茯苓采后的加工生产现状调研和优化建议

2021-04-17 07:59徐博吴翠李卓俊宋平平巢志茂中国中医科学院中药研究所北京100700国家中药材产业技术体系贮藏与包装岗位北京100700
中南药学 2021年9期
关键词:虫蛀初加工茯苓

徐博,吴翠,李卓俊,宋平平,巢志茂*(1.中国中医科学院中药研究所,北京 100700;2.国家中药材产业技术体系贮藏与包装岗位,北京 100700)

茯苓是多孔菌科真菌茯苓Poria cocos(Schw.)Wolf 的干燥菌核,性甘、淡,平,归心、肺、脾、肾经,具有利水渗湿、健脾、宁心的功效,临床上常用于治疗水肿尿少、痰饮眩悸、脾虚食少、便溏泄泻、心神不安、惊悸失眠等症[1]。作为传统的药食同源品种,茯苓最早记载于《神农本草经》,列为上品,享有“药膳白银”的美誉。现代研究表明,茯苓的主要化学成分为多糖、三萜类、甾醇、氨基酸、脂肪酸等,具有抗肿瘤[2]、调节免疫[3]、抗炎[4]、抗氧化、镇静催眠、提高记忆力等药理活性[5-6]。

在中医临床上,茯苓的应用广泛,素有“十方九苓”之称。2018年由国家中医药管理局发布的《古代经典名方(第一批)》中包含茯苓的经典名方比例高达24%。茯苓与桂枝、牡丹皮等配伍组成桂枝茯苓汤,用于治疗痛经、盆腔炎、子宫肌瘤等妇科疾病[7];与人参、白术等组成四君子汤,用于治疗胃炎、糖尿病等疾病[8-9]。此外,茯苓在保健品、食品、化妆品、兽药等领域也有广泛的应用[10]。

随着茯苓研发品种的增多,市场对茯苓的需求也与日俱增。20世纪50年代,茯苓的野生资源较为丰富,主要集中在云南、安徽等地。近年来,由于过度采挖,导致野生茯苓大量减少,甚至濒临灭绝,目前市场上已较少见到野生茯苓,大多由人工栽培而得。目前茯苓的栽培主产区有湖南、安徽、云南、湖北、贵州等[11]。其中,湖南靖州县的茯苓产量居全国之首,被评为“中国茯苓之乡”,靖州茯苓大市场是全国最大的茯苓交易市场,每年集散茯苓近8 万吨,占全国的70%,已成为最大的茯苓集散地、加工及出口基地,是茯苓产业链最为完整的区域。靖州的茯苓加工主要是作坊式的分散加工,可根据市场需求加工成多种规格,但存在加工不规范的问题[12]。在安徽大别山区,大多数茯苓由个体散户进行种植、采收和加工。加工时,由于规模小、方法落后、设备简陋,无法规模化、规范化,导致茯苓的质量存在差异[13]。在湖北产区,一些农户为提前获得经济收益,在茯苓菌核尚未完全成熟时便进行采收,不但降低了茯苓产量,品质也难以得到保障[14]。目前关于茯苓生产标准的研究主要集中在菌种培育、种植技术、病虫害防治等方面[15],而对采后加工、贮藏和包装的研究较少。故本调研通过实地走访结合文献检索,调查茯苓采后加工贮藏包装的现状,指出存在的问题并提出优化建议,以期为控制茯苓药材的质量提供参考。

1 采收

1.1 采收时间

茯苓的采收时间随产地、接种时间及培养材料等不同而存在差异,通常在春、秋两季接种[16]。春季接种时间为4月下旬至5月中旬,采收时间为10月下旬至12月上旬;秋季接种时间为8月下旬至9月上旬,采收时间为翌年4月下旬至5月中下旬。茯苓成熟的标志是苓场中出现裂纹,且裂纹不随时间增大,菌核表皮呈黄褐色,无白色裂纹。成熟的茯苓应及时采挖。若菌核表皮呈黄白色,则表明尚未成熟,需覆盖培养土让其继续生长;若呈黑褐色,表明已成熟过度,应立即采挖并及时处理,以防腐烂。采收的新鲜茯苓,常称为“潮苓”。

