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根茎类中药材热风干燥技术分析

刘睿

黑龙江省农业机械工程科学研究院佳木斯分院 154004

摘要: 在中药材质量控制体系中,干燥是一个比较重要的环节,新时期下,随着现代信息技术的快速发展,越来越多的干燥技术被应用在中药材干燥中,获得了良好应用效果。与此同时,在实际中,依然有很多中药材是采取传统的日晒法,如果中药材不适合日晒,就将其置于室内、大鹏中阴干,这些干燥方式不仅效率低,还容易挥发中药材中的可用成分。所以对现代中药材干燥技术及其发展趋势进行分析很有必要。
关键词: 根茎类中药材;热风;干燥技术
DOI:10.12721/ccn.2022.157100
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中药现代化的前提是中药材生产的现代化和规范化,加工、贮藏等过程直接影响着中药材的质量以及中药产品的质量水平和临床疗效。植物类药材在采摘后,除部分鲜用外,在贮藏和运输过程中,常会发生虫蛀、霉变、变色等变质现象不易保存而无法满足临床需要,采收后必须要对中药材进行初加工。采后初加工处理,尤其是干燥,正是避免此类变质现象发生的一种有效方法。干燥作为中药材采摘后加工处理的重要环节,干燥的好坏将直接影响产品的疗效、质量和外观等相关品质。

1中药材干燥技术现状

1.1传统干燥技术

对于传统干燥技术,主要分为阴干、晒干、烘干三种情况。(1)阴干,主要是将中药材放在阴凉通风的环境下,利用空气、风的流动,将水分吹去,从而实现干燥中药材。阴干法主要是针对有挥发油的药材、容易变色的药材,或者是在阴雨天气使用。(2)晒干,这种方法是多数中药材比较常见的干燥方式,将中药材薄薄的摊开,置于苇席、水泥地上,让阳光照射中药材,达到干燥的目的。这种方法具有成本低、药材数量不受限制、简单易行等特点,但是其占用空间大、容易受到天气影响,同时中药材过于暴露不太卫生。(3)烘干,主要是通过人工加热,通过热气流对中药材进行干燥,这种方法效率高、成本低、不会受到气候限制,适用于各类中药材的干燥处理。

1.2现代干燥技术

现代干燥技术是针对传统干燥方法自动程度低、中药材干燥过程复杂、特殊等特点,将新型的科学技术应用在中药材干燥中。当前应用比较广的中药材干燥技术有:(1)远红外干燥,主要是通过红外发射元件,发射出远红外线,从而改变中药材分子振动、运动状态,由分子摩擦生热实现水分蒸发。这种技术具有加热速度快、能耗低、安装维护简单、污染少、温度控制容易等特点,但是其波长比较短,渗透深度小,只能用于薄层中药材。(2)微波干燥,其主要是将电能转变成势能,再转化成热能,实现中药材干燥。微波干燥是一种内外一起加热的方式,其可以让中药材内部温度高于外部温度,水分梯度方向与温度梯度方向一致,确保了传热、传质方向相同,能让中药材内部水分快速蒸发。(3)真空冷冻干燥,其主要是将中药材放在低于物料共晶点温度的环境下,实施冻结,然后在将中药材放在高真空环境下,让中药材中的水分可以通过冰晶状态转变成气体,实现水分去除。这种技术具有中药材基本保持了原有色泽、气味,有效成分高,适用于长途运输。(4)高压电场干燥,其主要是将高压电场应用到中药材干燥中,水的蒸发可以在高压电场下变得异常活跃,实现水分快速蒸发。其具有中药材有效成分保存高、可调节干燥电压及温度、与其他干燥方式组合应用等优势。(5)热泵干燥,其主要是通过干燥室中的热空气与中药材进行对流换热,让空气加热中药材,并吸附中药材中的水分,从而实现干燥,其具有环境污染低、干燥范围广、产品质量高等优势。

1.3案例

以典型根茎类中药材黄芪为案例,进行干燥方法和流程分析。黄芪使用晾晒、土炕和烘房方式干燥,其中以晾晒和土炕居多。切片采用土炕干燥,原药(个体户)采用晾晒干燥。黄芪以切片形式出售。在被调查地区,两地干燥方法基本没有差别。黄芪与甘草的干燥方法基本相同,只是干燥时间上略有差异(黄芪每年10-11月全部为銲货收购,12月全为干货,而甘草以收购鲜货为主,每年3月、9月、10月收购鲜货。)

