呂美進(jìn),潘紅燕
(浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江 杭州 310000)
中國(guó)是一個(gè)歷史悠久,土地遼闊的國(guó)家,中草藥天然資源的儲(chǔ)藏十分的豐富,從遠(yuǎn)古時(shí)代人們就已經(jīng)掌握了使用各種中草藥治病的技能,比如說(shuō)一些草藥,常山可以治療瘧疾。樺樹皮有止疼的作用,這些都是被證明了有很好的療效的中草藥。并且通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)表明,和人工合成的藥物相比較,中草藥的副作用要比合成的藥物小的多,所以,現(xiàn)在傳統(tǒng)的藥物,尤其是中草藥,在歐洲、亞洲、美洲等越來(lái)越受到重視也廣受推崇。
在中國(guó)中草藥一直是在國(guó)際貿(mào)易中占據(jù)著非常重要的地位,現(xiàn)在我國(guó)的中藥材已經(jīng)在130多個(gè)國(guó)家各地區(qū)銷售,到2008年的時(shí)候中藥材的對(duì)外出口銷售的總額已經(jīng)達(dá)到了13億多美元。充分說(shuō)明了我國(guó)的中草藥巨大的市場(chǎng)前景,并且中藥材的出口貿(mào)易也正在不斷的擴(kuò)大,但是在如此良好的機(jī)會(huì)面前,挑戰(zhàn)也接踵而至,各種各樣的問題出現(xiàn)咋中藥材的處理,銷售過(guò)程中。其中所帶來(lái)的最大的挑戰(zhàn)就是如何保證銷售的中藥材擁有足夠好的品質(zhì)。質(zhì)量問題一直是中藥材銷售的難題之一。使用傳統(tǒng)的干燥加工的方法進(jìn)行中藥材的處理往往會(huì)造成中藥材出現(xiàn)性味劣變、中藥材的有效成分比較容易流失并且其安全性也得不到足夠的保證,這也是目前在中草藥市場(chǎng)上急需解決的問題。現(xiàn)在在國(guó)際市場(chǎng)上對(duì)中草藥的質(zhì)量要求變得越來(lái)越高,但是我國(guó)的中藥材的生產(chǎn)存在著一系列的問題,比如說(shuō)生產(chǎn)加工操作不規(guī)范,無(wú)法保證產(chǎn)品的外觀,無(wú)法保證中藥材保留更多的有效成分。所以通過(guò)不斷的研究熱泵干燥以及微波干燥聯(lián)合烘干在中藥材烘干中的應(yīng)用不斷的被推崇,使用這種方式可以有效的提高干燥的速度,并且干燥均勻,能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量,同時(shí)在進(jìn)行加熱干燥的時(shí)候可以有選擇性的進(jìn)行,反應(yīng)比較靈敏并且熱效率也比較的高,在中藥材的干燥應(yīng)用中逐漸成為了主流的方法。
干燥過(guò)程需要大量的時(shí)間及大量的能量,在干燥過(guò)程中減少能耗和時(shí)間則是研究的重大問題。使用傳統(tǒng)干燥方法時(shí)存在一定的缺點(diǎn),首先在使用自然晾干或陰干時(shí)需較長(zhǎng)的時(shí)間,效率極低。目前應(yīng)用廣泛的是熱風(fēng)干燥,但在干燥時(shí)需要很高的溫度,中藥材屬于熱敏性植物,在高溫下容易發(fā)生變質(zhì),影響其性能。伴隨著中藥材在國(guó)際上的地位日益凸顯,其貯藏及質(zhì)量要求越來(lái)越高,為提高中藥材在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力,研究新的干燥技術(shù)刻不容緩。一般情況下中藥材中水分的含量都比較的高,并且其熱敏性以及易降解性也比較高,所以將中藥材脫水是一種非常好的提高其儲(chǔ)存時(shí)間的方法。
在中藥材中碳水化合物以及維生素等活性成分的含量比較高,并且溫度對(duì)這些成分的影響是比較大的,如果在干燥過(guò)程中干燥的溫度較高,不僅會(huì)導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)成分流失,損失藥效,甚至一些熱敏性的中草藥會(huì)在高溫下發(fā)生氧化作用,改變其作用,嚴(yán)重影響干燥后的品質(zhì)。熱泵干燥裝置的特點(diǎn)是高效節(jié)能,并且成本比較低,其穩(wěn)定性比較好,一次性可以進(jìn)行大產(chǎn)量的干燥,同時(shí)供熱能力比較強(qiáng),干燥的過(guò)程可以進(jìn)行控制,并且在進(jìn)行干燥的時(shí)候溫度不高,可以最大程度上保證中草藥的藥效不流失。在前期使用是最佳的選擇。