不同干燥方式對杜仲雄花成分含量的影響

魏媛媛 溫曉 李偉業(yè) 于華忠

摘要[目的]研究不同干燥方式對杜仲雄花總黃酮、綠原酸、京尼平苷等含量的影響，提高杜仲雄花有效成分的利用率。[方法]分別采用炒制、熱風、真空、冷凍、曬干、陰干的方式對杜仲雄花鮮葉進行干燥，通過感官評價、高效液相色譜法和紫外分光光度計法對杜仲雄花成分含量進行評價。[結果]真空干燥處理的杜仲雄花總黃酮含量和綠原酸含量最高，冷凍干燥處理的杜仲雄花桃葉珊瑚苷和京尼平苷含量最高，炒制干燥處理的杜仲雄花總黃酮、綠原酸和京尼平苷含量均高于熱風干燥處理，但熱風干燥處理的杜仲雄花桃葉珊瑚苷含量高于炒制干燥處理。[結論]真空干燥和冷凍干燥處理的杜仲雄花無論外觀還是成分含量效果均最佳，曬干和陰干效果最差，但冷凍干燥成本高、耗時長，因此建議采用真空干燥方式。

關鍵詞杜仲雄花;炒制干燥;真空干燥;冷凍干燥;熱風干燥

中圖分類號TS272文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2019）03-0163-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.051

杜仲（Eucommia uimoides Oliv）為杜仲科杜仲屬植物，杜仲雄花茶是以花期只有3～5 d的極其珍貴的純杜仲雄花花蕊（杜仲雄樹生殖器）為原料，通過殺青、烘干、復火工序等加工而成。杜仲是雌雄異株植物，其中雄株占40%～60%[1]，杜仲雄花中富含與葉、皮類似的有效成分[2]，即綠原酸、京尼平苷、桃葉珊瑚苷等;綠原酸為苯丙素類，具有抗菌活性;京尼平苷屬環(huán)烯醚萜類，具有抗腫瘤活性[3-4]。桃葉珊瑚苷的苷元及其多聚體具有抗菌作用，是一種抗菌素[5]。杜仲雄花目前食用方式主要以杜仲雄花茶為主，但杜仲雄花茶不僅在干燥和殺青工藝中使得營養(yǎng)成分和活性成分流失，還停滯于其茶湯感官和口感的不理想狀態(tài)[6]。董娟娥等[7]以感官評價和功能性成分含量檢測相結合，研究了微波工藝與傳統(tǒng)炒制、熱風干燥3種干燥方法對杜仲雄花茶品質的影響，結果表明微波干燥方法效率高，可最大程度地保持杜仲雄花中的功能性成分，干燥的杜仲雄花茶的感官品質佳，可作為生產(chǎn)杜仲雄花茶的首選方法。該研究選取原料為經(jīng)過加工后的杜仲雄花茶，在一定程度上功能性成分已經(jīng)被破壞;僅選擇3種干燥方法進行評價，不能全面地為生產(chǎn)者提供參考依據(jù);雄花干燥程度評價不規(guī)范，如炒制干燥至有香味出鍋。筆者以杜仲雄花鮮花為原料，采用炒制、真空、冷凍等6種干燥方法，通過對杜仲雄花外觀性質，總黃酮含量，桃葉珊瑚苷、綠原酸和京尼平苷含量的測定評價，分析了杜仲雄花的最佳干燥方法，旨在為杜仲雄花的保存和杜仲雄花茶的生產(chǎn)提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料與儀器

1.1.1材料。杜仲雄花鮮花，于2018年3月下旬采自湖南省張家界市慈利縣，去除鮮葉和桔梗密封袋儲存于-10 ℃超低溫冷凍室，保存、備用。

1.1.2主要儀器與設備。Thermo Evolution 220 型紫外可見分光光度計;Agilent 1260高效液相色譜儀（美國Agilent公司）;XD-5200DT 型超聲波清洗儀（南京先歐儀器制造有限公司）;Hei-VAP value 旋轉蒸發(fā)儀 ;AL204 型電子分析天平 （梅特勒-托利多儀器上海有限公司）;AEL-40SM 型半微量天平 （Shimadzu 1991）。水浴鍋（HWS-24）;Mide HEGON電磁爐;BIOCOOL Vacuum Freeze Dryer-Lab Series 冷凍干燥機（北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司）;GZX-9146 MBE數(shù)顯鼓風干燥箱（上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠）;DZF-6050 真空干燥箱;HB43-S Halogen METTLER TOLEDO水分測定儀。

