油用牡丹綜合利用技術(shù)研究進(jìn)展

楊德+李露+薛淑靜+方祥亮

摘要：探討了油用牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑與發(fā)展方向，綜述了牡丹花、牡丹子油和牡丹子餅粕等的品質(zhì)特性與綜合開發(fā)利用現(xiàn)狀，為油用牡丹的綜合利用與產(chǎn)品開發(fā)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：油用牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）；綜合利用；研究進(jìn)展

中圖分類號：S567.1+5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）21-4097-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.21.025

Research Progress on Comprehensive Utilization of Oil Peony

YANG De，LI Lu，XUE Shu-jing，F(xiàn)ANG Xiang-liang

（Research Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear-Agricultural Technology，Wuhan 430064，China）

Abstract： The development path and direction of oil peony（Paeonia suffruticosa Andr.） industry were discussed， and the quality characteristics and comprehensive utilization of peony， peony seed oil and peony seed meal were summarized， the purpose was to provide the basis for the comprehensive utilization and development of the oil peony.

Key words： oil peony（Paeonia suffruticosa Andr.）； comprehensive utilization； research progress

牡丹（Paeonia suffruticosa Andr.）屬毛茛科芍藥屬灌木，主要分布于中國的長江流域與黃河流域，具有較高的藥用價值和觀賞價值，在中國有悠久的栽培歷史[1，2]。河南洛陽、山東菏澤、安徽銅陵、陜西漢中、四川彭縣、甘肅蘭州等地是牡丹的主要產(chǎn)地[2]。中國生產(chǎn)丹皮的藥用牡丹品種是油用牡丹的原型[3]， 2011年衛(wèi)生部第九號公告將丹鳳牡丹和紫斑牡丹的子仁提取的油脂作為新型資源食品，此后，油用牡丹產(chǎn)業(yè)遍地開花，山東、河南、湖北、云南、河北、甘肅等省份均出臺了油用牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。據(jù)報(bào)道，2013年中國油用牡丹種植面積在2萬hm2左右[4]，2020年將發(fā)展到20萬hm2，產(chǎn)量可達(dá)60萬t。

油用牡丹產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，雖涌現(xiàn)了一批牡丹農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)，但是企業(yè)大部分以發(fā)展牡丹基地的種植型企業(yè)為主，牡丹子深加工及綜合利用技術(shù)明顯滯后，中國尚沒有牡丹子油著名商標(biāo)和產(chǎn)品，牡丹子油藥用價值及綜合利用方面的科研也處于初期階段[5]。此外，當(dāng)前牡丹油價格較高的原因在于牡丹子原料少，牡丹子加工企業(yè)長期原料不夠?qū)е略O(shè)備常年閑置，牡丹油單位生產(chǎn)成本高，隨著牡丹子產(chǎn)量的增加，牡丹子油價格至少要下降50%以上，因此，油用牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中必須堅(jiān)持科技創(chuàng)新，開發(fā)高附加值產(chǎn)品，并提高油用牡丹的綜合利用率，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)有序平穩(wěn)發(fā)展。本文將對油用牡丹花、牡丹子、牡丹子餅粕加工與綜合利用技術(shù)進(jìn)行綜述，為油用牡丹的綜合利用提供借鑒。

1 油用牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑

油用牡丹種植期投入較大，而且油用牡丹種植后的前3年幾乎沒有任何產(chǎn)出，因此油用牡丹種植基地建設(shè)一方面要有政府政策支持，另一方面要吸引企業(yè)投資，大力培育和扶持龍頭企業(yè)，集中資金和技術(shù)，在區(qū)位條件合適、發(fā)展基礎(chǔ)好的地方建立油用牡丹示范基地。逐步形成以企業(yè)為龍頭，科技為依托指導(dǎo)，“基地+農(nóng)戶”為種植基礎(chǔ)的模式，提高產(chǎn)業(yè)集中度，快速形成從種植到加工的油用牡丹產(chǎn)業(yè)鏈。油用牡丹基地建設(shè)可以與發(fā)展鄉(xiāng)村旅游相結(jié)合，同時從發(fā)展林下經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，與核桃、山茶等進(jìn)行套種，或者進(jìn)行林下養(yǎng)殖，提高產(chǎn)業(yè)效益。

