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不同干燥方法对‘丰花’玫瑰品质的影响

花匠小妙招
2024-08-19 22:46

摘要：为探讨不同干燥方法对‘丰花’玫瑰品质的影响，以‘丰花’玫瑰为材料，考察真空冷冻干燥、真空干燥、热泵干燥3 种干燥方法对其色泽、营养成分、活性成分的影响。‘丰花’玫瑰收缩率和感官品质综合评分均为真空冷冻干燥最佳，且3 种干燥方法对其营养成分和活性成分含量均有不同程度的影响，在真空冷冻干燥处理下，其营养成分（蛋白质、维生素B12、维生素C、酒石酸、苹果酸、富马酸）含量和活性成分（可溶性多糖、总黄酮、原花青素）含量均最高，脂肪含量和总酚含量较高，烟酸含量则在3 种干燥方法下没有显著性差异；在真空干燥处理下，脂肪含量最高，而热泵干燥处理下总酚含量最高。结果表明，真空冷冻干燥处理下‘丰花’玫瑰品质较佳，综合考虑感官品质、营养品质，其为首选的干燥方法。

食用玫瑰属于蔷薇科（Rosaceae）蔷薇属（Rosa L.）植物中可食用的原种、变种或杂交品种[1]。玫瑰具有抗衰老、抗菌、美白和保湿作用，还可用于治疗高血脂和高血糖症[2-4]。食用玫瑰在我国的种植历史久远，主要种植地区有山东平阴、甘肃苦水、新疆和田、贵州安顺、云南八街等地[5]。作为药食同源的中药，食用玫瑰广泛应用于医药、食品、日用化工行业，在食品行业主要以玫瑰花茶、玫瑰花酱、鲜花饼等产品流入市场。食用玫瑰花含有的营养成分和活性成分种类丰富，如维生素C、多糖、黄酮、花青素等[2，6]。‘丰花’玫瑰（Rosa rugosa‘Feng Hua’）花朵大而繁密、花色鲜艳、香味浓郁，是国家轻工部规定的可食用玫瑰品种[7]。

干燥是食用玫瑰采收后加工的重要环节，干燥后的食用玫瑰利于保存，可作为玫瑰花茶饮用。干燥可以延长食品保质期、抑制酶降解、防止微生物生长、减轻质量以便运输和储存。用于可食用花卉的干燥方法较多，如热泵干燥、热风干燥、冷冻干燥、真空微波干燥、冷风干燥、真空干燥等，不同的干燥方式由于工艺的不同，可能会使干燥产品的营养成分发生变化，从而影响其品质[8-9]。盛金凤等[10]通过比较几种不同干燥方式对火龙果花品质的影响，发现真空冷冻干燥的火龙果花品质最佳，而热泵干燥适合大批量干燥火龙果花。赵金梅等[11]研究真空冷冻干燥、自然阴干和热风干燥3 种干燥方式对沙枣花营养成分、氨基酸组成和挥发性风味成分的影响，发现不同干燥方式对沙枣花中营养成分和挥发性成分影响较大，真空冷冻干燥得到的成品品质和风味最优。

干燥方法对花卉品质的影响较大，在食用玫瑰干燥工艺中，有研究表明，‘墨红’玫瑰以微波低火干燥的玫瑰品质最佳，四季玫瑰花茶和大马士革玫瑰花茶以45 ℃处理下总黄酮含量较高，苦水玫瑰以40 ℃热风干燥为最佳干燥方法[12-14]。目前，对于‘丰花’玫瑰来说，其干燥方式对其品质的影响还需进一步研究。本文研究热泵干燥、真空干燥和真空冷冻干燥3 种干燥方式对‘丰花’玫瑰的外观色泽、营养成分和活性成分的影响，通过综合评价筛选出最优的‘丰花’玫瑰干燥方法，以期为食用玫瑰干燥方法研究提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

‘丰花’玫瑰，于2021年4月采自贵州省惠水县。

甲醇、乙腈、异丙醇、乙酸钠、正丁醇、3，5-二硝基水杨酸（均为色谱纯）、乙醇、浓盐酸、浓盐酸、三氟乙酸（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

