金銀花初加工技術研究進展

章麗，及華，李洪濤，李運朝

（河北省農林科學院生物技術與食品科學研究所，河北 石家莊 050051）

金銀花是我國常用的一種中藥材，自古被譽為清熱解毒的良藥。其性甘寒、清熱解毒且對胃沒有傷害，氣味芳香透達又可以袪邪，對于風熱、瘡、癰、癤以及一些感染性疾病均具有顯著療效。現代藥理研究表明，金銀花的活性成分具有抗內毒素、降血脂[1]、提升免疫力[2～6]、抗氧化[7～9]、保肝利膽[10～12]等藥理作用。過去的3 a 里新型冠狀病毒影響著全球，金銀花在新型冠狀病毒的預防和治療中發揮了重要作用[13]。因此，金銀花作為食品、藥品、健康飲料、日用品和化妝品等被廣泛使用。

采收后的金銀花含水量高，若不及時加工處理，極易霉爛變質，其活性成分也被分解散失，藥材的質量和療效均會受到嚴重影響。金銀花具有重要的藥用價值和廣泛的保健用途，有效的加工方法有利于金銀花的貯藏保管。鎖住有效成分，是其質量控制中非常重要的一環，也是急需規范與加強管理的重要環節。當前，金銀花初加工的研究普遍存在關注度低、研究力度不夠，可供查閱的文獻資料較少，理論研究與實際生產嚴重不符等問題。在深入調查研究金銀花產地加工現狀的基礎上，結合相關領域的現代烘干技術，歸納總結了包括自然烘干、殺青烘干、真空干燥和紅外線干燥等在內的多種加工方法，闡述了不同加工方法對金銀花中活性成分的影響。

1 金銀花的初加工方法

1.1 自然晾曬法

自然晾曬法是金銀花初加工的傳統方法，包括陰干法和曬干法2 種。

1.1.1 陰干法 陰干法又稱攤晾法，選一塊干燥潔凈的陰涼處，將新鮮的金銀花薄薄攤開，利用流通的空氣促進水分蒸發，以達到干燥的目的。金銀花在陰干過程中不宜翻動。該方法可避免揮發油、色素等重要成分因日光直射而損失。

1.1.2 曬干法 選擇晴朗天氣進行采摘，采摘后新鮮的金銀花薄薄地鋪置于曬具上或干凈的水泥地上暴曬，溫度不要超過40 ℃。攤曬過程中不要翻動花蕾，否則容易使花蕾折斷；也不要將花蕾堆積時間過長，否則容易使花色變成黑褐色。在編制的工具上晾曬時，傍晚后可收回房內或棚下，曬具要架起來，以利通風和防潮。在水泥地上晾曬時，夜間可在上面鋪塑料布以防潮。

1.2 烘干法

烘干法的原理是通過某種加熱方式產生熱量，熱空氣是該方法的干燥介質，待烘干的物料以對流循環的方式與熱空氣接觸進行熱量交換，促進物料中水分的汽化。現在金銀花生產加工中經常采用的方法主要是普通熱風烘干法和空氣能熱泵烘干法。

1.2.1 普通熱風烘干法 采用烘房和電熱鼓風干燥箱，把金銀花薄薄地平鋪在網篩中，將網篩疊放后置于烘房或烘箱中烘干。烘干的關鍵是要掌握好溫度：一開始溫度控制在40 ℃，處理4 h 后，溫度升至50 ℃至烘干。熱風干燥具有設備投入小、操作簡便、技術成熟等優勢，因此一直占有主導地位。我國從20 世紀60 年代就將熱風干燥技術應用于藥材干燥，是非常普遍的傳統干燥方式。但熱風干燥設備存在單位能耗高、效率低、自動化程度低的缺點。

1.2.2 空氣能熱泵烘干法 空氣能熱泵烘干是在搭建好的板房外面加裝熱泵烘干機，板房可根據需要選擇相應大小，在其內部同時安裝溫、濕度監控探頭，可以對板房內部的溫、濕度進行實時監測，并通過探頭檢測傳輸的數據對內部烘干溫度進行準確調控。板房內同時還加裝有廢熱回收設備，在烘干過程中將大量水汽外排的同時將廢熱回收再利用，這樣可以大幅度提高熱利用率和熱效率，節能省電。空氣能熱泵烘干與傳統的電烘干和煤烘干法相比可以節省能耗成本60%～70%，其具有與自然晾曬一樣的干燥環境，能使金銀花內外溫度保持一致，烘干后的產品性質穩定、色澤良好、品質優異。且該方法無有害物質殘留，操作方便，智能化精準控制，大大節省了人力。

1.3 殺青烘干法

殺青法可以破壞鮮花中的酶活性。傳統的金銀花初加工方法升溫緩慢，導致多酚氧化酶活性增強，加速其中活性成分的氧化縮合過程，最終造成其含量降低。而殺青中瞬間高溫可使多酚氧化酶迅速失活，抑制綠原酸的酶促反應，保持綠原酸含量和金銀花的性狀外觀特征，使鮮花保持原來的顏色，便于后續加工的制作和使用。通過高溫殺青，還可以殺死細菌和蟲卵，水分蒸發速度更快，產品容易形成多孔性結構，產品的復水性好，泡茶時內溶物易溶出，因此殺青過程也是品質形成的基礎。目前金銀花生產加工中經常采用的殺青方法包括蒸汽殺青烘干法和微波殺青烘干法。

