玫瑰茄花萼生理活性成分及其開發利用研究進展

李玉珠，杜木英,2,3*，何瑞，王雪婷

(1.西南大學 食品科學學院，重慶 400715；2.西南大學 食品科學學院 國家食品科學與工程實驗教學示范中心，重慶 400715；3.重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715)

玫瑰茄花萼生理活性成分及其開發利用研究進展

李玉珠1，杜木英1,2,3*，何瑞1，王雪婷1

(1.西南大學 食品科學學院，重慶 400715；2.西南大學 食品科學學院 國家食品科學與工程實驗教學示范中心，重慶 400715；3.重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715)

綜述了玫瑰茄花萼的營養成分、功能成分以及在食品中的應用，著重闡述了玫瑰茄花色苷的提取純化工藝，為玫瑰茄資源的開發提供理論依據。

玫瑰茄花萼；生理活性成分；花色苷；食品開發

玫瑰茄(HibiscussabdariffaLinn.)，是錦葵科木槿屬一年生草本植物,又名山琉、洛神花、芙蓉煎。在全世界，玫瑰茄的種類有500多種，但至今被發掘出具有較大經濟利用價值的有2種[1]：H.Sabdariffavar.AltissimaWester和H.Sabdariffavar.Sabdariffa，后者又包含4個亞種，分別是bhagalpuriensis，intermedius，albus，rubber。玫瑰茄2004年被衛生部和衛計委列入新食品原料名單[2]，是一種藥食兩用的植物。玫瑰茄的保健和藥用價值主要來自于花萼，其含有豐富的營養成分和花青素、木槿酸、多酚以及多糖等生物活性物質。許多國外的報道表明[3-10]：玫瑰茄花萼具有利尿、抗氧化、抗癌、降血壓、血脂、血糖等保健功能。由于玫瑰茄花萼顏色鮮亮、營養豐富、功能獨特，近幾年來受到人們越來越多的關注，對玫瑰茄資源的開發和利用成為研究的熱點。許多以玫瑰茄花萼為調味料或原料的食品紛紛涌現，特別是玫瑰茄紅色素，是一種天然的食用色素，已經被作為一種食品著色劑添加劑廣泛應用于食品中。目前玫瑰茄在臺灣、廣西、廣東、福建均有分布，在云南南部具有相當的規模[11]。

1 玫瑰茄花萼營養成分

玫瑰茄花萼中含有豐富的蛋白質、維生素、碳水化合物、纖維等營養成分。據文獻報道[12]，玫瑰茄干花萼中含有纖維11%、蛋白質3.5%～7.9%、還原糖16%、灰分12%、其他非含氮物質25%。此外，玫瑰茄花萼中還富含鐵、鈣、鋅、錳等礦物質元素和多種必需氨基酸，李澤鴻等[13]對玫瑰茄花萼中的礦物質元素進行了測定，結果顯示玫瑰茄花萼中各常量元素含量為鈉0.051 mg/g，鉀0.112 mg/g，鈣10.536 mg/g，鎂5.714 mg/g，各微量元素含量鋅36.306 μg/g，鐵247.236 μg/g，錳194.098 μg/g，銅6.487 μg/g。玫瑰茄花萼中必需氨基酸含量[14，15]，見表1。

表1 玫瑰茄花萼中必需氨基酸的含量 mg/100 g

2 玫瑰茄花萼生理活性成分

2.1 花青素

玫瑰茄花青素，也叫玫瑰茄花色苷、玫瑰茄紅色素，是玫瑰茄花萼中富含的一種生理活性成分。玫瑰茄花萼顏色鮮亮，有研究表明[16]玫瑰茄干花萼中含有總花青素1%～1.5%，包括飛燕草素-3-葡萄糖苷、矢車菊素-3-葡萄糖苷、飛燕草素-3-接骨木二糖苷和矢車菊素-3-接骨木二糖苷四種花色苷，后兩者為主要著色成分[17]。玫瑰茄花萼是極其重要的天然色素資源，隨著合成色素越來越多的問題被發現，對玫瑰茄花青素的研究成為了熱點，主要包括提取、純化、定量以及穩定性等方面的研究。

2.1.1 玫瑰茄花青素的提取

提取工藝是研究玫瑰茄花青素生理活性、基本性質以及制備玫瑰茄紅色素的關鍵步驟。在研究其提取工藝時研究者常采用吸光度、提取率及含量作為評價指標?，F將各文獻中有關玫瑰茄花青素的提取工藝歸納如下，見表2。

