西北农林科技大学:采用热泵干燥金银花,其绿原酸含量为药典规定标准的两倍
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金银花既可入药又可食用,具有消肿解毒、抗菌、解毒止泻以及降血脂等功效。金银花能够增强白细胞的吞噬能力、提高机体免疫力,尤其是其花中所含的“绿原酸”具有显著的生物活性,进入人体后可促进新陈代谢、调节机体功能,并有助于提升机体免疫力。
烘干是影响金银花产品品质的重要环节,传统金银花烘干多采用自然晾晒或燃煤烘干,易导致金银花变黑、有效成分大量流失、品质下降。在食品烘干技术持续优化、碳减排与环保要求下,使用新型智能化绿色烘干设备是大势所趋。
2015年版《中国药典》规定,金银花的主要活性成分绿原酸的含量按干燥品计算不得低于1.5%。金银花的药用功效取决于其经最终干燥后主要活性成分——绿原酸的含量;而活性成分的含量直接决定了产品的价值,进而影响干燥工艺的经济效益。
国家标准《金银花空气源热泵干燥通用技术要求》(GB/T 39363—2020)的主要起草人——西北农林科技大学刘广哲教授团队,通过实验验证:采用三段式干燥工艺(45℃—50℃—55℃)对金银花进行空气源热泵干燥,其绿原酸含量高于农户合作社生产的金银花;经温度梯度干燥后,金银花的绿原酸含量可达3.04%,这一数值是《中国药典》规定的1.5%标准的两倍,从而有效保障了金银花中绿原酸含量的最低损失。
表1 恒温干燥与三段式温度干燥下金银花中绿原酸含量的比较

注:空气源热泵试验点位于陕西省富平县,周边设有金银花种植基地。我们特地从该金银花生产基地选取了采用自然晾晒与机械烘干两种干燥工艺的农户合作社所产金银花样品,以检测并比较其绿原酸含量。
此外,水分是金银花采收后干燥过程中的重要质量指标。一方面,它直接关系到干燥后的贮藏品质;另一方面,水分含量还会影响金银花中的有效成分。《中国药典》2010—2015年版明确规定,干燥后的金银花含水量不得超过12%。
刘广哲教授通过研究还发现,在目标含水率不超过12%的条件下,采用空气源热泵干燥金银花(干燥温度为55℃)可显著缩短干燥时间,整个干燥过程仅需11.5至12.5小时,大幅节约电能,并具有明显的经济效益。
表2 在55℃恒温条件下金银花含水率随干燥时间的变化
图1 55℃条件下金银花含水量的变化趋势
空气能热泵干燥设备采用热风循环作为热源,具有节能环保、高效优质、安全智能以及精准控温等优势,有利于确保金银花的色泽、香气与品质。
金银花作为名贵中药材,市场需求一直较高且稳定,金银花产业也已成为河北、河南、山东、贵州等地的经济增长支柱产业,空气源热泵烘干技术与设备将提高金银花加工品质与效率,为农户带来可观的经济价值,实践证明,热泵烘干是金银花烘干的最佳方式。