石曉晨,王蕾,王堯堯,戚瑩雪,劉紅艷,李佳,張永清

(山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟南 250355)

山楂為薔薇科植物山里紅(Crataeguspinnatifidavar.majorN.E.Br.)或山楂(CrateaguspinnatifidaBge.)的干燥成熟果實[1]。具有消食健胃、行氣散瘀、化濁降脂等功效，可用于治療肉食積滯證、瀉痢腹痛、疝氣痛、瘀滯腹痛胸痛、惡露不盡、痛經(jīng)、吐血、便血等癥[2]，研究表明，山楂中主要含有黃酮類、低聚黃烷類、有機酸類、三萜類、甾體類和有機胺類等成分[3]，其有機酸類和黃酮類成分在促消化、心肌缺血保護等方面有較強的藥理作用。

產(chǎn)地加工是藥材生產(chǎn)與品質(zhì)形成的重要環(huán)節(jié),而干燥是產(chǎn)地加工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。適宜的干燥方法可有效促進功效物質(zhì)與營養(yǎng)成分的最大化保留以及藥用和非藥用部位的分離，并能實現(xiàn)各化學(xué)成分之間的相互轉(zhuǎn)化，最終生產(chǎn)出集有效性與安全性于一體的品質(zhì)優(yōu)良的藥材[4-7]。

目前對于山楂的研究多集中在化學(xué)成分、藥理作用及提取工藝等方面，而關(guān)于干燥方式的研究尚未見報道。本實驗以自然干燥、烘箱干燥、真空冷凍干燥和微波干燥方式處理的山楂樣品為對象，對其中總黃酮、總有機酸、維生素C和色澤指標(biāo)進行了研究，探討干燥方式對山楂品質(zhì)的影響。以期為山楂產(chǎn)地干燥方式研究提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料、試劑與儀器

1.1 材料

山楂鮮果：大金星品種。2017年9月28日采自山東省泗水縣，經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)張永清教授鑒定，確定為薔薇科植物山里紅(Crataeguspinnatifidavar.majorN.E.Br.)的果實。

選取無機械傷、無病蟲害、大小均勻的山楂鮮果，洗凈、去核，切成厚度為3～4 mm的薄片，單層平鋪裝盤。采用以下4種加工方法進行干燥，得含水量低于12%的樣品。

(1)烘箱烘干：60 ℃烘箱內(nèi)連續(xù)干燥4 h。

(2)自然曬干：在陽光下晾曬1周。

(3)微波干燥：800 W微波功率干燥5 min,480 W微波功率干燥4 min,240 W微波功率烘干。

(4)真空冷凍干燥：-70 ℃冰箱中預(yù)凍約30 min。打開真空泵，預(yù)熱約20～30 min,同時打開冷凍干燥機，預(yù)冷15 min左右，使冷凝室溫度降至-40 ℃以下。將預(yù)凍好的樣品和擱板從超低溫冰箱中取出，放在干燥室內(nèi)干燥約24 h，出料。

1.2 試劑

金絲桃苷標(biāo)準(zhǔn)品(購自上海源葉生物科技有限責(zé)任公司,批號110766-201708)、硝酸鋁、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、無水乙醇、酚酞、草酸、維生素C、2，6-二氯靛酚等均為分析純。

1.3 儀器

LE204E/02電子天平( 梅特勒-托利多公司)；KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器( 昆山市超聲儀器有限公司)；TDZ4-WS臺式提速離心機(長沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)湘儀離心機儀器有限公司)；UV5100B紫外分光光度計 (上海元析儀器有限公司)；真空冷凍干燥機( 日照市凱良食品設(shè)備有限公司)；HH6數(shù)顯恒溫水浴鍋(上海梅香儀器有限公司)；MM823LA6-NS美的微波爐(廣東美的微波電器制造有限公司)。

