尚 樂,蔣玉梅,*,鐘讀波,李霽昕,卞家亭,李永恒,徐 瓊

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州730070;2.云南云測質(zhì)量檢驗有限公司,云南昆明 650217;3.蘭州市農(nóng)業(yè)科技研究推廣中心,甘肅蘭州 730010)

不同采摘季重瓣紅玫瑰花理化成分比較分析

尚 樂1,蔣玉梅1,*,鐘讀波2,李霽昕1,卞家亭2,李永恒2,徐 瓊3

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州730070;2.云南云測質(zhì)量檢驗有限公司,云南昆明 650217;3.蘭州市農(nóng)業(yè)科技研究推廣中心,甘肅蘭州 730010)

比較分析不同采摘時期的云南食用重瓣紅玫瑰花中總糖、蛋白質(zhì)、粗纖維、維生素C、花色苷、總黃酮及礦質(zhì)元素的變化,探討采摘時期、光照和積溫對樣品理化成分的影響規(guī)律。結(jié)果表明:云南安寧種植的食用重瓣紅玫瑰花中的各種理化成分隨采摘時期改變,除了與花期有關(guān)外,光照和積溫和對其均有影響?？偺?、粗纖維、維生素C、花色苷及總黃酮的含量總體與光照時間和積溫呈正相關(guān),積溫對花色苷和黃酮代謝積累的影響較光照強,光照與積溫對糖的代謝積累的影響較粗纖維顯著;礦質(zhì)元素中含量變化較為顯著地是K和Na,5月份樣品含量最大,分別為235.0、6.4 mg/100 g;Ca和Zn的含量都是在6月份達到最大值,分別為16.9、0.49 mg/100 g;Fe的含量在4月份維持較高水平,為2.0 mg/100 g。

重瓣紅玫瑰花,理化成分,采摘季,積溫,光照

重瓣紅玫瑰(Rose rugosa cv.‘Plena’)為薔薇目、薔薇科、薔薇屬植物,經(jīng)濟價值極高,有“金花”之譽。種植區(qū)域廣泛,以山東平陰、甘肅苦水和云南安寧種植的品質(zhì)最佳。除觀賞外,重瓣紅玫瑰在藥用、食用和日化工業(yè)等方面具有較高的開發(fā)利用價值[1],所含揮發(fā)精油、黃酮、多酚、多糖、色素、蛋白質(zhì)及氨基酸、維生素、膳食纖維、不飽和脂肪酸、微量元素等多種組分均具有生理活性[2-7]。其中黃酮[8]、多酚化合物[9]和多糖具有清除自由基,延緩衰老[10]的輔助功效。以黃酮醇和矢車菊花色苷元-3-葡萄糖苷為主要成分的食用玫瑰色素,易溶于水,色澤鮮艷且具有一定的抗氧化、抗敏活性,是良好的食用天然色素[11]。另外,食用玫瑰中同時存在的維生素A、B、C具有較好的協(xié)同抗氧化作用[12]。人體所必須的8種氨基酸在其中都有檢出[13-14]。所含膳食纖維對預(yù)防高血脂、結(jié)腸癌及降低膽固醇的發(fā)病率有一定的作用[15-17]。

云南安寧種植的食用重瓣紅玫瑰花期較其他食用玫瑰長6～8倍,可從每年4月份持續(xù)到9月份,是玫瑰產(chǎn)品加工的良好原料。目前對云南食用重瓣紅玫瑰花的研究主要集中在常規(guī)營養(yǎng)組分如蛋白質(zhì)、糖分、氨基酸等的分析上[4-6,18],缺乏系統(tǒng)的研究。由于食用重瓣紅玫瑰在生長發(fā)育過程中品質(zhì)會受氣候條件如光照、溫度等的影響,理化組成發(fā)生相應(yīng)的變化,不同采摘時期的云南食用重瓣紅玫瑰花的理化組分變化研究目前尚未見報道。分析不同采摘時期云南食用重瓣紅玫瑰花的理化組成,探討光照、溫度、采收季對原料理化組分的影響,對云南重瓣食用紅玫瑰花采收時間的選擇及原料的合理利用具有重要意義。

