真空干燥條件對黃芪花干燥速率、外觀品質(zhì)及有效成分的影響研究

陳琪，王瑞雪，張可欣

（內(nèi)蒙古恒光大藥業(yè)股份有限公司，內(nèi)蒙古赤峰 025250）

黃芪為多年生草本植物，一般種植3年以后大量開花結(jié)果，為避免結(jié)種子造成根部營養(yǎng)成分消耗，減少有效成分含量，每年大約有3萬t的黃芪花被廢棄[1-2]，造成資源的巨大浪費(fèi)。

我國早有食用黃芪花習(xí)慣，多作茶飲，也常作為蔬菜用于烹飪。黃芪花還有一定程度的美容養(yǎng)顏功效，經(jīng)常食用可以滋潤肌膚，舒緩情緒，調(diào)理氣血。目前，黑龍江省已發(fā)布《食品安全地方標(biāo)準(zhǔn) 干制黃芪花》（DBS 23/006—2019）。黃芪花內(nèi)含有多糖類、黃酮類、皂苷類等多種有效成分，同時還含有大量的維生素、氨基酸、微量元素等人體所需成分，其具有補(bǔ)中益氣，升陽舉陷的功效[3-5]。黃酮類化合物是黃芪花中最豐富的植物次生代謝產(chǎn)物之一，主要含有6種黃酮類成分，對部分病毒、細(xì)菌等引起的過敏癥狀有一定的預(yù)防作用，對高血壓及肥胖有一定的改善作用[4,6]；皂苷類具有調(diào)節(jié)代謝、降血壓等功效；黃芪多糖具有免疫調(diào)節(jié)、抗衰老等作用。

黃芪花具有一定的營養(yǎng)價值與藥用價值，可作為保健品。但由于新鮮收獲的黃芪花含水率在60%～80%，并具有極強(qiáng)熱敏性，如不及時處理，容易腐爛發(fā)霉變色，影響黃芪花的品質(zhì)。真空干燥的條件下為低溫低壓，可以很好地維持產(chǎn)品外觀，保護(hù)產(chǎn)品中所含有的大部分營養(yǎng)物質(zhì)不被破壞，并且效率高，成本較低，已被大量應(yīng)用于各種農(nóng)產(chǎn)品的干制。

針對黃芪藥材產(chǎn)區(qū)藥農(nóng)采集黃芪花后的處理情況，對干燥加工方法進(jìn)行比較。并對黃芪花真空干燥后的有效成分和色澤進(jìn)行對比，探討不同干燥條件對黃芪花成分及色澤的影響，以期為黃芪花的保存及綜合開發(fā)利用提供依據(jù)，避免資源浪費(fèi)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

黃芪花（蒙古黃芪），恒光大藥業(yè)股份有限公司基地種植，2021年6月人工采摘。

1.2 試劑與儀器

乙腈和甲醇，HPLC級，天津科密歐試劑有限公司。

DZF-6050真空干燥箱、DHG-9420A鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科技有限公司；FA-2004電子分析天平，上海良平儀器儀表有限公司；QUINTIX35-1CN天平，德國Sartorius公司；HH-4水溶鍋，國華（常州）儀器制造有限公司；FW135中藥粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司；EX1600高效液相色譜儀，上海伍豐科學(xué)儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 處理流程

稱取約20 g大小相似，顏色均勻，無病蟲害及其他損傷的黃芪花，鋪平在玻璃料盤中，確保無上下重疊，以免干燥不均影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果?；ú桀惡什坏酶哂?3%，因此干燥過程中每60 min稱量一次黃芪花的質(zhì)量并計(jì)算含水率，含水率低于13%后停止干燥。干燥后的黃芪花冷卻至室溫，裝入密封袋內(nèi)防止吸濕。

1.3.2 單因素實(shí)驗(yàn)

（1）溫度。調(diào)節(jié)干燥箱真空度為-0.08 MPa，分別在50 ℃、60 ℃、70 ℃的條件下進(jìn)行干燥。

（2）真空度。調(diào)節(jié)干燥箱溫度為60 ℃，分別在-0.07 MPa、-0.08 MPa、-0.09 MPa及常壓條件下進(jìn)行干燥。

1.3.3 指標(biāo)測定

干燥后的黃芪花根據(jù)《中華人民共和國藥典》的要求測量其有效成分，為減小誤差對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響，每組實(shí)驗(yàn)3次重復(fù)，數(shù)據(jù)取平均值。

