黄精（Polygonatum sibiricum）是重要的药食同源植物，富含多糖、类黄酮化合物等多种营养成分，具有滋补强身、润肺益气等功效。然而，黄精生品口感苦涩且有麻舌感，其散发的痕量挥发性成分还会对人体皮肤和黏膜产生刺激性。传统“九蒸九制”工艺可有效降低刺激性，并软化质地改善口感。

　　黄精化学成分复杂，炮制会引发其变化，同时减弱刺喉麻舌感。根据现有文献报道综合推测主要的刺激性成分有：黄精皂苷、草酸钙针晶、挥发性成分。

　　滇黄精作为黄精的重要品种，主产于云南、贵州、四川等地，传统上采用九蒸九制（以下简称九制）炮制以降低其毒性、增强药效并改善口感。

　　华南理工大学食品科学与工程学院的黄薇、娄文勇、王娟*研究黄精九制过程中活性成分多糖以及刺激性成分皂苷、草酸钙、正己醛等的变化规律，探究炮制过程中，感官刺激性减弱与内源性成分含量变化的相关性，构建刺激性脱除的综合评价指标，为黄精炮制效果的评价提供量化计算方式，以期助力产业发展。

　　由图1可以看出，黄精生品的表面呈浅黄色，是其原始颜色，蒸制一次之后的黄精表面呈红褐色，二制至八制的黄精表面呈棕褐色，九制黄精表面呈黑褐色，其质地柔软、色泽黑。

　　各样品色度值如图2所示，黄精生品（T0）及各炮制品（T1～T9）之间的a*、b*、L*及∆E值差异显著，表明蒸制过程对黄精的颜色产生了显著影响。黄精生品的明度最大，即颜色最浅，随着蒸制次数增加，黄精表面的明度显著减小，色泽显著加深（P＜0.05）。随着蒸制次数增加，∆E越来越大。蒸制过程中，黄精内部的化学成分可能发生了复杂的反应，如糖类和蛋白质之间发生美拉德反应生成类黑精以及多糖、氨基酸等化学成分的转化和消耗，蒸制过程中的这些反应共同导致了黄精颜色逐渐加深。

　　由图3可以看出，随着蒸制次数的增加，多糖含量整体显著降低（P＜0.05），但在炮制中期，其含量会有短暂的上升后又下降的趋势，这与吴丰鹏的研究结果一致。黄精生品T0的多糖含量为243.09 mg/g，经过一制之后，黄精多糖含量骤然下降至158.45 mg/g，可能是黄精在高温炮制过程中，多糖发生了降解和溶出。高温蒸制导致多糖的糖苷键水解，部分多糖被分解为低分子质量的糖类，如单糖或寡糖，这些小分子糖更容易溶于水，从而在蒸制过程中被带出黄精块茎导致炮制品中总多糖的含量降低。这种下降趋势在黄精炮制的前期（一制至三制）表现最为剧烈。在三制时，多糖含量有稍稍升高但变化幅度并不大，可能是由于黄精在多次蒸制条件下质量下降，而位于组织细胞壁中的部分多糖又因细胞破裂而被释放出来，导致总多糖含量稍稍升高。同时，Mei Xiaoyan等的研究表明，黄精蒸制过程中不仅会出现分子降解、解聚现象，也会有聚集现象，或发生结构重组，所以蒸制过程中黄精多糖含量缓缓上升，也可能是因为黄精中低聚糖、单糖分子中含有大量的羟基，分子间相互作用，形成新的多糖分子，导致在四制时多糖含量出现短暂上升的状态。随着蒸制次数的继续增加，这些单糖和寡糖逐渐被消耗或转化为其他物质，美拉德反应也会加剧，导致黄精多糖含量最终下降。九制黄精最终的多糖含量为71.53 mg/g，较生品降低70%，这可能是多糖降解和美拉德反应共同作用的结果。

