玫瑰花渣的再利用研究进展

2016-03-28 13:36张雪喜张志国齐鲁工业大学食品科学与工程学院山东济南250353
农产品加工 2016年4期
关键词:再利用研究进展

张雪喜,孙 迪,田 鑫,张志国(齐鲁工业大学食品科学与工程学院,山东济南 250353)



玫瑰花渣的再利用研究进展

张雪喜,孙迪,田鑫,*张志国
(齐鲁工业大学食品科学与工程学院,山东济南250353)

摘要:玫瑰花渣是从玫瑰花中提取玫瑰精油时产生的废弃物,但其具有很高的再利用价值,如提取利用类黄酮、色素、多糖和膳食纤维等。近年来,对玫瑰花渣的利用成为当今的研究热点。基于此现状,通过综述玫瑰花渣的再利用研究进展,以期为今后的进一步研究提供参考。

关键词:玫瑰花渣;再利用;研究进展

0 引言

玫瑰(Rosa rugosa)为蔷薇科蔷薇属的多年生常绿或落叶灌木,在世界范围内种植广泛[1]。我国是玫瑰种植大国之一,拥有丰富的玫瑰资源,共有200多个蔷薇属中的95种之多[2]。我国主栽玫瑰品种为丰花玫瑰、苦水玫瑰等品种,主要分布于山东平阴、甘肃永登等地,栽培总面积7 000 hm2左右[3]。玫瑰花中含有精油和色素,从玫瑰花中提取的精油和色素具有很多优点。除此之外,玫瑰花是一种营养成分非常丰富的天然原料,其中含有多种微量元素、膳食纤维和人体必需氨基酸等营养成分[4]。丰富的玫瑰资源和高利用价值,使得我国的玫瑰产业发展前景广阔。

玫瑰精油是玫瑰的主要加工产品之一,具有香气柔和、优雅、细腻的特点,同时还有美容养颜的功效,素有“液体黄金”之美誉。如今,国外的玫瑰资源利用也是以提取玫瑰精油为主[5]。纵观国内外,玫瑰精油多采用水蒸气蒸馏法进行提取,得率非常低,约在0.25‰~0.3‰[6-7]。因此,玫瑰精油的生产只是将玫瑰花的香气等可挥发性成分提取出来,从而产生大量的玫瑰花渣。从前期的基础研究中可以得知,玫瑰花渣中营养成分和功效成分十分丰富,因此玫瑰花渣具有很高的再利用价值。但在工厂的实际生产中,这些玫瑰花渣大多作为废弃物扔掉或烧掉。这不仅污染了环境,同时也是对玫瑰花渣资源的一种浪费[8]。目前,国内外对于玫瑰花的研究比较广泛,但对玫瑰花渣的研究较少,且大多停留在理论研究阶段。本文对玫瑰花渣再利用的研究现状做一综述,力求今后的研究工作实现在基础理论上向实际生产应用的突破。

1 玫瑰花渣成分分析

玫瑰花渣包括提取精油后的残渣,玫瑰精油的生产,仅仅是利用了玫瑰的香气等挥发性成分,而其他(诸如蛋白质、矿物质等)非挥发性成分都留在了花渣中,营养成分突出[9],具有很高的再利用价值。尉芹等人[10]分析了玫瑰花渣中所含的营养成分,结果显示其糖含量为29.5%,其中可溶性糖为8.8%;氨基酸总量为10.205%,包含了8种人体必需氨基酸;还含有VC,VE,β-胡萝卜素及Ca,Fe,Mn等多种矿物质元素。

樊筑君等人[11-12]对水蒸汽蒸馏法提取精油后的玫瑰花渣成分进行了分析,其中葡萄糖含量18.33%,淀粉含量21.75%,粗脂肪含量3.09%,粗蛋白含量12.40%,粗纤维含量21.28%。谢秋涛[13]测定提油提色素后的玫瑰花渣中膳食纤维总相对含量为35.9%,其中非水溶性纤维的相对含量为32.9%,水溶性纤维的相对含量为3.0%。尉芹等人[10]在玫瑰花渣成分分析研究中发现,其含有蛋白质、糖、黄酮(花色素、槲皮素)、有机酸、生物碱、鞣质、酚类等多种成分,不含蒽醌、皂苷、强心苷。黄酮类成分含量在废水中的含量也很高,对其中的黄酮类成分进行测定其总黄酮的含量为8.17%。石双妮[14]对提取玫瑰花精油后的提取液成分进行测定,并对其抗氧化功效进行了评价,可知提取液中成分丰富,抗氧化功效较强,提取液的再利用价值较高。此外,提油后玫瑰花渣中的色素也是很好的开发资源,有待进一步开发利用。

