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13087390911
一、项目名称:
湖南特色中药材采收及产地初加工技术与应用
二、提名意见:
农产品加工是农产品质量和安全保障的重要环节,中药材是特色农产品,中药材的品质保障取决于种质遗传背景、生态环境和生产管理三个方面,生产管理主要有种植和采收及产地初加工两个环节,中药材的生产目前关注种植技术比较多,而忽视了鲜药材的采收及产地初加工环节的重要性。中药材采收与产地初加工技术及设备是中药材质量和安全保障、大宗中药材集散地形成和中药材品质溯源的重要保障。
我校曾建国老师团队针对湖南中药材采收及产地加工技术中存在的诸多问题,开展了结合中药材中次生代谢累积规律的表征和生物产量的测定确立了中药材的采收期;成功改进了山银花、百合和黄花菜等系列中药材基于“保质和安全”的产地初加工技术;制定了山银花、百合和白芍等十几个中药材品种的采收与产地初加工技术规范;开发研制了3套产地初加工设备并应用于中药材产地初加工生产中。保障了中药材品质,提高了企业与行业经济效益,成果整体达到同类研究国内水平。
该成果获授权国家发明专利2项、实用新型专利3项;编制百合等中药材采收与产地初加工技术团体标准及规范12个;发表学术论文17篇;将百合、黄花菜和山银花等3条初加工生产线在湖南宝庆农产品进出口有限公司等多家企业进行示范应用。
该项目大力推动了湖南省中药材产业的发展,带来了很好的经济效益和社会效益。
同意提名该项目为湖南省科技进步奖一等奖。
三、项目简介:
该项目属于农业技术研究领域。项目成果涉及当前特色农产品中药材的采收及产地初加工技术与设备技术领域,与中药领域密切相关。目前药食同源资源植物和中药材采收及产地初加工环节存在标准规范不完善、加工工艺粗放、先进加工设备缺乏等问题,导致资源植物(园艺及中药资源植物)产品品质下降、安全得不到保障和溯源困难。该项目成功开发了山银花、百合和黄花菜等湖南特色中药材系列“保质、安全”的采收及产地初加工技术,并编制了技术规范,研制了系列中药材产地初加工干燥设备,并应用于山银花、百合、黄花菜等湖南特色中药材生产中,保障了其品质,提高了企业经济效益,为湖南大宗中药材品牌培育、集散地的形成和品质溯源提供了基础,具有很好的社会效益。该成果主要创新和应用如下:
(1)技术创新:项目完成单位创新性提出运用植物代谢组学理论指导中药材采收及产地初加工的思路。采用高效液相色谱等现代分析方法,针对山银花、厚朴、博落回和香薷等湖南特色中药材及药用植物在生长期内目标成分(多成分、多指标)代谢积累规律和药用部位生物量建立综合质量评价体系,确定采收期。针对山银花、百合、黄花菜等湖南特色中药材,开发了系列基于目标成分的保留、无熏硫和焦亚硫酸钠添加的规模化和机械化产地初加工关键技术,有效提升了山银花、百合、黄花菜等药材的品质和加工效能,解决了传统初加工工艺中山银花、百合和黄花菜二氧化硫超标的问题,保障了其品质和产品安全,提升了百合、山银花、黄花菜等药材产品在国内外市场的竞争力。
(2)设备创新:基于山银花、百合、黄花菜等湖南特色中药材“保质、无硫”产地初加工工艺,成功研发了系列适用于湖南特色花类药材(山银花和黄花菜等)的低温杀菌干燥设备和适用于湖南特色根茎类药材(百合、玉竹和白芍等)集清洗、杀青、冷却护色、烘干的集成机械化设备。将研发设备应用于百合、山银花、黄花菜等湖南特色中药材产地初加工生产中,实现了百合、山银花、黄花菜等湖南特色药材的规模化、机械化生产,为百合、山银花、黄花菜等湖南特色中药材的集散地的形成打下了基础。
(3)标准创新:本项目制定了《中药材采收及产地初加工技术规范通则》中国中药协会团体标准,填补了国内空白;制定了龙牙百合、山银花和枳壳等10个湖南特色中药材采收与产地初加工技术规范地方标准或团体标准,为中药材的采收与产地初加工提供了技术依据,为中药材质量标准的制定打下了基础。
