产品研发及科学试验研究

5.1产品研发

5.1.1玫瑰油提取试验

(1)实验室玫瑰油的蒸馏提取试验

选取各种植基地送至明日风公司的玫瑰花约5公斤,按玫瑰花和水的重量比1:4将花与水加入蒸馏釜中(系用北京市永光明医疗仪器厂DZTW调温电热套,产品执行标准号Q/xD002-05改装),采用额定电压220V通电,至沸腾后2小时后油水混合蒸汽经过冷凝管,借助玫瑰油和水的凝结点和密度不同,实现对玫瑰油的收集,收集蒸馏玫瑰油水混合物,装入小玻璃瓶中密闭,在日光下晒后油水可呈现较为明显的分层,然后进行油水分离。

大马士革玫瑰Ⅲ油的实验室提取

(2)生产线玫瑰油的蒸馏提取试验

在生产设备中进行玫瑰油的蒸馏提取试验。采用水蒸气蒸馏法提取玫瑰油,采用不锈钢蒸馏器蒸馏玫瑰花,可采用蒸气夹层式加热。项目采用二次蒸馏的方法进行玫瑰油的提取,一次加工得到的是粗油,剩下的水须经过2次蒸馏才能得到“二次油”或“间接油”。

对建成的7条玫瑰油生产线进行了生产性试验,为生产过程中的加花量、鲜花和水比例、温度、加热时间等进行了合理化研究。结果表明,新设备、新工艺的效能显著高于国内外同类型设备和新工艺,具有生产能力高、提油时间短、玫瑰油提取率高、生产成本低等优点。同时,提取的玫瑰油具有独特的品质:香叶醇含量高于保加利亚国家标准,橙花醇、香叶醇、香茅醇含量之和达到8.68%,同时苯乙醇Phen-ernyl alcohol、甲基丁子香酚、丁子香酚、乙醇等成分含量较低,钠质成份高,C19成分高,同时苯乙醇的水平较低,赋予本玫瑰油优良品质和特殊的、怡人的香味,且由于高水平的paraffin (C19石蜡),有助香气的持久稳定,使香气持续时间长达48小时以上,而国外产品一般为24~36小时。水蒸气蒸馏工艺使产品中ethanol的含量水平低。

5.1.2玫瑰干花
玫瑰鲜花经烘干后制成的玫瑰干花,具有香味浓郁、持久的特点,用作香料或茶饮。

5.1.3玫瑰花渣
玫瑰鲜花在蒸馏釜中提取玫瑰油后,将玫瑰花渣和玫瑰水混合物分离,玫瑰花渣于阴凉处风干,经超微粉碎后可以作为面膜等高级美容材料。

5.1.4玫瑰水
玫瑰鲜花在蒸馏釜中提取玫瑰油后,将玫瑰花渣和玫瑰水混合物分离作为美容、食品等原材料或添加剂。

5.2科学试验研究

5.2.1油用玫瑰大马士革高效繁苗技术研究

对大马士革Ⅲ专用油用玫瑰的高效育苗进行了系统的研究。解决了大马士革玫瑰Ⅲ优质种苗供不应求,通过引进购买专用品种费用高,大马士革玫瑰Ⅲ扦插、嫁接成活率低,国内外无系统研究成果可应用的问题。优化了扦插育苗基质、插穗、枝段选择,扦插时期,试剂及浓度的选择和搭配,砧木种类、嫁接方式和嫁接时期等快速繁苗技术。使大马士革玫瑰Ⅲ专用品种的扦插成活率达91.5%,比保加利亚、荷兰等国高1倍多(保加利亚39.8%、荷兰40.2%),嫁接成活率85.4%。高效繁苗技术达到了国际领先水平,为攀西地区玫瑰油产业的发展提供了技术支撑。

荷兰专家向公司技术人员传授玫瑰栽培新技术

5.2.2油用玫瑰大马士革优质高产栽培技术研究

多年多点试验,形成了大马士革玫瑰Ⅲ密植早花丰产,人工整形控冠的关键技术成果。达到了一年定植长树,二年试花,产花量261kg/667m2,三年产花量423kg/667m2,四年丰产928kg/667m2的高产目标。比国外保加利亚、土耳其的产量提高1~2倍。主要技术内容包括:

