Optimierung des Heißlufttrocknungsverfahrens für die Kultivierung von Fritillaria thunbergii mittels Response Surface Methodology
Fritillaria cirrhosa D. Don ist einer der Hauptbestandteile der traditionellen chinesischen Medizin Fritillaria cirrhosa, auch bekannt als Fritillaria mit gerolltem Blatt. Es ist in der Ausgabe 2020 des Arzneibuchs der Volksrepublik China (nachstehend "Chinesisches Arzneibuch" genannt) enthalten und hat die Wirkung, Hitze zu beseitigen, die Lunge zu befeuchten, Schleim zu lösen, Husten zu stoppen, Knötchen zu zerstreuen und Abszesse zu beseitigen. Gegenwärtig ist die Verarbeitungsmethode von Fritillaria thunbergii noch relativ traditionell und nicht für die industrielle Entwicklung des Anbaus von Fritillaria thunbergii geeignet. Die Forschungsgruppe verglich die Vor- und Nachteile der traditionellen Sonnentrocknung und dreier moderner Trocknungsmethoden hinsichtlich des Aussehens und der inneren Qualität im Anfangsstadium und stellte fest, dass die Heißlufttrocknungsmethode in der Produktion und Verarbeitung von kultiviertem Fritillaria thunbergii weit verbreitet sein kann. Diese Methode kann das Aussehen der medizinischen Materialien besser erhalten, den Verlust an wirksamen Bestandteilen verringern und Zeit und Kosten für die Produktion von kultivierten Fritillaria thunbergii in großem Maßstab sparen. Es wurde jedoch auch festgestellt, dass das Aussehen der durch Heißlufttrocknung gewonnenen Arzneistoffe leicht durch Temperaturänderungen beeinträchtigt wird, so dass eine weitere Optimierung des Heißlufttrocknungsprozesses erforderlich ist.
Gegenwärtig gibt es keine einheitliche und wissenschaftliche Norm für die Verarbeitung von Fritillaria thunbergii-Arzneimitteln. Blinde und willkürliche Trocknungsprozesse können zu einer uneinheitlichen Qualität der medizinischen Materialien von Fritillaria thunbergii führen. Die segmentierte Trocknung mit variabler Temperatur kann die Trocknungszeit verkürzen, die Trocknungsrate verbessern und die Trocknungsqualität erhöhen. Das Verfahren wird in der traditionellen chinesischen Medizin und in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, z. B. bei amerikanischem Ginseng und Taizi-Ginseng. Das vorläufige Experiment der Forschungsgruppe ergab, dass die Oberflächenfarbe der medizinischen Materialien, die durch intermittierende zweistufige Trocknung gewonnen wurden, relativ weiß war, mit weniger Faltenbildung und Rauheit, und das Aussehen wurde im Vergleich zur Trocknung bei konstanter Temperatur stark verbessert. Daher wird in diesem Artikel das Heißlufttrocknungsverfahren für die Kultivierung von Fritillaria thunbergii weiter optimiert, wobei die Reaktionsflächenmethodik verwendet wird, um das optimale segmentierte Heißlufttrocknungsverfahren zu entwerfen und zu optimieren. Gleichzeitig werden die Auswirkungen der Trocknung bei konstanter Temperatur und der segmentierten Trocknung bei variabler Temperatur auf die Kultivierung von Fritillaria thunbergii verglichen, um Hinweise für die standardisierte Verarbeitung in Produktionsgebieten zu geben.

 

 