通过该项目实施:(1)获得龙牙百合、山银花、玉竹和枳壳等12个湖南特色中药材品种的采收与产地初加工技术规范;(2)建设了龙牙百合、卷丹百合、山银花、玉竹等湖南道地药材品种的产地初加工基地;(3)实现百合、山银花、黄花菜、湘莲、枳壳、博落回等品种产地初加工新增销售额493251.47万元,创造利润73975.69万元;(4)申请发明专利8个,获得授权专利5项,发表相关论文17篇。
四、客观评价:
该项目基于鲜药材采收及产地初加工技术与应用研究,取得了一系列的研究成果,具有很好的创新性,项目共授权专利3项,在国家核心期刊上发表学术论文10余篇。
项目研究成果经过了湖南省农学会组织的湖南省科学技术成果评价会,专家组通过材料审定、会议质询,认为该项目成果针对目前湖南特色中药材采收与产地初加工环节中,因标准规范不完善、加工工艺粗放、缺乏先进加工设备导致中药材品质下降,提出了中药材初加工的整体思路。通过中药材中次生代谢累积规律的表征确立了中药材的采收期;成功改进了山银花、百合和黄花菜等系列中药材基于“保质和安全”的产地初加工技术;制定了山银花、百合和白芍等十几个中药材品种的采收与产地初加工技术规范;开发研制了3套产地初加工设备并应用于中药材产地初加工生产中。保障了中药材品质,提高了企业与行业经济效益,成果整体达到同类研究国内水平。(附件FJ5.3,附件FJ5.4,附件FJ5.5)
该项目成果中黄花菜的加工方法通过了湖南省食品科学技术学会组织的湖南省科学技术成果评价会,专家组认为“一种黄花菜加工方法”采用两次杀青、一次强力冷却、三次翻转、三次烘干和一次回潮的工艺与传统黄花菜的加工方法相比具有杀青时间短,既能有效的迅速破坏花蕾内酶的活性,防止褐变,减少营养物质的损失,使花蕾组织中的蛋白质胶体凝固,细胞质壁分离,组织透性增强,利于干燥,又能保持黄花菜原有的浅黄浅绿色泽,具有脆嫩可口的特性,且尽可能多的保留了黄花菜内含的对人体有益的活性物质;同时有效的防止黄花菜花蕾的开口,且便于黄花菜的定型,有利于高等级菜出率的提高,进而提高了黄花菜的品质,该技术成果总体达到了国内水平。(附件FJ5.1)
一种低温杀菌干燥装置,该设备用于金银花(山银花)的干燥,具有保持金银花在干燥过程中不变色、不变形的特点,采用低温干燥方式,能限度保留中金银花(山银花)中绿原酸、灰毡毛忍冬皂苷乙和川续断皂苷乙的含量,采用此干燥设备能显著降低人工成本,采用传统烘干设备需6人工/吨金银花,而采用本设备仅需1-1.5人工/吨金银花,加工出来的产品具有很好的市场竞争力,产品价格比传统加工设备要高20-30%。该专利获国家新型专利授权(附件FJ5.3)。
该项目对博落回、山银花、黄花菜、射干、黄柏、荷叶、银杏叶、夏天无、葡萄藤枝蔓、柿、黄瓜等进行采收与产地初加工工艺研究,确定了采收期和干燥工艺的优选。阐述了基于鲜药材的中药现代加工技术思路,通过建立次生代谢成分的高效液相色谱分析方法,探索功能成分在植株中的代谢累积规律,为鲜药材的采收提供科学依据,对上述品种考察不同干燥工艺,基于品质保障的目标考察不同干燥工艺对药材质量的影响,为中药材的干燥工艺提供科学支撑。发表了“基于鲜药材的中药现代炮制技术,中草药,2009,40(1):1-5”,“药材鲜用与鲜药材加工,首都医药,2013,2:48-49”,“博落回药材采收及产地初加工工艺研究,中国现代中药,2013,15(10):860-864”,“黄皮树不同部位生产过程中主要生物碱成分的累积研究,中药草,2014,45(23):3462-3466”,“基于鲜山银花的产地初加工工艺研究,中国现代中药,2013,15(5):379-383)”,“基于射干鲜药材的产地初加工工艺研究,中国现代中药,2013,15(11):971-974”,“夏天无鲜药材的产地初加工工艺研究,2013,15(12):1078-1081”,“葡萄植株中白藜芦醇和葡萄素含量动态累积规律研究,天然产物研究与开发,2012,24:1079-1083”,“葫芦素C在黄瓜植株中的代谢分布及其稳定性研究,中草药,2014,45(14):2080-2083”,“柿果实多酚含量变化规律研究,湖南农业科学,2011,(3):137-140”,“基于UPLC-QTOF