　　如图4所示，在黄精的炮制过程中，皂苷含量呈现出先上升后下降的变化趋势，这与蒋宇杰的研究结果一致。对比不同乙醇体积分数提取效果后发现，70%为最优提取体积分数，此条件下，生黄精中皂苷含量为22.41 mg/g，黄精皂苷含量在生品及一制中无显著性差异，一制至六制过程中呈现先升高后降低的变化趋势，到三制时含量达到峰值，为46.78 mg/g，这可能是在炮制过程中，黄精中的部分甾体皂苷发生结构转化，发生如薯蓣皂苷可能转化为苷元或次级苷，从而导致总皂苷含量增加的变化，以及可能生成了新的皂苷类化合物，如三萜皂苷、薯蓣皂苷元和延龄草苷，这些新生成的皂苷也会导致总皂苷含量上升。随着炮制次数的增加至第4次时，总皂苷含量下降，可能由于长时间高温处理导致部分皂苷被降解为皂苷元或其他小分子物质。此外，对比李悦等的研究发现，不同品种（如滇黄精、多花黄精）和炮制方法（如清蒸、酒制）对皂苷含量的影响也存在显著差异。

　　草酸钙针晶存在于黏液细胞中，草酸钙针晶特殊的尖锐结构会对人黏膜和皮肤产生机械性刺激。当黄精经过反复蒸晒后，其中的黏液细胞被分解，大量针晶溶出。黄精粉末通过水合氯醛制片后，能在显微镜（400 倍镜）下观察到针晶的形态变化以及数量分布。

　　通过图5可以观察到，黄精生品中含有大量草酸钙针晶，且多为簇状分布，伴有少量散在针晶，针晶两端均呈尖锐锋利状，这与半夏中的草酸钙形态一致。黄精生品中草酸钙针晶长度100～300 μm，经显微计数发现1 mg生黄精中含有192 个草酸钙针晶。黄精经过一制后，发现其中含有的草酸钙针晶长度变短、针晶锋利的末端逐渐消解、溶蚀，此时的针晶长短不一，大约30～200 μm，计数发现1 mg生黄精中含有40 个草酸钙针晶。在二制黄精中，草酸钙针晶的尖锐部位已不存在，被消解为短小的柱状形态，针晶大多零散分布，极少数针晶成束聚集在一起，表明九制工艺可以使草酸钙逐渐溶解，并形成小的不规则结构，从而降低刺激性，这与Zi Haoyu等的研究结果一致，在三制及之后的炮制黄精中，草酸钙针晶在检测过程中可能因为部分溶解或是与其他植物组织及颗粒混杂在一起，使得其形态学特征不再清晰可辨或容易被误判，通过显微镜难以进行准确观察和计数。因此，为提高检测结果的准确性，后面采用色谱技术对草酸钙含量进行定量分析。

　　如图6所示，在黄精炮制过程中，草酸钙的含量会随着蒸制次数的递增而逐步下降。相较于新鲜黄精，一制黄精中草酸钙含量无显著性差异，而二制后的黄精草酸钙含量差异显著且呈现持续降低的趋势，到第八制时，草酸钙含量已经处于极低水平，结合图5显微镜观察，第八制时，在显微镜下只能观察到极少量且极为细碎的草酸钙针晶残迹。第九制与第八制的含量无显著性差别，此时草酸钙含量基本稳定在极低状态，反映出经过9 次蒸制，黄精中的草酸钙已大部分被破坏或转化。林莹等对泰山黄精的研究同样表明，炮制中，草酸钙不仅含量降低，其尖端还会逐渐出现碎裂情况，形态趋于钝化。这一现象主要源于蒸制过程中草酸钙针晶受热分解，致使其结构遭到破坏，进而转化为可溶性草酸，从而导致草酸钙含量降低。

