2018不同干燥方法对光慈姑加工性能和品质影响研究

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　　[摘要]为探索不同干燥方法对光慈姑加工性能和品质的影响，为光慈姑规范化加工方法提供依据，研究了普通晾晒、蒸制、水煮、恒温烘干（40，50，60℃）等8种不同干燥方法对光慈姑外观性状、折干率、硬度、复水率及水分、灰分、浸出物和多糖含量等指标的影响。结果表明，普通晾晒及40℃恒温干燥的光慈姑复水率最佳，但所需时间长、折干率小、硬度大，色泽差，且组织结构发生了明显的变形和皱缩；60℃恒温干燥的光慈姑干燥时间短、含水量低、多糖含量高，但其他各项指标均较差。烫制处理（蒸制和水煮）后的光慈姑虽干燥时间缩短、外观品质较佳，但浸出物及多糖含量降低。50℃恒温干燥光慈姑外观品质与市售光慈姑较接近，硬度最小，折干率最大，复水率较高，浸出物及多糖含量较高，且水分、灰分含量适中。综合考虑，建议选择50℃恒温干燥的方法，与传统方法相比，缩短了干燥时间，还能保证药材质量。　　[关键词]老鸦瓣；光慈姑；干燥工艺；外观品质；加工性能；内在品质　　老鸦瓣Tulipaedulis（Miq.）Baker为百合科郁金香属多年生草本植物[1]。中药材光慈姑为其去掉膜质皮和绒毛后的干燥鳞茎，具有解毒散结、行血化瘀之功效，多用于治疗痢疾、小儿痰厥，痛风等，外治疔疮疖肿、咽喉肿痛、蛇虫狂犬伤等[2]。目前也是治疗多种肿瘤的常用药，如咽喉癌、淋巴瘤、乳腺癌等[34]。　　目前光慈姑药材主要来源于野生。传统的光慈姑干燥方法是生晒，但此法耗时，且干燥期间如遇连续阴雨天气，极易发生霉变，不利于产业化生产。随着老鸦瓣种植技术逐步成熟和推广，光慈姑产业化加工方法亟待解决。目前鳞茎类药材的干燥方法如百合采用烫片后烘干、微波干燥等方法[5]；浙贝母采用生切片法、粉吸法及硫磺薰蒸法[6]；石蒜采用晒干、烘干、阴干的方法[7]；薤白采用鼓风干燥、真空干燥和阴干的方法[8]。目前针对老鸦瓣的研究主要集中在栽培生理、离体培养、遗传多样性等方面[911]。而对于光慈姑干燥加工方法的研究尚未见报道。为方便光慈姑的运输、加工和长期贮藏，本研究采用生晒法（普通晾晒）、烫制法（包括蒸制法和水煮法）、恒温烘干法及先烫制后恒温烘干的方法处理光慈姑，探讨8种不同干燥方法对其加工性能及品质的影响，以期为制定光慈姑产业化加工方法提供参考。　　1材料及样品制备　　1.1材料　　材料于2014年5月采集于安徽省阜阳市老鸦瓣种植基地。经南京农业大学郭巧生教授鉴定为老鸦瓣T.edulis的鳞茎。　　1.2试验设计及样品制备　　每个方法设3次重复，每次重复用鳞茎100g，每个方法中多设一组将老鸦瓣切片的对照。切片厚度约2mm。　　1.2.1生晒法样品置于通风干燥处，自然晾干。　　1.2.2蒸制法待水沸后，将样品放在蒸屉上蒸至无白心后迅速取出，蒸制时间7～9min。置于通风干燥处晾晒至干。　　1.2.3水煮法将样品置沸水中煮至鳞茎整体呈淡黄色，芯芽中心尚有米粒大小白心即可捞出，水煮时间5～7min。置于通风干燥处晾晒至干。　　1.2.4烘干法用DHG9146A型电热恒温鼓风干燥箱进行干燥。①恒温烘干，分别在40，50，60℃条件下烘干。②先用上述蒸制的方法蒸7～9min后用40℃恒温烘干。③先用上述水煮的方法煮5～7min后用40℃恒温烘干。　　2方法　　2.1外观性状分析　　包括鳞茎表面颜色、质地、断面。其中颜色通过表观色泽及CR400型色彩色差计测得的参数来体现。每种样品设3个重复，每个重复在不同位置测3次，取9次读数的平均值。被测样品与标准样品的总的颜色差值E按下式表示[12]。　　E=[（L-L0）2+（a-a0）2+（b-b0）2]0.5　　其中L0，a0，b0指鲜样光慈姑的色泽参数。　　