玫瑰花的干燥技術及其加工利用研究進展

劉 真，湯曉娟，董桂芝，雷勝明，劉云國,*

（1.新疆大學生命科學與技術學院，新疆 烏魯木齊 830002；2.臨沂大學生命科學學院，山東 臨沂276000；3.平陰玫瑰研究所，山東 濟南 250407；4.濟南紫金玫瑰股份有限公司，山東 濟南 250400）

玫瑰（Rosa rugosa Thunb.）是多年生落葉灌木，屬于薔薇科薔薇屬，玫瑰種植范圍非常廣泛，在全球范圍內均有悠久的栽培歷史，國外主要栽培于法國、俄羅斯、保加利亞、土耳其、摩洛哥等國，而保加利亞是目前世界上最大的玫瑰精油生產國[1]。在我國，主要的玫瑰種植區(qū)是山東、甘肅、黑龍江和云南等地。山東平陰素有“玫瑰之鄉(xiāng)”之稱，平陰玫瑰被列為中國地理標志的官方標志產品。玫瑰含有氨基酸、黃酮類、多酚類、色素等多種生物活性成分[2-3]，還富含香茅醇、香葉醇、苯甲醇等揮發(fā)性香氣成分；它也是一種我國常用的花類中藥材[4]，具有多種藥理特性，包括抗菌[5]、抗炎和抗氧化作用[6]，以及預防和抑制多種慢性疾病的能力[7-8]，玫瑰花也因具有較高的藥用價值和食用價值而被廣泛加工利用。但新鮮玫瑰花經采摘之后不易長時間保存，容易枯萎變色，必須及時加工，而干燥可以使玫瑰花得到有效保存。目前為止，干燥花的制備中常用的干燥技術有物理干燥、熱風干燥、熱泵干燥、真空冷凍干燥、微波干燥5 種，但其干燥技術及加工利用現狀缺乏系統(tǒng)性研究。因此，本文針對近年來國內玫瑰花機械化干燥技術進行了分析總結，簡述了玫瑰花的加工利用現狀，以期為玫瑰花的綠色有效干燥提供參考并進一步推進玫瑰花的綜合利用與發(fā)展。

1 玫瑰花的干燥技術

1.1 物理干燥

物理干燥一般指硅膠包埋干燥，利用硅膠作為干燥劑，將采下來的鮮花埋入硅膠材料中使其脫水。該方法適用于含水量較高的花材，如玫瑰、月季和牡丹等，它能很好地保持花材原有的顏色以及形狀，提高其觀賞性及商業(yè)價值。黃子鋒等[9]以紅色月季花瓣為原料，確定了其最適宜的護色方法與干燥方法，即用10%檸檬酸+5.0%氯化鎂溶液浸泡處理后，硅膠包埋結合70~80 ℃恒溫箱干燥2 h 得到的月季花瓣保色護形效果最佳；王向陽等[10]發(fā)現玫瑰花用干燥劑包埋后再進行微波干燥，能快速除去花內的水分，并能很好地保存其原有的顏色和形狀；何葉等[11]利用3 種不同的干燥劑對月季、洋桔梗和硫華菊進行包埋干燥，發(fā)現將變色硅膠與食鹽以體積比為3∶1 的比例混合制作干燥劑，干燥后的花材在顏色和形態(tài)上與鮮花接近，具有較好的觀賞效果。

