黄柏产地趁鲜加工工艺及其可行性研究

黄浩 胡昌强 段媛媛 郭晓亮

摘要：為了优化黄柏（Phellodendron chinense Schneid.）趁鲜加工工艺，并验证其可行性，采用正交试验设计，考察工艺参数对黄柏丝质量的影响，并对趁鲜加工黄柏丝进行质量评价。结果表明，初干温度对黄柏丝的质量存在显著影响；初干温度、初干程度、复干温度均对黄柏丝加工效率有极显著影响。综合考虑黄柏丝质量、干燥时长、能耗，最适加工工艺为切丝前自然晾晒或45 ℃干燥至含水量43%～50%时切丝，而后45 ℃干燥至含水量12%以下。趁鲜加工的黄柏丝性状、水分、总灰分、浸出物、小檗碱、黄柏碱含量均符合《中华人民共和国药典》要求，质量与市售黄柏丝无显著差异，优于传统加工黄柏丝。因此，川黄柏产地趁鲜加工取代传统方法是可行的。

关键词：黄柏（Phellodendron chinense Schneid.）； 产地趁鲜加工； 质量； 加工效率； 可行性

中图分类号：R283；S567.1+9         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2024）01-0102-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.01.018 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on fresh processing technology and feasibility of Phellodendron chinense

in the production area

HUANG Hao1， HU Chang-qiang2， DUAN Yuan-yuan1， GUO Xiao-liang1

（1.Institute of Chinese Herbal Medicines， Hubei Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Biology and Cultivation of Herb Medicine， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Enshi  445000， Hubei，China；2. Chizhengtang Pharmaceutical（EnShi） Co.， Ltd.， Enshi  445000， Hubei，China）

Abstract： In order to optimize the fresh processing technology of Phellodendron chinense， and verify its feasibility， the orthogonal experimental design was used to investigate the effect of process parameters on the quality of Phellodendron chinense shreds， and the quality evaluation of Phellodendron chinense shreds processed while fresh was carried out. The results showed that the initial drying temperature had a significant effect on the quality of Phellodendron chinense shreds. The initial drying temperature， initial degree of dryness and redrying temperature had extremely significant effects on the processing efficiency of Phellodendron chinense shreds. Considering the quality， drying time， and energy consumption， the optimal processing technology was natural drying or drying at 45 ℃ to 43%～50% water content before cutting into shreds， and then drying at 45 ℃ until the water content was not higher than 12%. The properties， moisture， total ash， extract， berberine and phellodendrine contents of Phellodendron chinense shreds produced from fresh processing were all in line with the requirements of Pharmacopoeia of the Peoples Republic of China， and the quality was not significantly different from that of Phellodendron chinense shreds sold in the market， which was superior to the Phellodendron chinense shreds produced by traditional methods. Therefore， it was feasible to replace the traditional method with fresh processing at the source.

Key words： Phellodendron chinense； fresh processing at the source； quality； processing efficiency； feasibility

收稿日期：2023-09-26

基金项目：湖北省支持企业技术创新发展项目（2021BAB131）；国家现代农业产业技术体系建设专项（CARS-21）

作者简介：黄 浩（1996-），男，湖北恩施人，研究实习员，主要从事中药材栽培技术研究，（电子信箱）1154284977@qq.com；通信作者，郭晓亮（1982-），男，河北邯郸人，副研究员，硕士，主要从事中药材育种与栽培研究，（电话）13872708050（电子信箱）119626192@qq.com。

黄柏（Phellodendron chinense Schneid.）为芸香科（Rutaceae）黄檗属（Phellodendron）多年生落叶乔木，又称黄皮树，其干燥树皮即药材黄柏，其味苦，性寒，具有清热燥湿、泻火除蒸、解毒疗疮的功效［1］。现代药理研究发现，川黄柏具有抗炎、抗菌、抗癌、抗氧化、降血压、降血糖、免疫抑制、保护神经与肝肾等作用［2］。

黄柏丝（饮片）传统的加工方法是在产地将黄柏干燥成为黄柏药材，然后再将干黄柏药材用水闷润，软化后，切制成黄柏丝后干燥。这种加工方法会造成黄柏药材在闷润软化过程中大量有效成分流失，导致黄柏药理药效下降［3］。产地加工是药材生产与品质形成的重要环节［4］。产地趁鲜加工，不仅可以减少有效成分流失、便于贮藏运输、提高饮片质量，还能优化生产环节、节约能源、降低生产成本［5］。有研究表明，已有数十种中药材可以进行趁鲜加工［6］。吴琦［3］考察了切丝宽度、干燥温度与干燥时长对黄柏丝的质量影响，认为产地趁鲜加工的黄柏丝质量优于传统方法加工的黄柏丝，但未考虑切丝时含水量对黄柏丝质量的影响。多项研究表明，不仅干燥温度［7］，切制时中药材含水量［8，9］、饮片的质量［10-13］也对中药材切片的难易与外观、活性成分含量有较大影响。因此，本研究设置了初干温度（切丝前干燥温度）、初干程度（切丝时黄柏含水量）及复干温度（切丝后干燥温度）3个因素，结合黄柏丝质量与生产效率两方面进行了趁鲜加工工艺的优选，并开展质量评价，以期为黄柏丝的趁鲜加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 产地趁鲜加工工艺参数