本文以云南安寧市種植食用重瓣紅玫瑰花為原料,比較分析不同采摘時期原料的總黃酮、花色苷、維生素C及常規(guī)營養(yǎng)組分,探討光照、溫度及采收時期對樣品食用品質(zhì)的影響,以期為云南安寧市種植的食用重瓣紅玫瑰花的采收時間選擇及原料的合理利用提供科學(xué)理論數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

食用重瓣紅玫瑰花瓣:2014年4月到8月每個月的20號上午10點前采摘自云南安寧市玫瑰基地,選擇杯狀的玫瑰花于錫箔袋密封,置于有冰塊的采樣箱中,當(dāng)天運回實驗室,于-18 ℃下保存,待測。

矢車菊素-3-葡萄糖苷(98%) 上海源葉生物科技有限公司;蘆丁(92.5%) 中國食品藥品檢定研究所;L-抗壞血酸(99%) 上海源葉生物科技有限公司。

723C可見分光光度計 上海精密科學(xué)儀器有限公司;SHA-C恒溫振蕩器 常州國華電器有限公司;KQ-500E型超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;UDK159自動凱氏定氮儀 意大利Velp;AA-7000原子吸收分光光度計 島津國際貿(mào)易有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 功能性組分測定

各級水行政主管部門應(yīng)積極向規(guī)劃編制部門和政府主要領(lǐng)導(dǎo)說明城市總體規(guī)劃水資源論證工作對城市總體規(guī)劃實施的重要性，爭取得到政府主要領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門的理解、認(rèn)可和支持，沒有開展城市總體規(guī)劃水資源論證工作，就缺乏對城市總體規(guī)劃在水資源方面的支撐條件，城市總體規(guī)劃無法通過審查。同時，各地在推進規(guī)劃水資源論證的進程中，積極爭取將城市總體規(guī)劃水資源論證的要求寫進地方的部門文件、政府規(guī)章或者地方性法規(guī)中，對城市總體規(guī)劃水資源論證工作做出明確具體的規(guī)定，從而從地方的角度進一步確立城市總體規(guī)劃水資源論證的法律地位，為全國推進城市總體規(guī)劃水資源論證工作奠定基礎(chǔ)。

1.2.1.1 黃酮 參照NY/T 1295-2007[19],略有改動。蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,70%甲醇溶液溶解,制備0.056 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,可見分光光度計420 nm測定蘆丁濃度分別為1.4、2.8、5.6、11.2、16.8、22.4 mg/L標(biāo)樣及空白吸光值,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取1 g磨碎玫瑰花瓣鮮樣,加入70%甲醇溶液30 mL,510 r/min 65 ℃恒溫振搖2 h,趁熱過濾,70%甲醇溶液清洗濾瓶和殘渣,合并濾液,冷卻至室溫,70%甲醇溶液定容,準(zhǔn)確吸取1 mL于10 mL容量瓶中后定容檢測。

1.2.1.2 花色苷 參照唐琳[20]方法,略有改動。矢車菊素-3-葡萄糖苷為標(biāo)準(zhǔn)品,65%乙醇溶液(含1%鹽酸)溶解,制備1 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液,可見分光光度計518 nm測定矢車菊素-3-葡萄糖苷濃度分別為0.2、1、2、5、10、20 mg/L的標(biāo)樣及空白吸光值,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取1 g磨碎玫瑰花瓣鮮樣,加入65%乙醇溶液(含1%鹽酸)20 mL,80 ℃超聲提取30 min,冷卻至室溫后用65%乙醇溶液(含1%鹽酸)定容,搖勻,4000 r/min離心10 min。移取上清液0.5 mL于10 mL容量瓶中,65%乙醇溶液(含1%鹽酸)定容檢測。

1.2.1.3 維生素C GB/T 5009.86-2003[21]2,4-二硝基苯肼比色法。

1.2.2 常規(guī)營養(yǎng)組分測定 水分按GB/T 5009.3-2010[22]直接干燥法;總糖按 GB/T 5009.8-2008[23]酸水解法;蛋白質(zhì)按GB/T 5009.5-2010[24]凱氏定氮法;粗纖維按GB/T 5009.10-2003[25]重量法。

1.2.3 礦物質(zhì)元素的測定 參照李淑芳、桑小軍[26]方法,采用原子吸收光譜法,條件略有改動。稱取2.5 g磨碎玫瑰花瓣鮮樣于瓷坩堝中,置于電爐上炭化至無煙,移入馬弗爐中500 ℃燒6～8 h,取出用0.5 mol/L的硝酸溶解并定容至25 mL比色管中,樣品中K元素濃度太高,可稀釋25倍后進樣。同法制備空白溶液。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)運用SPSS Statistics 17.0進行顯著性分析,采用OriginPro 8.0作圖。

