基于AHP-EWM与响应面法优化米炒灵芝工艺及炮制前后抗氧化活性对比

doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2025002

摘要/Abstract

摘要：

优化灵芝的米炒炮制工艺,确定最佳工艺参数,并评价灵芝米炒后对抗氧化活性的影响。以炮制温度、炮制时间、药材跟辅料比例为考察因素,灵芝多糖、三萜、浸出物的质量分数和炮制品外观性状评分作为考察指标,运用层次分析法(AHP)-熵权法(EWM)结合Box-Behnken响应面法确定米炒灵芝最佳工艺条件参数;采用ABTS⁺、DPPH、羟自由基清除率的方法,比较灵芝炮制前后对抗氧化活性的影响。优化得到的工艺条件为炮制温度158.91 ℃,炒制时间10.18 min,药材跟辅料质量比1∶0.20,工艺验证得到的综合评分平均值为91.24,相对标准偏差为0.81%;体外抗氧化结果显示,米炒后灵芝清除自由基能力增强(P<0.01)。优选后的米炒灵芝炮制工艺可靠稳定、合理可行,按照此工艺制备的米炒灵芝,可提升其抗氧化活性,为灵芝的炮制工艺研究和临床用药提供参考。

关键词: 米炒灵芝, Box-Behnken响应面法, 层次分析法, 熵权法, 抗氧化活性

Abstract:

This study aimed to optimize the rice-fried processing technology of Ganoderma lucidum, determine the optimal processing parameters, and evaluate the impact of fried Ganoderma lucidum rice on its antioxidant activity.The processing temperature, processing time, and ratio of medicinal material to auxiliary material were used as the influencing factors, and the contents of Ganoderma lucidum polysaccharides, triterpenoids, and extracts, as well as the appearance score of the processed product were used as evaluation indexes. The optimal rice-fried processing parameters were determined using the analytic hierarchy process (AHP)-entropy weight method combined with Box-Behnken design and response surface method.The antioxidant activity before and after processing was compared using ABTS⁺, DPPH, and hydroxyl radical scavenging assays. The optimized process conditions were as follows:processing temperature of 158.91 ℃, frying time of 10.18 minutes, and a material-to-auxiliary ratio of 1∶0.20. The average comprehensive score obtained from process validation was 91.24 with a relative standard deviation of 0.81%. In vitro antioxidant activity assay results showed that the radical scavenging ability of Ganoderma lucidum significantly increased after processing(P<0.01). The optimized rice-fried process is reliable, stable, and feasible. The rice-fried Ganoderma lucidum prepared using this process exhibited enhanced antioxidant activity, providing a reference for the processing technology and clinical application of Ganoderma lucidum.

Key words: rice-fired Ganoderma lucidum, Box-Behnken response surface method, analytic hierarchy process, entropy weight method, antioxidant activity

中图分类号:

R283.3

李志勇, 刘江亭, 张国英, 杨雪琦, 张梦夏, 赵盼, 张秀云. 基于AHP-EWM与响应面法优化米炒灵芝工艺及炮制前后抗氧化活性对比[J]. 山东科学, 2026, 39(3): 1-11.

LI Zhiyong, LIU Jiangting, ZHANG Guoying, YANG Xueqi, ZHANG Mengxia, ZHAO Pan, ZHANG Xiuyun. Optimization of rice-fired Ganoderma lucidum processing by AHP-EWM and response surface methodology and comparative study on antioxidant activity before and after processing[J]. Shandong Science, 2026, 39(3): 1-11.