表2 不同方法提取玫瑰茄花萼中的花青素

2.1.2 玫瑰茄花青素的純化

用上述方法初步提取的玫瑰茄花青素中通常含有大量雜質，色價偏低，穩定性受到嚴重的影響，因而需要進一步的分離純化。目前用于提純花青素類的方法主要有高速逆流色譜、紙色譜、柱層析、凝膠色譜、大孔樹脂吸附、硅膠柱色譜、C18反相色譜等。在純化時純度、色價、吸光度及含量常被作為玫瑰茄花青素純化工藝的評價指標。各文獻中常用于純化玫瑰茄花青素的方法歸納如下，見表3。

表3 不同方法純化玫瑰茄花萼中的花青素

2.1.3 玫瑰茄花青素含量的測定

在花青素苷類的各測定方法中，分光光度法和HPLC法效果最顯著。HPLC法依據花青素中各組分的聚合度不同來測定，聚合度越高，在C18柱上吸附得越牢固，出峰時間越晚[28]，其有著較高的準確性，但是需要多種花青素標準品，價格昂貴。而分光光度法不需要使用標準品，且具有足夠高的準確性[29]。pH-差示分光光度法是各文獻中測定玫瑰茄花青素總量的常用方法，其原理是在pH 1.0～4.5范圍內,吸光度僅與花青素苷的量成比例。這一方法在玫瑰茄花青素的測定中已經成熟，有試驗比較了用pH-差示分光光度法和HPLC測定的玫瑰茄花青素的總量，結果顯示兩者沒有顯著的差異[30]。

2.2 木槿酸

玫瑰茄花萼中有機酸含量高達15%～30%，主要有檸檬酸、木槿酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、蘋果酸、丙二酸等。其中較為特殊的一種酸是木槿酸，即(+)-別羥基檸檬酸[(+)-allo-hydroxycitric acid ]，是羥基檸檬酸的一種異構體。木槿酸是一種針形的結晶體,易溶于水和酒精,微溶于乙醚，具有強烈的吸濕性。通常玫瑰茄花萼中有機酸的主要成分被認為是檸檬酸和木槿酸，但也有文獻指出[31]：玫瑰茄花萼中的有機酸主要為草酸和琥珀酸，且含量占到總酸含量的75%以上。因而關于玫瑰茄花萼中有機酸的種類及其含量還需要做進一步的分析和確定。木槿酸被認為對高血壓、動脈硬化、心臟病等疾病有一定的療效。Hansawasdi等[32]的研究發現：玫瑰茄花萼的甲醇水提物對豬胰腺中的α-淀粉酶有很好的抑制作用，并通過分離純化得到了提取物中的活性物質——木槿酸，其結構見圖1。目前對木槿酸的研究還不多，其測定方法、生理活性和臨床療效還有待研究。

圖1 木槿酸結構圖

注：左為木槿酸6-酯化合物，右為木槿酸。

2.3 多酚類化合物

多酚類物質也是玫瑰茄花萼中的一種生理活性成分，具有顯著的抗氧化作用，其含量常被用作玫瑰茄浸提工藝的一個評價指標。現階段對玫瑰茄多酚的研究還主要集中在提取工藝及其抗氧化作用上。李升鋒等[33]的研究表明：玫瑰茄多酚的提取率與提取溶劑、提取時間、提取溫度和料液比有關，并且它們對玫瑰茄多酚提取率的影響程度依次減小，他的研究結果顯示在提取條件為濃度40%，料液比1∶20，溫度75 ℃，時間1.5 h下多酚的提取率可達1.22%。而玫瑰茄多酚的抗氧化效果則與提取溶劑的種類有關，劉雨瀟等[34]研究了不同有機溶劑對多酚的提取效果，他以40%乙醇為溶劑，料液比為1∶20，溫度有75 ℃，時間1.5 h，所得濾液為粗提物，然后用等體積石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇在相同條件下進行提取，結果顯示不同溶劑提取的濾液中玫瑰茄多酚的抗氧化效果為石油醚萃取物<氯仿萃取物<乙酸乙酯萃取物<正丁醇萃取物<醇提物。