2 类黄酮

黄酮类化合物具有多种生物活性,对缺血性脑损伤有保护作用,具有抗肿瘤活性,并且具有较强的抗氧化自由基作用。此外,使用黄酮类化合物可以保肝活性、抗炎镇痛[15-16]。黄酮类化合物的提取方法有水提取法、有机溶剂提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、超临界二氧化碳提取法等[17]。黄酮类化合物的提取方法已经比较成熟,只是在应用于实际生产或试验中时,需要根据实际原料的不同进行相应的调整改进。

国内的玫瑰花加工产业主要集中在玫瑰精油的提取等方面,从玫瑰花渣中提取抗氧化等活性成分的实际应用报导较少[18]。但经研究,玫瑰花渣中总黄酮含量较高,从玫瑰花渣中提取类黄酮具有很大的开发利用价值,黄酮类化合物提取工艺较为成熟。

基于此现状,从玫瑰花渣中提取黄酮类化合物时应该更加侧重于研究成果在生产实际中应用方面的问题。谢琼等人[19]对玫瑰花和玫瑰花渣中黄酮类化合物的含量进行了研究,结果表明玫瑰花渣中的总黄酮含量只是略低于玫瑰花中的含量。

冯作山等人[20]对玫瑰花渣中抗氧化成分的提取工艺进行了研究,以乙醇为提取溶剂,通过正交试验优选出最佳提取条件为75%乙醇,提取时间2 h,料液比1∶10,提取温度40℃;并通过DPPH法对玫瑰花和玫瑰花渣抗氧化效果进行了研究,结果表明玫瑰花的DPPH自由基清除率和玫瑰花渣相差不大,抗氧化效果相当,是一种抗氧化成分含量丰富的天然原料,具有广阔的开发前景和重要的开发价值。

张佳婵等人[21]采用乙醇提取法提取玫瑰花和玫瑰花渣中的黄酮类物质,并制得黄酮冻干粉。郭英等人[22]将双水相萃取技术和超声波技术耦合用于玫瑰花渣中总黄酮的提取,总黄酮平均得率为3.42%。

3 色素

提取精油后的玫瑰花渣中含有大量的玫瑰花色素,玫瑰花色素易溶于水,是一种优良的天然色素,将其用于食品中有效地弥补了化学合成色素的缺点。因此,从玫瑰花渣中提取玫瑰花色素也是较好的利用方法。周学森[23]对苦水玫瑰花渣进行了色素的提取,得到了较多品质优良的玫瑰花色素。近年来,人们对健康食品的重视,由于人工合成色素多具有不同程度的毒性,会给人们带来一定的健康隐患,使得对天然色素的研究成为近期的研究热点。因此,将玫瑰花渣应用于天然玫瑰花色素提取产业之中也有很大的发展前景。

4 多糖

多糖主要从植物、藻类及微生物或其分泌物中提取分离得到,是一种极性极大的大分子化合物,具有提高免疫力等多种生物活性。玫瑰花渣中的总糖含量高达29.5%,玫瑰花渣经热水浸提、真空抽滤浓缩、酒精沉淀可得到玫瑰花多糖[24]。马猛华等人[25]对玫瑰花渣中的多糖含量进行了测定,结果显示,玫瑰花渣中多糖含量为1.20%。陈东明[26]对玫瑰及多糖多酚的超声辅助提取工艺进行了研究,并得出了超声波提取多糖的方法可以用于玫瑰花渣中多糖提取的结论。此外,还可以将微波辅助提取多糖的方法应用于玫瑰花渣的多糖提取上,以达到提高多糖提取率、降低能耗的目的。