1.3.1 蒸汽殺青烘干法 蒸汽殺青烘干法是先利用高溫蒸汽瞬時破壞酶的活性，再對蒸汽處理過的金銀花進行烘干。目前在實際生產中采用的是蒸汽烘干一體設備，將鮮花平鋪在輸送帶上，通過傳送裝置緩慢經過蒸汽室，蒸汽處理約40 s 后即被傳送至110 ℃的烘干室，依次通過烘干室的3 層傳送帶至烘干。整個過程大約40 min，非常省事省力。

1.3.2 微波殺青烘干法 微波殺青的原理是水分子為存在正負電荷中心的極性分子，當微波輻射到食品上時，食品中含有的水分子會在外加電磁場的作用下形成有序的排列，水分子帶正電荷的一頭與電場方向保持一致，帶負電荷的一頭則與電場方向相反。水分子的排列序列隨著電磁場方向的改變而改變，在這個過程中水分子的轉動摩擦會產生熱量，電磁場的變向速度越快，水分子的轉向速度也越快，分子的熱動能就越大，產生的熱量也就越大。由于微波是深入物料內部，而不是通過物料本身熱傳導，因此大量水分能在短時間內被蒸發，可大大縮短后續干燥時間。瞬間升高的溫度同時能快速破壞生物酶的活性，保持成品金銀花鮮艷的色澤。

目前，生產中采用隧道式微波殺青烘干一體設備，松散平鋪的鮮花通過傳送裝置緩慢經過微波殺青室，根據樣品質量和含水量選擇微波處理的時間及頻段，殺青后的樣品隨后被傳送至烘干室110 ℃烘干。

1.4 真空干燥技術

1.4.1 真空干燥技術 真空干燥技術也是人們常說的解析干燥技術[14～16]，被干燥物料在保持真空環境的同時被不斷加熱，物料內部的水分因為壓力差或者濃度差而擴散到表面，繼而逃逸到真空室的低壓空間被真空泵抽走。

1.4.2 真空冷凍干燥技術 真空冷凍干燥技術是利用升華的原理將物料進行干燥。具體操作是將物料先預冷至-18～-10 ℃，然后在保持高真空狀態下進行有限的加熱，使得物料中所含水分直接由固態冰升華為氣態的水蒸汽被蒸發。在真空冷凍干燥過程中，因為溫度低，金銀花的香氣物質和營養成分都能得到最大程度的保留。該方法干燥均勻、徹底，顯著提高了加工品質，經干燥的藥品十分穩定，便于長時間貯存。同時，由于水蒸汽是直接從凍干狀態的物料中升華出來的，干燥成品體積保持不變，內部留有海綿狀微孔，沖泡時水分易于浸入微孔，促進有效成分的溶出。

1.5 紅外干燥技術

紅光以外不可見的光線部分統稱為紅外線或紅外輻射，也有稱為熱輻射，是天文學家赫胥爾在研究太陽光譜熱分布時發現的，這種瞧不見的光線顯得更熱。紅外干燥技術的原理是物料受到紅外線輻射后，其內部分子與紅外線發生共振，物料內部分子間的碰撞產生大量的熱，從而能快速有效地對物質進行烘干脫水。根據射線波長的不同，分為遠紅外和近紅外干燥技術。物料的吸收波長一般在遠紅外區間，所以采用遠紅外干燥技術。采用該技術干燥速度快、生產效率高，物料表面和內部干燥均勻，干燥品質量好，同時熱損失小、易于控制。但是該技術目前還不成熟，設備投資高，需要對生產設備和工藝技術等方面加大研究力度，以利于實際生產應用。

2 不同加工方法對金銀花品質的影響

綠原酸和木犀草苷是判定金銀花質量的重要指標[17]，但在實際應用中，其他酚酸、黃酮[18～20]、多糖等也是金銀花發揮生理功效的物質基礎。

不同初加工方法對金銀花外觀性狀的影響不同，前人研究結果[21～25]表明，真空干燥、殺青后烘干、熱泵烘干所得金銀花樣品的性狀外觀較好。金銀花是一種典型的對熱敏感的植物性含濕多孔植物[26]，其干燥過程中的褐變分為由多酚氧化酶催化以綠原酸為主的酚類物質引起的酶促褐變和葉綠素損失的非酶褐變[24]。以綠原酸為底物的酶促褐變需要O2參與，50～60 ℃時酶活性最大，真空條件下或滅酶后，改變溫度對金銀花顏色劣變無顯著影響。葉綠素在加熱或者酸性環境下容易脫鎂產生褐色物質[27]，隨著溫度的升高，葉綠素損失加大[24]。所以，從保持外觀性狀方面考慮，在加工過程中應當選擇合適的溫度、裝載量[28，29]和干燥室內的氧體積分數。