图/表 13

表1

表2

表3

图1

图2

图3

表4

表5

表6

图4

表7

图5

表8

参考文献 21

[1]	胡凌娟, 郑化先, 王晓彤, 等. 赤芝道地药材形成源流考[J]. 中国现代应用药学, 2020, 37(6): 681-684. DOI: 10.13748/j.cnki.issn1007-7693.2020.06.008.
[2]	冉靖, 姚遵宝, 徐慧, 等. 灵芝化学成分、药理作用及质量标志物预测分析[J]. 中华中医药学刊, 2025, 43(5):172-182.DOI:10.13193/j.issn.1673-7717.2025.05.032.
[3]	杨晔, 刘悦, 张帆, 等. 基于线粒体研究论脾虚与脏腑疾病的相关性[J]. 中医杂志, 2018, 59(20): 1742-1746. DOI: 10.13288/j.11-2166/r.2018.20.007.
[4]	李鑫, 赵燕, 涂勇刚, 等. 蛋壳内膜酶解及其酶解液体外抗氧化活性研究[J]. 食品工业科技, 2013, 34(9): 164-167. DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2013.09.064.
[5]	王新娣, 石晓峰, 张晓萍, 等. 米炒北沙参的质量标准研究[J]. 中国药房, 2022, 33(8): 962-967. DOI: 10.6039/j.issn.1001-0408.2022.08.10.
[6]	陈欣茵, 冯楚茵, 林洁微, 等. 米炒灵芝的炮制工艺研究[J]. 中国中医药现代远程教育, 2019, 17(14): 89-91. DOI: 10.3969/j.issn.1672-2779.2019.14.036.
[7]	郭福贵, 兰子君, 张月, 等. 中药炮制用米的古今文献记载及现代研究进展[J]. 中药材, 2023, 46(2): 525-532.DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2023.02.044.
[8]	国家药典委员会. 中华人民共和国药典一部: 2020年版[M]. 北京: 中国医药科技出版社, 2020: 195.
[9]	李正龙, 胡德, 董欣, 等. 米炒红娘子炮制工艺优化及其质量标准建立[J]. 中国现代应用药学, 2023, 40(16): 2237-2242. DOI: 10.13748/j.cnki.issn1007-7693.20223431.
[10]	ELSAYED M M A, ABOELEZ M O, ELSADEK B E M, et al. Tolmetin sodium fast dissolving tablets for rheumatoid arthritis treatment: Preparation and optimization using box-behnken design and response surface methodology[J]. Pharmaceutics, 2022, 14(4): 880. DOI: 10.3390/pharmaceutics14040880.
[11]	SONG H, MOON E W, HA J H. Application of response surface methodology based on a box-behnken design to determine optimal parameters to produce brined cabbage used in kimchi[J]. Foods, 2021, 10(8): 1935. DOI: 10.3390/foods10081935.
[12]	张远帆, 朱成豪, 江媛, 等. 基于AHP-熵权法的天麻共生蜜环菌质量评价研究[J]. 中国中医药信息杂志, 2024, 31(7): 113-121. DOI: 10.19879/j.cnki.1005-5304.202401341.
[13]	付艳, 周涛, 许清清, 等. 基于熵权法和层次分析法优选天麻趁鲜切制方法[J]. 中草药, 2024, 55: 1493-1501.
[14]	程中琴, 王姗姗, 刘小妹, 等. 基于AHP-熵权法结合指纹图谱优选盐黄柏炮制用盐[J]. 中华中医药杂志, 2019, 34(9): 4298-4302.
[15]	张桂梅, 岳珠珠, 王慧楠, 等. 基于AHP-熵权法结合色差原理评价不同辅料大米对米炒党参饮片的影响[J]. 中草药, 2021, 52(24): 7447-7454. DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2021.24.006.
[16]	钟千贵, 陈天赐, 邱铭锰, 等. 无柄灵芝提取物中营养成分及体外抗氧化活性分析[J]. 食品工业科技, 2020, 41(19): 321-326. DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2020.19.050.
[17]	颜瑞辰, 洪允炬, 李悦, 等. 响应面法优化灵芝多糖提取工艺及其抗氧化活性[J]. 菌物研究, 2024, 22(4): 378-386.DOI:10.13341/j.jfr.2023.1642.
[18]	刘养山, 张景, 任洪飞, 等. 冠县灵芝多糖的分离纯化、结构表征及抗氧化活性研究[J]. 食品工业科技, 2023, 44(12): 81-89.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2022080313.
[19]	代嫚婷, 宋静, 余潇, 等. 海黄牡丹不同部位的成分分析、体外抗氧化能力及其α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶抑制能力[J]. 食品与发酵工业, 2023, 49(19): 190-198.DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.033018.
[20]	赵福银. 炒陈皮炮制工艺与质量标准研究及其炮制机理解析[D]. 长春: 吉林化工学院, 2023.DOI:10.27911/d.cnki.ghjgx.2023.000055.
[21]	木开代斯·买合木提, 陈建, 焦春伟, 等. 赤芝提取物的抗氧化美白及细胞增殖作用研究[J]. 世界中医药, 2024, 19(7): 949-956. DOI: 10.3969/j.issn.1673-7202.2024.07.007.

性状	判断依据	分值
外观颜色	焦褐色	1
	黄棕色	2
	焦黄色	3
米色泽	白色	1
	焦黄色	2
	浅黄色	3
气味	无	1
气味	焦香气	2

水平	因素
水平	A炒制温度/℃	B炒制时间/min	C药材和辅料质量比
1	140	8	1∶0.15
2	160	10	1∶0.20
3	180	12	1∶0.25

权重指标	w_总三萜	w_总多糖	w_浸出物	外观形状评分
w_总三萜	1	3	5	7
w_总多糖	1/3	1	3	5
w_浸出物	1/5	1/3	1	3
外观性状评分	1/7	1/5	1/3	1

评价方法	各指标权重系数
评价方法	w_总多糖	w_总三萜	w_浸出物	外观形状分数
AHP	0.557 9	0.263 3	0.121 9	0.056 9
EWM	0.199 9	0.358 7	0.273 3	0.168 1
AHP-EWM	0.448 2	0.379 5	0.133 8	0.038 4

序号	炒制温度/℃	炒制时间/min	药材和辅料比例	w_总多糖/%	w_总三萜/%	w_浸出物/%	外观形状评分	OD综合评分
1	140	8	1∶0.20	4.48	1.05	6.67	5	84.80
2	180	8	1∶0.20	4.68	1.11	6.93	5	87.06
3	140	12	1∶0.20	4.14	1.20	5.81	5	87.93
4	180	12	1∶0.20	4.03	1.45	6.03	5	85.13
5	140	10	1∶0.15	4.75	1.15	6.01	5	86.00
6	180	10	1∶0.15	4.07	1.38	6.99	5	86.78
7	140	10	1∶0.25	4.81	1.11	6.67	5	87.45
8	180	10	1∶0.25	3.94	1.41	6.70	5	85.36
9	160	8	1∶0.15	4.48	1.11	5.81	8	87.31
10	160	12	1∶0.15	4.34	1.40	6.37	5	87.91
11	160	8	1∶0.25	4.45	1.04	6.23	8	86.92
12	160	12	1∶0.25	4.51	1.08	7.24	6	87.47
13	160	10	1∶0.20	4.45	1.04	6.23	8	91.79
14	160	10	1∶0.20	4.76	1.16	6.31	8	91.92
15	160	10	1∶0.20	4.20	1.14	7.17	8	90.95
16	160	10	1∶0.20	4.64	1.13	6.58	8	91.08
17	160	10	1∶0.20	4.41	1.26	6.30	8	90.66