牡丹花、牡丹油、牡丹子餅粕、牡丹皮是油用牡丹產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量比較大的幾種產(chǎn)品，此外還有大量的副產(chǎn)物，如牡丹子殼、牡丹花粉、牡丹葉、牡丹皮等。油用牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須圍繞市場需求，在主流產(chǎn)品開發(fā)基礎(chǔ)上加大副產(chǎn)物產(chǎn)品的開發(fā)力度，做到油用牡丹的全產(chǎn)業(yè)鏈利用（圖1）。牡丹全身是寶，開發(fā)利用前景巨大。下面分別就牡丹花、牡丹子油及牡丹子餅粕等的開發(fā)利用情況進(jìn)行介紹。

2 油用牡丹綜合利用技術(shù)

2.1 牡丹花利用技術(shù)

《本草綱目》記載牡丹花味苦、性平，具有和血、生血、涼血之功效，是清熱解毒的傳統(tǒng)藥材?，F(xiàn)代研究表明，牡丹花中含有紫云英苷、芍藥花苷、沒食子酸、丹皮酚等有效成分， 具有降低血壓、鎮(zhèn)咳及抗腫瘤等功效。中國食用牡丹花已有上千年的歷史，明《遵生八菚》上曾記有“牡丹新落花瓣亦可煎食”；明《三如亭群芳譜》上寫道：“煎花，牡丹花煎法與玉蘭同，可食，可蜜浸”[5-8]。

目前廣泛栽培的油用牡丹品種均為丹鳳和紫斑兩個品種或其衍生品種，這兩個品種具有易成活、結(jié)子量大等優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)上為了提高鳳丹的結(jié)子率，需要在開花過程中大量疏花，由此會產(chǎn)生大量的花瓣等副產(chǎn)品，因此進(jìn)行油用牡丹花的開發(fā)利用非常必要。

牡丹花加工技術(shù)的研究主要集中在觀賞干花研制、牡丹花食品開發(fā)、牡丹花功能成分提取、牡丹色素提取等方面。如康帥飛[9]研究了牡丹花干燥前的魔芋膠涂膜護(hù)色工藝，護(hù)色因素及參數(shù)是pH 2.0，檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%，氯化鎂質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%，魔芋膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%，經(jīng)過該溶液覆膜后的干花延展性極好，不易損壞，刺穿強(qiáng)度比沒有經(jīng)過處理的干花高10.5倍左右。陳志宏等[10]對牡丹花的真空冷凍干燥工藝進(jìn)行研究，以干燥壓強(qiáng)、預(yù)凍溫度、起始加熱板溫度為自變量，綜合評分為因變量，通過單因素試驗(yàn)和Box-Behnken二次旋轉(zhuǎn)正交試驗(yàn)，并利用Design Expert 7.0軟件進(jìn)行了回歸方程的預(yù)測模型和響應(yīng)面分析，最終確定最佳工藝條件為干燥壓強(qiáng)49.39 Pa，預(yù)凍溫度-49.68 ℃，起始加熱板溫度43.12 ℃，預(yù)測結(jié)果94.89分，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果得到的試驗(yàn)值為93.29分，達(dá)到了預(yù)測值的98.31%。其中升華干燥階段以15 ℃/h降溫到35 ℃至干燥結(jié)束，最終產(chǎn)品色彩均勻，收縮率為3.0%，含水率為5.6%，可長期觀賞、保存。endprint

牡丹花中的主要功能成分包括黃酮、精油、多酚、花青素、色素等。付磊[11]研究發(fā)現(xiàn)鳳丹牡丹花瓣中含有2種黃酮、4種黃酮醇及其他3種酚類物質(zhì)，不含有花青苷類物質(zhì)；吳存兵等[12]通過響應(yīng)面優(yōu)化乙醇提取牡丹花總黃酮，得到總黃酮提取率達(dá)到6.08%，黃酮提取率較高，可能與原料和提取工藝有關(guān)。李雙[13]比較了水蒸氣蒸餾法、超聲輔助水蒸氣蒸餾法、超高壓提取法提取牡丹精油的提取率及精油抗氧化性，3種方法提取率結(jié)果，超高壓提取法>超聲輔助水蒸氣蒸餾法>水蒸氣蒸餾法，超高壓提取法提取的精油在成分種類、抗氧化性等方面表現(xiàn)最好。

