宋佳慧，夏熠珣，沈慧娟，董刚强，侯姣靓，李廷钊，钟 芳,

（1.江南大学食品学院，江苏无锡 214122；2.安利（中国）研发中心有限公司，上海 201203；3.安利（中国）植物研发中心有限公司，江苏无锡 214145）

菊花是菊科植物菊的干燥头状花序，又名甘菊花、白菊花、茶菊等。菊花茶是一种传统的中国饮品，市场上常见的用于饮用的菊花品种繁多，根据产地和加工方法，可分为杭菊、贡菊、怀菊、亳菊、滁菊等[1]，按照采摘时花朵的状态，可分为朵菊和胎菊[2]。菊花具药用功效，根据药典，具有散风清热，平肝名目的功效，许多研究表明，菊花具有消炎[3]、抗菌[4]、降血压[5]、降血脂[6]的功效。了解不同品种菊花茶的感官品质和活性成分对于菊花茶产品的推广至关重要。

目前对于不同品种菊花茶感官品质的比较主要集中于对挥发性成分的仪器检测与比较，但检测对象通常不是菊花茶汤，而是干菊花[7]、菊花与水的混合物[8]、挥发油[9−10]等。并且，缺乏对于不同品种菊花茶汤感官的描述性分析，甚至对于描述菊花茶汤的感官评价词汇也尚未建立，因此本研究的目的之一是采用专业评价员对不同品种的菊花茶汤进行描述性分析，并将感官评价结果与仪器测试结果进行关联。

黄酮类和有机酸类物质是菊花茶重要的药用活性[11−13]成分，也是不同品种菊花茶检测与比较的重点[14−16]。但对正常冲泡条件下茶汤活性成分研究较少。与药用不同，饮用菊花主要通过在较短时间内冲泡的茶汤发挥作用，因此无论是活性成分还是感官品质均应在符合消费习惯的冲泡条件下进行检测，目前直接对于菊花茶茶汤分析尚处空白。本研究涉及了8 种常见饮用菊花茶的分析，包括福白菊、祁白菊、贡菊、亳菊、怀菊、滁菊、无菌菊和两种种植方式的杭白菊（有机种植、常规种植）等。比较了8 种不同菊花茶茶汤的感官品质和活性成分，并通过描述性感官分析与理化测试的相关分析，确定影响菊花感官风味的关键物质。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

菊花样品 由安利（中国）植物研发中心从产地采购；样品种类见表1，全部为2018 年新产商品菊花，所有样品均采用烘干的方式干燥，最终样品的水分含量均小于10%；冲泡用水 来自安利益之源1001881CH 净水器的过滤水，采用高密度活性炭过滤0.2 μm 以上微粒，紫外线杀菌，但保留了水中的钙、镁离子，电导率为453.4 μs/cm，pH7.48；树莓甜菜果汁 味全果蔬知；莲子心 福东海，广东逢春制药有限公司；薄荷叶 祁草养生，亳州市广齐食品有限公司；艾草 艾香随，天一艾草制品。

表1 菊花样品信息表Table 1 Information of Chrysanthemum samples

UltraScan Pro1166 高精度分光测色仪 美国Hunterlab 公司；A560 紫外可见分光光度计 翱艺仪器有限公司；7890B GC System-5977B GC/MSD 气相色谱-质谱联用仪 美国安捷伦公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS、2 cm 萃取纤维头 美国Supelco公司；ACQUITY UPLC H-CLASS 超高效液相色谱 美国Waters 公司；DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器 巩义市予华仪器有限责任公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备 干菊花在常温下密封保存，在密封袋中放入食品用干燥剂以保持样品干燥，通过前期的消费者测试，以消费者喜好为导向，比较冲泡比例和冲泡时间的影响，最终确定了菊花茶的冲泡方式为按照菊花:水=1:150（质量比）冲泡，将100 ℃水称量后立即倒入茶壶中，5 min 后用不锈钢茶隔过滤样品，滤液即为研究用茶汤。

1.2.2 分析方法

1.2.2.1 描述性分析 按国标GB/T 16291.1-2012要求，在专业的感官评定实验室里对68 名大学生进行感官能力筛选考核，考核内容包括：良好的感官能力（味觉匹配、嗅觉匹配、三角检验、排序试验、颜色辨认），对产品的感受进行描述和交流的基本能力，最终确定了12 名评价员。