MSE 的代谢组学方法研究不同采收期银杏叶的化学组分,湖南农业大学学报(自然科学版),2014,40(6):650-654)”,“基于生源合成途径代谢产物质证黄花菜中含秋水仙碱,湖南农业大学,2017,43(5):485-489”,“不同前处理方法对葡萄藤枝蔓中芪类化合物的影响研究,中草药,2014,45(24):3553-3358”,“不同环境条件对枳壳挥发油主要成分的影响,2017,35(10):1-4”等十多篇学术论文。
五、推广应用情况:
项目完成单位中国汉广中药材集团有限公司、湖南新发食品有限公司、湖南鸿利药业有限公司、湖南农产品进出口有限公司四家单位应用自主研发的黄花菜加工发明专利、山银花低温杀菌干燥新型专利、百合无硫加工工艺,中药材带式烘干和隧道式烘干设备制备的产品黄花菜、山银花、百合相比传统的产品具有很强的市场竞争力,产品价格要高出传统产品价格20-30%。其他应用单位采用本项目关键技术成果,生产黄花菜、山银花、博落回、荷叶、百合、枳壳、黄柏、茯苓等产品,2016-2018年新增销售额476431.94万元。
推广应用情况
应用单位名称 应用技术 应用的起止时间 应用单位联系人/电话 经济、社会效益
汉广中药科技(天津)有限公司 中药材机械化产地初加工装备 2017-2018 刘守杰13601325792 示范产地初加工技术和装备,在山药、白芍、玉竹等中药材产地初加工示范并推广,2017-2018新增销售额3499.8万元,新增利润400万元。
湖南新发食品有限公司 “一种黄花菜加工方法”专利 2016-2018 肖祥吉
15616658888 该专利在本公司应用与黄花菜的干燥并推广,推广7套生产线,生产黄花菜系列产品超过1570吨,新增销售额共计3182万元。
湖南鸿利药业有限公司 “一种低温杀菌干燥装备”专利 2016-2018 舒利
13807393375 引进和推广山银花无硫、低温干燥设备1套,生产山银花系列产品超过5236.3吨,新增销售额共计2435.4万元。
湖南宝庆农产品进出口有限公司 山银花、百合产地初加工技术 2016-2018 李大江
13807393698 引进和推广百合无硫加工干燥设备5套,生产百合系列产品超过3800吨,新增销售额共计3312万元。
湖南美可达生物资源有限公司 博落回产地初加工技术 2016-2018 曾召红
13973192190 引进和推广博落回干燥设备1套,生产博落回提取物1635吨,新增销售额共计8773万元。
湖南湘莲莲冠食品有限公司 湘莲采收及产地初加工技术 2016-2018 胡正光
13055158833 引进荷叶及湘莲采收及干燥技术,生产湘莲、荷叶产品5000吨,新增销售额共计6300万元。
隆回县中药材产业协会 龙牙百合采收及产地初加工技术与应用 2016-2018 李大江13807393698 引进龙牙百合杀青及干燥工艺,生产龙牙百合干约2.15万吨,新增销售额共计123300万元。
隆回县中药材产业协会 山银花采收及产地初加工技术与应用 2016-2018 廖鸿顺13973973618 引进百合杀青及干燥工艺,生产山银花干约1.26万吨,新增销售额共计10.08亿元。
龙山县百合产业协会 百合产地初加工技术与应用 2016-2018 徐义明18607435168 引进百合杀青及干燥工艺,生产山银花干约4.5万吨,新增销售额共计132750万元。