UV1901PC 紫外-可见分光光度计：上海棱光技术有限公司；K1100F 全自动凯氏定氮仪：济南海能仪器股份有限公司；Agilent 1260 液相色谱仪：安捷伦科技（中国）有限公司；BS224S 电子分析天平：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；DZF-6050 真空干燥箱、BDF-86V348 超低温冰箱：博科控股集团有限公司；BKFD10P 真空冷冻干燥机：济南欧莱博科学仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 采样

天气晴朗时采摘‘丰花’玫瑰，放入装有冰块的泡沫箱（3～5 ℃）内，于贵州省植物园植物成分与粗加工实验室进行不同干燥方法处理。

1.3.2 干燥方法

1.3.2.1 真空冷冻干燥

将‘丰花’玫瑰放入-80 ℃冰箱进行预冻，然后放入真空冷冻干燥机中冻干，保持冷阱温度低于-60 ℃、真空度10 Pa 以内，冻干72 h。

1.3.2.2 真空干燥

将‘丰花’玫瑰均匀摆于烤盘中放入真空干燥箱内，维持真空度大于0.07 MPa、温度50 ℃，烘干24 h。

1.3.2.3 热泵干燥

将‘丰花’玫瑰均匀摆于烤盘中放入烘房内，设置温度为30～60 ℃进行程序升温（30 ℃烘干2 h，32 ℃烘干4 h，34 ℃烘干5 h，36 ℃烘干6 h，38 ℃烘干9 h，42 ℃烘干8 h，45 ℃烘干8 h，46 ℃烘干8 h，48 ℃烘干6 h，55 ℃烘干6 h，60 ℃烘干10 h）。

1.3.3 测定方法

1.3.3.1 收缩率测定

采用游标卡尺测量干燥处理前后的‘丰花’玫瑰花冠最大花径，每种处理取5 朵玫瑰花，结果取其平均值。收缩率（Φ，%）的计算公式如下[15]。

Φ=[（D0-D1）/D1]×100

式中：D0 为‘丰花’玫瑰干燥前的花径，mm ；D1 为‘丰花’玫瑰干燥后的花径，mm。

1.3.3.2 感官品质评价

参考刘春菊等[16]的方法，选取20 朵干燥‘丰花’玫瑰置于审评盘中用于感官评价，随机挑选经过基本培训的10 名感官评价员作为评审者，采用定量描述分析方法进行感官评价。以色泽、气味、质地、外形4 个评价标准评价干燥玫瑰花，综合评分为感官评价各指标的总体评价。感官评价标准见表1。

表1 感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation criteria

项目色泽评价标准色泽均匀，呈紫红色，接近鲜花的颜色气味芳香浓郁质地体轻质脆外形花瓣舒展，匀整，接近鲜花外形评分较为接近，1～<4接近，4～<7非常接近，7～9较为接近，1～<4接近，4～<7非常接近，7～9较为接近，1～<4接近，4～<7非常接近，7～9较为接近，1～<4接近，4～<7非常接近，7～9

1.3.3.3 ‘丰花’玫瑰成分含量测定

蛋白质含量测定参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的方法进行，脂肪含量测定参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中的方法进行，维生素B12 含量测定参照GB/T 5009.217—2008《保健食品中维生素B12的测定》中的方法进行，烟酸含量测定参照GB 5009.89—2016《食品安全国家标准食品中烟酸和烟酰胺的测定》中的方法进行，维生素C 含量测定参照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》中的方法进行，酒石酸、苹果酸、富马酸含量测定参照GB 5009.157—2016《食品安全国家标准食品中有机酸的测定》中的方法进行，总黄酮含量测定参照SN/T 4592—2016《出口食品中总黄酮的测定》中的方法进行，总酚含量测定参照GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》中的方法进行，原花青素含量测定参照《保健食品检验与评价技术规范》（2003年版）中的方法进行，可溶性多糖含量测定参考白雪媛等[17]的方法进行。

1.4 数据处理

试验结果用SPSS 26 对试验数据进行分析，采用独立样本T 检验进行均值差异分析，利用Duncan 法进行多重比较分析，用Excel 2019 软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方法对‘丰花’玫瑰收缩率的影响

