全 文 ：蒲公英绿原酸的酶法提取及其在卷烟中的应用
倪 悦，徐 达，孙 强，邓 宇，田耀伟* ，陈若星 (江西中烟工业有限责任公司技术研发中心，江西南昌 330096)
摘要 ［目的］研究不同提取方法对蒲公英绿原酸提取效率的影响并完成工艺优化，通过加料评吸试验为蒲公英绿原酸在卷烟中的应
用提供参考。［方法］采用 3种提取方法对蒲公英绿原酸进行提取，针对酶解醇提法进行工艺优化，考察酶液添加量、料液比、酶解温度、
酶解时间对绿原酸提取效率的影响，并通过正交试验确定最优工艺条件。［结果］最优工艺条件为:酶液添加量为 3 mL，料液比为
1∶ 12 g /mL，酶解温度为 45 ℃，酶解时间为 3 h。按照上述最优工艺条件制备得到的蒲公英提取物中，绿原酸提取率可达 5． 33 mg /g。将
该提取物产品按照 0． 1%加料进行卷烟应用研究，结果显示:卷烟的甜润感、刺激性、余味、干燥感均有较为明显的提升，同时在烟香和香
气浓度上损失也较小，总体较为均衡。［结论］酶解醇提法在蒲公英绿原酸提取中具有较高的效率，该提取物应用于卷烟中能显著提高
烟气的感官舒适性，在烟用香料领域有一定的应用前景。
关键词 蒲公英;绿原酸;酶解;工艺优化
中图分类号 TQ914． 1 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2016)17 －107 －04
Enzymatic Extraction of Chlorogenic Acid from Dandelion and Its Application in Cigarette
NI Yue，XU Da，SUN Qiang，TIAN Yao-wei* et al (Technology Ｒesearch Center，China Tobacco Jiangxi Industrial Corporation，Nan-
chang，Jiangxi 330096)
Abstract ［Objective］To research the effects of extraction methods on the extraction rate of chlorogenic acid from dandelion，to optimize the
technology，and to provide references for the application of chlorogenic acid in cigarette by smoke panel test． ［Method］Chlorogenic acid was
extracted from dandelion by three methods． Technology optimization of enzymatic hydrolysis and alcohol extraction method was carried out．
Effects of enzyme dosage，solid-liquid ratio，enzymolysis temperature and enzymolysis time on the extraction rate of chlorogenic acid were re-
searched． The optimal technology condition was confirmed by orthogonal test． ［Conclusion］The optimal technology condition was as follows:
3 mL enzyme dosage，1∶ 12 g /mL solid-liquid ratio，45 ℃ enzymolysis temperature，and 3 h enzymolysis time． Under this condition，the ex-
traction rate of chlorogenic acid in dandelion extracts was 5． 33 mg /g． The extracts were used for cigarette according to the percentage of
0． 1% ． Ｒesults showed that the sweet，irritation，aftertaste，dryness of cigarette were improved obviously，with lower loss of tobacco aroma
and aroma concentration． ［Conclusion］Enzymatic hydrolysis and alcohol extraction method has relatively high efficiency in the extraction of
