因冻干技术独特优势,迅速在中药材、中药汤剂、中药含片等领域得到应用。下面食品冻干设备生产厂家整理下,关于影响中药材冻干品质的因素,主要如下:
1、药物因素
1.1、厚度与堆砌厚度药物本身厚度与堆砌厚度都可在一定程度上影响中药冷冻干燥效果。首先药物厚度与内部水分扩散至表面的时间有关。厚度过大时,水蒸气的溢出阻力增加,延长干燥时间,进而降低干燥效率,同时也会导致物料受热时间过长进而破坏热敏性成分。厚度过小时,虽可以使内部水分快速达到药物表面,但同样水分干燥时会伴随大量有效成分的散失,在操作及真空包装过程中易破碎]。周国燕等对三七真空冷冻干燥工艺进行优化时,发现当切片厚度为3mm时,人参皂苷Rg1含量最高。因此物料的切片厚度可在一定程度上影响冷冻干燥后的效果,在药物进行冷冻干燥时需注意物料切片厚度。除此之外,药物的堆砌厚度也可直接影响冷冻干燥的效率,因此应选择合适的堆砌厚度与均匀的布料方法以保证冷冻干燥的效果。
1.2、切片方式在前期处理药材时,冷冻干燥效果不仅受药物厚度的影响,切片方式也会在一定程度上影响最终干燥效果。如在药物处理时片状表明平整优于块状,而一般横切片呈规则的类圆形,斜切片为不规则状,纵切片对于某些药材而言较长,干燥后易碎,不易储运,因此在药物切片过程中一般选择横切。2、冷冻干燥条件2.1、时间冷冻干燥的不同阶段所需时间不同,首先是预冻时间的选择,预冻时间的长短应根据冻干机的性能选择,以保证在抽真空之前所选物料均已冻结。预冻时间的长短将直接影响药物的质量,时间过短,药物难以产生冰晶,物料局部易沸腾,起泡,使物料结构发生变化;时间过长,不仅所需能耗高,有效成分也可能被氧化分解,影响药物药效。在升华干燥及解析干燥过程中,物料随着时间的延长,复水率一般呈现先升高后降低的趋势,同时随着时间的延长,物料在干燥过程中会发生一系列复杂的生物化学及物理化学变化,影响最终质量。因此在整个干燥阶段,须合理地控制时间以保证干燥物料的效果。
2.2、温度温度在整个冷冻干燥工艺中占重要地位,首先是预冻阶段温度的控制(预冻温度),预冻温度常以物料共晶点为依据,须低于物料的共晶点温度,以保证物料中的水分能全部冻结,一般预冻温度需比共晶温度低5~10℃。其次是升华干燥时隔板温度的控制,此过程要求物料中的水分处于冻结状态,温度一般要求接近而又必须低于共熔点,温度过高,物料中的冰晶会融化,导致加热过程太快,造成物料颜色加深,发黏,密度加深等影响;温度太低,物料难以得到足够的热量,内部传质推动力太小,水蒸气逸出困难,冷冻干燥效果差。最后是解析干燥过程中温度的控制,解析干燥时所需要的温度较高,以便物料内部与外部形成较高温度差而利于剩余水分的逸出。
2.3、压强干燥速率受干燥压强的影响,随干燥室压强的增加干燥速率呈现先升后降的现象,增大干燥室压强有利于传热不利于传质,使水分在低温条件下汽化,但干燥室压强的增大使物料切片的面积收缩率也逐渐增大,进而影响干燥后物料的形状;降低干燥室压强有利于传质不利于传热,使得传入物料内部的热量不足以冰的升华,降低干燥效率。因此应根据物料的特性综合考虑干燥室压强。