(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所,中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院林下資源綜合利用研究中心,海南儋州571737)
玫瑰茄(Hibiscus sabdariffa L.)是一種天然的具有藥食兩用價值的營養(yǎng)保健植物,亦是一種具有多種經(jīng)濟用途的熱帶、亞熱帶經(jīng)濟作物,植物的花萼、種子、莖和葉子均可利用,其中以花萼的干品或鮮品最有價值。玫瑰茄是錦葵科木槿屬一年生或多年生草本植物。玫瑰茄又名洛神葵,英文名Roselle,阿拉伯地區(qū)稱“卡凱蒂”(karkade),有國家稱之為“酸模”(Somel),“希斯克斯花”(Hibiseus flower),也叫蘇丹紅、美麗納,屬錦葵科木懂屬,為一年生直立粗壯藥食兩用草本經(jīng)濟植物。因適于山坡地栽培,又名山茄。史料記載原產(chǎn)于南美洲熱帶地區(qū)[1],西印度群島[2],非洲[3]?,F(xiàn)廣泛分布于全球各熱帶、亞熱帶地區(qū),屬熱帶、亞熱帶的經(jīng)濟作物。它喜溫、喜光、耐旱,植株高大,株高1.5 m~2.5 m左右,主干多分枝,葉互生?;ㄝ喑时?,五枚裂片,紫紅色,因此得名玫瑰茄。在夏秋間開花,花期長,花萼紫紅色,花瓣白色,花冠淡黃色,葉片綠色,莖紫紅色,每當(dāng)開花季節(jié),紅、綠、黃、白相間,十分美麗,素有“植物紅寶石”美譽。
我國1910年開始引種玫瑰茄,主要分布兩廣、福建、云南、浙江、四川、江西等省,臺灣、海南也有種植。早在1910年,由前廣州嶺南大學(xué)于美國加州引進,初時在校內(nèi)庭園、農(nóng)場少量栽培。1958年~1962年前華南農(nóng)學(xué)院汕頭分院自廣州華南農(nóng)學(xué)院引進栽培試驗[1]。1940年~1945年間首次引進福建,同安地區(qū)有栽培[3],1964年福建省經(jīng)濟植物研究所引入試種,經(jīng)幾年后,在福建省的永春、長泰、同安等縣已有較小規(guī)模生產(chǎn)性栽培[2]。1974年福建廈門市進出口公司開始引進種子,在永春、同安縣試種,永春縣1978年產(chǎn)量已達25 000 kg,1979年產(chǎn)量達到 60 000 kg左右[4]。素稱“玫瑰茄之鄉(xiāng)”的福建省漳浦縣,1987年種植達260 hm2,產(chǎn)干花萼1500 000 kg[5]。到2003年玫瑰茄在福建省漳州市產(chǎn)地遍及龍海、漳浦、華安、長泰等縣,年產(chǎn)量近107 kg,漳州產(chǎn)玫瑰茄萼大、花紅、質(zhì)佳,成為美國、德國、英國等發(fā)達國家天然飲料食品和藥用原料。我國現(xiàn)階段種植規(guī)模較大的是福建漳浦縣和云南的武定縣。
玫瑰茄耐旱粗生,荒山坡地均可生長,栽培管理技術(shù)簡便。播種通常采用兩種方法:一是直接播種,即燒山整地完后,挖穴直接播種。二是苗床播種,即選擇菜園土等較肥沃的土壤,苗床畦面寬1 m左右,高20 cm,可條播或撒播,株行距為5 cm×8 cm。苗高10 cm~15 cm時可選擇陰雨天氣移栽。玫瑰茄系短日照植物,播種期,在海南3月~6月都可以播種,生理周期180 d~210 d左右。種植密度應(yīng)掌握坡地、瘦薄地宜密,平地、肥沃地宜稀的原則。根據(jù)土壤肥瘦,定苗時,肥地留單株,瘦地留兩株,實行單行或?qū)捳袟l點播。單行種植株行距,肥地為100 cm×66 cm;中等肥地66 cm×80 cm,山坡、瘦薄地為66 cm×50 cm。每公頃用種子1.5 kg左右。