chlorogenic acid from dandelion． Applying the extracts in cigarette significantly enhances the sensory comfortless of，which is of certain appli-
cation prospect in the field of tobacco flavors．
Key words Dandelion;Chlorogenic acid;Enzymatic extraction;Technology optimization
基金项目 江西中烟工业有限责任公司科技项目(赣烟工科计2014 －05)。
作者简介 倪悦(1985 －) ，男，江苏苏州人，助理工程师，硕士，从事卷
烟产品研发。* 通讯作者，工程师，硕士，从事卷烟香精香
料开发与应用研究。
收稿日期 2016-05-03
蒲公英，别名黄花地丁、黄花三七、婆婆丁等，原产于欧
洲，临床常用中药，有清热解毒、消肿散结、利尿通淋之功效。
蒲公英提取物中含有大量的多糖类、有机酸类等多种活性成
分，其中的绿原酸是一种多酚类物质，具有重要的生理活性。
试验证明，蒲公英中的有机酸(以绿原酸为主)可以明显降低
烟气刺激性，提高香气质量，故而蒲公英提取物常被用作烟
用香料应用于卷烟中。
目前，国内针对蒲公英的提取研究较多，但提取手段十
分单一，主要是水提、醇提法［1］。近年来，有研究者采用纤维
素酶对蒲公英进行了初步的探索，但未对酶解法提取优势进
行阐述，缺乏各种工艺方法间的提取效率对比。鉴于此，笔
者通过 3种提取工艺对比筛选后，采用复合植物水解酶 Vis-
cozyme L先对蒲公英的细胞壁物质进行预处理，提高其中绿
原酸等有机酸的溶出率，然后采用 50%的醇水体系对蒲公英
绿原酸进行提取，最后针对该提取物进行了卷烟加料应用研
究。目前，绿原酸提取的原料主要是金银花、杜仲叶、甘薯、
杭白菊、牛蒡叶等［2 －3］，该研究为这类天然本草提取物在卷
烟中的应用提供了技术依据。
1 材料与方法
1． 1 材料 蒲公英，江西汇仁药业有限公司，粉碎过 40 目
筛;复合植物水解酶 Viscozyme L(酶活≥100 FBG/g，FBG为
真菌 β －葡聚糖酶单位) ，诺维信公司，使用前配成 1 g /L酶
溶液;绿原酸标准品(纯度 ＞ 98%) ，北京中科三捷生物有限
公司;壳聚糖、无水乙醇，均为分析纯。
主要仪器设备:MＲ Hei － standard磁力加热搅拌器，德国
Heidolph公司;LX －300冷却水循环机，北京长流科学仪器公
司;CP2245电子天平，德国 Sartorius公司;Lambda750 紫外分
光光度计，美国 PE公司;HW·YS 型数显恒温水浴锅，浙江
舟山市定海区海源仪器厂。
1． 2 蒲公英绿原酸的提取
1． 2． 1 3种提取工艺。工艺 A(酶解醇提法) :准确称取 1 g
蒲公英干粉置于 50 mL的圆底烧瓶中，按照 1∶ 10 g /mL的料
液比用 10 g去离子水作为溶剂，加入 2 mL酶液进行酶解，控
制酶解温度 45 ℃，酶解时间为 2 h。完成后，加入 10 g乙醇
(50%醇水体系)进行水浴回流 2 h，之后加入 3 mL 10 g /L壳
聚糖溶液，静置 2 h，抽滤、浓缩至 10 g即得。
工艺 B(酶解水提法) :准确称取 1 g 蒲公英干粉置于
50 mL的圆底烧瓶中，首先采用 10 g去离子水作为溶剂，加入
2 mL酶液进行酶解，pH保持自然状态，45 ℃水浴 2 h。完成
后，提高温度至 100 ℃进行水浴回流 2 h，之后加入 3 mL
10 g /L 壳聚糖溶液，静置 2 h，抽滤、浓缩至 10 g即得［4］。
工艺 C(醇提法) :准确称取 1 g 蒲公英干粉置于 50 mL
的圆底烧瓶中，采用 50%乙醇溶液 20 g 作为提取溶剂，摇
匀，密封置于水浴锅中水浴(80 ℃)回流 2 h，加入 3 mL
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2016，44(17):107 － 110，226 责任编辑 李菲菲 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2016.17.036
10 g /L 壳聚糖溶液，静置 2 h，抽滤、浓缩至 10 g即得［5 －6］。
1． 2． 2 影响蒲公英绿原酸提取效率的单因素试验。
1． 2． 2． 1 酶液添加量。按照“1． 2． 1”的工艺 A试验方法，控
制液料比为 1∶ 10 g /mL，酶解温度为 45 ℃，酶解时间为 2 h，
考察酶液添加量(0． 5、1． 0、2． 0、4． 0、8． 0 mL)对蒲公英绿原
酸提取效率的影响。