采用群体决策法确定感官描述词，评级员品尝全部菊花茶后独立描述样品，将所有描述语合并，删除偏爱类和重复词语，然后从客观描述词中挑选引用频率高、评价员一致决定保留的术语，明确术语定义和确定参照样。

经过阶段性的培训后，由评估测试（区分能力达到5%显著水平、重复性MSE<2 和良好的一致性）合格的评价员组成10 人评价小组，进行样品评估，采用定量描述性分析方法、15 点（0～15）标度尺对菊花茶的颜色和风味进行定量描述性分析。正式评估时，将30 mL 茶汤倒入50 mL 透明一次性品尝杯中，用三位数随机编码，每个样品评价两次，对颜色的评价在茶汤冲泡后内5 min 进行，以避免氧化造成的颜色变化，通过保温杯垫保证样品评价温度保持在55～65 ℃。

1.2.2.2 色度值测定 取一定体积的茶汤置于比色杯中，在透射模式下进行色度值测定。保证每个样品在冲泡完成后5 min 时测定，每个样品重复测定三次，分别记录其色度值L*、a*、b*。

1.2.2.3 挥发性香气成分检测 参考张鹏云[8]的方法，采用顶空固相微萃取（HS-SPME）的方法萃取菊花茶的香气成分，8 mL 茶汤加入到20 mL 顶空瓶中，加入1.0 g NaCl，在70 ℃下水浴并搅拌，同时将萃取头插入顶空瓶中吸附50 min，解析时间5 min。色谱条件：HP-5MS 色谱柱，在40 ℃保持1 min，以13 ℃/min 的速率升温至100 ℃，以3 ℃/min 的速率升温至110 ℃，保持1 min，以5 ℃/min 的速率升温至150 ℃，保持1 min，以2 ℃/min 的速率升温至180 ℃，保持1 min，以15 ℃/min 的速率升温至250 ℃，保持2 min，分流比10:1，进样口温度250 ℃，载气高纯氦，流速1.2 mL/min。质谱条件：EI 电离源；离子源温度280 ℃，传输线温度280 ℃，电子轰击能量70 eV，全扫描模式，质量范围33～350。

1.2.2.4 总黄酮含量检测 按照SN/T 4592-2016 的方法，利用黄酮类化合物与铝盐在碱性条件下生成黄色络合物的原理，在420 nm 下比色，测定茶汤中总黄酮含量。

1.2.2.5 绿原酸、木犀草苷、木犀草素-7-O-β-葡萄糖醛酸苷、3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸、芹菜素-7-O-β-葡萄糖苷的检测 供试品溶液的制备：将茶汤通过0.45 μm 有机系微孔滤膜滤过后，作为供试品溶液。采用超高效液相色谱（UPLC）进行检测，液相色谱条件：色谱柱为ACQUITY UPLC BEH C18（100×2.1 mm，1.7 μm），流动相：A 相为纯乙腈，B 相为0.1%磷酸溶液，进行梯度洗脱，0 min 时A/B：10/90；4 min 时A/B：84/16；19 min 时A/B：18/82；20 min时A/B：30/70；23 min 时，A/B：30/70；26 min 时，A/B：10/90。流速为 0.2 mL/min，进样量1 μL，柱温为25 °C，紫外检测器检测波长348 nm。

1.3 数据分析

采用SPSS 进行ANOVA 分析，采用Excel、Origin 绘制图表，采用XLSTAT2016 进行PCA 和PLS 分析。

2 结果与分析

2.1 菊花茶的感官风味与理化表征

2.1.1 菊花茶感官描述词的生成 评价员品尝了所有样品并对样品具有的属性进行了描述，收集所有评价员的描述词后进行了讨论，初步形成了27 个描述词，通过讨论确定了不同感官属性的参照样和定义，经过持续训练，加强对定义的理解和标度的使用，找出评价有问题的属性，删除了一些无法达成一致的属性。其中对于甜味、回甜、余味持久度属性，评价员无法达成一致，可能是因为这些属性在菊花茶中强度较弱，难以评价，因此删除了这些属性；薄荷味与清凉感在训练中定义接近，进行了合并，青草味和药味大部分评价员无法感知，因此删除。最终形成的感官描述词及定义、参照样如表2 所示，包含1 个颜色属性、3 个味觉属性和6 个香气属性。

