挥发性芳香成分，称作菊花油，一般通过蒸馏法、溶剂提取法、压榨法及超临界流体萃取法提取菊花中的挥发油而制得，现已用于食品或饮料、化妆品、烟草和医药等领域。

肖作兵等[42]将7种不同厂家生产的菊花精油利用GC-MS和GC-O鉴定出菊花精油样品的特征香气物质，有72种化合物；得出菊花精油的特征香气物质主要为烯类、酯类、醇类、酮类、酸类以及醛类化合物等；对菊花精油样品做感官评价，并对其结果做PCA分析，得出影响菊花精油香气的主要感官属性为花香、木香、草香、果香和酸香。通过对7种不同厂家生产的菊花精油采用GC-MS对菊花精油样品中的挥发性化合物进行定性、定量分析，用偏最小二乘回归法（PLSR）对感官评价与GC-MS结果做相关性分析，结果显示，菊花精油中主要的的挥发性化合物为花侧柏烯、芳樟醇、β-月桂烯、石竹烯、β-愈创木烯、δ-松油烯、莰烯、α-萜品油烯、大根香叶烯B、对伞花烃、异龙脑、二氢茉莉酮酸甲酯，α-水芹烯和桉叶油醇等与感官属性呈现较好的显著性相关，通过相关性分析确定菊花精油的风味物质[43]。

夏延斌等[44]通过顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用法，结合计算机检索分别对普通甜菊干叶、按绿茶加工方式加工的甜菊茶制品的挥发性成分进行鉴定与分析。发现未经加工的甜菊干叶检出76种成分，加工后检出73种成分。经比较分析，加工后的甜菊干叶茶减少原有的50种挥发性物质，另新生成43种挥发性物质。甜菊茶制品与甜菊干叶挥发性成分相比，烯烃类化合物的种类及含量有所减少，而醛类、脂类、醇类化合物类有所增加。甜菊茶制品与甜菊干叶挥发性成分相比，甜菊干叶中的挥发性成分石竹烯、甘香烯、香树烯等在甜菊茶制品中并未检出，而α-香柠檬烯、氧化石竹烯、雪松烯等含量有所减少。在甜菊茶制品中新生成戊醛、柏木烯醇、二氢猕猴桃内酯、（-）-异丁香烯等挥发性成分，而甜菊干叶中所含有的匙叶桉油烯醇、（E）-β-金合欢烯、邻苯二甲酸二异丁酯等物质，其含量有所增加。制成的甜菊茶制品口感清新、回味绵长，具有降压降脂、清热解毒等功效，且其高甜度、低热量，糖尿病、肥胖症、高血压、胃酸过多和长期饮酒者适宜饮用。

孙海楠[45]通过顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用对29个菊花品种和10份菊花野生近缘种属植物的花朵香气成分以及含量进行了鉴定与分析，结果检测出193种挥发物质，其主要挥发成分为单萜及单萜的含氧衍生物，主要挥发物质有樟脑、α-蒎烯、菊油环酮、臧红花醛、月桂烯、桉树醇、1H-indene, 2, 4, 5, 6, 7, 7ab-hexahydro-（2, 4, 5, 6, 7, 7-六氢-1H-茚）、马鞭草烯酮、β-水芹烯、莰烯。

刘春丽[46]采用同时蒸馏萃取法提取6种不同品种菊花的挥发性风味成分，并结合气相色谱-质谱联用技术对萃取的挥发油含量及成分进行鉴定。结果发现不同产地菊花主要香味化学成分含量有较大的差异，挥发油的含量范围为0.58～2.33 mg/g，其中杭白菊的挥发油含量最高且香气成分具有特征性。

4 结语与展望

菊花种类繁多，成分也比较复杂，具有多种生物活性，保健价值很高[47]。通过研究菊花的各种加工产品，可以为更好地开发新型菊花产品提供思路。随着社会的发展、生活水平的提高，人们尤其对保健产品越发青睐，菊花中的功能性营养价值将会得到充分利用，菊花新型产品的开发将具有更大的前景。