1.2 熱風干燥

熱風干燥也稱熱空氣干燥或空氣對流干燥，它是將物料放入烘箱內，以熱空氣為介質，通過對流循環(huán)與物料進行濕熱交換，物料表面的水分被汽化，從而達到干燥效果。熱風干燥具有操作簡便、成本價格低、適用性強、通用性好等優(yōu)點[12]，但它對花的品質破壞較大，會導致干燥后的花色澤過暗，且設備體積大，占地面積也大。熱風干燥中重要的工藝參數包括干燥溫度、環(huán)境濕度、干燥風速以及時間等，當參數設置不當時，就容易出現干燥不均勻、營養(yǎng)損失大的現象。譚穎等[13]以壓花用玫瑰花瓣為研究對象，發(fā)現在40 ℃、840 min 的熱風干燥條件下，可以制備藝術性較好的玫瑰花瓣壓花材料；并確定玫瑰花瓣熱風干燥過程中的有效擴散系數為2.524×10-10m2/s，活化能為11.322 kJ/mol，薄層干燥Page 模型描述其干燥動力學模型，表達式為MR=exp(-1.6655×10-3t1.0144)；張萌等[14]以熱風干燥的玫瑰花瓣為試驗材料，考察了檸檬酸溶液（5%）、糖溶液（20%）、氯化鈉（20%）和檸檬酸混合溶液浸漬、燙漂對玫瑰花瓣干燥時間、色澤、復水比、總酚和總黃酮的影響，認為不同的預處理方法會對玫瑰花瓣造成不同程度的物理或化學作用，引起花瓣細胞微觀結構的變化以及營養(yǎng)成分的差異；宋春芳等[15]比較了不同干燥方法對玫瑰花瓣品質的影響，發(fā)現熱風干燥的玫瑰花瓣酚類物質易被氧化而導致花瓣顏色變紫。

1.3 熱泵干燥

在干燥花中常用的熱泵干燥工藝為空氣能熱泵干燥，其系統(tǒng)由制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和干燥介質空氣循環(huán)系統(tǒng)兩部分組成，利用逆卡諾原理[16]進行工作，從干燥室排出的熱濕空氣經熱管蒸發(fā)端放熱降溫后進入蒸發(fā)器進行下一步的除濕降溫，之后再經熱管冷凝端預熱后，在冷凝器中加熱，達到干燥工藝要求的溫度和濕度，最后進入干燥室進行干燥[17]。空氣能熱泵干燥技術因其具有節(jié)能高效、安全環(huán)保、適用性廣等優(yōu)點而被廣泛應用。青舒婷等[18]以食用玫瑰花瓣為試驗，采用遠紅外輔助熱泵干燥技術，研究了3 種不同熱泵溫度和遠紅外輔助下食用玫瑰花瓣的干燥特性以及它們對玫瑰花瓣品質的影響，并確定了最佳工藝條件為：熱泵溫度60 ℃，遠紅外功率4 kW；廖玉璠[19]采用太陽能集熱/蓄熱與熱泵系統(tǒng)結合的方式對玫瑰鮮花進行干燥試驗，設計了其干燥流程并對熱泵系統(tǒng)進行選型計算，最后得到了玫瑰花干燥模型并將其用于指導生產實踐；孫樂明等[20]采用熱泵干燥方法，以花青素苷和黃酮類化合物為指標，研究了干燥工藝中的溫度、風速、鋪設厚度對食用玫瑰花中這兩種成分的影響，發(fā)現當干燥溫度35.4 ℃，風速1.4 m/s，鋪設厚度22.8 mm 時，花青素苷的提取量最佳，為69.04 mg/g，當干燥溫度35 ℃，風速1.43 m/s，鋪設厚度為20.1 mm時，黃酮類化合物提取量最佳，為26.306 mg/g。

1.4 真空冷凍干燥

真空冷凍干燥技術是將物料先冷凍到共晶點以下，使水分形成固態(tài)冰，然后抽真空并適當加熱，物料中的冰晶升華逸出，水蒸氣再由真空系統(tǒng)中的捕水系統(tǒng)冷凝，從而在低溫低壓的條件下使物料低溫脫水以達到干燥的目的[21]。真空冷凍干燥能最大限度地保持干花的形狀和色澤，延長其保質期。秦紅平等[22]通過對玫瑰花真空冷凍干燥試驗的分析，對影響真空冷凍干燥過程參數進行了試驗研究，發(fā)現隔板溫度和干燥室真空度是很重要的兩個參數，而凍結速率則對總凍干時間沒有影響；方長發(fā)等[23]研究了真空冷凍干燥技術對玫瑰花色澤的影響，結果表明，經過15%甘油、7%檸檬酸及5%亞硫酸鈉混合溶液浸泡后并結合真空冷凍干燥工藝，不僅能保持玫瑰花原有的色澤，其柔軟度及形狀均與鮮花接近；蘭偉等[24]以玫瑰花瓣為試驗對象，考察了不同預處理方式和預凍方式對玫瑰花瓣真空冷凍干燥的影響，篩選得到了真空冷凍玫瑰花瓣的較優(yōu)工藝為：用20%氯化鎂+5 g 檸檬酸組成的溶液處理5 h，再放入乙醇和正丁醇比例為1∶1 的溶液中處理1 h，冰箱冷藏慢凍4 h，液氮速凍5 min，最后真空冷凍6 h，得到的玫瑰花瓣花色花形較好。

