變溫烘干對臘葉標本品質的影響

齊大明 王宇瑞 陳琳 李明露 李文文 馮鈺曉 李漢偉 董誠明

摘要 [目的]以忍冬為例，通過對傳統植物臘葉標本干燥方式的改進，探究在達到保證植物臘葉標本品質較好的前提下亦能快速節能地干燥植物臘葉標本。[方法]采用傳統吸水紙對忍冬進行壓制，而后采用鼓風干燥箱對新鮮忍冬進行干燥，在干燥過程中逐漸升溫改變其溫度，最后達到忍冬標本干燥美觀的地步。[結果]梯度升溫較恒溫烘干在節能減時的基礎上對最終忍冬臘葉標本品質的影響是較好的;丹參大體也呈現此趨勢。[結論]為保證植物臘葉標本烘干工藝的規范化和科學化，植物臘葉標本的烘干應嘗試梯度升溫烘干。

關鍵詞 臘葉標本;梯度升溫;工藝改進;品質;影響

中圖分類號 R 282.4? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）21-0189-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.048

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effect of Variable Temperature Drying on the Quality of Wax Leaf Specimens —Taking Lonicera japonica as an Example

QI Da-ming， WANG Yu-rui， CHEN Lin et al

（College of Pharmacy， Henan University of Chinese Medicine， Zhengzhou，Henan 450046）

Abstract [Objective]Taking Lonicera japonica as an example， the paper explored the dry plant wax leaf specimens which could save energy quickly on the premise of ensuring the good quality of the wax leaf specimens. [Method]The traditional absorbent paper was used to press the Lonicera japonica， then the fresh Lonicera japonica was dried by the blast drying box. The temperature was gradually increased during the drying process， and finally the specimen of Lonicera japonica was dry and beautiful. [Result]The gradient temperature rise was better than the constant temperature drying， which had a better effect on the quality of the final Lonicera japonica wax leaf on the basis of energy saving and decreasing， and the trend of Salvia miltiorrhiza was also generally present. [Conclusion]In order to ensure the standardization and scientificity of drying technology of the wax leaf， the drying of the wax leaf specimens should be done by gradient heating.

Key words Wax leaf specimen;Gradient warming;Process improvement;Quality;Effect

作者簡介 齊大明（1995—），男，河南信陽人，碩士研究生，研究方向：中藥資源與鑒定、中藥材規范化種植。

*通信作者，教授，碩士生導師，從事藥用植物學、中藥資源學研究。

收稿日期 2021-03-15

臘葉標本又稱壓制標本，是干制植物標本的一種，采集帶有花、果實的一段或整株植物體，在標本夾中壓平、干燥、滅菌后，裝貼在臺紙上，即成臘葉標本[1]。臘葉標本形色逼真，在陳列、展示和藝術觀賞方面具有重要價值，也多用于藥用植物學等學科教學，且對于植物分類工作意義重大，它使得植物學家在一年四季中都可以觀察采自不同地區的植物標本。目前一些大的植物標本館往往收藏百萬份以上的臘葉標本，植物學家則借助于這些標本從事描述和鑒定的工作[2-3]。

傳統植物臘葉標本干燥方法有以下幾種方法：①自然干燥法，直接將標本用吸水紙夾好后，放置在通風的建筑中，自然風干，期間需定期進行統一換紙，為保證植物的完整性應采取干吸水紙翻轉轉移標本的方法;②加熱板干燥法，在壓制好的標本夾中間加入加熱板，且加熱板上下需多加幾張瓦楞紙;③熱風機干燥法，將標本夾放置在兩端均開口的蛇皮袋中，將熱風機吹氣口對準蛇皮袋袋口，并用繩子捆緊[4]。除去這3種使用范圍最廣的方法外，還有其他快速干燥法，比如干燥劑法、微波法、熨燙法等[5]。傳統的植物臘葉標本在制作過程中，自然干燥法耗費時間長，受天氣影響較大，定期換吸水紙對植物進行轉移，增加了植物被破壞的風險且過程繁雜，耗費大量時間和人力;而加熱板干燥法和熱風機干燥法在烘干過程中，對于溫度沒有系統的調控設置，經常會造成部分標本出現黑點或者焦脆易裂的情況，進而影響標本整體品質;其他快速烘干方法使用頻率較低，且成本及實際操作條件較難滿足。

在標本烘干過程中產生的黑點和褐變無非是在干燥過程中溫度和時間的模糊設定所造成[6]，沒有規范的干燥流程，僅憑主觀經驗對干燥溫度和時間進行把控，這顯然是不科學的。該試驗以忍冬為例，在熱風機干燥法的基礎上采用鼓風干燥箱進行梯度升溫模式，嘗試精準控制烘箱溫度，尋找標本褐變臨界點溫度，以期為植物臘葉標本的烘干工藝優化提供思路。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

GZX-9070 MBE數顯鼓風干燥箱（上海博迅實業有限公司醫療設備廠）、Canon DS126321相機、剪枝刀、剪刀、塑封袋、標簽和鉛筆、手機、鉛筆、記錄本、標本夾、吸水紙、瓦楞紙、標本夾綁帶等。

試驗所需忍冬于河南中醫藥大學藥用植物園采集，同一批次壓制到標本夾中。

1.2 試驗方法

1.2.1 界點溫度的選擇。

取8份剛剛壓制完成的忍冬標本，設置40、45、50、60、70、80、90、100 ℃ 8個梯度，選擇同一壓制材料烘干同樣的時間，觀察最終標本色彩保留度及烘干程度。

