真空脈動蒸制對天麻升溫速率與品質的影響

謝永康，鄭志安，劉大會，黃璐琦，王 升，高振江，劉嫣紅※

（1. 中國農業(yè)大學工學院，北京 100083；2. 湖北中醫(yī)藥大學藥學院，武漢 430065；3. 中國中醫(yī)科學院中藥研究所，北京 100700）

0 引 言

天麻，為蘭科真菌營養(yǎng)型多年生草本植物，其地下干燥塊根是中國傳統(tǒng)的名貴中藥材[1-2]。天麻包括原變型紅天麻、綠天麻、烏天麻、黃天麻和松天麻，其中以烏天麻和紅天麻的栽培最為廣泛[3]?，F(xiàn)代藥理研究表明，天麻素（Gastrodin，GA）和對羥基苯甲醇（p -hydroxybenzyl Alcohol，HA）具有抗驚厥、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、提高記憶力等功能[4]。王信等[5]研究發(fā)現(xiàn)，天麻中除了GA 和HA 外，還有較高含量的結合態(tài)天麻素（天麻素和檸檬酸縮合而成的酯類成分），如巴利森苷類物質。為了更加客觀、全面地評價天麻品質，除外觀形狀、理化性質外，有必要對其有效成分GA、HA、巴利森苷A（Parishin A，PA）和巴利森苷B（Parishin B，PB）等進行含量測定，對其內在品質進行評價。

新鮮天麻干燥前要經過水煮或蒸汽蒸制處理，畢榮璐等[6]研究發(fā)現(xiàn)，煮制或蒸制后的GA 含量顯著高于新鮮天麻，由于煮制或蒸制過程是殺酶保苷的過程，即防止天麻干燥過程中因PPO 發(fā)生褐變，同時提高天麻素含量。但水煮會使天麻素等水溶性成分滲透和擴散到水中而造成損失，故生產上不建議采用水煮法[7]。目前，天麻產地初加工企業(yè)主要采用蒸籠或蒸鍋進行蒸制，蒸汽直接通入到蒸制室內，由于冷空氣的存在，蒸制室內的溫度無法迅速提升，各個位置的溫度相差較大，造成蒸制后天麻品質相差較大；同時，天麻塊根較大，普通蒸汽很難穿透空氣和水而直接向天麻傳熱，天麻完全蒸透所需時間較長[8]。因此，亟待尋求一種新的蒸制技術及工藝來解決傳統(tǒng)蒸汽蒸制出現(xiàn)的升溫速率慢、設備自動化程度低等問題。

真空脈動蒸制是一種新型加工技術，通過抽真空將罐體內的冷空氣或溫度降低的蒸汽排出，然后再將高溫蒸汽通入到罐體內，經過抽真空-通高溫蒸汽的反復脈動循環(huán)，達到快速蒸制的目的。巨浩羽等[9]在百合的真空-蒸汽脈動蒸制研究中發(fā)現(xiàn)，排除冷空氣或低溫蒸汽后，由于壓差的存在，通入的高溫蒸汽會迅速充滿整個罐體，使蒸汽與各位置百合直接接觸，從而使罐體內上中下三層百合溫度均勻地上升；同時，抽真空可以消除冷空氣、低溫蒸汽和物料之間存在的空氣間層熱阻。Michael 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，對哈密瓜進行真空-蒸汽-真空處理后，蒸汽在物料表面出現(xiàn)液滴凝結，傳熱系數(shù)是液膜凝結的6～18倍，塊狀物料升溫速率也會較普通蒸汽提高，縮短蒸制時間。因此，將真空脈動蒸制技術應用于天麻蒸制，有望提高其蒸制效率。真空脈動干燥胡蘿卜[11]、姜片[12]和山藥片[13]研究發(fā)現(xiàn)，脈動參數(shù)（脈動比和脈動次數(shù)）對物料色澤、復水性及干燥速率均有顯著影響。胡蘿卜片[13]、藍莓[15]和芒果[16]真空脈動滲透脫水研究發(fā)現(xiàn)，脈動參數(shù)對物料水分減少率、糖分增加率等有顯著影響。而真空脈動蒸制過程中脈動參數(shù)對天麻品質影響尚不明確。

