金銀花初加工技術(shù)研究進(jìn)展

章麗，及華，李洪濤，李運(yùn)朝

（河北省農(nóng)林科學(xué)院生物技術(shù)與食品科學(xué)研究所，河北 石家莊 050051）

金銀花是我國(guó)常用的一種中藥材，自古被譽(yù)為清熱解毒的良藥。其性甘寒、清熱解毒且對(duì)胃沒有傷害，氣味芳香透達(dá)又可以袪邪，對(duì)于風(fēng)熱、瘡、癰、癤以及一些感染性疾病均具有顯著療效?，F(xiàn)代藥理研究表明，金銀花的活性成分具有抗內(nèi)毒素、降血脂[1]、提升免疫力[2～6]、抗氧化[7～9]、保肝利膽[10～12]等藥理作用。過(guò)去的3 a 里新型冠狀病毒影響著全球，金銀花在新型冠狀病毒的預(yù)防和治療中發(fā)揮了重要作用[13]。因此，金銀花作為食品、藥品、健康飲料、日用品和化妝品等被廣泛使用。

采收后的金銀花含水量高，若不及時(shí)加工處理，極易霉?fàn)€變質(zhì)，其活性成分也被分解散失，藥材的質(zhì)量和療效均會(huì)受到嚴(yán)重影響。金銀花具有重要的藥用價(jià)值和廣泛的保健用途，有效的加工方法有利于金銀花的貯藏保管。鎖住有效成分，是其質(zhì)量控制中非常重要的一環(huán)，也是急需規(guī)范與加強(qiáng)管理的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)前，金銀花初加工的研究普遍存在關(guān)注度低、研究力度不夠，可供查閱的文獻(xiàn)資料較少，理論研究與實(shí)際生產(chǎn)嚴(yán)重不符等問(wèn)題。在深入調(diào)查研究金銀花產(chǎn)地加工現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的現(xiàn)代烘干技術(shù)，歸納總結(jié)了包括自然烘干、殺青烘干、真空干燥和紅外線干燥等在內(nèi)的多種加工方法，闡述了不同加工方法對(duì)金銀花中活性成分的影響。

1 金銀花的初加工方法

1.1 自然晾曬法

自然晾曬法是金銀花初加工的傳統(tǒng)方法，包括陰干法和曬干法2 種。

1.1.1 陰干法 陰干法又稱攤晾法，選一塊干燥潔凈的陰涼處，將新鮮的金銀花薄薄攤開，利用流通的空氣促進(jìn)水分蒸發(fā)，以達(dá)到干燥的目的。金銀花在陰干過(guò)程中不宜翻動(dòng)。該方法可避免揮發(fā)油、色素等重要成分因日光直射而損失。

1.1.2 曬干法 選擇晴朗天氣進(jìn)行采摘，采摘后新鮮的金銀花薄薄地鋪置于曬具上或干凈的水泥地上暴曬，溫度不要超過(guò)40 ℃。攤曬過(guò)程中不要翻動(dòng)花蕾，否則容易使花蕾折斷；也不要將花蕾堆積時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，否則容易使花色變成黑褐色。在編制的工具上晾曬時(shí)，傍晚后可收回房?jī)?nèi)或棚下，曬具要架起來(lái)，以利通風(fēng)和防潮。在水泥地上晾曬時(shí)，夜間可在上面鋪塑料布以防潮。

1.2 烘干法

烘干法的原理是通過(guò)某種加熱方式產(chǎn)生熱量，熱空氣是該方法的干燥介質(zhì)，待烘干的物料以對(duì)流循環(huán)的方式與熱空氣接觸進(jìn)行熱量交換，促進(jìn)物料中水分的汽化?，F(xiàn)在金銀花生產(chǎn)加工中經(jīng)常采用的方法主要是普通熱風(fēng)烘干法和空氣能熱泵烘干法。

