中草药干燥现状

摘要中草药的干燥是我国中草药加工过程中的首要环节，决定了中草药质量。根据相关古籍文献及近年来中草药干燥技术的研究论文与成果对中草药的传统干燥方法与现代干燥技术进行了综述总结，探讨了中草药干燥中存在的问题。针对干燥过程中出现的气味与药效物质的关系、干燥技术中药效成分流失，而近两年的基于气味检测的微波干燥可以解决这一问题。

关键词中草药；药效物质；现代干燥技术；气味检测

中图分类号S567文献标识码A文章编号0517-6611（2014）24-08159-03

Current Status of Chinese Herbal Medicine Drying

XU Wanxiu， LI Jing et al（School of Mechanical Engineering， Jiangnan University， Wuxi， Jiangsu 214122； Jiangsu Key Laboratory of Advanced Food Manufacturing Equipment and Technology， Wuxi， Jiangsu 214122）

AbstractDrying is the first step in the process of Chinese herbal medicine processing. It determines the quality of Chinese herbal medicine. According to the ancient documents， research papers and results of drying technology in recent years， traditional drying methods of Chinese herbal medicine and drying technology were summarized. This paper discusses the problems that exist in the Chinese herbal medicine drying. For the relationship between odor and medicinal material during drying and the loss of the pharmacodynamics material， microwave drying can solve this problem based on odor detection.

Key wordsChinese herbal medicine； Pharmacodynamics material； Modern drying technology； Odor detection

中草药是我国中医药宝库重要的组成部分，千百年来一直为人类健康发挥着重要作用[1]。采收后的中草药，除了少数种类可供鲜药用外，需要经干燥加工以便储藏[2]。《本草蒙荃》中“凡药藏贮宜提防，倘阴干、暴干、烘干未尽其湿，则蛀蚀霉垢朽烂不免为殃”即反映了干燥是采收后中草药最普遍和最关键的加工步骤，干燥过程是影响中草药质量和经济价值的重要环节[3]，干燥效果直接影响产品的使用、质量和外观[4]。近年来，提出的基于气味检测的微波干燥技术已经有了一定的发展。Li等针对苹果和胡萝卜的干燥过程，采用气味检测的方法进行干燥，利用模糊控制，得到了合适的干燥曲线[5-6]。笔者在此针对中草药的传统干燥方法与现代干燥技术进行了综述总结，以期为今后中草药干燥的发展提供借鉴。

1传统的干燥方法

不同种类与性质的中草药要选择不同的干燥方法。中国药典上规定的中草药干燥的方法主要是传统的干燥方法，传统的中草药干燥的方法主要有阴干法、晒干法和烘干法。大多数的中草药饮片适用于晒干，如葛根和山药等应该在晴天暴晒，不然饮片会出现霉点；而阴干一般适用于药材含挥发油或粘液质较多的养阴药，如荆芥、玉竹等；烘干则是遇到阴雨天，用加热的方式加快干燥。

1.1阴干法又称摊晾法，将中草药置于阴凉通风处缓缓干燥的方法。它是利用阳光加热的热空气以及风的自然流动进行干燥，避免直接接触阳光的方法。这种方法常用于含有挥发油的药材以及易变色、走油的中草药，如薄荷[7]、荆芥、麻黄等，而荆芥、薄荷等中草药在阳光的照射下，由于色素破坏而使荆芥、薄荷变黯。

1.2晒干法晒干法是指将中草药薄薄地摊开在室外，利用太阳能和户外流动的空气对中草药进行干燥的方法[8]。它的优点是简便易行、成本低、效果好，且干燥的中草药的量不受限制。针对挥发性成分也有研究，如张翠英等采用晒干的方法进行禹白芷在不同干燥方法挥发性成分的影响[9]；张永清等也采用晒干的方法研究对去皮的北沙参挥发油成分的影响[10]；杨小艳等研究不同干燥方法对半夏质量的影响，得出成本和大规模生产考虑，晒干是更好的干燥方法[11]。

1.3烘干法烘干法是一种传统的、简便经济的药材干燥方法。该方法适用于小批量、多品种的规模化的药材种植基地使用，效率高、成本低，不受天气气候的限制，温度可以控制，适用于各类中草药的干燥加工，根据各类药材的形质特点控制好干燥温度和干燥时间。何希瑞等通过对不同干燥的方法得到的杜仲叶的绿原酸含量分析发现，快速烘干比少干和阴干保留的含量多[12]。而对于金银花的烘干工艺也有学者做了相关分析[13]。