因此，本文采用真空脈動蒸制技術進行天麻蒸制，研究脈動參數(shù)對其品質的影響，并與常壓蒸制對比，以期為天麻真空脈動蒸制工業(yè)化應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗原料：新鮮三級（每個質量范圍為100～150 g）烏天麻，采自貴州省畢節(jié)市大方縣。為保證試驗結果的可靠性，挑選一批無機械損傷、腐爛和蟲害的烏天麻為試驗原料。試驗前，將烏天麻放于紙箱中并將其置于溫度（4±1）℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

試劑及藥品：甲醇（色譜純，德國默克）、乙腈（色譜純，德國默克）、甲醇（分析純）和三氟乙酸（優(yōu)級純）購于國藥集團化學試劑有限公司；磷酸二氫鈉（分析純）、磷酸氫二鈉（分析純）和鄰苯二酚（分析純）購于上海麥克林生化科技有限公司；GA 對照品和HA 對照品購于中國食品藥品鑒定研究院；PA 對照品和PB 對照品購于上海安譜實驗科技股份有限公司。

1.2 主要儀器與設備

1.2.1 真空脈動蒸制設備

本試驗用于天麻真空脈動蒸制的設備如圖1 所示，該機主要由真空系統(tǒng)（包括真空泵、冷卻裝置、真空管道和真空電磁閥等）、蒸汽系統(tǒng)（包括蒸汽發(fā)生器、輸送管道和蒸汽電磁閥等）、蒸制罐體和自動控制系統(tǒng)（包括溫度傳感器、壓力傳感器和控制盒等）4 部分組成。

圖1 真空脈動蒸制設備總體示意圖 Fig.1 Schematic of pulsed vacuum steaming equipment

具體工作原理和蒸制過程如下：為了盡量使每次試驗在相同條件下進行，先將蒸制罐體內的溫度預熱到95 ℃；設置真空時間、常壓時間和脈動循環(huán)次數(shù)；開啟蒸汽發(fā)生器，使蒸汽壓力達到0.4 MPa，然后開啟真空泵抽真空，20 s 后真空度達到設定值(85 kPa)時，計時器按照設定的真空時間計時，當真空時間結束時，真空電磁閥關閉，蒸汽電磁閥打開，通入具有一定壓力(0.4 MPa)的蒸汽，10 s 后罐體內部壓力達到設定值(110 kPa)時，關閉蒸汽電磁閥，此時計時器按照設定的常壓時間開始計時，當蒸制時間結束時，再次進入真空階段，如此往復循環(huán)，從而實現(xiàn)真空-蒸汽脈動循環(huán)蒸制。

1.2.2 其他試驗儀器與設備

Ultimate 3000 型高效液相色譜儀（美國戴安公司）；TA.XTPLUS/50 質構儀（英國Stable Micro System 公司）；TU-1810 型紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）；JA21002 型電子天平（上海舜宇恒平科學儀器有限公司，精度0.01 g）；GL-20G-II 高速冷凍離心機（上海安亭科學儀器廠）；LGJ-10E 型真空冷凍干燥機（寧波新藝超聲設備有限公司）；FW 135 型粉碎機（天津市泰斯特儀器有限公司）；家用蒸鍋；WL-UPL-60B 型實驗室超純水機（江蘇格林電器有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 切半天麻蒸制及試驗設計

每次試驗取新鮮天麻3 個（400～450 g），清洗，然后用吸水紙將表面的水去除。天麻個體之間含水率、質構和有效成分差異性較大，而較大的差異性會嚴重影響天麻蒸制規(guī)律的研究。預試驗結果表明，天麻縱向對半切分時，其各半成分含量相同。因此，用刀將新鮮天麻縱向對半切開，一半作為對照樣品，另一半單層平鋪在蒸制室內，進行不同工藝參數(shù)蒸制試驗。

