玫瑰花浸提工艺优化及茶饮研制

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本文作者：孟岳成，石双妮，陈杰

作者单位：浙江工商大学食品与生物工程学院

玫瑰花是蔷薇科植物玫瑰(RosarugosaThumb)的干燥花蕾[1]，又称徘徊花、笔头花、湖花、刺玫花，是多年生灌木植物玫瑰的花蕾。在我国，玫瑰花的药用价值很早就被认识。《本草纲目拾遗》记载玫瑰“和血行血，理气，治风痹，噤口痢，乳痈，肿毒初起，肝胃气痛”。据《中药大辞典》介绍，玫瑰花具有理气解郁，和血散淤之功能。玫瑰花作为一种药食两用的植物，是开发保健茶饮料的良好资源。

玫瑰花营养丰富，含有10多种氨基酸和多种人体必需的微量元素[2]。玫瑰花中含有黄酮、多酚、多糖等多种生物活性物质，具有一定的保健功能。曾佑炜[3]等人研究表明玫瑰花具有较强的抗氧化活性和自由基清除能力。白伟芳[4]研究了玫瑰花多糖的最佳提取条件，并发现玫瑰花多糖具有抗氧化活性和一定的抗肿瘤活性，玫瑰花多糖高剂量组的抑瘤率可达61.27%。周达[5]研究了玫瑰花中的黄酮类化合物的制备工艺，发现玫瑰花黄酮对四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠具有降血糖作用，能够增加肝脏中抗氧化酶的活性。有研究表明玫瑰花茶是30种药用植物中最强的抗氧化能力[6]。除了抗氧化能力，玫瑰花水浸提被报道可抗炎止痛[7]、抗菌[8]，抗病毒[9]，抗真菌[10]。本文以玫瑰花为原料，确定玫瑰花水浸提的最佳工艺参数，并在此基础上研制玫瑰花保健茶饮料。

1材料与方法

1.1材料与仪器

玫瑰花干花蕾：浙江久久红玫瑰公司，品种为大马哈赤，粉碎，过80目筛得玫瑰花粉；白砂糖、柠檬酸：市售食品级。DGG-9140BD电热恒温鼓风干燥箱：上海森信实验仪器有限公司；ARA500电子天平：OhausCorp.PineBrook，NJ，USA；数显式电热恒温水浴锅：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；酸度计：梅特勒-托利多仪器有限公司；SHZ-Ⅲ型循环水真空泵：上海亚荣生化仪器厂；低速离心机：上海安亭科学仪器厂；植物粉碎机等。

1.2玫瑰花浸提工艺

玫瑰花干花蕾→破碎→浸提→过滤→取滤液→冷却

1.3操作要点

浸提：按照试验设计要求，称取一定质量的玫瑰花粉于锥形瓶内，并添加相应比例的水，用保鲜膜封口，然后放入水浴锅中进行浸提，控制水浴的温度和时间。过滤：先用80目筛子粗滤，再用0.45μm微孔滤膜进行抽滤。

1.4水浸出率的测定

粉碎的样品2g，于锥形瓶中加入相应量的水，在一定的温度和时间条件下水浴浸提，浸提完毕后立即趁热进行粗滤和减压过滤，吸取一定质量滤液于已知质量的干燥的称量瓶内，置于(103±2)℃恒温干燥箱内烘4h(皿盖斜置皿上)，加盖取出，于干燥器内冷却至室温，称量。经计算得到浸出率。

1.5试验设计

1.5.1单因素试验分别以料液比(1:30、1:50、1:70、1:90、1:110)、温度(55、65、75、85、95℃)、时间(15、30、60、90、120min)进行单因素试验，并测定各条件下的浸出率。

1.5.2响应面试验在单因素的基础上，根据Box-Behnken中心组合试验设计原理，以料液比、提取温度和提取时间为自变量，以浸出率为响应值设计3因素3水平共个17试验点(5个中心点)的响应面分析试验，进行数据分析，拟合数学模型，进而得到最佳制备工艺条件。

1.6玫瑰花保健饮料的研制

1.6.1工艺流程玫瑰花浸提液→调配→灌装→杀菌→冷却。

1.6.2稳定性试验将调配好的茶饮料37℃放置30d，每隔7d观察其颜色变化和澄清度。

2结果与讨论

2.1料液比对玫瑰花浸提效果的影响

称取一定量的玫瑰花粉末，以纯净水为提取液，分别用不同的料液比1:30、1:50、1:70、1:90、1:110，在温度55℃时浸提15min，测定浸出率。料液比对玫瑰花浸提效果的影响如图1所示。由图1可知，随着水体积的增加，浸提率呈现先增加后减小的趋势，当料液比为1:50的时候，浸提率达到最大值。