2现代的干燥技术

虽然传统的干燥方法在一定程度上解决了中草药的干燥问题，但还存在很多缺点，如生产率小、从生产周期长、工艺参数无法确定，不能满足现代中草药的发展要求[14]。干燥方法和干燥温度会对中草药的质量产生的影响比较大，还应根据中草药的药用部位采用不同的干燥温度与湿度参数，避免因温度过高等因素对中草药中的有效成分的破坏，保证中草药的有效性[15]。传统的干燥过程中无法对中草药的含水率、温度等进行自动监控，严重地影响中草药干燥后的药效[16]。中草药产业的发展需要更佳的中草药品质，结合中草药的干燥过程的特殊性和复杂性的特点，把现代新技术应用于中草药的干燥。现在已经出现了一些新兴干燥方法，主要有微波干燥法、真空冷冻干燥法、远红外干燥法、高压电场干燥法等。

2.1微波干燥微波是波长为1～1 000 mm、频率为300～300 000 MHz且具有穿透性的电磁辐射波[17]。微波加热的物料其内部外表一起加热，但由于表面比较容易散热，常是内部的温度高于表面温度。温度场的梯度和水分的梯度方向相同，且传热与传质的方向也一致，使内部水分快速蒸发，产生内部的压力梯度，水分则迅速地扩散到表面挥发掉，使干燥物料的时间大大缩短[18]。近年来，微波干燥已经广泛用于粮食、果蔬等，但用于中药的干燥灭菌尚处于尝试阶段[19]。张代佳等采用晒干、烘干和微波干燥3种不同的方法对鲜人参进行了干燥，结果表明微波干燥鲜人参时间短省时节能，得到的物料外观跟鲜参相近，同时有效成分可以更好地释放；采用微波加热方式提取人参皂苷，在较短时间内得到的皂苷回收率与水煮的皂苷回收率相同[20]。卢鹏伟等对六味地黄丸进行烘箱干燥与微波干燥比较，发现微波干燥后物料的丹参酚含量损失率平均降低2.4%，同时灭菌率平均提高1.9倍[21]。张薇等研究了淮山药的微波干燥规律，用不同能量的微波辐射不同厚度的片状淮山药样品后得到的水分、温度和体积变化，并与数学模型进行拟合对照，发现试验结果和模拟计算的结果基本吻合[22]。鞠兴荣等对不同微波功率条件下银杏叶的干燥规律和对有效成分含量的影响进行了初步研究，结果发现不同的微波功率对干燥速率影响较大，过高强度的微波辐射导致黄酮苷和萜类内酯等主要有效成分部分降解[23]。

微波干燥的主要特点是干燥速度快；干燥均匀，干燥后的产品质量好；选择性加热干燥，能保持被干品原有的特色，对提高产品质量均有好处；热效率高，由于热量直接来自物料内部，因此热量在周围大气中的损耗极少；反应灵敏；运行费用高，可结合微波干燥和热风干燥在降低费用的同时提高干燥质量；电磁波泄漏会对人体器官产生伤害，所以必须加设防护措施[24]。

2.2远红外干燥远红外干燥是利用红外线辐射器发出的远红外线为被加热的物质所吸收，直接转变为热能，从而改变分子的振动和运动状态，分子由摩擦和运动而生热，产生自发热效应，使水分和其他溶剂分子蒸发，从而达到加热和干燥的目的。目前，远红外干燥在中草药干燥方面的应用已日益成熟，常用于百合、人参、陈皮、三棱、天花粉、莪术、白芍、板蓝根、大黄、防风、丹参、桔梗、甘草、当归等中草药的干燥。利用远红外干燥装置干燥干姜[25]、当归等11种中草药，得到的水分、杂质、灰分、霉菌菌落4项指标均比传统工艺（晾、晒、烘）好。远红外干燥技术的优点是干燥速度快、生产效率高；设备比较小，建设费用低；干燥质量好；建造简便，易于推广。

2.3真空冷冻干燥真空冷冻干燥是真空干燥技术与冷冻干燥技术的结合。此技术采用了在低温低压的条件下的传热传质机理，将需要干燥的物料在低于物料的共晶点温度下的低温环境中先进行冻结，后将物料置于高真空的环境中，使物料中的水分以冰晶的状态直接升华为气体，从而除去物料中的水分[26]。钱骅等以冻干的方式处理了人参片并与烘干方式的人参片相比较，发现冻干的参片中皂苷类的成分与鲜人参相比差异特别小，而烘干方式得到的人参片中较多的热敏性成分和人参总皂苷损了，甚至单体皂苷的组成也发生了变化[27]。真空冷冻干燥技术具有品质较好、保留的营养成分高、脱水效率高且适用于长期保存和长途运输的特点[28]。

2.4高压电场干燥高压电场干燥是在干燥的过程中引入高压的电场。在高压的电场下，水的蒸发较活跃，导致蒸发速度更快，但电场消耗的能量比较小[29]。白亚乡等使用高压电场干燥技术对赤芍和薄荷等中草药进行了试验，结果表明采用高压电场干燥技术比烘箱干燥得到的中草药的药效成分保留率更高，且干燥速度快[30]。高压电场干燥的优点是：①物料的温度没有升高，且物料药效成分保留了最多；②可以根据被干燥的中草药情况，选择且设定适合中草药的干燥温度以及干燥电压的参数，这样可以单独使用高压电场进行干燥，也可以使热风与其进行组合来干燥。