不同干燥方法对‘丰花’玫瑰收缩率的影响见图1。不同干燥方法下的‘丰花’玫瑰见图2。

图1 不同干燥方法处理‘丰花’玫瑰的收缩率
Fig.1 Shrinkage rate of R.rugosa'Feng Hua'under different drying methods

不同字母表示不同处理之间差异显著（P<0.05）。

图2 不同干燥方法处理的‘丰花’玫瑰
Fig.2 R.rugosa'Feng Hua'under different drying methods

由图1、图2 可知，‘丰花’玫瑰经过真空冷冻干燥、真空干燥和热泵干燥处理后，均有不同程度的卷曲和皱缩。‘丰花’玫瑰在3 种干燥方法处理下收缩率均有显著差异（P<0.05），其中热泵干燥处理的收缩率最大，为38.52%，真空冷冻干燥的收缩率最小，表明真空冷冻干燥处理下‘丰花’玫瑰外观最接近鲜花。干燥玫瑰花发生皱缩可能是因为玫瑰花在干燥过程中细胞失水，造成原生质体收缩、膨压下降，膨压具有支持细胞形态的作用，其下降导致细胞形态下降，细胞壁无法承受原生质收缩产生的牵拉作用，进而发生萎缩、褶皱等形态变化[18]。真空冷冻干燥方法处理下，低温环境使玫瑰花中的水分变为冰，真空条件使冰直接升华为水蒸气，因而能最大限度地使干燥后的玫瑰花保持鲜花原有的形状和尺寸。

2.2 不同干燥方法对‘丰花’玫瑰感官品质的影响

10 名感官评价员根据评价标准对不同干燥方法得到的‘丰花’玫瑰进行评分，结果如表2所示。

表2 不同干燥方法下‘丰花’玫瑰感官评分
Table 2 Sensory quality score of R.rugosa'Feng Hua'under different drying methods

注：同列不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。

项目真空冷冻干燥真空干燥热泵干燥色泽7.98±0.69a 5.84±0.61b 6.03±0.49b气味8.01±0.67a 5.84±0.57b 6.23±0.50b质地7.79±0.66a 7.46±0.29a 7.52±0.32a外形7.94±0.54a 5.86±0.54b 5.01±0.66c综合评分7.72±0.38a 5.86±0.75b 5.69±0.35b

由表2 可知，外形得分从高到低依次为真空冷冻干燥>真空干燥>热泵干燥（P<0.05），表明真空冷冻干燥方法处理‘丰花’玫瑰其外形最接近鲜花，外形评分较高；在色泽、气味、综合评分方面，真空冷冻干燥方法处理下的‘丰花’玫瑰评分均显著高于真空干燥和热泵干燥（P<0.05），表明采用真空冷冻干燥方法干燥‘丰花’玫瑰能较好地保持其色泽、气味，感官综合评分较高。

2.3 不同干燥方法对‘丰花’玫瑰营养成分的影响

2.3.1 不同干燥方法对‘丰花’玫瑰蛋白质、脂肪含量的影响

不同干燥方法对‘丰花’玫瑰蛋白质、脂肪含量的影响见图3。

图3 不同干燥方法处理下的‘丰花’玫瑰蛋白质、脂肪含量
Fig.3 Protein and fat contents of R.rugosa'Feng Hua'under different drying methods

不同字母表示不同处理之间差异显著（P<0.05）。

由图3 可知，‘丰花’玫瑰的蛋白质、脂肪含量在不同干燥方法处理下均有明显差异，其中，蛋白质含量在真空冷冻干燥处理下最高，真空干燥处理下最低；而脂肪含量则在真空干燥处理下最高，真空冷冻干燥和热泵干燥下较低，且二者没有显著性差异，表明不同干燥方法处理对‘丰花’玫瑰的蛋白质和脂肪含量影响不同，真空冷冻干燥处理下蛋白质损失最少，而真空干燥处理最有利于脂肪的保留。

