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【干燥技术在中药材产地初加工中的应用】

时间:2019-10-17 05:24:22
  自1990年至今,国际药用植物市场成长近1900倍,突破1000亿美元。作为“国粹”的中国中医药,有5000年历史和文化,是中国传统的民族医药产业。中药大部分来源于天然动植物,加工方式也接近自然,由于它健康、环保,对机体无明显毒副作用,市场需求量正在逐年攀升。
  中药材自然资源虽然丰富,但由于生产规模小、生产加工工艺不高、产品质量低等制约因素,在国际天然药物市场,中国的中医产品只占 4%左右。
  中医药现代化的前提,是中药生产现代化、标准化,加工和储存过程中的质量水平,直接影响中药质量和中医临床疗效。
  作为药用植物,在采收后的贮藏过程中,经常会出现霉变、虫蛀、变色等现象,不易保存,不能满足临床需要 ,因此采收后,必须要对中药材进行产地初加工,产地干燥技术是避免这种变质作用发生的有效技术方法。干燥技术作为中药材产地加工处理的重要环节,直接影响中药材产品的疗效及品质 。
  传统干制技术
  中药材传统干燥方法一般分为自然干制和加温干制,自然干制又分为晒干和阴干,加温干制主要是指设定不同温度的烘干。
  1.1 自然干制
  目前,中药材产地初加工最常用的自然干制方法为晒干,研究表明,除芳香性、挥发性的药用植物,其余药材均可选用此法。
  自然干制:晒干
  方法:将中草药平铺在薄的芦苇席上或清洗后的水泥地板,让阳光照射直至充分干燥的。
  优点:简单便捷,成本低、效果好,且对大量的药材干燥加工不受场地限制。
  阴干法干制是在阴凉通风处晾晒药材的方法,一般应用于如大黄、细辛、薄荷、荆芥、当归、枳壳、豆蔻、肉桂、沉香、木香、鼠尾草、麻黄等挥发油含量高的药物,它们直接在阳光下暴露晾晒会使挥发油大量损失和分解;以及槟榔、荆芥、薄荷、牡丹有鲜艳颜色,在强光照射下,会因色素变性而掉色的药用植物,
  自然干制:晒干
  方法:将药材放置在阴凉通风处晾晒,利用空气和风的自然流动来吹走自由水,从而达到干燥的目的。
  应用:常用于含有挥发油的药材以及易走油、变色的药材。
  1.2 加温干制
  加温干制是一种简单经济的干燥方法,在密闭环境中通过硫磺浸泡或烘烤后,可以有效地防止贮藏过程中出现的霉变虫蛀等现象,但易导致中药材中残留大量的硫、砷等有毒物质。且干燥耗时较长,干燥不均匀,残留硫超标危害人体健康。
  加温干制:烘干
  方法:加温干制即烘干,是通过人工加热的方法将需要干燥的中药材置于干燥机、烘箱或烘房中,利用干燥的空气作为水分的载体,进行干制的方法。
  优点:不受天气、气候等自然因素的控制,适合工业化规模化生产,便于根据不同药效特性,控制相应的干燥温度。
  缺点:能耗较大,产地加工中多采用燃煤干燥,对空气污染严重。在中药主产区,多采用传统的硫磺干燥和机械干燥相结合的方法。
  现代干制技术
  中药材产地初加工干制技术,是保证中药材品质的一项关键技术,选择适当的干燥方法不仅可以延长中药材产品货架期,提高产品品质,更有助于最大程度的保持药品有效成分。
  传统干制方法受地域、气候、天气影响较大,干燥条件不易控制,耗时较长,产品品质不均一,干燥过程中损失严重。
  因此中药材产地初加工干燥,应结合药用植物自身特点,应用现代干燥技术,在最大程度的保留有效药用成分的基础上进行高质、高效的干制。现代干制技术主要包括微波干燥、真空冷冻干燥、热泵干燥等。
  2.1 微波干制
  微波干制
  方法:通过物质内部分子间摩擦碰撞从而使动能转化为热能的干燥方法。
  优点:加热均匀,热量损失较小,不易形成被干燥物料表面龟裂或皱缩。
  适用:用于中药材饮片、蜜丸、水丸等在传统干制中药效成分损失较大的光敏物料的干制,能有效提高干燥效率,缩短干燥时长,还有一定杀虫灭菌作用。
  2.2 远红外干制
  远红外干制
  方法:由红外线发射元件通过分子吸收发射的远红外线,从而改变分子的振动和运动,分子通过摩擦和运动产生的热量而产生加热效果。
