Optimización del proceso de secado por aire caliente para el cultivo de Fritillaria thunbergii mediante la metodología de superficie de respuesta
Fritillaria cirrhosa D. Don es uno de los componentes fundamentales de la medicina tradicional china Fritillaria cirrhosa, también conocida como Fritillaria de hoja enrollada. Está incluida en la edición de 2020 de la Farmacopea de la República Popular China (en lo sucesivo, la "Farmacopea China") y tiene los efectos de despejar el calor, humedecer los pulmones, resolver la flema, detener la tos, dispersar los nódulos y eliminar los abscesos. En la actualidad, el método de procesamiento de los materiales medicinales de Fritillaria thunbergii sigue siendo relativamente tradicional y no es adecuado para el desarrollo industrial del cultivo de Fritillaria thunbergii. El grupo de investigación comparó las ventajas y desventajas del secado al sol tradicional y tres métodos de secado modernos en términos de apariencia y calidad interna en la fase inicial, y descubrió que el método de secado con aire caliente puede utilizarse ampliamente en la producción y procesamiento de Fritillaria thunbergii cultivada. Este método puede mantener mejor la apariencia de los materiales medicinales, reducir la pérdida de ingredientes efectivos y ahorrar tiempo y costes para la producción a gran escala de Fritillaria thunbergii cultivada. Sin embargo, también se observó que la apariencia de los materiales medicinales obtenidos por secado con aire caliente se ve afectada fácilmente por los cambios de temperatura, por lo que es necesaria una mayor optimización del proceso de secado con aire caliente.
En la actualidad, no existe una norma unificada y científica de procesamiento de origen para los materiales medicinales de Fritillaria thunbergii. Los procesos de secado ciegos y arbitrarios pueden conducir a una calidad inconsistente de los materiales medicinales de Fritillaria thunbergii. El secado segmentado a temperatura variable puede acortar el tiempo de secado, mejorar la velocidad de secado y mejorar la calidad del secado. Se ha aplicado en materiales medicinales tradicionales chinos y en la industria alimentaria, como el ginseng americano y el ginseng Taizi. El experimento preliminar del grupo de investigación descubrió que el color de la superficie de los materiales medicinales obtenidos mediante el secado intermitente en dos etapas era relativamente blanco, con menos arrugas y asperezas, y su aspecto mejoraba considerablemente en comparación con el secado a temperatura constante. Por lo tanto, este artículo optimiza aún más el proceso de secado por aire caliente para el cultivo de Fritillaria thunbergii, utilizando la metodología de superficie de respuesta para diseñar y optimizar el proceso de secado por aire caliente segmentado óptimo. Al mismo tiempo, se comparan los efectos del secado a temperatura constante y del secado segmentado a temperatura variable en el cultivo de materiales medicinales de Fritillaria thunbergii, con el fin de proporcionar una referencia para su procesamiento estandarizado en áreas de producción.

 

 

En la actualidad, los materiales medicinales silvestres de Fritillaria de Sichuan están disponibles principalmente en el mercado. Sin embargo, debido a la recolección excesiva, el bajo índice de germinación de las semillas en entornos naturales y las duras condiciones de crecimiento, los recursos silvestres disminuyen día a día. Ha surgido el cultivo artificial, y la variación de la forma de los productos cultivados se ha convertido en un problema común pero aún irresoluble. La apariencia de alta calidad y la calidad interna son cruciales para el uso de los materiales medicinales de Fritillaria de Sichuan y también afectarán a su valor económico. Al mismo tiempo, si el procesamiento en la zona de producción es inadecuado, los materiales medicinales son propensos a la gelatinización, decoloración y otros fenómenos, que afectan seriamente a las características de la Fritillaria thunbergii y conducen a dificultades en la venta de los materiales medicinales. La hierba medicinal de Fritillaria thunbergii contiene principalmente alcaloides, nucleósidos y almidón. El equipo de investigación descubrió en experimentos anteriores que cuanto mayor era el contenido de extracto, peores eran las propiedades de la Fritillaria thunbergii. Por lo tanto, en este experimento no se utilizó el extracto como indicador. En su lugar, se evaluó exhaustivamente la calidad de la Fritillaria thunbergii normalizando las propiedades de la hierba medicinal, el almidón, los alcaloides totales y el contenido total de nucleósidos.

Actualmente hay muchos informes en la literatura sobre la tecnología de procesamiento de materiales medicinales de Fritillaria, y algunos estudios han optimizado el método de secado ordinario, como el uso de secado UV, vapor sobrecalentado, técnicas combinadas de secado por microondas con aire caliente, y la adopción de temperatura variable y métodos combinados de secado para mejorar la tecnología de procesamiento de materiales medicinales de Fritillaria. Sin embargo, no hay investigaciones relevantes sobre si estos métodos son aplicables a los materiales medicinales de Fritillaria, y la participación de equipos combinados también aumentará el coste de producción de los materiales medicinales. El método de procesamiento de la Fritillaria thunbergii en la zona de producción sigue basándose principalmente en el secado a temperatura constante, pero la temperatura y el tiempo de secado descritos en la bibliografía son diferentes. Basándose en esto, el equipo de investigación llevó a cabo una investigación experimental en la etapa inicial, y los resultados experimentales mostraron que la apariencia y la calidad interna de los materiales medicinales eran mejores cuando se secaban a una temperatura constante de 50 ℃. En este artículo se sigue estudiando el proceso de secado por aire caliente de los materiales medicinales de Fritillaria thunbergii, utilizando tres factores: la temperatura de secado de la primera etapa (X1), el punto de conversión de la humedad (X2) y la temperatura de secado de la segunda etapa (X3). Se realizaron experimentos de superficie de respuesta de tres factores y tres niveles, y se obtuvo el proceso óptimo de secado en dos etapas: secado a 60 ℃ hasta un contenido de humedad de 45%, extracción y colocación durante 12 horas, y secado a 50 ℃ hasta un contenido de humedad de ≤ 15,0%. Tras la verificación y comparación con el secado a temperatura constante de los materiales medicinales a 40-60 ℃, el método de secado en dos etapas produce materiales medicinales de color blanco y mejor calidad. Al mismo tiempo, reduce el tiempo de secado de los materiales medicinales cultivados de Fritillaria thunbergii, ahorra costes de procesamiento y conserva los componentes internos en gran medida.

Mediante el diseño y la optimización de la metodología de superficie de respuesta, este estudio investiga más a fondo el proceso de secado con aire caliente para cultivar Fritillaria cirrhosa, amplía los métodos de procesamiento de los materiales medicinales de Fritillaria cirrhosa y proporciona datos de apoyo para su producción estandarizada, a gran escala y normalizada. Existen estudios que muestran diferencias significativas en el tiempo de secado entre los distintos tamaños de Fritillaria de Sichuan. Por lo tanto, queda por estudiar si el establecimiento de los correspondientes métodos de secado en dos etapas para los tamaños grande, mediano y pequeño de los productos frescos de Fritillaria cirrhosa de Sichuan puede ahorrar más costes de procesamiento.