牡丹花具有較高的食用和藥用價值，可以做成牡丹花糕點(diǎn)、牡丹花茶等產(chǎn)品。羅磊等[14]以新鮮牡丹花為原料，經(jīng)燙漂、護(hù)色、硬化、糖漬及殺菌等工藝制成低糖牡丹花脯，得到了牡丹花脯最佳生產(chǎn)和滅菌工藝；揭曉等[15]以牡丹花瓣為原料， 通過比較不同工藝組合對花瓣中黃酮、茶多酚、還原糖成分含量的影響， 篩選出了制作牡丹花茶的最佳工藝組合為： 在盛開期于上午采收花瓣， 微波700 W殺青60 s， 80 ℃熱風(fēng)干燥。車富紅等[16]在青稞酒中加入牡丹花，研究了牡丹花青稞酒的營養(yǎng)成分和功效。

牡丹中富含酚類物質(zhì)，在加工過程中可能造成產(chǎn)品褐變，因此可根據(jù)原料加工特性，采取合適的工藝，獲得高品質(zhì)的牡丹花產(chǎn)品。

2.2 牡丹子油提取及產(chǎn)品開發(fā)情況

牡丹子仁含油量豐富，主要成分為亞麻酸、油酸、亞油酸、棕櫚酸和硬脂酸，其中不飽和脂肪酸含量為83.05%～90.0%，亞麻酸含量達(dá)31.56%～66.85%，是中國特有的木本堅(jiān)果油，營養(yǎng)豐富而獨(dú)特，且有醫(yī)療保健作用，是一種極具開發(fā)潛力的油料資源[17，18]。

目前關(guān)于牡丹子的研究主要集中在牡丹子油提取技術(shù)、牡丹子油組成成分及功能方面。牡丹子油提取工藝主要有壓榨法、超臨界CO2萃取法、水酶法提取、亞臨界提取等，不同提取方法得到的產(chǎn)品提取率和產(chǎn)品品質(zhì)差異較大，尤其是主要功能成分亞麻酸，含量最高的達(dá)64.14%，最低的只有32.00%，超臨界CO2萃取法和亞臨界萃取法得到的產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)于其他方法（表1）。

牡丹子油富含有豐富的多不飽和脂肪酸，在生產(chǎn)及儲存過程中極易氧化酸敗，導(dǎo)致油脂品質(zhì)下降、貨架壽命縮短。周嬋玉等[25]研究表明，25 ℃下牡丹子油貨架期只有1.49個月，添加0.02%的TBHQ，可使牡丹子油在25 ℃條件下預(yù)期貯藏時間由90 d左右延長至192 d；魏小豹等[26]研究了牡丹子油經(jīng)不同溫度（90、120、150、180、210、240 ℃）加熱30 min后，脂肪酸組成和含量以及理化性質(zhì)的變化，探究高溫加熱對牡丹子油品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，牡丹子油在高溫加熱后會生成脂肪酸異構(gòu)體、環(huán)狀脂肪酸以及中短碳鏈脂肪酸，且溫度越高種類越多。雖然上述高溫加熱后牡丹子油各項(xiàng)理化指標(biāo)均符合食用油標(biāo)準(zhǔn)，但是隨著溫度的升高，牡丹子油不飽和脂肪酸含量下降，富含營養(yǎng)價值的α-亞麻酸含量在溫度超過180 ℃時迅速下降[26]。可見，在理化指標(biāo)上牡丹子油具有良好的熱穩(wěn)定性，但是從營養(yǎng)角度其不適合用于高于180 ℃的高溫煎炸等烹調(diào)方式。

