玫瑰花浸提工藝優(yōu)化及茶飲研制

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本文作者：孟岳成，石雙妮，陳杰

作者單位：浙江工商大學食品與生物工程學院

玫瑰花是薔薇科植物玫瑰(RosarugosaThumb)的干燥花蕾[1]，又稱徘徊花、筆頭花、湖花、刺玫花，是多年生灌木植物玫瑰的花蕾。在我國，玫瑰花的藥用價值很早就被認識。《本草綱目拾遺》記載玫瑰“和血行血，理氣，治風痹，噤口痢，乳癰，腫毒初起，肝胃氣痛”。據《中藥大辭典》介紹，玫瑰花具有理氣解郁，和血散淤之功能。玫瑰花作為一種藥食兩用的植物，是開發(fā)保健茶飲料的良好資源。

玫瑰花營養(yǎng)豐富，含有10多種氨基酸和多種人體必需的微量元素[2]。玫瑰花中含有黃酮、多酚、多糖等多種生物活性物質，具有一定的保健功能。曾佑煒[3]等人研究表明玫瑰花具有較強的抗氧化活性和自由基清除能力。白偉芳[4]研究了玫瑰花多糖的最佳提取條件，并發(fā)現玫瑰花多糖具有抗氧化活性和一定的抗腫瘤活性，玫瑰花多糖高劑量組的抑瘤率可達61.27%。周達[5]研究了玫瑰花中的黃酮類化合物的制備工藝，發(fā)現玫瑰花黃酮對四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠具有降血糖作用，能夠增加肝臟中抗氧化酶的活性。有研究表明玫瑰花茶是30種藥用植物中最強的抗氧化能力[6]。除了抗氧化能力，玫瑰花水浸提被報道可抗炎止痛[7]、抗菌[8]，抗病毒[9]，抗真菌[10]。本文以玫瑰花為原料，確定玫瑰花水浸提的最佳工藝參數，并在此基礎上研制玫瑰花保健茶飲料。

1材料與方法

1.1材料與儀器

玫瑰花干花蕾：浙江久久紅玫瑰公司，品種為大馬哈赤，粉碎，過80目篩得玫瑰花粉；白砂糖、檸檬酸：市售食品級。DGG-9140BD電熱恒溫鼓風干燥箱：上海森信實驗儀器有限公司；ARA500電子天平：OhausCorp.PineBrook，NJ，USA；數顯式電熱恒溫水浴鍋：上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；酸度計：梅特勒-托利多儀器有限公司；SHZ-Ⅲ型循環(huán)水真空泵：上海亞榮生化儀器廠；低速離心機：上海安亭科學儀器廠；植物粉碎機等。

1.2玫瑰花浸提工藝

玫瑰花干花蕾→破碎→浸提→過濾→取濾液→冷卻

1.3操作要點

浸提：按照試驗設計要求，稱取一定質量的玫瑰花粉于錐形瓶內，并添加相應比例的水，用保鮮膜封口，然后放入水浴鍋中進行浸提，控制水浴的溫度和時間。過濾：先用80目篩子粗濾，再用0.45μm微孔濾膜進行抽濾。

1.4水浸出率的測定

粉碎的樣品2g，于錐形瓶中加入相應量的水，在一定的溫度和時間條件下水浴浸提，浸提完畢后立即趁熱進行粗濾和減壓過濾，吸取一定質量濾液于已知質量的干燥的稱量瓶內，置于(103±2)℃恒溫干燥箱內烘4h(皿蓋斜置皿上)，加蓋取出，于干燥器內冷卻至室溫，稱量。經計算得到浸出率。

1.5試驗設計

1.5.1單因素試驗分別以料液比(1:30、1:50、1:70、1:90、1:110)、溫度(55、65、75、85、95℃)、時間(15、30、60、90、120min)進行單因素試驗，并測定各條件下的浸出率。

1.5.2響應面試驗在單因素的基礎上，根據Box-Behnken中心組合試驗設計原理，以料液比、提取溫度和提取時間為自變量，以浸出率為響應值設計3因素3水平共個17試驗點(5個中心點)的響應面分析試驗，進行數據分析，擬合數學模型，進而得到最佳制備工藝條件。

1.6玫瑰花保健飲料的研制

1.6.1工藝流程玫瑰花浸提液→調配→灌裝→殺菌→冷卻。

1.6.2穩(wěn)定性試驗將調配好的茶飲料37℃放置30d，每隔7d觀察其顏色變化和澄清度。

2結果與討論

2.1料液比對玫瑰花浸提效果的影響

稱取一定量的玫瑰花粉末，以純凈水為提取液，分別用不同的料液比1:30、1:50、1:70、1:90、1:110，在溫度55℃時浸提15min，測定浸出率。料液比對玫瑰花浸提效果的影響如圖1所示。由圖1可知，隨著水體積的增加，浸提率呈現先增加后減小的趨勢，當料液比為1:50的時候，浸提率達到最大值。