表2 菊花茶感官描述词定义及参照样Table 2 Definition and reference of Chrysanthemum tea descriptive attributes

2.1.2 菊花茶的感官风味差异 根据感官结果，进行主成分分析（PCA）。主成分贡献率越高，解释整体变异的效果越好，如表3 所示，前三个主成分的贡献率依次为45.70%、25.79%和14.72%，前三个主成分的累计贡献率达到86.22%，能够反映原始变量的大部分信息。

表3 主成分的特征值及贡献率Table 3 Eigenvalues and variability of principal components

如表4 所示，变量的余弦平方值越大，在两轴上的和越大，该变量越能用于区分样品，如图1 所示，如果变量位于X 轴或Y 轴的正半轴，则与第一主成分或第二主成分正相关，反之，则负相关，结合表4 和图1，第一主成分的主要与后苦味、涩味、清凉感（a）、菊花味（a/f）艾草味（a/f）、甜菜味（a/f）正相关，与菜腥味（a/f）负相关，第二主成分主要与中药味（a/f）正相关，与黄绿色负相关。与前两个主成分相比，感官属性在第三主成分上的余弦平方值均较小，因此后续分析均基于前两个主成分。

表4 感官属性变量的余弦平方值Table 4 Cosine square of each sensory attributes

在PCA 载荷图中位置越接近的样品，感官风味越接近。根据样品在PCA 载荷图（图1）中的分布，可将样品分为四类。样品与属性越接近，则样品的该属性越强。如图1 所示，第一类菊花茶（祁白菊）与其他样品主要在第一主成分区分，与其他种类相比，它的主要特征为强烈的菜腥味（a/f）。第二类样品（有机种植杭白菊、常规种植杭白菊、福白菊）位于第三象限，与其他样品相比，并未表现突出的香气。第三类（怀菊）样品位于第四象限，由第一和第二主成分共同区分，通过较强的菊花味（a/f）、甜菜味（a/f）、较深的茶汤颜色（黄绿色）与其他样品区分。第四类样品（无菌菊、贡菊、亳菊、滁菊）位于第一象限，它的的主要特征为中药味（a/f）、艾草味（a/f）、清凉感（a/f）、苦味和后苦味。

图1 PCA 分析菊花茶样品属性载荷图Fig.1 PCA bi-plot of Chrysanthemum tea sample

图2 为四类样品的蛛网图，蛛网图可以清晰的展示样品之间的各感官属性的差异和强度，如图2a所示，对于祁白菊样品，除菜腥味外，在其他属性上均较弱。对于第二类和第四类样品，通过蛛网图，进一步比较类别内部的差异。如图2b所示，第二类样品均没有甜菜味、菜腥味和中药味，在第二类样品内部，常规种植杭白菊的主要特征为菊花味（a/f）较强，后苦味相对较强（与其他类别相比仍然较弱），福白菊的特点为艾草味（a/f）较强，而有机种植杭白菊的特点为菊花味（a）较强，涩味和苦味相对较强（与其他类别相比仍较弱），颜色较深（黄绿程度）并且没有艾草味。怀菊样品的感官特征如图2c 所示，菊花味（a/f）、甜菜味、艾草味均较强，如图2d 所示，在第四类样品内部，贡菊的主要特征为较强的中药味（a/f），亳菊的特征为艾草味（f）、菊花味（a/f）相对较强；滁菊具有较强的后苦味和相对较强的艾草味（a），无菌菊的菊花味（a）和苦味较强。

图2 不同品种菊花茶的感官评分Fig.2 Sensory score of different Chrysanthemum tea

2.1.3 茶汤色度值差异及与感官评分的相关性 不同品种菊花茶茶汤的颜色如表5 所示，L*代表明亮度，值越大，越明亮；a*值表示红色度，值越大，色泽越红；−a*示绿色度，值越小，绿色度越大；b*值代表黄色度，值越大，色泽越黄[17]。

表5 不同品种菊花茶色度值Table 5 Color value of different varieties of Chrysanthemum tea infusion

不同菊花茶茶汤的亮度存在差异，贡菊、祁白菊和滁菊最明亮，常规种植杭白菊茶汤较暗，祁白菊样品黄色和绿色程度均最弱，表明其黄绿色浅，而福白菊样品黄色和绿色程度均最强，表明其黄绿色较强。