2 測定方法

2.1 水分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))測定

按照水分測定法烘干法[1]測定：取供試品各約4 g，平鋪于干燥至恒重的扁形稱量瓶中，疏松度不超過10 mm，精密稱定，打開瓶蓋在40～60 ℃條件下干燥5 h，將瓶蓋蓋好，移置干燥器中，冷卻30 min，精密稱定，再在上述溫度干燥1 h，冷卻，稱重，至連續(xù)2次稱重的差異不超過5 mg為止。根據(jù)減失的質(zhì)量，計算樣品中水分含量。

2.2 總黃酮含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))測定

使用比色法[8]對山楂中的總黃酮含量進行測定。

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

精確稱取金絲桃苷標(biāo)準(zhǔn)品10.7 mg，置于100 mL容量瓶中，加70%乙醇溶解并定容到刻度，得0.107 mg/mL金絲桃苷標(biāo)準(zhǔn)溶液，備用。

2.2.2 總黃酮的提取

山楂樣品，粉碎，過孔徑60目篩。精密稱取4種樣品各0.5 g，分別置于100 mL圓底燒瓶中，加70%乙醇50 mL,在70 ℃條件下回流提取2 h，冷卻至室溫，稱重，補足損失溶劑的質(zhì)量，搖勻，過濾，得山楂總黃酮提取液，作為供試品溶液。

2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

分別精密吸取0.107 mg/mL金絲桃苷標(biāo)準(zhǔn)溶液0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL,分別置于10 mL容量瓶中，各加入70%乙醇至5 mL，10%亞硝酸鈉溶液0.3 mL，搖勻，靜置6 min；加10%硝酸鋁溶液0.3 mL，搖勻，再靜置6 min；加1 mol/L氫氧化鈉4 mL,加水至刻度,搖勻,靜置15 min后,在500 nm 處測其吸光度值。以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得標(biāo)準(zhǔn)曲線為：y=16.499x-0.008 5,R2=0.999 6 (x為金絲桃苷標(biāo)準(zhǔn)品濃度mg/mL,y為吸光度值)。

2.3 維生素C的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))測定

使用2,6-二氯靛酚滴定法[9]測定維生素C的含量，取山楂藥材粉末適量，精密稱定，置100 mL容量瓶中，1%草酸定容至刻度，超聲處理30 min，過濾。取上述濾液10 mL于錐形瓶中，用標(biāo)定好的2，6-二氯靛酚標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，直至溶液變?yōu)榈t色，30 s內(nèi)不褪色為止。同時取不加樣品的1%草酸溶液，作空白試驗。記錄兩次滴定所消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。計算每100 g樣品中含維生素C的質(zhì)量。

2.4 總有機酸的含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))測定

采用2015版《中國藥典》酸堿滴定法[1]檢測：精密稱取山楂藥材細(xì)粉約1 g,加蒸餾水100 mL，室溫下浸泡4 h,時時振搖，濾過。精密量取續(xù)濾液25 mL，加蒸餾水50 mL,加酚酞指示液2滴，用NaOH溶液(0.1 mol/L)滴定，即得。每1 mL NaOH滴定液(0.1 mol/L)相當(dāng)于6.404 mg的枸櫞酸。

2.5 色澤的測定

用色差儀測定各不同干燥方式山楂粉的顏色數(shù)據(jù)，記錄L*,a*，b*值，每個樣品測定8次，剔除最大值和最小值，取平均值。色差儀中L*值表示物料的明度，L*值越大表明顏色越白；a*值表示紅(+a*)/綠(-a*)，正值越大越紅，負(fù)值越小越綠；b*值表示黃(+b*)/藍(lán)(-b*)，正值越大越黃，負(fù)值越小越藍(lán)[10]。ΔE表示總色度，按下式計算：

3 結(jié)果與分析

3.1 不同干燥方式山楂中水分的含量

經(jīng)測定烘干、自然干燥、微波干燥、真空冷凍干燥4種干燥方式的山楂含水量分別為3.45%、3.69%、3.22%、3.09%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差值均在5%以內(nèi)。

