CN104542912A - 一种铁皮石斛真空干燥冷冻加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁皮石斛真空干燥冷冻加工方法。本发明通过独特的剥鞘和均匀划口的处理方式，既能较好干燥，以保持饱满度和色泽；又能使茎条较长，从而可以通过连片的节间纹路等鉴别真伪（已有报道的冻干都是短茎条）。本发明通过真空冷冻的铁皮石斛不仅最大程度保留了铁皮石斛本身的有效成分，而且更易于保存，无论在色泽、饱满度都优于其它干燥方式。此处理方式最大程度的保证石斛茎秆保持原有的形态，保存有效成分；且外表成黄金色。

Description

一种铁皮石斛真空干燥冷冻加工方法

技术领域

本发明涉及一种铁皮石斛真空干燥冷冻加工方法。

背景技术

铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura Migo)又名黑节草，兰科多年生附生草本植物。较喜温暖湿润气候，不耐寒，在我国主要分布于云南、广西、浙江、湖南、贵州等地。

其植物学特征为：茎直立，圆柱形，多节，不分枝；叶二列，长圆状披针形，先端钝多钩转，抱茎鞘边缘和中肋呈淡紫色，具紫斑；总状花序，具2-3朵花，花序柄长5-10毫米，花序轴长2-4厘米回折状弯曲。

铁皮石斛具有较高的药用价值，道家医学经典《道藏》将其列为“中华九大仙草”之首，在民间有“救命仙草”的美誉。秦汉时期的《神农本草经》就评价其“主伤中、除痹、下气、补五脏虚劳累瘦、强阴、久服厚肠胃”；明朝医学家李时珍在《本草纲目》记载铁皮石斛“强阴益精，厚肠胃，补内绝不足，平胃气，长肌肉，益智除惊，轻身延年”。现代医学研究表明，铁皮石斛具有养胃生津、增强免疫力、抗衰老、抗肿瘤和降血糖等多种作用。2010 年版《中华人民共和国药典》记载铁皮石斛用于胃阴不足、骨蒸劳热等功效，并将铁皮石斛从石斛类药材中划出，单独收载。

目前，国内已有数十种以石斛为原料和配伍的中成药产品，如石斛夜光丸、石斛片、金嗓子喉片、脉络宁口服液、脉络宁注射液、养阴口香液等。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种铁皮石斛真空干燥冷冻加工方法。

本发明一种铁皮石斛真空干燥冷冻加工方法，其特征在于加工步骤如下：

1）铁皮石斛鲜条采集

在采集前三个月停止农药和肥料的使用，选取一年生新鲜铁皮石斛进行采集，此时段采集到的铁皮石斛鲜条的茎长和节长适中，口感也较佳；

清洗：由于铁皮石斛在种植过程中有肥料、农药、灰尘等不适宜直接食用的物质，将采集好的新鲜铁皮石斛去叶，先用清水冲洗一遍除去铁皮石斛上的杂质，再将其用清水泡洗30分钟，最后用清水再冲洗一遍，于阴凉处晾干表面水分；

预处理工具

a.将晾除表面水分的铁皮石斛茎置入无菌操作台进行预处理;

b. 准备工具：镊子、刀片、不锈钢盘;

c. 消毒用品：手套、口罩、防尘服、防尘帽、酒精;

2）除鞘：

先对铁皮石斛茎条用清水浸泡数分钟，使叶鞘易剥离；

左手握住手术刀，右手用消毒后的镊子固定石斛茎条，从茎顶部慢慢将鞘剥离；

过程中不要刮破叶鞘下的光滑表皮，因为铁皮石斛冻干后的金黄色是表皮所形成，且表皮损伤后冻干的石斛茎秆内部的结构较为松散，加工、包装、运输等过程容易散落损耗；

3）划口

对铁皮石斛叶鞘处理后，以每个铁皮石斛茎节为单元，用解剖刀先穿透其中一个铁皮石斛茎节，沿垂直于横断面方向（或沿铁皮石斛茎条的条纹生长方向）则纵向方向划开2-3次，需保持铁皮石斛茎节形状，每个铁皮石斛茎节的每条纵向划开线之间的夹角保持在60-90度，则两条划开线之间呈十字状，三条划开线之间夹角为60度，整根铁皮石斛具有多个茎节，每个茎节都需从纵向方向划开2-3次；