2.2加工性能指标的测定　　2.2.1折干率折干率=（干燥后质量/干燥前质量）100%。　　2.2.2硬度用TA.XTPlus物性测试仪（英国StableMicroSystems生产）测定，测试模式：测试前速度0.50mms-1；测试速度1.00mms-1；测试后速度10.00mms-1。每种样品重复9次，取平均值。　　2.2.3复水率复水率的计算公式：RR=Mf/Mg，式中，RR（rehydrationratio）为复水率，Mf为干品复水沥干后的质量（g）；Mg为复水前干品的质量（g）。其中料水比为1∶10，每种样品重复3次，取平均值。　　2.3成分分析　　按《中国药典》2010年版中水分测定法（烘干法）、灰分测定法和浸出物测定法测定不同干燥工艺的光慈姑中水分、灰分及水溶性和醇溶性浸出物[13]。　　2.4多糖的提取及含量测定　　多糖的提取及含量测定参考Zhang等[14]的方法并略做修改，多糖提取工艺如下。　　光慈姑粉末10g（孔筛0.5mm），石油醚索式提取器回流脱脂（液料比4∶1）2h，55℃烘干，80%乙醇索式提取器回流去小分子糖、苷类、生物碱等（液料比4∶1，4h），55℃烘干，研磨，所得药渣分3份，每份1g进行70℃水浴超声震荡浸提（液料比30∶1）170min，8000rmin-1离心15min除去水不溶性淀粉，集上清加0.05g活性炭脱色，8000rmin-1离心15min，加4倍量无水乙醇至乙醇浓度为80%，静置24h，4000rmin-1离心15min，将沉淀用无水乙醇洗涤3次，50℃低温干燥，加蒸馏水复溶24h，4000rmin-1离心20min，溶解定容，测多糖含量（多糖含量=总糖含量-还原糖含量）。　2.5数据分析与统计　　采用SPSS19.0对实验数据进行分析和统计。　　3结果与分析　　3.1不同干燥方法对光慈姑样品外观性状的影响　　市场上流通的大多数光慈姑药材性状为：表面浅黄色至褐色，质坚实，断面洁白，富粉性；也有少数褐色、表面皱缩或黄色透明、表面光滑。40，50℃恒温干燥的光慈姑外观性状与市售光慈姑较接近，其他处理与市售光慈姑外观性状差异较大；60℃恒温干燥的表面颜色偏深，断面角质化，且有较多脂类物质溢出，可能造成某些有效成分的损失；蒸制处理的样品表面与断面角质化，且表面附有白色膜状物质；水煮处理的样品表面颜色偏浅，且表面与断面角质化或部分角质化，见表1。　　色泽是衡量商品外观品质的一个重要指标。红光值（a）和黄光值（b）越大，表明干燥过程中褐变程度越大，总色差值（E）越大，外观品质越差。不同干燥方法处理的光慈姑在色泽上有很大差别，烫制处理的光慈姑色泽与鲜样光慈姑基本接近，而其他产品均有不同程度的褐变，见表2。恒温干燥与生晒处理的光慈姑总色差大小顺序是50℃处理40℃处理60℃处理生晒处理。另外各组切片处理后总色差较未切片时减小。这可能是切片处理后干燥所需时间变短，褐变程度相应减轻的缘故。　　3.2不同干燥方法对光慈姑加工性能的影响　　不同干燥方法光慈姑达到市售光慈姑（来源于野生）平均含水量及完全干燥所需的时间差异较大。达到市售光慈姑平均含水量时，普通晾晒需29d；40，50，60℃干燥分别需13，8，4d；蒸制和水煮分别需10，5d；而蒸制和水煮后40℃处理分别需6，3d。另切片处理后由于接触面积增大，干燥时间缩短4～10倍。切片处理后普通晾晒仅需3d；40，50℃干燥需2d，60℃干燥仅需1d；而蒸制后切片处理需2d，水煮后切片处理仅需1d。达到完全干燥时所需时间较长，其中普通晾晒需38d；40，50，60℃干燥分别需27，20，13d；蒸制和水煮分别需28，23d；而蒸制和水煮后40℃烘干分别需18，11d。切片处理后普通晾晒需19d；40，50，60℃干燥仅需7d；而蒸制和水煮处理需20d。　　生晒处理的折干率显著低于其他处理，见表3。