人參的貯藏對(duì)于很多食用者來(lái)說(shuō)是個(gè)難題，因?yàn)槠渲泻休^多的糖類(lèi)，這就導(dǎo)致它易受潮，易生霉變和蟲(chóng)蛀，從而影響其藥用價(jià)值。在人參的加工方法中，傳統(tǒng)干燥過(guò)程易導(dǎo)致藥效受損和外觀不佳。相比之下，真空冷凍干燥機(jī)加工的人參，能夠保全人參的有效成分，包括人參萜烯等揮發(fā)性成分不受損失。這種方法加工的成品參，有效成分含量高，常被稱(chēng)為“活性參”。四環(huán)凍干作為專(zhuān)業(yè)的真空冷凍干燥服務(wù)商，深入研究了人參的凍干工藝，希望能幫助科研人員更好的完成凍干操作。
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一、人參的共晶點(diǎn)和熱導(dǎo)率該如何設(shè)定
在人參的凍干操作前，我們需要知道人參的共晶點(diǎn)和熱導(dǎo)率是多少，這關(guān)系到我們操作凍干機(jī)的參數(shù)設(shè)定。根據(jù)阿倫尼烏斯(S.A.Arrhenius)的溶液電離學(xué)說(shuō)及許多科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)，得出人參的共晶點(diǎn)溫度為-10~-15℃。人參熱導(dǎo)率是計(jì)算耗冷量、加熱功率和凍干時(shí)間的重要參數(shù)。由于人參是蜂窩狀發(fā)散性孔隙結(jié)構(gòu)，屬于多孔微隙物質(zhì)，可以采用平板穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱方法測(cè)量其熱導(dǎo)率。在東北大學(xué)徐成海教授開(kāi)展的人參冷凍干燥研究中，我們可以看到徐教授根據(jù)熱流量計(jì)算公式以及測(cè)試操作，得出人參的熱導(dǎo)率為0.041W/(m·K)。
二、人參凍干過(guò)程要點(diǎn)詳解
四環(huán)凍干將人參凍干的工藝流程總結(jié)為凍干前處理、預(yù)凍、升華干燥、解析干燥、后處理。這也和很多藥材的凍干操作很相似。不過(guò)這其中也有很多的細(xì)節(jié)需要注意，四環(huán)凍干建議在人參凍干前，先將人參洗干凈，整理人參的外形，并選擇直徑相差不大的人參，在上面排銀針，這樣處理后的人參可以干燥的更徹底，干燥時(shí)間短，得到的凍干人參外形也較為美觀。
預(yù)凍過(guò)程中合適的溫度很重要
在預(yù)凍中，根據(jù)人參的共晶點(diǎn)溫度-15℃，凍干機(jī)的隔板溫度可以控制在0~-25℃左右，如果溫度過(guò)高，人參的表面就會(huì)出現(xiàn)鼓泡、收縮等現(xiàn)象，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。預(yù)凍時(shí)間的設(shè)定與人參的直徑大小和凍干機(jī)的性能有關(guān)。如果選擇合適的凍干機(jī)，將人參從室溫降到-20℃左右，預(yù)凍時(shí)間設(shè)定到3-4個(gè)小時(shí)，凍干效果會(huì)比較好。
四環(huán)凍干的多款實(shí)驗(yàn)型凍干機(jī)，可以幫助科研人員達(dá)到很好的預(yù)凍效果，例如四環(huán)的LGJ-30G凍干機(jī)，最低溫度可達(dá)-86℃，隔板降溫速率，從20℃降至 -40℃，時(shí)間上≤ 60min，冷阱降溫速率從20℃降至 -40℃，時(shí)間上≤ 20min，擱板控溫范圍從-50℃到+70℃之間，捕水量能達(dá)到8KG。
升華干燥中如何操作不會(huì)失敗
在人參的升華干燥過(guò)程中是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需持續(xù)補(bǔ)充升華潛熱，同時(shí)確保升華界面溫度維持在共晶點(diǎn)以下。在此過(guò)程中，需特別注意，人參已凍干部分的溫度必須保持在崩解溫度以下，實(shí)驗(yàn)認(rèn)為這個(gè)溫度大約-50℃，否則產(chǎn)品會(huì)因溫度過(guò)高而熔化報(bào)廢。為了確保干燥過(guò)程順利進(jìn)行，必須精確控制熱量輸入和人參的溫度，以避免造成實(shí)驗(yàn)失敗。此外，時(shí)間也是一個(gè)關(guān)鍵因素，在徐教授的研究中，發(fā)現(xiàn)將人參的升華干燥時(shí)間設(shè)定在20到22小時(shí)比較合適。
利用四環(huán)的凍干機(jī)，操作人員可以將設(shè)定的凍干參數(shù)輸入到設(shè)備中，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)切換人工操作，監(jiān)控凍干數(shù)據(jù)，隨時(shí)調(diào)整凍干參數(shù)，在運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控檢測(cè)并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)備還具有自動(dòng)報(bào)警功能、自動(dòng)化霜功能等幾十項(xiàng)出色性能，保障凍干效果。
解析干燥時(shí)間控制8小時(shí)左右
升華干燥后，人參毛細(xì)管壁仍吸附未凍結(jié)水分，這些水分需足夠熱量才能解吸。在解析干燥階段，人參物料溫度需升至最高50℃，同時(shí)箱內(nèi)維持高真空度以形成內(nèi)外壓差，助力水蒸氣逸出。四環(huán)凍干此處建議解析干燥時(shí)間建議控制在8小時(shí)左右。
人參后處理一定要及時(shí)
人參的后處理相對(duì)簡(jiǎn)單，在干燥完成要立即對(duì)其進(jìn)行真空包裝或充氮處理。四環(huán)凍干提醒大家，干燥后的人參吸水性強(qiáng)，操作人員應(yīng)防止人參吸潮變質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境要保持干燥。
用凍干機(jī)加工后的活性參，質(zhì)量和外形均優(yōu)于傳統(tǒng)方法加工的紅參、生曬參等。這是因?yàn)榛钚詤⒃诘蜏貤l件下脫水干燥，酶未遭破壞，易于消化吸收，藥效好。同時(shí)經(jīng)低濃度醇白酒或蒸餾水浸泡后可恢復(fù)鮮參狀。
在文章最后，四環(huán)凍干提醒大家，操作大小不同的人參以及性能不同的凍干機(jī)，對(duì)于凍干曲線是有一定波動(dòng)的，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中，要隨機(jī)應(yīng)變，根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，更改凍干參數(shù)，提高凍干速率和保障凍干效果。
一臺(tái)好的凍干機(jī)能夠提供穩(wěn)定的溫度、真空度和冷凝效果，確保物料在凍干過(guò)程中熱量和質(zhì)量的均勻分布，從而提高干燥效率和質(zhì)量。此外，好的凍干機(jī)還能減少科研實(shí)驗(yàn)的能耗和成本，保證最終產(chǎn)品的外觀和品質(zhì)。四環(huán)凍干，作為專(zhuān)業(yè)的真空冷凍干燥服務(wù)商，專(zhuān)注于提供高性能的凍干機(jī)設(shè)計(jì)以及定制化的真空冷凍干燥解決方案，精準(zhǔn)匹配不同凍干物料的需求。四環(huán)凍干的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)致力于提供詳盡專(zhuān)業(yè)的操作指導(dǎo)，讓每一位操作人員都能輕松上手，提高研發(fā)和生產(chǎn)效率。