為提高牡丹子油的商品性，在牡丹子油抗氧化保護(hù)等方面進(jìn)行了大量研究。劉成祥[27]以阿拉伯膠、β-CD為壁材，采用噴霧干燥法制備牡丹子油微膠囊并進(jìn)行相應(yīng)的工藝優(yōu)化，同時對牡丹子油微膠囊的形態(tài)結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性及儲藏穩(wěn)定性等性質(zhì)進(jìn)行研究。結(jié)果表明，在25 ℃的儲藏條件下，牡丹子油微膠囊的貨架期延長到212 d。朱宗磊等[18]研究考察牡丹子油軟膠囊的穩(wěn)定性， 探討牡丹子油軟膠囊在輔助降血脂和提高機(jī)體免疫力兩方面的功能，結(jié)果表明，牡丹子油軟膠囊在（38±1） ℃、相對濕度75%下貯存3個月，亞麻酸含量、亞油酸含量、酸價、過氧化值、崩解時限等各項(xiàng)指標(biāo)基本沒有變化，且牡丹子油軟膠囊具有降血脂和增強(qiáng)免疫力的作用。因此，將牡丹子油加工成微膠囊然后做壓片或開發(fā)軟膠囊產(chǎn)品是牡丹子油產(chǎn)品的開發(fā)方向。

牡丹子油除了可以作為食用油，具有經(jīng)濟(jì)效益外，在其他行業(yè)還可以帶來經(jīng)濟(jì)效益。高婷婷等[28]研究表明，牡丹子油在240～420 nm有較強(qiáng)的吸收，因此牡丹子油可以作為基底油添加于防曬護(hù)膚品中，防止皮膚黑化、皺化、老化甚至癌變等，使皮膚健康，使肌膚保持彈性及光澤；周暢[29]研究了探索適合作為化妝品基礎(chǔ)油的牡丹子油加工工藝，結(jié)果表明，牡丹子油可以對人體皮膚起保濕作用。所以，牡丹子油可以加工成高檔化妝品和高檔營養(yǎng)保健油，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

2.3 牡丹子餅粕的利用

牡丹子出油率一般在20%～30%，因此，牡丹子榨油后至少要產(chǎn)生70%的餅粕。牡丹子餅粕中含有5%～7%的脂肪， 20%～25%的蛋白質(zhì)， 50%左右的碳水化合物，還含有芍藥普類、苯甲酸、多糖等活性成分，既可以將其進(jìn)一步加工成供人食用的食品，也可以加工成飼料，實(shí)現(xiàn)牡丹產(chǎn)業(yè)全利用，延長產(chǎn)業(yè)鏈。龐雪風(fēng)等[30]對牡丹子酶解蛋白和大豆分離蛋白功能特性進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)牡丹子酶解蛋白的溶解性、保水性、乳化性及乳化穩(wěn)定性均大于大豆分離蛋白，說明牡丹子蛋白能夠滿足食品工業(yè)需求。目前利用牡丹子餅粕開發(fā)的產(chǎn)品有牡丹植物蛋白飲料、牡丹酵素、牡丹多肽、牡丹蛋白粉、牡丹醬等，產(chǎn)品的開發(fā)可使牡丹子餅粕的價值提高10倍以上。

3 小結(jié)

油用牡丹被稱為“鐵桿莊稼”，一次種植后采收期長達(dá)40年，特別適合山區(qū)旱地種植，因此，丘陵山地面積較大的湖北、貴州、云南等地都將油牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展與精準(zhǔn)扶貧產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，大力推進(jìn)油用牡丹的種植。據(jù)推測，到2020年油用牡丹種植面積將達(dá)到20萬hm2。油用牡丹加工特別是精深加工目前尚處于起步階段，在品種選育、采收機(jī)械、專用榨油機(jī)械及綜合利用技術(shù)方面研究還存在很大的不足，在綜合加工方面僅處于小批量生產(chǎn)，產(chǎn)品單一，尚未形成規(guī)模，產(chǎn)品附加值較低，因此，應(yīng)加大對牡丹花的綜合開發(fā)與利用，在充分研究其加工品質(zhì)特性的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究油用牡丹的綜合利用與深加工技術(shù)，開發(fā)高附加值產(chǎn)品，從而帶動牡丹花產(chǎn)業(yè)的快速可持續(xù)發(fā)展。endprint

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