Оптимизация процесса сушки горячим воздухом для культивирования Fritillaria thunbergii с использованием методологии поверхности отклика
Fritillaria cirrhosa D. Don - один из основных компонентов традиционной китайской медицины Fritillaria cirrhosa, также известной как Fritillaria со свернутыми листьями. Он включен в Фармакопею Китайской Народной Республики издания 2020 года (далее - "Китайская фармакопея") и обладает эффектами очищения от жара, увлажнения легких, рассасывания мокроты, прекращения кашля, рассеивания узелков и устранения абсцессов. В настоящее время метод обработки лекарственного сырья Fritillaria thunbergii остается относительно традиционным и не подходит для промышленного развития культивирования Fritillaria thunbergii. Исследовательская группа сравнила преимущества и недостатки традиционной солнечной сушки и трех современных методов сушки с точки зрения внешнего вида и внутреннего качества на ранней стадии, и обнаружила, что метод сушки горячим воздухом может широко использоваться в производстве и переработке культивируемой Fritillaria thunbergii. Этот метод позволяет лучше сохранить внешний вид лекарственного сырья, снизить потери эффективных ингредиентов, а также сэкономить время и средства при крупномасштабном производстве культивированной Fritillaria thunbergii. Однако было замечено, что на внешний вид лекарственного сырья, полученного путем сушки горячим воздухом, легко влияют изменения температуры, поэтому необходима дальнейшая оптимизация процесса сушки горячим воздухом.
В настоящее время не существует единого и научно обоснованного стандарта обработки лекарственного сырья Fritillaria thunbergii. Слепой и произвольный процесс сушки может привести к несоответствию качества лекарственного сырья Fritillaria thunbergii. Сегментированная сушка при переменной температуре позволяет сократить время сушки, улучшить скорость сушки и повысить качество сушки. Она применяется в традиционных китайских лекарственных материалах и пищевой промышленности, таких как американский женьшень и женьшень Тайцзи. Предварительный эксперимент исследовательской группы показал, что цвет поверхности лекарственных материалов, полученных в результате прерывистой двухступенчатой сушки, был относительно белым, с меньшей морщинистостью и шероховатостью, а внешний вид значительно улучшился по сравнению с сушкой при постоянной температуре. Таким образом, в данной статье проводится дальнейшая оптимизация процесса сушки горячим воздухом для культивирования Fritillaria thunbergii с использованием методологии поверхности отклика для разработки и оптимизации оптимального сегментированного процесса сушки горячим воздухом. В то же время сравнивается влияние сушки при постоянной температуре и сегментированной сушки при переменной температуре на выращивание лекарственного сырья Fritillaria thunbergii, чтобы обеспечить основу для его стандартизированной обработки в производственных районах.

 

 

В настоящее время дикорастущие сычуаньские лекарственные растения Fritillaria в основном доступны на рынке. Однако из-за чрезмерного сбора урожая, низкой всхожести семян в естественной среде и суровых условий произрастания запасы дикорастущих растений сокращаются с каждым днем. Возникло искусственное культивирование, и изменение формы выращенных продуктов стало распространенной, но все еще неразрешимой проблемой. Высокое качество внешнего вида и внутреннее качество имеют решающее значение для использования лекарственного сырья сычуаньской фритиллярии, а также влияют на его экономическую ценность. В то же время при неправильной обработке на производстве лекарственное сырье подвержено желатинизации, обесцвечиванию и другим явлениям, которые серьезно влияют на характеристики Fritillaria thunbergii и приводят к трудностям при продаже лекарственного сырья. Лекарственная трава Fritillaria thunbergii в основном содержит алкалоиды, нуклеозиды и крахмал. В ходе предыдущих экспериментов исследовательская группа обнаружила, что чем выше содержание экстракта, тем хуже свойства Fritillaria thunbergii. Поэтому в данном эксперименте экстракт не использовался в качестве индикатора. Вместо этого качество Fritillaria thunbergii оценивалось комплексно, путем нормализации свойств лекарственной травы, содержания крахмала, общего количества алкалоидов и общего количества нуклеозидов.

В настоящее время существует множество литературных источников, посвященных технологии переработки лекарственного сырья Fritillaria, и в некоторых исследованиях оптимизированы обычные методы сушки, такие как использование УФ-сушки, перегретого пара, горячего воздуха, микроволновой комбинированной сушки, а также применение переменной температуры и комбинированных методов сушки для улучшения технологии переработки лекарственного сырья Fritillaria. Однако нет соответствующих исследований о том, применимы ли эти методы к лекарственному сырью Fritillaria, а использование комбинированного оборудования также увеличивает стоимость производства лекарственного сырья. Метод обработки Fritillaria thunbergii в производственной сфере по-прежнему в основном основан на сушке при постоянной температуре, но температура и время сушки, указанные в литературе, отличаются. Исходя из этого, исследовательская группа провела экспериментальные исследования на ранней стадии, и результаты эксперимента показали, что внешний вид и внутреннее качество лекарственного сырья были лучше, когда его сушили при постоянной температуре 50 ℃. В данной статье продолжается дальнейший анализ процесса сушки горячим воздухом лекарственного сырья Fritillaria thunbergii с использованием трех факторов: температуры сушки на первом этапе (X1), точки преобразования влаги (X2) и температуры сушки на втором этапе (X3). Были проведены трехфакторные трехуровневые эксперименты с поверхностью отклика, и был получен оптимальный двухэтапный процесс сушки: сушка при 60 ℃ до содержания влаги 45%, выемка и помещение на 12 часов, и сушка при 50 ℃ до содержания влаги ≤ 15,0%. После проверки и сравнения с сушкой лекарственного сырья при постоянной температуре 40-60 ℃, двухэтапный метод сушки позволяет получить лекарственное сырье белого цвета и лучшего качества. В то же время он сокращает время сушки лекарственного сырья Fritillaria thunbergii, экономит затраты на обработку и в значительной степени сохраняет внутренние компоненты.

Благодаря разработке и оптимизации методологии поверхности отклика, в данном исследовании продолжено изучение процесса сушки горячим воздухом для выращивания Fritillaria cirrhosa, расширены методы обработки лекарственного сырья Fritillaria cirrhosa, а также представлены данные, подтверждающие необходимость его стандартизированного, крупномасштабного и унифицированного производства. Существуют исследования, показывающие значительные различия во времени сушки разных размеров сычуаньской фритиллярии. Поэтому еще предстоит изучить, может ли установление соответствующих двухэтапных методов сушки для свежих продуктов сычуаньской фритиллярии большого, среднего и малого размеров сэкономить затраты на переработку.