食用玫瑰花蕾浸提液制备工艺研究

2021-11-15董纪超刘紫琪张文成

农产品加工 2021年19期

董纪超，丁强，刘紫琪，李莹，张文成

（合肥工业大学食品与生物工程学院，农产品生物化工教育部工程研究中心，安徽合肥 230601）

0 引言

玫瑰为蔷薇科蔷薇属植物，富含槲皮甙、脂肪、鞣质、维生素等生物活性成分，具有调节人体内分泌、促进新陈代谢、消除疲劳、美白淡斑、消水肿等功效。据现代药理分析，玫瑰花含有挥发油、酯类、苯乙醇、橙花醇、有机酸、红色素、黄色素、蜡质、胡萝卜素等对人体有益的成分[1-2]。玫瑰花中的花色苷是天然食用色素，多酚类物质则是一种重要的抗氧化物质，其酚羟基具有很强的还原性，具有SOD抗氧化活性；能有效清除自由基成分，具有美容养颜等功效，从而使食用玫瑰成为生产保健饮品的理想原料[3-5]。

因此，利用玫瑰干花蕾来制作一款色泽鲜艳、营养丰富的研制饮料用的提取液，既可实现废弃玫瑰干花的利用率，又可提高玫瑰花的综合利用价值。

1 试验材料与方法

1.1 材料与试剂

玫瑰干花蕾，庐江县璟泰玫瑰花种植有限责任公司提供；化学试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

粉碎机，浙江永康市红太阳机电有限公司产品；分光光度计，Shimadzu公司产品；BSG-26型电热恒温水浴锅，上海一恒科学仪器有限公司产品；循环水式真空泵，上海申胜生物技术有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

原料筛选[5]→粉碎→过筛→浸提→过滤→样品。

1.3.2 玫瑰花蕾色素提取条件优化研究

根据预试验，测定玫瑰干花蕾花色苷在波长521 nm附近，所以选用提取液在波长521 nm处的吸光度，参考Cy-3,5-diglu标准曲线计算出的色素浸提率为考查指标[6]，采用单因素试验法，进行玫瑰花蕾色素提取工艺优化研究。选取柠檬酸溶液质量分数、料液比（提取液体积与玫瑰花蕾粉质量之比）、提取时间、提取温度、提取次数5个因素，进行单因素试验设计。

（1）柠檬酸溶液质量分数的确定。考虑工厂实际条件和经济适用原则，确定柠檬酸溶液作为提取剂[7-9]。分别称取1 g的玫瑰花蕾粉置于6个150 mL锥形瓶中，依次加入2%，6%，10%，14%，18%，22%的柠檬酸溶液40 mL，置于恒温水浴锅（温度50℃）提取1 h，取出后过滤。取滤液，计算玫瑰花色苷浸提率并确定较佳的柠檬酸溶液质量分数。

（2）提取料液比的确定。分别称取1 g的玫瑰花蕾粉置于6个150 mL锥形瓶中，分别加入10，20，30，40，50，60 mL提取液，置于恒温水浴锅（温度50℃）提取1 h，取出后过滤。取滤液,计算玫瑰花色苷浸提率并确定较佳的料液比。

（3）提取时间的确定。保持其他因素条件不变，选择提取时间分别为40，50，60，70，80，90 min。提取后取滤液，计算玫瑰花色苷浸提率并确定较佳的提取时间。

（4）提取温度的确定。保持其他因素条件不变，选择温度分别为30，40，50，60，70，80，90℃，提取后过滤。取滤液，计算玫瑰花色苷浸提率并确定较佳的提取温度。

（5）玫瑰花蕾色素提取正交试验。根据单因素试验研究结果，对各因素做方差分析，每个因素选取其中最优的3个水平，进行L9（34）正交试验，确定最佳提取条件。

（6）提取次数的确定。在最优条件的基础上对玫瑰花蕾粉进行多次浸提，分别计算每次提取液的玫瑰花色苷的浸提率，以确定既经济又高效的提取次数。

2 结果与分析

2.1 柠檬酸溶液质量分数的确定

不同柠檬酸质量分数提取液浸提率见图1。

图1 不同柠檬酸质量分数提取液浸提率

由图1可知，玫瑰花色苷的提取率在柠檬酸质量分数为14%之后趋于平缓，且随着质量分数进一步增大，强酸条件可能会破坏有效成分[10]，丧失浸提液的部分营养功效，所以综合考虑选择质量分数14%的柠檬酸溶液为玫瑰色素的提取液。

2.2 提取料液比的确定

不同料液比情况下提取液浸提率见图2。

图2 不同料液比情况下提取液浸提率

由图2可知，首次提取的效果随着料液比的增大而提高，但在料液比到达1∶30后增速减缓，由此可知，首次提取率可随料液比的增大而达到上限，此时，即使增加溶剂的用量，浸提率也不会得到明显提高。为了保证提取效果较好且不造成较大浪费，选择1∶30（g∶mL）为色素提取料液比。

2.3 提取时间的确定

不同时间情况下提取液浸提率见图3。

图3 不同时间情况下提取液浸提率

由图3可知，玫瑰花色苷的浸提率在60 min达到最大，并在之后随着时间的增加而降低，提取液中的花色苷含量随着温度的升高而降低，表明花色苷在高温下不稳定，容易分解。因此，提取时间为60 min时色素的提取效果最佳。

2.4 提取温度的确定

不同温度情况下提取液浸提率见图4。

图4 不同温度情况下提取液浸提率

由图4可知，花色苷浸提率随着提取温度的增高在70℃时达到最大值，超过70 min后，浸提率逐渐下降，说明浸提时间过长可能导致花色苷的降解。因此，选择的最佳提取温度为70℃。

2.5 玫瑰花蕾天然色素提取正交试验数据处理

考虑到柠檬酸质量分数的影响趋势较为明显，所以本着经济的原则，选择质量分数14%柠檬酸溶液作为提取剂。以料液比（A）、提取温度（B）、提取时间（C）3个因素进行L9（34）正交试验。

正交试验因素与水平设计见表1，色素提取正交试验结果见表2。

见表1 正交试验因素与水平设计

表2 色素提取正交试验结果

由正交试验结果可知，提取的最佳工艺条件是A3B3C3，即料液比为1∶40，提取温度为80℃，提取时间为60 min，柠檬酸质量分数为14%。从极差分析可以看出，B>C>A，即提取温度对玫瑰色素浸提率影响最大，其次是提取时间，最后是料液比。对最优组合进行验证，结果显示色素浸提率大于上述试验中的最高浸提率（3.236 mg/g），表明优化结果有效。