2 結(jié)果與分析

比較分析4～8月云南安寧采收的食用重瓣紅玫瑰花中花色苷和總黃酮的含量,結(jié)果顯示,花色苷和總黃酮含量隨著采摘時期改變呈單峰型變化(圖1),5月份樣品花色苷和總黃酮含量達到最大值分別420、470 mg/100 g。8月份樣品花色苷和總黃酮含量均為最小值:200、280 mg/100 g,約為5月份樣品的一半?；ㄉ蘸涂傸S酮作為玫瑰生長過程中的次級代謝產(chǎn)物,與玫瑰花的花期有關(guān),花色苷和總黃酮含量均在盛花期達到最大值,接下來是始花期,最后是末花期。除了花期外,花色苷和總黃酮還受到各種外界環(huán)境因素的影響,其中影響最大的是光照和積溫。5月份和6月份同是盛花期,且積溫相差不大,但由于5月份比6月份光照時間長69.6%,5月份樣品花色苷和總黃酮含量較7月份高23.5%、30.6%,說明光照對玫瑰花中花色苷和黃酮的代謝及積累影響顯著。 7月份和8月份同是末花期,且的光照時間差別小,但7月份積溫比8月份高12.3%,7月份樣品花色苷和總黃酮含量高出8月份70.0%、28.6%;由此可知,相較光照時間,積溫對花色苷和黃酮的代謝及積累影響更顯著。

圖1 光照、積溫對重瓣紅玫瑰花中花色苷和總黃酮含量的影響Fig.1 The effect of illumination andaccumulated temperature on content of anthocyanin andtotal flavones of Rose rugosa cv.‘Plena’注:數(shù)據(jù)點上數(shù)字表示采樣的日期,圖2～圖4同。

花色苷和總黃酮的代謝和積累是受到多種因素的共同影響的結(jié)果。有報道顯示花色苷的合成、積累受到光照、溫度、糖、水分、激素、金屬離子等多種因素的影響。代謝性的蔗糖、葡萄糖和果糖存在時,光照強度可促進花色苷合成途徑中關(guān)鍵酶CHS、DFR基因的表達[27],光照強度增加對花色苷的積累有促進作用[28],本次分析結(jié)果與其相符;糖除了通過提供營養(yǎng)物質(zhì)來促進花青素苷的合成和積累以外,還可通過對植物細(xì)胞產(chǎn)生滲透脅迫誘導(dǎo)植物合成花青素苷,如在擬南芥中,蔗糖特異性地增加花青素苷的積累[29],而糖的合成和積累又受到光照和積溫的影響;同樣,總黃酮的合成受到多種因素的影響,如環(huán)境脅迫、光照、傷害、誘導(dǎo)劑,甚至中間產(chǎn)物如肉桂酸,都能影響黃酮合成第一個關(guān)鍵酶CHS的表達水平[30],葡萄糖、棉子糖能誘導(dǎo)類CHS的表達,而遮蔭處理則使CHS得表達水平下降[31],本研究結(jié)果與其一致。

4～8月食用重瓣紅玫瑰花中維生素C的含量分析顯示樣品中維生素C含量隨采摘時期先升高后降低,之后再升高(圖2),5月份達到最大值,為12.0 mg/100 g,而在7月份樣品含量最低,僅為3.62 mg/100 g。同為盛花期的6月份樣品維生素C含量僅為5月份的60%左右,5月份和6月份積溫相差不大,但由于5月份比6月份光照時間長69.6%?？梢娋S生素C含量除與玫瑰生長期有關(guān)外,與光照時間有較顯著的相關(guān)性。目前研究對維生素C的生物合成途徑仍不完全清楚,Wheeler等提出的半乳糖途徑在植物維生素C的生物合成中占主導(dǎo)地位,但不能排除其它途徑的可能,比較明確的是維生素C的合成受光照強度的影響較大,較高的光強下維生素C合成的關(guān)鍵酶GalLDH的活性提高從而使維生素C的合成增加[32]。維生素C的含量與積溫沒有發(fā)現(xiàn)明顯的相關(guān)性,相關(guān)文獻中也很少有溫度對維生素C合成途徑影響的報道,有待進一步的分析、研究。

