雪莲培养物热风干燥工艺优化研究

赵　鹏，韩赵军，贾康杰，张　帅，徐文华

（山西康宝生物制品股份有限公司，山西长治　046600）

雪莲培养物热风干燥工艺优化研究

赵鹏，韩赵军，贾康杰，张帅，徐文华

（山西康宝生物制品股份有限公司，山西长治046600）

以雪莲培养物总黄酮含量为指标，采用L9（34）正交试验法对雪莲培养物热风干燥工艺进行优化。结果表明，干燥温度对雪莲培养物总黄酮含量的影响显著，对干燥时间、干燥质量的影响不明显，最佳干燥条件为干燥温度55℃，干燥时间10 h，干燥质量4.5 kg。该优选得到的工艺参数具有实际应用意义。

雪莲培养物；热风干燥；总黄酮含量

水母雪莲（Saussurea medusa Maxim.） 为菊科，凤毛菊属植物，生长于高寒地区的高山间。在我国甘肃、青海等地，海拔4 000～5 100 m处生长有水母雪莲，这里环境气候多变、冷热无常、雨雪交替，最高月平均温度2～5℃，最低月平均气温-19～-21℃。虽然身处恶境生长缓慢，但雪莲丰富的药用价值和药理作用早已无人不知、无人不晓。近年来，由于大肆滥采滥挖，导致雪莲资源严重匮乏。雪莲大规模细胞培养，已经成为解决这一资源短缺的重要方案。2010年5月卫生部颁布了一项关于新资源食品的公告，系《关于批准金花茶、显脉旋覆花（小黑药）等5种物品为新资源食品的公告（2010年，第9号）》。在此公告中，雪莲培养物被认定为新资源食品，并对其食用量做出了规定，即干品4 g/d，鲜品＜80 g/d。热风干燥技术是指向烘箱内吹入热风加快空气流动，并使之形成对流循环，完成与物料间湿热交换的干燥方法。这项技术热效率高、温度均匀可控，所用此项技术的设备具有结构简单、生产能力大、操作简便、价格便宜等诸多优点。本文采用热风干燥这项技术对雪莲培养物进行干燥，并测定其总黄酮含量，为科学地进行生产提供参考和试验依据。

1　材料和方法

1.1试验材料和设备

新鲜雪莲培养物，山西康宝生物科技公司提供；硝酸铝、亚硝酸钠、氢氧化钠，以上均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司提供；芦丁对照品，中国食品药品检定研究院提供。

TU-1901型紫外分光光度计，上海佑科仪器有限责任公司产品；LT-DBX450F型精密可编程热风循环烘箱，上海立德泰勀科学仪器有限公司产品；CP1502型天平，奥豪斯仪器有限公司产品。

1.2试验方法

1.2.1雪莲培养物鲜品的前处理

将雪莲愈伤组织切块，在特定的MS培养液中进行恒温光照，培养一定的周期后即可收集雪莲培养物鲜品。收集雪莲培养物鲜品时将组织培养瓶中的MS培养液弃掉，把雪莲培养物鲜品倒在不锈钢筛网上用纯化水冲洗至无残留培养液，并放置在水槽上将余水流干至无明显水珠滴下。

1.2.2干燥试验方法［1-2］

将清洗过的雪莲培养物鲜品按照试验要求的质量，经称量平均分成3份，摊开均匀铺平在3层不锈钢筛网上，放入烘箱中，设置好所需的干燥温度、干燥时间后即可开始烘干。

干燥质量方案见表1。

表1　干燥质量方案

1.2.3标准曲线的制备

用电子天平精密称取25.45 mg芦丁对照品，用70%的乙醇溶解将其定容到25 mL容量瓶中，配制成质量浓度为1 mg/mL的芦丁标准溶液。

精密量取0.15，0.3，0.6，1.2，1.8 mL芦丁对照品溶液，分别放入25 mL容量瓶内；每个样品中加入70%的乙醇至15 mL，再分别加入5%NaNO 20.9 mL，混匀放置6 min；随后加入10%Al（NO3）3·9H2O溶液0.9 mL，混匀放置6 min，再加入4%NaOH溶液12 mL，最后用纯化水定容，混匀后放置10 min。用溶剂及各种显示试剂为参比溶液，以芦丁质量浓度为横坐标、所对应的吸光度为纵坐标，于510 nm处测定吸光度，进行线性回归分析，得到线性方程为Y=kX+b。

1.2.4雪莲培养物中总黄酮的提取与测定

分别精密称取经热风干燥后的雪莲培养物0.4 g，放置于200 mL烧瓶中；加入80 mL 70%乙醇，加热回流提取1 h，趁热过滤至200 mL容量瓶中；剩余残渣再加70%乙醇40 mL加热回流0.5 h，趁热过滤后合并滤液。用少量70%乙醇清洗容器与残渣，将洗液倒入容量瓶中，再加70%乙醇稀释至刻度，摇匀。

