玫瑰属蔷薇科蔷薇属落叶灌木或乔木，花瓣呈倒卵形，多为重瓣、半重瓣[1]。该植物花色多样，观赏价值较高。部分玫瑰品种具有独特的芳香，可被用作香水、精油和护肤品原料[2]。玫瑰纯露是通过蒸馏从玫瑰中提取的水状液体，其无色透明，具有玫瑰香味，香气细腻柔和[3]。此外，其还含有类黄酮和酚类成分，在保湿和屏障修复等方面具有重要作用[4]。
Senol等[5]探索了玫瑰精油的抗氧化特性以及其对抗胆碱酯酶的作用机制，为评估其抗氧化性能提供依据。王伟峰等[6]研究发现，胶束电动毛细管色谱法检测玫瑰纯露中的指标成分苯乙醇的效果较好，灵敏度较高。孙君燕等[7]采用水蒸气蒸馏法提取了香榧纯露，评估了其抗氧化能力，同时说明了香榧纯露的抗氧化活性与其浓度呈正相关。
因此，本试验以苦水玫瑰花瓣为材料，采用水蒸气蒸馏法提取玫瑰纯露，采用单因素实验和正交实验确定其因素最适组合，测定组合的感官评分、DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率等，为玫瑰纯露资源的综合利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料与试剂
选取生长良好、花瓣完好、健康且无病虫害的苦水玫瑰花作为试验材料，采自吕梁学院校内玫瑰种植区，将采收后的玫瑰花瓣置于吕梁学院园林花木实验室冷冻冰箱内储藏。1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH），2，2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）均为分析纯，购买于北京索莱宝科技有限公司。
1.2 实验设计
1.2.1 单因素实验
以玫瑰纯露的感官评价和生物活性评价为指标，分别选取料液比、蒸馏时间和花瓣浸泡时间进行单因素实验，确定各因素的适宜范围[8]。玫瑰纯露的各单因素梯度为在蒸馏时间15 min、花瓣浸泡8 h条件下，料液比m∶v为1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5；在料液比m∶v为1∶3、花瓣浸泡8 h条件下，蒸馏时间为5、10、15、20、25 min；在蒸馏时间15 min、料液比m∶v为1∶3条件下，花瓣浸泡时间为0、4、8、12、24 h。
1.2.2 正交实验
在单因素实验基础上，选出料液比、蒸馏时间、浸泡时间3个因素的最佳范围，设计3因素3水平正交实验，具体设计因素见表1。
表1 正交实验因素设计 |
| 水平 | 因素 | ||
|---|---|---|---|
| A料液比m∶v | B蒸馏时间/min | C浸泡时间/h | |
| 1 | 1∶3 | 15 | 4 |
| 2 | 1∶4 | 20 | 8 |
| 3 | 1∶5 | 25 | 12 |
1.3 试验方法
1.3.1 玫瑰纯露的提取工艺流程
按照水蒸气蒸馏法提取玫瑰纯露，具体流程如下：准备玫瑰花瓣→安装蒸馏设备→放置玫瑰花瓣→蒸馏→冷凝蒸汽→收集纯露→储存和包装。使用电子天平称取一定量的玫瑰花瓣，按照料液比m∶v为1∶4，放置在1 000 mL的圆底烧瓶中，水作为溶剂，连接蒸馏装置，用KDM电加热套对玫瑰花瓣和水进行加热，收集最后冷凝出的溶液，即为玫瑰纯露。
1.3.2 玫瑰纯露的感官评价
根据玫瑰纯露的香气对其进行评定，以香气为感官评价指标，由10名学生组成评审团，感官（香气）评分标准如下：几乎无香气味1～2分，香气很淡、持续时间很短3～4分，香气较淡、持续时间较短5～6分，香气较浓、持续时间较长7～8分，香气很浓、持续时间很长9～10分。
1.3.3 抗氧化能力测定
1.4 数据分析
采用Microsoft Excel 2021软件进行数据处理和图表制作，利用SPSS 27.0软件进行统计分析和单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 单因素实验
2.1.1 料液比
由图1可知，随着料液比的升高，玫瑰纯露的自由基清除率呈先上升后下降的趋势。料液比m∶v为1∶4的DPPH、ABTS自由基清除率最高，分别为68.90％、69.08%，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）。料液比m∶v为1∶1的DPPH自由基清除率为54.14％，低于1∶3、1∶4条件下的自由基清除率，差异具有统计学意义（P<0.05）。料液比m∶v为1∶1的ABTS清除率最低，为50.08％，与1∶2、1∶3、1∶4条件差异具有统计学意义（P<0.05）。料液比m∶v为1∶2的感官评分是7.4分，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）。因此，料液比m∶v为1∶4时，提取的纯露品质较高，提取效果较理想。
2.1.2 蒸馏时间
由图2可知，随着蒸馏时间的增加，玫瑰纯露的自由基清除率呈先上升后下降的趋势。蒸馏时间20 min的DPPH清除率最高，为78.07％，与蒸馏5、10、15 min差异具有统计学意义（P<0.05）；蒸馏时间5 min的DPPH清除率最低，为65.36％，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）。蒸馏时间20 min的ABTS清除率最高，为72.30％，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）；蒸馏时间25 min的ABTS清除率最低，为59.86％，与蒸馏10、15、20 min差异具有统计学意义（P<0.05）。蒸馏时间20 min的感官评分最高，为7.1分，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）。因此，蒸馏时间过长或过短均可能影响玫瑰纯露品质，蒸馏时间20 min时纯露品质较佳。