預試驗發(fā)現(xiàn)：真空時間較長時（＞30 s），腔體內部溫度較低（＜60 ℃）；常壓時間較短時，高溫蒸汽的熱量無法得以充分利用；而常壓時間超過150 s 時，腔體溫度低于90 ℃，蒸制效果不好，因此，基于設備能量利用率及天麻蒸制效果，研究真空時間為20～30 s，蒸制時間為110～150 s 時，天麻不同脈動參數(shù)下的蒸制規(guī)律。沈肖晶[7]、葛進等[17]研究常壓蒸制對天麻有效成分影響時發(fā)現(xiàn)，天麻剛蒸透，斷面無白心時，有效成分最高，因此，常壓（101 kPa）蒸至天麻剛蒸透為止。具體試驗設計如表1 所示。

表1 天麻蒸制試驗參數(shù) Table 1 Steaming test parameters of G. elata

1.3.2 升溫速率的測定

升溫速率的大小與物料形狀有很大關系，由于天麻形狀難以保持相同，為此制作正方體新鮮天麻塊（40 mm×40 mm×40 mm），保證試驗物料形狀相同大小統(tǒng)一。Pt 100 溫度傳感器測定罐體內部溫度，T 型溫度傳感器探頭測定天麻中心溫度，觸摸屏實時顯示并記錄蒸制過程腔體內部和天麻塊中心點處的溫度值。

1.3.3 質量損失率的測定

天麻蒸制后，冷卻1 h 至室溫（25 ℃），然后用吸水紙去除表面水分，電子天平稱取蒸制前后質量。質量損失率W 按式（1）計算[18]

式中m0為天麻蒸制前質量，g；m1為天麻蒸制冷卻1 h后質量，g。

1.3.4 多酚氧化酶活性的測定

比色法[19]測定：稱取2 g 天麻樣品，置于研缽中，加入pH 值6.8 的磷酸緩沖液15 mL，在冰浴條件下研磨成勻漿，于4 ℃、10 000 r/min 條件下冷凍離心30 min，收集上清液即為多酚氧化酶提取液，低溫保存?zhèn)溆?。吸取上述緩沖液4 mL、0.8 %的鄰苯二酚2 mL，再加入0.4 mL酶提取液，同時立即開始計時。60 s 時，將反應混合物導入比色皿中，置于紫外可見分光光度計樣品室中，以蒸餾水為參比，每隔15 s 測定并記錄波長410 nm 處吸光度，連續(xù)測定獲取13 個點的數(shù)據(jù)，試驗重復3 次。酶活力以每分鐘吸光度值變化0.001 為一個單位（1 U）。多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase，PPO）活性由相對酶活力表示，即

式中P0為對照組新鮮天麻的酶活性，U/g；P1為試驗組蒸制天麻的酶活性，U/g。

1.3.5 黏性的測定

采用質構儀P/0.5 直徑1.27 cm 聚甲醛柱形探頭進行壓縮試驗，測定新鮮和蒸制冷卻后的天麻黏性，探頭測試前速度2 mm/s，測試速度0.5 mm/s，測試后速度10 mm/s，觸發(fā)力5 g，返回距離10 mm，接觸時間5 s，分析天麻蒸制前后斷面黏性增加率A，如式（3）所示。

式中V0為對照組新鮮天麻的黏性，g；V1為試驗組天麻蒸制冷卻后的黏性，g。

1.3.6 有效成分含量的測定

天麻粉制作：將蒸制處理后和對照組新鮮天麻切成5 mm 薄片，平鋪于料盤中，冷卻至室溫（25 ℃）后，再轉入預冷室（-40 ℃）中速凍2 h。將速凍后的天麻迅速轉移至冷凍干燥機的真空干燥室內，密閉后抽真空，壓強低于30 Pa 時，打開控溫開關，凍干溫度為30 ℃[20]，濕基含水率低于12 %時，停止干燥。凍干后，用粉碎機粉碎，過60 目篩，取1.0 g 天麻粉用于有效成分測定。

色譜條件：AcclaimTM C18 色譜柱（4.6 mm× 250 mm，5 μm）；柱溫25 ℃；進樣體積20 μL。流動相：0.05%三氟乙酸水（A），0.05%三氟乙酸乙腈（B）。洗脫梯度：0 min 95 % A，60 min 70% A。檢測波長220 nm，流速0.8 mL/min。

