上图:市售硫磺,点燃即可熏蒸药材
2、硫熏对外观的影响
通常,经硫磺熏制后中药材气味有改变,闻起来明显发酸。而且,经硫磺熏制的中药材色泽有所改变,那些白得异常,或是颜色特别鲜艳的中药材往往是经硫磺熏过的。以天麻为例,无硫天麻表面呈暗黄白色至淡黄棕色,气微味甘;而用硫磺熏制过的天麻表面呈白色,外观很是鲜亮,闻之刺鼻,口尝味酸。此外,正常的天麻应该是质硬而脆,能敲断且断面质脆,而经硫磺熏过的天麻由于含有大量水分,軔性十足,不易折断。
硫磺在燃烧过程中会与氧结合,产生二氧化硫,二氧化硫解离成亚硫酸,其反应方程式如下:
S+O2→SO2
SO2+H2O→H2SO3
亚硫酸在被氧化时,将着色物质还原,而呈现强烈的漂白作用。药材的褐变,多与氧化酶的活性有关,而亚硫酸是一种强还原剂,对氧化酶的活性有很强的抑制作用,防止酶促褐变,这有利于中药材的贮藏。褐变的另一原因是药材中的葡萄糖与氨基酸发生糖氨反应,反应产物为褐色。亚硫酸与葡萄糖能进行加成反应,其加成物不酮化,因此阻断了含羰基的化合物与氨基酸的缩合反应,进而防止了由糖氨反应所造成的非酶性褐变。
3、硫熏对中药成分的影响
硫磺经加热产生的 SO2是一种强还原剂,能与中药材中含酮基、羟基等成分发生化学反应,引起中药材中的化学成分转化,甚至生成新的化合物。
将近年来关于硫熏对中药材中非糖小分子影响的研究总结于表 1-1。硫熏不仅导致中药材中化学成分含量的变化,同时也影响药材中化学组成,导致某些活性成分的消失及产生新的硫熏衍生物。
很多中药材中含有较丰富的多糖类活性成分,例如枸杞多糖、茯苓多糖、党参多糖、天麻多糖、黄芪多糖等。硫熏过程中,中药材中多糖类成分与亚硫酸形成多糖硫酸酯,其转化机制如下图所示
4、常见的脱硫方式及脱硫剂
柠檬酸,小苏打,ClO2(二氧化氯)均为常见的三类脱硫剂,形态为白色结晶或粉末。
4.1.1 酸性脱硫剂
柠檬酸为代表,柠檬酸为食品添加剂,对人体几乎没有危害,其水溶液呈酸性,溶解于水中后,用于浸泡被硫磺熏蒸过的药材,能促进药材中的亚硫酸被溶解,因为亚硫酸类物质也有一定的溶解度。其实酸性物质都可以脱硫,白醋、盐酸等都可以的。
4.1.2 碱性脱硫剂
小苏打( 碳酸氢钠)为代表,其水溶液呈弱碱性,溶解于水中后,用于浸泡被硫磺熏蒸过的药材,也能促进药材中的亚硫酸被溶解,或使其转化为较易溶解的状态。其他弱碱性物质也可以脱硫。
4.1.3 氧化脱硫剂
以ClO2(二氧化氯)为代表,此类脱硫剂的原理是使用强氧化性将中药中SO2、亚硫酸及其对应的盐氧化为不可被检测的硫酸盐类,这个过程中常将中药材浸泡在脱硫剂溶液中。该物质常做消毒剂使用,用作脱硫剂时安全性未知。
5、正常的洗润、切制、干燥也可以脱硫
对于二氧化硫残留量超标不是太严重的药材,通过正常的清洗、浸泡、润制、切制和干燥,可以除去一部分硫磺残留,从而达到合格状态。因为二氧化硫为水溶性物质,清洗、浸泡过程中可以溶解一部分,干燥时的热处理过程也会使一部分二氧化硫逸出。
下图:60℃热处理党参饮片,对SO2残留量的影响
7、贮藏时间的影响
通过实验数据分析可知,硫磺熏制过的浙贝母、白术、延胡索、玄参 4 个代表品种的实验样品中的 SO2 残留量均随着样品贮藏时间的延长,SO2 残留量呈明显正相关减少。随着样品贮藏时间达到 5 个月后各个组别样品中的 SO2 残留量差异不大,贮藏时间达到 8 个月后均符合中国药典要求。因此,延长样品贮藏时间也可降低硫磺熏制过的药材中的 SO2 残留量[2]。
参考文献
[1]徐菲.硫熏及热处理脱硫对党参品质的影响[D].南京,南京林业大学,2019.06
[2]蒋士鹏,李冰岚,朱克,等.不同加工处理方法对中药 SO2残留在不同贮藏期内变化规律研究[J].中成药, 2012, 34(4): 769-771.
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