4）切段

将划口处理好的整根铁皮石斛茎秆切段为长度固定为10-11cm，既使茎条较完整，又让消费者能通过茎条外观鉴别铁皮石斛真伪；

5）真空干燥和冷冻处理：将步骤（4）划口处理好的10cm的铁皮石斛进行真空设备内，分别进行干燥处理和冷冻处理，包装出厂。

所述的真空干燥为两级：

1）初级冻干（升华）的条件设定：压力79pa、温度55℃、时间9h；

2）、次级冻干（解析）的条件设定：压力79pa、温度25℃(室温)、时间2h。

所述冷冻处理条件是：冷冻温度设定为-31℃～-40℃，冷冻时间为4-5h。

所述除鞘步骤（2）中，在茎尖部位的节段较嫩，对干燥影响较小，可以适当保留一到两节不剥离叶鞘。

本发明铁皮石斛在真空冷冻干燥过程是在低温、低压下进行，原料中的水分是由固态直接升华为汽态，相对于其他干燥方式而言，具有以下优点：（1）干燥彻底，产品含水量低，通过冻干技术可以把物料中90%以上的水分去除，较其他干燥方式的除水率为高；（2）适用于热敏性物料的脱水干燥，由于干燥过程是在低温且基本隔绝空气的条件下进行，因此能有效地抑制热敏性物质发生生物、化学或物理变化，从而较好地保存和保持原料中的活性物质及原料色泽。（3）由于物料的干燥过程在冻结状态下完成，与其他干燥方法相比，物料的物理结构和分子结构变化极小，其组织结构和外观形态被较好地保存；（4）由于在真空冷冻干燥过程中，物料中的水分是由固态冰晶直接转化为水汽，所以不存在产品表面硬化问题，产品内部形成多孔的海绵状，因而具有优异的复水性，可在短时间内恢复干燥前的状态；（5）经干燥的产品十分稳定，便于长时间贮存。

附图说明

图1为水的相图。

图2为本发明除鞘步骤之一。

图3为本发明除鞘步骤之二。

图4为本发明在茎尖部位的节段较嫩，对干燥影响较小，可以适当保留一到两节不剥离叶鞘。

图5为本发明划口步骤中的第一刀状态。

图6为本发明划口步骤的第二刀状态。

图7为将铁皮石斛的茎秆切断为长度固定为10cm。

图8为几种不同冻干处理方式铁皮石斛茎条比较图。

图9为本发明真空冷冻干燥的铁皮石斛的实物图。

具体实施方式：

加工步骤

1、铁皮石斛鲜条采集

在采集前三个月停止农药和肥料的使用，选取一年生新鲜铁皮石斛进行采集，此时段采集到的铁皮石斛鲜条的茎长和节长适中，口感也较佳。

2、清洗

由于铁皮石斛在种植过程中有肥料、农药、灰尘等不适宜直接食用的物质，将采集好的新鲜铁皮石斛去叶，先用清水冲洗一遍除去铁皮石斛上的杂质，再将其用清水泡洗30分钟，最后用清水再冲洗一遍，于阴凉处晾干表面水分。

3、预处理

3.1 工具

（1） 将晾除表面水分的铁皮石斛茎置入无菌操作台进行预处理。

（2） 准备工具：镊子、刀片、不锈钢盘等。

（3） 消毒用品：手套、口罩、防尘服、防尘帽、酒精等。

3.2 除鞘

（1）除鞘目的：铁皮石斛鲜条表面的叶鞘有效成分较少，且会对真空冷冻干燥有以下方面影响：叶鞘在干燥之后成灰白色，影响外观色泽；叶鞘包裹在石斛茎条上，使得冻干过程中铁皮石斛茎秆的水分不易升华气化散失，会延长干燥时间从而增加成本；水分不易气化散失，也会导致干燥过程容易出现液化阶段，从而使茎条在失水时会发生形状变化，失去了真空冷冻干燥保持材料形状的优点。