2.5热泵干燥热泵干燥是使热空气加热湿物料并吸收物料的蒸发水分以达到物料干燥的方法[31]。热泵干燥和常规热风干燥的干燥介质和基本原理基本相同，但对于黄精热泵干燥的过程中，其湿空气的去湿方法不同。热泵干燥主要使空气中水分冷凝来降低其湿度，而空气在干燥室与热泵干燥机之间是闭式循环，两者基本上不排气[32]。王荷兰等采用低温热泵干燥系统对生姜，大蒜的动态干燥特性进行研究，得出一些干燥工况下的特性曲线，分析了不同干燥空气温度、相对湿度和流率地干燥的影响规律，得到了合适的干燥工况[33]。热泵干燥技术具有节约能源、干燥温度低、干燥物料品质好、干燥参数易于控制且可调范围宽的特点。

3中草药干燥存在的问题及展望

3.1中草药干燥存在的问题

3.1.1干燥理论研究不深入。中草药干燥过程中内部的传热、传质机理很少有人涉及，内部传热传质过程不能很好地描述，没有构造传热传质模型。干燥是复杂的非稳态传热传质过程，以往对中草药干燥的研究一般局限于干燥曲线，而这些曲线能反映出中草药的宏观特性，却反映不出来物料内部的传热传质规律。对于中草药干燥的过程中发生了很多的复杂变化且引起药效成分随着干燥时间产生降解产物的原因及程度的解释、定量的分析比较少，且缺乏相应的软件对此模拟。

3.1.2开展干燥研究的品种有限。中草药有几千个品种，目前开展干燥技术研究的品种主要集中在贵重或大量人工栽培品种上，品种数量极其有限。大多数中草药品种的干燥还是沿用流传下来的方法干燥，根据经验操作。

3.1.3系统性的研究少。干燥的工艺研究大部分仅限于对不同的干燥方法的比较或不同的干燥时间、能量消耗之间的比较，很少有全面且系统地将传热传质的传递机理、药效成分的变化机理、干燥工艺的参数优化、干燥设备设计的综合研究的报道，导致中草药的干燥技术研究比较欠完善。

3.1.4缺乏干燥品质评价标准。对中草药干燥品质的评价主要以水分含量或外形、色泽为主，利用有效成分综合评定干燥品质的很少，基本没有科学有效的干燥品质评价标准。

3.2展望近年来，已经有一些研究探索植物干燥的气味特征，如黄学思等以槟榔为研究对象，应用色彩色差计和电子鼻采集其颜色特征参数和气味特征参数，把色泽和气味的传统经验描述指标客观化、数量化，对槟榔的炒制火候进行判别和指标量化研究，为研究中药干燥过程中的气味散发与物性的变化共性技术问题提供了新的思路[34]。因此，可以在干燥中草药的过程中进行气味检测，并通过检测到的气味对干燥的条件进行反馈控制，从而得到较佳的干燥过程。通过气味检测得到的数据建立干燥过程中传质模型可以更系统地深入研究干燥的过程。在中草药的加工干燥过程中，它的气味、挥发物、化学成分等在发生复杂的变化，从而深刻地影响着它的药性药效。深入研究干燥过程中以及干燥过程后的气味与药性药效之间的联系，发现规律并应用于干燥的过程，可以对中草药的干燥产生一定的影响。

中草药的干燥过程实际上是中草药含有的水分、干燥过程吸收的热量以及中草药的药效成分三者同时发生动态的变化过程，这三者之间相互之间影响且制约，继而会达到一个比较平衡的状态。通过足够的试验得出的数据结合设计开发的计算机软件，来模拟不同因素的综合影响的结果，同时建立不同中草药的干燥模型。通过这种模型，调节每一种影响因素，并找出最优组合，使其水分、热量及药效成分三者达到最佳的平衡状态和干燥效果。

4总结

传统的干燥方法在针对不同中草药的药效性、安全性和稳定性方面缺乏规范化、法制化、标准化。现代干燥技术可以同时进行中草药的水分、化学成分变化与药效物质三者之间的相关性研究。通过系统且深入地研究中草药干燥，可以进一步揭示且预测干燥的不同程度对中草药的各个方面的影响，同时制定出不同的中草药合理且规范的含水量的标准，从而提高中草药质量。此外，应当根据不同的中草药，并结合气味检测制定干燥过程中必须的参数指标，建立完善的中草药干燥品质评价标准。

42卷24期徐晚秀等中草药干燥现状参考文献

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