干燥方法對‘墨紅’玫瑰品質(zhì)的影響

馬艷芝，齊珂佳，王向東

（唐山師范學(xué)院，河北唐山 063000）

0 引言

玫瑰(Rosa rugose)是薔薇科薔薇屬的植物，是中國的十大名花之一[1]。玫瑰含有的化學(xué)成分復(fù)雜，具有維生素、多酚、黃酮、花青素等多種物質(zhì)[2]。多糖具有抗氧化、增強機體免疫、清除自由基和抗腫瘤作用[3]。多酚類化合物具有抗氧化性、抗菌抗病毒活性、降血糖、免疫作用、抗腫瘤功能活性[4]。玫瑰色素有抗疲勞的功能且具有營養(yǎng)和藥理作用[6]。黃酮可有效清除體內(nèi)的氧自由基，這種抗氧化作用可以阻止細胞退化、衰老，也可以改善血液循環(huán)、降低心腦血管疾病的發(fā)病率[6]。

‘墨紅’玫瑰是云南食用玫瑰的主要品種，對其研究主要集中在營養(yǎng)成分、玫瑰精油、玫瑰黃酮及多糖提取、玫瑰色素等方面[7]。玫瑰在采摘后無法長期保持新鮮，需要對其進行加工處理才能夠長期保存。干燥是保證植物品質(zhì)的重要措施，玫瑰在采收后可通過干燥來保存，經(jīng)烘干后可制成玫瑰花茶或者入藥。目前前人干燥食用花卉主要采用自然干燥法、熱風(fēng)干燥法、微波干燥方法等。不同的干燥方法有著不同的特點：熱風(fēng)干燥成本較小、技術(shù)成熟、效率高、操作簡便[8]；微波干燥節(jié)省時間、營養(yǎng)成分損失小、操作方便，但是由于電磁場不均勻，容易造成局部焦化等問題[9]；傳統(tǒng)干燥法周期長、效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定，且極易受環(huán)境影響[10]。在干燥玫瑰花的工藝中，前人集中研究了不同干燥方法對玫瑰的外形、色澤等外觀品質(zhì)的影響[11-12]，近年也有人研究干燥對玫瑰活性物質(zhì)、芳香成分的影響[13-15]。此外，前人對玫瑰花干燥方式也進行了研究，認(rèn)為綜合各個單一干燥方法的優(yōu)點，較好地控制整個干燥過程，可以提高干燥效率、節(jié)約資源成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量[16-18]。唐山市近些年也有企業(yè)進行玫瑰的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從玫瑰不同種質(zhì)資源的引種篩選，到玫瑰花的干燥加工以及玫瑰純露及精油的提取，都在進行積極嘗試。

本研究以新鮮云南‘墨紅’玫瑰花為試驗材料，用不同干燥方法處理新鮮‘墨紅’玫瑰花，測定干燥后玫瑰花的營養(yǎng)成分和生物活性成分含量等指標(biāo)，利用隸屬函數(shù)法進行玫瑰花品質(zhì)的綜合評價，旨在篩選最佳的干燥方法，為玫瑰花的開發(fā)利用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用產(chǎn)自云南昆明的新鮮‘墨紅’玫瑰，新鮮玫瑰花采摘后，裝入封口膜中冰袋保鮮，置于泡沫箱中直至到達實驗室，到達實驗室后直接進行材料處理。

1.2 材料處理

取新鮮、無雜質(zhì)、外觀一致、有代表性的‘墨紅’玫瑰花蕾，清洗去心，留下花瓣，吸水紙吸干表面水分。將清洗處理后的玫瑰花瓣平均分成10份，每份100 g，分別進行干燥處理，干燥處理方式如表1所示。（1）烘干干燥，將玫瑰花瓣均勻放在電熱恒溫烘箱中，分別按照設(shè)定溫度干燥至恒重；（2）微波干燥，將玫瑰花瓣均勻放入微波爐中，按照火力設(shè)定干燥至恒重，微波火力是微波爐自帶火力；（3）曬干，將玫瑰花瓣平鋪紙上，放在室內(nèi)陽光充足處即陽面窗臺處自然曬干，至樣品恒重；（4）陰干，將玫瑰花瓣平鋪紙上，放在室內(nèi)陰面避光通風(fēng)處自然陰干，至樣品恒重。恒重標(biāo)準(zhǔn)為2次稱重差異小于2?。粉碎干燥后的材料進行后續(xù)營養(yǎng)成分指標(biāo)和活性成分指標(biāo)測定。

