探索傳統(tǒng)工藝與新一代信息技術(shù)相結(jié)合的姜炭炮制工藝

高學(xué)俠，武子鋒，胡中盛，史丹丹

亳州市滬譙藥業(yè)有限公司，安徽 亳州，236800

0 引言

在中藥飲片領(lǐng)域，姜炭炮制工藝是一種普遍的加工生產(chǎn)工藝，不同產(chǎn)地的鮮姜、干姜中的6-姜酚的含量差異較大，比如云南、貴州長順生產(chǎn)的鮮姜中6-姜酚的含量相對較高，可能與生姜的生長環(huán)境及氣候因素等有關(guān)[1]，不同干姜的傳統(tǒng)炮制中6-姜酚的含量從大到小依次為：炒黃＞麩炒＞干姜＞砂炒＞炒炭＞悶煅[2]。鑒于上述6-姜酚的含量差異較大，且姜炭炮制中又會大幅降低其有效成分，所以經(jīng)常出現(xiàn)不合格的姜炭。當(dāng)前，姜炭炮制方法又離不開傳統(tǒng)工藝，但姜炭的炮制也可在信息技術(shù)的支撐下準(zhǔn)確、快速、科學(xué)地實現(xiàn)質(zhì)量提升的目標(biāo)。為了最大限度地保留姜炭的有效成分，本文圍繞“炒炭存性”展開調(diào)研。“炒炭存性”這一原則可作為信息追溯系統(tǒng)的基礎(chǔ)規(guī)則，通過計算機(jī)快速解決問題，將整個姜炭炮制過程作為追溯[3]及大數(shù)據(jù)分析來管理。炒炭要求存性，花、葉、草等類藥材在炒炭后仍應(yīng)可清晰分辨藥物原形，此可通過信息技術(shù)手段做對比。

1 主要研究內(nèi)容和目標(biāo)

通過優(yōu)化姜炭炮制工藝，融入信息化追溯系統(tǒng)，結(jié)合對文獻(xiàn)中的理論方法進(jìn)行驗證。為了最大限度地保留姜炭的有效成分，通過“炒炭存性”的傳統(tǒng)工藝和信息化研究，既可以有效保留姜炭中的有效成分，又能徹底解決炮制工藝中因6-姜酚含量差異較大的問題，同時準(zhǔn)確、快速、科學(xué)地解決姜炭炮制工藝質(zhì)量問題。

2 具體實施過程

2.1 技術(shù)方案的步驟

用電磁炒藥機(jī)炒制：設(shè)定炒鍋溫度為350℃，轉(zhuǎn)速30～35Hz，上料時的物料溫度為265～275℃，出料時的物料溫度為260～270℃，炒至外表焦黑色、內(nèi)部棕褐色。從這里可以在數(shù)據(jù)庫中新建一個表，命名為JTPZ，字段列表見表1。

表1 JTPZ 數(shù)據(jù)庫表

將傳統(tǒng)姜炭炮制工藝參數(shù)通過信息技術(shù)實現(xiàn)，然后用現(xiàn)代信息技術(shù)的思維方式解決中藥炮制工藝方面的問題。

具體實施方式：本次選用產(chǎn)地為云南，且色白、少筋、飽滿堅實、粉性足的干姜塊，檢測其6-姜辣素含量為1.22%（《中國藥典》（2020年版）要求不低于0.60%，該規(guī)則可以作為信息追溯系統(tǒng)基礎(chǔ)約束條件，檢測結(jié)果與基礎(chǔ)條件對比，判斷結(jié)果），分七批設(shè)置加河砂炒制和清炒以及不同炒制溫度、轉(zhuǎn)速、上料物料溫度、出料物料溫度、炒制時間進(jìn)行炮制，炮制后樣品依據(jù)《中國藥典》（2020年版）姜炭項下的高效液相色譜法（通則0512）進(jìn)行測定，該測定規(guī)則全部納入信息追溯系統(tǒng)，炮制后的樣品檢測結(jié)果被錄入系統(tǒng)，與高效液相色譜法基礎(chǔ)規(guī)則對比，隨后根據(jù)系統(tǒng)對比生成科學(xué)、合理的結(jié)果。同一色譜條件下比較不同炮制條件對主成分6-姜辣素含量的影響，試驗參數(shù)及結(jié)果如表2。