吸取供试品溶液2 mL，放入25 mL容量瓶内，每个样品加70%的乙醇至15 mL；再分别加入5% NaNO 20.9 mL，混匀放置6 min；随后加入10% Al（NO3）3·9H2O溶液0.9 mL，混匀放置6 min；再加入4%NaOH溶液12 mL，最后用纯化水定容，混匀后放置10 min。用溶剂及各种显示试剂为参比溶液，以芦丁质量浓度为横坐标、所对应的吸光度为纵坐标，于510 nm处测定吸光度，根据标准曲线计算得出供试品中的总黄酮含量。

总黄酮含量计算公式：

式中：X——供试品中总黄酮含量，g/100 g；

C——供试品测定液中的黄酮含量，mg；

C0——试剂空白测定液中黄酮的含量，mg；

m——供试品的取样量，g；

V2——供试品溶液体积，mL；

V1——供试品溶液总体积，mL。

1.2.5水分的测定

按照GB/T 5009.3—2003直接干燥法检测。

2　经热风干燥后雪莲培养物的结果分析

采用LT-DBX450F型精密可编程热风循环烘箱，选取干燥温度、干燥质量、干燥时间3个影响因素［3］，以总黄酮含量为指标，进行L9（34）正交试验。

试验因素与水平设计见表2，正交试验结果与分析见表3，方差分析见表4。

表3　正交试验结果与分析

表4　方差分析

样品通过热风干燥处理后，经水分检测确定其最终水分含量均小于7.5%。由表3可知，热风干燥的最优工艺组合为A3B3C3，即干燥质量4.5 kg，干燥温度55℃，干燥时间10 h。从试验结果看，3个影响因素中干燥温度对雪莲培养物中总黄酮含量的影响最大，干燥时间次之，干燥质量最弱［4］。

由表4可知，干燥温度对雪莲培养物总黄酮含量的影响显著，干燥质量与干燥时间对雪莲培养物总黄酮含量的影响并不明显，本结果与极差分析结果相一致。

3　结论

本试验以雪莲培养物总黄酮含量为指标，根据L9（34）的正交试验，对热风干燥雪莲培养物的工艺条件进行优化。在热风干燥条件下，影响因素的主次关系为干燥温度＞干燥时间＞干燥质量，得到最佳的工艺条件为干燥质量4.5 kg，干燥温度55℃，干燥时间10 h。在韩赵军等人［4］采用微波真空干燥雪莲培养物工艺研究中的数据可知，热风干燥由于温度均匀，对流循环作用与物料表面的优点，雪莲培养物总黄酮含量提升3～4 g/100 g左右，这与微波功率

大时，致使一部分雪莲培养物局部过热，导致总黄酮含量下降有关；但从干燥时间来看，微波真空干燥有较大优势。所以在实际的生产过程中，不妨考虑热风与微波真空干燥联合运用，以加快生产进度，满足生产需求。

［1］于蒙杰，张学军，牟国良，等.我国热风干燥技术的应用研究进展 ［J］.农业科技与装备，2013（8）：14-16.

［2］张建军，马永昌，王海霞，等.辣椒热风干燥的工艺优化试验 ［J］.农业机械学报，2007（12）：223-224.

［3］高丽华，胡显文.分光光度法测定水母雪莲培养物中的总黄酮 ［J］.生物技术通讯，2013，14（2）：136-137.

［4］韩赵军，赵鹏，贾康杰，等.雪莲培养物微波真空干燥工艺研究 ［J］.农产品加工，2015（5）：36-37.◇

Optimization of the Hot-air Drying Processing Condition for Tissue Culture of Saussurea medusa

ZHAO Peng，HAN Zhaojun，JIA Kangjie，ZHANG Shuai，XU Wenhua
（Shanxi Kangbao Biological Product Co.，Ltd.，Changzhi，Shanxi 046600，China）

With total flavonoid content of tissue culture of Saussurea medusa as index，the orthogonal design L9（34）is adopted to optimize the processing technology of tissue culture of Saussurea medusa.Results show that the drying air temperature had obvious effects，but drying time and drying weight had no remarkable effects.The optimum condition is drying air temperature at 55℃，drying time is 10 h，drying weight is 4.5 kg.The optimized parameters have the practical application significance. Key words：tissue culture of Saussurea medusa；hot-air drying；flavonoid content

TS255.3

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.08.010

1671-9646（2016）08a-0031-02

2016-06-15

赵鹏（1980— ），男，本科，助理工程师，研究方向为新资源食品开发。