玫瑰茄生長期間中耕除草2次~3次,第1次苗高10 cm以上,結(jié)合間苗定苗和補苗進行;第2次苗高30 cm~40 cm,結(jié)合培土補苗進行。第3次,開始出現(xiàn)花蕾時進行,開花期間,應(yīng)該拔除雜草,保持玫瑰茄地清。追肥宜早不宜遲,第1次中耕時每公頃用尿素或硫銨120 kg~150 kg,距離茄株5 cm~10 cm處穴施。茄株現(xiàn)蕾后,若苗勢差,可結(jié)合第2次中耕再補施氮素化肥75 kg~120 kg。玫瑰茄苗期常發(fā)生菜青蟲及小造橋蟲危害;現(xiàn)蕾期常發(fā)生蚜蟲、葉蟬危害??捎醚趸瘶饭? 500倍液防治蚜蟲和葉蟬;敵敵畏2 000倍液防治菜青蟲和小造橋蟲;為保證花萼品質(zhì),防止殘毒遺留,茄果采收前1月停止用藥。
栽培玫瑰茄的主要目的是采收萼片,適時采收,保證質(zhì)量是經(jīng)濟效益好壞的重要環(huán)節(jié)。充分成熟的萼片,色正、肉質(zhì)厚、產(chǎn)量高。適時的采收期是茄果開花1月后,萼片發(fā)育充分肥大,顏色由紫色轉(zhuǎn)為深紫色,片尖開始萎蔫,果實種子由軟變硬呈灰褐色,下部葉片脫落,即可開始采收。采收要分下、中、上三部分分批采收,時間一般在上午露水干后進行。采回后的茄果經(jīng)晾曬失水,萼片由脆變軟時,即可組織人力進行脫萼,脫萼可使用脫萼器進行,使花萼與果實分離,要保持花萼的完整。鮮萼脫下后及時攤開晾曬,含水量低于13%即可裝袋備售。果實曬干去殼后,清潔的種子,可供榨油和作種子使用。
在海南儋州中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠速生豐產(chǎn)示范基地橡膠幼林間種的玫瑰茄,2017年4月13日播種,8月20日開始收果,各項數(shù)據(jù)如表1所列。
表1 玫瑰茄有關(guān)產(chǎn)量Table 1 Roselle related production
玫瑰茄在食品和藥品上的應(yīng)用是由其本身含有的化學(xué)成份決定的,玫瑰茄化學(xué)成分主要為有機酸、花青素、多酚類、黃酮類、多糖和揮發(fā)油等物質(zhì)。玫瑰茄植株的各個器官部位均富含多種營養(yǎng)素,由于植株種類來源、生長環(huán)境、遺傳生態(tài)和收獲條件的不同,玫瑰茄的營養(yǎng)成分可能會存在著一定差異[6]。
玫瑰茄的葉片根據(jù)品種不同,有紅葉和綠葉。其中紅葉玫瑰葉片的各種成份含量見表2;據(jù)Osman等[7]在綠葉玫瑰茄葉片中提出β-谷甾醇-β-D-半乳糖苷,這種化合物是在玫瑰茄葉片中首次發(fā)現(xiàn)并報導(dǎo)。
玫瑰茄的花冠呈黃色,花瓣為白色,其色素為黃酮苷類,主要成份是木謹苷、玫瑰茄苷和棉黃次苷。除上述黃酮類化合物外,花瓣中檢出了槲皮黃素和楊梅黃素?;ò曛泻?種不含氮的有機酸:乙醇酸、檸檬酸、酒石酸和草酸[8]。
表2 紅葉玫瑰茄葉片成份含量Table 2 Ingredients content of roselle leaves