1． 2． 2． 2 料液比。根据“1． 2． 2． 1”的试验结果选择最优的
酶液添加量，控制酶解温度为 45 ℃，酶解时间为 2 h，考察料
液比(1∶ 5、1∶ 8、1∶ 10、1∶ 12、1∶ 15 g /mL)对蒲公英绿原酸提取
效率的影响。
1． 2． 2． 3 酶解温度。根据“1． 2． 2． 1”和“1． 2． 2． 2”的试验结
果选择最优的酶液添加量、料液比，控制酶解时间为 2 h，考
察酶解温度(25、35、45、55、65 ℃)对蒲公英绿原酸提取效率
的影响。
1． 2． 2． 4 酶解时间。根据“1． 2． 2． 1、1． 2． 2． 2、1． 2． 2． 3”的试
验结果，选择最优的酶液添加量、料液比、酶解温度，考察酶
解时间(分别为 0． 5、1． 0、2． 0、3． 0、4． 0 h)对蒲公英绿原酸提
取效率的影响。
1． 2． 3 蒲公英绿原酸提取工艺的正交优化试验。根据单因
素的试验结果，按照表 1 设计安排正交试验 L9(3
4) ，考察 4
个因素对蒲公英绿原酸提取效率的综合影响［7］。
表 1 蒲公英绿原酸提取效率的正交试验因素水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal test on the extraction rate of
chlorogenic acid from dandelion
水平
Level
因素 Factor
酶液添加量
Enzyme dosage
(A)∥mL
料液比
Solid-liquid
ratio (B)
g /mL
酶解温度
Enzymolysis
temperature
(C)∥℃
酶解时间
Enzymolysis
time(D)∥h
1 1 1∶ 10 35 1
2 2 1∶ 12 45 2
3 3 1∶ 15 55 3
1． 3 测定项目及方法
1． 3． 1 绿原酸提取率测定。将提取物产品置于 50 mL容量
瓶中定容，取200 μL样品溶液于10 mL容量瓶中，放在60 ℃
干燥箱中烘干，并用 50%乙醇溶液(体积分数)定容，于波长
327 nm处测定吸光度，得到绿原酸的提取率。
绿原酸提取率 =提取液中绿原酸质量(mg)/蒲公英干
粉质量(g)
1． 3． 2 蒲公英提取物在卷烟中的应用结果。采用金圣(软
红)空白叶组，将 3种不同制备工艺得到的蒲公英提取物添
加到金圣(软红)叶组中，添加量为 0． 1%(以烟丝重量为基
准) ，参考中式卷烟风格感官评价方法［8 －9］，组织 5 位评烟委
员进行感官评吸，筛选出最优的制备方法。另外，采用香味
轮廓法［10］针对工艺优化后的蒲公英提取物进行评吸，探索
该蒲公英绿原酸在卷烟中的应用效果。
2 结果与分析
2． 1 绿原酸浓度标准曲线的建立 采用 50%的乙醇溶液
(体积分数)配制 42． 5 μg /mL绿原酸标准溶液。取适量绿原
酸标准溶液，置于分光光度计中于波长 200 ～ 500 nm范围内
进行扫描，以体积分数为 50%的乙醇溶液作参比，结果表明，
在波长 327 nm处有最大吸收峰［11］。
标准曲线的绘制:精密吸取以上绿原酸标准溶液 0、1、2、
3、4、5 mL，分别置于 6 个 10 mL 容量瓶中，加体积分数为
50%的乙醇溶液定容，摇匀。在波长 327 nm 处分别测定不
同浓度标准溶液的吸光度，以绿原酸标准样品浓度(μg /mL)
为横坐标、吸光度为纵坐标绘制标准曲线。绿原酸浓度标准
曲线见图 1，回归方程为 y =0． 048 5x + 0． 098 6，相关系数 Ｒ2
= 0． 999 2，结果表明，在 0 ～0． 223 3 μg /mL的浓度范围内有
较好的线性关系。
图 1 绿原酸浓度标准曲线
Fig． 1 Standard curve of chlorogenic acid concentration
2． 2 3种提取工艺的提取效率比较 3 种提取工艺的提取
效率见图 2，工艺 A(酶解醇提法)的绿原酸提取率为
3． 85 mg /g，显 著 优 于 工 艺 B (0． 84 mg /g)和 工 艺 C
(2． 38 mg /g)。绿原酸易溶于乙醇，在水中的溶解度很小，所
以工艺 A、工艺 C优于工艺 B。另外，工艺 A中，采用复合纤
维素酶可以有效地针对蒲公英细胞壁物质进行水解，显著促
进提取效率，生成的还原糖类等小分子物质则对卷烟提质有
积极的促进作用。
图 2 3种蒲公英绿原酸的提取工艺比较
Fig． 2 Comparison of three extraction technologies of chlorogen-
ic acid
将 3 种不同制备工艺得到的蒲公英提取物添加到金圣
(软红)叶组中，添加量为 0． 1%(以烟丝重量为基准) ，不经
加香直接手工卷制，平衡水分，参考行业标准进行感官评
吸。由表 2 可知，4 款卷烟评吸结果为:工艺 A ＞工艺 C ＞
