變溫烘干對(duì)臘葉標(biāo)本品質(zhì)的影響

齊大明 王宇瑞 陳琳 李明露 李文文 馮鈺曉 李漢偉 董誠(chéng)明

摘要 [目的]以忍冬為例，通過對(duì)傳統(tǒng)植物臘葉標(biāo)本干燥方式的改進(jìn)，探究在達(dá)到保證植物臘葉標(biāo)本品質(zhì)較好的前提下亦能快速節(jié)能地干燥植物臘葉標(biāo)本。[方法]采用傳統(tǒng)吸水紙對(duì)忍冬進(jìn)行壓制，而后采用鼓風(fēng)干燥箱對(duì)新鮮忍冬進(jìn)行干燥，在干燥過程中逐漸升溫改變其溫度，最后達(dá)到忍冬標(biāo)本干燥美觀的地步。[結(jié)果]梯度升溫較恒溫烘干在節(jié)能減時(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)最終忍冬臘葉標(biāo)本品質(zhì)的影響是較好的;丹參大體也呈現(xiàn)此趨勢(shì)。[結(jié)論]為保證植物臘葉標(biāo)本烘干工藝的規(guī)范化和科學(xué)化，植物臘葉標(biāo)本的烘干應(yīng)嘗試梯度升溫烘干。

關(guān)鍵詞 臘葉標(biāo)本;梯度升溫;工藝改進(jìn);品質(zhì);影響

中圖分類號(hào) R 282.4? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2021）21-0189-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.048

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effect of Variable Temperature Drying on the Quality of Wax Leaf Specimens —Taking Lonicera japonica as an Example

QI Da-ming， WANG Yu-rui， CHEN Lin et al

（College of Pharmacy， Henan University of Chinese Medicine， Zhengzhou，Henan 450046）

Abstract [Objective]Taking Lonicera japonica as an example， the paper explored the dry plant wax leaf specimens which could save energy quickly on the premise of ensuring the good quality of the wax leaf specimens. [Method]The traditional absorbent paper was used to press the Lonicera japonica， then the fresh Lonicera japonica was dried by the blast drying box. The temperature was gradually increased during the drying process， and finally the specimen of Lonicera japonica was dry and beautiful. [Result]The gradient temperature rise was better than the constant temperature drying， which had a better effect on the quality of the final Lonicera japonica wax leaf on the basis of energy saving and decreasing， and the trend of Salvia miltiorrhiza was also generally present. [Conclusion]In order to ensure the standardization and scientificity of drying technology of the wax leaf， the drying of the wax leaf specimens should be done by gradient heating.

Key words Wax leaf specimen;Gradient warming;Process improvement;Quality;Effect

作者簡(jiǎn)介 齊大明（1995—），男，河南信陽(yáng)人，碩士研究生，研究方向：中藥資源與鑒定、中藥材規(guī)范化種植。

*通信作者，教授，碩士生導(dǎo)師，從事藥用植物學(xué)、中藥資源學(xué)研究。

收稿日期 2021-03-15

臘葉標(biāo)本又稱壓制標(biāo)本，是干制植物標(biāo)本的一種，采集帶有花、果實(shí)的一段或整株植物體，在標(biāo)本夾中壓平、干燥、滅菌后，裝貼在臺(tái)紙上，即成臘葉標(biāo)本[1]。臘葉標(biāo)本形色逼真，在陳列、展示和藝術(shù)觀賞方面具有重要價(jià)值，也多用于藥用植物學(xué)等學(xué)科教學(xué)，且對(duì)于植物分類工作意義重大，它使得植物學(xué)家在一年四季中都可以觀察采自不同地區(qū)的植物標(biāo)本。目前一些大的植物標(biāo)本館往往收藏百萬份以上的臘葉標(biāo)本，植物學(xué)家則借助于這些標(biāo)本從事描述和鑒定的工作[2-3]。

