现代中药材干燥技术 下载本文

现代中药材干燥技术

采收的中药材除鲜用外,一般都必须进行加工处理。干燥作为保证中药材品质的重要措施,是中药材加工中一个必不可少的工艺工程。中药材干燥的实质就是为保证中药材的性味及有效成分,在人工控制条件下,对中药材进行适当的处理,包括常压或减压环境中以传导、对流、辐射方式或在高品电场内加热,使物料与外界介质之间传热传质,以促使水分蒸发,达到要求含水率,抑制生物化学方应及霉菌等微生物的繁殖,保持较高的产品品质,便于包装、贮藏、运输的过程。但由于中药材干燥具有与普通物料(特别是化工物料)干燥明显不同的特征,水分含量高、热敏性高、药用成分复杂,干燥基础理论(传热传质规律、干燥条件对品质和药性的影响等)以及测试手段在我国中药材干燥中一直是比较薄弱的环节。中药材的特殊性味——“四气五味”,在干燥中往往得不到很好的保护,导致中药材劣变、组织结构破坏、药性改变、有效成分损失等问题,从而对中药现代化的研究产生严重的影响。

中药材干燥按其发展过程可分为传统干燥和现代干燥。传统干燥法由于时代、科技的影响,主要是阴干、晒干和传统烘房干燥,不需要特殊设备,比较经济。但是受天气影响较大,且满足不了大规模工业生产的需求。现代干燥方法主要有热风、红外干燥、微波干燥、真空干燥、冷冻干燥及除湿干燥。

选择中药材干燥方法的原则有:与药材价值相统一;与药材产量相统一;与药材中所含药用成分的理化性质相统一;与国际通行标准相统一;与经济条件相统一。

随着现代科技的进步,中药材的干燥也正在逐步实现机械化和自动化,选择合适的干燥方法一致是摆在人们面前的课题。除了尽可能地保持中药的有效成分外,成本和效率也是选择干燥方法时要考虑的主要因素。事实上,目前人们已经采用很多方法进行了中药材干燥实验研究,也得到了一些客观规律。但由于对中药的主要成分在干燥过程中的变化没有搞清或成分太多而不能兼顾,中药材干燥工艺还需进一步优化。

下面介绍一些常用的干燥方法:

热风对流干燥法。这是最常用的干燥方法,设备比较经济简单,不受阴雨天的影响,并可根据需要达到迅速干燥,而有些药材烘干比晒干的质量好。缺点是费钱费工,并要有一定的烘烤设备。含油脂多的种仁类如杏仁、柏子仁、芥子等不易用这种干燥方法,以免油质外渗变质。另外,含挥发性有效成分的药材如薄荷、紫苏、当归等也不宜烘干,以免有效成分过多挥发损失。

远红外加热干燥法。这是一项新的干燥技术,其工作原理是讲电能转变为远红外辐射,从而被药材的分子吸收,产生共振,英气分子和原子的振动和转动,导致物料变热,经过热扩散、蒸发和化学变化,最终达到干燥的目的。子、仁、果、米类药材均可采用该法干燥。员红外干燥可节省电能20%~~50%,效果较好。

微波干燥法。这是一项20世纪60年代迅速发展起来的新技术,微波干燥实际上是通过感应加热和介质加热使中药材中的水分和脂肪不同程度的吸收微波能量,并把它转变为热量从而达到干燥的目的。微波干燥可以杀灭微生物和霉菌,并具有消毒作用,是药材达到卫生标准,并能防止药材在贮藏过程中发霉和生虫。

冷冻干燥法。冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术,是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程. 物质在干燥前始终处于低温(冻结状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状,体积基本不变,极易溶于水而恢复原状。在最大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性,经过冷冻干燥,物质生物活性不变、外观色泽均匀、形态饱满、结构牢固、溶解速度快,残余水分低。整个干燥是在较低的温度下进行的,因而对于那些不耐热的物质的干燥尤为适宜。

高压电场干燥法 这是一种新型的干燥技术,即把高压电场引入干 燥过程当中,高压电场干燥具有使物料不升温、干燥速度快、能耗少和杀菌等优点,能很好保存中药材的有效成分。

太阳能干燥 。太阳能是一种干净无污染的能源,且用之不尽,但太阳能分散性大,热值低、温升小,干燥速度低,造成其干燥效率低。

通过这些新型干燥技术 (如真空冷冻干燥、微波干燥、薄层干燥 、远红外干燥、在高压电场中干燥等)干燥出来的中药材品质较好 ,有效成分损失少但由于设备投资大,能耗高,提高了生产成本,无法达到大规模推广。因此在目前的社会经济条件下无法应用到工业化生产当中,特别不适合中药材种植户收获后的及时干燥 ,并且中药材的干燥在中药材加丁过程当中只是一道初加工工序,干燥成本不宜太高。目前热风干燥产品的品质又无法达到要求,因此,如何以低能耗、低成本干燥出高品质的中药材,是中药材干燥过程当中亟待解决的一个问题。由于中药材具有热敏性、易氧化和怕光等一系列特殊性质 ,要保证其较好的品质以及较低的作业成本 ,目前应主要从 以下几方面着手。(1)中药材干燥需要有专门的中药材干燥机,应加快这方面的研究,我国有着丰富的中药材资源,对中药材干燥设备的需求量很大,急需深入研究。(2) 针对不同中药材干燥方式,选择适用的干燥机。 对于批量小或不允许结晶受到破坏,以及贵重的中药材,可采用真空冷冻干燥或微波干燥,若从经济性考虑,一般可采用内部结构为支架的厢式干燥机。 对于生产能力较小、热敏性强或易氧化的中药材,可采用具有密封外壳的、在真空条件下操作的真空干燥机。对于批量大,具有一定形状、易碎中药材的干燥,因其干燥时间很长,可采用隧道式干燥机。对于粒径小、干燥要求较高的中药材,可以选用多段带式干燥机。 总的来说,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和操作简单等方向发展。

现代中药产业化已成为我国经济发展的战略性发展计划,而要实现中药生产的现代化,必须使每道生产工艺实现现代化。其中,干燥工艺的现代化在必须保证中药材有效成分不受损失的前提下,还要求高效节能。目前,我国中药材干燥工艺流程与 设备设计不合理,能量损失很大,干燥品质不能满 足市场需要。为彻底解决这些问题 ,必须对中药材的干燥特性进行系统研究,确定最佳的干燥工艺参数,设计出专门的干燥机,中药材干燥急需机械化;必须保证中药材干燥的质量;干燥方法以及干燥设 备必须适合农民使用。 我国中药材资源丰富,中药材具有独特而广泛的疗效,受到全世界的广泛关注,具有无限的发展前景。中药材的质量是制约我国中药产业的重要因素,干燥是保证中药材质量的一个瓶颈。因此,对中药材干燥的研究具有深远的意义。