　　通过对比生品与各蒸制样品的总离子流色谱图，可以观察到黄精生品的峰数量较多且峰强度较高，表明其挥发性成分种类丰富、含量较高。在10 个不同炮制阶段的黄精样品中共鉴定出69 种挥发性化合物。其中，醛类16 种、酯类12 种、烷烃类12 种、酮类10 种、呋喃类4 种、酸类3 种、醇类4 种、芳烃类4 种、烯烃类2 种，此外还包含1 种醚类以及1 种吡咯类化合物。进一步分析发现，10 个样本中存在12 种共有成分，分别为异丁醛、乙酸乙烯酯、冰醋酸、2-甲基丁醛、正己醛、2,4-二甲基庚烷、糠醇、2-乙酰基呋喃、2-戊基呋喃、丁酸异戊酯、正壬醛、对异丙基甲苯，这意味着这些成分在炮制过程中相对稳定。同时，生黄精中主要挥发性成分为冰醋酸（保留时间2.039 min，相对含量20.03%）和正己醛（保留时间4.856 min，相对含量25.96%），冰醋酸主要为黄精带来酸味，正己醛主要呈现出脂肪香味和青草味。经九制炮制处理后，这2 种成分的含量均下降，但冰醋酸含量变化相对平缓，降幅较小；而正己醛作为刺激性成分，其含量在九制时就显著降低（P＜0.05），这一变化可能与炮制过程中的热解或氧化反应密切相关。然而，本研究未检测到文献报道的刺激性成分——坎烯，这一差异可能源于黄精品种来源差异。此外，炮制过程中酯类化合物含量普遍降低，这可能是酯键在湿热条件下发生水解反应所致；而酮类化合物的增加则可能与氧化反应的进行有关。

　　由图7A可知，随着蒸制次数的增加，挥发性成分种类整体上呈现先减少后增多的趋势，具体表现为：在初始阶段，醛类和酯类化合物的减少较为显著，这与Cheng Xile等的研究结果一致，这可能与高温蒸制导致的热解和氧化反应有关；蒸制过程中发生化学反应生成了新的挥发性化合物，如美拉德反应产物5-羟甲基糠醛，导致二制后挥发性成分的种类和数量有所上升。同时，九制是一个多次循环的过程，每次蒸制和干燥都会对黄精的化学成分产生累积效应。生品中含有风味物质37 种，到第九制时，其种类达到50 种，表明炮制工艺能够丰富黄精的风味。由图7B可以看出，在黄精的传统炮制过程中，挥发性成分以醛类和酸类物质为主，其相对含量明显高于其他成分。从风味角度来看，中低分子质量醛类物质（如己醛、庚醛）为黄精增加了的脂肪香味，而随着炮制次数的增加，酸类物质（如乙酸、丙酸）的增多则引入了明显的酸味，使风味层次更加丰富。此外，九制过程中生成的芳香族化合物（如苯甲醛）和其他复杂有机分子，进一步赋予了黄精独特的药味，表现为苦香、木质香或草药香，这与黄精作为中药材的传统气味特征高度契合。挥发性成分中的正己醛也带有一定的刺激性气味，过多的刺激性成分可能掩盖黄精本身的清香和药香，影响其整体风味。

　　正己醛是生黄精中最主要的挥发性成分之一，且正己醛的蒸汽均对人体皮肤、眼睛以及咽喉黏膜均具有刺激性，这可能是导致黄精“有刺目之感”的主要刺激性成分。如图8所示，正己醛含量在首次蒸制后骤降超90%，差异显著（P＜0.05），此后随炮制次数增加逐渐趋于平稳。正己醛具有刺激性气味，其含量的显著降低可能是黄精蒸制前后刺激性气味显著降低的主要原因，炮制能使黄精的气味更加柔和，更易于被接受。此外，由于醛类化合物在高浓度时可能对胃肠道也会产生刺激作用，所以正己醛的减少能降低黄精对胃肠道的潜在刺激风险。

　　由生品到九制得到的黄精样品的外观颜色是逐渐加深，最终变为棕褐色（图1），而各样品冲泡后的混悬液却呈现出颜色先变深后变浅的趋势（图9），且四制时混悬液的颜色最深，而后颜色逐渐变浅。这一现象可能与炮制过程中水溶性成分（色素）的溶出规律、部分化学成分的氧化聚合及颗粒分散状态等因素密切相关。