对感官颜色评分和仪器检测结果（L*、a*、b*）进行偏最小二乘回归（PLS）分析，建立的回归方程为：黄绿色=−32.274+0.324L*−0.564a*+0.084b*，R2=0.788，表明对结果的预测性能较好。

2.1.4 茶汤挥发性成分与感官风味的关系 在菊花中共检测出120 种挥发性物质，以挥发性物质含量为X 变量，以感官评价中的6 种香气（闻）属性为Y 变量，进行PLS 分析，由于X 变量多且复杂，模型的预测性较差，难以揭示出对菊花茶香气影响最大的挥发性成分，因此采用精简变量后作二步PLS 对模型进行简化。在第一次PLS 后，只保留与每个感官属性相关性系数在前5 位的化学成分，从而筛选了38 种相对重要的化学物质。简化变量前后，两次PLS 的各项模型参数如表6 所示，简化变量后，前两个主成分累计Q2从0.018 提高到了0.278，对Y 变量的解释性虽然略下降，但对X 变量的解释性从0.307 增加到了0.747。

表6 简化变量前后的PLS 模型系数Table 6 PLS model quality indexes before and after simplified variables.

如图3 所示，中药味、菜腥味与甜菜味与很多物质相关，在感官评价时，评价小组成员认为这是与菊花茶香味无关的异味。表7 列出了根据二步PLS 结果与这些异味相关的物质。与菜腥味相关的物质种类较多，醇类、酚类、醛类、酮类、烯烃类和酯类，他们除了表现木本味、草药味等味道外，还表现出甜味、水果味等香甜的味道，推测菜腥味可能是这些味道共同组成的。与甜菜味相关的味道中，有近一半为酮类，其他类别还有醇类、酚类、烯类和酯类，除了草木相关的香味外，还与香脂味相关。与中药味相关的物质较少，包括醇类、烯烃类和酯类，与木本味和柑橘味相关。

图3 38 种挥发性成分与香气属性的PLS 图Fig.3 PLS plot of 38 volatile components and flavor properties

表7 与菊花茶异味相关的物质及其可能的风味Table 7 Volatile components related to odor of Chrysanthemum tea and their possible flavor

虽然已有很多研究对菊花或菊花精油[18−19]的挥发性成分进行了检测，但本研究可能是首次将挥发性成分与感官风味联系，总体而言，该模型的Q2相对较低，证明该模型还需要进一步改善，本文只是对可能造成菊花茶异味的物质进行的初步探索，未来应通过GC-O（气相色谱-嗅觉测量法）[20]和香气萃取稀释分析（AEDA）[21]等手段确定各物质的风味和阈值，并进一步通过风味的重组实验和消除实验来确定关键的风味化合物。

2.2 活性成分含量差异

2.2.1 总黄酮含量差异 总黄酮的检测结果如图4所示，总黄酮含量顺序为有机种植杭白菊>怀菊>常规种植杭白菊>贡菊>福白菊>亳菊>滁菊>无菌菊>祁白菊，表明就总黄酮含量而言，有机种植杭白菊的品质最优，怀菊次之，而祁白菊较差。本研究中不同菊花品种间的总黄酮含量顺序与文献报道有所不同，如段崇霞等[22]报道总黄酮含量贡菊>滁菊>亳菊>杭菊。与文献报道的差异一方面与菊花的花期、种源、场地、加工方法等有关，周丽等[23]报道杭白菊朵菊和胎菊干品中的总黄酮含量分别为7.41%和11.46%，不同文献中的菊花来源广泛，因此很难直接比较；另一方面，总黄酮含量顺序的差异可能与提取方法有关，多数研究用醇提法提取干菊花中的总黄酮，而本文的检测对象为菊花第一次冲泡的茶汤（与水提法较接近），姜自红等[24]发现醇提法和水提取法所获得的总黄酮含量存在差异，并且不同菊花品种在不同提取方法下总黄酮含量顺序存在差异，醇提法下亳菊含量最高，而水提法下怀菊含量最高，此外，水提法中样品间总黄酮含量差异更大。

图4 不同品种菊花茶总黄酮含量Fig.4 Total flavonoids in different varieties of Chrysanthemum tea infusion