2.1.3 浸泡时间
2.2 正交实验
表2 正交实验结果 |
| 序号 | 因素 | 感官 评分 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| A料液比 | B蒸馏时间 | C浸泡时间 | D空列 | ||
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 6.2 |
| 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 7.3 |
| 3 | 1 | 3 | 3 | 3 | 6.4 |
| 4 | 2 | 1 | 2 | 3 | 8.0 |
| 5 | 2 | 2 | 3 | 1 | 8.2 |
| 6 | 2 | 3 | 1 | 2 | 5.7 |
| 7 | 3 | 1 | 3 | 2 | 6.0 |
| 8 | 3 | 2 | 1 | 3 | 5.5 |
| 9 | 3 | 3 | 2 | 1 | 4.9 |
| K1j | 20.90 | 21.20 | 18.40 | 20.30 | |
| K2j | 21.90 | 21.00 | 20.20 | 19.00 | |
| K3j | 16.40 | 17.00 | 20.60 | 19.90 | |
| K-1j | 6.63 | 6.73 | 5.80 | 6.77 | |
| K-2j | 7.30 | 7.00 | 6.73 | 6.33 | |
| K-3j | 5.47 | 5.67 | 6.87 | 6.63 | |
| Rj | 5.50 | 4.00 | 3.20 | 1.30 | |
| 因素主次 | A、B、C | ||||
| 最优方案 | A2B1C3 | ||||
表3 验证实验 |
| 测定项目 | 感官评分/分 | DPPH自由基清除率/% | ABTS自由基清除率/% |
|---|---|---|---|
| A2B2C3 | 8.2 | 66.27 | 66.78 |
| A2B1C3 | 7.8 | 64.65 | 65.05 |
由表3可知，A2B2C3组合的感官评分、DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率较A2B1C3组合增加0.4分、1.62个百分点和1.73个百分点。因此，A2B2C3组合的提取效果较好。
2.3 抗氧化能力
在不同提取工艺条件下，苦水玫瑰的抗氧化能力存在差异。根据单因素实验和正交实验得出，两个最优的组合分别为A2B2C3和A2B1C3，A2B2C3组合的DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率分别是66.27%、66.78%；A2B1C3组合的DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率分别是64.65%、65.05%。说明在该实验中采用A2B2C3组合提取出的玫瑰纯露抗氧化能力最强。
为验证上述结果，选择上述两个组合进行抗氧化能力的测定。由表4可知，两个组合的羟基自由基清除率差异较大，A2B2C3组合的羟基自由基清除率、FRAP还原力、总酚含量、总黄酮含量均较A2B1C3组合高，表明A2B2C3组合的抗氧化能力较强。综合来看，A2B2C3组合（料液比m∶v为1∶4、蒸馏时间20 min、浸泡时间12 h）是玫瑰纯露的最优提取方案。
表4 抗氧化能力测定结果 |
| 测定 项目 | 羟基自由基清除率/% | FRAP还原力/（mmol/L） | 总酚含量/ （mg/g） | 总黄酮含量/ （mg/g） |
|---|---|---|---|---|
| A2B2C3 | 62.45 | 0.680 6 | 4.28 | 0.376 |
| A2B1C3 | 59.99 | 0.673 6 | 4.01 | 0.366 |
3 结论与讨论
纯露是植物提取精油后的水溶液，一般成分种类与精油相似，但其醇类化合物、酮类化合物、萜烯类化合物和酯类化合物含量较低[14]。利用水蒸气蒸馏法提取纯露简单方便，且提取的纯露无污染，安全性能高。本试验通过单因素实验、正交实验研究了料液比、蒸馏时间和花瓣浸泡时间对玫瑰纯露提取的影响。以玫瑰纯露的感官评价和生物活性评价为指标，分别选取料液比、蒸馏时间和花瓣浸泡时间进行单因素实验，确定各因素适宜的范围，得出料液比适宜的范围是1∶3、1∶4、1∶5，蒸馏时间适宜的范围是15、20、25 min，浸泡时间适宜的范围是4、8、12 h。在一定的蒸馏时间、浸泡时间下，随着料液比的升高，玫瑰纯露的自由基清除率呈先上升后下降的趋势。当料液比较高时，由于含水量增加，玫瑰花的香气被稀释，纯露的气味和持久度受到影响。在一定的料液比、浸泡时间下，随着蒸馏时间的增加，玫瑰纯露提取总量虽然增加，但其品质逐渐下降，可能是因为随着蒸馏时间的延长，蒸馏出的小分子物质含量越来越少。在一定的料液比、蒸馏时间下，浸泡时间过长，溶解在水中的挥发性物质流失可能导致纯露品质下降。
在单因素实验基础上，进行三因素三水平正交实验，得出两个最优组合：A2B2C3组合（料液比m∶v为1∶4、蒸馏时间20 min、浸泡时间12 h）和A2B1C3组合（料液比m∶v为1∶4、蒸馏时间15 min、浸泡时间12 h）。将上述两个组合进行验证实验，以感官评分、DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率为指标，确定出最优组合为A2B2C3。此外，对两个组合提取的玫瑰纯露进行抗氧化能力分析，结果表明，A2B2C3组合的羟基自由基清除率、FRAP还原力含量等均较高。综上，料液比m∶v为1∶4、蒸馏时间20 min、浸泡时间12 h是玫瑰纯露的最佳提取工艺。