不同干燥方式對金銀花中綠原酸含量的影響不同，真空干燥、殺青后烘干、熱泵烘干所得金銀花樣品中綠原酸含量較高[23，24，30]。綠原酸容易被多酚氧化酶（Polyphenol Oxidase，簡稱PPO） 降解，PPO 是一類由多個基因家族表達的系列產物，在正常的植物組織細胞中，酚類物質和PPO 各自呈區域性分布，此時PPO 的活性是潛在的，當植物組織受到損傷時，在有氧條件下酚類物質迅速地被PPO 氧化成醌類物質，醌類物質再聚合成有色物質，發生褐變[31～33]。因此，綠原酸含量受到作為底物的酚類物質含量、多酚氧化酶活性和加工環境中的O2含量影響。在加工過程中，應盡量選擇低溫（如冷凍干燥）、減滅PPO 酶活（如殺青）、隔絕氧氣（如真空干燥）的方法。

不同加工方法對金銀花樣品中黃酮類化合物含量的影響較小[30～34]。黃酮類化合物較酚酸類物質熱穩定性強，不會被多酚氧化酶作用，其含量主要受植株生長狀況的影響，該類物質生物合成過程中的關鍵合成酶活性受光調節，所以對光更加敏感[33，35～38]。

陳燕文等[39]分別比較了烘房烘干、蒸汽殺青干燥、自然曬干和冷凍干燥等方法對金銀花多糖含量的影響，結果表明，加工后的產品多糖含量為殺青＞冷凍＞曬干＞烘干＞陰干。

彭菊艷等[22]比較了干燥技術加工后金銀花水浸出物和醇浸出物含量，結果表明，曬干、普通烘干和微波干燥的水提取物含量較高，其次是蒸汽殺青干燥；真空干燥和冷凍干燥獲得的樣品水提物相對較少，與前4 種干燥技術的水提取物含量差異顯著。微波干燥和蒸汽殺青干燥的樣品中醇提物的總量較高，其次是曬干，烘干樣品中的醇提物總量最低。總體而言，無論是經過蒸汽處理，還是經過微波殺青處理過的金銀花，均具有較高的水提物和醇提物含量。殺青能夠改變植物的組織結構，破壞其細胞，使內溶物能更好地釋放出來[40]。

金銀花在貯藏過程中容易生蟲發霉，陳德經[41]研究表明曬干法菌落數最多、生蟲明顯，而微波干燥的金銀花菌落數和生蟲數均最少。這些蟲卵和細菌主要來自于生長環境和加工環境，因為曬干是個開放性的環境，且花費時間長，在曬干過程中很容易受到污染；而微波處理能使微生物體內的蛋白質變性，細胞結構被破壞，從而殺死蟲卵和細菌[42]。

3 結論與展望

目前，金銀花干燥加工的方法很多，其理論基礎基本已經確定。但在實際生產中，不同的加工工藝得到的產品品質良莠不齊。傳統的晾曬法效率低，受自然條件影響較大，采用該法加工的金銀花顏色黃綠相間，干品顏色不穩定，貯存過程中可能會變成棕黃色最終顏色發白，干品中的活性成分含量逐漸減少，品質無法保證。晾曬法雖然簡單便于操作，但受光照、溫濕度、時間長短等因素的影響，難以掌握統一的標準，市場上很少應用，一般是農戶、散戶應用。殺青烘干法干燥后的金銀花品相好，活性成分含量高。但是蒸汽殺青烘干法采用了蒸汽殺青處理，引入了額外的水分，會延長干燥時間。微波殺青烘干法干燥時間短，在很多文獻中被肯定，但是在目前的實際生產中，該方法的設備和技術不成熟，微波處理時間及頻段需要根據樣品質量和含水量進行摸索選擇，操作繁瑣。普通熱風烘干法技術成熟，但該設備單位能耗高，效率低，自動化程度不高。真空冷凍干燥后的產品能保留較多的活性成分，外形與干燥前基本一致，但是該設備成本高、能源消耗量大，操作過程中需要精準地控溫，運轉和維護費用較高，目前只適合名貴中草藥的加工。紅外干燥技術具有節能、節時等優點，但缺點不容忽視，如具有較弱的滲透能力，干燥過程中致使產品過熱燃燒，在金銀花初加工應用上技術不成熟等缺點。空氣能熱泵烘干法在加熱過程中能及時將水蒸汽外排，同時將廢熱回收再利用，大幅度降低單位能耗，實現自動梯度升溫，節省勞動力，且設備造價便宜，方法操作簡單，品質上有一定的保障，能滿足目前生產上的需要。

采用標準化的初加工工藝是保證金銀花藥材質量的關鍵因素之一，加強基地建設是為滿足市場需求和金銀花藥材初加工企業的生產需要。金銀花產業發展越來越快，市場需求也逐年增加，產地初加工技術和設備的不斷更新完善，在金銀花藥材主產地建立規范化、規模化的加工廠和產地倉，統一生產操作規程，加強市場管理，正確引導金銀花產業發展，保證金銀花藥材質量從源頭上做到安全、穩定、有效和可控。