1.1.1 材料 试验材料来自2022年湖北省利川市佛宝山生态综合开发区同一株川黄柏的树干皮，刮去粗皮至看到黄色，再通过分段、切条，将干皮均分为270片，按每片所处干皮的不同高度，依次抽取9片组成1个样品，以消除每份样品所取树皮在干皮上的位置差异，共30份样品，称鲜重并记录。

1.1.2 正交试验优化加工参数 样品10-1、10-2、10-3，采用烘干法计算黄柏皮折干率。剩余27份样品，根据式（1）计算每份黄柏皮切丝前的目标重量，按照表1进行切丝前干燥，不断称重，至每份样品的目标重量时停止干燥，记录干燥时间，取出切丝，对每份鲜黄柏丝称重并记录，再切丝后干燥，不断称重，至目标重量［依据式（2）计算所得］时停止干燥，取出备用，记录干燥时间。检测样品的含水量、总灰分、浸出物、小檗碱与黄柏碱含量［1］，通过SPSS 21.0软件进行数据分析。

Mi=（Yi×X）/（1-Z）                    （1）

Ni=Yi×X×Vi/（1-12%）/Mi （2）

式中，Mi为第i份黄柏皮切丝前干燥目标重量；Yi是第i份样品的鲜重；X为鲜黄柏皮烘干至恒重后的折干率；Z为初干程度，依据表1分别为50%、43%、33%；Ni为第i份黄柏丝干燥后目标重量；Vi为第i份鲜黄柏丝重量。

1.2 产地趁鮮加工可行性研究

试验材料来自持正堂药业恩施有限公司，选择3块来源不同、厚度不同的整块黄柏鲜皮为材料。将每块材料纵切成2份，1份于45 ℃干燥为黄柏药材，再润透、切丝，于45 ℃干燥至含水量12%以下，传统制备方法生产的黄柏丝（传统黄柏丝）；另1份以优选的工艺，制备产地趁鲜加工黄柏丝（趁鲜黄柏丝）。以购买的3份黄柏丝饮片（市售黄柏丝）为对照。检测含水量、总灰分、浸出物、小檗碱、黄柏碱的含量［1］，通过T检验比较市售饮片与趁鲜黄柏丝、趁鲜黄柏丝与传统黄柏丝的质量差异。

2 结果与分析

2.1 产地趁鲜加工黄柏丝工艺参数

2.1.1 27份黄柏丝样品质量状况 试验处理所得27份趁鲜切制加工所得黄柏丝样品质量状况见表2。各项指标均符合《中华人民共和国药典》（简称《中国药典》）对川黄柏药材与川黄柏饮片的质量要求。

2.1.2 各因素对黄柏丝质量影响的显著性 由表3可知，初干温度对黄柏丝的干燥时长、总灰分、小檗碱含量、黄柏碱含量、水分含量存在显著或极显著影响（P<0.05或P<0.01），对浸出物无显著影响；初干程度和复干温度仅对干燥时长有极显著影响（P<0.01），而对其他评价指标无显著影响。表明在黄柏丝趁鲜切制加工过程中，初干温度对其质量影响最大。

2.1.3 初干温度对黄柏丝质量的影响 由表4可知，初干温度对黄柏丝的总灰分、小檗碱含量、黄柏碱含量存在显著影响，对黄柏丝水分含量存在极显著影响。

随着初干温度的上升，总灰分呈先降后升的趋势，初干温度为30 ℃与45 ℃时，对黄柏丝总灰分无显著差异，但均显著低于60 ℃；黄柏丝小檗碱含量呈下降趋势，初干温度为30 ℃与45 ℃时，黄柏丝小檗碱含量无显著差异，但均显著高于60 ℃；黄柏碱含量呈先下降后上升的趋势，初干温度30 ℃显著高于45 ℃，但与60 ℃差异不显著；水分含量呈先升后降的趋势，30 ℃显著低于45、60 ℃。

从黄柏丝质量来看，初干温度30 ℃时总灰分较低，小檗碱含量、黄柏碱含量均最高，水分含量最低，综合质量最高；初干温度45 ℃时总灰分较低，小檗碱含量、黃柏碱含量较低、水分含量较高，质量稍差；初干温度60 ℃时总灰分较高，小檗碱含量、黄柏碱含量较低、水分含量较高，质量最差。

