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中药材干燥方法及微波技术在中药材干燥的应用

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论文导读:远红外干燥设备简单,辐照均匀,干燥速度快,干燥时间为热风干燥的1/10左右,生产效率高,可连续操作,实现温度、风量、进料的自动控制,不会引起中药材物理结构的变化,较好地保持性味及有效成分,因此在实际干燥生产中普遍应用。
关键词:中药材干燥微波技术,干燥设备

  1 引言
  我国历史悠久,土地辽阔,蕴藏着极丰富的中草药天然资源,在远古时代人们就已经开始利用各种中草药治病,如常山治疟疾,桦树皮止痛,都证明有很好的疗效。同时大量临床试验表明,相比人工合成药物,中草药的副作用小得多。免费论文。因此,传统药物尤其是中草药,在欧、亚、美等各洲越来越受到欢迎和重视。免费论文。
  中药材一直是我国出口创汇的重要商品。目前我国中药材出口已扩展到世界130多个国家和地区,2008年出口金额为13.09亿美元,同比增长10.94%。但是在我国中药材出口贸易不断扩大、面临良好机遇的同时,也面对着一些随之而来的挑战,造成这种局面的主要原因之一就是中药材的质量问题。传统中药材干燥加工过程中所造成的性味劣变、生物活性物质(特别是药用有效成分)的损失以及安全性等问题,正是目前我国中药材面临的主要问题。在国际市场对中药材质量要求提高的同时,我国的中药材生产、产地加工相对不够规范,产品外观、色泽劣变、有效成分含量低。微波干燥由于具有干燥速度快、干燥均匀、产品质量好、可以选择性加热干燥、热效率高、反应灵敏等优点,而日益成为重要的中药材干燥方法之一。
  2中药材干燥方法
  我国对中药材干燥方法的研究已经有很长历史。早在公元1~2世纪左右,我国现存最早的中药材专著《神农百草经》中已有对中药材“阴干、曝干、采造时日、生熟土地所出”等有关干燥方面的记载[1]。唐代孙思邈著《千金翼方》一书中也有“夫药采取,不以阴干曝干,虽有药名,终无药实”等具体描述[2]。这是最经济的方法,成本较低。但是存在着许多工艺上的问题,如干燥时间长、有效成分破坏大、遇到阴雨天气容易霉烂变质、易被灰尘、蝇、鼠污染等缺点。
  现代中药材干燥技术为了保证中药材药性及有效成分,在人工控制条件下,对中药材进行适当的干燥处理,包括常压或减压环境中以传导、对流、辐射方式或在高频电场内加热使之干燥,以促进水分蒸发,达到要求含水率,保持较高的产品品质,便于包装、储藏、运输。目前常采用干燥技术包括:烘房干燥、厢式烘干机、网带式干燥机、隧道式干燥机、翻版式干燥机、振动流化床干燥。上述几种方式多采用热风干燥原理,生产成本较低,因此广为采用,但有效成分损失也大,甚至有严重的品质衰退现象。另外,中药材干燥前需要适当的预处理,但由于程序较繁杂、费工时,实际干燥生产中往往不重视;干燥过程自动化程度不高,不能分时间段对中药材的含水率、水分活度,以及干燥介质的温度、湿度、流速进行自动监控,都造成干燥品质不佳、最终含水率不符合要求,严重地影响中药材产品的品质。
  随着新型干燥技术及设备的开发及应用,人们对中药材干燥质量的提高、能量单耗的降低、操作的可靠性都提出了更高的要求,干燥将朝着提高产品质量、有效利用能源、减少环境影响、运用计算机提高自控水平、操作简单等方向发展。结合当前中药材的特性,正在开发研制的干燥技术主要有:真空冷冻干燥、微波干燥、远红外干燥、热泵以及太阳能干燥。