祁东县黄花菜产业发展办公室 黄花菜产地初加工技术与应用 2016-2018 施源江13873441408 引进黄花菜干燥工艺,生产黄花菜干约11000吨,新增销售额共计110000万元。
六、主要知识产权和标准规范等目录:
知识产权类别 知识产权具体名称 国家
(地区) 授权号 授权日期 证书编号 权利人 发明人 发明专利有效状态
实用新型专利 一种黄花菜的加工方法 中国 ZL201310230957.0 2014.3.24 1359564 肖详吉 肖详吉 有效专利
实用新型专利 一种低温杀菌干燥装备 中国 ZL201720605323.2 2018.4.17 7227819 湖南鸿利药业有限公司 舒利 有效专利
规范 山银花的采收及产地加工技术规范 中国 T/HNCMMIA 002—2017 2018.06.01 T/HNCMMIA 002—2017 湖南省中药材产业协会 其他有效的知识产权
规范 白芍(亳白芍)采收与产地加工技术规范 中国 T/CATCM 002-2017 2017.03.28 T/CATCM 002-2017 中国中药协会 其他有效的知识产权
论文 HPLC测定灰毡毛忍冬不同部位中绿原酸和木犀草苷的含量 中国 中国现代中药 2014.08.16 2014,16(08):614-617. 湖南农业大学 曾建国 其他有效的知识产权
论文 黄皮树不同部位生长过程中主要生物碱成分的累积研究 中国 中草药 2014.12.15 2014,45(23):3462-3466 湖南农业大学 曾建国 其他有效的知识产权
论文 基于鲜山银花的产地初加工工艺研究 中国 中国现代中药 2013.05.16 2013,15(5):376-383 湖南农业大学 曾建国 其他有效的知识产权
论文 基于射干鲜药材的产地初加工工艺研究 中国 中国现代中药 2013.11.16 2013,15(11):671-674. 湖南农业大学 曾建国 其他有效的知识产权
七、主要完成人情况:
第一完成人:姓名:曾建国,排名:1,行政职务:无,技术职称:教授。工作单位:湖南农业大学,完成单位:湖南农业大学。
对本项目技术创造性贡献:
国家科技支撑计划课题“鲜药材的产地初加工技术及相关设备研究”的主持人,提出运用代谢理论创新基于鲜药材的中药初加工思路,是本项目的组织者和设计者,发表山银花、百合、黄花菜、射干、博落回等品种的采收与产地初加工学术论文6篇。
第二完成人:姓名:谢红旗,排名:2,行政职务:无,技术职称:教授。工作单位:湖南农业大学,完成单位:湖南农业大学。
对本项目技术创造性贡献:
国家科技支撑计划课题“鲜药材的产地初加工技术及相关设备研究”的骨干成员,建立多种药材的多指标的HPLC表征和评价方法,开发了多种药材基于保质和安全的产地初加工工艺,发表黄柏、射干、枳壳、葡萄藤枝蔓的初加工相关的学术论文4篇。
第三完成人:姓名:李守杰,排名:3,行政职务:总经理,技术职称:无。工作单位:汉广中药科技(天津)有限公司,完成单位:汉广中药科技(天津)有限公司。
对本项目技术创造性贡献:
负责制定了《白芍(亳白芍)采收与产地初加工技术规范》等技术规范,开发了山药削皮机、隧道式及带式干燥等中药材初加工设备,解决了山药人工削皮、白芍用硫熏蒸干燥等难题。
第四完成人:姓名:肖祥吉,排名:4,行政职务:董事长,技术职称:无。工作单位:湖南新发食品有限公司,完成单位:湖南新发食品有限公司。
对本项目技术创造性贡献:
负责黄花菜自动化加工生产线的设计及安装调试工作,负责项目专利的撰写和申请工作,负责黄花菜杀青和干燥技术、生产线的推广。
第五完成人:姓名:舒利,排名:5,行政职务:董事长,技术职称:其他。工作单位:湖南鸿利药业有限公司,完成单位:湖南鸿利药业有限公司。