3.2 不同干燥方式山楂中總黃酮的含量

取2.2.2項中各不同干燥方式的山楂總黃酮提取液1 mL，按照2.2.3項中制備標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法依次加入70%乙醇、亞硝酸鈉溶液、硝酸鋁溶液、氫氧化鈉和水，在500 nm 處測其吸光度，把測定的吸光度代入回歸方程中，求出各樣品的濃度，再根據(jù)濃度計算各樣品中總黃酮的百分含量。結(jié)果見表1。

表1 不同干燥方式山楂總黃酮含量測定實驗結(jié)果(mg/g,±RSD, n=5)Table 1 Test results of total flavonoids content in Hawthorn by different drying methods(mg/g,±RSD, n=5)

干燥方式對山楂總黃酮含量的影響見表1，可以看出，山楂總黃酮的含量差異顯著。微波干燥山楂總黃酮含量最高，為42.26 mg/g，自然曬干山楂總黃酮含量最低，為32.25 mg/g。自然干燥總黃酮含量為冷凍干燥的76.31%。

3.3 不同干燥方式山楂中維生素C的含量

按照2.3項的方法制備供試品溶液，用2，6-二氯靛酚進行滴定。計算各不同干燥方式山楂中維生素C的含量，結(jié)果見表2。

表2 不同干燥方式山楂維生素C含量測定實驗結(jié)果(mg/g,±RSD, n=5)Table 2 Test results of ascorbic acid content in Hawthorn by different drying methods(mg/g,±RSD, n=5)

表2可以看出，4種干燥方式山楂中維生素C含量差異顯著。冷凍干燥山楂中維生素C含量最高(0.322 4 mg/g)，自然干燥山楂中維生素C含量最低(0.163 1 mg/g)。自然干燥維生素C的含量為冷凍干燥的50.59%。

3.4 不同干燥方式山楂中總有機酸的含量

分別精密量取不同干燥方式山楂細(xì)粉1.0 g,按照2.4項的方法制備供試品溶液，進行酸堿滴定。計算各不同干燥方式山楂中總有機酸的含量，結(jié)果見表3。

表3 不同干燥方式山楂總有機酸含量測定實驗結(jié)果(mg/g,±RSD, n=5)Table 3 Test results of total organic acid content in Hawthorn by different drying methods(mg/g,±RSD, n=5)

表3可以看出，除烘干和自然干燥兩組樣品外，其他樣品中有機酸的含量均有顯著性差異。冷凍干燥山楂總有機酸最高，為133.25 mg/g，自然曬干法總有機酸最低，為94.55 mg/g。自然干燥總有機酸含量為冷凍干燥的70.96%。

3.5 干燥方式對山楂色差值的影響

不同干燥方式對山楂色澤的影響見表4，由表4可知，干燥方式不同使山楂色澤具有顯著性差異。其中，L、ΔE值的由大到小的干燥方式排序為：冷凍干燥，烘干，自然干燥和微波干燥。a、b值由小到大的干燥方式排序為：冷凍干燥，烘干，自然干燥和微波干燥。冷凍干燥的山楂，在低溫條件下可以較好地抑制酶促反應(yīng)和非酶促反應(yīng)，所以，冷凍干燥的山楂色澤最好。

表4 不同干燥方式對山楂色澤的影響(±RSD, n=5)Table 4 Effects of different drying methods on values of color difference of Hawthorn(±RSD, n=5)

4 方法學(xué)驗證方法與結(jié)果

4.1 精密度考察結(jié)果

精密吸取同一供試品(微波干燥品)溶液1 mL,置于10 mL容量瓶中，按照2.2.3項下方法操作，在500 nm波長處測定吸光度值，連續(xù)測定6次，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.705±1.41%，表明儀器精密度良好。