2.3.2 不同干燥方法对‘丰花’玫瑰水溶性维生素含量的影响

水溶性维生素主要包括维生素B12、维生素C、烟酸等，其对维持人体的正常生命活动极为重要[19]。不同干燥方法对‘丰花’玫瑰水溶性维生素含量的影响见表3。

表3 不同干燥方法下的‘丰花’玫瑰水溶性维生素含量比较
Table 3 Comparison of water-soluble vitamin content of R.rugosa'Feng Hua'under different drying methods

注：同列不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。

项目真空冷冻干燥真空干燥热泵干燥维生素B12 含量/（μg/g）0.310±0.020a烟酸含量/（mg/100 g）0.950±0.070a维生素C 含量/（mg/100 g）315.700±5.556a 0.120±0.026b未检出1.030±0.147a 0.983±0.176a 10.733±0.153b未检出

由表3 可知，‘丰花’玫瑰维生素B12 含量在真空冷冻干燥处理下显著高于真空干燥处理（P<0.05），在热泵干燥处理下未检出维生素B12，表明热泵干燥处理下维生素B12 损失较大，真空冷冻干燥处理最有利于维生素B12 的保留。‘丰花’玫瑰在3 种干燥方法下均能检出烟酸，但不具有显著性差异，表明3 种干燥方法对烟酸含量没有明显的影响。‘丰花’玫瑰维生素C 含量在真空冷冻干燥处理下显著高于真空干燥处理（P<0.05），其原因可能是维生素C 对光、氧、热等因素非常敏感，真空冷冻干燥处理为真空低温环境，对维生素C的破坏性较小，且处于低氧分压、低温环境下，抗坏血酸氧化酶的活性较低，不易发生酶促氧化反应，使维生素C 能较好地保存下来，但其在热泵干燥处理下未检出，表明热泵干燥处理后维生素C 损失较大，可能是因为维生素C 的敏感性，热泵干燥处理过程长且温度较高，维生素C 易被氧化而被破坏，从而造成损失[10，20]。

2.3.3 不同干燥方法对‘丰花’玫瑰有机酸含量的影响

酒石酸、苹果酸以及富马酸均为有机酸类成分，有机酸既是营养物质，又是食品中的呈味物质[21]。不同干燥方法对‘丰花’玫瑰有机酸含量的影响见表4。

表4 不同干燥方法处理下的‘丰花’玫瑰有机酸含量比较
Table 4 Comparison of organic acid content of R.rugosa'Feng Hua'under different drying methods g/kg

注：同列不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。

富马酸含量0.31±0.01a 0.20±0.01b 0.10±0.00c项目真空冷冻干燥真空干燥热泵干燥酒石酸含量0.76±0.06a 0.41±0.11b未检出苹果酸含量9.74±0.05a 3.61±0.08b 3.79±0.17b

从表4 可知，‘丰花’玫瑰所含有的有机酸种类为酒石酸、苹果酸以及富马酸，其中以苹果酸含量最高；真空冷冻干燥处理下有机酸含量显著高于其他两种干燥方法（P<0.05）。其中，酒石酸和富马酸含量在热泵干燥处理下最低，表明热泵干燥对有机酸损失的影响较大。

2.4 不同干燥方法对‘丰花’玫瑰活性成分的影响

多糖是玫瑰花活性成分之一，具有抗氧化、抗衰老、保湿等生物活性[2，22]，而其含有活性成分黄酮具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤等药理作用[23-24]。不同干燥方法对‘丰花’玫瑰活性成分的影响见图4。

图4 不同干燥方法处理下的‘丰花’玫瑰活性成分含量
Fig.4 Active ingredient contents of R.rugosa'Feng Hua'under different drying methods

不同字母表示不同处理之间差异显著（P<0.05）。

从图4 可知，‘丰花’玫瑰可溶性多糖、总黄酮含量均为真空冷冻干燥和热泵干燥处理显著高于真空干燥处理（P<0.05），而真空冷冻干燥与热泵干燥处理没有显著差异（P>0.05），其原因可能是干燥方法不同，可溶性多糖降解程度不同[10]。

酚类物质也是玫瑰花活性成分之一，具有抗氧化和抗紫外线作用[25]，‘丰花’玫瑰总酚含量在热泵干燥处理下显著高于另外2 种干燥方法（P<0.05），可能是因为热泵干燥与真空干燥相比干燥时间更长，且与真空冷冻干燥相比，热泵干燥过程中具有较高的温度，长时间高温处理会促进干燥物料中游离态酚类物质增加[26]，因此，热泵干燥处理过程一定程度上提高了干燥‘丰花’玫瑰的总酚含量。

