玫瑰酵素:玫瑰的价值不仅只是好看,还有……
玫瑰是蔷薇科蔷薇属植物,目前登记的品种有3万个,众多颜色中以红玫瑰最为常见,不仅在园艺领域有着观赏价值,在食品和护肤品行业也有着重要的开发利用价值。
玫 瑰
玫瑰花的食用历史久远,在国内外均有记载,上世纪90年代国外已开始食用玫瑰花。云南昆明作为中国第一鲜切花基地,早已实现食用性玫瑰的规模化种植。由于云南“食花”的传统基础,决定了食用玫瑰在食品加工行业中的广泛应用,一些本土驰名的食品企业将鲜花饼(玫瑰花作馅料),玫瑰花酱等作为主打产品,获得了利润和口碑的双丰收。与此同时,某些生物公司为求产品多元化,致力于提取玫瑰天然色素、花青素等物质并将其应用于保健品开发。由此可见,玫瑰在传统食品及功能性食品领域都有着巨大的开发利用价值。
玫瑰的主要功能物质
酚类化合物
酚类化合物通过提供氢原子而破坏自由基链,从而达到抗氧化作用。原花青素是玫瑰酚类化合物中的典型代表,被誉为天然抗氧化剂,其清除自由基能力高于VE(50倍)和VC(20倍)。目前市售原花青素相关保健品多以葡萄籽为原料,且以胶囊剂和片剂居多,主要通过胶囊的外壳和片剂外部的薄膜包衣隔绝氧气而达到保护原花青素的目的。
徐洁等采用微波辅助提取法,并结合响应面试验优化出玫瑰原花青素的最佳工艺为微波温度61℃及微波时间44s,此条件下鲜花中原花青素提取量为100.81mg/g。不同原料中的原花青素提取量见表1,测定方法均采用紫外-可见分光光度法,表1可知玫瑰花中原花青素提取量较高,由此推测,从玫瑰中提取原花青素并将其作为天然抗氧化剂应用于食品及保健品中有着很好的研究价值。
表1 不同原料中原花青素的提取量
黄酮类化合物
黄酮类化合物不仅具有抗氧化性能,还具有抑菌活性。Baydar等在新鲜玫瑰花中提取得到的黄烷醇含量为(29.76 ± 1.34) mg/g(儿茶酸作标准品)、黄酮醇含量为(56.81 ± 2.42)mg/g(芦丁作标准品)。Schmitzer等的研究发现,山奈酚和槲皮素是玫瑰黄酮类化合物中最常见的两种。从黄酮总量来看,何效平等实验得出玫瑰花瓣总黄酮提取率为4.06%,而闫旭宇等采用超声辅助法在银杏叶中提取到的黄酮得率为3.85%,由此可知,玫瑰黄酮得率与银杏相接近,将其提取纯化后作为天然抑菌剂应用于食品加工中有很好的发展前景。
玫瑰多糖
多糖类高分子化合物同样具有抗氧化活性,且具有调节机体免疫的作用。玫瑰中同样含有此类化合物,常采用苯酚-硫酸法测定其含量,梁启超等采用响应面法得出玫瑰花多糖得率为1.46%,而姜曼采用微波辅助法得出玫瑰花多糖得率为2.16%,其相对含量略低于黄酮和酚类化合物。综合可知,玫瑰多糖虽然含量相对较低,但其成分有很好的免疫调节功能,这为玫瑰精油提取后副产物的深化利用提供了新思路。
香气挥发性成分
玫瑰花香气宜人,富含不同类型的挥发性成分,因此赋予玫瑰食品特殊的感官品质。其种类和含量受玫瑰品种、花期、种地等多因素影响而存在较大差异,目前较为成熟的检测分析方法是顶空固相萃取-气相色谱-质谱连用。具体的香气采集和分析手段,以及挥发性成分组成见表2。
表2 不同学者对各品种玫瑰挥发性成分分析汇总
由表2可知,虽然不同品种玫瑰的挥发性物质组成存在较大差异,但主要的挥发性成分均为醇类、酯类、萜烯类、醛类等,其中苯乙醇、香茅醇、香叶醇的含量最高。玫瑰酒、玫瑰醋等的产品正是利用玫瑰丰富的芳香性物质。除了传统的食品及保健品行业,玫瑰挥发性芳香物质在医学临床领域的研究与应用有很好的研究价值
玫瑰的生物学功效
抗氧化活性
玫瑰花中富含酚类、黄酮类及多糖类化合物,因此具有良好的清除自由基功效。多方研究表明,丰富的天然化合物赋予玫瑰较强的抗氧化活性,从而达到抗衰老功效,因此被广泛应用于保健品行业中,其产品的多元化开发和在医学领域的进一步应用有着很好的研究价值。
抗胆碱酯酶活性
乙酰胆碱酯酶(AChE)和丁酰胆碱酯酶(BChE)是导致阿尔茨海默症(老年痴呆症)的两种关键性的酶,而胆碱酯酶抑制剂能够有效缓和或调节该并症。玫瑰具有较强的抑制胆碱酯酶活性,Senol等通过实验发现,苯乙醇、香茅醇及香叶醇作为玫瑰精油的主要香气成分,均具有不同程度的抗胆碱酯酶活性,且苯乙醇展现出了最强的抗AChE和抗BChE活性,这一现象预示着玫瑰挥发性成分在提高记忆力、预防老年痴呆方面的特殊功效,而其机制需进一步体内实验和细胞模型实验加以阐明。