2.2溫度對玫瑰花浸提效果的影響

稱取一定量的玫瑰花粉末，加入50倍純凈水，分別在不同的溫度55、65、75、85、95℃條件下，浸提15min，測定浸出率。溫度對玫瑰花浸提效果的影響如圖2所示。由圖2可知，在55~85℃之間，隨著溫度的升高，浸出率呈現上升趨勢，是由于溫度升高后溶劑的擴散系數增加，從而加快了提取速度、提高了提取效率。當溫度為85℃的時候，浸出率最高。隨后溫度繼續(xù)升高，浸出率下降，可能由于較高的溫度容易引起黃酮類和多酚類等物質降解，使得浸出率降低，從而也降低了玫瑰花的保健功效；同時溫度過高也會給操作帶來不便，所以提取溫度應選擇在85℃為宜。

2.3時間對玫瑰花浸提效果的影響

稱取一定量的玫瑰花粉末，加入50倍純凈水，溫度55℃，分別用不同的浸提時間15、30、60、90、120min浸提，時間對玫瑰花浸提效果的影響如圖3所示。由圖3可知，隨著浸提時間的增加，浸出率呈上升趨勢。但在長時間受熱條件下，多酚類、多糖類等物質容易被破壞分解，同時容易造成膠體、粗蛋白等浸出，易造成后渾濁，影響茶飲料的穩(wěn)定性和色澤。

2.4響應面法對玫瑰花水浸提工藝的優(yōu)化

稱取2g玫瑰花粉末17份，在單因素的基礎上，對料液比、溫度、時間3因素，通過Designer-Expert軟件的BBD進行中心點試驗設計[11]，尋找最優(yōu)浸提條件。利用Design-Exper軟件進行多元回歸擬合得到玫瑰花水浸提量對料液比、溫度、時間的二次多項回歸模型：y=386.16-9.34A+4.00B+3.35C-1.60AB-1.92AC-4.00BC-29.12A2-4.01B2-12.30C2。式中：y為浸出率；A為料液比；B為提取溫度；C為提取時間。從表3中可以看出，整體模型達極限著水平P<0.01，表明該二次方程模型比較顯著，失擬項不顯著P=0.1852。方程對試驗擬合較好，可以對不同條件下的浸提率進行預測。其中，一次項A、B、C，二次項C2達到極顯著水平，交互項BC、二次項B2達到顯著水平。利用所建立的以玫瑰花有效成分浸提率為目標函數的回歸方程，尋求理論上最高浸提量的提取工藝參數及相應的浸提率。相對應地為：料液比1:61、提取溫度89℃、提取時間62min，浸提率379.49mg/g。

3玫瑰花飲料

3.1工藝配方

在單因素的試驗基礎上，以浸提液添加量、糖、酸添加量為因素，通過正交試驗確定各因素的加入量。因素水平見表4，結果見表5。從表5中極差分析可知，各因素對玫瑰花茶飲料感官的影響次序為A>C>B，各因素的配方最優(yōu)組合：A2B1C1，即最佳配方是浸提液40%、糖濃度5.5%、檸檬酸0.01%。由方差分析可知，玫瑰花浸提液的加入量影響較大。這是由于玫瑰花的單寧含量最高，高達180mg/g，使用玫瑰花加工飲料時，單寧對飲料口味和顏色具有較大影響[13]。

3.2穩(wěn)定性

茶飲料放置一段時間過后，瓶底出現沉淀，顏色變淡，可能是由于花色苷的降解引起的。對浸提液調配之前進行離心處理，可有效地減少沉淀量的產生。β-環(huán)糊精具有包埋花色素的作用，可一定程度上避免光、氧氣的破壞。添加0.02%的抗壞血酸和0.2%的β-環(huán)糊精，可以有效地減緩顏色褪去的速度。

3.3感官指標

玫瑰花飲料色澤鮮紅，無雜質清亮透明；玫瑰花香氣濃郁；口感純正，酸甜適口，無異味。

3.4理化指標

總糖5.5%~6.0%，總酸(以檸檬酸計)0.01%~0.015%，多酚0.8mg/mL。

3.5衛(wèi)生指標

細菌總數≤100cfu/mL，大腸菌群≤1MPN/mL，致病菌未檢出。

4結論

通過對玫瑰花浸提工藝的研究，考慮到最大程度提取玫瑰花的成分及保護其功能成分，研究表明浸提加水量是玫瑰花的料液比1:61、提取溫度89℃、提取時間62min，浸提率379.487mg/g。在此條件下得到的玫瑰花浸提液色澤鮮紅亮麗，口感苦澀適中，適用于調制玫瑰花茶飲料。浸提液40%、添加糖5.5%、檸檬酸0.01%、抗壞血酸0.02%和β-環(huán)糊精0.2%，得到口感舒適、色澤亮麗并有一定保健功效的玫瑰花茶飲料。