‘丰花’玫瑰原花青素含量在不同干燥方法处理下从高到底排序为真空冷冻干燥>真空干燥>热泵干燥，且具有显著差异（P<0.05）。其原因可能是由于原花青素对热、光、酶和氧气较为敏感[27]，其容易被氧化、分解，干燥时间越长或干燥温度越高，原花青素分解的越多，真空冷冻干燥是冻干，真空环境下温度低，因此原花青素含量最高，而真空干燥虽然温度较高，但其处于真空环境下，不易氧化，因此，原花青素含量比热泵干燥高。

3 讨论与结论

干燥是保存农产品最重要和最简单的方法，水是某些生化反应和细菌生长的必需物质，干燥失水使细菌增殖减少，提高了食品在室温下的储存性，但是不同的干燥方法可能导致营养成分的降解程度不同，并对干燥物料的物理品质造成损害[6，28]。因此，为提高干燥物料的品质，选择合适的干燥工艺至关重要。本研究考察了真空冷冻干燥、真空干燥、热泵干燥3 种干燥方法对‘丰花’玫瑰品质的影响。真空冷冻干燥是直接在低温真空环境中对物料进行干燥，在干燥过程隔绝氧气和高温，能较好地保持物料的色、香、味、形和营养成分[29]；真空干燥是在真空环境下对物料进行干燥的干燥方法，其具有隔绝氧气、防止有效成分氧化的特点；热泵干燥是利用逆卡诺原理进行物料干燥，具有省电、节能、环保、干燥物料品质好等的特点[9]。

收缩率越低，与干燥前物料差距越小，干燥产品物理品质最高。本研究发现，‘丰花’玫瑰的收缩率以真空冷冻干燥处理下最低，表明此干燥方法处理下的干燥‘丰花’玫瑰最接近干燥前的外形和尺寸，物理品质最高。‘丰花’玫瑰可以作为玫瑰花茶饮用，市场上也有销售，因此，其商业品质也是考察其干燥方法的一个要素。作为商品，其外观、色泽也较为重要，干燥后能最大程度保持原有的颜色，对提高其商品价值具有重要意义，而花茶色泽受干燥影响较大。本研究对3 种干燥方法处理的‘丰花’玫瑰进行感官品质评价，结果表明，干燥‘丰花’玫瑰的感官品质综合评分以真空冷冻干燥得分最高，表明真空冷冻干燥能最大程度地保持玫瑰花冠的颜色和形状，其感官品质最佳。

干燥‘丰花’玫瑰的营养品质也非常重要，是衡量其营养价值和生物活性价值的核心。本研究结果表明，3 种干燥方法对‘丰花’玫瑰的营养成分和活性成分含量均有不同程度的影响，在真空冷冻干燥处理下，其营养成分（蛋白质、维生素B12、维生素C、酒石酸、苹果酸、富马酸）含量和活性成分（可溶性多糖、总黄酮、原花青素）含量均为最高，脂肪含量和总酚含量较高，烟酸含量则在3 种干燥方法下没有显著性差异；在真空干燥处理下，脂肪含量最高，而热泵干燥处理下总酚含量最高。

综上，3 种干燥方法对‘丰花’玫瑰的色泽、营养成分和活性成分含量具有不同影响，其收缩率和感官品质综合评分为真空冷冻干燥处理较好，真空冷冻干燥可使‘丰花’玫瑰含有的营养成分（蛋白质、维生素B12、维生素C、酒石酸、苹果酸、富马酸）和活性成分（可溶性多糖、总黄酮、原花青素）具有较高的保存率。因此，真空冷冻干燥处理下‘丰花’玫瑰品质最佳，从感官品质、营养品质来说，其为首选的干燥方法。未来应继续研究预处理后进行干燥对玫瑰花品质的影响，并综合考虑不同干燥方法的干燥效率，以期得到既能提高干燥效率，又能维持产品品质的最佳干燥方法。

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