表2 試驗參數(shù)及結(jié)果

表2在信息追溯系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中可新建數(shù)據(jù)庫表，命名為PZSY，字段列表見表3。

表3 PZSY 數(shù)據(jù)庫表

該表字段所表示的意義與表2表頭一一對應(yīng)，表3作為數(shù)據(jù)庫表存儲，數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)涉及工藝的不同驗證標(biāo)準(zhǔn)，通過完整的工藝驗證也使得追溯系統(tǒng)更加科學(xué)合理。工藝驗證通過信息技術(shù)來完成，可以快速得出驗證結(jié)果、提高驗證質(zhì)量、使驗證更科學(xué)。例如，想輕松得到姜炭試驗數(shù)據(jù)，可通過數(shù)據(jù)庫查詢技術(shù)實現(xiàn)，以查詢設(shè)定炒制溫度為350℃的試驗參數(shù)及結(jié)果，查詢語句為：SELECT * FROM PZSY WHERE SDCZWD=”350”。查詢結(jié)果見表4。

表4 炒制溫度為350℃的姜炭試驗參數(shù)及結(jié)果的查詢結(jié)果

《中國藥典》（2020年版）姜炭項下的高效液相色譜法在信息追溯系統(tǒng)下的數(shù)據(jù)庫表命名為JTGZCD，見表5。

表5 JTGZCD 數(shù)據(jù)庫表

想得到查詢結(jié)果，可通過以下SQL語句實現(xiàn)，書寫方式如下：

3 姜炭炮制工藝驗證剖析

由表2可知，在設(shè)定的a、b、c、d、e、f、g七次試驗中，為了減少炒制過程中火星較多、炒制后不勻、姜炭表面炭化的問題及操作安全，首先試驗炒制品a和b，選用輔料河砂炒制，通過實驗發(fā)現(xiàn)，雖然炒制過程中無火星，但是炒制后的姜炭質(zhì)地過于松泡，斷面焦黑色占比較多，也驗證了《中國藥典》（2020年版）干姜項下姜炭要清炒的說法。炒制品c開始選用清炒炮制，適當(dāng)降低炒鍋溫度至300℃，轉(zhuǎn)速35Hz，降低上料物料溫度，防止上料后干姜迅速起火星，在炒制品達(dá)到外觀顏色要求時，由于炒制時間較長，發(fā)現(xiàn)部分姜炭內(nèi)部均已炭化；炒制品d提高炒鍋溫度至350℃，轉(zhuǎn)速40Hz，提高上料物料溫度至250℃，減少單鍋量為9kg，炒至外觀焦黑色時，內(nèi)部有部分棕黑色；炒制品e設(shè)定同樣的炒鍋溫度350℃，降低轉(zhuǎn)速至30Hz，提高上料溫度，縮短炒制時間，結(jié)果姜炭的外表及內(nèi)部顏色均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。為使炒制品更勻，又設(shè)定炒制品f提高轉(zhuǎn)速至35Hz，其外表及內(nèi)部也均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求；嘗試通過提高炒鍋溫度至370℃，轉(zhuǎn)速35Hz，降低炒制時間，其外表達(dá)到要求時，發(fā)現(xiàn)斷面有部分棕黃色夾生品。

通過檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，炒制品的外觀性狀最符合標(biāo)準(zhǔn)要求的e和f樣品，其6-姜辣素的含量也是最高的；炒制品g雖然含量高，但是有部分夾生品，需要回鍋，不方便實際操作。由此得出最終結(jié)論：設(shè)定炒鍋溫度350℃，轉(zhuǎn)速30～35Hz（干姜塊大厚選擇35Hz，塊小薄選擇30Hz），上料物料溫度265～275℃，出料物料溫度260～270℃，炒至外表焦黑色、內(nèi)部棕褐色。