GA 增加率：為對比不同工藝參數(shù)下天麻蒸制效果，分析同一天麻新鮮和蒸制后GA 增加率N，分別將新鮮和蒸制后天麻樣品真空冷凍干燥后，取1.0 g 天麻干制粉測定其GA 含量，計算公式N 參照呂紫璇等[21]方法，稍作修改，如式（4）所示。

式中G0為對照組新鮮天麻干制粉（1 g）的GA 質量分數(shù)，%；G1為蒸制后天麻干制粉（1 g）的GA 質量分數(shù)，%。

1.3.7 天麻塊根真空脈動蒸制驗證

實際生產中，天麻蒸制一般采用整塊根蒸制。基于切半天麻真空脈動蒸制規(guī)律，在蒸至相同中心溫度時，對比整個和切半天麻所需脈動循環(huán)次數(shù)及橫截面蒸制程度，并測定其有效成分。每次試驗，天麻塊根單層鋪滿蒸制室，為8～10 個（1～1.2 kg）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗重復3 次，采用SigmaPlot 12.5 和SPSS 17.0 軟件進行數(shù)據(jù)處理和顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 工藝參數(shù)對天麻升溫速率的影響

真空脈動蒸制和常壓蒸制前期，天麻塊中心點溫度前2 min 內幾乎不變，2 min 后逐漸升高。由圖2a 可知，常壓時間和脈動次數(shù)相同時，真空階段的腔體內部溫度隨著真空時間的增加而降低，依次降低到71.2 (點S1)、69.6 (點S2)和68 ℃ (點S3)，真空時間為20、25 和30 s的平均升溫速率依次為4.40、3.97 和3.79 /min℃ 。常壓蒸制時，腔體溫度為90 ±2℃ ℃，天麻塊的平均升溫速率為3.45 /min℃ 。由圖2b 可知，真空時間和脈動次數(shù)相同時，常壓階段的腔體溫度隨常壓時間增加而降低，依次降低到96.8 (點S4)、95.6 (點S5)和94.6 ℃ (點S6)，蒸制時間110、130 和150 s 的平均升溫速率大小依次為3.60、4.40 和4.01 /min℃ 。由于相同脈動比（20∶130）不同脈動次數(shù)下，天麻塊升溫速率相同，只是中心溫度隨著脈動次數(shù)的增加而升高，因此，試驗設計6～8 處理條件下的升溫速率在此章節(jié)中不做討論。

天麻塊中心點溫度主要受蒸汽和腔體溫度的影響，由于傳熱是由外而內的緩慢過程[22]，在前2 min 內熱量還未達到天麻塊中心，中心溫度保持不變，2 min 后熱量傳到天麻塊中心，中心溫度開始上升。真空階段腔體內部溫度降低是由于真空泵把腔體內部的熱蒸汽抽出，真空時間越長，抽出的熱量越多；真空時間20 s 時，天麻從蒸汽獲取的熱量最多，因此，天麻的升溫速率最大。常壓階段腔體內部溫度降低是由于蒸汽與天麻之間發(fā)生了熱交換，此外，蒸制腔體也會吸收一部分熱量，常壓時間越長，蒸汽溫度降低越多；常壓時間越短，蒸汽溫度雖然越高，但尚未充分加熱天麻塊就被真空泵抽走，導致天麻塊升溫緩慢。常壓時間130 s 時，蒸汽溫度降低少，且又能充分加熱天麻塊，此時，天麻塊升溫速率最大。

常壓蒸制過程中，天麻表面的空氣層熱阻阻礙熱蒸汽傳熱，天麻升溫較慢，而真空脈動蒸制可以通過抽真空-通熱蒸汽脈動循環(huán)來消除熱阻，因此升溫速率較大，脈動比為20∶130 的平均升溫速率較常壓蒸制提高了27.54%。

圖2 不同工藝參數(shù)下腔體溫度和物料中心溫度隨時間變化 Fig.2 Changes of tank temperature and material core temperature with time under different technological parameters