2.2温度对玫瑰花浸提效果的影响

称取一定量的玫瑰花粉末，加入50倍纯净水，分别在不同的温度55、65、75、85、95℃条件下，浸提15min，测定浸出率。温度对玫瑰花浸提效果的影响如图2所示。由图2可知，在55~85℃之间，随着温度的升高，浸出率呈现上升趋势，是由于温度升高后溶剂的扩散系数增加，从而加快了提取速度、提高了提取效率。当温度为85℃的时候，浸出率最高。随后温度继续升高，浸出率下降，可能由于较高的温度容易引起黄酮类和多酚类等物质降解，使得浸出率降低，从而也降低了玫瑰花的保健功效；同时温度过高也会给操作带来不便，所以提取温度应选择在85℃为宜。

2.3时间对玫瑰花浸提效果的影响

称取一定量的玫瑰花粉末，加入50倍纯净水，温度55℃，分别用不同的浸提时间15、30、60、90、120min浸提，时间对玫瑰花浸提效果的影响如图3所示。由图3可知，随着浸提时间的增加，浸出率呈上升趋势。但在长时间受热条件下，多酚类、多糖类等物质容易被破坏分解，同时容易造成胶体、粗蛋白等浸出，易造成后浑浊，影响茶饮料的稳定性和色泽。

2.4响应面法对玫瑰花水浸提工艺的优化

称取2g玫瑰花粉末17份，在单因素的基础上，对料液比、温度、时间3因素，通过Designer-Expert软件的BBD进行中心点试验设计[11]，寻找最优浸提条件。利用Design-Exper软件进行多元回归拟合得到玫瑰花水浸提量对料液比、温度、时间的二次多项回归模型：y=386.16-9.34A+4.00B+3.35C-1.60AB-1.92AC-4.00BC-29.12A2-4.01B2-12.30C2。式中：y为浸出率；A为料液比；B为提取温度；C为提取时间。从表3中可以看出，整体模型达极限著水平P<0.01，表明该二次方程模型比较显著，失拟项不显著P=0.1852。方程对试验拟合较好，可以对不同条件下的浸提率进行预测。其中，一次项A、B、C，二次项C2达到极显著水平，交互项BC、二次项B2达到显著水平。利用所建立的以玫瑰花有效成分浸提率为目标函数的回归方程，寻求理论上最高浸提量的提取工艺参数及相应的浸提率。相对应地为：料液比1:61、提取温度89℃、提取时间62min，浸提率379.49mg/g。

3玫瑰花饮料

3.1工艺配方

在单因素的试验基础上，以浸提液添加量、糖、酸添加量为因素，通过正交试验确定各因素的加入量。因素水平见表4，结果见表5。从表5中极差分析可知，各因素对玫瑰花茶饮料感官的影响次序为A>C>B，各因素的配方最优组合：A2B1C1，即最佳配方是浸提液40%、糖浓度5.5%、柠檬酸0.01%。由方差分析可知，玫瑰花浸提液的加入量影响较大。这是由于玫瑰花的单宁含量最高，高达180mg/g，使用玫瑰花加工饮料时，单宁对饮料口味和颜色具有较大影响[13]。

3.2稳定性

茶饮料放置一段时间过后，瓶底出现沉淀，颜色变淡，可能是由于花色苷的降解引起的。对浸提液调配之前进行离心处理，可有效地减少沉淀量的产生。β-环糊精具有包埋花色素的作用，可一定程度上避免光、氧气的破坏。添加0.02%的抗坏血酸和0.2%的β-环糊精，可以有效地减缓颜色褪去的速度。

3.3感官指标

玫瑰花饮料色泽鲜红，无杂质清亮透明；玫瑰花香气浓郁；口感纯正，酸甜适口，无异味。

3.4理化指标

总糖5.5%~6.0%，总酸(以柠檬酸计)0.01%~0.015%，多酚0.8mg/mL。

3.5卫生指标

细菌总数≤100cfu/mL，大肠菌群≤1MPN/mL，致病菌未检出。

4结论

通过对玫瑰花浸提工艺的研究，考虑到最大程度提取玫瑰花的成分及保护其功能成分，研究表明浸提加水量是玫瑰花的料液比1:61、提取温度89℃、提取时间62min，浸提率379.487mg/g。在此条件下得到的玫瑰花浸提液色泽鲜红亮丽，口感苦涩适中，适用于调制玫瑰花茶饮料。浸提液40%、添加糖5.5%、柠檬酸0.01%、抗坏血酸0.02%和β-环糊精0.2%，得到口感舒适、色泽亮丽并有一定保健功效的玫瑰花茶饮料。