Gegenwärtig sind vor allem wilde Fritillaria-Arzneimittel aus Sichuan auf dem Markt erhältlich. Aufgrund der übermäßigen Ernte, der geringen Keimrate der Samen in der natürlichen Umgebung und der harten Wachstumsbedingungen gehen die Wildbestände jedoch von Tag zu Tag zurück. Der künstliche Anbau hat sich durchgesetzt, und die Formabweichung der gezüchteten Produkte ist zu einem häufigen, aber immer noch unlösbaren Problem geworden. Ein hochwertiges Aussehen und eine hohe innere Qualität sind für die Verwendung von Fritillaria-Arzneimitteln aus Sichuan von entscheidender Bedeutung und wirken sich auch auf ihren wirtschaftlichen Wert aus. Gleichzeitig neigen die Arzneistoffe bei unsachgemäßer Verarbeitung im Erzeugungsgebiet zu Verkleisterung, Verfärbung und anderen Phänomenen, die die Eigenschaften von Fritillaria thunbergii stark beeinträchtigen und zu Schwierigkeiten beim Verkauf der Arzneistoffe führen. Das Heilkraut von Fritillaria thunbergii enthält hauptsächlich Alkaloide, Nukleoside und Stärke. Das Forschungsteam hat in früheren Experimenten festgestellt, dass die Eigenschaften von Fritillaria thunbergii umso schlechter sind, je höher der Gehalt an Extrakt ist. Daher wurde der Extrakt bei diesem Versuch nicht als Indikator verwendet. Stattdessen wurde die Qualität von Fritillaria thunbergii umfassend bewertet, indem die Eigenschaften der Heilpflanze, Stärke, Gesamtalkaloide und der Gesamtgehalt an Nukleosiden normalisiert wurden.

Es gibt derzeit viele Literaturberichte über die Verarbeitungstechnologie von Fritillaria-Arzneimitteln, und einige Studien haben die gewöhnliche Trocknungsmethode optimiert, wie z. B. die Verwendung von UV-Trocknung, Heißdampf, Heißluft-Mikrowellen-Kombinationstrocknung und die Anwendung von variablen Temperaturen und kombinierten Trocknungsmethoden zur Verbesserung der Verarbeitungstechnologie von Fritillaria-Arzneimitteln. Es gibt jedoch keine einschlägige Forschung darüber, ob diese Methoden auf Fritillaria-Arzneimittel anwendbar sind, und die Einbeziehung von kombinierten Geräten erhöht auch die Produktionskosten von Arzneimitteln. Die Verarbeitungsmethode von Fritillaria thunbergii im Produktionsgebiet basiert immer noch hauptsächlich auf der Trocknung bei konstanter Temperatur, aber die in der Literatur angegebenen Trocknungstemperaturen und -zeiten sind unterschiedlich. Aus diesem Grund führte das Forschungsteam in der Anfangsphase experimentelle Untersuchungen durch, und die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass das Aussehen und die innere Qualität der medizinischen Materialien besser waren, wenn sie bei einer konstanten Temperatur von 50 ℃ getrocknet wurden. In diesem Artikel wird der Prozess der Heißlufttrocknung von Fritillaria thunbergii weiter untersucht, wobei drei Faktoren verwendet werden: die Trocknungstemperatur der ersten Stufe (X1), der Feuchtigkeitsumwandlungspunkt (X2) und die Trocknungstemperatur der zweiten Stufe (X3). Es wurden Drei-Faktor-Drei-Ebenen-Response-Surface-Experimente durchgeführt, und das optimale zweistufige Trocknungsverfahren wurde ermittelt: Trocknen bei 60 ℃ bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 45%, Herausnehmen und Auflegen für 12 Stunden, und Trocknen bei 50 ℃ bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von ≤ 15,0%. Nach Überprüfung und Vergleich mit der Trocknung von Arzneistoffen bei konstanter Temperatur von 40-60 ℃ ergibt die zweistufige Trocknungsmethode Arzneistoffe mit weißer Farbe und besserer Qualität. Gleichzeitig verkürzt sie die Trocknungszeit der kultivierten Fritillaria thunbergii-Arzneimittel, spart Verarbeitungskosten und bewahrt die inneren Bestandteile weitgehend.

Durch den Entwurf und die Optimierung der Response-Surface-Methode wird in dieser Studie das Heißlufttrocknungsverfahren für den Anbau von Fritillaria cirrhosa weiter untersucht, die Verarbeitungsmethoden für die medizinischen Materialien von Fritillaria cirrhosa erweitert und Daten für die standardisierte, groß angelegte und standardisierte Produktion bereitgestellt. Es gibt Studien, die signifikante Unterschiede in der Trocknungszeit zwischen verschiedenen Größen von Sichuan-Fritillaria zeigen. Daher muss noch untersucht werden, ob durch die Einführung entsprechender zweistufiger Trocknungsmethoden für große, mittlere und kleine Größen von Sichuan-Fritillaria-Frischprodukten mehr Verarbeitungskosten eingespart werden können.