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Existing problems in storage and research progress in preservationof Dendrobium officinale

铁皮石斛贮藏过程中存在的问题及其保鲜技术研究进展



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 16 期 2013 年 8 月

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铁皮石斛贮藏过程中存在的问题及其保鲜技术研究进展
方长发,黄略略,黄森展,乔 方*
深圳职业技术学院应用化学与生物技术学院,广东 深圳 518055
摘 要:铁皮石斛营养丰富,其中含有丰富的多糖、生物碱等功效成分,具有抗肿瘤、抗衰老、增强机体免疫力等作用。正
因为铁皮石斛鲜品营养丰富,致使其在贮藏及运输过程中霉菌极易生长繁殖,且伴随有其他影响品质的理化性质变化。铁皮
石斛鲜品具有干制品不可取代的优势,但针对铁皮石斛的保鲜技术研究非常少,已经无法满足产业发展的需要。对铁皮石斛
鲜品贮藏过程中常见问题进行初步探讨,并对保鲜技术研究进展进行分析,阐释铁皮石斛保鲜研究的必要性。
关键词:铁皮石斛;霉菌;保鲜;贮藏;鲜品
中图分类号:R288 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2013)16- 2336 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.16.027
Existing problems in storage and research progress in preservation
of Dendrobium officinale
FANG Chang-fa, HUANG Lue-lue, HUANG Sen-zhan, QIAO Fang
School of Applied Chemistry and Biological Technology, Shenzhen Polytechnic, Shenzhen 518055, China
Key words: Dendrobium officinale Kimura et Migo; mould; preservation; storage; fresh product

铁皮石斛 Dendrobium officinale Kimura et
Migo,别名黑节草,为兰科石斛属多年附生草本植
物,具有益胃生津、滋阴清热的功效。成书于一千
多年前的道家医学经典《道藏》,将铁皮石斛列为“中
华九大仙草”之首,因其具有独特的药用价值和保
健功效,成为历代养生补品,素有“千金草”、“软
黄金”之称,以其植株制成的“枫斗”等产品,应
用价值极高。现代药理研究表明,铁皮石斛具有抗
肿瘤[1]、抗衰老、增强机体免疫力[2]、扩张血管及
抗血小板凝集等作用,因此在临床中被广泛应用。
铁皮石斛在我国云南、贵州、广东、广西、浙江、
四川等地均有分布,多生长于高温潮湿的热带、亚
热带高山峻岭、悬崖峭壁及岩石缝隙之间,是一种
生长缓慢、自身繁殖能力极低的兰科附生植物,且
十分娇嫩,遇强光、直射光或暴雨、雪冻即会死亡,
水分过多也会使其根部腐烂,甚至整株死亡。由于
铁皮石斛具有巨大的药用和保健价值,导致被长期
掠夺性采挖,致使野生资源严重枯竭。1987 年国务
院颁布《野生药材资源保护管理条例》已将铁皮石
斛列为重点保护野生珍稀药材品种[3],国家第一批
《中国珍稀濒危保护植物名录》也将其列入其中[4]。
如今对铁皮石斛的过度采挖已使其资源极度匮乏,
价格居高不下,由此使得铁皮石斛人工种植产业得
到发展。
1 铁皮石斛产业发展现状
近 10 年,随着传统中医药养生的复兴,铁皮石
斛养生热潮高涨,铁皮石斛产业迅速兴起,主要原
因有以下 3 点:(1)铁皮石斛药用功效确切,使用
人群较广;(2)铁皮石斛以饮片方式进入医院,可
医保报销,使医院用量大增;(3)铁皮石斛鲜品作
为保健食品得到越来越多人的青睐。铁皮石斛虽可