1.3 主要儀器設(shè)備和試劑

1.3.1 主要儀器設(shè)備 AR1140電子分析天平、DL-101-2B型電熱鼓風(fēng)干燥箱、HHS型電熱恒溫水浴鍋、熱電X3R高速冷凍離心機、KO-250E型超聲波清洗儀、普析通用T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計、WP700(MS-2030T)型微波爐等。

1.3.2 主要試劑 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、無水乙醇、冰乙酸、氫氧化鈉、硝酸鈉、硝酸鋁、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、考馬斯亮藍、磷酸、牛血清蛋白、葡萄糖、苯酚、硫酸、蒽酮、鹽酸、沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品等，以上藥品均為分析純。

1.4 指標(biāo)測定方法

指標(biāo)測定前，將粉碎后的玫瑰花粉進行充分混勻，再進行五點取樣法，每點取樣5g，再將五點取樣后的玫瑰花粉混勻，進行后續(xù)指標(biāo)測定，每個指標(biāo)測定重復(fù)3次。

花青素的含量測定采用分光光度計比色法[19]，可溶性糖含量的測定采用蒽酮-硫酸法[20]，總多糖含量的測定采用苯酚-硫酸法[21]，可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮藍G-250染色法[22]，總黃酮含量采用NaNO2-Al(NO3)3比色法[23]，總多酚含量采用酒石酸亞鐵法[24]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2010對所測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、計算、圖表制作；利用SPSS 21.0軟件進行單因素方差分析，利用LSD、Duncan對數(shù)據(jù)進行(P＜0.05)顯著性分析比較；利用隸屬函數(shù)法進行綜合評價[28]。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥方法對‘墨紅’玫瑰營養(yǎng)成分含量的影響

如表2所示，經(jīng)過不同干燥處理后，供試材料可溶性糖含量為47.82～84.34 mg/g，其中曬干處理所得的可溶性糖含量最少，為47.82 mg/g，顯著低于其他處理；微波低火干燥處理所得的可溶性糖含量最高，為84.34 mg/g，與烘干的40、50、60℃之間差異不顯著，與其他處理之間差異顯著。

表2 干燥方法對‘墨紅’玫瑰可溶性糖、可溶性蛋白含量及花青素相對濃度的影響

不同干燥方式處理后，‘墨紅’玫瑰的可溶性蛋白含量不同（表2）。微波低火處理的可溶性蛋白含量是最高的，為326.45 μg/g；通過微波高火處理的蛋白質(zhì)含量最低，為128.87 μg/g。在烘干干燥的4種處理中，可溶性蛋白質(zhì)的含量隨著溫度升高出現(xiàn)先升高再下降的趨勢，在烘干50℃干燥達到最高，但40、50、60℃干燥處理之間差異不顯著，70℃干燥處理含量最低。在微波干燥的4種處理中，隨著微波頻率的升高，可溶性蛋白質(zhì)含量出現(xiàn)先升高后下降的趨勢，在微波低火干燥達到最高值，微波高火干燥值最低，微波溫火干燥和微波低火干燥之間差異不顯著，微波中火干燥和微波高火干燥之間差異不顯著。在自然干燥的2種處理中，陰干的可溶性蛋白質(zhì)含量高于曬干的可溶性蛋白質(zhì)含量，且2種方式之間差異不顯著。

