王佳宇 马千里 王月珍 汪岩
摘 要:枸杞子为茄科植物宁夏枸杞(Lyciumbarbarum L.)的干燥成熟果实,味甘、性平,具有滋补肝肾、益精明目、润肺止咳等功效。《神农本草经》将其列为药中上品,称其“久服,坚筋骨,轻身不老”。现代研究表明,枸杞具有增强机体的免疫功能、延缓衰老、降血糖、抗肿瘤等作用。由于枸杞鲜果无法长时间保存,故需“制干”。枸杞常见的干燥方式有晒干、冷冻干燥、热风烘干等,晒干时间长,易受天气等影响,冷冻干燥能量消耗大。因此,热风烘干是目前枸杞干燥主要采用的方式。在风干过程中,枸杞的颜色也会发生相应的变化,从而影响药材质量。
关键词:枸杞子;热风烘干;颜色改变;质量控制
Abstract:Lyciumbarbarum L. is the dry and mature fruit of a solanaceous plant Ningxia Lyciumbarbarum L., with sweet taste and flat nature. It has the functions of nourishing liver and kidney, improving eyesight, nourishing lungs and relieving cough. Shennongs Materia Medica it as the top-grade medicine,which can make someone long service, strong muscles and bones, make the body lightly. Modern research shows that wolfberry has the functions of enhancing the bodys immune function, delaying aging, lowering blood sugar, and anti-tumor. Since the fresh wolfberry fruit cannot be stored for a long time, it needs to be “dried”. The common drying methods of wolfberry are sun-dried, freeze-dried, hot-air drying, etc. The method of sun-dried needs long time, and it is easily affected by the weather. The method of freeze-drying consumes a lot of energy. Therefore, hot-air drying is currently the main method of drying wolfberry. During the “air-drying” process, the color of wolfberry will also change accordingly, which will affect the quality of the medicinal materials.
Key words:Lyciumbarbarum L; Hot-air drying; Color change; Quality control
中圖分类号:S567.1+9
1 中药“辨色论质”的历史考证
中药颜色历来与其归经、功效、品质紧密相连[1]。《本草从新》药性总论中曰:“凡青属木入肝,赤属火入心,黄属土入脾,白属金入肺,黑属水入肾。此五色之义也”;《本草纲目》谓:“人参色黄属土,补五脏,安精神,入脾胃经……五味子味厚气辛,酸咸入肝而补肾,辛苦入心而补脾,甘入中宫益脾胃……”;《品汇精要》曰:“玄参色黑入肾,长于滋肾阴……”。古代人们也常根据颜色来鉴别中药的真伪优劣,陶弘景云:“以牛黄磨指甲,舐拭不脱者是真”。可见,中药的颜色与归经等传统中医药理论关系密切,同时中药的颜色也是中药功效、质量的反映,对指导中药临床用药具有积极意义。
2 枸杞子颜色改变的主要原因