傳統(tǒng)植物臘葉標(biāo)本干燥方法有以下幾種方法：①自然干燥法，直接將標(biāo)本用吸水紙夾好后，放置在通風(fēng)的建筑中，自然風(fēng)干，期間需定期進(jìn)行統(tǒng)一換紙，為保證植物的完整性應(yīng)采取干吸水紙翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移標(biāo)本的方法;②加熱板干燥法，在壓制好的標(biāo)本夾中間加入加熱板，且加熱板上下需多加幾張瓦楞紙;③熱風(fēng)機(jī)干燥法，將標(biāo)本夾放置在兩端均開口的蛇皮袋中，將熱風(fēng)機(jī)吹氣口對(duì)準(zhǔn)蛇皮袋袋口，并用繩子捆緊[4]。除去這3種使用范圍最廣的方法外，還有其他快速干燥法，比如干燥劑法、微波法、熨燙法等[5]。傳統(tǒng)的植物臘葉標(biāo)本在制作過程中，自然干燥法耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，受天氣影響較大，定期換吸水紙對(duì)植物進(jìn)行轉(zhuǎn)移，增加了植物被破壞的風(fēng)險(xiǎn)且過程繁雜，耗費(fèi)大量時(shí)間和人力;而加熱板干燥法和熱風(fēng)機(jī)干燥法在烘干過程中，對(duì)于溫度沒有系統(tǒng)的調(diào)控設(shè)置，經(jīng)常會(huì)造成部分標(biāo)本出現(xiàn)黑點(diǎn)或者焦脆易裂的情況，進(jìn)而影響標(biāo)本整體品質(zhì);其他快速烘干方法使用頻率較低，且成本及實(shí)際操作條件較難滿足。

在標(biāo)本烘干過程中產(chǎn)生的黑點(diǎn)和褐變無非是在干燥過程中溫度和時(shí)間的模糊設(shè)定所造成[6]，沒有規(guī)范的干燥流程，僅憑主觀經(jīng)驗(yàn)對(duì)干燥溫度和時(shí)間進(jìn)行把控，這顯然是不科學(xué)的。該試驗(yàn)以忍冬為例，在熱風(fēng)機(jī)干燥法的基礎(chǔ)上采用鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行梯度升溫模式，嘗試精準(zhǔn)控制烘箱溫度，尋找標(biāo)本褐變臨界點(diǎn)溫度，以期為植物臘葉標(biāo)本的烘干工藝優(yōu)化提供思路。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

GZX-9070 MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）、Canon DS126321相機(jī)、剪枝刀、剪刀、塑封袋、標(biāo)簽和鉛筆、手機(jī)、鉛筆、記錄本、標(biāo)本夾、吸水紙、瓦楞紙、標(biāo)本夾綁帶等。

試驗(yàn)所需忍冬于河南中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物園采集，同一批次壓制到標(biāo)本夾中。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 界點(diǎn)溫度的選擇。

取8份剛剛壓制完成的忍冬標(biāo)本，設(shè)置40、45、50、60、70、80、90、100 ℃ 8個(gè)梯度，選擇同一壓制材料烘干同樣的時(shí)間，觀察最終標(biāo)本色彩保留度及烘干程度。

1.2.2 梯度升溫。

基礎(chǔ)溫度選定后，在保證標(biāo)本色彩保留度的前提下再嘗試進(jìn)行溫度的提升，在較短的時(shí)間內(nèi)盡快烘干植物標(biāo)本。

2 結(jié)果與分析

2.1 界點(diǎn)溫度的選擇

通過初步的溫度單因素試驗(yàn)結(jié)果可知忍冬褐變的溫度臨界點(diǎn)在45 ℃左右，隨著溫度的升高，達(dá)到標(biāo)本合格干燥度的烘干時(shí)間會(huì)越來越短，但是溫度過高又會(huì)影響其色澤，溫度過低又耗費(fèi)時(shí)間，因此選定忍冬干燥初始溫度為45 ℃，既能很好地保持顏色，還能盡量縮短時(shí)間。詳細(xì)結(jié)果見表1和圖1。

2.2 梯度升溫

在基本確定忍冬的固色溫度在45～50 ℃，下一步目的是在低溫固色之后再次升高溫度但仍能保證標(biāo)本色彩保留度變化不大，從而實(shí)現(xiàn)減慢或停止變色速度，加快干燥速度，在保證植物標(biāo)本品質(zhì)的同時(shí)節(jié)約時(shí)間精力。當(dāng)然也不能升溫過快，從表2和圖2可以看出快速將溫度提升，忍冬標(biāo)本也會(huì)出現(xiàn)部分小黑點(diǎn)，而緩慢連續(xù)地不間斷升溫效果才是較好的，也就是忍冬標(biāo)本在鼓風(fēng)干燥箱中干燥45 ℃ 1 h;46～50 ℃ 每1? ℃各0.5 h;70 ℃ 1 h后，品質(zhì)較好，而且還能節(jié)省不少時(shí)間。

