刘元寿 颉敏华 吴小华 陈柏 王学喜
摘要:中药材的科学养护是防止其生虫霉变的有效措施,对中药材内在质量的保持起关键作用。综述了微波干燥技术、远红外加热干燥技术、辐射灭菌技术、气调养护技术及“药对”技术等在中药材干燥、防霉保鲜等方面的应用及其局限性。展望了新型养护技术的应用前景。
关键词:中药材养护;微波干燥;远红外加热;辐射灭菌;气调养护;防霉保鲜
中图分类号:S567 文献标志码:A 文章编号:1001-1463(2018)10-0074-04
doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2018.10.022
Research Advances in Storage and Fresh-keeping technology of Blueberry
LIN Lingna 1, 2
(1. Institute of Agricultural Economics and Information Research, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou Fujian 350003, China; 2. Editorial Office of Fujian of Agricultural Sciences and Technology, Fuzhou Fujian 350003, China)
Abstract:The research progress of postharvest diseases and pathogenic bacteria of blueberry and blueberry storage and preservation technology were reviewed, such as cryogenic storage, air conditioning storage, high voltage electrostatic field preservation, irradiation preservation, chitosan preservation technology, chemical preservation technology, packaging, biological preservative, plant extract preservation and other preservative techniques. And the future trend in development of fresh-keeping storage technology of blueberry was prospected.
Key words:Blueberry;Fresh-keeping; Post-harvest disease;Research advances
中药材在仓储过程中极易发生虫蛀、霉变和泛油及氧化褐变导致色泽暗淡等问题,致使其药效减损,对中药材的内在质量造成严重影响。传统的养护方法有风干晾晒法、密封法、冷藏法等[1 ]。传统养护法具备经济有效、操作簡单等优点,是目前中药材储存养护的主要方法。随着我国中药材需求量的日益扩充,对药材质量的要求明显提高,大量的药材需集中进行加工和处理,而传统的养护措施效率较低,且易受环境影响,已不能够满足工业化生产的要求。因此,新型养护技术如微波干燥法、远红外加热干燥法、辐射灭菌法和气调养护法等新技术逐步应用于中药材的杀菌防霉实践中。我们就目前中药材养护技术的应用做一综述,并对养护效果、成本、安全性和有效性等方面进行评价,以期为中药材的科学养护提供参考。
1 物理养护技术
1.1 微波干燥技术
微波是指频率300 MHz~300 GHz、波长1 mm~1 m(不含1 m)的电磁波[2 ]。微波干燥是通过物质内部分子间摩擦碰撞从而使动能转化为热能的干燥方法[3 ]。采用微波技术对中药材进行干燥灭菌,具备穿透力强、干燥速度快、加热均匀、效率高等特点,既可杀菌灭霉,又可减少药材主效成分损耗,有利于保持药材品质。