总体而言，除了蒸制处理外，其他处理组切片处理的光慈姑折干率大于未切片处理。蒸制处理的光慈姑折干率大于水煮处理，恒温干燥处理折干率大小顺序是50℃处理60℃处理40℃处理，且分别比生晒处理折干率高13.2%，8.27%，5.59%。可见随着干燥温度的升高，折干率相应升高，但温度过高时，因为有树脂样物质溢出，折干率反而降低。　　由于光慈姑在用药生产过程中涉及药材粉碎，而硬度太大不利于进一步加工，所以将硬度作为一项评价指标来衡量不同干燥方法。50℃干燥处理　　光慈姑硬度最小，水煮后切片晾晒处理光慈姑硬度最大。总体来看，每组切片处理之后的光慈姑硬度增大，恒温干燥处理与生晒处理的光慈姑硬度大小顺序是60℃处理40℃处理生晒处理50℃处理。　　由于光慈姑内外质地不均一，所以表面硬度并不能代表整体的组织结构。考虑到复水性可以在一定程度上反映物料的组织结构特征。所以将复水性作为一项加工性能的评价指标。结果表明生晒处理的光慈姑复水率最大，生晒前做切片处理的最小。切片处理后的光慈姑复水率变小，说明切片处理后的光慈姑组织细胞受到一定程度破坏，变致密，这也是切片处理后光慈姑硬度增大的原因。生晒处理、恒温干燥处理及烫制处理的光慈姑复水率大小顺序是生晒处理40℃处理50℃处理60℃处理水煮处理蒸制处理。　　总体而言，本研究选择的8种干燥方法中，50℃恒温干燥处理的光慈姑硬度最小，折干率最大，且质地组织疏松，具有较大的复水率和快速复水性，生晒法和40℃干燥处理的光慈姑虽复水率较50℃处理大，但干燥时间长，折干率低。另外生晒处理由于鳞茎中水分不能及时散发，如遇阴雨天极易造成光慈姑霉烂，影响其品质。与生晒法相比，蒸制和水煮法虽复水率降低、硬度增大，但折干率显著大于生晒处理，且分别较生晒处理高11.5%，8.07%。　　3.3不同干燥方法对光慈姑水分和灰分含量的影响　　药材需规定一定的水分限度，以保证其质量控制及贮存、运输过程中不易发生质量变化。不同干燥方法中光慈姑含水量在8%～10%，平均值9.13%，且不同干燥方法含水量存在显著差异，见表4。除烫制处理以外，其他各组处理切片后含水量增大，如生晒法切片处理较未切片含水量高20.88%。这是因为切片处理后物料与空气的接触面积增大的缘故。恒温干燥处理的光慈姑含水量大小顺序是40℃处理50℃处理60℃处理，且分别比生晒处理高23.02%，19.50%，10.19%。可见随着干燥温度的升高，光慈姑含水量降低。不同干燥方法中光慈姑总灰分都在3%以下，平均值2.37%，且不同干燥方法灰分存在显著差异。生晒处理总灰分显著高于其他处理。烫制处理后光慈姑总灰分显著低于其他处理。蒸制和水煮处理总灰分较生晒处理分别降低11.88%，13.79%。　　3.4不同干燥方法对光慈姑浸出物的影响　　3.4.1水溶性浸出物含量由于光慈姑在制中成药过程中是以水煎法来提取其有效成分，因此采用热浸法测定了光慈姑的水溶性浸出物含量。不同干燥方法中光慈姑水溶性浸出物质量分数在28%～43%，平均值34.29%，且各处理之间存在显著差异，见表5。其中50℃干燥的光慈姑水溶性浸出物含量显著高于其他处理，比生晒处理高23.07%。烫制处理及60℃干燥的光慈姑水溶性浸出物含量降低，表明水溶性成分在蒸制和水煮过程中有一定的损失；60℃恒温干燥时溢出的树脂样物质包含部分水溶性成分。另外除50℃干燥和蒸制处理外，其他各组处理切片处理后水溶性浸出物含量较未切片处理高。　　3.4.2醇溶性浸出物含量在确定中药材光慈姑醇溶性浸出物最佳乙醇浓度时，本研究分别选用了30%，40%，50%，60%，70%，80%，95%等7个不同的浓度，结果以40%乙醇浓度的浸出物含量最高，故选用了40%的乙醇浓度。不同干燥方法中光慈姑醇溶性浸出物质量分数在14%～30%，平均值21.04%，且各处理之间存在显著差异，见表5。