1.5 微波干燥

微波是一種頻率范圍為300 MHz~300 GHz 的電磁波，屬于高頻電磁波[25]。微波干燥是使物料處于微波高頻電場內，其內部水分子發(fā)生極化并隨電場方向的交互變化而轉動，產生劇烈碰撞和摩擦，水分受熱氣化，從而達到干燥目的[21]，它具有干燥速率大、節(jié)能高效、干燥均勻等優(yōu)點。張世敏等[26]利用干燥劑包埋技術和不同化學溶液前處理的方法，研究了玫瑰干花的護色護形問題，發(fā)現采用變色硅膠包埋后再用微波干燥，能迅速除去玫瑰花的內含水分，所得干花外形較佳；張建桃等[27]通過試驗采用改裝后功率連續(xù)可調的微波爐優(yōu)化玫瑰花干燥工藝，得到最佳干燥工藝為：護色預處理階段用10%酒石酸溶液將玫瑰花浸泡30 min，再用0.5~1.0 mm 橙白硅膠粉與1~2 mm 變色硅膠顆粒以體積比1∶1 混合的護色劑進行包埋處理，并結合組合微波干燥模式（在微波功率為23 W/g的條件下加熱2min 后再使用14 W/g 的功率加熱11 min）進行干燥；宋春芳等[28]通過試驗性微波真空干燥設備對玫瑰花進行干燥，比較了不同真空度和微波功率對玫瑰干花品質的影響，發(fā)現真空度越高，干燥速度越快，物料溫升越低，微波功率越大，干燥時間越短；并確定玫瑰花較優(yōu)微波真空干燥工藝條件為：真空度0.10 MPa，微波功率200 W，干燥時間80 min。

2 玫瑰花的加工利用

2.1 糕點類制品

玫瑰鮮花餅因其酥脆可口、風味獨特而得到廣大消費者的青睞。劉濤等[29]在餡料中加入47 g 糯米粉，8 g 玫瑰花和5 g 白砂糖，水油皮中加入白砂糖15 g，油酥皮中加入黃油34 g，在170 ℃的焙烤溫度下，得到一款玫瑰花香馥郁、餡料軟糯香甜、口感純正的玫瑰鮮花餅。馬德娟等[30]采用4∶6 的皮餡比，餡料中加入40 g 玫瑰花，25 g 面粉和30 g 白糖，再用220 ℃的面火溫度，190 ℃的底火溫度烘烤20 min，得到一款外型顏色佳、口感酥松、甜而不膩的玫瑰鮮花酥餅。曾彬等[31]以低筋面粉添加量100%計，添加20%黃油、30%玫瑰浸提液、30%細砂糖、10%雞蛋液、2%玫瑰花瓣、1.6%干酵母粉，得到的玫瑰花餅干口感細膩、表面光滑且有較好的玫瑰香氣，這為玫瑰花的多樣化加工提供了途徑。