2中药材干燥技术发展趋势

2.1规范中药材干燥技术选择

对于不同的干燥技术,对于中药材的影响会有所不同。因此,在今后的中药材干燥技术选择中,需要综合考虑过各项因素,如利用化学成分分析方式,对药材的有效成分进行分析,并评估不同方法对有效成分产生的影响,从中选出最佳的干燥技术。同时在中药材干燥中,需要综合考虑干燥后色泽、微生物等指标,规范中药材干燥技术选择活动,最大限度的保证干燥效果。

2.2研发多种干燥手段集成技术

在中药材干燥中,采取单一的干燥技术会造成干燥效果不佳、影响中药材质量的情况。因此,在今后,还需要进一步研发多种干燥手段集成技术,如传统的晒干技术,其主要是利用太阳能这种干净、无污染的能源进行干燥,其虽然取之不尽,但是温度不容易控制、干燥效率低,可以尝试将传统晒干技术与其他干燥技术联合起来,例如太阳能—热泵联合干燥,以此获得好的中药材干燥效果。

2.3优化干燥工艺流程

在进行中药材干燥时,温度会对中药材的性能及设备性能产生双重影响,如在对挥发油类要从进行干燥时,温度过高,会造成挥发油流失,破坏其成分,同时在干燥过程中,还应该注意防范高温对热敏性成分的破坏。所以在实际中,还需要进一步对干燥工艺流程、相关设备进行优化设计,不断提高其自动化、智能化水平,从而更好的开展中药材干燥加工。

三、中药材干燥技术提升策略

1.示范宣传做好初期示范宣传,抓好与大型加工企业合作推广的突破口,通过加工企业对新技术及设备的应用和示范宣传,提高其他用户对中药材干燥新技术的认知度。

2.技术培训

目前市场对于烘干技术和设备的认知度非常低,前期市场培育非常重要,为了使用户更好地了解和接受新技术,宜采取集中培训、试点、售后服务等方式,农机和农艺部门应加强横向合作,对农户、加工户、加工厂、大型加工企业进行烘干工艺、烘干流程、设备操作和保养等培训。

3干燥标准制定

组织经验丰富的农机、农艺专家,结合气味检测和机型性能,制定干燥参数指标和技术指标,制定不同种类中药材合理且规范的品质评价标准和烘干标准,为研发先进适用的烘干机和农机推广鉴定提供理论依据。

4干燥机械研发

应对中药材的干燥特性进行系统研究,确定不同中药材最佳的干燥工艺参数,政府部门应加大支持中药材干燥机械的研发力度,鼓励企业研制适销对路的产品。

5政策补贴

制定干燥技术补贴政策,将会提高种植和加工企业使用新技术和设备的积极性,提高产品质量,促进产业升级,而加工企业最关注的是新技术和设备的成本,尤其是初期一次性投入成本。建议各地政府针对种植户和加工企业,在种苗、农机方面给予相应补贴政策。对于烘干设备一次性投入较大的问题,各级政府可通过抵押或贴息贷款、中药材保险、报废更新等方式解决农户融资难问题。

6生产规模化

目前甘肃中药材生产规模化程度还较低,不利于新技术的推广和使用。探索构建“农户、种植大户、种植合作社”+“加工户、加工合作社、加工厂”+“大型加工企业”的合作模式,各方签订购销协议及加工合作协议,使每个生产加工主体形成利益共同体,实现“订单化”生产加工模式,逐步实现中药材规模化、标准化和产业化生产。

总结

总而言之,在中药材干燥中,药材的化学物质成分会不断发生变化,最终造成质量变化,与其他物体干燥相比较,中药材干燥更加具备复杂性、特殊性。传统的干燥方法存在干燥不均匀、时间长、劳动强度大、易污染等问题;而现代中药材干燥技术却存在成本高、能耗大的问题,所以在实际中,必须综合传统、现代中药材干燥技术的特点,加强干燥技术的改革创新,以此满足中药材生产需求。

参考文献

[1]詹娟娟。中药材及制剂干燥工艺与装备现状及问题分析[J].中国中药杂志,2015(23):471.

[2]赵昌友。中药材干燥设备技术研究及发展趋势[J].牡丹江师范学院学报,2015(2):18-20.