　　由图10可以发现，黄精生品以及炮制品在入口0～300 s的过程中，刺激性整体上呈现出先增加，逐渐减少的趋势。生黄精的刺激性在各时间段均高于炮制黄精，在0～30 s，刺激性强度迅速增加，30 s时出现了最为强烈的刺激性，平均评分达到4.5 分，30～300 s时，生黄精的刺激性强度平缓减弱，经感官人员描述，该样品咀嚼后，舌根味麻，咽喉有强烈刺痛感。

　　一制～五制黄精的刺激性变化与生品黄精的趋势相似，但出现最强烈的刺激性感官时间延后了大约30 s，即在60 s时出现最强刺激性，经感官人员的描述，这部分样品在入口后刺激性较生品减弱，口感甜味明显，微苦，整体口感比较温和、不刺激，这可能是由于醛类减少和酮类增加使黄精气味更柔和。

　　六制～九制黄精的刺激性变化平缓，这可能是由于部分不易被去除的刺激性成分在长时间炮制后仍然残留，在小幅度增加后变回到无刺激性的状态，在样品入口后120 s时，刺激性就已消失，表明经过多次炮制后，黄精中的大部分刺激性成分已被有效去除或转化。根据感官人员的描述，这部分样品刺激性感受极弱，但苦味和酸涩味增强，这与挥发性成分中酸类物质含量逐渐增加的趋势一致。由此可知，炮制显著改善了黄精的口感。

　　对黄精炮制过程中刺激性成分变化及刺激性感官评分进行PCA。从图11可以看出，前2 个PC累计贡献率为92.3%，其中PC1方差贡献值为67.2%，PC2方差贡献值为25.1%，说明前2 个PC已经捕捉到了数据的绝大部分信息，对数据的解释能力较强。不同炮制阶段的样本在PCA得分图中分布集中且相互分离明显，说明炮制工艺对黄精的化学成分和感官特性均有显著影响。并且生黄精（T0）的样本散点分布范围较大，说明生黄精各平行样本间的化学成分和感官特性存在较大差异，而炮制后样品分布集中，表明炮制工艺能够稳定黄精的品质。

　　PC载荷间的夹角大小可以看出各指标间的相关性，夹角越小说明相关性越高。由图11可见，草酸钙与感官的载荷夹角很小，说明草酸钙与感官评分高度相关，草酸钙可能是黄精刺激性的主要贡献者。虽然正己醛和皂苷与感官评分的载荷随夹角较大，但它们均投影在PC1的正轴上，表明它们与感官评分呈正相关，正己醛和皂苷的含量越高，感官评分越高，即刺激性程度越大，这种正相关可能与它们的化学性质有关，例如正己醛的刺激性气味、皂苷的苦味。

　　Pearson相关系数反映了变量之间的线性相关性。对黄精炮制过程中刺激性成分（皂苷、草酸钙、正己醛）变化及刺激性感官评分进行Pearson相关性分析，结果见图12，草酸钙含量与黄精刺激性感官评分呈极显著正相关（P＜0.001，r＝0.94），进一步证明草酸钙针晶是黄精产生刺激性的关键物质，因此，其含量的降低与黄精炮制过程中刺激性的减弱密切相关。

　　刺激性感官评分与皂苷和正己醛的Pearson相关系数分别为0.59和0.53，这表明皂苷和正己醛含量的增加与黄精刺激性感官评分的增加有一定的关联，但这种关联程度相比草酸钙的弱。此外，草酸钙含量与皂苷含量正相关（r＝0.68），表明两者可能具有协同作用，共同影响黄精的刺激性。

　　将各成分与感官评分的相关系数归一化后得到各成分的权重分别为：皂苷0.272、草酸钙0.465、正己醛0.262。基于权重分配，得到黄精刺激性综合评价指标——脱除率R的计算公式为：R/%＝（1-（0.272×皂苷含量+0.465×草酸钙含量+0.262×正己醛含量））×100。该综合指标能够量化衡量黄精的感官刺激性，以此判断黄精中刺激性成分的去除效果。