2.2 玫瑰復合飲料

玫瑰復合飲料是指將玫瑰提取液與其他果蔬復配而成的飲料，因其特有的玫瑰香味而為大眾所接受。王丹丹等[32]將長白楤木果實（15%）和玫瑰花浸提液（45%）混合，并加入蜂蜜（8%）和檸檬酸（0.06%）進行酸甜度調節(jié)，再加入卡拉膠（0.04%）、瓜爾豆膠（0.07%）和黃原膠（0.10%）進行黏稠度改善，得到一款玫瑰香氣明顯且具有長白楤木果實特有清香味、組織狀態(tài)均勻細膩的天然復合型保健飲料；何菁等[33]將玫瑰花濃縮液（40%）和洛神花水浸出液（33.29%）混合，并在45 ℃溫度下真空離心濃縮9 h，再加入蔗糖（14%）、檸檬酸（0.23%）進行酸甜度調節(jié)，得到的復合濃縮飲料清亮透明、玫瑰花和洛神花香氣馥郁、酸甜適中；代佳和等[34]用腌漬、陳化、萃取方法制備玫瑰糖液（玫瑰花瓣與紅糖配比為2∶1），再將玫瑰糖液與青梅汁以3∶7 的比例混合，加入蜂蜜（1.5%）和檸檬酸（0.1%）調節(jié)酸甜度，得到的玫瑰花青梅復合飲料呈淡紫紅色并伴有玫瑰清香且風味獨特；戰(zhàn)偉偉等[35]先用0.8%氯化鈣與0.5%亞硫酸氫鈉混合液將玫瑰花瓣浸泡60 min，再加入質量比為2∶3 的復合穩(wěn)定劑阿拉伯膠與0.2%羧甲基纖維素（CMC），調節(jié)其pH 值至4.0，加入7.5%蔗糖、0.3%明列子、35%玫瑰花汁，最后經滅菌、充氣、罐裝得到一款顆粒飽滿、殺口感適中且無析水現象的明列子玫瑰復合懸浮飲料。

2.3 玫瑰酒

玫瑰酒歷史悠久、酒香濃郁且有很好的美容養(yǎng)顏和保健功效。劉媛媛等[36]以1∶70（g/mL）的料液比在45 ℃下浸提4 h，得到色澤鮮亮玫紅的玫瑰花瓣浸提液，再以25 ℃為主發(fā)酵溫度，添加17.5%白砂糖，接種1.5%酵母菌發(fā)酵7 d 后得到一款酒香醇厚、回味明顯、帶有玫瑰花獨特風味、酒精度為14.8%的玫瑰花發(fā)酵酒；常云鶴等[37]添加1.5%酒曲、12%白砂糖、15%玫瑰花漿和10%乳粉，在此最優(yōu)組合下研制出的玫瑰花奶酒色澤均勻、液體澄清、口感醇香濃厚且有奶酒香味；付羚等[38]以28 ℃作為發(fā)酵溫度，將玫瑰花浸提液（15%）、糖化劑（2.50%）和發(fā)酵劑（1.00%）混合后發(fā)酵96 h，得到一款酒精度為13.70%的清甜可口的玫瑰花甜白酒；鄭淑彥等[39]添加安琪高活性酵母（1.0‰）和玫瑰與白砂糖（質量比為1∶1.5），調整pH值為5.0，發(fā)酵30 d，得到的玫瑰酒顏色純正、成本低廉，并打破了以酒曲為發(fā)酵劑的傳統(tǒng)工藝。

2.4 玫瑰花茶

玫瑰花茶有兩種類型：一種是由玫瑰鮮花和茶葉窖制而成；另一種是利用干燥技術直接干燥得到的玫瑰花茶，因其香氣濃郁、滋味甘美而廣受人們喜愛。王海燕等[40]通過試驗得到了最佳的有機大馬士革玫瑰紅茶的窖制工藝為：配花量300%，窖制時間1 d。玫瑰花茶富含黃酮類物質，長期飲用有助于促進新陳代謝。孫瑤等[41]在60 ℃條件下，以玫瑰花冠茶為原料，采用有機溶劑浸潤方法，在花渣中加入40%的乙醇，體積為花渣質量的100 倍，浸潤1 h 后得到了最大的黃酮提取率。