对本项目技术创造性贡献:
负责金银花采收及产地初加工技术的研发及技术推广应用,研发的金银花干燥设备,有效的提高了隆回金银花的内在品质及商品性。获得“一种低温杀菌干燥设备”的国家新型专利。
第六完成人:姓名:刘薇,排名:6,行政职务:无,技术职称:中级。工作单位:湖南农业大学,完成单位:湖南农业大学。
对本项目技术创造性贡献:
是国家科技支撑计划课题“鲜药材的产地初加工技术及相关设备研究”的课题组成员,参与建立多种药材的多指标的HPLC表征和评价方法,开发了多种药材基于保质和安全的产地初加工工艺,发表葡萄藤枝蔓初加工的学术论文1篇。
第七完成人:姓名:刘秀斌,排名:7,行政职务:无,技术职称:讲师。工作单位:湖南农业大学,完成单位:湖南农业大学。
对本项目技术创造性贡献:
对本项目中博落回、银杏、黄花菜品质分析和产地初加工工艺的研究有贡献,发表黄花菜品质分析等学术论文3篇。
第八完成人:姓名:谢玲,排名:8,行政职务:无,技术职称:副教授。工作单位:湖南农业大学,完成单位:湖南农业大学。
对本项目技术创造性贡献:
1、优化了中药灵芝的采收、保鲜及加工关键技术,筛选出适宜鲜灵芝保藏的气调保鲜包装材料(PE防雾膜),开发出一种含有灵芝孢子的新型PVA保鲜膜,完善了灵芝产地加工的炙法处理方案;2、设计并开发出有效利用废弃灵芝孢子的“一种以聚乙烯醇为载体的中药果蔬保鲜膜”和灵芝加工有效方案的“一种灵芝片的改良炙法加工”,均系专利第一发明人。
第九完成人:姓名:陆英,排名:9,行政职务:无,技术职称:副教授。工作单位:湖南农业大学,完成单位:湖南农业大学。
对本项目技术创造性贡献:
建立鲜药材中单体化合物的分析检测方法,为鲜药材产地初加工质量评价提供方法,发表紫锥菊药材加工相关论文1篇。
第十完成人:姓名:李大江,排名:10,行政职务:无,技术职称:讲师。工作单位:湖南省宝庆农产品进出口有限公司,完成单位:湖南省宝庆农产品进出口有限公司
对本项目技术创造性贡献:
自主研制了百合集清洗、杀青、冷却、烘干、分级一体化百合机械化加工设备。对百合蒸汽杀青、无硫干燥工艺和设备的推广应用具有贡献。
第十一完成人:姓名:卿志星,排名:11,行政职务:无,技术职称:讲师。工作单位:湖南农业大学,完成单位:湖南农业大学。
对本项目技术创造性贡献:
对博落回,罗汉果及黄花菜产地初加工以及其化学成分进行了系统的研究。发表高水平研究论文4篇。
八、主要完成单位及创新推广贡献:
第一完成单位:湖南农业大学。
“十二五科技支撑计划项目”课题“鲜药材的产地初加工技术及相关设备研究”的组织和承担单位(附件);组织项目组开展鲜药材的采收及产地初加工技术及相关装备开发,完成了山银花、博落回、紫锥菊、罗汉果、黄芩、益母草、玉米苗、厚朴、红车轴草、葡萄藤枝蔓、黄柏、香薷十二种中药材和药用植物的此生代谢产物的代谢累积规律的研究,确定了采收期;组织项目组对山银花、博落回、夏天无、杜仲叶、罗汉果、黄芩、厚朴、红车轴草、射干、葛根的产地初加工工艺进行优选,确立了以此生代谢产物含量为目标的干燥工艺;参与编制了玉竹、枳壳、栀子、菊花、西洋参、白芍、山银花、百合等品种的采收及产地初加工技术规范的编写;发表与中药材采收与产地初加工研究相关的学术论文20余篇,获得“一种灵芝片的改良炙法加工”专利授权。
第二完成单位:汉广中药科技(天津)有限公司。
负责制定了《白芍(亳白芍)采收与产地初加工技术规范》等中药材采收和初加工技术规范,开发了山药削皮机、隧道式及带式干燥等中药材初加工设备,有效解决了山药人工削皮、白芍用硫熏蒸干燥等难题,提高了整个中药材初加工行业内的装备及技术水平,应用到白芍和山药等中药材的初加工中,2017-2018年两年白芍和山药的总销售量累积为1736吨,累计销售额为3499.8万元,累计新增利润400万元,取得了良好的社会效益,在整个中药材初加工行业内起到了良好的带头作用。