5 膳食纤维

膳食纤维被营养学誉为“第七营养素”,在日常生活中食用膳食纤维可以改善便秘、促进肠道蠕动、利于减肥,可以有效地预防结肠癌和直肠癌,同时还可以促进钙质吸收并有降低血脂、预防冠心病之效。因此,作为营养学的“第七营养素”,膳食纤维深得消费者的青睐。由于膳食纤维主要来源于植物组织,玫瑰花中含有较多的膳食纤维成分。而在提取玫瑰精油的过程中,其所含的膳食纤维几乎未减少,大部分的膳食纤维仍然残留于玫瑰花渣之中。因此,玫瑰花渣中膳食纤维的生产利用及研究具有很大的空间。

谢秋涛在研究中将玫瑰花渣加入饼干中制得高纤玫瑰花渣饼干,口感及营养方面均令人满意。这表明了将玫瑰花渣作为一种膳食纤维资源加以利用是可行的,需要在实验室条件的研究基础上加以优化,进一步应用到生产实际中。

6 玫瑰花渣的其他利用研究

除了上述将玫瑰花渣进行提取利用之外,对玫瑰花渣来说还有多种利用方式,如将玫瑰花渣添加入饲料中提升其营养、制成玫瑰花渣功能饮料、替代部分面粉制成高纤玫瑰花渣饼干等。这些利用方式较之提取成分而言,更加方便且更加适于投入生产。樊筑君等人[27]将玫瑰花渣加入饲料饲喂产蛋母鸡,得到蛋鸡产蛋力有提高趋势的结果,并总结出在产蛋后期的蛋鸡饲料中添加少量的玫瑰花渣是有益的初步结论,但其他影响结果仍需深入研究。石双妮以澄清处理之后的玫瑰花渣废液制成玫瑰花渣功能饮料,通过成品的口感、贮藏稳定性等指标,评价该饮料的研制是否成功,最终得到比较令人满意的成品。在玫瑰花渣中膳食纤维的利用中,谢秋涛制得的高纤玫瑰花渣饼干也比较适宜于投入生产。此外,从玫瑰花渣中进一步提取玫瑰精油也是可行的。平阴县玫瑰研究所将新鲜的玫瑰花渣经离心脱水后,用有机溶剂浸提经浓缩纯化得到的浓缩液,然后用分子蒸馏分离将玫瑰花渣中残留的玫瑰精油提取出来,经研究得到了稳定的提取工艺参数,此法提高了原料的利用率并减少了玫瑰花渣的浪费[28]。

7玫瑰花渣的再利用前景

玫瑰花渣再利用的研究,目前还未见相关国外报道,国内的研究报道主要集中在玫瑰花渣营养成分分析及提取分离等方面,但对玫瑰花渣的具体应用研究报道较少。从近年来的研究中可知,对玫瑰花渣的基础成分研究已经小有成果,但对研究成果的应用则极少。可见,玫瑰花渣最大的发展前景就是实现研究成果的应用,只有研究成果得到应用才能获得研究动力,以进行更深层次的研究。另外,只有将研究成果应用到生产实际中,使玫瑰花渣得到综合利用,才能实现环境效益、社会效益、经济效益的统一。

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Research Progress in the Comprehensive Utilization of Rose Dregs

ZHANG Xuexi,SUN Di,TIAN Xin,*ZHANG Zhiguo
(School of Food Science and Engineering,Qilu University of Technology,Ji'nan,Shandong 250353,China)

Abstract:Roses dregs is rose waste which is caused by extracting rose oil from the rose.It has high value of comprehensive utilization,such as extraction and utilization of flavonoids,pigments,polysaccharides and dietary fiber,etc.In recent years,the use of rose dregs become the focus research.Base on present situation,this paper summarizs research progress on roses dregs,so as to provide reference for further research in the future.

Key words:rose dregs;comprehensive utilization;research progress

中图分类号:S685.12

文献标志码:A

doi:10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.02.048

文章编号:1671-9646(2016)02b-0064-03

收稿日期:2015-12-15

作者简介:张雪喜(1991—),女,硕士,研究方向为食品科学与工程。

*通讯作者:张志国(1974—),男,博士,副教授,研究方向为食品科学与工程。

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