櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
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冯 静１，２
，刘 伟１，刘田园１，卢 恒１，王 晓１，刘孟建３，崔 莉１
［１．齐鲁工业大学（山东省科学院）／山东省分析测试中心／山东省中药质量控制技术重点实验室，
山东济南２５００１４；
２．山东中医药大学，山东济南２５０３５５；３．济南禾宝中药材有限公司，山东济南２７１１００］
人工进化
摘要：通过对栝楼干燥过程中干燥特性与差值的测定，考察不同干燥条件（晾干、晒干、４０℃热风干燥、６０℃热风干燥、 ８０℃热风干燥）对全栝楼外观品质的影响。结果表明，热风干燥比传统自然干燥明显提高了栝楼干燥效率；低温热风干燥与传统自然干燥的全栝楼泽在其赤道上部没有显著性差异，赤道下部存在显著性差异，高温热风干燥与传统自然干燥的栝楼在泽上存在着显著性差异，但是６０℃与８０℃热风干燥的全栝楼在泽上没有显著性差异。因此，可根据产品要求选择合适的热风干燥温度，以提高栝楼药材的产量和质量。一般在综合考虑商品外观和生产效率的情况下可选择６０℃热风干燥方式，如想获得与传统晾晒相似的外观品质，可采用４０℃低温热风干燥方式。 关键词：热风干燥；栝楼；温度；外观品质；自然晾晒
中图分类号：Ｒ２８２．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－１３０２（２０２１）０４－０１４６－０６
收稿日期：２０２０－０５－０１
基金项目：山东省重点研发计划（编号：２０１９ＧＳＦ１０８０３５、２０１７ＣＸＧＣ１３０４）；济南市农业应用技术创新计划（编号：２０１９１３）。作者简介：冯 静（１９９４—），女，山东济南人，硕士研究生，从事中药资源及其质量控制研究。Ｅ－ｍａｉｌ：１００２６１２２２１＠ｑｑ．ｃｏｍ。
通信作者：崔 莉，博士，副研究员，从事药食两用资源开发研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｕｉｌｉ０６１７＠１６３．ｃｏｍ。
栝楼为葫芦科植物栝楼（ＴｒｉｃｈｏｓａｎｔｈｅｓｋｉｒｉｌｏｗｉｉＭａｘｉｍ．）或双边栝楼（Ｔ．ｒｏｓｔｈｏｒｎｉｉＨａｒｍｓ）的干燥成熟果实，具有宽胸散结、润燥滑肠、清热涤痰的作
用［
产权比率１］
，主要用于肺热咳嗽、痰浊黄稠、胸痹心痛、结胸痞满、乳痈、肺痈、肠痈等［２］
cao20
。栝楼的果实、果皮、果仁（籽）、根茎均可入药［３］。全栝楼的传统
干燥方式为深秋新鲜果实变为淡黄时采收，采收后
多由产地加工，将成熟果实连果梗剪下，置于通风
处阴干［
４］
，但在自然晾干过程中因其个大、果皮厚、含糖分高、水分多等特点，大约需要半年时间才可晾干［５］，效率低，受气候影响较大，长时间吊挂极易造成果实下部表皮变黑，且易引起栝楼产生霉变腐
烂、遭受虫害，造成产品质量和产量下降。
热风干燥作为目前常用的产品干燥加工方法，因其操作简单，成本低，对环境、场地、设备、技术等
要求不高，得到广泛使用［６－８］
，已有报道采用烘箱烘
，
目前对栝楼干品的品质主要从感官、物理特性、化学成
分及药理活性［９－１２］
等方面进行评价分析，对过程的理论研究及数据化表征较少。在产品干燥加工过
程中，可以通过干燥速率、水分比等干燥参数对干—６４１—
燥过程进行表征［１３］
。泽也是评价干燥产品品质
的重要指标之一，可以直接影响产品的商品价
值［
１４－１６］
。因此，本研究比较热风干燥与传统干燥方式对栝楼干燥特性和泽的影响，对干燥过程进行数据表征分析，拟探讨较优的栝楼干燥加工条件，以提高生产效率，同时避免腐烂变质及虫害，进而提高产品的质量和产量。１ 材料与方法１．１ 试验材料