  优点:远红外干制技术具有加热速度快、加热均匀、节能、干制品的外观好;结构简单、安装方便、操作维护方便等优点;且污染少,安全性高,易于控制温度,提高产品质量。
  适用:远红外波长所造成的穿透深度小,只适用于薄材料。
  2.3 真空冻干
  真空冷冻干燥技术
  方法:将被干制的物料在低温下冷冻,随后在真空环境中物料中的水分直接由冰晶体状态升华成气体,从而去除材料中的水分,简称冻干技术。
  优点:避免加热过程对物料热敏性成分的破坏,最大程度的保持物料原有的外观特性和营养成分。
  缺点:干制能耗较大,设备要求高,干制成本高。
  适用:番木瓜片、酸马乳粉等等高质量食品。
  2.4 热泵干制
  热泵干制技术
  方法:利用被加热的热空气与被干燥物料的对流进行热交换,利用干燥介质使热空气中的水分冷凝,从而脱水达到干燥的目的 。
  应用:利用热泵干燥荔枝,发现降速干燥阶段为荔枝干燥的主要阶段;运用热泵技术干制罗非鱼,结果表明热泵干燥技术对比传统干燥技术更省时。
  中药材干燥中存在的问题
  3.1 干燥方法选择不当
  中草药由于种类与性质各异,不同的药材要选用适宜的干燥方式,否则会影响中药材的品质。通过对不同干燥方法的研究表明,当归经过日晒后皮色变红,品质下降。
  对于不易干燥或易于腐败变质的中草药,目前主要选择硫熏干燥的方法。然而近年的研究表明,传统硫熏过程中有对人体有害的高浓度二氧化硫,导致经过处理的中药材存在二氧化硫残留并危及生命,必须予以禁止。但由于二氧化硫具有防腐、防虫、漂白、保水等功效,经此方法处理后的中药材皮质光滑、颜色白润、外形规整,使得此方法在我国某些地方还在采用。
  同时,二氧化硫还原性强,与含有羟基活性激素的药材发生化学反应,进而改变中草药原有的某些化学成分,最终影响中草药效果,使得中草药的品质发生改变。
  3.2 干燥标准体系缺失
  通常采用含水量、形状、色泽为主要指标来评价中药材的干燥质量,通过其有效成分综合分析来评价干燥质量的不多,更缺乏科学高效的干燥品质评价标准体系。
  中药材的品质主要采用内在品质和外在性状两部分进行评价,内在品质主要利用药效含量的多少、污染物种类与数量的高低等指标进行评价;外在性状包含中草药的重量、形态和色泽(整体外观和断面)、质地等。高质量的中草药对有效成分的种类及数量稳定性、污染物和外形均有统一规定。
  当前中草药原产地干燥初加工大多简单,缺乏统一体系,使得同一品种药材在各产地干燥方法不尽相同,导致中草药质量参差不齐,更为严重的会因方法不当造成药材失去药性,产生巨大的经济损失。
  3.3 干燥工艺不合理
  干燥对中药材品质的影响,体现在干燥速度、干燥介质的流速、温度、湿度等对干燥效率的作用。但是在近年的中草药干燥方法中,缺乏对同一种干燥方式下燥过程中不同影响因素的调研。
  中药材干燥过程中,温度的变化是最大的影响因素,例如干燥的中药材中含挥发油时,干燥温度不宜过高,过高使得挥发油散失,造成有效成分被破坏。
  除此之外,还要避免高温操作造成某些热敏性有效成分的大量分解,例如包含维生素、酶类等物质的中草药。干燥过程中的温度、时间对中药材质量也有影响,如当温度升高、时间加长时,鲜地黄梓醇含量逐渐减少。
  讨论与展望
  采用高新技术干燥方法获得的干燥中药材,具有高质、快速,药效成分损耗少,避免了热敏性成分流失,同时使得成分的氧化变性程度降低;除此之外它的环保、杀菌优势也十分显著。
  然而高新技术干燥方法有高成本、大能耗的不足之处,有些干燥方式不适合转化为生产。
  因此,在具体应用中,要依据所需干燥中药材的特点,在确保中草药有效成分不受损耗的条件下,必须注重高效、环保、节能,及可否适合转化为生产,以确定最适合的工艺及操作方法。
  我国中药材不仅资源丰富,而且具有广泛而独特的疗效,受到全世界的青睐,具有广阔的发展市场。目前,中药材的品质是制约我国中药产业发展的重要要素,干燥程序是中药材品质取得突破的一个瓶颈。因此,中药材烘干方法的研究对加速我国中医药发展具有重大的意义。
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