在本研究中，菊花茶茶汤中总黄酮含量在0.029～0.052 mg/mL 范围内，按照菊花干品计算为0.44%～0.78%，周根等[18]用纯水提取菊花30 min，总黄酮含量为0.6%～2.8%，两研究中总黄酮含量的差异是因为提取时间和具体的方法不同造成的，证明通过一次冲泡只溶出了部分总黄酮，在后续的冲泡中，可能会药效成分继续溶出。然而，本研究的冲泡程序接近菊花茶真实的冲泡情况，因此能够更真实的反应进入人体的有效成分含量。

2.2.2 绿原酸、木犀草苷、木犀草素-7-O-β-葡萄糖醛酸苷、3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸、芹菜素-7-O-β-葡萄糖苷含量差异 如图5 所示，5 个样品中检出了绿原酸，按含量由高到低依次为祁白菊、滁菊、福白菊、有机种植杭白菊、亳菊，含量范围为2.753×10−3～4.477×10−3mg/mL。有7 个样品检出木犀草苷，按含量由高到低依次为贡菊、福白菊、有机种植杭白菊、怀菊、常规杭白菊、滁菊、无菌菊，其含量范围为2.736×10−3～4.384×10−3mg/mL，祁白菊和亳菊未有检出。在所有样品中，木犀草素-7-O-β-葡萄糖醛酸苷均有检出，其中怀菊含量最高，且远高于其他样品，含量由高到低依次为怀菊、福白菊、常规种植杭白菊、有机种植杭白菊、亳菊、无菌菊、祁白菊、滁菊、贡菊，含量范围为3.424×10−3～10.488×10−3mg/mL。仅有4 个样品祁白菊、滁菊、福白菊和贡菊（含量由高到低）和检出了3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸，含量范围为2.848×10−3～8.109×10−3mg/mL，祁白菊样品中3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸含量远高于其他样品。有5 个样品检出了芹菜素-7-O-β-葡萄糖苷，包括福白菊、有机种植杭白菊、常规种植杭白菊、贡菊和祁白菊，样品之间含量差异不大，含量变化范围为2.726×10−3～3.777×10−3mg/mL。活性成分在一些样品中未检出，可能是这些活性成分在干菊花中含量较低或难以溶出，因此难以在茶汤中检测。

图5 不同品种菊花茶中活性成分含量Fig.5 Active components content in different varieties of Chrysanthemum tea infusion

张星海[25]用乙醇提取5 种菊花中的活性成分，检测结果表明，菊花中绿原酸为含量1.8～4.7 mg/g、木犀草苷含量0.1～8.5 mg/g，在本研究中，每克菊花溶解在茶汤中的活性成分，如绿原酸质量约为0.41～0.67 mg/g；木犀草苷约为0.41～0.66 mg/g，含量上的较大差异说明一次冲泡下，溶出的活性成分非常有限，只占总量的一小部分。

3 结论

本研究以市面上8 种不同的菊花茶茶汤为研究对象，首次通过专业感官评价小组，尝试建立了一套菊花茶的感官评价术语，在此基础上，研究比较了8 种菊花茶在感官品质上的差异，通过PCA，将菊花茶分为了4 类，并总结了它们的感官品质特征。未来可在此基础上进一步验证和完善，并逐渐形成菊花茶的感官评价描述体系，从而实现对菊花茶的全面评估与产品质量控制，并为菊花茶的市场推广和消费者的产品选择提供指导意见。同时，通过将感官评价结果与仪器检测结果进行回归分析，初步明确了导致菊花茶异味香气的主要挥发性物质，建立了菊花茶茶汤颜色评价与仪器检测数据的关系。

总黄酮是菊花中重要的药效成分，具有抗氧化、降血脂、抗肿瘤的作用，本研究考虑实际冲泡情况，比较了8 种菊花茶茶汤的总黄酮差异，结果表明有机种植杭白菊茶汤的总黄酮含量最高。此外，对茶汤中5 种具体的黄酮类和有机酸类活性成分的分析结果表明，绿原酸含量最高为祁白菊，木犀草苷含量最高为贡菊，木犀草素-7-O-β-葡萄糖醛酸苷含量最高为怀菊，3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸含量最高为祁白菊，芹菜素-7-O-β-葡萄糖苷含量最高为福白菊。具体成分的表征可进行后续研究，可能成为区分不同菊花样品的特征指标。后续的研究也应进一步考虑对多次冲泡的菊花茶茶汤进行分析，以比较不同品种菊花随冲泡次数增加感官风味和活性成分的变化，为推进我国的菊花茶研究提供有效参考依据。