枸杞主要含多酚(绿原酸、对羟基苯甲酸、咖啡酸、阿魏酸和原儿茶酸)、枸杞多糖、氨基酸、维生素C、类胡萝卜素以及甜菜碱类等成分,而枸杞的颜色与以上成分有直接或间接的关系。枸杞中的多酚类物质化学性质活泼,一方面酚羟基极不稳定,容易被氧化,生成有色物质;另一方面,多酚类物质也由于多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)的存在,容易发生酶促褐变而致使枸杞颜色变深;在枸杞“风干”过程中,还原糖与含羰基的蛋白质、多肽类物质发生Maillard反应生成黑色或类黑色物质;抗坏血酸是枸杞中含量较高的维生素类物质,也是枸杞中的主要营养成分之一,既有酸性,又有还原性,一般认为抗坏血酸在一定温度下可自动氧化成含双羰基化合物,并能进一步发生聚合等反应形成有色物质[2],而且氨基酸、蛋白质等含氮物也能与发生变化的抗坏血酸发生化学反应,从而使枸杞发生颜色变化;枸杞多糖也是主要的活性成分之一,在高温下容易发生焦糖化反应而使枸杞变色;类胡萝卜素是枸杞主要有效成分,也是主要的内在呈色物质,但极易受热、光、氧气等因素的影响而降解,导致枸杞颜色发生变化;因此,枸杞颜色是各种成分的综合体现。
3 枸杞子颜色变化机理研究
酶促褐变、Maillard反应、抗坏血酸反应以及枸杞本身呈色物质的变化可能是枸杞色变的主要机制,其色变程度与枸杞品质直接相关。酶促褐变可能是枸杞色变的主要机制,酶促褐变导致有效成分含量下降从而影响药材的质量[3]。
目前,关于褐变机理有酚-酚酶区域化分布学说[4-7]、保护酶系统假说[8]、氧自由基伤害学说[9],3种假说侧重点不同,但均认为在酚类化合物、PPO、O2存在的条件下,细胞中生物膜结构被破坏导致酶促褐变的发生[10-11]。枸杞在风干过程中,受温度等因素的影响,膜结构改变因而发生酶促褐变,不仅使颜色变深,同时导致枸杞中绿原酸等含酚羟基的有效成分含量下降,从而影响药材质量。
非酶促褐变亦是枸杞色变的主要机制之一,褐变产物可能与传统有效成分产生协同作用而提高药材的质量。非酶褐变是指碳水化合物在热作用下发生的一系列化学反应,产生了大量复杂的有色成分,主要有Maillard反应、焦糖化反应和抗坏血酸反应,由于焦糖化反应温度较高,条件苛刻,风干条件比较温和,发生的概率较低。故枸杞在风干过程中发生的非酶褐变主要是 Maillard反应、抗坏血酸反应。抗坏血酸主要受氧的影响迅速分解成脱氢抗坏血酸,经脱水脱羧后产生还原酮,参加Maillard 反应,因此,Maillard反应、抗坏血酸反应可以直接或间接形成Maillard反应产物(Maillard reaction products,MRPs)。从以上分析可知,MRPs可能与枸杞传统有效成分发生协同抗氧化、抗自由基、抗突变等药理作用,所以,一定程度的褐变有利于提高枸杞的品质与质量。
呈色的有效成分在风干过程中发生化学变化也是枸杞色变的机制之一。枸杞中的类胡萝卜素等有效成分是有色物质,在风干过程中易发生氧化降解等化学变化而致含量降低,呈色有效成分含量降低也必然导致枸杞药材质量的改变。
4 现代品质评价方法对枸杞子质量控制的局限性
枸杞的颜色在其质量评价中具有重要意义,也是枸杞现代研究常关注的领域。枸杞等级指标包括2个,百粒质量和颜色,以此将枸杞分为6个等级,6个等级的枸杞均要求颜色均匀,无油粒、黑色等,可见颜色是枸杞分级的重要参数之一;在现代关于枸杞颜色的研究中,或采用计算机等处理方法对枸杞的颜色进行表征,或采用数学处理方法研究枸杞中成分与色泽的关系,或研究含枸杞的产品颜色变化规律,采取方法避免产品(如枸杞汁)褐变。
从枸杞的颜色与品质的研究现状可以看出:①目前对枸杞颜色的研究多集中在对成品颜色的表征和含枸杞的产品颜色变化机制阐释,缺乏对鲜枸杞风干过程中颜色变化机制的深入研究与分析。②枸杞颜色研究忽略了对褐变作用及褐变产物的药理效应的客观全面分析。枸杞在风干过程中发生褐变,主要表现为颜色变深,一定程度上影响口感、品质。但近年来研究发现,中药在加工过程中产生的褐变产物,本身具有一定的药理作用,或与传统意义上的有效成分发挥协同作用而提升药材质量。特别是对褐变产物之一的MRPs的药理作用研究比较深,MRPs具有抗氧化、抗自由基、抗突变和抗菌等药理作用,可能是一种被人们忽视的隐藏在中药背后的活性成分。③目前对枸杞颜色的研究缺乏与药效的关联。对枸杞品质的研究多集中在化学成分变化及颜色与成分的关系,而关于颜色对药效的影响研究较少。建议进一步从药效层面考察风干对品质的影响,以科学评价风干工艺,更好地控制药材质量。
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