第三完成单位:湖南新发食品有限公司。
负责本项目中黄花菜杀青和干燥工艺的研发和示范推广,黄花菜自动化、机械化生产线研制,完成了黄花菜“两次杀青、一次强力冷却、三次翻转、三次烘干和一次回潮的干燥”的无硫干燥工艺的研制,并获国家发明专利”一种黄花菜的加工方法”授权。并对所研发的工艺和生产线进行示范推广应用,生产黄花菜系列产品超过1570吨,新增销售额共计3182万元。
第四完成单位:湖南鸿利药业有限公司。
参与本项目山银花采收和干燥工艺研究,山银花自动化生产线研制;开发出“一种低温杀菌干燥设备”的研制;并做示范推广,获得“一种低温杀菌干燥设备的研制”专利授权。对该工艺和生产线进行示范推广应用,新增销售额2300多万元。
第五完成单位:湖南省宝庆农产品进出口有限公司。
本项目中百合品种产地初加工干燥设备的研制单位,开发百合集鲜选片、剥片、滚筒清洗、气泡清洗、蒸汽杀青、冷区护色水分沥干、热风循环干燥、筛选分级为一体的百合无硫干燥加工工艺,蒸汽杀青工艺通过105℃恒温蒸煮一分钟,在确保百合鳞片不变形的情况下,将百合鳞片杀菌灭酶后蒸熟,保证了百合鳞片中的营养成分没有流失;冷水喷淋处理能有利于百合鳞片在干燥过程中不变色和表皮不起皱;低温控湿干燥工艺既能保持百合不变色,又能快速干燥,将传统工艺需5天干燥时间降低为8-9个小时。该工艺消除了焦亚硫酸钠添加、防止了百合的褐变、缩短了百合的干燥时间、提高了百合浸出物含量。推广百合无硫加工干燥设备5套,生产百合系列产品超过1000吨,新增销售额共计3300多万元。
九、主要完成人合作关系说明:
项目完成人曾建国、谢红旗、刘薇、刘秀斌、谢玲、陆英、卿志星为湖南农业大学工学院教职工、李守杰为汉广中药科技(天津)有限公司职工、肖祥吉为湖南新发食品有限公司职工、舒利为湖南鸿利药业有限公司职工、李大江为湖南省宝庆农产品进出口有限公司职工。本项目依托国家科技支撑计划课题“鲜药材的产地初加工技术及相关设备研究(编号2012BAI29B04)”及湖南省科技创新引导计划项目“湘产特色药材百合、山银花产地初加工工艺研究及设备开发(编号2017SKZY003)”,该项目由湖南农业大学主持,完成单位参与。
曾建国为本项目第1完成人,负责项目整体研究思路与技术路线设计;谢红旗为本项目第2完成人,主要负责鲜药材代谢累积规律分析和干燥工艺设计;刘守杰为本项目第3完成人,主要负责制定了《白芍(亳白芍)采收与产地初加工技术规范》等技术规范,开发了山药削皮机、隧道式及带式干燥等中药材初加工设备;肖祥吉为本项目第4完成人,主要负责黄花菜干制加工技术研究与开发及应用推广工作;舒利为本项目第5完成人,主要负责山银花干燥工艺和设备的开发及应用推广工作;刘薇为本项目第6完成人,主要负责鲜药材产地初加工工艺的开发;刘秀斌为本项目第7完成人,主要负责博落回、银杏、黄花菜品质分析和产地初加工工艺研究;谢玲为本项目第8完成人,主要负责灵芝的加工与保鲜技术的开发;陆英为本项目第9完成人,主要负责鲜药材功能成分分析评价等工作;李大江为本项目第10完成人,主要负责百合产地初加工技术研发与示范推广工作;卿志星为第11完成人,主要负责博落回,罗汉果及黄花菜产地初加工以及其化学成分的研究。
完成人“曾建国、谢红旗、刘薇、谢玲”作为研究骨干共同申报和完成了科技部“十二五”科技支撑计划课题““鲜药材的产地初加工技术及相关设备研究”(项目编号2012BAI29B04)。曾建国、刘守杰合作制定系列中药材品种的产地初加工技术规范和标准;曾建国、肖祥吉合作开发黄花菜干燥技术与应用;曾建国、舒利合作开发山银花采收及产地初加工技术与应用;曾建国、谢红旗、李大江合作“湘产特色药材百合、山银花产地初加工工艺研究及设备开发”项目研究。