工艺 B ＞空白;对比空白卷烟，添加了蒲公英提取物的卷烟
在香气质量以及木质杂气方面有了整体的提高;工艺 A 制
801 安徽农业科学 2016 年
备得到的样品整体得分最高，木质气息和刺激性明显减轻，
润感明显，香气质有提高，协调性相对较好，余味舒适。故
接下来采用工艺 A 针对蒲公英进行酶解醇提法工艺优化
试验。
表 2 3种蒲公英提取物的评吸结果比较
Table 2 Comparison of the smoking evaluation of three dandelion extracts
卷烟类型
Cigarette type
光泽
Color
香气
Aroma
协调
Harmony
杂气
Offensive odor
刺激性
Irritation
余味
Aftertaste
空白卷烟 Blank cigarette 4． 5 26． 5 4． 5 9． 5 18． 5 20． 5
添加蒲公英提取物(工艺A)Adding dandelion extracts(technology A) 4． 5 27． 5 5． 0 10． 5 19． 5 21． 5
添加蒲公英提取物(工艺 B)Adding dandelion extracts(technology B) 4． 5 26． 5 4． 5 10． 0 19． 0 20． 5
添加蒲公英提取物(工艺 C)Adding dandelion extracts(technology C) 4． 5 27． 0 4． 5 10． 5 19． 0 21． 0
2． 3 蒲公英绿原酸的酶解醇提法工艺优化 蒲公英的酶解
醇提工艺优化首先针对酶液添加量、液料比、酶解温度、酶解
时间进行单因素优化，然后根据单因素优化结论进行正交
试验。
2． 3． 1 酶液添加量对绿原酸提取率的影响。由图 3 可知，
绿原酸提取率随着酶液添加量的增加而提高，在添加量为
2 mL后则提取率增加不明显。考虑到经济性，确定 2 mL为
最佳酶液添加量。
图 3 酶液添加量对绿原酸提取率的影响
Fig． 3 Effects of enzyme dosage on the extraction rate of chloro-
genic acid
2． 3． 2 料液比对绿原酸提取率的影响。由图 4 可知，绿原
酸提取率随着液料比中溶剂用量的增加而提高，在料液比
1∶ 12 g /mL后提取率增加不明显。考虑到经济性，确定 1∶ 12
g /mL为最佳料液比。
图 4 料液比对绿原酸提取率的影响
Fig． 4 Effects of solid-liquid ratio on the extraction rate of chlo-
rogenic acid
2． 3． 3 提取温度对绿原酸提取率的影响。由图 5 可知，绿
原酸提取率随着提取温度的升高先增加后降低，在温度为
45 ℃时提取率达到最高，继续提高温度则提取率降低。这
可能是由于温度过高，复合酶活性降低导致。
图 5 提取温度对绿原酸提取率的影响
Fig． 5 Effects of enzymolysis temperature on the extraction rate
of chlorogenic acid
2． 3． 4 提取时间对绿原酸提取率的影响。由图 6 可知，绿
原酸提取率随着提取时间的增加而增加，在时间为 2 h时提
取率达到较高水平，继续增加提取时间则提取率增加不明
显。故选择 2 h为最优的酶解时间。
图 6 提取时间对绿原酸提取率的影响
Fig． 6 Effects of enzymolysis time on the extraction rate of chlo-
rogenic acid
2． 3． 5 蒲公英绿原酸的酶解醇提法工艺的正交试验。由表
3可知，以蒲公英绿原酸的提取率为评价标准，影响提取率酶
解醇提工艺的因素大小依次为酶解温度、酶解时间、酶液添
加量、料液比。最佳工艺条件为 A3B2C2D3，即酶液添加量为
3 mL、料液比为 1∶ 12 g /mL、酶解温度为 45 ℃、酶解时间为 3
h。经检测，按照上述工艺条件制备得到蒲公英提取物中绿
原酸提取率为 5． 33 mg /g。
2． 4 含绿原酸的蒲公英提取物在卷烟中的应用 采用香味
90144卷 17期 倪 悦等 蒲公英绿原酸的酶法提取及其在卷烟中的应用
轮廓分析法进行5人次评吸，结果如图7和8所示，可以看
表 3 蒲公英绿原酸的酶解醇提法工艺的正交试验结果
Table 3 Orthogonal test results of enzymatic hydrolysis and alcohol
extraction method of chlorogenic acid from dandelion
试验号
Test No．
因素 Factor
A B C D
绿原酸提取率
