楊顏君,田玉橋,朱 歡,魏 寧,邱小燕
(1. 懷化學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,湖南懷化 418000;2. 民族藥用植物資源研究與利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 懷化 418008;3. 湖南省博世康中醫(yī)藥有限公司,湖南 懷化 418008)
天麻(Gastrodia elata Bl.) 蘭科植物天麻的干燥塊莖,是我國(guó)常用的名貴中藥材,主治驚風(fēng)抽搐、風(fēng)濕痹痛、腰腿痛、肢體麻木等癥[1]。天麻采收期短、鮮天麻極易腐爛,宜盡早加工、干制,且在生產(chǎn)上會(huì)出現(xiàn)烘不透而導(dǎo)致藥材發(fā)霉的現(xiàn)象。因此,研究干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)天麻的加工有著非常重要的意義。田治蛟等人[2]將天麻蒸制后采用鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行變溫干燥(55 ℃→35 ℃),藥材的外觀好,天麻素含量高達(dá)0.82%。葛進(jìn)等人[3]將天麻蒸制后,在40,60,80 ℃下烘干,研究表明天麻多糖含量均較高,天麻粗脂肪含量表現(xiàn)為40 ℃烘干最高、60 ℃烘干最低,天麻粗蛋白60 ℃烘干最高、80 ℃烘干最低,40 ℃烘干營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高80 ℃烘干營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低。旨在研究干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)天麻品質(zhì)的影響,通過(guò)將新鮮的天麻蒸制后,設(shè)置6 種切片厚度(2,4,6,8,10,12 mm),30,45,60 ℃恒溫干燥和低溫(35 ℃) 到高溫(55 ℃) 的變溫干燥2 種干燥過(guò)程,測(cè)定樣品中脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、天麻多糖的含量及霉菌細(xì)菌數(shù)量,確定不同切片厚度天麻的最佳干燥工藝,為天麻的初加工提供理論依據(jù)。
天麻于2020年11 月采自湖南省綏寧縣,經(jīng)懷化學(xué)院伍賢進(jìn)教授鑒定為蘭科天麻屬紅天麻;苯酚、無(wú)水乙醚、石油醚、濃硫酸(98%)、乙醇(95%)、磷酸(85%) 均為分析純,賽默飛世科技有限公司提供;考馬斯亮藍(lán)G-250、牛血清蛋白,成都埃法生物科技有限公司提供;D-無(wú)水葡萄糖,上海詩(shī)丹德標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司提供。
101-2 AB 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品;DZKW-4 型電熱恒溫水浴鍋,上虞道墟茂祥儀器設(shè)備廠產(chǎn)品;AEY1204 型電子天平,瑞士梅特勒- 托利多儀器有限公司產(chǎn)品;UV-1800 型紫外分光光度計(jì),上海儀電分析儀器有限公司產(chǎn)品。
將天麻經(jīng)挑選、清洗、瀝水后,在120 ℃下隔水蒸制30 min,待天麻完全透心后備用。將蒸制后的天麻切成6 種厚度(2,4,6,8,10,12 mm),分別在30,45,60 ℃恒溫連續(xù)干燥;置于35 ℃下連續(xù)干燥12 h,室溫放置12 h;40 ℃下連續(xù)干燥12 h,室溫放置12 h;45 ℃下連續(xù)干燥12 h,室溫放置12 h;55 ℃下連續(xù)干燥12 h,室溫放置12 h 變溫干燥處理等量的6 種切片天麻,使天麻水分達(dá)到15%以下時(shí)取出并記錄干燥時(shí)間。恒質(zhì)量后粉碎,過(guò)60 目篩,分類裝袋置于干燥器中,備用。
變溫干燥過(guò)程及時(shí)間見表1。
表1 變溫干燥過(guò)程及時(shí)間