2.4 玫瑰茄多糖

王銳等[35]用水浸醇析法提取了玫瑰茄花萼中的粗多糖，并研究了玫瑰茄粗多糖對DPPH自由基的清除能力，結果顯示：玫瑰茄粗多糖在濃度0.551～2.150 mg/mL范圍內時，其質量濃度與清除率之間呈線性關系。且當濃度為2.150 mg/mL時，清除率可達98.43%，表明玫瑰茄多糖有很強的抗氧化能力。目前，有關玫瑰茄多糖的研究鮮有報道。玫瑰茄多糖的提取工藝以及抗氧化特性還有待進一步的研究。

3 玫瑰茄花萼的開發與利用

玫瑰茄花萼具有很好的營養保健功能和藥用價值，并且色、香、味倶佳,其花萼還可入藥，是許多中藥的組成成分，在飲料、食品和醫藥行業具有很好的發展前景。以玫瑰茄花萼為調味料加入到食品中，不僅可以改善食品的顏色和口感，還能賦予食品一定的保健功能，目前這類食品有玫瑰茄酸奶、玫瑰茄果酒、玫瑰茄糖果等。而以玫瑰茄花萼為原料可以加工成果醬、蜜餞、飲料等。

3.1 玫瑰茄紅色素

顏色作為食品評價的一個重要指標，影響著消費者對食品的偏愛及最終選擇。然而，食品在加工和貯藏的過程中往往會發生褪色和變色現象，或者某些食品原料本身就缺少誘人的色澤。玫瑰茄紅色素是一種天然的色素，具有安全、純天然、顏色鮮亮的特點，符合消費者追求天然、回歸自然的消費觀念。我國已經允許在食品中添加玫瑰茄紅色素。研究表明[36]：玫瑰茄紅色素在酸性條件下較穩定，當pH> 6.33時就開始變色，故用玫瑰紅色素著色時應避免與堿性物質接觸；其耐熱性差，著色時溫度應在60 ℃以下；玫瑰茄紅色素耐光性不好，所以玫瑰茄紅色素及其制品應盡量采用不透明包裝并避光儲存；Fe3+和Cu2+等金屬元素對其影響較大，而金屬離子Na+，Ca2+，Mg2+，Al3+對玫瑰茄花色素無不良影響，且能使其顏色增加。陳政介紹了一種玫瑰茄紅色素的制備工藝：玫瑰茄→挑選清洗→加熱酒精浸提過濾(料液比1∶10，70 ℃，3 h)→真空濃縮噴霧干燥(或冷凍干燥)→產品。該法制備的玫瑰茄紅色素顏色鮮亮，且簡單、經濟，便于推廣。目前已經用玫瑰茄紅色素著色的產品有玫瑰茄糖、玫瑰茄浸膏、玫瑰茄果凍等。

3.2 玫瑰茄醬

玫瑰茄花萼肉質鮮紅，是制作玫瑰茄醬很好的原料。用玫瑰茄花萼制作的果醬不僅顏色誘人，口感酸甜可口，還含有豐富的營養成分，在國外，玫瑰茄醬已經成為大眾喜愛的調味品。Ashaye等[37]研究了干花萼和新鮮花萼以及貯藏溫度對玫瑰茄果醬品質的影響，結果表明用新鮮花萼制作的玫瑰茄醬在低溫下貯藏含有較高的維生素C，品質更好。耿華[38]研究了制作玫瑰茄醬的方法，其配方如下：花泥5 kg、白砂糖5 kg、食鹽4 kg、海藻酸鈉10～20 g、苯甲酸鈉2～5 g，裝罐后在100 ℃下殺菌12 min。

3.3 玫瑰茄酸奶

將玫瑰茄花萼提取物作為一種調味料加入到酸奶中，不僅能提高酸奶的品質和口感，還能改善酸奶發酵的過程。Iwalokun和Shittu[39]發現：在酸奶發酵前加入玫瑰茄花萼的水提物，能夠縮短酸奶發酵的時間，他們指出：這是由于玫瑰茄花萼中含有的有機酸與發酵劑產生協同作用，加速了酸奶pH的降低，從而加速了蛋白質的凝聚。而Rasdhari等[40]的研究表明添加玫瑰茄花萼的水提物還能夠提高酸奶的抗氧化特性。馬井喜[41]將玫瑰茄花萼經蒸制、打漿、離心后，把濾液添加到牛奶中，依據酸奶的常規生產工藝進行發酵，得到了一款玫瑰茄酸奶，其最佳工藝條件為：接種量6%，玫瑰茄漿汁30%，白砂糖6%，發酵時間3.5 h。余萍等[42]將玫瑰茄粉用溫水溶解后加入到牛奶中發酵，配方為：牛奶100 g、玫瑰茄粉0.3 g、白砂糖8.0 g、穩定劑(結冷膠0.04 g、瓊脂0.04 g、刺槐豆膠0.02 g、變性淀粉0.5 g)。以上2種方法制得的酸奶顏色均勻、質地細膩、口味兼有純乳發酵的特有滋味和玫瑰茄特有的香氣。