在干燥的后期因?yàn)樗忠呀?jīng)在干燥過(guò)程中去除了大半,中藥材的熱敏性不是很強(qiáng),再使用微波干燥技術(shù)可以加速干燥的速度,同時(shí)保證藥效不流失,不會(huì)發(fā)生變質(zhì)。因?yàn)樗幉闹邪l(fā)生氧化作用主要是因?yàn)樗拇嬖?,所以在前期使用熱泵干燥技術(shù)已經(jīng)除去了大量的水,剩余的水不足以支持其進(jìn)行氧化反應(yīng),使用微波進(jìn)行中藥材的干燥主要是利用微波的能量讓中藥材中的水分汽化。使用微波具有比較強(qiáng)的穿透力??梢员WC干燥的過(guò)程表里升溫速度均勻,可以消除常見的在干燥藥材表層出現(xiàn)的皺皮萎縮的情況,可以在最大的程度上保證藥材的品質(zhì),其優(yōu)點(diǎn)十分的明顯。
雖然說(shuō)熱泵微波聯(lián)合干燥技術(shù)對(duì)于中藥材的干燥起到了良好的效果,對(duì)于其品質(zhì)也給予了保證,但是因?yàn)橹兴幉牡姆N類繁多,其物質(zhì)的組成是不同的,這也就說(shuō)明在干燥過(guò)程中不確定的影響因素還是存在的,首先無(wú)法確定最佳的從熱泵到微波干燥的轉(zhuǎn)換點(diǎn),其次實(shí)際的干燥過(guò)程和理論干燥模擬還是存在著一定的差距,這需要大量的實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證最佳的條件。
在中藥材的干燥應(yīng)用中熱泵微波聯(lián)合干燥技術(shù)具有非常廣泛的應(yīng)用前景,但是還是需要通過(guò)大量的時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證最佳的干燥條件,完善理論基礎(chǔ),同時(shí)對(duì)于熱泵干燥系統(tǒng)也需要不斷的進(jìn)行完善優(yōu)化。目前熱泵干燥系統(tǒng)的工作模式有開式、半開式、閉路式等幾種。熱泵干燥是聯(lián)合干燥的前一個(gè)階段,整個(gè)熱泵系統(tǒng)的完成度與否對(duì)中藥材的干燥會(huì)產(chǎn)生非常大的影響,有必要將熱泵干燥系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。
國(guó)內(nèi)外針對(duì)這種情況也提出了多種改進(jìn)方案,李丹霞等提出了使用兩端截流蒸發(fā)壓縮熱泵干燥裝置,但是在進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)的時(shí)候發(fā)展在各個(gè)管道處會(huì)出現(xiàn)較大的熱損,理論數(shù)據(jù)和實(shí)際的驗(yàn)證存在著一定的偏差,但是從結(jié)果上看能量消耗還是有明顯的降低的。而在國(guó)外Akta M等設(shè)計(jì)了三層圓筒狀的干燥室和熱量的回收體系,這種設(shè)計(jì)雖然具有良好的干燥效果但是在干燥時(shí)間上并沒有明顯的提高。
在微博干燥系統(tǒng)方面主要需要解決的問題是如何進(jìn)行溫度的控制和在進(jìn)行物料的吸收時(shí)如何保證微波的均勻性,這是需要研究的重點(diǎn)內(nèi)容。國(guó)內(nèi)在保證能夠得到最佳的工藝條件的前提下,建立了連續(xù)微波干燥模型,研究表明這種微波干燥方案可以有效保證中草藥干燥過(guò)程中均勻的受熱,同時(shí)還提高了波源的使用壽命。在國(guó)外也作出了類似的研究,使用紅外成像對(duì)微波干燥進(jìn)行輔助,可以看出其干燥時(shí)間有明顯的縮短,但是可能會(huì)對(duì)中草藥的外觀產(chǎn)生影響,為防止這一情況的發(fā)生,加入攪波器可以大大減小微波的波動(dòng),達(dá)到更加均勻的加熱。
使用傳統(tǒng)的干燥方法進(jìn)行中草藥的干燥時(shí)其缺點(diǎn)十分的明顯,效率低,時(shí)間長(zhǎng),對(duì)能量的消耗高,同時(shí)也不能保證衛(wèi)生條件以及中草藥的品質(zhì)。但是這些缺點(diǎn)都可以通過(guò)不同方式的干燥方法的聯(lián)合來(lái)避免。所以說(shuō)在降低干燥成本的基礎(chǔ)上提高產(chǎn)品的品質(zhì)仍然是研究的重點(diǎn)。熱泵微波聯(lián)合干燥技術(shù)其優(yōu)勢(shì)突出,雖然還存在著一定的缺陷的,但是經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)優(yōu)化,其應(yīng)用前景將會(huì)越來(lái)越廣泛。