其中生晒处理，40，50℃干燥后的光慈姑醇溶性浸出物含量高于其他处理，三者之间差异不显著。与水溶性浸出物含量类似，烫制处理及60℃干燥处理后的光慈姑醇溶性浸出物含量有所降低。其中60℃干燥未切片的光慈姑醇溶性浸出物含量较生晒处理显著降低（较生晒处理降低45.39%），主要原因是60℃干燥时光慈姑有较多树脂状物质溢出，而溢出物中包含较多的醇溶性物质。　3.5不同干燥方法对光慈姑多糖含量的影响　　不同干燥方法下，光慈姑多糖含量存在显著性差异，见表6。试验结果表明不同干燥方法对光慈姑多糖含量的影响显著。其中生晒及烫制处理的多糖含量显著低于烘干处理。恒温烘干处理的光慈姑多糖含量随温度的升高而增加，其中50，60℃处理之间差异不显著。另外除50，60℃外，其他各组处理切片处理的多糖含量较未切片处理显著增加。　　4讨论　　不同干燥方法对光慈姑外观品质影响较大。烫制处理后的光慈姑外观色泽较佳，而鲜品直接干燥　　（包括直接晒干及恒温烘干）的样品外观色泽较差，灰暗至深褐色，易出现焦糊状。原因是未经烫制的鲜品在干燥过程中会发生酶促褐变，从而导致色泽的改变[15]。而短时高温处理可使物料中的酶全部失活，是最常用的控制褐变的方法，所以烫漂处理后的光慈姑色泽最好。这也是随着干燥温度的降低总色差变大的原因。在恒温干燥过程中，随着干燥温度的升高，总色差降低，但是当温度过高（本实验中达到60℃）时，颜色也偏深，与江云等[16]的研究结果一致。这可能是光慈姑中高含糖量的热敏性物质长时间受热时，内部的还原糖与蛋白质等发生焦糖反应，从而使原料产生非酶褐变，影响了光慈姑的品质[17]。　　与未切片处理的光慈姑比较，切片处理的光慈姑在色泽、断面和粉性方面更接近市售光慈姑。且切片处理的光慈姑折干率、多糖含量大于未切片处理，与张永清等[6]的研究结果一致。出现这一结果的原因一方面可能是随着干燥时间的缩短，干燥过程中存在的活组织呼吸消耗不断减少[18]。另一方面由于切片处理对细胞组织结构的改变，使得有效成分溶解度增加。因此在药材干燥过程中可以通过适当提高干燥温度、加快失水速度、缩短干燥时间来降低药材因活组织呼吸消耗所造成的损失，从而提高药材的折干率，增加收获量。但是由于切片过程中对细胞组织结构的破坏，切片处理的光慈姑硬度明显增大、复水率明显降低。而且由于切片处理的光慈姑与空气接触面积变大，更易吸潮，且易产生虫害，给光慈姑的贮藏带来一定的困难，且费工费时。因此切片处理应建立在一定的加工、贮藏工艺的基础之上方可考虑。　　光慈姑药效成分尚不明确，有关化学成分研究较少，尹艺林等[19]研究其含有淀粉、多糖及秋水仙碱，且多糖含量丰富。因此本研究以药典相关指标及多糖含量来评价不同干燥方法对其品质的影响。结果表明不同干燥方法对光慈姑水分、灰分、浸出物含量及多糖含量影响较大。烫制处理的光慈姑浸出物含量、多糖含量显著低于其他处理，表明烫制（蒸制、煮制）过程中造成某些成分的损失，与聂慧等[5]在百合上的研究结果一致。由实验结果可知，生晒处理的光慈姑多糖含量比恒温烘干的含量低，这与张永清等[6]对玉竹加工方法的研究结果一致。导致此结果的原因可能是光慈姑在干燥过程中，自身仍保持着一定的呼吸作用，需消耗糖分以维持机体的生理活动，因此温度可能成为影响光慈姑多糖含量的重要因素之一[20]。但切片后的光慈姑多糖含量随温度的升高呈现下降趋势，这可能是由于切片处理后，细胞组织遭到破坏，受热易分解所致。　　综合加工性能和品质指标，本研究初步表明光慈姑的干燥方法以50℃干燥为佳，不仅外观性状与商品光慈姑较为接近，且折干率比普通晾晒提高13.24%，多糖含量比普通晾晒高40.41%。传统的生晒法生产周期较长、易变质、受环境及天气影响较大、产品质量难控制，可能导致药材劣变、药性改变、有效成分损失等问题。