1.2.1 普通熱風(fēng)烘干法 采用烘房和電熱鼓風(fēng)干燥箱，把金銀花薄薄地平鋪在網(wǎng)篩中，將網(wǎng)篩疊放后置于烘房或烘箱中烘干。烘干的關(guān)鍵是要掌握好溫度：一開始溫度控制在40 ℃，處理4 h 后，溫度升至50 ℃至烘干。熱風(fēng)干燥具有設(shè)備投入小、操作簡(jiǎn)便、技術(shù)成熟等優(yōu)勢(shì)，因此一直占有主導(dǎo)地位。我國(guó)從20 世紀(jì)60 年代就將熱風(fēng)干燥技術(shù)應(yīng)用于藥材干燥，是非常普遍的傳統(tǒng)干燥方式。但熱風(fēng)干燥設(shè)備存在單位能耗高、效率低、自動(dòng)化程度低的缺點(diǎn)。

1.2.2 空氣能熱泵烘干法 空氣能熱泵烘干是在搭建好的板房外面加裝熱泵烘干機(jī)，板房可根據(jù)需要選擇相應(yīng)大小，在其內(nèi)部同時(shí)安裝溫、濕度監(jiān)控探頭，可以對(duì)板房?jī)?nèi)部的溫、濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)探頭檢測(cè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對(duì)內(nèi)部烘干溫度進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)控。板房?jī)?nèi)同時(shí)還加裝有廢熱回收設(shè)備，在烘干過(guò)程中將大量水汽外排的同時(shí)將廢熱回收再利用，這樣可以大幅度提高熱利用率和熱效率，節(jié)能省電?？諝饽軣岜煤娓膳c傳統(tǒng)的電烘干和煤烘干法相比可以節(jié)省能耗成本60%～70%，其具有與自然晾曬一樣的干燥環(huán)境，能使金銀花內(nèi)外溫度保持一致，烘干后的產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定、色澤良好、品質(zhì)優(yōu)異。且該方法無(wú)有害物質(zhì)殘留，操作方便，智能化精準(zhǔn)控制，大大節(jié)省了人力。

1.3 殺青烘干法

殺青法可以破壞鮮花中的酶活性。傳統(tǒng)的金銀花初加工方法升溫緩慢，導(dǎo)致多酚氧化酶活性增強(qiáng)，加速其中活性成分的氧化縮合過(guò)程，最終造成其含量降低。而殺青中瞬間高溫可使多酚氧化酶迅速失活，抑制綠原酸的酶促反應(yīng)，保持綠原酸含量和金銀花的性狀外觀特征，使鮮花保持原來(lái)的顏色，便于后續(xù)加工的制作和使用。通過(guò)高溫殺青，還可以殺死細(xì)菌和蟲卵，水分蒸發(fā)速度更快，產(chǎn)品容易形成多孔性結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的復(fù)水性好，泡茶時(shí)內(nèi)溶物易溶出，因此殺青過(guò)程也是品質(zhì)形成的基礎(chǔ)。目前金銀花生產(chǎn)加工中經(jīng)常采用的殺青方法包括蒸汽殺青烘干法和微波殺青烘干法。

1.3.1 蒸汽殺青烘干法 蒸汽殺青烘干法是先利用高溫蒸汽瞬時(shí)破壞酶的活性，再對(duì)蒸汽處理過(guò)的金銀花進(jìn)行烘干。目前在實(shí)際生產(chǎn)中采用的是蒸汽烘干一體設(shè)備，將鮮花平鋪在輸送帶上，通過(guò)傳送裝置緩慢經(jīng)過(guò)蒸汽室，蒸汽處理約40 s 后即被傳送至110 ℃的烘干室，依次通過(guò)烘干室的3 層傳送帶至烘干。整個(gè)過(guò)程大約40 min，非常省事省力。