花青素相對濃度也會受到不同干燥方式的影響（表2）。烘干40℃的相對濃度最低，為303.36，顯著低于其他處理；曬干的相對濃度最高，為714.40。在熱風(fēng)干燥4種不同的干燥方式中，隨著溫度的升高，花青素的相對濃度逐步提高，在熱風(fēng)70℃達到最大值，4種干燥方式之間均存在顯著性差異(P＜0.05)。在微波干燥4種不同的干燥中，隨著微波干燥的微波功率逐步增加，花青素的相對濃度到低火干燥時最高，之后又開始逐步下降，且微波溫火干燥和微波低火干燥存在顯著性差異，微波低火干燥與微波高火干燥差異顯著；在自然干燥的2種方法中，曬干干燥的花青素相對濃度大于陰干干燥，兩者之間差異不顯著。

2.2 干燥方法對‘墨紅’玫瑰生物活性成分含量的影響

如表3所示，微波溫火干燥處理玫瑰花多糖含量最多，為727.69 mg/g；通過曬干處理所得多糖的含量最少，為332.32 mg/g。在熱風(fēng)干燥的4種處理方式中，隨著溫度的升高，多糖含量逐漸降低；烘干40℃與70℃干燥之間差異顯著，而與另外2種干燥方式之間不存在顯著性差異。在微波干燥的4種處理方式中，隨著微波頻率的增加，多糖含量逐漸減少；微波高火干燥與微波溫火干燥之間存在顯著性差異，而與另外2種干燥方式之間不存在顯著性差異。在自然干燥的2種處理中，陰干的多糖含量高于曬干，且這2種干燥方式之間存在顯著性差異。

微波中火干燥的黃酮含量最高，為73.16 mg/g；陰干干燥的含量最低，為23.97 mg/g（表3）。在熱風(fēng)干燥4種處理中，黃酮含量在熱風(fēng)50℃時含量最低，70℃時含量最高，但4種處理方式差異不顯著。在微波干燥的4種方式中，隨著微波頻率的升高黃酮的含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，微波溫火干燥黃酮含量最低，微波中火干燥達到最高值，微波溫火干燥和其他3種微波干燥處理方法之間均存在顯著性差異，微波中火干燥和微波高火干燥之間存在顯著性差異。在自然干燥處理的2種方式中，曬干干燥的黃酮含量稍高于陰干干燥，且2種方式之間不存在顯著性差異。

多酚含量受干燥方式影響表現(xiàn)在：在熱風(fēng)干燥的4種方式中，在烘干50℃干燥時最低，70℃時達到最高值，50℃和60℃烘干之間差異不顯著，兩者與其他2種烘干處理間差異顯著。在微波干燥4種處理中，隨著微波頻率的升高，多酚含量逐漸增加，在高火時表現(xiàn)出最大值，且高火與其他3種方式之間存在顯著性差異。在自然干燥的2種方式中，曬干的多酚含量高于陰干，2種方式之間存在顯著性差異。

2.3 干燥方法對‘墨紅’玫瑰品質(zhì)影響的綜合評價

不同干燥方法對‘墨紅’玫瑰品質(zhì)影響的綜合評價如表4，微波低火的隸屬函數(shù)均值最高。微波處理的4種情況，綜合評價位于10個處理的前4名，可能是微波處理用時短，對各種營養(yǎng)成分的消耗小。烘干的70、60℃處理，品質(zhì)位于第5、6名，但50、40℃品質(zhì)位于最后2位，可能由于溫度低，烘干時間長，造成了一些成分的消耗和損失。不同干燥方法對玫瑰品質(zhì)影響，微波處理以微波低火干燥為佳，烘干中以70℃烘干為最好，陰干較曬干好，多種干燥方式以微波低火干燥的玫瑰品質(zhì)最佳。

表4 不同干燥方法的‘墨紅’玫瑰品質(zhì)隸屬函數(shù)值及綜合排序

3 結(jié)論與討論

本研究設(shè)定了10個處理、3個類型的干燥方法，分別是烘干、微波干燥和自然干燥，不同類型處理還是有一定差異的。綜合評價表明微波處理的4種方法排在綜合評價的前4名，在一定程度上說明微波處理效果較好。而不同溫度干燥方法效果受烘干溫度的影響較大，其中70、60℃干燥效果較50、40℃好。陰干和曬干效果較50、40℃的烘干效果好。以上這些可能和不同處理過程中玫瑰代謝物變化有關(guān)，具體機理需要進一步研究。