采用山东省济南市平阴县产栝楼，样品经山东中医药大学李佳教授鉴定，为葫芦科植物栝楼（Ｔ．ｋｉｒｉｌｏｗｉｉＭａｘｉｍ．）的干燥成熟果实。１．２ 仪器
ＨＦ８８１－２型烘箱，购自吴江华飞电热设备有限公司；
ＢＡＳ１２４Ｓ万分之一天平，购自赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；ＮＨ３１０差仪，购自深圳市三恩时科技有限公司。１．３ 试验方法
试验于２０１８年１１月至２０１９年３月在山东省分析测试中心进行。选取大小相似、成熟度相近的４０个栝楼，并对每个栝楼进行编号标记，随机分成５组，每组８个，分别采用５种不同的方式进行干燥试验：４０℃热风干燥、６０℃热风干燥、８０℃热风干燥、常温晒干、常温晾干。模拟栝楼生产中自然晾干方式，取短绳系住栝楼柄，悬空吊挂进行干燥。
热风干燥过程采用间歇式干燥，每１２ｈ取出，在室温下晾１
２ｈ，后继续热风干燥，以防持续高温造成栝楼底部开裂，致使内容物流出，每１２ｈ进行１次质量和差值的测量，质量测定采用天平称质量法，差值采用差仪测定，分别随机选取赤道线以上３个点和赤道线以下３个点标记进行差测定。干燥终点依据传统经验，以果皮红棕，干脆，手摇内容物晃动，果瓤失水与种子紧贴成团为
度［
５］，每次试验做３次平行，取均值。１．４ 参数测定
１．４．１ 干基含水率 栝楼干燥过程的干燥曲线采用干基含水率随干燥时间变化的曲线表示，不同时刻（ｔ）的干基含水率（Ｍｔ）是用来表示在一定干燥条
件下栝楼的水分与干物质质量之比［
１７－１９］
。Ｍｔ＝ｍｔ－ｍｅ
ｍｅ
。
式中：ｍｔ为任意时刻栝楼的质量（ｇ）；ｍｅ为干物质
质量（ｇ）。干物质质量采用１０５℃恒质量法测定。１．４．２ 水分比 水分比（ｍｏｉｓｔｕｒｅｒａｔｉｏ，ＭＲ）可以反映物料干燥速率的快慢，还可用来表示干燥过程中物料有多少水分未
被干燥去除，即栝楼在不同时刻
牙科手机的含水量［２０－２１］
。
ＭＲ＝Ｍｔ－Ｍｅ
杨诗丽Ｍ０－
Ｍ。
式中：Ｍｔ为干燥至ｔ时刻的干基含水率（ｇ／ｇ）；Ｍ０为初始干基含水率（ｇ／ｇ）；Ｍｅ为干燥至平衡时的干基含水率（ｇ／ｇ）。由于平衡干基含水率Ｍｅ远小于Ｍ０和Ｍｔ
，上述公式可简化为ＭＲ＝ＭｔＭ０
。
１．４．３ 泽的测定 采用彩差仪测定全栝楼表面的泽，用ΔＬ、Δａ、Δｂ、Δ
Ｅ代表被测样品的泽（Ｌ、ａ、ｂ）与标准样的差值。Ｌ值表示亮度，＋表示偏白，－表示偏暗。ΔＬ＝Ｌ测试样－Ｌ标准样，ΔＬ为正，说明测试样比标准样浅（偏白）；ΔＬ为负，说明测试样比标准样深（偏黑）。ａ值表示红绿，＋表示偏红，－表示偏暗绿。Δａ＝ａ测试样－ａ标准样，Δａ为正，说明测试样比标准样红（偏红）；Δａ为负，说明测试样比标准样绿（偏绿）。ｂ值表示黄蓝，＋表示偏黄，－表示偏蓝。Δｂ＝ｂ测试样－ｂ标准样，Δｂ为正，说明测试样比标准样黄（偏黄）；Δ
ｂ为负，说明测试样比标准样蓝（偏蓝）［２２］。以干燥前的样品为标准样进行测定。
ΔＥ为差综合评定指标，值越大说明差越
大。ΔＥ计算方法［２３］如下：
ΔＥ＝ΔＬ２＋Δａ２＋Δ
ｂ槡２
。１．５ 数据处理分析
采用Ｅｘｃｅｌ２００７和ＳＰＳＳ１７．０软件进行数据整理与分析，用Ｏｒｉｇｉｎ９．０软件进行绘图。２ 结果与分析
２．１ 不同干燥方式对全栝楼干燥特性的影响
热风干燥以热空气为干燥介质，使栝楼内部和表面之间产生水分梯度差从而影响干燥速度。不同干燥条件下栝楼干基含水率的变化如图１所示，不同干燥条件下干基含水率变化趋势相近，随着时间的延长，栝楼中所含水分与干物质之比呈现先快速减小，然后缓慢减小的趋势，最终栝楼达到接近完全失水的状态。从图１－ａ中可以看出，温度越高，含水率降低越快，干燥耗时越短，６０、８０℃热风干燥条件下的干基含水率曲线很接近，但是在８０℃
