雪蓮培養(yǎng)物熱風(fēng)干燥工藝優(yōu)化研究

趙　鵬，韓趙軍，賈康杰，張　帥，徐文華

（山西康寶生物制品股份有限公司，山西長治　046600）

雪蓮培養(yǎng)物熱風(fēng)干燥工藝優(yōu)化研究

趙鵬，韓趙軍，賈康杰，張帥，徐文華

（山西康寶生物制品股份有限公司，山西長治046600）

以雪蓮培養(yǎng)物總黃酮含量為指標(biāo)，采用L9（34）正交試驗法對雪蓮培養(yǎng)物熱風(fēng)干燥工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，干燥溫度對雪蓮培養(yǎng)物總黃酮含量的影響顯著，對干燥時間、干燥質(zhì)量的影響不明顯，最佳干燥條件為干燥溫度55℃，干燥時間10 h，干燥質(zhì)量4.5 kg。該優(yōu)選得到的工藝參數(shù)具有實際應(yīng)用意義。

雪蓮培養(yǎng)物；熱風(fēng)干燥；總黃酮含量

水母雪蓮（Saussurea medusa Maxim.） 為菊科，鳳毛菊屬植物，生長于高寒地區(qū)的高山間。在我國甘肅、青海等地，海拔4 000～5 100 m處生長有水母雪蓮，這里環(huán)境氣候多變、冷熱無常、雨雪交替，最高月平均溫度2～5℃，最低月平均氣溫-19～-21℃。雖然身處惡境生長緩慢，但雪蓮豐富的藥用價值和藥理作用早已無人不知、無人不曉。近年來，由于大肆濫采濫挖，導(dǎo)致雪蓮資源嚴(yán)重匱乏。雪蓮大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)，已經(jīng)成為解決這一資源短缺的重要方案。2010年5月衛(wèi)生部頒布了一項關(guān)于新資源食品的公告，系《關(guān)于批準(zhǔn)金花茶、顯脈旋覆花（小黑藥）等5種物品為新資源食品的公告（2010年，第9號）》。在此公告中，雪蓮培養(yǎng)物被認(rèn)定為新資源食品，并對其食用量做出了規(guī)定，即干品4 g/d，鮮品＜80 g/d。熱風(fēng)干燥技術(shù)是指向烘箱內(nèi)吹入熱風(fēng)加快空氣流動，并使之形成對流循環(huán)，完成與物料間濕熱交換的干燥方法。這項技術(shù)熱效率高、溫度均勻可控，所用此項技術(shù)的設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)能力大、操作簡便、價格便宜等諸多優(yōu)點。本文采用熱風(fēng)干燥這項技術(shù)對雪蓮培養(yǎng)物進(jìn)行干燥，并測定其總黃酮含量，為科學(xué)地進(jìn)行生產(chǎn)提供參考和試驗依據(jù)。

1　材料和方法

1.1試驗材料和設(shè)備

新鮮雪蓮培養(yǎng)物，山西康寶生物科技公司提供；硝酸鋁、亞硝酸鈉、氫氧化鈉，以上均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供；蘆丁對照品，中國食品藥品檢定研究院提供。

TU-1901型紫外分光光度計，上海佑科儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；LT-DBX450F型精密可編程熱風(fēng)循環(huán)烘箱，上海立德泰勀科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；CP1502型天平，奧豪斯儀器有限公司產(chǎn)品。

1.2試驗方法

1.2.1雪蓮培養(yǎng)物鮮品的前處理

將雪蓮愈傷組織切塊，在特定的MS培養(yǎng)液中進(jìn)行恒溫光照，培養(yǎng)一定的周期后即可收集雪蓮培養(yǎng)物鮮品。收集雪蓮培養(yǎng)物鮮品時將組織培養(yǎng)瓶中的MS培養(yǎng)液棄掉，把雪蓮培養(yǎng)物鮮品倒在不銹鋼篩網(wǎng)上用純化水沖洗至無殘留培養(yǎng)液，并放置在水槽上將余水流干至無明顯水珠滴下。

1.2.2干燥試驗方法［1-2］

將清洗過的雪蓮培養(yǎng)物鮮品按照試驗要求的質(zhì)量，經(jīng)稱量平均分成3份，攤開均勻鋪平在3層不銹鋼篩網(wǎng)上，放入烘箱中，設(shè)置好所需的干燥溫度、干燥時間后即可開始烘干。

干燥質(zhì)量方案見表1。

表1　干燥質(zhì)量方案

1.2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

用電子天平精密稱取25.45 mg蘆丁對照品，用70%的乙醇溶解將其定容到25 mL容量瓶中，配制成質(zhì)量濃度為1 mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液。

精密量取0.15，0.3，0.6，1.2，1.8 mL蘆丁對照品溶液，分別放入25 mL容量瓶內(nèi)；每個樣品中加入70%的乙醇至15 mL，再分別加入5%NaNO 20.9 mL，混勻放置6 min；隨后加入10%Al（NO3）3·9H2O溶液0.9 mL，混勻放置6 min，再加入4%NaOH溶液12 mL，最后用純化水定容，混勻后放置10 min。用溶劑及各種顯示試劑為參比溶液，以蘆丁質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、所對應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，于510 nm處測定吸光度，進(jìn)行線性回歸分析，得到線性方程為Y=kX+b。

