《Cogent Food & Agriculture》:Nutritional analysis of four edible roses and the effect of drying methods on the nutritional components of rosa ‘Qinxiang’
编辑推荐:
本研究比较了适宜重庆种植的四种食用玫瑰品种:R. ‘Fenghua’、R. ‘Crimson Glory’、R. ‘Dianhong’和R. ‘Qinxiang’的生长性状和营养成分。‘Qinxiang’表现出最大的株高和冠幅,而‘Crimson Glory’
本研究比较了适宜重庆种植的四种食用玫瑰品种:R. ‘Fenghua’、R. ‘Crimson Glory’、R. ‘Dianhong’和R. ‘Qinxiang’的生长性状和营养成分。‘Qinxiang’表现出最大的株高和冠幅,而‘Crimson Glory’和‘Dianhong’的花朵更大、更重。其中,‘Crimson Glory’的抗坏血酸(AsA)、总黄酮(TFC)、花青素(ACN)、总酚(TP)、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)含量显著较高。‘Dianhong’的粗纤维含量最高;‘Fenghua’的总氨基酸含量最高,且必需氨基酸(苏氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸和组氨酸)水平较高,而赖氨酸在‘Crimson Glory’中最高。矿物质方面,‘Fenghua’积累的Fe、P、K、Zn最多,而‘Dianhong’的B、Mn、Cu含量最高。对‘Qinxiang’采后进行热风干燥(50°C)能更好地保留黄酮、酚类、花青素、总氨基酸及大多数矿物质(Fe、Mg、Mn、Zn、P、K),而冷冻干燥保留了更多的可溶性糖。这些结果为食用玫瑰品种选择和采后加工优化提供了比较基础。
随着功能性食品和营养保健品需求的不断增长,食用花因其鲜艳的色泽、独特质地和新鲜度,已成为营养与健康益处的新型来源。食用花富含多种植物化学物质,如黄酮类、花青素、类胡萝卜素和酚类化合物,这些物质与抗氧化、抗糖尿病、抗癌和抗肥胖等健康促进作用相关。已有研究表明,不同食用花具有不同的营养成分和植物化学组成,从而赋予其独特的健康益处。例如,万寿菊富含叶黄素,具有抗炎和抗癌特性;而旱金莲据报道富含矿物质元素和生物活性化合物,对健康有显著贡献。
来自蔷薇属的玫瑰被广泛用作食用花,常用于精油提取、调味剂和食品加工。近年来对玫瑰及其杂交品种的研究强调其多糖、黄酮类及其他生物活性化合物,并证明其具有抗氧化、抗炎、抗糖尿病、抗肿瘤、保湿和保肝作用。此外,已从月季中鉴定出57种化合物,包括黄酮及其糖苷、酚酸、有机酸、甾体、五环三萜、山柰酚和槲皮素。这些化合物具有显著的抗氧化和抗癌活性。
鉴于食用花易腐烂的特性,其易受微生物、酶促和生化变化的影响。干燥可延长其货架期,便于运输、包装和使用。新鲜花瓣含有最高水平的生物活性物质,如酚类物质和总黄酮,而不同的干燥方法对这些含量有显著影响。例如,微波辅助干燥与空气干燥相结合是保留有益化合物和抗氧化活性的最有效方法;相比之下,冷冻干燥能更好地保持康乃馨和玫瑰的品质,使其接近新鲜状态。对铁皮石斛花茶的干燥方法比较显示,自然风干能更好地保留香气,而冷冻干燥能保留色泽和形状,增强口感和抗氧化活性。此外,越来越多的证据表明,热风干燥能有效保留多种植物材料中的生物活性化合物和氨基酸。例如,适度的热风干燥可增加咖啡叶中的游离氨基酸并保留酚类成分;在柠檬汁囊中,该方法的挥发性化合物、氨基酸和可溶性糖含量最高,而冷冻干燥最有效地保留有机酸。在海藻中也观察到类似模式,适度的热风干燥提高了抗氧化成分并增加了鲜味相关氨基酸。
本研究比较了适合中国重庆种植的四种食用玫瑰品种的生长特性和生物活性化合物。此外,还评估了热风干燥和冷冻干燥对食用玫瑰营养成分的影响。这些发现为选择优良玫瑰品种进行大规模种植和优化加工方法提供了理论依据。
在材料与方法部分,研究人员使用了多种技术手段进行分析。实验材料取自重庆市农业科学院花卉资源苗圃,为三年生扦插玫瑰。干燥处理采用低温热风干燥(50°C,25小时)和真空冷冻干燥。营养成分测定包括:水分含量测定采用恒重法;粗纤维含量采用酸碱消煮-高温灰化法;氨基酸含量采用氨基酸试剂盒结合Agilent 1100紫外检测器测定;蛋白质含量采用Bradford法;抗坏血酸含量采用试剂盒比色法;总黄酮含量采用试剂盒-亚硝酸盐-硝酸铝-氢氧化钠比色法;花青素含量采用pH示差法;可溶性糖含量采用试剂盒-蒽酮比色法;总酚含量采用Folin-Ciocalteu法;矿物质元素采用火焰原子吸收光谱法和钼蓝法测定。统计方法包括单因素方差分析(ANOVA)和Tukey多重比较检验,主成分分析(PCA)用于可视化样品分布和变量贡献。