(1)适宜种植地区研究

系统研究了大马士革玫瑰Ⅲ花芽的类型、性质及花芽分化的过程,花芽分化与新梢生长相关性及花芽分化受低温度影响的关系,提出了大马士革玫瑰Ⅲ宜栽植在冬季最低气温不高于-5~0℃,霜冻发生早的适宜地区,有利形成花芽和提高产量。通过对不同海拔高度种植基地玫瑰植株叶片的叶绿素含量,根、茎、叶、生物量及其比例研究结果表明,西昌市的玫瑰基地宜布局在海拔高度约1550~2500m的地区。

(2)高标准建园技术

建园时采用壕沟或大坑定植,重施基肥的方法对玫瑰园土壤进行改造。平地实行培肥沟定植,挖宽0.6米,深0.4米的定植沟,回填时先回填表土,并分层加入秸杆、堆肥或土杂肥2000~3000kg/667m2。回填后的土壤高出地面20cm,将厢面做成鱼背形。山坡地采用大坑定植,挖长、宽、深各0.4m-0.5m定植穴,每穴分层施有机肥2-3kg,过磷酸钙0.25kg;或腐熟人畜粪1kg。选用壮苗在雨季或秋季定植,并用树盘覆盖。

(3)幼苗定植与管理

植幼苗前,要选择无病虫害,健壮的苗。栽植时间一般在秋冬季进行。对不同栽植密度对产花量的影响进行了试验研究。苗木定植前,先进行杀菌剂消毒处理,生根剂按比例配制成水剂后用喷雾器直接喷雾到苗木的根部,提高其成活率。定植方法有泥浆定植法和普通定植法。定植后应立即浇透定根水,定植时间和定植方法对成活率有很大的影响。

(4)肥水管理技术

各种植基地玫瑰花得油率差异性研究结果表明,公司基地的玫瑰花得油率最高,达到0.4504‰,玄生坝的玫瑰花得油率最低,为0.3103‰。玫瑰花得油率与玫瑰长势有一定的正相关性,表明采取科学的合理的肥水管理、修剪及病虫害防治可能能进一步提高玫瑰油的产量。

对大马士革玫瑰Ⅲ年生长周期中几种主要营养物质变化和含量进行了分析测试,加深了对大马士革玫瑰Ⅲ生物学特性的理论研究,同时为玫瑰生长的营养诊断以及制定合理的施肥方案和管理措施提供了理论依据。

在肥料管理技术上:1)强化幼苗期肥水管理,幼龄密植玫瑰园前期主攻营养生长,施肥遵循勤施薄施的原则,促进早发根、多发根,通过加速地下生长促进地上多抽枝,早成型;2)生长发育的过程中,进行配方施肥,重施采花肥;

在玫瑰种植水分管理技术方面,推广秸杆覆盖技术,山坡地地膜覆盖节水技术,平原坝区深沟高厢防止积水烂根技术。

(5)整形修剪技术体系

系统研究了不同时期修剪及不同修剪方式对大马士革玫瑰Ⅲ枝梢成花、花期、产量的影响,提出了大马士革玫瑰Ⅲ的最适修剪期和修剪方式,实现了玫瑰园区的稳产、丰产,技术要点包括:1)采用无干多主枝早花丰产冠形;2)单株丛分枝轮换法、隔株(行)轮换法等多种结合的修剪形式;3)对徒长枝进行摘枝促发新梢,对衰老枝进行更新修剪复壮树势,提出玫瑰更新修剪枝条、清除老枝、弱枝、枯枝、力促适时萌生新枝是保证玫瑰园稳产、高产的重要基础,及以后期花与前期花的比值的大小作为衡量玫瑰园区丰产性的一项重要指标。

(6)后期花与前期花调节技术

若玫瑰植株后期花与前期花比值可作为一项指标来确定单株玫瑰的丰产性,通常该比值大,则植株丰产性好,反之则产量较低。以此为理论基础,可通过栽培技术确定玫瑰枝梢生长的最适芽数和最佳株型,从而达到控制玫瑰园植株的株型和产花量。

(7)玫瑰花去蕊技术研究

开展了玫瑰花雄蕊生物量占玫瑰花生物量的技术性研究。实验结果表明,玫瑰花雄蕊的生物量相对较大,今后可考虑采取适当的去雄方法,使雄蕊生物量实现定向生长,可望增加玫瑰花的产量。