1.2 采收方式

当前茯苓主要依靠人工在天气晴朗时采收。若在阴雨天采收,干燥后茯苓表皮颜色变黑,且在阴雨潮湿的环境中,易滋生霉菌,发生霉变。进入采收期后,应根据茯苓的成熟度分批采收,成熟一批采收一批,不可盲目、一次性全部采挖。由于成熟后的茯苓质软肉嫩,使用锄头采挖时,易对其造成损伤,故采挖时应注意保护完整性。成熟的茯苓采收后,应及时填覆培养土,使未成熟的茯苓继续生长。采挖后需除去附着的泥沙并及时进行初加工[17]。若加工不及时,表皮易快速失水使内部发生龟裂。裂隙处既易滋生霉菌发生霉变,又不利于后期的初加工。

2 初加工

新鲜茯苓的含水量高达40%~50%,采收后不可直接暴晒或高温烘干,以防因茯苓体积较大,内外失水不均而发生爆裂[18]。2020年版《中国药典》一部规定茯苓的初加工方法为:除去泥沙,堆置发汗,摊开晾晒至表面干燥后,再次发汗,反复数次至出现皱纹,阴干,得“茯苓个”。将“茯苓个”润后稍蒸,切制成块或片,晒干即得。或者将新鲜采收的茯苓剥下外皮后,切制成片或立方块,阴干,得茯苓片或茯苓块。

当前,在主产区的主要加工模式有发汗切制、趁鲜切制和蒸制切制3 种。其中,发汗切制是茯苓的传统加工方法,但耗时较长且需大量人工;趁鲜切制成本低,但加工的成品外观品质欠佳,成品率低[19];蒸制切制方法的成品率高,现已逐渐成为主流的加工方法。

2.1 发汗

发汗是茯苓的早期加工方法。其原理为将茯苓进行堆置,堆置时茯苓通过呼吸作用产生热量,使内部水分均匀地向外迁移至表面,然后蒸发,形似人体的“发汗”过程。发汗既有利于保证茯苓内外干燥的均匀性,又可加快干燥速度。采收后,由于切断了外界养料的供应,茯苓内部的组织细胞便通过水解、酶促反应分解多糖以维持生命。研究报道,发汗后的茯苓中茯苓多糖的质量分数是鲜切的1.5 倍;发汗还可改善茯苓的外观性状,使其色泽变白[20]。

在安徽的茯苓主产区,发汗的操作方法为:根据茯苓数量的多少,选择合适的、密闭性良好的容器或房间,在容器底层或房间地面预先均匀铺放稻草,依次将茯苓和稻草分层码放,在最上层覆盖稻草或厚麻袋,待其发汗。当潮苓表面出现菌丝(即白色绒毛)时,将其取出,置于阴凉通风处。待表面干燥后,刷去菌丝,翻转茯苓再次放入房间或容器内,再次发汗,反复操作3~4次,至茯苓表皮皱缩,颜色变为褐色或黑色,表皮翘起,表面有鸡皮状裂纹时即可,此时已成“茯苓个”。

在云南及周边的茯苓加工时,有些农户提前将稻草加热,再将茯苓与稻草相间铺放,由于稻草经过提前加热,可加快发汗速度,称为“火发汗”。在发汗前,可在多处用针刺破茯苓,以防发汗时出现空泡或裂隙。天气寒冷时,应采取防冻措施。秋冬季节发汗时,应选择保湿、保温的环境,7 d 后第一次翻动,之后每隔2~3 d 翻动一次。翻动时,每次转动半边即可,不可上下对翻,以防茯苓因发汗不均而出现裂隙。春季应选择在阴湿处发汗,2~3 d 翻动一次。若环境过于干燥应均匀喷洒少量的水。

2.2 蒸制

蒸制茯苓的操作方法为将茯苓置于蒸屉上,武火加热,隔水蒸至圆汽后,改用中火。目前关于蒸制时长的说法不一。有研究发现蒸制时间可影响茯苓中浸出物、水溶性多糖、总三萜的含量,建议蒸制时间不超过180 min[21]。在实际蒸制时,应根据茯苓体积的大小合理把握蒸制时长。蒸制后,待其稍凉后取出,除去外皮。外皮干燥后,得茯苓皮,可作为药材用于治疗水肿、小便不利等症。蒸制后的茯苓在切制时,切面光滑、平整且不易碎裂,但也有研究发现由于茯苓多糖、茯苓酸不耐高温、高压,蒸制后其含量明显降低[22-23]。

