徐 俊

河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院藥學(xué)部，河南 鄭州 450000

何首烏屬于一種大宗藥材，較為常用。生品具有解毒以及潤腸通便等功效;為了能夠更加詳細(xì)了解何首烏的干燥過程，選擇厚度不同的切片何首烏進(jìn)行相關(guān)的系統(tǒng)研究具有重要的意義。有效了解切片厚度對何首烏進(jìn)行干燥的模型以及何首烏干燥的動(dòng)力學(xué)參數(shù)產(chǎn)生的影響以及變化規(guī)律［1］，為何首烏真實(shí)干燥過程提供充分的理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇實(shí)驗(yàn)中所用到的何首烏，將何首烏分成三塊，每塊厚度分別為2mm、5mm以及8mm，在不同溫度條件 (45℃、55℃、65℃以及75℃)下完成干燥實(shí)驗(yàn)。完成后針對得出的干燥曲線進(jìn)行具體的模型擬合，并且制定擬合結(jié)果的判斷標(biāo)準(zhǔn) (RMSE、χ2以及R2);之后對干燥過程中涉及的動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算 (通過薄層干燥理論完成)。

1.2 方法

1.2.1 儀器 鹵素水分測定儀——瑞士Mettler Toledo公司，HR83型，10ppm(測定最低含水量);

電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱——上海齊欣科學(xué)儀器有限公司，DGG－9246A型，0.1℃ (溫度分辨率)，±1℃ (溫度波動(dòng)度);

游標(biāo)卡尺——桂林廣陸數(shù)字測控股份有限公司，GB/T1型;

萬分之一電子天平——上海天平儀器廠;

萬能粉碎機(jī)——天津市泰斯特儀器有限公司，F(xiàn)W100型。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.2.1 樣品準(zhǔn)備 在準(zhǔn)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，將何首烏雜質(zhì)全部去除，洗凈后，將其切成三塊，每塊厚度分別為2mm、5mm以及8mm，之后均切成小塊 (長、寬分別為10mm)。

1.2.2.2 干燥實(shí)驗(yàn) 選擇不同厚度的何首烏，每種厚度約為20克，對其進(jìn)行精密稱量與測定。選擇大小一致的3個(gè)樣品盤中，分別將2mm、5mm以及8mm的何首烏置于上方，之后將樣品盤放置在已經(jīng)達(dá)到恒溫的干燥箱中，開始進(jìn)行干燥實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)溫度共設(shè)為4種，分別為45℃、66℃、55℃以及75℃。每間隔固定時(shí)間將樣品盤取出，對何首烏質(zhì)量進(jìn)行測定，最后直至2次測量所得質(zhì)量之間的差值＜0.01g停止。每種溫度需要完成3次實(shí)驗(yàn)，最后選取均值。

1.2.2.3 測定平衡含水率以及初始含水率 完成干燥實(shí)驗(yàn)的測量后，需要將選擇樣品繼續(xù)干燥，時(shí)間為2天。完成后每間隔2個(gè)小時(shí)將樣品盤取出，此時(shí)測量何首烏的質(zhì)量。完成后測定何首烏的平衡含水率以及初始含水率。

初始含水率 (濕基)的計(jì)算:

1.2.2.4 干燥模型擬合 主要通過統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件1 stopt 1.5完成何首烏干燥曲線的擬合。

2 結(jié)果

2.1 何首烏切片的厚度對干燥過程會產(chǎn)生非常明顯的影響。實(shí)驗(yàn)溫度條件下，樣品越厚，樣品水分下降速度越慢，樣品干燥速度越慢。此外溫度對何首烏干燥過程也會產(chǎn)生明顯的影響，溫度越高，干燥速度越快。

2.2 Aghbashlo模型擬合的具體參數(shù)值可見下表。

其中，M0表示初始濕基含水率，Me表示平衡濕基含水率，m初表示選擇樣品初始的質(zhì)量，m平表示平衡時(shí)何首烏樣品的質(zhì)量。

通過公式 (2)，能夠有效將濕基含水率轉(zhuǎn)換為干基含水率。

表1 通過Aghbashlo模型擬合獲得的模型參數(shù)值

2.3 當(dāng)溫度低而且何首烏切片厚時(shí)，In MR－t關(guān)系能夠通過1條直線進(jìn)行表示。但是溫度升高后，在切片厚度任意的條件下，In MR－t關(guān)系需要通過2條直線表示。

這就證明何首烏的的切片較厚并且在進(jìn)行干燥過程中溫度很低時(shí)，此時(shí)何首烏經(jīng)過的干燥過程只包括1個(gè)降速;當(dāng)干燥過程中溫度過高時(shí)，切片不論過厚或者過薄，干燥過程都會經(jīng)歷2個(gè)干燥過程，分別為第1降速以及第2降速。

2.4 在何首烏切片厚度相同的條件下，隨著干燥溫度的逐漸升高，平衡含水量，Me會呈現(xiàn)線性下降的狀態(tài);當(dāng)干燥溫度沒有發(fā)生變化的條件下，Me會隨著何首烏切片厚度的逐漸增加也出現(xiàn)增加的情況。出現(xiàn)此種現(xiàn)象的主要原因是何首烏干燥的溫度值越高，何首烏就會越薄，進(jìn)而增大傳質(zhì)動(dòng)力，何首烏中失去的水分就越多，最終導(dǎo)致平衡含水率減小。

3 討論

3.1 薄層干燥主要指的是將小于20mm的物料層表面，充分暴露在同一實(shí)驗(yàn)條件下所進(jìn)行干燥的過程。對中藥材進(jìn)行干燥的過程中，諸多都被劃分為薄層干燥。在進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn)的研究過程中發(fā)現(xiàn)，通過利用薄層干燥理論能夠有效得出何首烏在干燥時(shí)水分發(fā)生的系列變化規(guī)律，為干燥質(zhì)量有效保證奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 針對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合的過程中，主要通過1 stopt軟件完成數(shù)據(jù)擬合。此種方法表現(xiàn)出了諸多優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)闊o需進(jìn)行初始值的設(shè)定，進(jìn)而為擬合過程帶來了諸多便利。在對多自變量以及未知函數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行擬合的過程中，此種軟件能夠發(fā)揮自動(dòng)搜索功能，篩選出最優(yōu)的擬合公式，最終有效完成數(shù)據(jù)處理。

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