在試驗(yàn)過程中僅展示了一種藥用植物忍冬的烘干工藝的優(yōu)化過程，是想就忍冬這一個(gè)植物來說明植物標(biāo)本烘干這個(gè)問題，目前植物臘葉標(biāo)本相關(guān)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)并不夠大，利潤(rùn)較少，相關(guān)的研究并不多，但是未來這項(xiàng)工作應(yīng)該向精細(xì)化方向發(fā)展，干燥工藝應(yīng)該更規(guī)范、科學(xué)。該試驗(yàn)在對(duì)忍冬進(jìn)行干燥時(shí)也嘗試過其他植物，比如丹參，丹參結(jié)果見圖3。從圖3可以看出溫度對(duì)丹參標(biāo)本烘干的影響與忍冬極為相似，也存在一個(gè)褐變的溫度臨界點(diǎn)，界點(diǎn)溫度也在45 ℃左右，而在45 ℃固色以后，緩慢增高溫度對(duì)丹參成品的品質(zhì)影響較小，顏色保留度不錯(cuò)，還能節(jié)省烘干時(shí)間，故而科學(xué)的梯度升溫也是丹參標(biāo)本烘干較好的一個(gè)選擇。

3 討論

臘葉標(biāo)本烘干過程中影響最終成品品質(zhì)的主要因素有溫度和時(shí)間等。該研究針對(duì)臘葉標(biāo)本的烘干溫度和時(shí)間等因素進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，得出效果較好的升溫模式，旨在應(yīng)用于新型臘葉標(biāo)本烘干裝置的研發(fā)，工藝成熟以后可針對(duì)臘葉標(biāo)本烘干設(shè)置固定的工作程序與參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行批量生產(chǎn)。而新型的臘葉標(biāo)本烘干裝置的產(chǎn)生，不僅會(huì)提高標(biāo)本制作的便易性，也將會(huì)為植物臘葉標(biāo)本制作節(jié)省更多時(shí)間獲得更高的品質(zhì)。但該試驗(yàn)的研究相對(duì)來說較簡(jiǎn)單，烘干的植物種類較單一，因?yàn)椴煌|(zhì)地植物（如草本、木本;葉革質(zhì)、紙質(zhì)等）的界點(diǎn)溫度可能會(huì)有所差異，相關(guān)的研究還需要進(jìn)行進(jìn)一步的探索。

如果從原理層次來看，植物本身顏色的呈現(xiàn)是在內(nèi)在色素的作用下表現(xiàn)出來的，而植物的主色綠色就是葉綠素的外觀體現(xiàn)，干燥過程中顏色的改變主要有損耗和褐變2個(gè)原因[7]。因?yàn)樾迈r植物的含水量較高，如果在烘干過程中快速將溫度提升較高，很容易破壞其中的葉綠素，造成烘干過程中植物顏色的劣變，試驗(yàn)結(jié)果中梯度升溫在一定程度上雖保留了忍冬、丹參的色彩度，但對(duì)比原植物顏色還是有些變淡，這便證明了色素?fù)p耗這一結(jié)論。而植物標(biāo)本烘干過程中變色的另一個(gè)原因——酶促反應(yīng)本質(zhì)上是一個(gè)與物理變化相伴隨的復(fù)雜生理生化過程，水分是酶活性的前提，植物標(biāo)本在烘干過程中，前期如果溫度過高，在植物含水量充足的情況下酶活性升高，加速蛋白質(zhì)和葉綠素降解，標(biāo)本易被烘至黑褐色，這反映了組織內(nèi)有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化程度，屬于酶促反應(yīng)進(jìn)程。而適度緩慢的失水凋萎能夠在一定程度上排出標(biāo)本的水分，逐漸終止變化，固定標(biāo)本的外觀顏色。梯度升溫的標(biāo)本烘干方法的實(shí)質(zhì)在于合理地調(diào)控植物標(biāo)本的變色程度和干燥速度，使兩者相互協(xié)調(diào)進(jìn)行，以期在較短的時(shí)間得到較好的效果[8]。

不光是植物臘葉標(biāo)本的烘干，這種梯度升溫的模式還能應(yīng)用于部分花類、葉類藥材的烘干[9-10]，希望該研究的試驗(yàn)結(jié)果能夠?yàn)橹参飿?biāo)本的烘干工藝乃至藥材的烘干工藝提供一定的思路。

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