2.3 切制

切制是将潮苓或茯苓个剥皮后切为薄片或立方块的过程。根据加工模式的不同,常采用人工和机械两种方式。采用人工切制时,应遵循“先破后整,先小后大”的原则,切片厚度控制在0.8~2.0 cm。切制时应用力均匀,保证切面光滑、平整,同时应注意保持茯苓片厚度的一致和立方块大小的均匀。现在散户及加工商也有采用茯苓切片切丁一体化的机械设备进行切制,预先调试切片的厚度,设置切制参数,便可实现机械化切片或切丁[24]。与人工切制相比,机械切制省时省力,且成品率高,在产区应用较为广泛。趁鲜切制由于含水量较大,易产生碎屑,成品率低。

2.4 干燥

2.4.1 自然晾晒 天气晴朗时,将切制后的茯苓丁(片)置于空旷、通风的地方平摊晾晒。当切面出现细小裂纹时,收回,置于阴凉处回潮;待切面回润、复平后再次晾晒,反复多次,直至干燥。在晾晒和回潮过程中,若发现霉变,应予以剔除,避免污染其他茯苓。

自然晾晒这种开放式的室外晾晒方法易受气候、天气的制约及风沙、虫鸟等的影响,占地面积大,干燥过程缓慢且无法精准控制。茯苓丁(片)若直接置于强光下暴晒,常会由于内外水分分布不均而出现裂纹或破碎,且自然晾晒难以彻底杀灭活虫或虫卵。研究表明,自然晾晒得到的茯苓丁放置一年,容易发生虫蛀现象[25]。但由于该法简单易行、投资少、污染小,是目前茯苓常用的干燥方法。

2.4.2 烘干法 将茯苓丁(片)置于烘箱中,设置温度50~80℃,定时翻动,保证均匀干燥。干燥时间根据茯苓丁的体积或茯苓片的厚度而定,以水分含量不超过18%为度[1]。若干燥温度过高,易使茯苓丁内外脱水不一致,导致茯苓丁破碎,故应保持适宜、恒定的干燥温度。相比于自然晾晒法,洪干法可缩短干燥时间,且破碎率较低,可控性强,现在应用较为广泛。

2.4.3 真空干燥 真空干燥是近年来逐渐用于中药材生产的一种干燥方法。其原理为将中药材置于密闭的低压干燥箱中加热,使药材内部的水分通过压力差和浓度梯度扩散到表面,受热后蒸发排出[26]。采用真空干燥时,受压力变化的影响,茯苓表面光滑但平整度较差。

2.4.4 其他干燥方法 自然晾晒及烘干法是茯苓的主要干燥方法。有学者考察了其他干燥技术用于茯苓的可行性,如远红外热风干燥、气体射流冲击干燥、真空脉动干燥、微波真空干燥,但这些干燥方法目前仅限于实验室研究,尚未用于大规模生产,且由于采用这些干燥技术所需设备昂贵,成本投入高,难以实现大批量生产,因此仍需要继续探索和完善。

3 贮藏

茯苓在产地干燥后,或运输至贮藏库中进行储藏,或运输至中药材交易市场进行销售。在河北安国中药材专业市场,茯苓的经销商或散户从安徽、云南等主产区购进大批量茯苓后,选取1~2 袋作为样品放于店铺中供采购者参考选购,对不能及时出售的茯苓,放入贮藏库中保存。

温度是影响茯苓多糖含量的关键因素,低温条件可减缓其降解速度[27],也可减少变质现象,所以大多数商户采用低温的方式贮藏茯苓,温度通常控制在5~15℃。贮藏库大多由商户自家房间改造,墙壁内配有保温层,采用空调、制冷机等制冷设备降温,除湿机控湿。若贮藏时间较长,则在天气晴朗时取出平摊于室外晾晒。有商户采用磷化铝对贮藏库进行熏蒸,以防虫害。