圖2 光照、積溫對重瓣紅玫瑰花中維生素C含量的影響Fig.2 The effect of illumination and accumulated temperatureon content of vitamin C of Rose rugosa cv.‘Plena’

2.2 不同采摘時期云南重瓣紅玫瑰花蛋白質(zhì)、總糖和粗纖維的比較分析

比較分析不同采摘季云南重瓣紅玫瑰花蛋白質(zhì)含量，結(jié)果顯示，其含量隨采摘季推遲呈逐漸下降的趨勢(圖3)，其中蛋白質(zhì)含量最高為初花期4月份，為1.48 g/100 g，其次是盛花期的5月份、6月份樣品，含量分別為1.36 g/100 g、1.34 g/100 g，最低的是末花期7月份和8月份樣品，蛋白質(zhì)含量分別為1.25 g/100 g、1.23 g/100 g。(圖3)?？偺呛痛掷w維含量變化趨勢相同,隨采摘時間呈單峰型變化(圖4),均在盛花期5月份達到最大值,分別為5.9 g/100 g和2.51 g/100 g。外界因素中光照和積溫對總糖和粗纖維影響較大,同為盛花期的5月份和6月份積溫相差不大,但由于5月份比6月份光照時間長69.6%,5月份樣品總糖和粗纖維含量較6月份高9.3%、4.6%,說明光照對食用重瓣紅玫瑰花中總糖和粗纖維的代謝及積累影響顯著。 同為末花期的7月份和8月份的光照時間差別小,但7月份積溫比8月份高12.3%,7月份樣品總糖和粗纖維含量高出8月份8.2%、3.6%,由此可知光照和積溫對糖的代謝積累影響較粗纖維顯著。糖分和粗纖維均為碳水化合物,是光合作用的產(chǎn)物,影響光合作用的因素有光照、溫度、CO2濃度和礦物質(zhì)元素,其中光是光合作用的能量來源,目前研究認(rèn)為,當(dāng)不超過光的飽和點時,隨著光照強度的增加,植物光合作用加強[33];由于光合作用屬酶促反應(yīng),在一定溫度范圍內(nèi),光合速率會隨溫度的上升而增加[34]。

圖3 采摘季對重瓣紅玫瑰花中蛋白質(zhì)含量的影響Fig.3 The effect of harvest period on content of protein ofRose rugosa cv.‘Plena’

圖4 光照、積溫對重瓣紅玫瑰花中總糖和粗纖維含量的影響Fig.4 The effect of illumination and accumulated temperatureon content of sugar and crude fibre of Rose rugosa cv.‘Plena’

2.3 不同采摘時期云南重瓣紅玫瑰花礦物質(zhì)元素的比較分析

不同采摘時期的食用重瓣紅玫瑰花中礦物質(zhì)含量的測定分析顯示(表1),其含量變化規(guī)律不盡相同,其中K、Na的含量在5月份最高,K含量分別高出 4、6、7、8月份樣品17.0%、58.8%、47.9%、39.9%,Na含量分別高出 4、6、7、8月份樣品 45.5%、100%、100%、28%;而Ca、Zn含量則是在6月份最高,6月份樣品Ca含量分別高于4、5、7、8月份樣品15.8%、23.4%、21.6%、20.7%,Zn含量分別高于4、5、7、8月份樣品16.7%、25.6%、11.4%、53.1%;4月份樣品Fe含量要高于其它幾個月份含量的1～3倍;對于礦物質(zhì)元素來說,主要受到土壤、降水和施肥的影響,除此之外還與不同花期的需求量有關(guān)系,K、Na、Ca、Zn的含量都是在盛花期達到最大值,且Ca、Zn受到降水量的影響,6月份已經(jīng)進入本地的雨季,降水量較5月份較高。不同采摘時期食用重瓣紅玫瑰花樣品Ca平均含量達14.62 mg/100 g,約是蘋果(7.2 mg/100 g)、梨(7.8 mg/100 g)[35]的2倍。不同采摘時期食用重瓣紅玫瑰花樣品K含量最高為235.0 mg/100 g,平均值182.24 mg/100 g,大約是蘋果K含量(112.1 mg/100 g)、梨K含量(117.6 mg/100 g)[35]的1.5倍?？偟膩碚f,玫瑰花中礦物質(zhì)元素含量豐富,對人體的健康有益。以往的研究表明,玫瑰花中Ca、Fe的含量較高,山東傳統(tǒng)玫瑰花Fe含量為8.99 mg/100 g[36],中藥玫瑰花Fe的含量為6.71 mg/100 g,Ca的含量為309.6 mg/100 g[26],但是本次的研究表明,云南食用重瓣紅玫瑰花中K的濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它礦物質(zhì)元素,這可能與種植地土壤構(gòu)成有關(guān),有待進一步分析。