2.1.4 各因素对黄柏丝干燥时长的影响 由表5可知，3个因素均对干燥时长有显著影响。从极差来看，复干温度对干燥时长影响最大，其次是初干温度，最后是初干程度。复干温度45 ℃时加工用时最短（13.34 h），60 ℃（13.74 h）与45 ℃时的干燥时长无显著差异，二者均显著低于30 ℃的干燥时长；初干温度3个水平下的干燥时长彼此之间存在显著差异，60 ℃用时最短（14.67 h），其次为45 ℃（16.14 h），二者仅相差1.47 h；初干程度50%与43%的干燥时长分别为19.57、19.09 h，二者之间无显著差异，均显著低于含水量33%的干燥时长。

2.1.5 黄柏丝趁鲜加工工艺参数的选择 综合考虑黄柏丝质量、干燥时长、能耗等因素，以初干温度45 ℃、初干程度43%～50%、复干温度45 ℃为最适加工工艺。

2.2 产地趁鲜加工黄柏丝质量评价

2.2.1 性状差异 如图1所示，趁鲜黄柏丝与市售黄柏丝、传统黄柏丝仅有色泽深浅上的少许不同，各项性状均符合《中国药典》要求。

2.2.2 品质差异 由表6可知，趁鲜黄柏丝与市售黄柏丝在总灰分、浸出物、小檗碱含量、黄柏碱含量等方面均无显著差异；仅在水分含量方面，趁鲜黄柏丝显著高于市售黄柏丝，但二者均符合《中国药典》要求。说明趁鲜黄柏丝可以替代市售黄柏丝。

由表7可知，趁鲜黄柏丝与传统黄柏丝在水分、总灰分、浸出物、黄柏碱含量方面均无显著差异，但趁鲜黄柏丝的小檗碱含量显著高于传统黄柏丝，说明趁鲜切制加工方法优于传统方法，这与吴琦［3］的研究结果一致。

3 小结与讨论

有研究发现，厚朴树干不同位置的树皮中活性成分含量不同［14］，黄柏也是如此［15］。同时，黄柏为雌雄异株，其雌雄植株在生理学指标上存在一定差异［16］。本试验中，加工工艺研究采用同一雌株的干皮为试验材料，并通过分割使每个处理的试验样品做到相对一致，有效避免了因取样不均而导致的试验误差。可行性研究采用3块来源不同的黄柏鲜皮，将每块鲜皮分别加工成为传统黄柏丝与趁鲜黄柏丝，既检验了趁鲜黄柏丝质量的稳定性，也检验了趁鲜黄柏丝与传统黄柏丝、市售黄柏丝的质量差异。

研究发现，趁鲜黄柏丝的小檗碱含量显著高于传统黄柏丝，而小檗碱具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗癌、降糖、保护神经、治疗哮喘、预防骨质疏松等多种药理作用［2］，可能预示着趁鲜黄柏丝在这些方面的药效高于传统黄柏丝。

不同产地黄柏药材中生物碱类成分的含量差别较大［17］。本研究中，27份样品均符合《中国药典》要求，没有不合格的样品，可能是因为采样地是川黄柏优质产区。

干燥过程对植物来说是一个干旱胁迫过程［18］，中药材在干燥过程中受温度影响，极易引起外观性状、有效成分及生物活性的转变，直接影响到中药材的药用价值与经济价值［19］。本研究发现，初干温度对黄柏丝质量有较大影响，干燥温度越低，黄柏丝总灰分、水分含量越低，小檗碱含量、黄柏碱含量越高；而初干程度与复干温度则对黄柏丝质量无显著影响。这可能是因为随着初干温度的升高，黄柏皮的生物、化学反应速率加快，加速了酶促、氧化、水解等反应的发生［20］，从而对干旱与温度胁迫在生理方面做出了不同程度的调整与适应，而切丝时黄柏皮已经严重失水，细胞活力丧失，生理活动减弱或停止，无法对后续的温度胁迫做出调整与适应。

黄柏采收为每年的5月上旬至7月上旬，白天气温普遍在25～30 ℃，因此晴天且有晾晒条件的可以选择将黄柏皮摊开晾晒1～2 d再进行切丝，45 ℃干燥至含水量12%以下；阴雨天或没有晾晒条件时，可在45 ℃将黄柏皮干燥至含水量43%～50%再切丝，而后45 ℃干燥至含水量12%以下，为最适加工工艺。趁鲜切制加工生产的黄柏丝质量优于传统方法生产的黄柏丝，可以取代市售黄柏丝。

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