抑菌功效
玫瑰中的醇类物质、花色苷及醇提物等同样赋予其抑菌的功效。Yi等的研究发现,经分子蒸馏处理后玫瑰精油中的芳樟醇、苯乙醇、β-香茅醇和香叶醇展现出了较强的抗菌活性。Park等发现,白玫瑰花瓣的乙醇及丁醇提取物均对多数细菌和真菌有抑制生长的作用,其中对幽门螺杆菌的作用最为明显,而幽门螺杆菌是引起慢性溃疡的主因之一,因此推断玫瑰醇提物是消除幽门螺杆菌的好选择,而具体的抑菌机制主要归功于酚类、黄酮类化合物。
免疫调节功能
玫瑰的免疫调节功能主要来自多糖化合物,Wu等实验发现,在苦水玫瑰蒸馏废弃物中检测并分离出的多糖化合物WSRP-1b的免疫调节活性主要通过增强巨噬细胞的吞噬作用和增加活性氧及细胞因子的方式来实现。Slavov等在大马士革玫瑰废弃花瓣中检测到多糖化合物RP-1,其中起到免疫调节的主要成分是果胶多糖以及阿拉伯-3,6-半乳聚糖,其免疫调节机理同样也是增强巨噬细胞的吞噬作用。综上可知,玫瑰的免疫调节功能赋予其更大的保健品开发价值。
降血糖
玫瑰中的多酚及多糖提取物具有一定降血糖作用。Liu等的研究发现,玫瑰多酚提取物有很好的抑制α-葡萄糖苷酶的活性,且在糖尿病小鼠的肝脏内表现出很好的抗氧化活性,不仅如此,此提取物能显著降低空腹血糖值并改善胰岛素敏感度、口服葡萄糖耐量以及血脂,从而达到降低2-型糖尿病小鼠血糖的功效。Wu等的最新研究发现,从玫瑰蒸馏废弃物中分离纯化出的多糖化合物WSRP-2a和WSRP-2b均对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性有较强的抑制作用。这些最新发现虽有待进行进一步的机理研究,但为新型降糖药物的研制提供了新思路。
玫瑰的加工应用
糖制品
玫瑰糖制品目前最常见的就是玫瑰花酱、玫瑰花复配果酱等制品。而关键的玫瑰酱的酱制工艺主要有熬制(浓缩)和发酵两种,熬制即加糖加酸熬煮浓缩,在果酱制作中最为常见,而发酵型玫瑰酱主要的区别在于,在调配以后直接进行室温装罐厌氧发酵(无需添加菌种),发酵时间7~30d不等。两种酱制工艺制作的产品的感官对比需进一步完善。
乳制品
目前国内商超有少量玫瑰风味酸奶售卖,以搅拌型酸奶居多。关于玫瑰乳制品的产品开发也较多,玫瑰的加入使乳制品增添玫瑰特殊香气,既丰富了口感,又实现了产品多元化,值得进一步推广。
酿造酒
玫瑰酒历史悠久,主要有浸提酒、发酵酒、蒸馏酒三大类,其主要区别在于,浸提酒以米酒,高粱酒等作为基酒,对玫瑰花进行浸提;发酵酒将玫瑰花浸提取汁,随后接种干酵母进行密封发酵;蒸馏酒将玫瑰花瓣与白酒封坛腌制后蒸馏、配制。酿制工艺不同,其风味、色泽均有较大差异。如今出现了许多玫瑰复合酒饮料的研发,均采用的是原料混合发酵工艺。此类创新酒的研制不仅能丰富酒的种类,也能满足消费者不断提升的感官需求,为酒产业的发展提供了新思路。
玫瑰酵素
玫瑰的饮料制品除玫瑰花饮料、玫瑰花茶之外,还有玫瑰酵素。
酵素富含多酚类、有机酸类、酶类等活性物质,具有良好的调节肠胃健康的功效,多采用酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等单一或混合菌种制备酵素。
莫大美等选用酵母菌(接种量1.99%,发酵时间9.13d)和乳酸菌(接种量1.27%,发酵时间10.98d)双菌种制备玫瑰酵素,并加白糖调味,最终得到一款SOD(超氧化物歧化酶)酶活性为245.3U/mL,且具玫瑰色泽与香气、轻微酒香、酸甜适中的液体饮料。而樊丹敏则采用酵母菌(添加量0.8%)和醋酸菌(添加量1%)进行复合发酵(28℃下发酵45d),同样加白糖调味,得到一款SOD酶活性为91.4U/mL、颜色深红、酸甜可口,且具特殊花香的酵素产品。
随着酵素的盛行,近年来越来越多的人开始制备玫瑰酵素,玫瑰花酵素颜色呈鲜红色、透亮,香气浓郁,滋味怡人,入口柔和,酸甜适宜,适于所有人群食用。
目前市售的玫瑰酵素产品,主要有固体饮料(粉末状)和液体饮料两种。
为了扩大玫瑰酵素在食品领域的进一步应用,还需克服各类难题,比如研究玫瑰的活性成分和作用机制、利用高新分离技术提高功能成分的纯度和产量并保证安全无毒、如何创新玫瑰食品的种类并投入市场,均为值得探究的议题,对玫瑰价值的提升有着重要意义。