水分測(cè)定采用直接干燥法[4];粗脂肪測(cè)定采用殘余法[5];蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法;細(xì)菌采用營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)[6]、霉菌采用孟加拉紅培養(yǎng)基培養(yǎng)[7],細(xì)菌和霉菌用生化培養(yǎng)箱37 ℃下分別培養(yǎng)1~3d,計(jì)數(shù)。
稱取10 mg 葡萄糖→加入蒸餾水至溶液體積為100 mL→配制成0.1 mg/mL 的對(duì)照品溶液。稱取5 g苯酚→加蒸餾水溶解至溶液體積為100 mL→配制成5%的苯酚溶液。取6 支具塞試管→分別準(zhǔn)確量取0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0 mL 葡萄糖對(duì)照品溶液至試管→加水至溶液體積為2.0 mL→加入5%的苯酚溶液1 mL→加入濃硫酸5 mL→靜置10 min→沸水浴中反應(yīng)15 min→取出至室溫→于波長(zhǎng)490 nm 處測(cè)定吸光度。以葡萄糖質(zhì)量濃度(mg/mL) 為橫坐標(biāo)、吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程Y=78.103X+0.0089,R2=0.9986。樣品測(cè)定:稱取1 g(精確至0.001 g) 試樣→按料液比1∶35(g∶mL)加蒸餾水→45 ℃超聲提取55 min→將溶液定容到100 mL 后過(guò)濾→取濾液10 mL 定容到100 mL→制成待測(cè)樣品溶液→靜置10 min →沸水浴中反應(yīng)15 min→取出至室溫。以空白溶液作為參比,在波長(zhǎng)490 nm 處測(cè)定吸光度。取吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)曲線,求出樣品多糖的葡萄糖濃度[8]。
不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)水分的影響見表2,不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)霉菌數(shù)目的影響見表3,不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)細(xì)菌數(shù)目的影響見表4。
由表2 可知,6 種切片厚度在恒溫30 ℃中干燥對(duì)水分含量最高;2,6,12 mm 切片厚度的天麻在45 ℃和60 ℃恒溫條件下干燥水分含量的變化不大;2 mm 和6 mm 切片厚度的天麻水分含量要比3 種恒溫干燥低,干燥效果好。由表3 可知,溫度越高,霉菌存活率越低;8 mm 切片厚度的天麻在不同干燥條件下的霉菌數(shù)量均最多;相同溫度下,2 mm 和4 mm 切片厚度的樣品,60 ℃恒溫干燥比變溫干燥效果好,霉菌較少;6 mm 和8 mm 切片厚度的樣品,變溫干燥的霉菌數(shù)量少;10 mm 切片厚度的樣品,溫度越高霉菌存活越低;12 mm 切片厚度的樣品,變溫干燥的霉菌數(shù)量最低。由表4 可知,溫度越高,細(xì)菌存活率越低;相同溫度下,對(duì)于2,4 mm 切片厚度的樣品,恒溫干燥比變溫干燥效果好;對(duì)于6,8 mm切片厚度的樣品,變溫干燥存活的細(xì)菌少。
表2 不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)水分的影響/ %
表3 不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)霉菌數(shù)目的影響
表4 不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)細(xì)菌數(shù)目的影響
不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)粗脂肪含量的影響見表5,不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)天麻粗蛋白含量的影響見表6。
表5 不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)粗脂肪含量的影響
表6 不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)天麻粗蛋白含量的影響
