玫瑰茄花萼生理活性成分及其开发利用研究进展

李玉珠，杜木英,2,3*，何瑞，王雪婷

(1.西南大学 食品科学学院，重庆 400715；2.西南大学 食品科学学院 国家食品科学与工程实验教学示范中心，重庆 400715；3.重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆 400715)

玫瑰茄花萼生理活性成分及其开发利用研究进展

李玉珠1，杜木英1,2,3*，何瑞1，王雪婷1

(1.西南大学 食品科学学院，重庆 400715；2.西南大学 食品科学学院 国家食品科学与工程实验教学示范中心，重庆 400715；3.重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆 400715)

综述了玫瑰茄花萼的营养成分、功能成分以及在食品中的应用，着重阐述了玫瑰茄花色苷的提取纯化工艺，为玫瑰茄资源的开发提供理论依据。

玫瑰茄花萼；生理活性成分；花色苷；食品开发

玫瑰茄(HibiscussabdariffaLinn.)，是锦葵科木槿属一年生草本植物,又名山琉、洛神花、芙蓉煎。在全世界，玫瑰茄的种类有500多种，但至今被发掘出具有较大经济利用价值的有2种[1]：H.Sabdariffavar.AltissimaWester和H.Sabdariffavar.Sabdariffa，后者又包含4个亚种，分别是bhagalpuriensis，intermedius，albus，rubber。玫瑰茄2004年被卫生部和卫计委列入新食品原料名单[2]，是一种药食两用的植物。玫瑰茄的保健和药用价值主要来自于花萼，其含有丰富的营养成分和花青素、木槿酸、多酚以及多糖等生物活性物质。许多国外的报道表明[3-10]：玫瑰茄花萼具有利尿、抗氧化、抗癌、降血压、血脂、血糖等保健功能。由于玫瑰茄花萼颜色鲜亮、营养丰富、功能独特，近几年来受到人们越来越多的关注，对玫瑰茄资源的开发和利用成为研究的热点。许多以玫瑰茄花萼为调味料或原料的食品纷纷涌现，特别是玫瑰茄红色素，是一种天然的食用色素，已经被作为一种食品着色剂添加剂广泛应用于食品中。目前玫瑰茄在台湾、广西、广东、福建均有分布，在云南南部具有相当的规模[11]。

1 玫瑰茄花萼营养成分

玫瑰茄花萼中含有丰富的蛋白质、维生素、碳水化合物、纤维等营养成分。据文献报道[12]，玫瑰茄干花萼中含有纤维11%、蛋白质3.5%～7.9%、还原糖16%、灰分12%、其他非含氮物质25%。此外，玫瑰茄花萼中还富含铁、钙、锌、锰等矿物质元素和多种必需氨基酸，李泽鸿等[13]对玫瑰茄花萼中的矿物质元素进行了测定，结果显示玫瑰茄花萼中各常量元素含量为钠0.051 mg/g，钾0.112 mg/g，钙10.536 mg/g，镁5.714 mg/g，各微量元素含量锌36.306 μg/g，铁247.236 μg/g，锰194.098 μg/g，铜6.487 μg/g。玫瑰茄花萼中必需氨基酸含量[14，15]，见表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、玫瑰茄红色素，是玫瑰茄花萼中富含的一种生理活性成分。玫瑰茄花萼颜色鲜亮，有研究表明[16]玫瑰茄干花萼中含有总花青素1%～1.5%，包括飞燕草素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-葡萄糖苷、飞燕草素-3-接骨木二糖苷和矢车菊素-3-接骨木二糖苷四种花色苷，后两者为主要着色成分[17]。玫瑰茄花萼是极其重要的天然色素资源，随着合成色素越来越多的问题被发现，对玫瑰茄花青素的研究成为了热点，主要包括提取、纯化、定量以及稳定性等方面的研究。

2.1.1 玫瑰茄花青素的提取

提取工艺是研究玫瑰茄花青素生理活性、基本性质以及制备玫瑰茄红色素的关键步骤。在研究其提取工艺时研究者常采用吸光度、提取率及含量作为评价指标。现将各文献中有关玫瑰茄花青素的提取工艺归纳如下，见表2。