刘紫全等[4 ]对贮藏过程中最易霉变的当归、党参、蜜炙百部3种中药材饮片用微波炉处理后,药材霉变速度显著放慢,且随微波炉加工时间的延长发霉时间延缓,从而有效保持了药材的质量。秦建华等[5 ]采用不同干燥法处理马齿苋发现,真空微波干燥样品与真空冷冻干燥样品对O2-的清除率无明显差异,且真空微波干燥法效率更高,干燥速度更快。王玉等[6 ]以橙皮苷、多糖、挥发油的含量为指标,比较不同干燥加工方法对川佛手药材质量的影响,结果表明适于川佛手药材的干燥方法为微波干燥和热风干燥。李菁等[7 ]利用微波真空干燥对金银花进行处理,经微波真空干燥的金银花的感官指标如花蕾饱满度、色泽等以及绿原酸含量均优于晾干、烘干和真空干燥3种方法,建议在加工方式中采用微波真空干燥法。段素敏等[8 ]利用热风-微波联合干燥法对当归进行加工,结果表明在热风(70 ℃)干燥 20 h+微波(100 mA) 干燥 6 min条件下,所加工的当归药材各项理化指标均符合《中国药典》2015年版规定,最终确定热风—微波联合干燥技术为当归药材产地加工中的干燥方法。
微波干燥杀菌效能与中药材的性质及其含水量有密切相关,含水量越高,其吸收能量越多,产生的热能越高,杀菌效果越好,适于除质轻的叶类和含挥发油类药材外的大部分药材。但是,含水量高的中药材如若干燥不及时、不彻底,发霉的几率反而更大。且该技术对操作人员的防护措施更为严格。
1.2 远红外加热干燥
远红外线为波长30~1 000 μm 的电磁波,远红外加热干燥即红外发射原件发出的远红外线被中药材分子吸收,改变分子的振动和运动状态,分子由摩擦和运动而生热,产生自发热效应,使水分和其他溶剂分子蒸发,从而达到加热和干燥的目的[9 ]。远红外干燥加热速度快、加热效率高,节省能源,安装、操作方便,且非常安全。但远红外波长短透入深度小,适合干燥薄层药材,及含水量大、有效成分对热不稳定、易腐烂变质或贵重药材及饮片的快速干燥。
朱俊霖等[10 ]比较了6种不同干燥方法处理黄芪后对其有效成分的影响,结果表明远红外干燥(烘干温度60 ℃)条件下,保持黄芪有效成分的效果由于其他干燥方法,其黄芪甲苷的质量分数平均为14.43%。罗磊等[11 ]采用热泵远红外联合技术干燥金银花,结果表明热泵远红外联合干燥金银花的时间较热泵干燥大大缩短,复水性提高,干燥能耗降低,有效活性成分得到较好的保留。Ning X F 等[12 ] 对韩国太极人参进行远红外法干燥表明,红外干燥时间较45 ℃普通热风干燥缩短了 3.0~3.5 d;经45 ℃红外干燥后的人参感官良好,内部结构完好。郭盛等[13 ]比较阴干、晒干、烘干、冷冻干燥、微波干燥、远红外干燥6种干燥方法对何首乌中主效活性成分转化的影响,发现经远红外干燥的何首乌药材的结合型蒽醌含量最高,且经该方法制备的样品的综合评价指数显著高于其他5种干燥方式。
1.3 辐射灭菌
辐射灭菌技术指利用放射性同位素 60Co放射出的γ射線杀灭微生物的一种方法。γ射线穿透力强,照射药材时,可迅速杀灭其内外部的病菌。辐照技术处理能耗低、节省成本,且方法简单、无污染,还能彻底杀菌,是目前传统中药材贮藏的有效养护技术。段宝忠等[14 ]用不同剂量的60Co-γ射线辐照川贝母,发现放置2 a后,其外观形态和主效成分含量基本保持不变,且无霉变、虫蛀等现象发生。雷曦等[15 ]采用60Co-γ射线辐照当归、党参2种中药材,结果表明辐照前后的药材有效成分与含量基本没有变化,同时可有效抑制霉菌生长。但因辐照场所投资大、所需设备复杂、费用昂贵、维护难、防护措施严格等,辐照技术不能在普通仓库中应用。
1.4 气调养护
气调养护技术是通过调整控制密闭贮藏环境中的氧浓度来进行中药材贮藏的一种有效方法。其原理是使药材处于一个低氧、高二氧化碳的密闭状态、从而抑制微生物繁殖及药材自身的呼吸,不仅可使药材的陈化速度变缓、还能防止药材因吸潮而发霉,从而保证中药材的贮藏品质。气调养护技术既可杀虫防霉,又能保持药材原有的色、味,且成本低廉、无毒无害、适用性广、操作方便。陶蕾等[16 ]采用抽真空、充氮法处理不同水分含量的党参、黄芪、当归,观察其防虫蛀、霉变效果,结果表明,充氮法效果最好,贮藏24个月3种药材均无虫蛀、霉变现象发生。何媛丽[17 ]采用气调剂和臭氧处理党参原药材,表明气调剂贮藏法对党参内在品质保持效果最好,防虫防霉效果显著,能够有效延长其仓储期。唐文文等[18 ]采用气调法贮藏大黄,结果表明采用真空包装的大黄,整个贮藏期大黄感观品质保持良好,无霉变现象发生,同时可有效避免其贮藏过程中水分含量的减损。