1.1.3主要試劑。蘆丁、桃葉珊瑚苷、京尼平苷、綠原酸對照品來自中國生物制品鑒定所;乙腈、甲醇為色譜純，乙腈、磷酸溶液、超純水、分析純乙醇等均購自湖南省張家界市武林化工。

1.2試驗方法

1.2.1杜仲雄花干燥方法。

1.2.1.1炒制干燥。

將冷凍保存的杜仲雄花鮮花稱取36 g，薄層均勻平攤放入半徑30? cm的炒鍋中。將炒鍋置于家用美的電磁爐上，分別在300 W/80 ℃、500 W/100 ℃、800 W/120 ℃和1 000 W/140 ℃4個條件下進行炒制。在加熱過程中不停攪動，炒至水分含量在7%以下時出鍋，進行感官評價和功能性成分檢測。

1.2.1.2熱風干燥。

將冷凍保存的杜仲雄花鮮花稱取36 g，薄層均勻平攤放在半徑15 cm的不銹鋼圓盤中，然后將不銹鋼圓盤置于鼓風干燥箱的中部，分別設置數(shù)顯鼓風干燥箱溫度在40、60、80、100、120 ℃ 5個溫度條件下間隔攪拌，將杜仲雄花鮮花干燥至水分低于7%，對處理后的樣品進行感官評價和功能性成分檢測。

1.2.1.3真空干燥。

將冷凍保存的杜仲雄花鮮花稱取36 g，薄層均勻平攤放在半徑15? cm的不銹鋼圓盤中，置于真空干燥箱內，在真空度為-0.1 MPa 的條件下分別于 30、40、50、60 ℃ 4個溫度條件下對杜仲雄花鮮花進行干燥，間隔攪拌，直至水分低于7%，對處理后的樣品進行感官評價和功能性成分檢測。

1.2.1.4冷凍干燥。

將冷凍保存的杜仲雄花鮮花稱取36 g，薄層均勻平攤放在半徑15? cm的不銹鋼圓盤中，置于冷凍干燥機內，冷凝器溫度設置為-50 ℃，干燥至水分低于7%，對處理后的樣品進行感官評價和功能性成分檢測。

1.2.1.5曬干。

將冷凍保存的杜仲雄花鮮花稱取36 g，薄層均勻平攤放在半徑15? cm的不銹鋼圓盤中，置于室外陽光下 36 ℃左右，間隔攪拌，攤晾至水分低于7%，對處理后的樣品進行功能性成分檢測。

1.2.1.6陰干。

將冷凍保存的杜仲雄花鮮花稱取36 g，薄層均勻平攤放在半徑15 cm的不銹鋼圓盤中，置于室內27 ℃左右，間隔攪拌，攤晾至水分低于7%，對處理后的樣品進行功能性成分檢測[8]。

1.2.1.7數(shù)據(jù)處理。

所有試驗3組平行，取平均值作為最終試驗數(shù)據(jù)。使用SPSS 24.0統(tǒng)計軟件對其進行顯著性分析（P<0.05），用 Excel軟件繪圖。

1.2.2杜仲雄花成分含量的測定。

1.2.2.1總黃酮含量的測定。采用硝酸鋁-亞硝酸鈉-氫氧化鈉顯色法測定總黃酮含量。

取蘆丁對照品 12 mg，精密稱定，置于100 mL容量瓶中;加入甲醇適量，置于40 ℃水浴上微熱使其溶解;放冷至室溫，加甲醇至刻度，搖勻，即得到蘆丁對照品母液。（每毫升中含蘆丁0.12 mg）

取干燥后的杜仲雄花粉末0.5 g左右，置于50 mL錐形瓶中，加入甲醇30 mL，超聲提取40 min，過濾;濾渣再次加入甲醇30 mL，超聲提取40 min，過濾后合并2次濾液，定容至20 mL容量瓶，即得。

精密量取蘆丁對照品母液0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，分別置于25 mL容量瓶中，各加水至6 mL。采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色法顯色，以相應空白試劑為空白，同法顯色，在460～570 nm處跑基線，取2 mL顯色后的溶液掃描，發(fā)現(xiàn)在508 nm處有最大吸收波長[9]。