玫瑰茄的花瓣凋謝以后,花萼的萼片很快長成為紫紅色的肉質(zhì)片,包裹著果實,因此,生活中常有人把成熟的花萼,叫作玫瑰茄的“果實”。此外,由于玫瑰茄的花萼鮮艷奪目,還有人以為是玫瑰茄的花,這其實是一種誤解。玫瑰茄花萼中含有豐富的蛋白質(zhì)、有機酸、維生素、氨基酸、礦物質(zhì)、纖維素、半纖維素及大量天然色素。玫瑰茄色素是花青苷素,主要化學(xué)成份為無毒、無不良作用的飛燕草素-3-接骨木二糖甙和矢車菊素-3-接骨木二糖甙。田間鮮花萼含水率約90%,干燥率1/10,風(fēng)干萼片含水率14%~15%,吸水膨脹率達250%,熱水可溶物達30%[9]。鮮花萼含維生素C 0.93%、維生素B 0.21%、蛋白質(zhì)0.45%、灰分1.34%、果膠1.39%、水分87.86%、胡蘿卜素0.01%、淀粉1.76%、糖分(按葡萄糖計)2.55%[10]。干花萼含總花青甙(色素)1%~1.5%、檸檬酸和木槿酸等有機酸10%~15%、還原糖16%、蛋白質(zhì)3.5%~7.9%,其它非含氮物質(zhì)25%、纖維11%、灰分12%及約1%的17種氨基酸[11]。玫瑰茄干花萼中還含有多種豐富的營養(yǎng)元素;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。微量元素含量為鋅36.306 μg/g,鐵 247.236 μg/g,錳 194.098 μg/g,銅6.487 μg/g[12]。玫瑰茄中含有的營養(yǎng)元素將會對該植物的藥效活性有一定的促進作用。
玫瑰茄種子含油量為18%~22%,粗蛋白含量為25%~28%,從玫瑰茄籽油脂肪酸組成來看,油酸與亞油酸的總和為72%~83%,可作為一種優(yōu)良的食用油。油的脂肪酸組成為:硬脂酸23.1%,油酸29.2%,亞油酸44.4%,環(huán)氧油酸3.3%。伊拉克巴格達核研究中心對伊拉克品種玫瑰茄種子的其他成分報道:玫瑰茄種子含蛋白質(zhì)25.2%,并定量分析出18種氨基酸,谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸為主要的氨基酸;必要氨基酸有:亮氨酸、賴氦酸和苯丙氨酸,玫瑰茄籽含有10余種人體必需氨基酸,包括嬰幼兒極為需要的組氨酸和精氨酸,而組氨酸和精氨酸恰恰是雞蛋、牛奶及黃魚等不含有[13]。主要礦質(zhì)元素有鉀、鈉、鈣和鎂。還有3種稀有的酸,十八烯酸,蘋果酸2.9%,錦葵酸1.3%[14]。在玫瑰茄種子油中,甾醇的總量為4.5 mg/g,種子中分離出的甾醇中含膽甾醇5.1%,麥角甾醇3.2%,菜油甾醇16.5%,豆甾醇4.1%,β-谷甾醇63.1%,α-波菜甾醇10%[15]。
玫瑰茄莖桿分莖桿皮和莖桿芯。莖桿皮含水分13.13%,酸溶木素12.23%,纖維素44.6%,多戊糖12.03%,灰分8.23%;莖桿芯含水分10.55%,酸溶木素17.22%,纖維素41.48%,多戊糖17.51%,灰分3.32%;其中莖桿皮纖維平均長度2.61 mm,平均寬度17.2 μm;莖桿芯纖維平均長度1.14 mm,平均寬度24.1 μm[16]。拉力強度高于黃麻、紅麻,可作為黃麻、紅麻的代用品,也可應(yīng)用于紡織和造紙。