試驗過程中，對玫瑰的主要營養(yǎng)成分和生物活性成分進行了測定?；ㄇ嗨亟Y(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，屬于類黃酮物質(zhì)，在自然條件下易受溫度、光照、pH、水分等外界因素的影響[26]。本試驗中隨著溫度不斷升高花青素含量都有一定程度的增加。陳沁雯等[27]研究發(fā)現(xiàn)，熱空氣、熱風(fēng)與冷凍和真空干燥玫瑰茄處理后的花青素含量結(jié)果不一致，可能由于處理方法不同，不是多因子組合，同時可能因為適宜的溫度促進了花青素分子活性，促進了它們與溶劑的相互作用，從而使花青素的含量不斷提高。試驗中花青素的含量變化趨勢呈現(xiàn)隨溫度升高出先增后減的現(xiàn)象，這與鄭少哲等[28]的結(jié)果一致，表明花青素屬于熱敏性物質(zhì)，溫度超過了它們適宜范圍，反而造成了氧化分解。黃瀟等[29]通過不同的干燥方法研究茶樹花的品質(zhì)，認(rèn)為隨著溫度的升高，糖的含量逐漸減少。本研究中可溶性糖含量和多糖含量也出現(xiàn)類似規(guī)律，可能由于糖容易受溫度的影響，溫度升高使玫瑰中的糖發(fā)生美拉德反應(yīng)導(dǎo)致含量下降[30]。但是，在微波干燥中，可以觀察到隨著微波頻率的升高，可溶性糖的含量表現(xiàn)出先增加后來逐步減少的現(xiàn)象，可溶性糖含量增加的原因可能是微波溫火干燥的時間過長，造成糖類發(fā)生氧化分解?？扇苄缘鞍自谥参锕δ苤衅鹬匾谋＝∽饔?，本研究中不同溫度干燥處理中，隨著溫度的增加可溶性蛋白的含量先增加后減少，與王宏達和孫慶運等[31-32]研究結(jié)果一致，可能由于蛋白質(zhì)對溫度敏感度很高，溫度過低造成干燥時間過長，從而使細胞呼吸和酶的作用時間長，造成蛋白質(zhì)含量過低，但是如果溫度過高使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，進而造成蛋白質(zhì)含量降低。玫瑰中的多酚和黃酮具有良好的抗氧化能力，屬于生物活性物質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，能夠清除生物體內(nèi)的自由基等，與生物的抗氧化性有著緊密的聯(lián)系[33]。在微波干燥中，隨著微波頻率增加黃酮的含量出現(xiàn)先增加后減少的現(xiàn)象，這可能與酚類物質(zhì)是熱敏性物質(zhì)有關(guān)，這和尚紅梅等[34]研究和推測的結(jié)果一致。多酚在熱風(fēng)干燥中隨著溫度的升高而出現(xiàn)先降低后升高的現(xiàn)象，可能是由于70℃高溫會加速酚類物質(zhì)分解，但是卻縮短了干燥時間，短時間的高溫減少了酚類的損失[35]。

隸屬函數(shù)法是根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的原理，利用隸屬函數(shù)進行綜合評估，利用多個指標(biāo)進行綜合評價，使單個指標(biāo)對評定結(jié)果的片面性受到其他指標(biāo)的彌補與緩和，從而使評定出的結(jié)果與實際結(jié)果較為合理。本研究利用不同干燥方法處理新鮮‘墨紅’玫瑰花，測定干其品質(zhì)指標(biāo)，利用隸屬函數(shù)法進行玫瑰花品質(zhì)的綜合評價，微波處理以微波低火干燥為佳，烘干中以70℃烘干為最好，陰干較曬干好，多種干燥方式以微波低火干燥的玫瑰品質(zhì)最佳。

本試驗中選擇的干燥方法是生產(chǎn)中較常用的干燥類型和干燥方法，但有些方法還沒有涉及，比如凍干法等，后續(xù)的研究中要增加；試驗中測定的指標(biāo)以主要的營養(yǎng)成分和生物與活性成分為主，后續(xù)研究過程中會進一步增加香氣成分。