（2）除鞘方法：先对铁皮石斛茎条用清水浸泡数分钟，使叶鞘易剥离（图2）；左手握住手术刀，右手用消毒后的镊子固定石斛茎条，从茎顶部慢慢将鞘剥离（图3）；过程中不要刮破叶鞘下的光滑表皮，因为铁皮石斛冻干后的金黄色是表皮所形成，且表皮损伤后冻干的石斛茎秆内部的结构较为松散，加工、包装、运输等过程容易散落损耗；在茎尖部位的节段较嫩，对干燥影响较小，可以适当保留一到两节不剥离叶鞘（图4）。

3.3 划口

（1）划口目的：茎条表皮会妨碍内部水分散失，若不进行划口处理，铁皮石斛不仅需要更长时间预冻达到共晶点，还会影响真空干燥速度，进而导致干燥过程中出现液化阶段，而使加工后的鲜条形状不饱满，茎干扁，色泽不光亮，影响“黄金条”的外观。

（2）划口方法（图5、图6）：对铁皮石斛叶鞘处理后，以每个茎节为单元，用解剖刀穿透铁皮石斛茎条，沿垂直于横断面（或沿条纹方向）方面纵划2-3次，每次纵划之间保持60-90度的夹角，以此实现较长茎条情况下，依然可以较好干燥，从而保持饱满度和色泽的目的。

3.4 切段

切断目的：将铁皮石斛的茎秆长度固定为10cm（图7），既不过长，以便于包装；又使茎条较完整，便于消费者通过茎条外观鉴别石斛真伪。

3.5 石斛茎条几种不同冻干处理方式的比较

对石斛茎条进行不同冻干处理，所得到的石斛冻干条差异较大（图8、表一）。

从左至右分别代表：a剥鞘未划口；b未剥鞘；c茎秆表皮损伤；d划口不均匀；e按本发明标准处理：划口均匀。

表一

多种处理方式的对比结果表明，剥鞘均匀划口的方式在色、形和产品特性上都是最好的，冻干成品不仅色泽表现为“黄金色”，而且形态饱满。

本发明通过独特的剥鞘和均匀的划口处理方式，独特的剥鞘和均匀划口的处理方式，既能较好干燥，以保持饱满度和色泽；又能使茎条较长，从而可以通过连片的节间纹路等鉴别真伪（已有报道的冻干都是短茎条）。首次报道了铁皮石斛共晶点，利于指导石斛冻干生产中的低温操作。

本发明真空干燥冷冻技术原理：由物理学可知，水有三相，O点为三相共点（图1），根据压力减小、沸点下降的原理，只要压力在三相点压力之下（图中压力为 646.5Pa以下，温度0℃以下），物料中的水分则可不经过液相而直接升华为水汽。根据这个原理，就可以先将新鲜含水物料冻结至冰点之下，使物料中的水分凝结成固态冰，然后在适当的真空及温度环境下，将冰直接转化为水蒸汽而除去，再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸汽冷凝，从而使物料得以干燥。

真空干燥：使用仪器为：美国MILLROCKLD85

1、初级冻干（升华）的条件设定：压力79pa、温度55℃、时间9h。

2、次级冻干（解析）的条件设定：压力79pa、温度25℃(室温)、时间2h。

冷冻因素：铁皮石斛的冷冻处理对干燥过程影响较大，若冷冻温度过低，会增加能耗和设备成本；若温度过高，则不能保证物料完全冻结为冰晶，从而影响产品质量。为了在较低成本的情况下实现较好的冷冻效果，我们对铁皮石斛共晶点（铁皮石斛中的水分全部冻结时的温度）进行了研究和检测，结果表明其共晶点为-31℃。在冷冻过程中，一般情况下预冻温度要低于共晶点，因此我们将预冻温度设定为-31℃到-40℃，冷冻时间为4-5h。最佳预冻温度设定为-40℃，冷冻时间为4h。