2.2 工藝參數(shù)對天麻質量損失率的影響

質量損失率直接影響天麻干制品外觀及營養(yǎng)成分含量等，較高的質量損失可能會造成干制品收縮嚴重，甚至無食用和藥用價值[23]。由圖3 可知，蒸制后的天麻均有不同程度的質量損失；脈動2 次，脈動比為20∶130、25∶130 和30∶130 時，質量損失率隨真空時間增加而增大；脈動2 次，脈動比20∶110、20∶130 和20∶150 時，質量損失率隨常壓時間增加而增大；脈動比為20∶130，脈動1～4 次時，質量損失率隨脈動次數(shù)增加而增大。常壓蒸制天麻的質量損失率在所有工藝參數(shù)下最低。

天麻質量損失是由于組織結構發(fā)生改變，持水力下降，致使天麻表面和粗毛管中與干物質結合較松弛的機械結合水被釋放出來并蒸發(fā)[24-26]；相同脈動次數(shù)和常壓時間下，真空時間越長，天麻受蒸汽和腔體加熱的時間越長，且真空環(huán)境下水分蒸發(fā)速率更快[27]，質量損失率也越大；相同脈動次數(shù)和真空時間下，常壓時間越長，天麻受蒸汽和腔體加熱的總時間越長，質量損失越大；脈動比相同時，脈動次數(shù)越多，天麻蒸制時間越長，天麻內部水分和物質流失越多，質量損失率也越大。真空與常壓脈動替換有助于天麻形成疏松結構，使組織更松軟[13]，水分更容易遷移，因此，真空脈動蒸制較常壓蒸制質量損失率更高。為保持天麻原有外觀和減少營養(yǎng)成分損失，要盡可能降低質量損失率，確保其不超過10%[23]。

圖3 不同工藝參數(shù)下天麻的質量損失率 Fig.3 Mass loss rate of G. elata under different technological parameters

2.3 工藝參數(shù)對天麻黏性的影響

郭強[28]研究發(fā)現(xiàn)鮮天麻中含有淀粉，且淀粉的質量分數(shù)為14.50% ± 0.52%，而淀粉糊化會引起天麻黏性增加。天麻黏性增加率隨不同工藝參數(shù)的變化見圖4，蒸制后的天麻黏性均增大。相同脈動次數(shù)，脈動比20∶110蒸制后，天麻的黏性增加率相比其他脈動比有顯著性差異，而其余脈動比之間差異不顯著；相同脈動比下，天麻黏性增加率隨脈動循環(huán)次數(shù)的增加先增加后減小，脈動3 次時達到最大，為379.27%；常壓蒸制后天麻黏性增加率為225.67%。

隨著天麻蒸制時間的增加，天麻受熱溫度也逐漸升高，天麻內部淀粉顆粒發(fā)生變化，當溫度接近糊化溫度67.17 ℃[28]，形成網狀水膠體，導致黏性增加；相同脈動次數(shù)下，脈動比為20∶110 蒸制后的天麻中心溫度為50.8 ℃，低于其他脈動比下天麻中心溫度，天麻淀粉糊化程度較低，黏性增加率也最小；而常壓蒸制和其他脈動比下，天麻內部中心溫度范圍為54～59.4 ℃，天麻受溫度糊化的程度差異性不顯著，因此，黏性增加率無顯著性差異。相同脈動比下，脈動循環(huán)1 次時，天麻中心溫度為46 ℃，遠低于其他脈動次數(shù)，天麻淀粉糊化程度最低，黏性增加率與其它脈動次數(shù)有顯著性差異，脈動3 次時，天麻淀粉糊化程度達到最大，黏性增加率也達到最大，脈動比20∶130、脈動4 次時，天麻中心溫度達到87.4 ℃，天麻組織破壞嚴重，內部物質流失，造成黏性增加率下降。因此，脈動3 次時，天麻淀粉糊化程度達到最大，黏性增加率也達到最大，為379.27%，而超過3 次后，天麻蒸制過度。