表2 不同方法提取玫瑰茄花萼中的花青素

2.1.2 玫瑰茄花青素的纯化

用上述方法初步提取的玫瑰茄花青素中通常含有大量杂质，色价偏低，稳定性受到严重的影响，因而需要进一步的分离纯化。目前用于提纯花青素类的方法主要有高速逆流色谱、纸色谱、柱层析、凝胶色谱、大孔树脂吸附、硅胶柱色谱、C18反相色谱等。在纯化时纯度、色价、吸光度及含量常被作为玫瑰茄花青素纯化工艺的评价指标。各文献中常用于纯化玫瑰茄花青素的方法归纳如下，见表3。

表3 不同方法纯化玫瑰茄花萼中的花青素

2.1.3 玫瑰茄花青素含量的测定

在花青素苷类的各测定方法中，分光光度法和HPLC法效果最显著。HPLC法依据花青素中各组分的聚合度不同来测定，聚合度越高，在C18柱上吸附得越牢固，出峰时间越晚[28]，其有着较高的准确性，但是需要多种花青素标准品，价格昂贵。而分光光度法不需要使用标准品，且具有足够高的准确性[29]。pH-差示分光光度法是各文献中测定玫瑰茄花青素总量的常用方法，其原理是在pH 1.0～4.5范围内,吸光度仅与花青素苷的量成比例。这一方法在玫瑰茄花青素的测定中已经成熟，有试验比较了用pH-差示分光光度法和HPLC测定的玫瑰茄花青素的总量，结果显示两者没有显著的差异[30]。

2.2 木槿酸

玫瑰茄花萼中有机酸含量高达15%～30%，主要有柠檬酸、木槿酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、苹果酸、丙二酸等。其中较为特殊的一种酸是木槿酸，即(+)-别羟基柠檬酸[(+)-allo-hydroxycitric acid ]，是羟基柠檬酸的一种异构体。木槿酸是一种针形的结晶体,易溶于水和酒精,微溶于乙醚，具有强烈的吸湿性。通常玫瑰茄花萼中有机酸的主要成分被认为是柠檬酸和木槿酸，但也有文献指出[31]：玫瑰茄花萼中的有机酸主要为草酸和琥珀酸，且含量占到总酸含量的75%以上。因而关于玫瑰茄花萼中有机酸的种类及其含量还需要做进一步的分析和确定。木槿酸被认为对高血压、动脉硬化、心脏病等疾病有一定的疗效。Hansawasdi等[32]的研究发现：玫瑰茄花萼的甲醇水提物对猪胰腺中的α-淀粉酶有很好的抑制作用，并通过分离纯化得到了提取物中的活性物质——木槿酸，其结构见图1。目前对木槿酸的研究还不多，其测定方法、生理活性和临床疗效还有待研究。

图1 木槿酸结构图

注：左为木槿酸6-酯化合物，右为木槿酸。

2.3 多酚类化合物

多酚类物质也是玫瑰茄花萼中的一种生理活性成分，具有显著的抗氧化作用，其含量常被用作玫瑰茄浸提工艺的一个评价指标。现阶段对玫瑰茄多酚的研究还主要集中在提取工艺及其抗氧化作用上。李升锋等[33]的研究表明：玫瑰茄多酚的提取率与提取溶剂、提取时间、提取温度和料液比有关，并且它们对玫瑰茄多酚提取率的影响程度依次减小，他的研究结果显示在提取条件为浓度40%，料液比1∶20，温度75 ℃，时间1.5 h下多酚的提取率可达1.22%。而玫瑰茄多酚的抗氧化效果则与提取溶剂的种类有关，刘雨潇等[34]研究了不同有机溶剂对多酚的提取效果，他以40%乙醇为溶剂，料液比为1∶20，温度有75 ℃，时间1.5 h，所得滤液为粗提物，然后用等体积石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇在相同条件下进行提取，结果显示不同溶剂提取的滤液中玫瑰茄多酚的抗氧化效果为石油醚萃取物<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