玫瑰茄屬藥食兩用植物,營養(yǎng)成分豐富,不僅在醫(yī)藥行業(yè)開發(fā)利用,在食品工業(yè)上的應(yīng)用研究也在不斷興起,而且是一種色、香、味俱佳的食品。隨著人們生活品質(zhì)的提高,玫瑰茄已經(jīng)越來越成為新興的食品和食品工業(yè)原料,尤其是玫瑰茄的花萼開發(fā)利用越來越廣泛。
由于合成食品色素對人體的有害作用,天然食品色素是最近20多年來受到廣泛關(guān)注的一類食品添加劑。玫瑰茄紅色素是一種天然的色素,它是從玫瑰茄花萼中提取出來的花青苷類,色澤自然,無毒,還兼有營養(yǎng)和藥用價值,我國衛(wèi)生部(86)防字66號文件規(guī)定,在飲料、糖果、配制酒等食品上不受限量使用玫瑰茄等天然著色劑。我國在GB 2760-2011《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中,允許使用的食用天然色素有40余種,玫瑰茄紅就是其中之一。作為食品色素添加劑是玫瑰茄在食品工業(yè)的較傳統(tǒng)的利用,玫瑰茄紅色素的提出方法和性質(zhì)也有較多的研究,玫瑰茄干萼片與水溶劑的質(zhì)量配比為1∶10,在50℃的溫度下提取4 d,玫瑰茄紅色素的提取率可達85%[17]。玫瑰茄紅色素提取方法主要有:鹽酸―乙醇提取法、微波輔助法、膜技術(shù)提取法等,并應(yīng)用大孔吸附樹脂純化工藝進行精制[18]。玫瑰茄天然紅色素的穩(wěn)定性對光、熱、氧化劑的穩(wěn)定性差,對金屬離子Na+,Mg2+表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性;食用酸的存在使色素穩(wěn)定性增強[19]。在pH<3的條件下,穩(wěn)定性較好,pH>5時極不穩(wěn),溫度60℃以下保持穩(wěn)定,高于80℃時極不穩(wěn)定,室內(nèi)光照穩(wěn)定,太陽光照射下不穩(wěn)定,玫瑰茄紅色素應(yīng)盡量避免與銅鐵鋁器皿接觸[20]。
在我國玫瑰茄干花萼的原生態(tài)利用是作為花茶直接浸泡飲用,因其浸泡液的顏色鮮艷奪目,風(fēng)味獨特、清醇可口,在食品工業(yè)上不斷開發(fā)出具有一定保健功能的玫瑰茄果汁、玫瑰茄制劑、玫瑰茄可樂等,而近幾年對玫瑰茄酒研究呈上升趨勢。主要有耿華[21]用玫瑰茄花萼、砂糖、蜂蜜、檸檬酸、甜菊糖甙為配方研制的飲料酸甜適度,口味純正綿長。曾光愿[22]制作的玫瑰茄可樂,具有玫瑰茄原有的色、香、味??路渡鶾23]制作的玫瑰茄沖劑一定量的開水溶解即成飲料,口感好,保留了玫瑰茄的有效成份和色澤。近幾年不斷研制出新型玫瑰茄飲料,黎曉霞[24]的功能型玫瑰茄飲料,其色澤、風(fēng)味、營養(yǎng)成分等功能都保持良好,而且生產(chǎn)的成本低,具有很好的市場推廣價值。張寶香等[25]的玫瑰茄五味子復(fù)合果汁飲料通過玫瑰茄和五味子的優(yōu)勢互補,使飲料呈自然寶石紅色,具有玫瑰茄和五味子的復(fù)合芳香,屬于綠色保健食品,具有廣闊的發(fā)展前景。孫軍濤[26]的三七花菊花玫瑰茄功能性復(fù)合飲料呈酒紅色,清亮透明,酸甜爽口,具有濃郁的玫瑰茄和菊花的芳香。余萍等[27]以玫瑰茄粉為原料研制了一款黏度和感官質(zhì)量最佳的玫瑰茄酸乳。玫瑰茄酒的開發(fā),酒香醇雅,營養(yǎng)豐富。尤其是最近幾年研究得比較多,主要研究有肖更生等[28]的荔枝玫瑰茄復(fù)合保健果酒,該果酒是由荔枝原汁,玫瑰茄浸提液,蘋果濃縮汁經(jīng)過發(fā)酵而制得,既有荔枝濃郁的果香,又有玫瑰茄艷麗的紅色,口感好,顏色佳,質(zhì)量上乘。孫軍濤等[29]的玫瑰茄蘋果果酒呈玫瑰紅色,清亮透明,果香濃郁,酸甜爽口。洪璇等[30]以糯米和玫瑰茄提取液為主要原料釀造玫瑰茄糯米酒,酸甜適口。王麗霞等[31]的玫瑰茄葡萄復(fù)合果酒,呈玫瑰紅色,果香濃郁,酒體豐滿,具有葡萄和玫瑰茄的營養(yǎng)價值及保健功能。