圖4 不同工藝參數(shù)下天麻的黏性增加率 Fig.4 Viscosity increase rate of G. elata under different technological parameters

2.4 工藝參數(shù)對PPO 相對活性的影響

PPO 是一類能催化多酚類物質氧化成醌類物質的含銅金屬酶，也是引起酶促褐變的主要酶之一[29]。由于酶促褐變破壞營養(yǎng)成分、風味物質、感官色澤等，農產品和中藥材加工中一般要防止發(fā)生“酶促褐變”。天麻中含有大量的酚類物質，不經蒸制或煮制的斷生處理，干燥過程中可能因發(fā)生酶促褐變反應導致天麻表皮變成烏黑色。由圖5 可知，蒸制后的天麻，PPO 相對活性均顯著降低；除常壓蒸制和20∶130 脈動1 次外，其他脈動參數(shù)蒸制后，天麻的PPO 相對活性無顯著性差異。

據(jù)報道，桃[30]、葡萄[31]、枸杞[32]和李子[33]的PPO 活性最適溫度分別為20 ℃、25 ℃、35 ℃和37 ℃，不同物料的PPO 活性最適溫度相差較大，而在65 ℃時，大部分物料約60%的PPO 活性受到抑制。天麻蒸制時，靠近表皮的溫度不低于90 ℃，PPO 中蛋白質變性，催化能力降低，其相對酶活性顯著下降。20∶130 脈動1 次時，天麻受熱時間較短，中心溫度（46 ℃）低于抑制PPO 失活溫度，中心部位PPO活性仍較大；常壓蒸至天麻中心溫度為60 ℃時，66.10%的PPO 活性受到抑制；而其他脈動參數(shù)下，天麻內部中心溫度為50.8～59.4 ℃時，71.86%～81.24% PPO 活性受到抑制，此時，天麻中心溫度低于常壓蒸制，但PPO 活性較常壓蒸制降低5.76%～15.14%，這可能由于真空常壓交替過程更容易破壞蛋白體結構，致使PPO 活性下降。因此，真空脈動蒸制技術更有利于抑制PPO 相對活性。

圖5 不同工藝參數(shù)下天麻PPO 相對活性 Fig.5 PPO relative enzyme activity of G. elata under different technological parameters

2.5 工藝參數(shù)對天麻有效成分的影響

由表2 可知，與新鮮天麻相比，蒸制后天麻的GA 含量均增加，而PA 含量則降低；HA 含量在20∶110 脈動比下脈動2 次和20∶150 脈動比下脈動2 次時增加，其他工藝參數(shù)下均降低；不同工藝參數(shù)下，PB 含量變化無規(guī)律。相同脈動次數(shù)、脈動比為20∶130 時，GA 增加率最大，為58.07%；相同脈動比下，GA 增加率隨脈動次數(shù)的增加先增加后減少；20∶130 脈動比下脈動3 次時最大，為192.48 %；而常壓蒸制天麻，GA 增加率為32.63%。

表2 不同工藝參數(shù)下天麻的品質 Table 2 Qualities of G. elata under different technological parameters

由圖6 部分化合物空間結構及相關研究推斷，天麻有效成分在蒸制過程中可能存在一系列轉化：天麻中含有較多的酯類化合物，即巴利森苷類化合物，由于受熱不穩(wěn)定，巴利森苷類物質可水解為其他巴利森苷類物質、檸檬酸和GA。從含量變化可以看出PA 為極不穩(wěn)定的巴利森苷類物質，可以水解為GA、檸檬酸、PB 等化合物，致使GA 含量增加[34]，這與王信等[5]研究天麻清蒸過程有效成分變化規(guī)律結果相似。GA 和HA 之間存在酶解和縮合反應，雍武等[35]和袁勝浩等[36]在研究天麻炮制中發(fā)現(xiàn)，參與酶解反應的β-苷鍵酶活性受溫度、時間和壓力等因素影響顯著，可知20∶110 脈動比下脈動2 次和20∶150脈動比下脈動2 次時，β-苷鍵酶活性未被抑制，GA 酶解生成HA，使HA 含量增加。受真空環(huán)境、升溫速率和溫度影響，其他脈動參數(shù)下，β-苷鍵酶活性受到抑制，HA縮合生成GA，使HA 含量降低。由于天麻內部成分復雜，PB 含量的變化可能涉及多種成分之間轉化，還待進一步研究。相同脈動次數(shù)，不同脈動比下，20∶130 脈動比下較大的升溫速率可能使HA、PA 和PB 水解為GA 的速度加快，使GA 轉化率最高；20：130 脈動比下脈動3 次時，GA 前體物質轉化率達到最大，而脈動4 次可能使天麻過度蒸制，導致天麻素等有效成分損失，天麻素增加率降低。基于表2 中GA 增加率數(shù)據(jù)，相同中心溫度下，20∶130脈動比下脈動循環(huán) 2 次蒸制后的天麻素增加率（58.07%）較常壓蒸制（32.63%）提高了77.97%。

