Optimering af varmlufttørringsprocessen til dyrkning af Fritillaria thunbergii ved hjælp af response surface methodology
Fritillaria cirrhosa D. Don er en af de grundlæggende komponenter i den traditionelle kinesiske medicin Fritillaria cirrhosa, også kendt som Fritillaria med rullede blade. Det er inkluderet i 2020-udgaven af Folkerepublikken Kinas farmakopé (i det følgende benævnt "den kinesiske farmakopé") og har virkningerne af at fjerne varme, fugte lungerne, løse slim, stoppe hoste, sprede knuder og eliminere abscesser. På nuværende tidspunkt er forarbejdningsmetoden for Fritillaria thunbergii medicinske materialer stadig relativt traditionel og ikke egnet til den industrielle udvikling af dyrkning af Fritillaria thunbergii. Forskergruppen sammenlignede fordele og ulemper ved traditionel soltørring og tre moderne tørremetoder med hensyn til udseende og indre kvalitet i den tidlige fase og fandt ud af, at varmlufttørringsmetoden kan bruges i vid udstrækning til produktion og forarbejdning af dyrket Fritillaria thunbergii. Denne metode kan bedre opretholde udseendet af de medicinske materialer, reducere tabet af effektive ingredienser og spare tid og omkostninger til storstilet produktion af dyrket Fritillaria thunbergii. Det blev dog også observeret, at udseendet af de medicinske materialer opnået ved varmlufttørring let påvirkes af temperaturændringer, så der er behov for yderligere optimering af varmlufttørringsprocessen.
På nuværende tidspunkt er der ingen fælles og videnskabelig standard for behandling af Fritillaria thunbergii medicinske materialer. Blinde og vilkårlige tørringsprocesser kan føre til inkonsekvent kvalitet af Fritillaria thunbergii medicinske materialer. Segmenteret tørring ved variabel temperatur kan forkorte tørretiden, forbedre tørringshastigheden og forbedre tørringskvaliteten. Det er blevet anvendt i traditionelle kinesiske lægemidler og fødevareindustrien, f.eks. amerikansk ginseng og Taizi ginseng. Forskergruppens foreløbige eksperiment viste, at overfladefarven på de medicinske materialer, der blev opnået ved intermitterende totrinstørring, var relativt hvid med mindre rynker og ruhed, og udseendet blev kraftigt forbedret sammenlignet med tørring ved konstant temperatur. Derfor optimerer denne artikel yderligere varmlufttørringsprocessen til dyrkning af Fritillaria thunbergii ved hjælp af responsoverflademetodik til at designe og optimere den optimale segmenterede varmlufttørringsproces. Samtidig sammenlignes virkningerne af tørring ved konstant temperatur og segmenteret tørring ved variabel temperatur på dyrkningen af Fritillaria thunbergii medicinske materialer for at give reference til standardiseret behandling i produktionsområder.

 

 

På nuværende tidspunkt er vilde Sichuan Fritillaria-medicinske materialer hovedsageligt tilgængelige på markedet. Men på grund af overdreven høst, lav spirehastighed for frø i naturlige miljøer og barske vækstbetingelser falder de vilde ressourcer dag for dag. Kunstig dyrkning er opstået, og formvariationen af dyrkede produkter er blevet et almindeligt, men stadig uløseligt problem. Udseende og indre kvalitet af høj kvalitet er afgørende for brugen af Sichuan Fritillaria-medicinske materialer og vil også påvirke deres økonomiske værdi. Hvis forarbejdningen i produktionsområdet er forkert, er de medicinske materialer samtidig tilbøjelige til gelatinering, misfarvning og andre fænomener, som alvorligt påvirker Fritillaria thunbergiis egenskaber og fører til vanskeligheder med at sælge de medicinske materialer. Lægeurten Fritillaria thunbergii indeholder hovedsageligt alkaloider, nukleosider og stivelse. Forskergruppen fandt i tidligere eksperimenter, at jo højere indholdet af ekstrakt var, desto dårligere var Fritillaria thunbergiis egenskaber. Derfor blev ekstraktet ikke brugt som indikator i dette forsøg. I stedet blev kvaliteten af Fritillaria thunbergii grundigt evalueret ved at normalisere egenskaberne ved lægeurten, stivelsen, det samlede indhold af alkaloider og det samlede indhold af nukleosider.

Der er i øjeblikket mange litteraturrapporter om forarbejdningsteknologien for Fritillaria-lægemidler, og nogle undersøgelser har optimeret den almindelige tørremetode, såsom brug af UV-tørring, overophedet damp, varmluft-mikrobølgeovn kombineret tørringsteknikker og vedtagelse af variabel temperatur og kombinerede tørremetoder for at forbedre forarbejdningsteknologien for Fritillaria-lægemidler. Der er dog ingen relevant forskning i, om disse metoder kan anvendes til Fritillaria-lægemidler, og inddragelsen af kombineret udstyr vil også øge produktionsomkostningerne for lægemidler. Forarbejdningsmetoden for Fritillaria thunbergii i produktionsområdet er stadig hovedsageligt baseret på tørring ved konstant temperatur, men tørringstemperaturen og -tiden, der rapporteres i litteraturen, er forskellige. Baseret på dette udførte forskergruppen eksperimentel forskning i den tidlige fase, og de eksperimentelle resultater viste, at udseendet og den interne kvalitet af de medicinske materialer var bedre, når de blev tørret ved en konstant temperatur på 50 ℃. Denne artikel fortsætter med yderligere at screene varmlufttørringsprocessen af Fritillaria thunbergii medicinske materialer ved hjælp af tre faktorer: tørringstemperaturen i første fase (X1), fugtkonverteringspunktet (X2) og tørringstemperaturen i anden fase (X3). Der blev udført responsoverfladeeksperimenter med tre faktorer på tre niveauer, og den optimale tørringsproces i to trin blev opnået: tørring ved 60 °C til et fugtindhold på 45%, udtagning og placering i 12 timer og tørring ved 50 °C til et fugtindhold på ≤ 15,0%. Efter verifikation og sammenligning med konstant temperaturtørring af medicinske materialer ved 40-60 °C producerer totrinstørringsmetoden medicinske materialer med hvid farve og bedre kvalitet. Samtidig reducerer den tørretiden for dyrkede Fritillaria thunbergii medicinske materialer, sparer forarbejdningsomkostninger og bevarer de indre komponenter i vid udstrækning.

Gennem design og optimering af responsoverflademetoden undersøger denne undersøgelse yderligere varmlufttørringsprocessen til dyrkning af Fritillaria cirrhosa, udvider behandlingsmetoderne for Fritillaria cirrhosa-medicinske materialer og giver dataunderstøttelse til dens standardiserede, store og standardiserede produktion. Der er undersøgelser, der viser betydelige forskelle i tørretid mellem forskellige størrelser af Sichuan Fritillaria. Derfor skal det undersøges, om etablering af tilsvarende totrinstørringsmetoder for store, mellemstore og små størrelser af friske Sichuan Fritillaria-produkter kan spare flere forarbejdningsomkostninger.