4 信息追溯技術(shù)與傳統(tǒng)工藝可行性結(jié)合

《中國藥典》（2020年版）姜炭項下的高效液相色譜法和6-姜辣素含量不低于0.60%等規(guī)則為固定基礎(chǔ)規(guī)則，可作為追溯信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)依據(jù)，也算炮制工藝信息化質(zhì)量提升系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，檢測均圍繞該標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)，通過錄入信息追溯系統(tǒng)，可自動判斷檢測結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)。所有試驗的數(shù)據(jù)均可用信息技術(shù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，這些數(shù)據(jù)可以長期保存。通過大量的數(shù)據(jù)存儲，可以構(gòu)建有關(guān)姜炭的大數(shù)據(jù)分析服務(wù)，通過大數(shù)據(jù)分析，可以從系統(tǒng)中找出規(guī)律，因此有些新的結(jié)論和創(chuàng)造基本都來源于大數(shù)據(jù)的規(guī)模性分析，任何個人臆想和猜測均在大數(shù)據(jù)規(guī)律面前站不住腳，所有有利的理論均來源于大量的數(shù)據(jù)驗證分析。傳統(tǒng)分析方法需要時間的積累，新時代信息技術(shù)方法可以智慧化地解決分析困難的問題?！俺刺看嫘浴弊鳛橐环N規(guī)則，也可作為信息技術(shù)追溯系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息，來提高試驗數(shù)據(jù)結(jié)論的準(zhǔn)確性，因為中藥飲片追溯的細(xì)化應(yīng)該包括具體品種的炮制信息。姜炭炮制工藝工作原理如圖1所示。

圖1 姜炭炮制工藝工作原理圖

中心服務(wù)器可分為N個數(shù)據(jù)庫，比如炮制工藝數(shù)據(jù)庫、采購數(shù)據(jù)庫、質(zhì)量數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫等，按不同的功能將數(shù)據(jù)庫分散設(shè)置。中心服務(wù)器不是一臺服務(wù)器，而是服務(wù)器集群，不同的功能可以分散管理，在這些集群中，炮制工藝的數(shù)據(jù)庫可以作為質(zhì)量數(shù)據(jù)服務(wù)器的一部分，也可以單獨(dú)作為一個品種分類查詢。

藥材炒炭前后可通過信息技術(shù)手段做對比，若炒炭后無法清晰分辨藥物原形，則炒炭失敗，在這里可以使用asp.net框架中的Image.GetPixel方法獲取每個像素點(diǎn)的Color，然后將各點(diǎn)組合成一個Hash值，部分代碼如下：

將炒炭前的原圖存儲到數(shù)據(jù)庫中，等炒炭結(jié)束后或者在炒炭過程中，可不間斷地將兩者進(jìn)行對比。

5 總結(jié)

傳統(tǒng)工藝與新一代信息技術(shù)相結(jié)合的姜炭炮制，能更準(zhǔn)確、快速、科學(xué)地實現(xiàn)質(zhì)量提升目標(biāo)。干姜中6-姜酚的含量在姜炭炮制過程中可能會進(jìn)一步降低，通過將合格姜炭標(biāo)準(zhǔn)：6-姜辣素含量要求不低于0.60%，作為信息技術(shù)追溯系統(tǒng)的基本判斷信息，再通過計算機(jī)高效的計算能力，快速判斷姜炭合格率。另外圍繞“炒炭存性”的原則開展信息技術(shù)研發(fā)，通過完善的信息追溯技術(shù)，科學(xué)、及時、最大限度地達(dá)到保留姜炭有效成分的目的。姜炭炮制工藝中所有規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)均可作為信息追溯系統(tǒng)中的基礎(chǔ)信息，這些基礎(chǔ)信息在姜炭炮制質(zhì)量監(jiān)測過程中被調(diào)用，并將監(jiān)測或?qū)嶒灥臄?shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中，通過大量姜炭炮制歷史數(shù)據(jù)，研判姜炭的炮制新工藝。姜炭炮制信息化新工藝與其他中藥炮制有相似之處，但也有不同之處，本文觀點(diǎn)僅限于姜炭炮制工藝的信息技術(shù)新論點(diǎn)，因不同品種涉及的方法、規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)不一定一致，對其他品種僅作為參考。傳統(tǒng)工藝與新一代信息技術(shù)相結(jié)合的姜炭炮制方法僅僅是炮制中質(zhì)量規(guī)范的一種，中藥飲片質(zhì)量規(guī)范管理可作為一門信息技術(shù)追溯學(xué)科加以探索和研究，本文僅概括性地闡述姜炭炮制工藝信息技術(shù)追溯實現(xiàn)的可行性，以后可進(jìn)一步深入研究姜炭炮制工藝，在信息技術(shù)追溯的支撐下實現(xiàn)新的突破。