1.2.4雪蓮培養(yǎng)物中總黃酮的提取與測定

分別精密稱取經(jīng)熱風(fēng)干燥后的雪蓮培養(yǎng)物0.4 g，放置于200 mL燒瓶中；加入80 mL 70%乙醇，加熱回流提取1 h，趁熱過濾至200 mL容量瓶中；剩余殘渣再加70%乙醇40 mL加熱回流0.5 h，趁熱過濾后合并濾液。用少量70%乙醇清洗容器與殘渣，將洗液倒入容量瓶中，再加70%乙醇稀釋至刻度，搖勻。

吸取供試品溶液2 mL，放入25 mL容量瓶內(nèi)，每個樣品加70%的乙醇至15 mL；再分別加入5% NaNO 20.9 mL，混勻放置6 min；隨后加入10% Al（NO3）3·9H2O溶液0.9 mL，混勻放置6 min；再加入4%NaOH溶液12 mL，最后用純化水定容，混勻后放置10 min。用溶劑及各種顯示試劑為參比溶液，以蘆丁質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、所對應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，于510 nm處測定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算得出供試品中的總黃酮含量。

總黃酮含量計算公式：

式中：X——供試品中總黃酮含量，g/100 g；

C——供試品測定液中的黃酮含量，mg；

C0——試劑空白測定液中黃酮的含量，mg；

m——供試品的取樣量，g；

V2——供試品溶液體積，mL；

V1——供試品溶液總體積，mL。

1.2.5水分的測定

按照GB/T 5009.3—2003直接干燥法檢測。

2　經(jīng)熱風(fēng)干燥后雪蓮培養(yǎng)物的結(jié)果分析

采用LT-DBX450F型精密可編程熱風(fēng)循環(huán)烘箱，選取干燥溫度、干燥質(zhì)量、干燥時間3個影響因素［3］，以總黃酮含量為指標(biāo)，進(jìn)行L9（34）正交試驗。

試驗因素與水平設(shè)計見表2，正交試驗結(jié)果與分析見表3，方差分析見表4。

表3　正交試驗結(jié)果與分析

表4　方差分析

樣品通過熱風(fēng)干燥處理后，經(jīng)水分檢測確定其最終水分含量均小于7.5%。由表3可知，熱風(fēng)干燥的最優(yōu)工藝組合為A3B3C3，即干燥質(zhì)量4.5 kg，干燥溫度55℃，干燥時間10 h。從試驗結(jié)果看，3個影響因素中干燥溫度對雪蓮培養(yǎng)物中總黃酮含量的影響最大，干燥時間次之，干燥質(zhì)量最弱［4］。

由表4可知，干燥溫度對雪蓮培養(yǎng)物總黃酮含量的影響顯著，干燥質(zhì)量與干燥時間對雪蓮培養(yǎng)物總黃酮含量的影響并不明顯，本結(jié)果與極差分析結(jié)果相一致。

3　結(jié)論

本試驗以雪蓮培養(yǎng)物總黃酮含量為指標(biāo)，根據(jù)L9（34）的正交試驗，對熱風(fēng)干燥雪蓮培養(yǎng)物的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。在熱風(fēng)干燥條件下，影響因素的主次關(guān)系為干燥溫度＞干燥時間＞干燥質(zhì)量，得到最佳的工藝條件為干燥質(zhì)量4.5 kg，干燥溫度55℃，干燥時間10 h。在韓趙軍等人［4］采用微波真空干燥雪蓮培養(yǎng)物工藝研究中的數(shù)據(jù)可知，熱風(fēng)干燥由于溫度均勻，對流循環(huán)作用與物料表面的優(yōu)點，雪蓮培養(yǎng)物總黃酮含量提升3～4 g/100 g左右，這與微波功率

大時，致使一部分雪蓮培養(yǎng)物局部過熱，導(dǎo)致總黃酮含量下降有關(guān)；但從干燥時間來看，微波真空干燥有較大優(yōu)勢。所以在實際的生產(chǎn)過程中，不妨考慮熱風(fēng)與微波真空干燥聯(lián)合運用，以加快生產(chǎn)進(jìn)度，滿足生產(chǎn)需求。

［1］于蒙杰，張學(xué)軍，牟國良，等.我國熱風(fēng)干燥技術(shù)的應(yīng)用研究進(jìn)展 ［J］.農(nóng)業(yè)科技與裝備，2013（8）：14-16.

［2］張建軍，馬永昌，王海霞，等.辣椒熱風(fēng)干燥的工藝優(yōu)化試驗 ［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，2007（12）：223-224.

［3］高麗華，胡顯文.分光光度法測定水母雪蓮培養(yǎng)物中的總黃酮 ［J］.生物技術(shù)通訊，2013，14（2）：136-137.

［4］韓趙軍，趙鵬，賈康杰，等.雪蓮培養(yǎng)物微波真空干燥工藝研究 ［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2015（5）：36-37.◇

Optimization of the Hot-air Drying Processing Condition for Tissue Culture of Saussurea medusa

ZHAO Peng，HAN Zhaojun，JIA Kangjie，ZHANG Shuai，XU Wenhua
（Shanxi Kangbao Biological Product Co.，Ltd.，Changzhi，Shanxi 046600，China）

With total flavonoid content of tissue culture of Saussurea medusa as index，the orthogonal design L9（34）is adopted to optimize the processing technology of tissue culture of Saussurea medusa.Results show that the drying air temperature had obvious effects，but drying time and drying weight had no remarkable effects.The optimum condition is drying air temperature at 55℃，drying time is 10 h，drying weight is 4.5 kg.The optimized parameters have the practical application significance. Key words：tissue culture of Saussurea medusa；hot-air drying；flavonoid content

TS255.3

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.08.010

1671-9646（2016）08a-0031-02

2016-06-15

趙鵬（1980— ），男，本科，助理工程師，研究方向為新資源食品開發(fā)。