Extraction rate of
chlorogenic acid∥mg /g
1 1 1 1 1 2． 55
2 1 2 2 2 4． 62
3 1 3 3 3 4． 01
4 2 1 2 3 5． 04
5 2 2 3 1 3． 87
6 2 3 1 2 4． 23
7 3 1 3 2 4． 33
8 3 2 1 3 4． 56
9 3 3 2 1 4． 67
k1 3． 73 3． 97 3． 78 3． 70
k2 4． 38 4． 35 4． 78 4． 39
k3 4． 52 4． 30 4． 07 4． 54
Ｒ 0． 79 0． 38 1． 00 0． 84
到，随着蒲公英提取物添加量的提高，卷烟的清香和甜香有
了较为明显的增强，并且在刺激性、干燥感和香气的细腻感
上有了较为明显的增强［12］。在三类卷烟金圣(软红)空白叶
组中添加量为 0． 1%时，卷烟的甜润感、刺激性、余味、干燥感
均有较为明显的提升，同时在烟香和香气浓度上损失也较
小，总体较为均衡，为该蒲公英提取物在此款卷烟中较为合
适的添加比例。
3 结论与讨论
通过对蒲公英绿原酸 3种提取工艺的筛选，采用酶解醇
提法具有较高的提取效率，并通过正交试验确定了最优工艺
条件:酶液添加量为 3 mL，料液比为 1∶ 12 g /mL，酶解温度为
45 ℃，酶解时间为 3 h，按照上述最优工艺条件制备得到的蒲
公英提取物中绿原酸提取率可达 5． 33 mg /g。该提取物按照
0． 1%加料添加在卷烟中，卷烟的甜润感、刺激性、余味、干燥
感均有较为明显的提升，同时在烟香和香气浓度上损失也较
小，总体较为均衡。
图 7 中式卷烟风格感官评价结果(未添加蒲公英提取物)
Fig． 7 Sensory evaluaion results of Chinese style cigarette(not adding dandelion extracts)
图 8 中式卷烟风格感官评价结果(添加 0． 1%蒲公英提取物)
Fig． 8 Sensory evaluaion results of Chinese style cigarette(adding 0． 1% dandelion extracts)
该研究将酶技术应用在了蒲公英绿原酸的提取中，相对
于绿原酸提取领域单一的方式方法有一定的借鉴意义。目
前，多项研究表明，绿原酸对卷烟抽吸品质有积极的提升效
(下转第 226页)
011 安徽农业科学 2016 年
固东镇的耕地数量呈下降趋势，此种趋势若持续发展下去，
将严重影响该地区粮食安全，难以实现固东镇发展腾北粮仓
的目标。鼓励青年回乡创业不仅能解决老龄化、文化偏低问
题，还能促进该区经济发展，农户既能在劳作空闲时间增加
经济收入，又能在思想理念上主动保护耕地。
3． 3 地方政府恪尽职守，严把耕地转为非耕地关，加强土地
整治工作 地方政府对于耕地保护作用巨大，相比中央，地
方政府更了解当地耕地情况，在土地利用总体规划基础上制
定专项规划，地区发展合理性强。固东镇农户生计多样化带
来的集镇人口的增加，建设用地需求高于供给，镇政府可以
通过城中村挖潜方式增加建设用地，将工业用房建在耕地质
量差、等级低的土地上，严把耕地转为非耕地关。对于已被
破坏、利用率、自然灾毁耕地，政府应加强土地整治项目，实
施测土配方施肥，通过综合整理，形成“田成方、林成行、渠相
通、路相连”的农田景观。
3． 4 国家加强监督管理，制定相关的耕地税收，避免“搭便
车”现象 针对目前耕地减少形式，国家应当引起重视，对耕
地保有量考核不合格地区，由监察部、国土资源部对其审批
用地情况进行全面检查，按程序依纪依法严肃处理直接责任
人，并追究有关人员的领导责任。对耕地保护带来的生态效
益和社会效益的享受者而言，应当收取适当的税收用于补贴
农户，促进社会公平，逐步消除城乡差距。
4 结语
高寒山区农户生计多样化目的在于经济效益最大化，农
户是耕地的使用者，要根本上解决耕地问题，就必须从农户
自身角度，综合考虑自然、社会、经济效益，多方面着手，多管
齐下，加大耕地保护力度。该研究的创新点在于:首先，选择
滇西高寒山区少数民族集中镇作为研究区，较具特色，在云
南有一定的代表性;其次，深入实地调研，获取了第一手数
据，数据来源真实可靠，较能反映当地实际情况;再次，运用
PSＲ模型结合固东镇的是实际情况分析耕地状况 S、耕地保
护利用方式转变动力 P、以及对此应采取的对策 Ｒ，定性、定
量分析相结合，通过详尽分析，为相似区域的耕地保护提供
决策参考。
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(上接第 110 页)
果，该研究提取得到的蒲公英绿原酸将在卷烟香料领域中具
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622 安徽农业科学 2016 年