玫瑰茄除了在大眾飲料領(lǐng)域,色素提取領(lǐng)域方面得到廣泛開發(fā)利用之外,也深入到一般食品的開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域。如:玫瑰茄蜜餞,是用提取紅色素后的花萼加工而成,含有豐富的氨基酸、維生素、果膠等,松脆,酸甜可口,有開胃助消化之用[32];玫瑰茄糕點的制作,主要有劉國凌等[33]以無花果、玫瑰茄花萼為原料,用復(fù)配型凝膠劑生產(chǎn)無花果玫瑰茄風(fēng)味果糕。玫瑰茄果凍的制作,主要有李良等[34]以玫瑰茄花醬為原料,添加食用膠制成營養(yǎng)豐富的果凍;還有洪璇等[35]以玫瑰茄為主要原料,魔芋粉、卡拉膠、黃原膠、瓊脂為主要凝膠劑,制得的果凍外形完整、彈性適宜、酸甜可口、口感細膩、質(zhì)地均勻,色澤呈鮮明的紅寶石色,有玫瑰茄獨特的風(fēng)味。
玫瑰茄種子含油率比較高,并且玫瑰茄種子油已鑒定為一種良好的油源,陳木贈等[36]研究認為,福建玫瑰茄籽含油量及粗蛋白含量達到食用油標(biāo)準(zhǔn),有較高的開發(fā)利用價值。從玫瑰茄籽油脂肪酸組成來看,油酸與亞油酸的總和都達到作為一種優(yōu)良的食用油標(biāo)準(zhǔn)進行開發(fā)。此外,玫瑰茄籽油對心血管、動脈硬化、髙血壓、骨折、兒童發(fā)育不良、老年消化不良、胃酸缺乏等癥均有輔助療效。
玫瑰茄花萼的提取物有殺蟲、開胃助消化的作用,2015年有用玫瑰茄花萼的浸泡液來飼喂肉雞的報導(dǎo),玫瑰茄對肉雛雞沒有毒性,飼喂肉雞,能顯著改善肉雞的生產(chǎn)性能和胴體特性[37]。這方面的研究對玫瑰茄在動物飼料領(lǐng)域的開發(fā)利用有很大的借鑒作用。
玫瑰茄含有的木槿酸、花青素、還原糖等,對人體具有重要的保健作用,又是色、香、味俱佳的食用材料,不管是作為食品開發(fā)原料還是藥用保健成分,都符合現(xiàn)代人們追求天然、綠色、保健的要求。近幾年來在食品工業(yè)開發(fā)應(yīng)用研究越來越多。在我國,玫瑰茄雖然引種較早,但作為生產(chǎn)性栽培的地區(qū)不多。玫瑰茄耐旱粗生,荒山坡地、果園套種均可生長,不與糧食及其他經(jīng)濟作物爭地,種植、管理技術(shù)簡便,是具有種植潛力的經(jīng)濟作物。隨著人們物質(zhì)生活水平的逐漸提高,玫瑰茄相關(guān)產(chǎn)品將會得到越來越廣泛的關(guān)注和青睞,大力發(fā)展玫瑰茄種植產(chǎn)業(yè),提高玫瑰茄種植產(chǎn)品和質(zhì)量,多渠道、多途徑開發(fā)玫瑰茄相關(guān)產(chǎn)品,對調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),增加農(nóng)民收入具有重要意義,同時也會給廣大農(nóng)民和企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。