1.3.2 微波殺青烘干法 微波殺青的原理是水分子為存在正負(fù)電荷中心的極性分子，當(dāng)微波輻射到食品上時(shí)，食品中含有的水分子會(huì)在外加電磁場(chǎng)的作用下形成有序的排列，水分子帶正電荷的一頭與電場(chǎng)方向保持一致，帶負(fù)電荷的一頭則與電場(chǎng)方向相反。水分子的排列序列隨著電磁場(chǎng)方向的改變而改變，在這個(gè)過(guò)程中水分子的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦?xí)a(chǎn)生熱量，電磁場(chǎng)的變向速度越快，水分子的轉(zhuǎn)向速度也越快，分子的熱動(dòng)能就越大，產(chǎn)生的熱量也就越大。由于微波是深入物料內(nèi)部，而不是通過(guò)物料本身熱傳導(dǎo)，因此大量水分能在短時(shí)間內(nèi)被蒸發(fā)，可大大縮短后續(xù)干燥時(shí)間。瞬間升高的溫度同時(shí)能快速破壞生物酶的活性，保持成品金銀花鮮艷的色澤。

目前，生產(chǎn)中采用隧道式微波殺青烘干一體設(shè)備，松散平鋪的鮮花通過(guò)傳送裝置緩慢經(jīng)過(guò)微波殺青室，根據(jù)樣品質(zhì)量和含水量選擇微波處理的時(shí)間及頻段，殺青后的樣品隨后被傳送至烘干室110 ℃烘干。

1.4 真空干燥技術(shù)

1.4.1 真空干燥技術(shù) 真空干燥技術(shù)也是人們常說(shuō)的解析干燥技術(shù)[14～16]，被干燥物料在保持真空環(huán)境的同時(shí)被不斷加熱，物料內(nèi)部的水分因?yàn)閴毫Σ罨蛘邼舛炔疃鴶U(kuò)散到表面，繼而逃逸到真空室的低壓空間被真空泵抽走。

1.4.2 真空冷凍干燥技術(shù) 真空冷凍干燥技術(shù)是利用升華的原理將物料進(jìn)行干燥。具體操作是將物料先預(yù)冷至-18～-10 ℃，然后在保持高真空狀態(tài)下進(jìn)行有限的加熱，使得物料中所含水分直接由固態(tài)冰升華為氣態(tài)的水蒸汽被蒸發(fā)。在真空冷凍干燥過(guò)程中，因?yàn)闇囟鹊?，金銀花的香氣物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分都能得到最大程度的保留。該方法干燥均勻、徹底，顯著提高了加工品質(zhì)，經(jīng)干燥的藥品十分穩(wěn)定，便于長(zhǎng)時(shí)間貯存。同時(shí)，由于水蒸汽是直接從凍干狀態(tài)的物料中升華出來(lái)的，干燥成品體積保持不變，內(nèi)部留有海綿狀微孔，沖泡時(shí)水分易于浸入微孔，促進(jìn)有效成分的溶出。

1.5 紅外干燥技術(shù)

紅光以外不可見的光線部分統(tǒng)稱為紅外線或紅外輻射，也有稱為熱輻射，是天文學(xué)家赫胥爾在研究太陽(yáng)光譜熱分布時(shí)發(fā)現(xiàn)的，這種瞧不見的光線顯得更熱。紅外干燥技術(shù)的原理是物料受到紅外線輻射后，其內(nèi)部分子與紅外線發(fā)生共振，物料內(nèi)部分子間的碰撞產(chǎn)生大量的熱，從而能快速有效地對(duì)物質(zhì)進(jìn)行烘干脫水。根據(jù)射線波長(zhǎng)的不同，分為遠(yuǎn)紅外和近紅外干燥技術(shù)。物料的吸收波長(zhǎng)一般在遠(yuǎn)紅外區(qū)間，所以采用遠(yuǎn)紅外干燥技術(shù)。采用該技術(shù)干燥速度快、生產(chǎn)效率高，物料表面和內(nèi)部干燥均勻，干燥品質(zhì)量好，同時(shí)熱損失小、易于控制。但是該技術(shù)目前還不成熟，設(shè)備投資高，需要對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和工藝技術(shù)等方面加大研究力度，以利于實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。

2 不同加工方法對(duì)金銀花品質(zhì)的影響

綠原酸和木犀草苷是判定金銀花質(zhì)量的重要指標(biāo)[17]，但在實(shí)際應(yīng)用中，其他酚酸、黃酮[18～20]、多糖等也是金銀花發(fā)揮生理功效的物質(zhì)基礎(chǔ)。