3 結(jié)論

云南安寧種植的食用重瓣紅玫瑰花中各種理化成分隨采摘時期改變,除了與花期有關(guān)外,還受到光照和積溫的影響,其中積溫對花色苷和黃酮代謝及積累的影響較光照強,光照與積溫對糖的代謝積累影響較粗纖維顯著;盛花期5月份樣品的總糖、粗纖維、維生素C、及花色苷及總黃酮含量最高,分別為5.9、2.51 g/100 g、12.0、420、470 mg/100 g,分別高出最低含量樣品25.5%、8.7%、231%、110%、67.8% 。

表1 不同采摘時期食用重瓣紅玫瑰花中礦物質(zhì)元素含量

注:
注:采用Duncan’s新復(fù)極差法(SSR)進行檢驗,相同字母表示在5%水平差異不顯著。RSD≤3%(n=3)。

微量元素中含量變化較為顯著地是K和Na,盛花期5月份樣品含量最大,分別為235.0、6.4 mg/100 g,高出最低含量樣品58.8%、100%;Ca和Zn的含量在盛花期6月份達到最大值,分別為16.9、0.49 mg/100 g,高出最低含量樣品23.4%、53.1%;Fe的含量在始花期4月份維持較高水平,為2 mg/100 g,高于最低含量樣品322%;K的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它微量元素的含量。

云南食用重瓣紅玫瑰花中大部分營養(yǎng)成分含量均在盛花期5月份達到最大值,此時玫瑰花營養(yǎng)價值較高。

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Comparison and analysis of physico-chemical components ofRoserugosacv.‘Plena’ in different harvest period

SHANG Le1,JIANG Yu-mei1,*,ZHONG Du-bo2,LI Ji-xin1,BIAN Jia-ting2,LI Yong-heng2,XU Qiong3

(1.College of Food Science and Engineering,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;2.Yunnan Yunce Quality Testing Co.,Ltd.,Kunming 650217,China;3.Lanzhou Agriculture Science and Technology Extension Center,Lanzhou 730010,China)

The Physico-chemical properties of YunnanRoserugosacv.‘Plena’ were analysed and compared in different picking period,including sugar,protein,crude fibre,vitamin C,anthocyanin,general flavone and mineral elements. At the same time,the influencing regulation of illumination and accumulated temperature to physico-chemical components was investigated. The results showed:all physico-chemical properties changed with picking period,and was affected by flowering phase,illumination and accumulated temperature. On the whole,content of sugar,crude fibre,vitamin C,anthocyanin,general flavone had positive correlation with illumination time and accumulated temperature. Accumulated temperature’s effect was more remarkable than the illumination on metabolism and accumulation of anthocyanin and general flavone,and illumination and accumulated temperature had a greater effect than crude fiber on metabolism and accumulation of sugar. Among the mineral elements,content of K and Na changed significantly,which went to the peak in May,respectively were 235.0,6.4 mg/100 g;content of Ca and Zn went to maximum in July,respectively were 16.9,0.49 mg/100 g;content of Fe was at higher level in April,respectively was 2 mg/100 g.

Roserugosacv.‘Plena’;Physico-chemical components;harvest period;accumulated temperature;illumination

2014-11-24

尚樂(1987-),男,在讀碩士研究生,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏，E-mail:390385751@qq.com。

*通訊作者:蔣玉梅(1973-),女,博士，副教授,研究方向:果蔬加工、揮發(fā)性風(fēng)味分析及葡萄酒,E-mail:jym316@126.com。

甘肅省蘭州市科技局項目(2010-1-235);甘肅省科技廳青年基金項目(1308RJYA078);甘肅省蘭州市科技局農(nóng)業(yè)攻關(guān)項目(2010-1-239)。

TS201.4

A

1002-0306(2015)15-0365-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.15.069