（1）含水率。干燥過程中不同時間的含水率按公式（1）計(jì)算。

式中：Mt為t時刻含水率；mt為t時刻黃芪花的質(zhì)量，g；md為黃芪花干物質(zhì)的質(zhì)量，g。

（2）感官。參照中華人民共和國供銷合作行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《代用茶》（GH/T 1091—2014），主要觀察產(chǎn)品色澤。

（3）有效成分。參照《中華人民共和國藥典（2020版）》黃芪項(xiàng)下黃芪甲苷含量測定方法和毛蕊異黃酮葡萄糖苷含量測定方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥條件對干燥速率的影響

2.1.1 干燥溫度

圖1是真空度為-0.08 MPa時，不同溫度條件下黃芪花含水率隨時間變化曲線。從圖1可以觀察到，黃芪花的含水率隨干燥時間延長逐漸下降，溫度越高，含水率下降速度越快。與此同時，隨著干燥溫度的升高，干燥所需時間縮短，提高了干燥的效率，如在70 ℃下的干燥時間約為50 ℃時所用時間的40%。黃芪花的真空干燥過程與大部分物料的干燥過程相同（如荷花粉真空脈動干燥[7]），均為降速干燥，即進(jìn)入降速干燥區(qū)后，物料含水迅速減少，絕對干燥速度也隨之降低；而與黃芪[8]的干燥特性不同，黃芪存在恒速干燥階段。

圖1 不同溫度條件下黃芪花含水率變化曲線

2.1.2 干燥真空度

圖2是在保持干燥溫度60 ℃條件不變的情況下，真空度不同時黃芪花干燥時間與含水率的變化關(guān)系。由圖2可以發(fā)現(xiàn)，真空度不同，干燥效率不同，如當(dāng)真空度從-0.07 MPa提高到-0.09 MPa時，干燥時間由300 min下降到240 min，時間縮短了20%。由此可見，真空度能影響干燥速率，真空度越高，干燥所需時間越短，干燥效率也就越高。

圖2 不同真空條件下黃芪花含水率變化線

2.2 感官特性

如表1所示，在干燥溫度不同的實(shí)驗(yàn)組間，可以看出黃芪花的外觀變化較大：溫度≤60 ℃時，顏色由黃色變成更鮮亮的黃綠色；而當(dāng)溫度達(dá)到70 ℃，顏色轉(zhuǎn)變?yōu)轺龅狞S褐色。在干燥真空度不同的實(shí)驗(yàn)組間，黃芪花顏色并沒有明顯不同，干燥后的黃芪花比鮮花顏色更亮、更綠。這一結(jié)論與王俊英等的結(jié)果類似[9]。

表1 不同干燥條件對黃芪花感官特性的影響

總的來說，在60 ℃下干燥黃芪花，真空度對其表觀品質(zhì)的影響不顯著。但真空干燥能更好地抑制黃芪花褐變程度，保護(hù)黃芪花的色澤度，提高黃芪花的表觀質(zhì)量。

2.3 有效成分

如表2所示，干燥條件對黃芪花有效成分影響不明顯。此外，檢測結(jié)果表明黃芪花中毛蕊異黃酮葡萄糖苷含量極低，這與KIM等[10]的研究結(jié)果一致。黃芪花中其他活性成分是否受到干燥條件的影響還有待于進(jìn)一步研究。

表2 干燥條件對黃芪花有效成分含量的影響

3 結(jié)論

黃芪花常鮮用或曬干后作為一種純綠色的天然飲品，通過對黃芪花真空干燥特點(diǎn)及干燥條件對藥用活性成分的影響分析可以看出，提高溫度和真空度有利于縮短干燥時間、提高干燥速率，但溫度超過60 ℃可能會對黃芪花的外觀品質(zhì)產(chǎn)生不利影響。本研究為黃芪花干燥工藝優(yōu)化提供了依據(jù)，有利于黃芪花的儲存利用與精細(xì)化開發(fā)，提高黃芪花的利用價值。