人工种植,但种植条件苛刻,鲜条产量也一直处于
供不应求的状态。
为满足我国药品和保健品市场对铁皮石斛的需
求,更好地保护和发展铁皮石斛野生资源,将铁皮
石斛野生变家种,开展良种繁育及栽培技术研究,
建立产业化种植基地,是目前研究的热点。早在
1994 年高立献等[5]首次报道了铁皮石斛无菌播种试

收稿日期:2013-04-26
基金项目:深圳职业技术学院青年创新项目(2213K3070019)
作者简介:方长发(1981—),男,助理研究员,硕士,研究方向为农产品加工及贮藏技术。Tel/Fax: (0755)26019091 E-mail: fcf1124@qq.com
*通信作者 乔 方 Tel: (0755)26019091 E-mail: szqiaofang@qq.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 16 期 2013 年 8 月

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管育苗实验研究,此后,对于铁皮石斛的组织培养
与栽培技术研究也越来越多[5-8],对其快速繁殖技术
也有了突破性的研究[9-13],移栽的成活率也有极大的
提高[10,14],这些研究为成功进行大规模的人工种植铁
皮石斛奠定扎实的基础。铁皮石斛的人工大规模种
植是在 1996 年第十届福建投资贸易洽谈会上,浙江
天皇野生植物实业公司宣布研究栽培成功并建立了
当时世界上唯一的铁皮石斛栽培生产基地,并推出
铁皮枫汁晶保健品[15]。2002 年浙江天皇药业有限公
司人工栽培的铁皮石斛达到 100.0 hm2,成为当时世
界上最大的铁皮石斛培育基地,而在 2004 年其铁皮
石斛培育基地面积达到 167.1 hm2[16]。广西省桂平市
宏森铁皮石斛种植有限公司 2006 年在广西桂平市西
山区建立了“西草园”铁皮石斛种植基地,截至 2011
年该基地面积达到 3.3 hm2。2011 年浙江省丽水市最
大规模铁皮石斛种植基地项目开工,总建设面积为
8.7 hm2。2011 年深圳市晟泰投资公司与广东光宇生
物公司签订合作项目 5 年投资 5 亿元种植铁皮石斛。
云南省作为铁皮石斛种植栽培的主要区域之一,铁
皮石斛的种植面积扩展较迅速,从 2010 年的 333.3~
400 hm2迅速发展到 2012 年的约 1 000 hm2。广东省
饶平县鼓励推广种植铁皮石斛,目前已建成以广东
永生源生物科技有限公司(永生源)为龙头的公司,
铁皮石斛种植生产基地建设成效显著,截至目前,
永生源建立的一期近 66.7 hm2符合国家 GAP 标准的
种植基地,年生产能力 3 000 多万株,但并不能满足
市场的需求,其二期约 133.3 hm2的种植基地正在建
设中,200 hm2种植基地的建成,将成为广东省乃至
全国最大的铁皮石斛集约化、高密度、标准化的种
植基地。广东永生源生物科技有限公司在建项目有
望在连续 3 年每年新增铁皮石斛鲜品 30 吨。
由此可见,近 10 年来虽然铁皮石斛产业迅速发
展,但产业规模不大,产品影响力不够,从全国角
度看,只能算是刚刚起步。
2 铁皮石斛鲜品优势
2.1 铁皮石斛鲜品营养丰富
多糖、生物碱、铁皮石斛素等是铁皮石斛的主
要功效成分,目前市场上铁皮石斛的加工品以铁皮
石斛枫斗为主,其加工过程大致需要经过整理、烘
焙、卷曲加箍及干燥 4 个工艺步骤,在整个加工环
节,涉及到烘培及干燥,这必定会对一些热敏性的
营养物质产生破坏,或降低其量。有研究表明,铁
皮石斛鲜品中总生物碱及还原糖的量高于干品,多
糖量二者未见明显差别;薄层色谱分析结果显示,
二者的水溶性成分薄层斑点有明显区别[17]。
2.2 中医对鲜品中药的推崇
从中药的发展史看,其临床应用有干药和鲜药,
虽然鲜药不及干药使用广泛,但是鲜药含有大量的
自然汁、丰富的天然活性物质,防治某些疾病,清
热养阴之力优于干药,具有干药不可及的独到作用。
中医用鲜药治病,已有数千年的历史[18],具有独特
的疗效,在《神农本草经》中就有鲤鱼胆、活蝓等
记载。以后的历代医家如张仲景、李时珍等都应用
鲜活药材治病。全国高等院校教科书《中药学》中
收载了多种可以鲜用的中药,如生姜、竹叶、马齿