王锐等[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对DPPH自由基的清除能力，结果显示：玫瑰茄粗多糖在浓度0.551～2.150 mg/mL范围内时，其质量浓度与清除率之间呈线性关系。且当浓度为2.150 mg/mL时，清除率可达98.43%，表明玫瑰茄多糖有很强的抗氧化能力。目前，有关玫瑰茄多糖的研究鲜有报道。玫瑰茄多糖的提取工艺以及抗氧化特性还有待进一步的研究。

3 玫瑰茄花萼的开发与利用

玫瑰茄花萼具有很好的营养保健功能和药用价值，并且色、香、味倶佳,其花萼还可入药，是许多中药的组成成分，在饮料、食品和医药行业具有很好的发展前景。以玫瑰茄花萼为调味料加入到食品中，不仅可以改善食品的颜色和口感，还能赋予食品一定的保健功能，目前这类食品有玫瑰茄酸奶、玫瑰茄果酒、玫瑰茄糖果等。而以玫瑰茄花萼为原料可以加工成果酱、蜜饯、饮料等。

3.1 玫瑰茄红色素

颜色作为食品评价的一个重要指标，影响着消费者对食品的偏爱及最终选择。然而，食品在加工和贮藏的过程中往往会发生褪色和变色现象，或者某些食品原料本身就缺少诱人的色泽。玫瑰茄红色素是一种天然的色素，具有安全、纯天然、颜色鲜亮的特点，符合消费者追求天然、回归自然的消费观念。我国已经允许在食品中添加玫瑰茄红色素。研究表明[36]：玫瑰茄红色素在酸性条件下较稳定，当pH> 6.33时就开始变色，故用玫瑰红色素着色时应避免与碱性物质接触；其耐热性差，着色时温度应在60 ℃以下；玫瑰茄红色素耐光性不好，所以玫瑰茄红色素及其制品应尽量采用不透明包装并避光储存；Fe3+和Cu2+等金属元素对其影响较大，而金属离子Na+，Ca2+，Mg2+，Al3+对玫瑰茄花色素无不良影响，且能使其颜色增加。陈政介绍了一种玫瑰茄红色素的制备工艺：玫瑰茄→挑选清洗→加热酒精浸提过滤(料液比1∶10，70 ℃，3 h)→真空浓缩喷雾干燥(或冷冻干燥)→产品。该法制备的玫瑰茄红色素颜色鲜亮，且简单、经济，便于推广。目前已经用玫瑰茄红色素着色的产品有玫瑰茄糖、玫瑰茄浸膏、玫瑰茄果冻等。

3.2 玫瑰茄酱

玫瑰茄花萼肉质鲜红，是制作玫瑰茄酱很好的原料。用玫瑰茄花萼制作的果酱不仅颜色诱人，口感酸甜可口，还含有丰富的营养成分，在国外，玫瑰茄酱已经成为大众喜爱的调味品。Ashaye等[37]研究了干花萼和新鲜花萼以及贮藏温度对玫瑰茄果酱品质的影响，结果表明用新鲜花萼制作的玫瑰茄酱在低温下贮藏含有较高的维生素C，品质更好。耿华[38]研究了制作玫瑰茄酱的方法，其配方如下：花泥5 kg、白砂糖5 kg、食盐4 kg、海藻酸钠10～20 g、苯甲酸钠2～5 g，装罐后在100 ℃下杀菌12 min。