不同初加工方法對(duì)金銀花外觀性狀的影響不同，前人研究結(jié)果[21～25]表明，真空干燥、殺青后烘干、熱泵烘干所得金銀花樣品的性狀外觀較好。金銀花是一種典型的對(duì)熱敏感的植物性含濕多孔植物[26]，其干燥過(guò)程中的褐變分為由多酚氧化酶催化以綠原酸為主的酚類物質(zhì)引起的酶促褐變和葉綠素?fù)p失的非酶褐變[24]。以綠原酸為底物的酶促褐變需要O2參與，50～60 ℃時(shí)酶活性最大，真空條件下或滅酶后，改變溫度對(duì)金銀花顏色劣變無(wú)顯著影響。葉綠素在加熱或者酸性環(huán)境下容易脫鎂產(chǎn)生褐色物質(zhì)[27]，隨著溫度的升高，葉綠素?fù)p失加大[24]。所以，從保持外觀性狀方面考慮，在加工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)選擇合適的溫度、裝載量[28，29]和干燥室內(nèi)的氧體積分?jǐn)?shù)。

不同干燥方式對(duì)金銀花中綠原酸含量的影響不同，真空干燥、殺青后烘干、熱泵烘干所得金銀花樣品中綠原酸含量較高[23，24，30]。綠原酸容易被多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase，簡(jiǎn)稱PPO） 降解，PPO 是一類由多個(gè)基因家族表達(dá)的系列產(chǎn)物，在正常的植物組織細(xì)胞中，酚類物質(zhì)和PPO 各自呈區(qū)域性分布，此時(shí)PPO 的活性是潛在的，當(dāng)植物組織受到損傷時(shí)，在有氧條件下酚類物質(zhì)迅速地被PPO 氧化成醌類物質(zhì)，醌類物質(zhì)再聚合成有色物質(zhì)，發(fā)生褐變[31～33]。因此，綠原酸含量受到作為底物的酚類物質(zhì)含量、多酚氧化酶活性和加工環(huán)境中的O2含量影響。在加工過(guò)程中，應(yīng)盡量選擇低溫（如冷凍干燥）、減滅PPO 酶活（如殺青）、隔絕氧氣（如真空干燥）的方法。

不同加工方法對(duì)金銀花樣品中黃酮類化合物含量的影響較小[30～34]。黃酮類化合物較酚酸類物質(zhì)熱穩(wěn)定性強(qiáng)，不會(huì)被多酚氧化酶作用，其含量主要受植株生長(zhǎng)狀況的影響，該類物質(zhì)生物合成過(guò)程中的關(guān)鍵合成酶活性受光調(diào)節(jié)，所以對(duì)光更加敏感[33，35～38]。

陳燕文等[39]分別比較了烘房烘干、蒸汽殺青干燥、自然曬干和冷凍干燥等方法對(duì)金銀花多糖含量的影響，結(jié)果表明，加工后的產(chǎn)品多糖含量為殺青＞冷凍＞曬干＞烘干＞陰干。

彭菊艷等[22]比較了干燥技術(shù)加工后金銀花水浸出物和醇浸出物含量，結(jié)果表明，曬干、普通烘干和微波干燥的水提取物含量較高，其次是蒸汽殺青干燥；真空干燥和冷凍干燥獲得的樣品水提物相對(duì)較少，與前4 種干燥技術(shù)的水提取物含量差異顯著。微波干燥和蒸汽殺青干燥的樣品中醇提物的總量較高，其次是曬干，烘干樣品中的醇提物總量最低?？傮w而言，無(wú)論是經(jīng)過(guò)蒸汽處理，還是經(jīng)過(guò)微波殺青處理過(guò)的金銀花，均具有較高的水提物和醇提物含量。殺青能夠改變植物的組織結(jié)構(gòu)，破壞其細(xì)胞，使內(nèi)溶物能更好地釋放出來(lái)[40]。