1.2.2.2活性成分含量的測定。

分別精密稱取桃葉珊瑚苷對照品8.02 mg、綠原酸對照品7.88 mg、京尼平苷對照品4.33 mg，置于同一棕色容量瓶（5 mL）中，超純水定容，搖勻，即得。

取干燥后的杜仲雄花樣品，研細，過四號篩，取約 0.5 g，精密稱定，置于25 mL具塞錐形瓶中，加入甲醇溶液30 mL，密塞，超聲處理40 min，過濾得到濾液，向裝有濾渣的錐形瓶中再次加入甲醇溶液30 mL，同樣處理方法得到濾液并合并2次濾液濃縮，以超純水定容至25 mL容量瓶中，搖勻，再經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過，濾液即為供試品溶液。

Thermal Hypersil BDS C18 色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm ）;以0.3%磷酸溶液為流動相A，乙腈為流動相B，按表1中的條件進行梯度洗脫，體積流量1.0 mL/min;柱溫26 ℃;多波長檢測：206、238、327 nm;檢測時間為25 min，進樣量為20 μL[10]。

2結果與分析

2.1炒制干燥

杜仲雄花在炒制條件下總黃酮、桃葉珊瑚苷、綠原酸和京尼平苷含量見表2，外觀性狀見表3。由表2～3可知，采用傳統(tǒng)炒制干燥方式，炒制干燥溫度為80 ℃，即電磁爐功率300 W時，杜仲雄花的4種成分總黃酮、桃葉珊瑚苷、綠原酸、京尼平苷的含量均達到最大值，同時感官品質相對較佳;杜仲雄花中含環(huán)烯醚萜類成分，炒制過程中易被破壞，傳統(tǒng)炒制本來操作不可控因素多，翻炒不均勻，導致外觀形狀斷裂多，外觀品質較差。炒制溫度高于140 ℃，雄花易焦黑，各成分含量也明顯下降。炒制干燥的杜仲雄花香氣十足但顏色泛黑，雜質較多，沖泡茶湯有明顯的焦糊味。

2.2熱風干燥

熱風干燥條件下杜仲雄花總黃酮、桃葉珊瑚苷等成分含量變化見表2，外觀性狀見表3。熱風干燥是在烘箱吹入熱風使空氣流動加快的干燥方法。熱風以熱空氣為干燥介質，自然或強制地對流循環(huán)的方式與被干燥物質進行濕熱交換，從而達到降低水分含量的效果。由表2、3可知，當熱風干燥溫度為120 ℃時，杜仲雄花4種成分含量相對較高;同時，熱風干燥的杜仲雄花呈深綠色，花型基本完整無破損。40～120 ℃下，杜仲雄花總黃酮、綠原酸、桃葉珊瑚苷含量隨溫度的升高而明顯升高，當溫度高于120 ℃時在干燥過程中杜仲雄花易燃，無法測定。

2.3真空干燥

真空干燥條件下杜仲雄花總黃酮、桃葉珊瑚苷等成分含量變化見表2，外觀性狀見表3。

真空干燥的原理是用真空系統(tǒng)抽真空的同時，對被干燥物料不斷加熱，使物料內部的水分通過壓力差或濃度擴散差到表面，水分子在物料表面獲得足夠的動能，在克服分子間的相互吸引力后，逃逸到真空室的低壓空間，從而被真空泵抽走的過程。真空干燥的優(yōu)勢是干燥溫度控制較低，適于富含環(huán)烯醚萜類類似成分樣品的測定。由表2、3可知，當真空干燥溫度為40 ℃時，各成分含量較高。真空干燥后的杜仲雄花外觀呈墨綠色，花型完整，無破碎，可見雜質少，花粉含量明顯升高。在溫度梯度變化下，其活性成分（包括桃葉珊瑚苷和京尼平苷）含量變化微小。

2.4冷凍干燥

冷凍干燥條件下杜仲雄花總黃酮、桃葉珊瑚苷等成分含量變化見表2，外觀性狀見表3。

冷凍干燥是先將濕物料在共晶點（三晶點）溫度以下凍結，使水分變成固態(tài)的冰，然后在適當?shù)恼婵斩认率贡苯由A為水蒸氣，再用真空系統(tǒng)中的冷凝器將水蒸氣冷凝，從而獲得干燥制品的技術。由表2、3可知，冷凍干燥技術使杜仲雄花成分得到了最大化保留，無機械損失，干燥條件基本與活性成分貯存條件相應，干燥后的杜仲雄花呈青綠色，口感優(yōu)于杜仲鮮花，但冷凍干燥耗時長，成本過高，一般企業(yè)不會采用。