圖6 天麻中部分化合物結構式及可能存在的轉化途徑 Fig. 6 Structural formulas of some effective components and possible ways of transformation in G. elata

2.6 整個和切半天麻蒸制對比

基于上文研究結果，脈動比為20∶130 時，天麻升溫速率最大，脈動循環(huán)3 次，天麻中心溫度為77 ℃時，GA增加率最大。由表3 可知，蒸制到相同的中心溫度，天麻塊根蒸制脈動循環(huán)次數(shù)是切半蒸制的2 倍，切半天麻蒸透所需脈動次數(shù)為2 次，則天麻塊根為4 次。由表4 可知，天麻塊根蒸至中心溫度77.8 ℃時，脈動循環(huán)6 次，對應天麻素含量最高，由此可知，整個與切半天麻真空脈動蒸制后，在相同的中心溫度下，獲得最大的GA 增加率。

表3 相同中心溫度下切半和整個天麻蒸制所需脈動次數(shù)及斷面圖 Table 3 Pulsation number and cross-sectional map of G. elata steaming at the same core temperature

表4 脈動比20∶130、不同脈動次數(shù)蒸制后天麻塊根的品質 Table 4 Qualities of G. elata root tuber under pulsation ratio of 20∶130 and different pulsation number

3 結 論

1）相同脈動次數(shù)，脈動比為20∶130 時，天麻升溫速率最大，為4.40 /min℃ ，較常壓蒸制（3.45 /min℃ ）提高了27.54%。

2）天麻經蒸制后，質量和多酚氧化酶（PPO）相對活性均降低，而黏性增加。常壓工藝蒸制天麻的質量損失率低于真空脈動蒸制；相同中心溫度下，真空脈動蒸制更利于抑制PPO 相對活性；黏性增加率受天麻淀粉糊化程度影響顯著。

3）天麻蒸制后，天麻素（gastrodin, GA）含量增加，而巴利森苷A( parishin A, PA)含量減少，蒸透后對羥基苯甲醇(p-hydroxybenzyl alcohol, HA)含量降低。其中，相同脈動次數(shù)，脈動比為20∶130 時，天麻素增加率最大，為58.07%；相同脈動比，脈動3 次時，天麻素增加率最大，為192.48%；蒸至相同中心溫度時，20∶130 脈動比下脈動2 次蒸制后的天麻素增加率（56.80%）較常壓蒸制（32.63%）提高了77.97%。

4）蒸至相同中心溫度，天麻塊根所需脈動次數(shù)是切半天麻的2 倍；整個與切半蒸制條件下，天麻素最高含量所對應的中心溫度相同。

本文通過切半天麻真空脈動蒸制規(guī)律的研究，表明真空脈動蒸制技術具有蒸制效率高、抑制酶活性效果好及提升天麻素增加率等優(yōu)勢。存在不足之處是天麻裝載量不同，真空脈動最優(yōu)工藝參數(shù)也不同。在下一步研究中，將結合天麻產地實際生產，以加工成本、外觀形狀、有效成分等綜合評價天麻產品，繼續(xù)優(yōu)化天麻塊根的蒸制工藝參數(shù)，建立適宜天麻產地蒸制的工藝條件。