—
７４１—
条件下，栝楼达到目标含水的时间更短。图１－ｂ中晒干和晾干条件下栝楼的干基含水率在干燥的前１／４阶段下降迅速，在干燥后期相对缓慢，说明自然条件下栝楼干燥耗时很长，干燥速率及效率较低，明显低于热风干燥，自然条件下长时间干燥易引起药材虫害、霉变等问题。
不同干燥条件对全栝楼水分比的影响见图２。由图２－ａ可知，热风温度对栝楼干燥影响明显，温度越高，栝楼的水分比越小，干燥开始后，随着热量的传递，栝楼表层水分被快速脱去，温度升高也加
快了栝楼内部水分由内到外的迁移，干燥速率很快增加到最大，干燥后期栝楼表皮开始变干变硬，内部水分的迁移逐渐困难，干燥进入降速阶段。由图２－ｂ可以看出，在干燥最开始，晒干条件下失水速率较快，之后晾干和晒干条件下栝楼水分比的下降趋势相同，干燥速率变化一致，在０～４００ｈ期间水分比下降较快，之后呈现缓慢降低的趋势，至１０００ｈ后干燥速率有一个短期增加的阶段，之后干燥速率迅速降低，
栝楼在晒干条件下水分比均小于晾干。
２．２ 不同干燥方式对栝楼泽的影响
以赤道线为分界线，分别对栝楼的上半部和下半部差值进行分析，不同干燥条件对栝楼表面Ｌ值的影响如图３、图４所示。由图３、图４可以看出，不同干燥条件下栝楼上下部的Ｌ值均呈下降趋势，即干燥后的栝楼泽较新鲜栝楼变深。自然条件干燥的栝楼亮度变化小，差异不明显；热风烘干条件下栝楼的亮度变化较大，４０℃时的Ｌ值明显高于６０、８０℃。在６０、８０℃热风干燥条件下，栝楼干燥初始阶段Ｌ值迅速下降，后缓慢下降达到平衡状态。图３－ａ与图４－ａ比较可以看出，热风干燥对栝楼赤道线以下部位的亮度影响更大，相对赤道线以上
部位Ｌ
值下降更大。 不同干燥方式对栝楼表面ａ值的影响如图５、图６所示。自然干燥条件下ａ值较初始时增大，即干燥后栝楼表皮颜偏红，４０℃热风干燥的栝楼赤道线上部也出现相同的现象，６０ｈ后赤道线下部ａ值迅速降低，颜变化明显。由图５－ａ、图６－ａ可见，
６０、８０℃热风干燥条件下栝楼赤道线下部较上部ａ值降低较多。
不同干燥方式对栝楼表面ｂ值的影响如图７、图８所示。栝楼赤道线上下部的ｂ值均呈现下降趋势，
即干燥后的栝楼较新鲜栝楼表皮颜偏蓝。自然干燥条件与４０℃热风干燥条件下的栝楼赤道线
—８４１—
上、下部ｂ值在干燥初始阶段呈先上升后下降的趋势，即栝楼表皮颜由先偏黄后逐渐偏蓝。从图７－ａ与图８－ａ可以看出，热风干燥对栝楼赤道线以下的部位的ｂ值影响更大，赤道线以下部位的ｂ值下降程度更大。
不同干燥方式对栝楼表面差值ΔＥ的影响如
—
９
４
１
—
图９所示，随着干燥温度的升高，栝楼的ΔＥ整体呈上升趋势，且栝楼干燥前后的差比较明显。对不同干燥方式下栝楼的泽参数进行差异显著性分析，结果如表１、表２所示。从表１中可知，栝楼赤道上部在传统干燥方式与４０℃低温热风干燥方式下外观泽差异较小，但低温热风干燥方式明显提高了栝楼的干燥速率。从表２中可以看出，栝楼赤道下部的泽在晾干与晒干条件下没有显著性差异，６０℃与８０℃热风干燥条件下也没有显著性差异，但传统干燥方式与热风干燥条件则表现出显著性差异，推测是因为栝楼吊挂，干燥后期内容物主要迁移至果实底部，大量多糖在底部富集，由于温度的升高，发生多糖糊化等反应，导致栝楼赤道下
部颜加深偏红，呈现红棕所致。
综合来看，栝楼的外观品质在传统干燥、低温热风干燥和高温热风干燥时存在显著性差异，晾晒干燥的全栝楼外观呈现黄，热风干燥的全栝楼外观呈黄棕。６０、８０℃干燥条件下的栝楼泽几乎没有变化，但由于８０℃温度较高，栝楼底部易出现裂口，造成有效成分的损失，因此在综合考虑商品外观和生产效率的情况下，选择６０℃的热风干燥条件为最佳，如想获得与传统晾晒相似的外观品质，可采用４０℃低温热风干燥方式。３ 结论
栝楼热风干燥过程分为３个阶段：
初始阶段栝
—０５１—