采用烘干法干燥光慈姑，便于操作，温度容易控制，比较适合于大批量样品的产地加工，并能保证其品质。本研究对栽培光慈姑的干燥方法进行了初步探索，确定最佳干燥方法尚需进行药效成分、活性等进一步研究。　　[参考文献]　　[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志.第14卷[M].北京：科学出版社，1980：89.　　[2]李时珍.本草纲目[M].影印本.北京：人民卫生出版社，1959：781.　　[3]肖培根，李大鹏，杨世林，等.新编中药志.第1卷[M].北京：化学工业出版社，2002：100.　　[4]陈彪，焦淑萍，尹荣，等.6种吉林抗癌中药清除羟自由基及其抗DNA损伤体外实验研究[J].第三军医大学学报，2004（1）：88.　　[5]聂慧，严辉，钱大玮，等.加工方法对百合质量的影响研究[J].中国现代中药，2013（4）：308.　　[6]张永清，徐凌川，王丽萍，等.玉竹产地直接切片晒干的可行性研究[J].中药材，1996（12）：620.　　[7]周日宝，王姣，李风娟，等.人工栽培黄花石蒜最适遮光度和最佳采收加工方法的研究[J].中药材，2014（11）：1929.　　[8]关峰，郝丽珍，石博，等.不同干燥处理对薤白鳞茎皂苷含量和糖组分的影响[J].食品科学，2014（17）：89.　　[9]MiaoYY，ZhuZB，GuoQS，etal.Alternatewettinganddryingirrigationmediatedchangesinthegrowth，photosynthesisandyieldofthemedicinalplantTulipaedulis[J].IndCropProd，2015，66，81.　　[10]朱丽芳，徐超，朱再标，等.TDZ和NAA对老鸦瓣不定芽诱导和丛生芽增殖的影响[J].中国中药杂志，2014，39（16）：3030.　　[11]MaHL，ZhuZB，ZhangXM，etal.SpeciesidentificationofthemedicinalplantTulipaedulis（Liliaceae）byDNAbarcodemarker[J].BiochemSystEcol，2014，55：362.　　[12]AltanA，McCarthyKL，MaskanM.Evaluationofsnackfoodsfrombarleytomatopomaceblendsbyextrusionprocessing[J].JFoodEng，2008，84（2）：231.　　[13]中国药典.一部[S].2010：155.　　[14]ZhangZJ，WangFH，WangMC，etal.ExtractionoptimisationandantioxidantactivitiesinvitroofpolysaccharidesfromAlliummacrostemomBunge[J].IntJFoodSciTech，2012，47（4）：723.　　[15]唐文文，李国琴，晋小军.不同干燥方法对当归挥发油成分的影响[J].中国实验方剂学杂志，2014，20（3）：9.　　[16]江云，柳莹，王曙.川贝母的产地加工技术和干燥条件的优化[J].华西药学杂志，2011（1）：65.　　[17]荣玉珊，满静凝.以马铃薯全粉为主料的老年营养粉的研制[J].食品科学，1996（6）：27.　　[18]李娴，金传山.正交设计考察不同干燥方法对桔梗质量的影响[J].现代中药研究与实践，2006（3）：45.　　[19]尹艺林，郭雷.光慈姑主要成分分析测定[J].中国林副特产，2009（3）：32.　　[20]武孔媛，王文全，金家兴，等.环草石斛药材不同加工方法的比较[J].中药材，2007（9）：1067.