肉蓯蓉燙漂前處理及干燥技術研究進展

閆圣坤，肖紅偉，王慶惠

（1.新疆農業科學院農業機械化研究所，新疆烏魯木齊 830091；2.中國農業大學工學院，北京 100083）

肉蓯蓉為列當科植物肉蓯蓉（Cistanche deserticolaY.C.Ma）或管花肉蓯蓉[Cistanche tubulosa(Schenk) Wight]的干燥帶鱗葉的肉質莖，營養豐富，主要含有苯乙醇苷類、苯甲醇苷類、環烯醚萜類、單萜類、木脂素類、生物堿類、糖類、揮發油類等多種化學成分，是我國新疆、內蒙、寧夏、甘肅等西部地區重要的特色中藥材，為著名的補益中藥，素有“沙漠人參”之美譽，同時也是加工功能性食品的重要原料。明朝倪朱謨在《本草匯言》中對肉蓯蓉的功效有極高的評價：“蓯蓉養五臟，滋補腎陽、補精血、平補之藥食材、溫而不熱、補而不峻、暖而不燥，故有從容之名。久服可輕身延年！”[1]。肉蓯蓉采挖后，由于含水量高、營養豐富，生化反應和呼吸代謝旺盛，導致貨架期僅3～5 d。干燥是延長肉蓯蓉貨架期的主要方式，對其產品品質具有重要的影響。由于肉蓯蓉中富含多種酶類物質，在干燥加工前需要漂燙滅酶，燙漂可以使肉蓯蓉中的多酚氧化酶等失活，從而抑制干燥過程中酶促反應的發生，減少松果菊苷、毛蕊花糖苷等有效成分在干燥過程中的降解轉化，保持肉質原有的色澤，黃白色，防止褐變，保證肉蓯蓉的質量和商品價值[2-5]。綜上所述，燙漂和干燥是制備高品質肉蓯蓉產品的關鍵技術，因此，完善肉蓯蓉漂燙及干燥方法，探索快速殺酶干燥技術，并保持肉蓯蓉原有色澤、防止肉蓯蓉有效成分含量降低是一項亟待解決的研究課題。本文主要針對現有的肉蓯蓉燙漂技術和干燥技術開展了研究，介紹了其技術原理及相關進展，并闡述了其在品質提升上的優勢，為推動其肉蓯蓉漂燙干燥技術的工業化應用提供參考。

1 肉蓯蓉燙漂技術

干燥是延長肉蓯蓉貨架期的主要加工方式。由于肉蓯蓉中富含多種酶類物質，在干燥加工前需要漂燙滅酶，燙漂可以使肉蓯蓉中的多酚氧化酶等失活，從而抑制干燥過程中酶促反應的發生和松果菊苷、毛蕊花糖苷等有效成分的降解轉化。目前肉蓯蓉燙漂預處理的主要方法包括熱水燙漂法、蒸汽燙漂法、微波燙漂法和真空-蒸汽脈動燙漂等。

1.1 熱水燙漂法

熱水漂燙法是將物料放在90～100 ℃的熱水中加熱，使其中的酶失活，該方法在工業上已得到了廣泛的應用。蔡鴻等[6]研究表明，將新鮮肉蓯蓉切片，經熱水燙漂處理后干燥，相比于切片后直接干燥，其有效成分可提高5～10 倍，這是由于熱水燙漂處理消除了苯乙醇苷酶的對苯乙醇苷的水解作用。但熱水燙漂容易造成物料中水溶性營養成分的流失。蔡鴻等[6]研究還發現，經熱水殺酶后自然干燥，肉蓯蓉中的松果菊苷、毛蕊花糖苷的含量高于直接自然干燥組，而半乳糖醇的含量則低于直接自然干燥組，這是由于水溶性的半乳糖醇在熱水殺酶過程中，少量溶解于水中造成的。熱水漂燙法操作簡單易行，但易導致果蔬中的營養物質流失，組織變軟。

1.2 蒸汽燙漂法

蒸汽漂燙法是將物料置于蒸汽中，利用水蒸汽冷凝放熱使物料升溫，達到滅酶的效果。但往往靠近蒸汽的一側或料籃外側的物料先燙漂好，物料燙漂均勻性差，且一次性加工量小。王立民等[7]提出了蒸汽燙漂1～3 min 或微波燙漂3 min 后，采用液態麥芽糖醇抽真空保鮮肉蓯蓉的方法；與傳統的熱水漂燙相比，蒸汽漂燙法的溫度提高，升溫較快，可在短時間內使多酚氧化酶失活，抑制褐變反應的發生。但該法可能存在質構坍塌和軟化等問題。