　　九制显著改变黄精活性与刺激性成分：多糖含量随蒸制次数增加持续下降，九制后较生品降低70%，与高温降解及美拉德反应相关；皂苷含量呈“先升后降”趋势，三制时达峰值46.78 mg/g，源于甾体皂苷结构转化与高温分解；草酸钙针晶从尖锐簇状（192 个/mg）逐步钝化、溶蚀，其含量与刺激性感官评分呈极显著正相关（r＝0.94）；挥发性成分中正己醛一制后骤降超90%，其热解转化有效降低黏膜刺激。

　　基于多成分与感官评价相关性分析构建得到黄精刺激性评价综合指标（脱除率R）：R/%＝（1-（0.272×皂苷含量+0.465×草酸钙含量+0.262×正己醛含量））×100，该指标可量化炮制对刺激性成分的脱除效果。六制黄精在120 s内刺激性消失，且成分保留均衡，提示“六蒸六晒”为优化工艺。

　　在食用价值与食品应用方面，九制工艺消除了黄精生品的麻舌感和咽喉刺痛，可用于药膳、糕点等食材；其醛类减少、酸酮类增加，结合美拉德反应形成焦香风味，适合开发黄精膏、酒等保健食品；多糖降解为易吸收低聚糖，质地柔软且水溶性成分增加，可支持即食饮片等现代食品开发，为黄精向功能食品转型提供了量化标准与技术支撑。

　　王娟，华南理工大学食品科学与工程学院硕士生导师，工学博士，副研究员，硕士生导师。任中国健康管理协会植物营养与健康分会理事、全国食品工业标准化技术委员会罐头分技术委员会委员，广东省香蕉精深加工与综合利用工程技术研究中心主任，中非特色香蕉资源利用及深加工联合实验室执行主任。主要从事食品营养与健康、功能食品开发、预制菜（食品）加工、农产品加工等方面的研究。

　　主持及主要参加科研课题共计41 项，其中国家级2 项；省部级10 项；厅局级8 项；校级4 项；企事业委托横向17 项。发表论文60 余篇（核心期刊以上），被SCI/EI收录30 篇。申请专利48 件，已授权35 件，其中授权发明专利31 件。省级科技成果鉴定4 项，获奖6 项。其中，“农产品节能干燥和涂膜保鲜技术研究与应用”获得2019 年广东省农业技术推广奖二等奖（排名第一），“小麦高值化生物制造关键技术创新与应用”获河南省科技进步一等奖（2024 年）。牵头制定团体标准1 项，参与制定行业标准2 项，地方标准3 项，团体标准5 项。参编教材及科技专著4 部，包括《Handbook of Flavors from Fruits and Vegetables》《食品分离技术》《食品工艺学》《食品挤压与膨化技术》。与多个食品企业有长期合作，担任食品企业科技特派员，已转化5 项发明专利技术成果。参与多个国家级、省级现代农业产业园建设中的科技服务工作，主要包括“化州化橘红国家级现代农业产业园”、“国家现代农业(云浮南药)产业园”等。

　　实习编辑：甘冬娜；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

　　为汇聚全球智慧共探产业变革方向，搭建跨学科、跨国界的协同创新平台，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，西南大学、 重庆市农业科学院、 重庆市农产品加工业技术创新联盟、重庆工商大学、重庆三峡学院、西华大学、成都大学、四川旅游学院、北京联合大学、 中国-匈牙利食品科学“一带一路”联合实验室（筹） 共同主办 的“ 第三届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会 ”， 将于2026年4月25-26日 （4月24日全天报到） 在中国 重庆召开。

　　为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力，加速科技成果向现实生产力转化，推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级，由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志（EI收录）、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志（SCI收录）、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志（ESCI收录）主办，合肥工业大学、安徽农业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、安徽省农科院农产品加工研究所、安徽科技学院、皖西学院、黄山学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“第六届食品科学与人类健康国际研讨会”，将于 2026年8月15-16日（8月14日全天报到）在中国 安徽 合肥召开。

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