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地黄是一种大宗常用中药材,以鲜地黄、生地黄和熟地黄三种形式入药。梓醇是鲜地黄和生地黄的主要成分,其在产后加工过程中可以发生酸降解和酶催化降解。鲜地黄的传统产后加工是通过烘焙干燥,烘焙初期多采用高温高湿的模式。本文认为在鲜地黄烘焙初期采用高温高湿的模式是科学的;烘焙的局限性在于整块干燥,而切片和蒸汽漂烫的前处理能够克服此局限性。
为揭示鲜地黄传统产后加工工艺中的科学性和局限性,探知梓醇酸降解和酶促降解规律,本文开展了以下研究工作:
1.设烘焙温度为80℃~100℃,空气含湿量为45~70g/kg,结果发现高温能加快地黄干燥速度,能源利用效率高;含湿量对能耗及干燥效率影响较小,但能提高能源利用率,初步证明鲜地黄烘焙中,高温高湿模式的科学性。
2.模拟鲜地黄烘干时内部温度的变化规律,加热鲜地黄切片不同时间,测定其中α-半乳糖苷酶及β-葡萄糖苷酶活性,以及切片水浸液的电导率,结果发现地黄干燥经历三个阶段:(1)初期阶段:地黄切片水浸液电导率低,酶活性高;(2)骤变阶段:电导率迅速增大,酶活性迅速下降;(3)后期阶段,电导率高,酶失活。
3.研究了鲜地黄在90℃烘干过程中地黄内部温度、酶活性和有关化学成分的变化规律,结果显示内部温度呈非线性升温过程;α-半乳糖苷酶和β-葡萄糖苷酶的活性也经历初期高、中期迅速下降和后期活性丧失三个阶段;而梓醇和水苏糖含量逐渐下降,蔗糖含量基本保持不变,葡萄糖(包括半乳糖)和棉子糖含量增加,还有果糖和甘露三糖的生成。
4.本研究探讨了前处理对地黄干燥动力学的影响,结果显示切片能缩短地黄干燥时间达79.4%~86.4%。切片地黄的干燥属于降速干燥过程,可分为三个阶段,并计算了第一降速阶段的有效扩散系数和活化能,其干燥过程可以用Midilli模型进行描述。切片地黄和整块地黄分别以蒸汽漂烫处理4min和10min,即可以灭活90%以上的酶活性。切片和蒸汽漂烫都能提高地黄干燥后的梓醇含量。
5.本研究开展了梓醇酸降解实验,结果证实:梓醇在中性条件下稳定,对酸或碱敏感。梓醇酸降解符合一级动力学规律。梓醇酸降解后发生褐变,其降解液的DPPH自由基清除活性显著增强。糖类对梓醇酸降解没有影响,而氨基酸(脯氨酸除外)能促进梓醇降解,增强褐变程度,提高抗氧化活性,降低反应活化能。此外还发现,反应温度、梓醇和氨基酸的浓度等,都可以影响梓醇的降解过程。
6.进行梓醇酶促降解实验,结果发现梓醇在β-葡萄糖苷酶的催化下发生降解,其反应的最适pH为6.0,最适温度为30℃。
综上可知,传统地黄烘焙前期采取高温高湿模式是科学的,可提高能源利用率、加快干燥过程。切片和蒸汽漂烫能克服传统地黄加工的局限性,显著缩短加工时间。梓醇降解导致颜色变深,从一个侧面解释了地黄加工炮制的褐变问题,其抗氧化活性提高可能提示颜色加深的合理性,这些问题尚有待进一步深入研究。