1.3 微波燙漂法

微波是頻率為300 MHz～300 GHz 的電磁波，微波的電場作用使自然狀態下雜亂無章的偶極子變成具有一定取向、排列規則的極化分子，這些極化分子隨微波電場方向的變換而不停變換取向，由此摩擦生熱。微波漂燙技術近年來被廣泛研究與應用，微波具有加熱迅速、熱效率高的優點，但由于微波穿透深度淺，其燙漂處理具有不均勻性。研究發現，微波燙漂預處理對肉蓯蓉干制品中苯乙醇苷、松果菊苷、麥角甾苷的保持效果不如熱水燙漂預處理，這可能是由于微波具有催化作用，因此加速了苯乙醇苷酶對苯乙醇苷的水解作用[8-10]。但微波波長較短，加熱均勻性差，不適于加熱體積較大的物料。

1.4 真空-蒸汽脈動燙漂法

真空-蒸汽脈動燙漂指的是燙漂罐內的壓力在真空和蒸汽的額定壓力之間交替變換，燙漂罐內部的物料在蒸汽作用下實現燙漂的過程。一個脈動循環包含三個階段，分別是抽真空階段、通入蒸汽階段和蒸汽保持階段。王軍等[11]發現物料所處的介質中包含大量水蒸氣及各種氣體，物料表面被一層不利于傳熱的細薄氣體和水包圍。同時物料內部也存在阻礙熱量傳遞的細胞間空氣，細胞間空氣的存在還會造成罐裝過程罐體的變形和裂縫。抽真空階段能夠有效去除物料內外不利于傳熱的空氣和水。通入蒸汽階段使蒸汽直接向物料傳熱，避免長時間傳熱造成營養成分和能耗的損失，此外高溫蒸汽會在低溫的物料表面冷凝，冷凝釋放的潛熱傳熱系數是一般液膜凝結的6～18 倍，進而使漂燙室內各處的物料溫度均勻快速地上升。蒸汽保持一段時間后，對物料的燙漂作用降低，此時需要重復三個階段脈動過程。通過控制蒸汽壓力在一定的時間內循環交替變化，從而保證燙漂快速進行。國內這類技術與裝備的研究主要集中在中國農業大學，到目前為止，還未運用到肉蓯蓉加工上來。巨浩羽等[12]開展的百合真空蒸汽脈動燙漂處理研究表明，相比普通的連續蒸汽燙漂，真空蒸汽脈動燙漂可顯著提高百合的燙漂均勻性和一次性加工量。這從側面反映了真空蒸汽脈動燙漂技術用于肉蓯蓉燙漂滅酶的可行性。

2 肉蓯蓉干燥技術

肉蓯蓉干制品品質與工藝設備密切相關，干燥設備的自控程度越高，商品的品質越有保證。國內外現有肉蓯蓉干燥的基本方法主要有自然晾曬法、烘干法、熱風干燥法、氣體射流沖擊干燥法、真空冷凍干燥法等。

2.1 自然晾曬法

自然晾曬法是以太陽光為熱源，以自然風為輔助進行干燥的一種方法。自然干制法存在干制時間長、衛生條件差、環境無法控制、受天氣影響大等缺點。由于肉蓯蓉體積大、含糖量高，干燥困難，采用自然晾曬法一般需要2～4 個月，在雨水較多的季節極易發霉，所以采用自然晾曬方法加工的肉蓯蓉，其主要有效成分松果菊苷和毛蕊花糖苷的含量非常低。李建國[13]設計了一種帶有玻璃頂蓋的支架式肉蓯蓉晾曬裝置，該裝置利用有機玻璃采光好且能有效隔離強輻射的特點，考慮了晾曬肉蓯蓉對通風、透氣性的要求，使肉蓯蓉在晾曬過程中能夠均勻風干，不易發霉腐爛，保存時間更長。但由于物料長期暴露在日光條件下，易導致變色、變質，影響內在品質和商品規格，無法滿足更高的要求。