1.2.2 梯度升溫。

基礎溫度選定后，在保證標本色彩保留度的前提下再嘗試進行溫度的提升，在較短的時間內盡快烘干植物標本。

2 結果與分析

2.1 界點溫度的選擇

通過初步的溫度單因素試驗結果可知忍冬褐變的溫度臨界點在45 ℃左右，隨著溫度的升高，達到標本合格干燥度的烘干時間會越來越短，但是溫度過高又會影響其色澤，溫度過低又耗費時間，因此選定忍冬干燥初始溫度為45 ℃，既能很好地保持顏色，還能盡量縮短時間。詳細結果見表1和圖1。

2.2 梯度升溫

在基本確定忍冬的固色溫度在45～50 ℃，下一步目的是在低溫固色之后再次升高溫度但仍能保證標本色彩保留度變化不大，從而實現減慢或停止變色速度，加快干燥速度，在保證植物標本品質的同時節約時間精力。當然也不能升溫過快，從表2和圖2可以看出快速將溫度提升，忍冬標本也會出現部分小黑點，而緩慢連續地不間斷升溫效果才是較好的，也就是忍冬標本在鼓風干燥箱中干燥45 ℃ 1 h;46～50 ℃ 每1? ℃各0.5 h;70 ℃ 1 h后，品質較好，而且還能節省不少時間。

在試驗過程中僅展示了一種藥用植物忍冬的烘干工藝的優化過程，是想就忍冬這一個植物來說明植物標本烘干這個問題，目前植物臘葉標本相關產業的市場并不夠大，利潤較少，相關的研究并不多，但是未來這項工作應該向精細化方向發展，干燥工藝應該更規范、科學。該試驗在對忍冬進行干燥時也嘗試過其他植物，比如丹參，丹參結果見圖3。從圖3可以看出溫度對丹參標本烘干的影響與忍冬極為相似，也存在一個褐變的溫度臨界點，界點溫度也在45 ℃左右，而在45 ℃固色以后，緩慢增高溫度對丹參成品的品質影響較小，顏色保留度不錯，還能節省烘干時間，故而科學的梯度升溫也是丹參標本烘干較好的一個選擇。

3 討論

臘葉標本烘干過程中影響最終成品品質的主要因素有溫度和時間等。該研究針對臘葉標本的烘干溫度和時間等因素進行試驗設計，得出效果較好的升溫模式，旨在應用于新型臘葉標本烘干裝置的研發，工藝成熟以后可針對臘葉標本烘干設置固定的工作程序與參數，對其進行批量生產。而新型的臘葉標本烘干裝置的產生，不僅會提高標本制作的便易性，也將會為植物臘葉標本制作節省更多時間獲得更高的品質。但該試驗的研究相對來說較簡單，烘干的植物種類較單一，因為不同質地植物（如草本、木本;葉革質、紙質等）的界點溫度可能會有所差異，相關的研究還需要進行進一步的探索。

如果從原理層次來看，植物本身顏色的呈現是在內在色素的作用下表現出來的，而植物的主色綠色就是葉綠素的外觀體現，干燥過程中顏色的改變主要有損耗和褐變2個原因[7]。因為新鮮植物的含水量較高，如果在烘干過程中快速將溫度提升較高，很容易破壞其中的葉綠素，造成烘干過程中植物顏色的劣變，試驗結果中梯度升溫在一定程度上雖保留了忍冬、丹參的色彩度，但對比原植物顏色還是有些變淡，這便證明了色素損耗這一結論。而植物標本烘干過程中變色的另一個原因——酶促反應本質上是一個與物理變化相伴隨的復雜生理生化過程，水分是酶活性的前提，植物標本在烘干過程中，前期如果溫度過高，在植物含水量充足的情況下酶活性升高，加速蛋白質和葉綠素降解，標本易被烘至黑褐色，這反映了組織內有機物質的轉化程度，屬于酶促反應進程。而適度緩慢的失水凋萎能夠在一定程度上排出標本的水分，逐漸終止變化，固定標本的外觀顏色。梯度升溫的標本烘干方法的實質在于合理地調控植物標本的變色程度和干燥速度，使兩者相互協調進行，以期在較短的時間得到較好的效果[8]。

不光是植物臘葉標本的烘干，這種梯度升溫的模式還能應用于部分花類、葉類藥材的烘干[9-10]，希望該研究的試驗結果能夠為植物標本的烘干工藝乃至藥材的烘干工藝提供一定的思路。

參考文獻

[1] 李長看.生物標本制作技術[EB/OL].[2020-11-06].https：//max.book118.

[2] 孫立嬌，金敏，劉杉杉，等.紫花藥用植物臘葉標本和浸漬標本的保色制作研究[J].安徽農業科學，202 49（1）：157-159.

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[4] 林巧賢，閆霖，林桂如，等.一種臘葉標本快速干燥方法的研究[J].安徽農學通報，2019，25（23）：146-148.

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[8] 侯爽爽，羅磊.金銀花熱風干燥過程中顏色的劣變機理[J].農產品加工（學刊），2010（10）：63-65.

[9] 朱玉蕓.酶促褐變對菊花品質的影響研究[D].合肥：安徽中醫藥大學，2018.

[10] 孫潔，王曉，周潔，等.變溫干燥對良種金銀花活性成分含量的影響[J].中華中醫藥雜志，201 29（10）：3302-3305.