苋、石斛、生地、蒲公英、地龙、葱白、芦根等[19]。
鲜中药独特的性味功能是不能用一般中药代替的。
中药鲜用是几千年来大量临床实践的经验总结,也
是中医的特色之一。
传统鲜药的应用是现采鲜用,虽然疗效独到,
但受到环境条件的限制,在应用时往往因为季节、
地区和没有保鲜手段等原因而放弃。鲜药的推广和
临床使用也因此受到影响。久而久之,鲜药治病之
法逐渐淡出了医药专业人士及大众的视线,鲜药在
中药的应用中难于发挥其应有作用。目前,大多数
的中药房以及医院很少备有鲜活药材。对此,许多
专家学者不断呼吁,鲜药应用亟需继承发展[18]。中
药的鲜用是古老而又新鲜的话题,有其开发前景及
价值,值得认真研究并加以发掘。
2.3 可避免假冒伪劣铁皮石斛产品
铁皮石斛具有较高的药用价值,由此铁皮石斛
的各种制品也广受欢迎。作为夏季进补的佳品,近
期铁皮石斛制品销量攀升。然而,目前市场上的铁
皮石斛制品存在产地不正宗、品质不纯正、有效成
分含量低等以次充好的现象。
以“铁皮枫斗”产品为例,其是由铁皮石斛经
干制加工而成,但受经济利益驱动,目前市场上出
现了不少以次充好的“铁皮枫斗”制品。据调查,部
分“铁皮枫斗”产品实际是紫皮、铜皮、硬脚铁皮、
水草、刚节、虫草等非铁皮石斛冒充。还有一些商
家,用岩珠等外形类似石斛的草药等仿制。生鲜的
石斛因为种类不同会有形状、色泽方面的差别,消
费者只要稍作了解就能够轻松分辨出是不是铁皮石
斛。不过,经过烘焙、卷曲等工序制作而成的“枫
斗”早已“面目全非”,其原料究竟是铁皮石斛还是
其他种类的石斛,单凭肉眼观察已无法分辨。专家
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也只能通过品尝,根据口感来判断石斛的品种。就
如何区分真假铁皮石斛产品,可从 3 方面进行鉴定:
产品所用铁皮石斛的原产地、种植环境以及生产质
量控制。但这对普通消费者来说很难对这 3 方面加
以鉴别,铁皮石斛加工成“枫斗”后只看外表已经
无法分辨出石斛的种类。
3 铁皮石斛贮藏过程中存在的问题
铁皮石斛采后仍然是一个活体,根据贮藏方法
不同,其在贮藏过程中会出现霉变、变味、失水等
问题。
3.1 霉菌的生长繁殖
由于铁皮石斛营养丰富,加上种植地区多为高
温潮湿的热带、亚热带,其组织破损处(两头)极
易引起霉菌繁殖,形成霉斑。霉菌菌丝会进一步生
长繁殖并逐渐由两头向中间扩散,最终使鲜品铁皮
石斛失去商品价值,甚至是食用价值。
3.2 乙醇味及酸味
利用真空包装袋密封包装的铁皮石斛鲜品,在
室温下经过一定时间的贮藏后,会产生微弱的酸
味及乙醇发酵味,且随着贮藏时间延长,酸味加
重。这可能与铁皮石斛的采后生理代谢及无氧呼
吸有关。
3.3 失重
同样贮藏温度(5 ℃)和湿度(70%)下,经
过包装后的铁皮石斛在贮藏 90 d 后失重率在 10%
左右,而未经过包装的铁皮石斛失重率则达到
54%。在低温及室内贮藏时二者差异不显著。此外,
风冷式冷库对未包装处理的铁皮石斛失重率的影
响更显著。
3.4 冷凝水
由于铁皮石斛的呼吸作用及蒸腾作用,包装环
境中容易凝聚水珠,经长期观察发现,与水珠接触
过的铁皮石斛更容易滋生霉菌及腐烂变质。
3.5 其他问题
铁皮石斛在贮藏一段时间后,失去原有的脆度
及多汁的口感,取而代之的是纤维化口感非常严重,
产生的原因可能与铁皮石斛的正常生理代谢及微生
物的生长繁殖有直接关系。
此外,无氧环境中,除会产生乙醇味及酸味外,
铁皮石斛还会出现变色现象,有氧环境且适当的相
对湿度环境下,则会出现出芽现象。
4 铁皮石斛保鲜方法研究
有报道,铁皮石斛随着种植年份的增加,其功
效成分如生物碱、多糖等的量会逐渐增加,但 2 年
生铁皮石斛与 3 年生铁皮石斛在各功效成分上无显
著差异[20],综合考虑种植成本及功效成分,种植户
及种植企业一般会选择种植 1~2 年进行采收。铁皮
石斛每年的春天萌发新芽,冬天可采收当年的新铁
皮石斛鲜条,采收期可从当年 11 月持续至来年 5
月份左右。若过了 5 月份,开花之后,仍未采收,药
效成分的量会持续下降,茎接近干枯,药用价值极
低。所以每年铁皮石斛鲜条的供给只有 6~7 个月,
影响了鲜铁皮石斛的销售,特别是在南方沿海经济
发达城市,进入 7 月份是铁皮石斛鲜品的消费旺季,
