人参的贮藏对于很多食用者来说是个难题,因为其中含有较多的糖类,这就导致它易受潮,易生霉变和虫蛀,从而影响其药用价值。在人参的加工方法中,传统干燥过程易导致药效受损和外观不佳。相比之下,真空冷冻干燥机加工的人参,能够保全人参的有效成分,包括人参萜烯等挥发性成分不受损失。这种方法加工的成品参,有效成分含量高,常被称为“活性参”。四环冻干作为专业的真空冷冻干燥服务商,深入研究了人参的冻干工艺,希望能帮助科研人员更好的完成冻干操作。
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一、人参的共晶点和热导率该如何设定
在人参的冻干操作前,我们需要知道人参的共晶点和热导率是多少,这关系到我们操作冻干机的参数设定。根据阿伦尼乌斯(S.A.Arrhenius)的溶液电离学说及许多科学家们的实验,得出人参的共晶点温度为-10~-15℃。人参热导率是计算耗冷量、加热功率和冻干时间的重要参数。由于人参是蜂窝状发散性孔隙结构,属于多孔微隙物质,可以采用平板稳态导热方法测量其热导率。在东北大学徐成海教授开展的人参冷冻干燥研究中,我们可以看到徐教授根据热流量计算公式以及测试操作,得出人参的热导率为0.041W/(m·K)。
二、人参冻干过程要点详解
四环冻干将人参冻干的工艺流程总结为冻干前处理、预冻、升华干燥、解析干燥、后处理。这也和很多药材的冻干操作很相似。不过这其中也有很多的细节需要注意,四环冻干建议在人参冻干前,先将人参洗干净,整理人参的外形,并选择直径相差不大的人参,在上面排银针,这样处理后的人参可以干燥的更彻底,干燥时间短,得到的冻干人参外形也较为美观。
预冻过程中合适的温度很重要
在预冻中,根据人参的共晶点温度-15℃,冻干机的隔板温度可以控制在0~-25℃左右,如果温度过高,人参的表面就会出现鼓泡、收缩等现象,影响实验结果。预冻时间的设定与人参的直径大小和冻干机的性能有关。如果选择合适的冻干机,将人参从室温降到-20℃左右,预冻时间设定到3-4个小时,冻干效果会比较好。
四环冻干的多款实验型冻干机,可以帮助科研人员达到很好的预冻效果,例如四环的LGJ-30G冻干机,最低温度可达-86℃,隔板降温速率,从20℃降至 -40℃,时间上≤ 60min,冷阱降温速率从20℃降至 -40℃,时间上≤ 20min,搁板控温范围从-50℃到+70℃之间,捕水量能达到8KG。
升华干燥中如何操作不会失败
在人参的升华干燥过程中是一个复杂的过程,需持续补充升华潜热,同时确保升华界面温度维持在共晶点以下。在此过程中,需特别注意,人参已冻干部分的温度必须保持在崩解温度以下,实验认为这个温度大约-50℃,否则产品会因温度过高而熔化报废。为了确保干燥过程顺利进行,必须精确控制热量输入和人参的温度,以避免造成实验失败。此外,时间也是一个关键因素,在徐教授的研究中,发现将人参的升华干燥时间设定在20到22小时比较合适。
利用四环的冻干机,操作人员可以将设定的冻干参数输入到设备中,可实现实时切换人工操作,监控冻干数据,随时调整冻干参数,在运行过程中系统自动监控检测并记录相关数据,设备还具有自动报警功能、自动化霜功能等几十项出色性能,保障冻干效果。
解析干燥时间控制8小时左右
升华干燥后,人参毛细管壁仍吸附未冻结水分,这些水分需足够热量才能解吸。在解析干燥阶段,人参物料温度需升至最高50℃,同时箱内维持高真空度以形成内外压差,助力水蒸气逸出。四环冻干此处建议解析干燥时间建议控制在8小时左右。
人参后处理一定要及时
人参的后处理相对简单,在干燥完成要立即对其进行真空包装或充氮处理。四环冻干提醒大家,干燥后的人参吸水性强,操作人员应防止人参吸潮变质,实验室的环境要保持干燥。
用冻干机加工后的活性参,质量和外形均优于传统方法加工的红参、生晒参等。这是因为活性参在低温条件下脱水干燥,酶未遭破坏,易于消化吸收,药效好。同时经低浓度醇白酒或蒸馏水浸泡后可恢复鲜参状。
在文章最后,四环冻干提醒大家,操作大小不同的人参以及性能不同的冻干机,对于冻干曲线是有一定波动的,我们在实验过程中,要随机应变,根据具体情况进行分析,更改冻干参数,提高冻干速率和保障冻干效果。
一台好的冻干机能够提供稳定的温度、真空度和冷凝效果,确保物料在冻干过程中热量和质量的均匀分布,从而提高干燥效率和质量。此外,好的冻干机还能减少科研实验的能耗和成本,保证最终产品的外观和品质。四环冻干,作为专业的真空冷冻干燥服务商,专注于提供高性能的冻干机设计以及定制化的真空冷冻干燥解决方案,精准匹配不同冻干物料的需求。四环冻干的专业团队致力于提供详尽专业的操作指导,让每一位操作人员都能轻松上手,提高研发和生产效率。