3.3 玫瑰茄酸奶

将玫瑰茄花萼提取物作为一种调味料加入到酸奶中，不仅能提高酸奶的品质和口感，还能改善酸奶发酵的过程。Iwalokun和Shittu[39]发现：在酸奶发酵前加入玫瑰茄花萼的水提物，能够缩短酸奶发酵的时间，他们指出：这是由于玫瑰茄花萼中含有的有机酸与发酵剂产生协同作用，加速了酸奶pH的降低，从而加速了蛋白质的凝聚。而Rasdhari等[40]的研究表明添加玫瑰茄花萼的水提物还能够提高酸奶的抗氧化特性。马井喜[41]将玫瑰茄花萼经蒸制、打浆、离心后，把滤液添加到牛奶中，依据酸奶的常规生产工艺进行发酵，得到了一款玫瑰茄酸奶，其最佳工艺条件为：接种量6%，玫瑰茄浆汁30%，白砂糖6%，发酵时间3.5 h。余萍等[42]将玫瑰茄粉用温水溶解后加入到牛奶中发酵，配方为：牛奶100 g、玫瑰茄粉0.3 g、白砂糖8.0 g、稳定剂(结冷胶0.04 g、琼脂0.04 g、刺槐豆胶0.02 g、变性淀粉0.5 g)。以上2种方法制得的酸奶颜色均匀、质地细腻、口味兼有纯乳发酵的特有滋味和玫瑰茄特有的香气。

3.4 玫瑰茄果酒

玫瑰茄花萼还可以与水果共同发酵酿制果酒，以改善果酒的颜色和口感，并提高果酒的营养价值。孙军涛等[43]研究了玫瑰茄苹果酒的制作方法，苹果切块后用0.04%维生素C和0.1%柠檬酸护色，打浆后取40 g苹果汁，加入0.05%酵母、8 g蔗糖，28 ℃初步发酵6 h后取60 g玫瑰茄提取液混合发酵。酿制的玫瑰茄果酒呈玫瑰红色，清亮透明，果香浓郁，酸甜爽口。肖更生等[44]以荔枝原汁、玫瑰茄浸提液、苹果浓缩汁为原料研制了一款荔枝玫瑰茄复合保健果酒，其最佳生产工艺为：荔枝汁∶玫瑰茄∶苹果汁的配比为8∶1∶1，糖度25%，接种量0.20 g/L，发酵温度21 ℃，时间10～12天。

3.5 玫瑰茄饮料

玫瑰茄花萼除了可以作为添加剂、调味料加入到食品中，还可以用它作为原料生产饮料。毛立新等[45]研究了玫瑰茄饮料的制作工艺，将玫瑰茄干花萼浸提后(料液比1∶30，温度75 ℃，时间120 min)，取浸提液30%，加入蔗糖7%、柠檬酸0.08%、蜂蜜2.0%。该配方制得的玫瑰茄饮料风味独特，清凉可口，并且具有一定的保健功能。除玫瑰茄饮料外，以玫瑰茄花萼为原料的产品还有玫瑰茄茶、玫瑰茄制剂，玫瑰茄果脯等。

4 结语和展望

玫瑰茄作为一种药食两用的植物，具有很高的经济利用价值。目前，国内对玫瑰茄花萼的研究主要集中在化学成分分析、玫瑰茄花青素及玫瑰茄产品的初加工技术上，对玫瑰茄花萼中其他功能成分如木槿酸、多糖等的研究还较少。而对其中多酚、黄酮等具有抗氧化作用的生物活性物质虽有报道，但是对其提取和纯化工艺的研究较少。国外对玫瑰茄花萼的药理研究已为玫瑰茄系列产品的开发打下了理论基础，然而目前对玫瑰茄的加工仍停留在初级加工阶段，玫瑰茄多以调味料或添加剂的形式应用于食品中，而以玫瑰茄为原料的深加工产品还鲜有报道，因而更多的玫瑰茄系列产品还有待发掘和研究，以充分发挥其营养保健功能和满足不同消费者的需求。

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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 *通讯作者

中央高校基本业务费专项资金资助(XDJK2016E112)；重庆市特色食品工程技术研究中心能力提升项目(cstc2014ptgc80001)

李玉珠(1992-)，女，云南昆明人，硕士，研究方向：食品微生物与发酵工程； 杜木英(1972-)，女，重庆人，副教授，博士，研究方向：食品微生物与发酵工程。

TS202.3

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.06.037

1000-9973(2017)06-0170-05