4.2 穩(wěn)定性考察結(jié)果

精密吸取同一供試品(微波干燥品)溶液1 mL,置于10 mL容量瓶中，按照2.2.3項下方法于500 nm波長處測定在5，10，15，20，25，30，35，40 min的吸光度，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.704±1.34%，表明樣品穩(wěn)定性良好。

4.3 重復(fù)性考察結(jié)果

精密稱取同一干燥方式(微波干燥)的山楂細(xì)粉0.5 g,按照2.2.2項下方法制備供試品溶液，按照2.2.3項下方法操作，于500 nm波長處測定吸光度，平行測定6次，計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.703±1.47%，表明樣品測定符合技術(shù)要求，重現(xiàn)性良好。

4.4 加樣回收實驗結(jié)果

精密吸取已知總黃酮含量的烘干法的山楂供試品溶液0.5 mL,分置于6只具塞試管中。再分別精確量取濃度為0.107 mg/mL金絲桃苷標(biāo)準(zhǔn)溶液適量,依次加入上述6只試管中，余下操作按照2.2.3項下方法進行，于500 nm波長處測定吸光度，平行操作6次，計算平均回收率為100.14%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.32%，表明方法可靠，結(jié)果見表5。

表5 加樣回收實驗結(jié)果(n=6)Table 5 Experimental results of sample recovery(n=6)

5 討論與結(jié)論

5.1 干燥方式對山楂總有機酸含量的影響

4種干燥方式山楂中總有機酸含量由大到小的順序為冷凍干燥品、微波干燥品、烘干品和自然干燥品。山楂中含有豐富的維生素C[11]，而維生素C是一種極不穩(wěn)定的營養(yǎng)物質(zhì)，對光、熱、氧敏感，易分解[12]。真空冷凍干燥采用的真空、低溫干燥方式避免了高溫和氧氣對維生素的破壞。微波干燥過程中的加熱速度快、干制時間短等優(yōu)點，對熱敏性維生素C的破壞也相對較小，所以，冷凍干燥和微波干燥山楂中總有機酸含量相對較高。烘干法和曬干法由于干燥時間相對較長，促進了樣品與氧氣的充分接觸，加上氧化酶對有機酸類成分的氧化也起到了催化作用，所以總有機酸的損失相對較多。

5.2 干燥方式對山楂總黃酮含量的影響

4種干燥方式山楂中總黃酮含量由大到小的順序為微波干燥品、烘干品、冷凍干燥品和自然干燥品。推測原因可能是山楂中黃酮類成分大部分與碳水化合物等大分子結(jié)合在一起的，微波干燥可促使其共價鍵斷裂，有利于黃酮類物質(zhì)的溶出和提取。高溫還可促使山楂中分解黃酮的氧化酶失活，又進一步減少了黃酮類成分的破壞。

5.3 干燥方式對山楂色澤的影響

干燥方式對山楂色澤的影響結(jié)果L、ΔE值由大到小的順序為冷凍干燥、烘干、自然干燥和微波干燥。a、b值由小到大的順序為冷凍干燥、烘干、自然干燥和微波干燥。綜合考慮，冷凍干燥山楂色澤最好。

6 結(jié)論

綜合以上因素，冷凍干燥山楂在最大程度保留維生素C的基礎(chǔ)上，還在一定程度上減少了總黃酮的損失，且表現(xiàn)出最理想的色澤。因此，真空冷凍干燥加工的山楂品質(zhì)最優(yōu)。但在實際生產(chǎn)中，干燥時間的長短與能源損耗的多少同樣是產(chǎn)地加工方法優(yōu)選的重要因素。真空冷凍干燥需要較高的能耗和設(shè)備投資，微波干燥熱傳遞速率快，能效利用率高，但會造成物料局部溫度過高，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定[13]。自然干燥和烘箱干燥雖然能減少能源的損耗，但干燥周期較長，生產(chǎn)效率低。故在實際生產(chǎn)中，應(yīng)綜合考慮多重因素選擇適宜不同需求的山楂干燥方式。