(8)杂草防治技术

提出了去除杂草的方法及合理时间。锄草一般在3月中旬进行,且在除草时,靠近植株根部的地方要轻锄浅锄,距离植株根部比较远的地方可适当深锄。

(9)病虫害防治技术

研究了攀西地区大马士革玫瑰Ⅲ病虫害的主要种类和发生特点,提出了大马士革玫瑰Ⅲ病虫害的规范化综合防治技术。

5.2.3大马士革玫瑰Ⅲ花期调控技术研究

花期调控技术,主要通过两种方式:

一是通过将玫瑰种植基地布局在不同海拔高度,由于海拔高度对大马士革玫瑰Ⅲ物候期、各类枝梢生长特性及成花习性有影响,利用其自然生态气候特性将玫瑰的花期延长,从而减轻或缓解因花期集中,短时花量过大造成采摘问题和加工设备的短时加工能力不足,花后设备长时闲置的问题。项目通过将种植基地布局在不同海拔高度,使得花期大致从3月20日持续到6月20日左右,较公司基地花期延长了一倍左右,玫瑰油提取设备减半,极大地降低了玫瑰油提取加工成本。

5.2.4大马士革玫瑰Ⅲ最佳采收时间及存贮方法研究

(1)玫瑰花最佳采收时间研究

通过对大马士革玫瑰Ⅲ在攀西生态区的枝梢成花习性、开花特性、花期规律等进行系统研究,揭示玫瑰花的开花存在明显的顶芽优势,气温变化是影响花期开放的重要因素,从而确立了玫瑰采摘鲜花的最佳时期及合理的存储方法,有效保证了玫瑰花的得油率和花的等级。玫瑰花在上午5~8时采收最好,采收时以玫瑰花蕊刚露,花形呈杯状时开始采收,到花朵全部开放为止,花的雄蕊颜色鲜黄时最好,天气晴朗、气温较高时,要抓紧采收不让鲜花开足或花瓣摊平变色,以免影响质量和出油率。

(2)玫瑰花合理存储方法研究

采摘的玫瑰花(蕾),应立即送往加工地点,以花篮、麻袋、布袋盛装为宜。在车辆运输时,车上不可堆放太多。温度一般不能超过40℃。玫瑰花在盛器内的放置时间以不超过2小时为宜。

来不及加工的玫瑰花,可以临时贮存。将花摊成薄层,置于遮阴的水泥地或铺席的湿泥土地,并经常翻动喷水,保持较高的湿度,避免油份挥发,影响加工得油率。

贮存在清水中的玫瑰花,水温25~30℃可贮存16小时,水温18~20℃贮存可超过16小时。在4~5℃条件下可贮存20~24小时。
对于长途运输,供应出口,或者长期逐渐加工的玫瑰花,需要长期贮存。可根据不同的用途分别用酒精、食盐、明矾、食糖等处理。

法国专家就玫瑰油生产进行技术交流

5.2.5玫瑰油优质高效提取技术研究

(1)设备改进与制造研究
对引进的二次蒸馏设备进行改进,并建成连续不间断生产线。

(2)玫瑰油加工方法研究
通过实验,获取了玫瑰油提取的主要技术参数:

a.蒸馏釜投料:玫瑰花与水或油水混合物的重量比为1:3~4;
b.蒸馏釜内通入压力为4kg/cm2的水蒸汽,升温至137℃;升温速度为3℃/min,进行一次蒸馏;混和蒸汽经冷凝器冷凝后,收集冷凝液I,2小时后停止蒸馏,一次蒸馏釜排放花渣准备下一次加花蒸馏;
c.冷凝液I冷却后(温度控制在30℃左右)进入油水分离器,收集其中的油层,得成品油A;分离油后剩余的油水混合物进入蒸馏塔进行二次蒸馏,二次蒸馏温度为:130~142℃,油水混合物蒸汽进入二次冷凝器冷凝,收集冷凝液II;
d. 冷凝液II冷却后(温度控制在30℃左右)进入油水分离器,收集其中的油层,得成品油B,剩余混合物送去一次蒸馏釜与鲜花混合,循环使用。

5.2.6其他技术成果

该项目研究实施期间,课题组发表研究论文3篇,举办学术会议或讲座3 次,为中国科学院研究生院、四川省农业科学研究生院、重庆交通大学培养博士研究生5名、硕士研究生9名。取得专利3项(1、一种玫瑰栽培方法及玫瑰花的采摘方法,专利号:ZL200510020176.4; 2,一种用于玫瑰油提取的油水分离器,专利号:ZL200420061568.6; 3,玫瑰油及其生产工艺,专利号:ZL200410081604.X )。