在结果部分,研究人员首先比较了四种玫瑰品种的表型差异,发现‘Qinxiang’的株高(98 cm)和冠幅(104.33 cm)最大,而‘Crimson Glory’的花径(10.5 cm)最大;‘Crimson Glory’和‘Dianhong’的单花重量约为‘Fenghua’和‘Qinxiang’的两倍。PCA分析将‘Crimson Glory’和‘Dianhong’归为一组,因其花朵更大、叶片更宽、单花更重,而与‘Fenghua’和‘Qinxiang’明显分离。这一结果表明‘Qinxiang’的营养生长旺盛但花部指标较小,这可能有利于在重庆地区广泛种植。
在关键营养成分比较中,‘Crimson Glory’的抗坏血酸含量(668.76 μg/g)、总黄酮含量(80.77 mg/g)、总酚含量(145.54 mg/g)和花青素含量(6743.68 μg/g)均显著高于其他品种;‘Qinxiang’的花青素含量也较高(4935.37 μg/g)。‘Dianhong’的粗纤维含量最高(12.66%),‘Fenghua’的总氨基酸含量最高(6.42 mg/g)。‘Crimson Glory’的可溶性糖(526.31 mg/g)和可溶性蛋白(16.14 mg/g)含量略高于其他品种。
氨基酸组成分析显示,‘Fenghua’在大多数必需氨基酸(苏氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸和组氨酸)中含量最高,而‘Crimson Glory’的赖氨酸含量最高;缬氨酸在‘Fenghua’和‘Crimson Glory’中相近且显著高于其他两者。在非必需氨基酸中,‘Fenghua’的脯氨酸、丙氨酸、甘氨酸、精氨酸和丝氨酸水平也较高,而‘Crimson Glory’的酪氨酸和谷氨酸含量最高。矿质元素方面,‘Fenghua’的铁(374.05 mg/kg)、磷(2.83 g/kg)、钾(29.33 g/kg)和锌(27.7 mg/kg)含量最高;‘Dianhong’的硼(1.85 mg/kg)、锰(40.15 mg/kg)和铜(8.93 mg/kg)含量最高;镁含量无显著差异。
针对‘Qinxiang’的干燥实验显示,热风干燥(50°C)比冷冻干燥能更好地保留总黄酮(67.99 mg/g 对 47.59 mg/g)、总酚(140.3 mg/g 对 96.11 mg/g)、花青素(10917.73 μg/g 对 6724.36 μg/g)和总氨基酸(3.13 mg/g 对 1.43 mg/g);而冷冻干燥保留了更多的可溶性糖;可溶性蛋白无显著差异。在氨基酸组成方面,热风干燥有效保留了八种必需氨基酸中的六种(苏氨酸、赖氨酸、亮氨酸、缬氨酸、组氨酸等),冷冻干燥则更好地保留了异亮氨酸和蛋氨酸;非必需氨基酸方面热风干燥水平更高。矿质元素方面,热风干燥保留了更多的铁(31.92 mg/kg)、镁(4429.17 mg/kg)、锰(27.87 mg/kg)、锌(22.58 mg/kg)、磷(1.86 g/kg)和钾(25.77 g/kg),钙、硼和铜含量无显著差异。
讨论部分指出,热风干燥在50°C下能够有效保留生物活性物质和氨基酸,其可能原因是较高温度和较低水分活度导致酶迅速失活,从而限制氧化降解;同时,中等加热可能破坏细胞基质,增强结合态酚类的释放,并且美拉德反应产物可能贡献于表观酚类含量。尽管冷冻干燥常被认为是保持热敏性植物化学物质的最佳方法,但本研究结果与其他一些报道一致,即适度的热风干燥可在保留抗氧化物质和氨基酸方面达到甚至超过冷冻干燥。部分研究认为冷冻干燥能更好地保持花朵的原始形状、质地和颜色,但这些差异可能源于干燥条件的不同。进一步优化干燥参数对于最大化保留食用花的营养成分至关重要。
研究结论翻译如下:本研究证明了重庆地区四种食用玫瑰品种在表型和营养方面存在明显差异。‘Qinxiang’表现出最佳生长性能,而‘Crimson Glory’富含关键生物活性化合物。‘Fenghua’的氨基酸和矿物质含量最高,‘Dianhong’的纤维和特定微量元素含量突出。干燥实验表明,热风干燥能保留‘Qinxiang’中的大部分生物活性化合物和矿物质,而冷冻干燥则更好地维持可溶性糖含量。这些发现为食用玫瑰的品种选择和加工优化提供了科学依据。