高凯娜,陈虹,沈威,洪溢,黄佳,李白,高广春,李军*
(1.嘉兴职业技术学院,浙江 嘉兴 314036; 2.嘉兴学院医学院,浙江 嘉兴 314001; 3.嘉兴市农业科学研究院,浙江 嘉兴 314016)
西红花(Crocussativus)又名藏红花、番红花,为鸢尾科番红花属植物,以其干燥柱头入药,被称为“植物黄金”或“红色金子”。西红花在浙江建德、丽水及上海等地广泛种植,且产量较高。由于种植西红花具有较高的收益,逐渐成为研究热点。针对西红花栽培技术、病虫害防治、组培快繁技术、真伪鉴别、西红花苷提取工艺等方面已有大量研究报道[1-6]。其中,姚冲等[2]以西红花苷、藏红花苦素和藏红花醛含量的综合评分为指标,研究了西红花一体化工艺,发现最佳一体化工艺为西红花开花当天采收,冷藏时间12 h内,干燥温度为90 ℃。
在浙江地区,室内培育过程中西红花花期集中在10月下旬至11月中旬,在采收加工过程中一般要求当天采收、当天加工,具有用工量大、时间短的特点[2]。另外,藏红花的烘干方法也多种多样,有热蒸汽烘干、普通烘箱烘干及西红花专用烘箱烘干等。不同烘干方法下,成品西红花在色泽、外形等方面也具有一定差异[7]。本研究结合西红花苷含量测定,针对西红花的采后加工过程中采花期、采后贮藏温度及烘干温度等方面进行研究,为西红花的高效生产加工工艺提供理论基础。
根据西红花不同开花期,按照从开花初期至开花末期将西红花开花期分为I、II、III、IV、V共5个不同的开花期(图1)。2018年11月在西红花开花期进行取材,将样品进行3个处理:(1)于5个不同的开花期分别采集20朵花的柱头,用80 ℃烘干;(2)设定1个开花期(开花期III)、2个贮藏温度(4 ℃和25 ℃)及6个贮藏时间(0、4、8、12、16及20 h),分别采集20朵花的柱头于80 ℃烘干;(3)设定1个开花期(开花期III)、4个烘干温度(40 ℃、60 ℃、80 ℃及100 ℃),分别采集20朵花的柱头,用不同温度进行烘干。将烘干后的西红花用粉碎机粉碎,过40目(0.42 mm)筛后待用。
图1 不同开花期西红花
1.2.1 色谱条件
Zorbax Eclipse XDB-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相∶甲醇/水(45/55,V/V);检测波长:440 nm;流速:1.0 mL·min-1;柱温:30 ℃;进样量10 μL。
1.2.2 对照样品制备及标准曲线绘制
精密称取对照品西红花苷-I(10 mg)和西红花苷-II(4 mg),置于25 mL棕色量瓶中,加适量的50%乙醇,室温下避光超声(40KHZ)处理20 min,放置至室温,用50%的乙醇稀释至刻度,摇匀,制备成原液,然后分别取1、2、3、4、5、6 mL原液定容至25 mL。配制成西红花苷-I对照品溶液(16~96 μg·mL-1)和西红花苷-II对照品溶液(6.4~38.4 μg·mL-1),置于4 ℃冰箱避光保存。
将对照样品各进样20 μL,测定峰面积,以对照品浓度为横坐标,峰面积积分值为纵坐标,绘制标准曲线,得到西红花苷-I及西红花苷-II回归方程及相关系数,分别为Y=57.76X-4.186 7(R2=0.999 1)和Y=69.99X-1.546 7(R2=0.999 0)。
1.2.3 西红花苷提取
精密称取西红花样品各10 mg,分别置于50 mL棕色量瓶中,各组分别加入50%乙醇40 mL,避光超声处理30 min,放至室温后,用50%乙醇定容至刻度,0.45 μm微孔滤膜滤过,置于4 ℃冰箱避光保存,取20 μL进样测定,根据峰面积和标准曲线计算含量。
通过对不同开花期西红花苷含量的测定发现,西红花苷的总含量为19.16%~27.31%,其中西红花苷-I的含量为13.66%~19.26%,西红花苷-II的含量为5.50%~8.28%(图2)。西红花苷的总含量在5个不同开花期呈逐渐增加的趋势,其中在第IV开花期含量最高,为27.31%;西红花苷-I的含量在第V开花期含量最高,为19.26%;西红花苷-II的含量在第IV开花期含量最高,为8.28%。在开花后期,西红花苷的含量差异不显著。
图2 不同开花期西红花苷含量测定
为了研究采后不同贮藏温度对西红花苷含量的影响,本研究比较了在4 ℃和25 ℃贮藏温度下西红花苷含量的差异。图3表明,随着贮藏时间的延长,西红花苷的总含量呈逐渐降低的趋势,贮藏20 h后从最初的25.43%降至16.09%。西红花苷-I的含量变化趋势与西红花苷-II的变化趋势一致,其中西红花苷-I的含量由18.22%降至11.62%,西红花苷-II的含量由7.21%降至4.47%。
通过测定40 ℃、60 ℃、80 ℃及100 ℃烘干温度下西红花苷的含量发现,西红花苷的总含量及西红花苷-I、西红花苷-II的含量在80 ℃烘干温度下都最高,分别为23.85%、17.15%及6.69%;在40 ℃烘干温度下最低,分别为20.75%、14.93%及5.82(图4)。
西红花苷含量测定方法有薄层扫描法、分光光度法及高效液相色谱法等,其中高效液相色谱法为常用的检测方法。何常明等[8]用高效液相色谱法建立了西红花苷的含量测定方法,测定西红花苷-1的含量为19%左右、西红花苷-2的含量为11%左右。徐象华等[9]测定了不同产地西红花有效成分的含量,发现浙产西红花有效成分含量较高,平均总西红花苷含量为15.247%。高丽等[10]等也测定了不同产地西红花中西红花苷的含量,发现浙江湖州等地的西红花中的总苷含量超过20%。曾宇红等[11]测定了不同开花期西红花柱头中西红花苷-II的含量,发现开花期4 d西红花苷-II的含量最高,为5.21%。本研究通过测定发现,西红花苷的总含量为19.16%~27.31%,与已报道结果基本一致。另外,本研究还发现,西红花苷含量随开花期有逐渐增加的趋势,在开花后期采花获得的成品西红花中西红花苷含量较高,传统加工方法中为了采花方便,也基本在开花后期进行采摘,这与西红花传统加工方法的采花期也基本一致。
图4 不同烘干温度对西红花苷含量的影响
4 ℃冷藏处理是常用的植物采后保鲜温度,而西红花传统加工方法中一般采花后直接放在室温摊晾,且当天采摘当天加工[12]。本研究发现,西红花采后进行冷藏处理及室温处理,对西红花苷的含量影响差异不显著,而4 ℃冷藏处理还需要专门的冷藏设备,因此不建议西红花采后进行冷藏处理。但随着贮藏时间的延长,西红花苷含量有逐渐降低的趋势,因此建议西红花采后在8 h以内应及时烘干。西红花在80 ℃下进行烘干,成品西红花中西红花苷的含量最高。通过外观及色泽观察,该温度下烘干的外观品质也较好,因此建议西红花的烘干温度为80 ℃。