3.4 玫瑰茄果酒

玫瑰茄花萼還可以與水果共同發酵釀制果酒，以改善果酒的顏色和口感，并提高果酒的營養價值。孫軍濤等[43]研究了玫瑰茄蘋果酒的制作方法，蘋果切塊后用0.04%維生素C和0.1%檸檬酸護色，打漿后取40 g蘋果汁，加入0.05%酵母、8 g蔗糖，28 ℃初步發酵6 h后取60 g玫瑰茄提取液混合發酵。釀制的玫瑰茄果酒呈玫瑰紅色，清亮透明，果香濃郁，酸甜爽口。肖更生等[44]以荔枝原汁、玫瑰茄浸提液、蘋果濃縮汁為原料研制了一款荔枝玫瑰茄復合保健果酒，其最佳生產工藝為：荔枝汁∶玫瑰茄∶蘋果汁的配比為8∶1∶1，糖度25%，接種量0.20 g/L，發酵溫度21 ℃，時間10～12天。

3.5 玫瑰茄飲料

玫瑰茄花萼除了可以作為添加劑、調味料加入到食品中，還可以用它作為原料生產飲料。毛立新等[45]研究了玫瑰茄飲料的制作工藝，將玫瑰茄干花萼浸提后(料液比1∶30，溫度75 ℃，時間120 min)，取浸提液30%，加入蔗糖7%、檸檬酸0.08%、蜂蜜2.0%。該配方制得的玫瑰茄飲料風味獨特，清涼可口，并且具有一定的保健功能。除玫瑰茄飲料外，以玫瑰茄花萼為原料的產品還有玫瑰茄茶、玫瑰茄制劑，玫瑰茄果脯等。

4 結語和展望

玫瑰茄作為一種藥食兩用的植物，具有很高的經濟利用價值。目前，國內對玫瑰茄花萼的研究主要集中在化學成分分析、玫瑰茄花青素及玫瑰茄產品的初加工技術上，對玫瑰茄花萼中其他功能成分如木槿酸、多糖等的研究還較少。而對其中多酚、黃酮等具有抗氧化作用的生物活性物質雖有報道，但是對其提取和純化工藝的研究較少。國外對玫瑰茄花萼的藥理研究已為玫瑰茄系列產品的開發打下了理論基礎，然而目前對玫瑰茄的加工仍停留在初級加工階段，玫瑰茄多以調味料或添加劑的形式應用于食品中，而以玫瑰茄為原料的深加工產品還鮮有報道，因而更多的玫瑰茄系列產品還有待發掘和研究，以充分發揮其營養保健功能和滿足不同消費者的需求。

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Research Progress on Physiological Active Components and Utilization of Roselle Calyces

LI Yu-zhu1, DU Mu-ying1，2，3*, HE Rui1, WANG Xue-ting1

(1.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715,China;2.National Demonstration Center of Experiment Teaching in Food Science and Engineering Program, Conege of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China;3.Chongqing Special Food Engineering and Technology Research Center,Chongqing 400715,China)

The nutritional ingredients,functional constituents and application in food of roselle calyces are summarized,and explain the extraction and purification of anthocyanins in roselle calyces emphasically,in order to provide theoretical basis for food development of roselle resources.

roselle calyces;physiological active components;anthocyanins;food development

2017-02-01 *通訊作者

中央高校基本業務費專項資金資助(XDJK2016E112)；重慶市特色食品工程技術研究中心能力提升項目(cstc2014ptgc80001)

李玉珠(1992-)，女，云南昆明人，碩士，研究方向：食品微生物與發酵工程； 杜木英(1972-)，女，重慶人，副教授，博士，研究方向：食品微生物與發酵工程。

TS202.3

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.06.037

1000-9973(2017)06-0170-05