2.2 烘干法

傳統的肉蓯蓉烘干是利用柴火加熱金屬容器至適合的溫度，將需要干燥的肉蓯蓉放入金屬容器中，操作人員根據經驗將其炒制，達到烘干的目的。這種方法干燥量有限，工作效率低，勞動強度大，難以控制烘后的含水率，無法用于大批量的肉蓯蓉烘干處理。賈其煜[14]設計了一種電熱滾筒式肉蓯蓉烘干裝置，將不銹鋼滾筒加熱至設定溫度后，通過電動機帶動滾筒旋轉，通過熱傳導方式烘干肉蓯蓉，產品質量良好。烘干法溫度需大于60 ℃，可以有效抑制肉蓯蓉中酶或微生物的活性，有利于藥效成分的保存和品質的穩定，但對于根莖類物料，易造成角質樣變化。

2.3 熱風干燥法

熱風干燥又稱對流干燥，設備形式較多，如廂式干燥、隧道干燥、帶式干燥和流化床干燥等。目前大部分中藥材都采用廂式干燥方法（如電熱鼓風干燥箱、烘房）進行干燥，以熱空氣作為干燥介質，將熱量傳遞給干燥器中的物料，同時將從物料中蒸發出來的水分帶走。李彪[10]、王麗楠等[15]研究發現，肉蓯蓉在廂式干燥機內干燥時，隨著干燥溫度的升高，其主要有效成分苯乙醇苷、多糖含量逐漸減低。楊建華等[8]對比了自然晾曬及不同溫度熱風干燥后肉蓯蓉中苯乙醇苷的含量，研究發現，溫度高有助于提高肉蓯蓉干制品中苯乙醇苷的含量。葉文明[16]設計了一種肉蓯蓉滾筒式熱風干燥裝置，使肉蓯蓉在滾筒內旋轉過程中與熱風接觸，相比于普通的廂式干燥方法，其干燥均勻性有所改善。

2.4 氣體射流沖擊干燥法

氣體射流沖擊干燥技術是將具有一定壓力的加熱氣體，經一定形狀的噴嘴噴出，并直接沖擊物料表面的一種新型干燥方法。由于噴出的氣體具有較高的速度，且流體的流程短，氣體與物料表面之間產生非常薄的邊界層，因此，氣體射流沖擊干燥的對流換熱系數比一般熱風干燥要高出幾倍至幾十倍，節約能耗20%～30%。杜友等[17]采用氣體射流沖擊干燥法對鮮管花肉蓯蓉切片進行干燥，研究了風溫、風速和切片厚度對干燥肉蓯蓉飲片色澤和有效成分含量的影響，結果表明，鮮肉蓯蓉飲片的最佳干燥工藝為風溫70 ℃，風速12 m/s，肉蓯蓉切片厚度2 mm。該工藝干燥的肉蓯蓉飲片半乳糖醇含量較高，色澤呈淡黃色，有效提高了其商品價值。氣體射流沖擊干燥技術應用剛剛起步，未形成配套系列專用設備，生產成本高，有待于進一步研究和集成。

2.5 真空冷凍干燥法

真空冷凍干燥法是先將肉蓯蓉中的水分凍成冰晶，然后在較高真空度下將冰直接汽化除去。其干制品的品質要明顯優于自然干燥和熱風干燥，不僅會使肉蓯蓉中含有的熱敏性物質不發生變性或失活，且揮發性成分損失很少；干燥后的肉蓯蓉疏松多孔，呈海綿狀，加水后2～4 h 即可恢復原狀，體積幾乎不變[18]。因此，從營養物質的損失、有效成分保存和復原性考慮，真空冷凍干制法是一種很好的干制方式，干制后可獲得高質量的產品。但真空冷凍干制技術設備投資費用高，且生產能力有限。

3 小結

目前，肉蓯蓉漂燙及干燥技術多以自然晾干為主，該過程易導致苯乙醇苷損失，因此科學合理的加工方法對肉蓯蓉品質及功效的保證具有重要意義[19-22]。而各種加工方法對肉蓯蓉化學成分和藥效的影響研究還知之甚少，因此，還需進行跨學科綜合分析，進一步加強加工方法對化學或藥理的分析研究。

前期研究發現，真空蒸汽脈動燙漂技術和射流沖擊干燥法具有干燥時間短、產品有效成分含量高等優點，在工業中有良好的應用前景，但目前以上兩項技術的智能化水平還沒達到要求，解決這些不足之處，為新型燙漂技術及干燥技術的商業化推廣具有重要的意義。