真空冷冻干燥与其工艺相比,设备昂贵,加工成本高,但它是保证中药材干燥品质的较佳工艺,增值率高,将被十分广泛地应用到生产实际中去;微波干燥作为一门先进工艺,技术上是可行的,但生产成本较高,使用时还对监控手段和供电条件有苛刻的要求,所以尚未能大规模应用;远红外干燥设备简单,辐照均匀,干燥速度快,干燥时间为热风干燥的1/10左右,生产效率高,可连续操作,实现温度、风量、进料的自动控制 ,不会引起中药材物理结构的变化,较好地保持性味及有效成分,因此在实际干燥生产中普遍应用;热泵干燥能够很好地保障干燥产品的品质,中药材的颜色、外观形态和有效成分等在热泵干燥都能得到妥善的保护,其还有不污染环境、操作方便等优点,因此越来越受到中药材干燥行业的重视;太阳能干燥是取之不尽,用之不竭且无污染的能源,中药材采用太阳能干燥可以取得较好的经济效益。
  3微波技术在中药材干燥的应用
  随着微波技术的发展,微波干燥技术在中药领域的应用得到一系列的进展,尤其是在中药材干燥灭菌上。卢鹏伟等对六味地黄丸进行微波干燥与烘箱干燥比较,发现微波干燥时丹参酚含量损失率平均降低2.4%,灭菌率平均提高1.9倍[3]。鞠兴荣等对不同微波功率条件下银杏叶的干燥规律和对有效成分含量的影响进行了初步研究,结果不同的微波功率对干燥速率影响比较大,脱水恒速期结束时银杏叶的水分含量在10%左右,过高强度的微波辐射导致黄酮苷和萜类内脂等主要有效成分部分降解[4]。杨张渭等把微波干燥灭菌工艺试用于丸剂生产,用微波干燥灭菌工艺对水丸、水蜜丸、和浓缩水蜜丸3种丸剂类型的5种产品进行试验,结果表明成品的形状、溶散时限、水分、微生物限度检查等质量指标均符合标准规定。一般干燥250—300kg丸药,耗电仅83kw,能源利用率达到70%,将微波频率控制在2450 MHz,时间为1.5min,对5个批号的玄驹胶囊进行微波灭菌,细菌平均降低率为98.11%[5]。王茂学利用改进的实验室微波炉进行人参干燥,提出微波与热风干燥相结合,能有效地保护人参的干燥质量,有效成分总皂贰含量损失小,且在自然对流的情况下,干燥的时间仅为热风干燥的1/10~1/5[6]。王绍林认为采用微波——真空冷冻干燥人参,微波能量达到物料深层转换成热能,使深层水分迅速蒸发形成较高的内部蒸汽压,表里温升均匀,消除了干燥表层常见的皱皮萎缩现象[38]。免费论文。
  4 基于微波技术的中药材干燥设备
  采用微波进行中药材干燥是指利用微波能量使中药材内水分气化的过程。微波加热穿透性强,能使中药材表里温升均匀,微波能量达到中草药物料深层转化为热能,使深层水分迅速蒸发形成较高的内部蒸汽压,消除干燥表层常见的皱皮萎缩现象,较好的保护干燥品质,这是常规加热干燥所不及的。同时微波还对物料伴随着生物效应(非热效应),在较短时间内杀死虫卵和大肠杆菌等微生物。
    微波干燥设备主要有直流电源、微波管、传输线或传导、微波炉及冷却系统等几个部分所组成。如图1-1所示:
  5 结语
  在中药材干燥质量方面,和其他技术相比,微波技术有明显的优势。但应用微波技术进行中药材干燥,也有很多不足之处且技术比较不完善。随着技术的发展,这些不足之处必会逐步被克服,或许会有更先进的技术将应用于中药材干燥。

参考文献
[1] 陈重明. 本草书[M]. 南京:南京工业出版社,1994
[2] 孙思邈. 千金翼方(卷一)[M]. 北京:人民医生出版社,1982
[3] 卢鹏伟, 杨晨华, 何颖等. 浓缩六味地黄丸两种不同干燥方法的比较[J]. 河南大学学报,2002,21(4):21~22
[4] 鞠兴荣, 汪海峰. 微波干燥对银杏叶中有效成分的影响[J]. 食品科学, 2002, 23(12):56~58
[5] 杨张渭, 周定君, 任琦等. 微波干燥灭菌工艺在丸剂生产中的应用[J]. 中成药, 2000, 22(7): 468~469
[6] 王茂学. 人参干燥特性研究[D]. 北京农业大学硕士论文,1994

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