目前,气调养护法主要采用密封塑料薄膜大帐,以充氮的方式达到降氧的目的,且在贮藏过程中需要查漏、测气等,增加了成本和工作量,在一定程度上限制了其在中药材仓储中的应用。
1.5 低温冷藏技术
低温冷藏即使中药材处于低温状态下,能有效防止中药材虫蛀、霉变、色变、走油等现象的发生,能够较好的保存药材的内在品质。但由于所需设备费用昂贵,低温冷藏在中药材仓储上应用范围较窄,主要适用于一些产量低、价值高,受热易变质的中药材。
2 化学养护
传统中药材化学养护技术常用的化学药品主要有硫磺、磷化铝、环氧乙烷、二甲基甲酰胺等,但是因为安全性问题上使用受到限制。硫磺熏蒸中药材操作方法简单、成本低,且杀菌作用明显,但使用后药材中二氧化硫残留量超标,不仅对药材的质量和疗效产生不良影响同时也会污染环境、危害人体健康。Jin等[19 ]研究发现,硫磺熏蒸后的14种人参皂苷含量明显降低,中药材内在质量受损严重。磷化铝对中药材霉菌有很强的抑制效果,但磷化铝产生的磷化氢有剧毒,在使用过程中会造成环境污染以及操作人员中毒。环氧乙烷杀菌防霉效果较好,但其本身具有致突变及致癌作用,因此在中药材防霉中的使用受到限制。二甲基甲酰胺对霉菌均有抑制作用,可以有效防止中药材的霉变,但经其处理的药材会有残留,服用后对人体的肝脏、肾脏均有一定的损害。
3 新型中药材养护技术
3.1 “药对”养护
“药对”技术是指将 2 种药材共同贮藏,利用不同品种药材散发的特殊气味或药材中具有防霉作用的化学成分对抗另外一种药材,从而防止其霉变变质,是一种绿色安全有效的养护方法。花椒、艾叶、陈皮、大蒜等芳香中药材以及连翘、小茴香、蓝桉、细辛等的挥发性成分,不仅抑菌防霉效果明显,且无残留、无污染,对药材内在质量和人体的健康无不良影响。如党参和细辛同贮可防虫蛀,黄芪和昆布同贮可防霉,三七和白茅根同贮可防虫防霉防变色[20 ]。
3.2 植物源抑菌防霉
挥发油、生物碱、黄酮类等植物源抑菌剂的活性成分,不仅能抑制多种真菌的生长及其毒素的积累,而且具有抑菌广谱性强、生物降解性好、残留低、不易产生耐药性、资源丰富等特点[21 ]。尤其是植物挥发油成分,不仅具有较强的抑菌活性、高挥发性以及低残留的特点[22 ],而且因其安全性,已将挥发油及其主要活性成分应于食品基质中进行抑菌防腐[23 ]。利用中药材挥发油成分的挥发特性熏蒸中药材,能够起到破坏霉菌结构,进一步抑制其生长繁殖,从而有效杀灭霉菌的作用,且对中药材色泽、气味等感官品质无不良影响。如荜澄茄、丁香挥发油对多种常用中药材有一定的防霉作用[24 ]。 前人研究表明,花椒挥发油对霉菌、真菌具有明显的抑制作用,尤其对青霉和黑曲霉的抑制效果最好[25 ]。但目前我国对天然植物源抑真菌剂的研究尚处于起步阶段,还需要对它的成分、毒理学分析和安全性评价及作用机理等进行深入研究。
4 结束语
中药材在我国资源丰富,是我国中医防病治病的重要物质基础,但是受各种内在及外界环境因素的影响,中药材在贮藏过程中极易生虫、霉变变质,从而影响药材的内在质量[26 ]。传统的中药材养护技术由于自身的局限性在实际应用中的效果并不十分理想,因此新型中药材养护技术应运而生,成为当前中药材养护的热点。不论是传统养护技术还是新型养护技术,为了有效地发挥养护效能,必在药材霉变发生之前实施,以确保药材的质量不受影响。随着科技的进步和发展,中药材养护技术不断被完善,在实际应用中,需要根据储藏条件及中药材自身的特点,将传统经验养护与新型科学养护相结合,坚持“以防为主、防治结合”的储藏理念,防止中药材霉变变质。
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(本文责编:杨 杰)