金銀花在貯藏過(guò)程中容易生蟲發(fā)霉，陳德經(jīng)[41]研究表明曬干法菌落數(shù)最多、生蟲明顯，而微波干燥的金銀花菌落數(shù)和生蟲數(shù)均最少。這些蟲卵和細(xì)菌主要來(lái)自于生長(zhǎng)環(huán)境和加工環(huán)境，因?yàn)闀窀墒莻€(gè)開放性的環(huán)境，且花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，在曬干過(guò)程中很容易受到污染；而微波處理能使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)變性，細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，從而殺死蟲卵和細(xì)菌[42]。

3 結(jié)論與展望

目前，金銀花干燥加工的方法很多，其理論基礎(chǔ)基本已經(jīng)確定。但在實(shí)際生產(chǎn)中，不同的加工工藝得到的產(chǎn)品品質(zhì)良莠不齊。傳統(tǒng)的晾曬法效率低，受自然條件影響較大，采用該法加工的金銀花顏色黃綠相間，干品顏色不穩(wěn)定，貯存過(guò)程中可能會(huì)變成棕黃色最終顏色發(fā)白，干品中的活性成分含量逐漸減少，品質(zhì)無(wú)法保證。晾曬法雖然簡(jiǎn)單便于操作，但受光照、溫濕度、時(shí)間長(zhǎng)短等因素的影響，難以掌握統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，市場(chǎng)上很少應(yīng)用，一般是農(nóng)戶、散戶應(yīng)用。殺青烘干法干燥后的金銀花品相好，活性成分含量高。但是蒸汽殺青烘干法采用了蒸汽殺青處理，引入了額外的水分，會(huì)延長(zhǎng)干燥時(shí)間。微波殺青烘干法干燥時(shí)間短，在很多文獻(xiàn)中被肯定，但是在目前的實(shí)際生產(chǎn)中，該方法的設(shè)備和技術(shù)不成熟，微波處理時(shí)間及頻段需要根據(jù)樣品質(zhì)量和含水量進(jìn)行摸索選擇，操作繁瑣。普通熱風(fēng)烘干法技術(shù)成熟，但該設(shè)備單位能耗高，效率低，自動(dòng)化程度不高。真空冷凍干燥后的產(chǎn)品能保留較多的活性成分，外形與干燥前基本一致，但是該設(shè)備成本高、能源消耗量大，操作過(guò)程中需要精準(zhǔn)地控溫，運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)費(fèi)用較高，目前只適合名貴中草藥的加工。紅外干燥技術(shù)具有節(jié)能、節(jié)時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)不容忽視，如具有較弱的滲透能力，干燥過(guò)程中致使產(chǎn)品過(guò)熱燃燒，在金銀花初加工應(yīng)用上技術(shù)不成熟等缺點(diǎn)?？諝饽軣岜煤娓煞ㄔ诩訜徇^(guò)程中能及時(shí)將水蒸汽外排，同時(shí)將廢熱回收再利用，大幅度降低單位能耗，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)梯度升溫，節(jié)省勞動(dòng)力，且設(shè)備造價(jià)便宜，方法操作簡(jiǎn)單，品質(zhì)上有一定的保障，能滿足目前生產(chǎn)上的需要。

采用標(biāo)準(zhǔn)化的初加工工藝是保證金銀花藥材質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，加強(qiáng)基地建設(shè)是為滿足市場(chǎng)需求和金銀花藥材初加工企業(yè)的生產(chǎn)需要。金銀花產(chǎn)業(yè)發(fā)展越來(lái)越快，市場(chǎng)需求也逐年增加，產(chǎn)地初加工技術(shù)和設(shè)備的不斷更新完善，在金銀花藥材主產(chǎn)地建立規(guī)范化、規(guī)模化的加工廠和產(chǎn)地倉(cāng)，統(tǒng)一生產(chǎn)操作規(guī)程，加強(qiáng)市場(chǎng)管理，正確引導(dǎo)金銀花產(chǎn)業(yè)發(fā)展，保證金銀花藥材質(zhì)量從源頭上做到安全、穩(wěn)定、有效和可控。