由表5 可知,6 種切片厚度經(jīng)30,45,60 ℃和變溫干燥組處理后,脂質(zhì)的含量均存在顯著性差異(p<0.05),且恒溫干燥時(shí),溫度越高粗脂肪的含量越低。2,4 mm 切片厚度的樣品60 ℃恒溫干燥剩余的脂肪含量最低,其次是變溫干燥;6,8,10,12 mm切片厚度的樣品變溫干燥粗脂肪含量比45 ℃和60℃恒溫干燥含量高(p<0.05)。
由表6 可知,6 種切片厚度經(jīng)30,45,60 ℃和變溫干燥組處理后,粗蛋白的含量均存在顯著性差異(p<0.05);2,4,10,12 mm 切片厚度的樣品,溫度越高蛋白質(zhì)含量越高,60 ℃恒溫干燥效果最好;6 mm 和8 mm 切片厚度的樣品,溫度越高蛋白質(zhì)的含量越高,但變溫干燥處理的樣品蛋白質(zhì)含量最高。
不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)天麻多糖含量的影響見表7。
表7 不同干燥過(guò)程與切片厚度對(duì)天麻多糖含量的影響
由表7 可知,6 種切片厚度經(jīng)30,45,60 ℃和變溫干燥組處理后,天麻多糖的含量均存在顯著性差異(p<0.05);2,4 mm 切片厚度的樣品,溫度越高天麻多糖含量越高,變溫干燥比恒溫干燥效果的天麻多糖含量更高(p<0.05);6,8 mm 切片厚度的樣品,45 ℃恒溫干燥效果最好,10,12 mm 切片厚度的天麻,溫度越高天麻多糖含量越低,變溫干燥天麻多糖含量最高(p<0.05)。
9 種切片厚度的天麻,在恒溫60 ℃干燥處理中干燥時(shí)間最短,可能是高溫狀態(tài)下分子熱運(yùn)動(dòng)加快,天麻表面溫度迅速升高,導(dǎo)致水分快速散失。溫度越高細(xì)菌真菌數(shù)目越少,可能是因?yàn)槲⑸锛?xì)胞中的蛋白質(zhì)、核酸對(duì)溫度敏感,微生物代謝活動(dòng)隨溫度增高而加快,超過(guò)最高生長(zhǎng)溫度就會(huì)引起死亡[9]。根據(jù)葛進(jìn)測(cè)定商品級(jí)別天麻的粗脂肪數(shù)據(jù)[10],粗脂肪含量越高天麻等級(jí)越低;隨著溫度的增高,粗脂肪含量隨之減少,可能是因?yàn)闇囟仍礁?,脂肪分解速率越快;天麻多糖的含量變化可能是因?yàn)檩^低的干燥溫度有利于藥材保持組織結(jié)構(gòu),減少收縮,減輕美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng),同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)部空隙促進(jìn)多糖溶出[11];粗蛋白的含量隨溫度升高而增加,可能是低溫下水解酶活性高,從而蛋白質(zhì)含量低。切片厚度越小,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的相對(duì)含量越少,在干燥的條件下,切片厚度越小,天麻表面升溫速度越快,溫度越高,相同時(shí)間內(nèi)損失水分越多,對(duì)穩(wěn)定性物質(zhì)的含量百分比的影響越大;切片厚度越大,在干燥條件下,整體升溫情況不如薄切片快,對(duì)天麻的成分含量百分比的影響小,但所需要的干燥時(shí)間隨厚度增加而變長(zhǎng),隨之物質(zhì)發(fā)生氧化的時(shí)間變長(zhǎng),從而影響物質(zhì)的含量,也就導(dǎo)致天麻的品質(zhì)發(fā)生變化[12]。但是,不同時(shí)間和地方采收的天麻成分含量不同,對(duì)于不同級(jí)別的天麻成分的影響,以及對(duì)天麻素的分析,需要進(jìn)一步分析。
綜上所述,2,4 mm 厚的天麻最佳干燥處理是在35 ℃恒溫干燥12 h 后室溫放置12 h 再在40 ℃恒溫干燥1.5 h 和4 h,此時(shí)天麻多糖含量最高分別為142.6 g/kg 和234.7 g/kg,粗脂肪含量為9.9 g/kg 和9.5 g/kg,粗蛋白含量為14.5 g/kg 和14.1 g/kg,水分和微生物含量也最少;6,8 mm 厚的天麻恒溫60 ℃干燥是最佳的干燥處理,此時(shí)天麻多糖含量最高分別為241.1 g/kg 和214.0 g/kg,細(xì)菌和霉菌數(shù)量也最少;10,12 mm 厚的天麻最佳干燥處理方式是進(jìn)行35 ℃→55 ℃的變溫干燥,此時(shí)天麻多糖含量最高分別為249.0 g/kg 和167.5 g/kg,霉菌數(shù)量相對(duì)較少。