4 包装

在主产区将茯苓加工后,需进行包装。目前常见的包装材料是塑料编织袋。在调研中发现,大部分编织袋内附有一层内衬塑料薄膜。塑料薄膜的防水、防潮性能较好,还可避免由于外层编织袋划破导致茯苓散落的现象,但也有一部分盛装在单层编织袋中。单层编织袋缝隙较大,防水、防潮效果差,若在运输或贮藏过程中遇到阴雨天气或空气潮湿时,容易受潮,甚至会引发变质现象。采用编织袋盛装的茯苓重量一般在25~50 kg/袋。对于零售的茯苓,则常采用普通塑料袋(瓶)、玻璃瓶包装,规格为50~500 g/袋(瓶)。对于粉碎后的茯苓粉,则常采用塑料瓶或玻璃瓶盛装出售。

5 变质现象

5.1 受潮

据文献报道,茯苓中茯苓多糖的含量高,长期暴露在潮湿环境中容易吸湿受潮[28]。茯苓块在吸潮后不仅容易变形,还易发生变色、霉变、虫蛀等变质现象。因此,在贮藏过程中应严格控制贮藏环境的湿度,定期开窗通风或排湿,定期检测茯苓的水分含量。天气潮湿时密切关注茯苓的状态,若已受潮,及时采取干燥措施,如置于室外晾晒,或通过烘干设备干燥等,以保证茯苓的水分控制在规定范围内。

5.2 霉变

茯苓在贮藏过程中,霉变是常见的变质现象。湿度是霉菌繁殖的关键因素,当贮藏环境的相对湿度低于70%时,霉菌的孢子不能出芽,故可通过控制湿度,保持相对湿度在70%以下以抑制霉变。现多采用通风、除湿机或空调排湿等方法除湿[29]。温度也是影响霉菌生长的因素,在20~35℃时,霉菌最容易生长繁殖。当温度在10 ℃以下时,可有效抑制霉菌等微生物的滋生,故茯苓的贮藏温度以5~10 ℃为宜。茯苓本身的含水量高也是引发霉变的因素。当茯苓的水分含量超过18%时,霉菌的新陈代谢旺盛,易发生霉变。故在贮藏过程中应密切观察茯苓的水分情况,定期抽检[30]。

5.3 虫蛀

茯苓丁(片)在贮藏过程中容易发生虫蛀,轻者可将茯苓蛀蚀出现空洞,重者则为粉末,故在贮藏过程应密切关注虫蛀现象,采取科学、规范的措施进行预防。由于害虫喜欢温暖、潮湿的环境,故控制温度、湿度是预防虫蛀的重要措施,也是控制虫蛀的关键。当温度在22~32 ℃时,害虫开始生长发育;当达到30~35℃时,害虫的生长繁殖最为活跃;当降至5~15 ℃时,可抑制害虫的生长。在梅雨季节时,空气湿度大,茯苓易受潮出现虫蛀现象,故应严格控制贮藏库的湿度。研究发现,当相对湿度控制在45%~70%时,中药材成分稳定,较少发生虫蛀现象,因此建议茯苓的贮藏库相对湿度控制在45%~70%[31]。采用干冰对茯苓进行封装和贮藏,可在两年内不发生虫蛀等变质现象[32]。

6 问题与对策

6.1 缺少规模化的初加工基地

调研发现,在安徽大别山、云南等主产区,个体散户从事茯苓的种植、采收和初加工的现象普遍。由于这些散户的经济实力有限,加工规模小、技术落后[12],无法进行大规模的集中初加工。部分种植户为提前收益,常在茯苓尚未完全成熟时便进行采挖。茯苓传统的生长周期为8~12 个月,现多数产区已缩短到6 个月,甚至在4~5个月时便开始采挖,这种采收时间人为提前的做法使得茯苓的生长期变短,产量和质量都无法得到保障。因此,建议相关部门联合当地的种植、加工企业建立规模化的加工基地,对种植散户进行有效整合和规范统一的管理,制订科学合理的采收、加工等操作规范,从而保障茯苓的质量。