2.5曬干和陰干

曬干和陰干2種干燥方式下杜仲雄花總黃酮、桃葉珊瑚苷等成分含量見表2，外觀性狀見表3。

傳統(tǒng)曬干和陰干這2種干燥方式，條件無法人為控制，只能適應天氣變化，北方夏天溫度高的干燥地區(qū)曬干和陰干的的杜仲雄花外觀性狀優(yōu)于南方潮濕多雨地區(qū)，但若是干燥大量原料，天氣變化會影響產(chǎn)品收益，造成天災性損失。由表2、3可知，經(jīng)曬干和陰干的杜仲雄花總黃酮、綠原酸等成分含量變化較大，外觀偏黑，花型不美觀。

選取杜仲雄花不同干燥方式下的最優(yōu)條件進行各成分含量對比，結果見圖1。從圖1可以看出，真空干燥和冷凍干燥這2種干燥方式對杜仲雄花成分含量的影響較小，且其外觀性狀也最佳。炒制干燥較熱風干燥對杜仲雄花成分含量的影響更小，但炒制干燥的杜仲雄花外觀性狀較差，熱風干燥的杜仲雄花外觀性狀較好;曬干和陰干2種干燥方式無論成分含量還是外觀性狀均較差。

3結論與討論

（1）從外觀性狀來看，真空干燥和冷凍干燥處理的杜仲雄花效果最佳，其次是熱風干燥;曬干和陰干處理的杜仲雄花效果較差;炒制干燥的杜仲雄花花型最不完整，碎末太多，處理效果最差。

（2）從外觀性狀和4種成分含量來看，炒制干燥在80～140 ℃下炒制時，80 ℃炒制的杜仲雄花效果較佳;熱風干燥在40～120 ℃下干燥時，120 ℃干燥的杜仲雄花效果相對較佳;真空干燥在30～60 ℃下干燥時，40 ℃干燥的杜仲雄花效果相對較佳。

（3）從杜仲雄花不同干燥方式對成分含量影響來看，真空干燥處理的杜仲雄花總黃酮含量和綠原酸含量最高，冷凍處理的杜仲雄花總黃酮、綠原酸含量次之;冷凍干燥處理的的杜仲雄花桃葉珊瑚苷和京尼平苷含量最高，真空干燥處理次之。炒制干燥處理的杜仲雄花總黃酮、綠原酸和京尼平苷含量均高于熱風干燥處理，但熱風干燥處理的杜仲雄花桃葉珊瑚苷含量高于炒制干燥處理;曬干和陰干處理的杜仲雄花總黃酮、桃葉珊瑚苷、綠原酸和京尼平苷含量均最低。

（4）總體來看，真空干燥和冷凍干燥處理的杜仲雄花無論從外觀還是成分含量效果最佳，曬干和陰干效果最差，但冷凍干燥耗時長，代價太高，可進行少量珍貴原料的干燥，一般不建議采用。因此，杜仲雄花的最佳干燥方式為真空干燥方式。

參考文獻

[1] 張康健，董娟娥，馬柏林，等.杜仲次生代謝物部位差異性的研究[J].林業(yè)科學，2002，38（6）：12-16.

[2] 杜紅巖.杜仲活性成分與藥理研究的新進展[J].經(jīng)濟林研究，2003，21（2）：58-61，82.

[3] 董娟娥，梁宗鎖，張康健，等.杜仲雄花中次生代謝物合成積累的動態(tài)變化[J].植物資源與環(huán)境學報，2005，14（4）：7-10.

[4] 李欽，張木升，杜紅巖.杜仲雄花茶化學成分及藥理作用研究進展[J].河南大學學報（醫(yī)學版），2011，30（1）：6-7，44.

[5] 馬希漢，張康健，王藍，等.富含生理活性物質的杜仲葉提取物的研究[J].西北林學院學報，1997，12（3）：86-89.

[6] 魏媛媛，于華忠，溫曉.破壁技術及其在杜仲雄花茶中的應用進展[J].貴州農業(yè)科學，2018，46（10）：109-111.

[7] 董娟娥，付卓銳，馬希漢，等.不同干燥方法對杜仲雄花茶品質的影響[J].農業(yè)機械學報， 2011，42（8）：131-137.

[8] 李世傳，熊建華，羅秋水，等.不同干燥方法對金銀花葉成分和抑菌效果的影響[J].中國食品學報， 2012， 12（12）：78-83.

[9] 杜慶鑫，魏艷秀，劉攀峰，等.分光光度法測定杜仲雄花和葉中的總黃酮[J].中南林業(yè)科技大學學報， 2017， 37（5）：96-100.

[10] 郭洋靜，丁艷霞，許蘭波，等. HPLC法同時測定杜仲雄花中5種活性成分[J].中成藥， 2014， 36（10）：2131-2134.