本发明还通过真空干燥冷冻的铁皮石斛不仅最大程度保留了铁皮石斛本身有效成分，且更易于保存，无论在色泽、饱满度都优于其它干燥方式，此处理方式最大程度的保证石斛茎秆保持原有的形态，保存有效成分；且外表成黄金色。俗称“黄金条”。

产品特性

1、色泽：冻干后的铁皮石斛鲜条呈鲜亮的黄金色。

2、形态：冻干后的铁皮石斛鲜条形态饱满，茎条较长。

3、折干率：冻干后重量/鲜重为8%。

Claims (4)

1.一种铁皮石斛真空干燥冷冻加工方法，其特征在于加工步骤如下：

1）铁皮石斛鲜条采集

在采集前三个月停止农药和肥料的使用，选取一年生新鲜铁皮石斛进行采集，此时段采集到的铁皮石斛鲜条的茎长和节长适中，口感也较佳；

清洗：由于铁皮石斛在种植过程中有肥料、农药、灰尘等不适宜直接食用的物质，将采集好的新鲜铁皮石斛去叶，先用清水冲洗一遍除去铁皮石斛上的杂质，再将其用清水泡洗30分钟，最后用清水再冲洗一遍，于阴凉处晾干表面水分；

预处理工具

a.将晾除表面水分的铁皮石斛茎置入无菌操作台进行预处理;

b. 准备工具：镊子、刀片、不锈钢盘;

c. 消毒用品：手套、口罩、防尘服、防尘帽、酒精;

2）除鞘：

先对铁皮石斛茎条用清水浸泡数分钟，使叶鞘易剥离；

左手握住手术刀，右手用消毒后的镊子固定石斛茎条，从茎顶部慢慢将鞘剥离；

过程中不要刮破叶鞘下的光滑表皮，因为铁皮石斛冻干后的金黄色是表皮所形成，且表皮损伤后冻干的石斛茎秆内部的结构较为松散，加工、包装、运输等过程容易散落损耗；

3）划口

对铁皮石斛叶鞘处理后，以每个铁皮石斛茎节为单元，用解剖刀先穿透其中一个铁皮石斛茎节，沿垂直于横断面方向（或沿铁皮石斛茎条的条纹生长方向）则纵向方向划开2-3次，需保持铁皮石斛茎节形状，每个铁皮石斛茎节的每条纵向划开线之间的夹角保持在60-90度，则两条划开线之间呈十字状，三条划开线之间夹角为60度，整根铁皮石斛具有多个茎节，每个茎节都需从纵向方向划开2-3次；

4）切段

将划口处理好的整根铁皮石斛茎秆切段为长度固定为10-11cm，既使茎条较完整，又让消费者能通过茎条外观鉴别铁皮石斛真伪；

5）真空干燥和冷冻处理：将步骤（4）划口处理好的10cm的铁皮石斛进行真空设备内，分别进行干燥处理和冷冻处理，包装出厂。

2.根据权利要求1所述的一种铁皮石斛真空干燥冷冻加工方法，其特征在于所述的真空干燥为两级：

1）初级冻干（升华）的条件设定：压力79pa、温度55℃、时间9h；

2）、次级冻干（解析）的条件设定：压力79pa、温度25℃(室温)、时间2h。

3.根据权利要求1所述的一种铁皮石斛真空干燥冷冻加工方法，其特征在于所述冷冻处理条件是：冷冻温度设定为-31℃～-40℃，冷冻时间为4-5h。

4.根据权利要求1所述的一种铁皮石斛真空干燥冷冻加工方法，其特征在于所述除鞘步骤（2）中，在茎尖部位的节段较嫩，对干燥影响较小，可以适当保留一到两节不剥离叶鞘。