所以如果能在非采收季节供应足够的铁皮石斛鲜
品,无疑将对占领市场、提高企业经济效益起到举
足轻重的作用。
借鉴果蔬等农产品的成熟保鲜方法,目前已经成
功应用于中药鲜药保鲜的方法包括气调贮藏[21]、辐照
保鲜[22-23]、冷冻[17,24]或冷藏、密封冷藏、除氧[25]及真
空保鲜[26-29]、应用保鲜剂保鲜[30]等。但是中药品种
多,每个品种的来源不同、成分不同、理化性质不
同,其保鲜方法也大不相同。
铁皮石斛作为一种中药,相关研究报道基本上
以国内文献为主。国内对于石斛类中药常用的保鲜
方法主要有以下几种。
4.1 传统保藏法
中药鲜药的传统保藏法主要包括鲜条法和沙藏
法[31-32]。鲜条法是使用活体植株,强制预设通风道,
通风清水加湿,降低植株体的生理活性,可以使铁
皮石斛的保藏期延长至 1 个月左右。沙藏法即将活
体植株藏于沙堆中,随用随取,效果较好,保藏期
可在 1 个月以上。两种保藏方法都是鲜食中药材的
主要保藏方法,都是采用活体植株保藏,并结合一
定湿度和温度保藏,通过降低植株的生理活性以延
长保质期。其主要缺点在于两者都只适用于少量保
藏,保藏期限短,容易腐烂变质,且需要较大的保
藏空间,不适合现代化集约化生产。
4.2 冷藏法
冷藏法是目前应用最为广泛的方法,贮藏温度
在 0~5 ℃。有研究表明,将新鲜的中药采收后洗
净、按规格整理,用聚乙烯薄膜袋,按每袋 0.5~2 kg
的包装量封袋,放入冷冻柜内(0 ℃左右)保存,保
藏期限可以控制在 2~3 个月[31,33]。主要优势在于保
鲜时间较长,保存期质量稳定,清洁卫生,省时省
力等,特别适宜大、中或基层医院应用。
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4.3 速冻低温保鲜
袋装冷冻法是在冷藏保鲜法的基础上发展起来
的一种保鲜方法,主要区别在于冷藏温度。有研究
采用速冻保鲜结合聚乙烯袋装技术[34-35],对石斛分
别进行了保鲜方法的实验和保鲜前后的化学成分测
定和药效学比较。结果显示使用聚乙烯包装袋直接
封口,−30 ℃速冻,−18 ℃保藏,可以在保持基本
成分和药效的基础上,使石斛保鲜贮存期达 6 个月
至 1 年。郝近大[17]对生姜、地黄及石斛的速冻保鲜
方法研究取得新进展,可保持鲜药原有形态、药效
成分及药效,但对解冻后的产品品质变化未作报道。
从目前研究现状分析,最有效的保藏方式为速
冻保藏,但这一方法存在以下 2 个方面的缺点:(1)
解冻后的品质急剧下降,特别是铁皮石斛等石斛类
鲜品解冻后,表皮色泽变暗,脆度降低,冷冻伤害
严重,且在常温下极易发生霉变、腐败等现象;(2)
速冻保藏的铁皮石斛对其销售和运输都提出较高的
要求。
5 结语
铁皮石斛保鲜技术研究的必要性体现在以下几
个方面:(1)研究铁皮石斛有效的保鲜技术,可延
长鲜品的保存期,如能将保鲜期延长 6 个月,则可
为市场全年提供鲜品铁皮石斛。此外,在采收旺季,
特别是南方高温、高湿天气居多,储存不当,就会
引起铁皮石斛大量霉变、腐烂,这对于名贵的铁皮
石斛来说是一种巨大的损失,现有的保鲜方法还不
能完全解决保鲜中存在的所有问题,所以,行之有
效的保鲜技术的研究对减少铁皮石斛损失具有重大
的意义。(2)在当今食品安全问题频发的年代,人
们越来越追求自然的、未经加工的产品,铁皮石斛
鲜品完全符合现代人的饮食和消费习惯,铁皮石斛
鲜品消费市场潜力巨大。(3)近几年,铁皮石斛种
植企业的增多、种植规模不断扩大以及种植技术水
平的提高使得铁皮石斛的产量年年攀升,在这个新
兴市场,企业也需要时间来开拓市场,铁皮石斛的保
鲜技术可以给企业消化库存提供宝贵的时间。(4)由
于每一味药材的形态、有效成分和药效作用都有自身
的特点,必须有针对性地开展保鲜技术研究工作。
解决铁皮石斛的保鲜问题应该综合考虑采收、
前处理、包装、保藏条件及安全等因素,使得铁皮
石斛能够尽量保持原有的药效、色泽、脆度及水分
含量。
此外,随着食品工业、制药工业所使用的先进
的保鲜、提取、分离、干燥等技术运用到中药鲜药
制剂的生产中,鲜药制剂也将是保证鲜药药效的一
种有效方法,也可满足部分鲜药保鲜需求。
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