6.2 贮藏、包装过程缺少标准操作规程

《中国药典》规定茯苓的贮藏方法为“置于干燥处,防潮”,然而目前关于茯苓的贮藏与包装尚无明确、具体的操作规范和参数标准。贮藏库主要由农户或经销商自行建造或改造而成,缺少标准的管理规章制度,甚至不具备防鼠、防虫、消防、养护等基本功能,低温、干燥的贮藏环境也无法得到保证。在包装方面,包装的材料和规格尚无明确标准,散户所使用的包装材料各不相同,尤其是无内衬薄膜的包装材料防潮防湿性能差,极易造成茯苓的受潮,并引发进一步的变质现象。同时,在贮藏与包装方面亟需制订一套完整的标准操作规程,规范贮藏和包装的操作和参数。

6.3 加工方法及工艺参数有待优化

在加工方法方面,当前茯苓在各主产区所采用的加工方法并不一致,发汗次数、蒸制时间等工艺参数也不相同,主要依靠农户的经验积累,缺少科学、规范的参数标准。因此,应深入研究发汗次数、蒸制时间等对茯苓质量的影响,从可操作性、投入成本的角度出发,优选出合理的工艺参数,从而将加工过程规范化、标准化。

当前在中药材市场上,茯苓以茯苓丁或茯苓片的形式较为常见,茯苓丁的完整性与其市场价格密切相关。然而在茯苓的加工过程中,如何有效降低破碎率是一个亟待解决的问题。破碎通常是由于茯苓丁在干燥过程中,内外水分、温度分布、体积收缩不均导致的,因此应加大对茯苓干燥技术及工艺的深入研究,降低茯苓丁的破碎率。

6.4 存在硫磺、磷化铝熏蒸现象

为了提高茯苓在初加工时的干燥速度和外观品质,防止贮藏和包装环节中出现变质现象,在初加工时常会对茯苓进行一定程度的硫磺熏蒸。但硫磺属于低毒危化品,可对人体的眼睛、皮肤和呼吸道等多个系统产生强烈的刺激,熏蒸后残留的二氧化硫也会对人体造成一定的伤害,且硫磺及二氧化硫可能会与茯苓中的化学成分发生反应,影响茯苓的安全性。

茯苓在贮藏过程中容易发生虫蛀,尤其是在阴雨、潮湿的季节。在贮藏库中使用磷化铝进行熏蒸是一种常见的现象。但是,磷化铝遇到水或酸会生成毒性极大的磷化氢气体,严重威胁人体的生命安全,尤其是易对贮藏库保管员造成伤害。《中国药典》并未规定对磷化铝的残留进行测定,目前也尚无法规明确规定不得使用磷化铝熏蒸,但是,贮藏库管理人员应该充分认识到磷化铝的危害,不用或者尽量少用,使用时应加强防范,熏蒸后要及时充分通风。

7 结论

调研结果表明,茯苓在采收、初加工、贮藏与包装等环节均存在影响质量的因素。准确判断成熟情况、在合适的时间内采收,是保证茯苓质量的首要因素。采收时,应根据成熟度分批采收。采收后的茯苓应保持通风,防止发生霉变、腐烂等变质现象,及时进行初加工。初加工过程应注意保证茯苓的完整性,降低破碎率。目前常见的加工方式有发汗切制、趁鲜切制和蒸制切制3 种。发汗是茯苓的传统加工方法;趁鲜切制由于新鲜茯苓的含水量高,在切制过程中容易产生碎屑,且在干燥过程中容易破碎,成品率较低,但相对省时省力;蒸制切制应注意控制蒸制时长。茯苓的常用干燥方法有自然晾晒法及烘干法。自然晾晒法操作简单、投资小、不产生污染,但所需干燥时间较长且无法精准控制;洪干法所需干燥时间短,可控性强但应注意控制干燥温度和速率。在贮藏与包装方面,目前尚无标准的操作规程及参数标准,常会因为贮藏、包装的不规范引发茯苓的受潮、霉变、虫蛀等变质现象。因此,应从各环节、多角度加强对茯苓采后加工的全过程进行质量控制,制订标准操作规程,从而保证茯苓药材和饮片的质量。

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