2.5 玫瑰醬

玫瑰鮮花醬富含多種營養(yǎng)成分，風味獨特，且有發(fā)酵香味，可用于調味及調糕點餡，或直接沖水飲用。廖世玉等[42]將玫瑰花糖漬液（75%）與2.5%的復合增稠劑（果膠∶羧甲基纖維素鈉=2∶1）混合，并加入0.1%檸檬酸進行酸甜度調節(jié)，在80 ℃溫度下加熱20 min，得到一款產品質地均勻、酸甜可口、具有鮮艷玫瑰紅色和典型玫瑰花香的玫瑰花醬；梁穎琪等[43]用蒸餾后的玫瑰花殘渣作原料，通過試驗確定了玫瑰花醬配方，即在4 g 玫瑰花蒸餾殘渣中加入5.94 g 白砂糖和0.19 g 檸檬酸進行酸度調節(jié)，再加入0.1 g 黃原膠和0.09 g 瓊脂改善其穩(wěn)定性，加入0.000 025 g 誘導紅色素增強其亮度，最后加入50 mL 玫瑰純露，得到的玫瑰花醬口感爽滑、色澤亮麗并具有玫瑰花獨特風味；張涵等[44]將山楂漿與玫瑰花以質量比為4∶1 的比例混合，并加入55%白砂糖、40%水和穩(wěn)定劑（0.4%黃原膠），得到一款易于涂抹、酸甜可口、口感細膩的復合型果醬。

2.6 玫瑰果凍

果凍是一款人們喜愛的休閑食品，但傳統(tǒng)果凍品種單一，不足以滿足消費者需求，所以開始研發(fā)以食用花為原料的果凍產品。楊丹等[45]在84 mL 0.4%玫瑰花浸提液中加入1.728 g 復合果膠（魔芋膠與卡拉膠質量比為4.1∶1.3）以增強其穩(wěn)定性，再加入0.20 g 檸檬酸和16 g 白砂糖改善其口感，混合均勻后在80 ℃水浴中煮制30 min，得到的玫瑰花果凍外形美觀、酸甜可口并有玫瑰特殊的香氣；楊君等[46]將玫瑰花與普洱茶（質量比為5∶1）混合制備茶湯，在12 g 茶湯中加入0.2 g 檸檬酸、11 g 白砂糖和1.3 g 制備好的果凍粉，得到一款顏色漂亮、香氣濃郁、入口細膩且具有一定保健功能的玫瑰花普洱茶果凍。

2.7 玫瑰美容產品

市面上常見的玫瑰美容產品有玫瑰精油、玫瑰細胞液和玫瑰純露等。玫瑰精油是采取蒸餾、浸提、壓榨等物理方法從玫瑰花中提取的油狀物質，主要由萜類化合物、羧酸類化合物、酚類化合物和其他微量元素組成[47]。玫瑰精油可以促進細胞再生、緩解肌膚老化，對情緒緊張壓抑等引起的胃痛有明顯改善功能。張海云等[48]用兩種不同的加工工藝提取玫瑰細胞液，經測定發(fā)現其包含香茅醇、芳樟醇、苯乙醇、丁子香酚、甲基異丁香酚等香氣成分，可被用作化妝品原料；玫瑰純露通常采用水蒸氣蒸餾法提取，武藝等[49]對玫瑰純露進行鹽漬處理，并比較了其揮發(fā)性成分與鮮花純露的差異，發(fā)現兩種純露雖都以醇類物質為主，但種類、數量及相對含量各不相同，并且鮮花純露比鹽漬純露更飽滿香甜，顏色更澄清。

3 小結與展望

我國玫瑰花產量雖豐富，但花期較短，不易保存，干燥可以有效延長玫瑰花的保質期。本文總結了玫瑰花現有干燥技術及其加工利用進展。目前玫瑰花的干燥研究主要集中在真空冷凍干燥、熱風干燥和熱泵干燥的工藝優(yōu)化，以及在現有干燥技術基礎上添加輔助干燥條件（如遠紅外輔助）以達到更省時高效、綠色節(jié)能的目的，但添加輔助干燥的條件對于工業(yè)化的大規(guī)模推廣應用仍需進一步深入研究。玫瑰花因其高食用價值與藥用價值而被加工成各種食品與美容產品，但加工過程中會產生大量玫瑰廢棄物，如何合理利用這些玫瑰廢棄物從而實現綠色環(huán)保生產，將是今后玫瑰資源利用的研究方向。