自然植物凍干是一種利用真空冷凍干燥技術(shù)對自然植物進行脫水處理的方法。大多數(shù)植物都可通過凍干的方法進行保存，可有助于防止酶分解和微生物發(fā)育，同時保留干燥樣品的有益特性。

原理為先將含有水分的自然植物在低溫下冷凍成固體，使植物細胞內(nèi)的水分凍結(jié)成冰晶，然后在高真空環(huán)境下，讓冰晶直接升華為水蒸氣，從而實現(xiàn)植物的脫水干燥，整個過程中植物物質(zhì)本身保持凍結(jié)時的形狀，干燥后體積不變。

竹葉提取物在食品和制藥工業(yè)中的營養(yǎng)和治療潛力已引起關(guān)注。從生物學上講，竹葉富含多酚、類黃酮和其他次生植物代謝物。這些植物還廣泛用于傳統(tǒng)亞洲醫(yī)學中，用于治療動脈硬化、心血管疾病、高血壓、某些癌癥、水腫、腹瀉、嘔吐、極度口渴，并改善食物的味道和顏色。此外，竹子是天然抗氧化劑，有可能用作食用油、魚類和肉制品中的新型食品添加劑。

酚類和類黃酮成分是草藥的有些功能成分。干燥草藥植物可以抑制細菌生長，提高樣品質(zhì)量，并防止其化學成分氧化。因此，所采用的干燥技術(shù)可以極大地影響植物的植物化學和抗氧化劑含量的降解。在這方面，毒性研究應與抗氧化活性同時進行，以確保它們作為功能性食品材料的安全使用。然而，這些方法對竹葉質(zhì)量的影響尚未得到深入探討。研究通過評估 5 種不同干燥方法（陽光、陰涼、微波、烤箱和冷凍干燥）對不同竹種植物化學含量和抗氧化活性的影響，調(diào)查了竹葉并優(yōu)化了其適當?shù)母稍镞^程。

不同干燥方式下竹葉茶的外觀樣品按照下面的方式處理。經(jīng)過各種制造過程的葉子的形態(tài)如圖1所示。凍干 （FD） 葉子呈亮綠色且扁平，通常保持其原始形狀（圖 1A）。熱風干燥 （D） 葉子是棕色/綠色和扁平的，并且通常保持其形狀（圖 1B）。干燥前滾動 （RD） 葉子是棕色的，并形成細條（圖 1C）。蒸后干 （SD） 和蒸蒸后搟干 （SRD） 葉子顏色較深（圖 1D，E）。未觀察到明顯的形態(tài)學差異與干燥溫度 （60、80 或 100 °C） 的函數(shù)關(guān)系。將葉子在熱水（約 85 °C）中浸泡 30 分鐘，最多 4 次沖泡成茶。對茶葉的外觀進行了評估。圖 1F 的上行顯示了在 100 °C 下熱風干燥的葉子中的茶葉;下行顯示用在 100 °C 下卷制和干燥的葉子制成的茶。與使用熱風干燥葉子制成的茶相比，卷起的葉子可以產(chǎn)生更理想的茶，具有淡金色的外觀。

圖一

（A）冷凍干燥，（B） 80℃熱風干燥，（C） 80℃干燥前滾動，（D） 80℃干燥前蒸煮，以及（E） 80℃干燥前蒸煮和炒制。  

鷓鴣茶是大戟科馬洛圖斯屬的常綠灌木，主要分布在中國海南省、廣東省。鷓鴣茶也是海南省具有很強藥用價值的茶飲料替代品。在鷓鴣茶中已鑒定出許多生物活性成分，包括萜烯、酚類和類黃酮，具有抗糖尿病、抗氧化、抗肥胖、抗菌和抗炎特性。

以前，鷓鴣茶的傳統(tǒng)干燥方法是室內(nèi)陰影干燥（ID）和室外陽光干燥（OD），這些方法非常耗時，并且使茶葉容易受到環(huán)境因素的影響。然而，如今，有許多替代方法可以干燥茶葉。例如，茶葉的兩種現(xiàn)代干燥方法是低溫冷凍干燥技術(shù)（LTD）和熱風干燥技術(shù)（HAD）。農(nóng)產(chǎn)品的HAD因其簡單和低成本而成為熱門的保存方法之一。此外，既往研究發(fā)現(xiàn)，熱風干茶的多酚含量、揮發(fā)性化合物含量和抗氧化能力均高于戶外曬干茶。LTD 是一種可以使產(chǎn)品從其原始狀態(tài)發(fā)生很小的變化的干燥技術(shù)。

本研究采用傳統(tǒng)的ID和OD干燥技術(shù)以及目前新興的HAD和LTD干燥技術(shù)處理鷓鴣茶樣品。結(jié)果表明，OD和HAD處理有利于保留其產(chǎn)品的紅色，而ID和LTD處理更有利于保留綠色。

                                                  不同干燥方式下鷓鴣茶的外觀

相對于室外陽光干燥（OD）和室內(nèi)陰涼干燥（ID）處理的茶葉，熱風干燥（HAD）和LTD 處理的茶的外觀葉片卷曲較少，它們的亮度值明顯高于OD和ID處理的茶，HAD和LTD處理導致顏色更亮。此外，HAD和LTD處理的茶之間也存在顯著差異；HAD處理茶的黃綠色值顯著高于LTD處理茶，但紅綠色值顯著低于LTD處理茶，因此HAD處理更好地保留了鷓鴣茶的黃色外觀，而LTD處理導致更好地保留了鷓鴣茶的紅色外觀。

在緩慢干燥過程中，由于脫水不均勻，葉片中的細胞會收縮，因此干燥的葉子會卷曲，而HAD處理的葉子由于干燥溫度高，水分消散速度快，葉片卷曲較少。LTD處理茶葉卷曲較少的原因是，在冷凍干燥過程中，固體水以最小的體積變化保護了產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)和形狀。茶葉干燥過程中溫度升高會導致茶黃素、茶素、茶紅素和茶褐素升高，這些物質(zhì)中的大多數(shù)呈黃色，因此在較高溫度下干燥的大多數(shù)鷓鴣茶樣品呈黃色和黃褐色。較低的溫度可以更好地保留樣品的原始顏色，從而達到更好的保存效果。

富睿捷凍干實驗室

實驗樣本：山桐子果實

實驗目的：去除所有水分，保持樣品結(jié)構(gòu)完整，便于保存。

實驗設(shè)備：真空冷凍干燥機Mercury180M

實驗過程：

1.打開凍干機預冷，設(shè)置好凍干程序包括預凍和升華程序。

2.樣品進行前處理，山桐子果實需要提前碾壓使其內(nèi)部裂開，使其充分干燥。將樣品分裝到合適的容器內(nèi)，放置于隔板上。

3.啟動設(shè)置好的凍干程序。凍干工藝：預凍-80℃，持續(xù)時間8h。升華程序-40℃～20℃，持續(xù)時間32h。

4.程序結(jié)束后，釋壓取出凍干好的樣品，儲存或者進行后續(xù)實驗。

實驗結(jié)果：

達到預期效果，凍干前 預凍 凍干后對比圖如下：