我在故我思
第1楼2006/12/26
中国药房:2006,17(16):1263-1264
微波技术在中药加工中的应用进展
徐晓彬
2 微波技术的应用现状
2.1 在中药炮制方面
微波技术在中药炮制方面的应用, 不仅提供了中药炮制的新工艺,还提高了中药饮片的质量和临床疗效。
刘惠茹 、陈新培 等将部分传统清炒、辅料炒及煅法炮制的品种改用微波法炮制,并与传统炒法进行比较,结果微波法的成品性状均能达到炒法所要求的炮制标准, 部分品种明显优于传统炒法。在苦杏仁微波炮制中,4min~5min 微波加热就能将苦杏仁酶完全灭活,苦杏仁苷不受损失。微波法具有省时、工艺简便易掌握、饮片洁净度高、劳动强度小、无环境污染、工艺指标可量化等优点,是中药饮片炮制较为理想的方法之一。
2.2 在中药干燥、灭菌方面
目前, 中药制剂常用的干燥方法有机械法、化学法和加热 (冷冻) 法, 灭菌的方法有酒精灭菌、蒸汽灭菌、环氧乙烷混合灭菌、Co-60 辐射灭菌等,这些方法要么设备庞大,干燥、灭菌速度慢;要么干燥速度慢,处理量小,都有各自的缺点和局限性。
微波高频电场的极高变化频率产生高频摆动、振动,摩擦生热,从而产生具有灭菌能力的热效应,此间微生物中的活性分子构型遭受微波高温电场的破坏,影响代谢,以致死亡。足够强的微波场可诱发细胞的遗传基因突变, 染色体畸变, 甚至断裂, 最终杀灭细菌。郭书军等用微波辐射干燥固肾生发丸 31min 左右, 产品的霉菌、杂菌各项灭菌指标均能达到要求, 比烘干法 (60h) 省时,大大提高了生产效率。姚开等研究了嗜热脂肪芽孢杆菌在微波加热条件下的死亡特征值与湿度的关系式, 并与模拟的常规加热条件进行比较, 不仅揭示该细菌在微波加热线性升温状态下的死亡规律, 还为微波技术在工业上的灭菌应用提供了理论依据和方法。
微波干燥特殊的加热方式, 不仅使物料温度短时间内快速升温、受热均匀, 而且温度梯度同水分蒸发方向一致, 使水分容易脱离物料分子而向外逸散, 有利于对温度敏感物质的低温干燥,以保持物料的性质。除热效应外,微波还以其高速的分子振动激发极性分子不停地改变取向而产生非热效应, 加速干燥的过程。
卢鹏伟等对六味地黄丸进行微波干燥和烘箱干燥比较,与烘箱干燥相比, 微波干燥时丹参酚含量损失率平均降低 2.4 %,灭菌率平均提高 1.9 倍。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, 结果不同的微波功率对干燥速率影响较大, 脱水恒速期结束时银杏叶的水分含量在 10 %左右, 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。
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微波技术在中药加工中的应用进展
徐晓彬
2.3 在中药浸取方面
索氏提取、煎煮、超声波萃取等传统的提取方法,是样品预处理常用方法和手段,具有耗材、时间长等缺点,而采用微波萃取时有萃取率高、速度快、选择性好、操作方便等优点。从细胞破碎的微观角度看, 微波加热导致细胞内的极性物质, 尤其是水分子吸收微波,产生大量的热量,细胞内温度迅速上升,液态水汽化产生的压力将冲破细胞膜的细胞壁, 形成微小的孔洞,进一步加热导致细胞内部和细胞壁水分减少, 细胞收缩, 表面出现裂纹, 孔洞或裂纹的存在使胞外溶剂容易进入细胞内, 溶解并释放胞内产物。
郭锦棠等用微波辐射 8min 提取甘草苷的效果与索氏提取 3h 效果相当,提取速率是索氏提取的 10 倍~20 倍。范志刚等人利用微波技术对麻黄中麻黄碱浸出液进行实验研究,用常规煎煮法对麻黄煎煮 3 次,时间分别为 30、20、10min, 饮片全量和利用微波技术辅助,功率 300W、100目半量细粉浸出10min,实验结果显示,微波技术对麻黄中麻黄碱的浸出量明显优于常规煎煮法。同时,揭示了麻黄碱的浸出量与麻黄细粉的粒度存在密切的内在联系,适当的粉碎度有利于提高麻黄碱的浸出量。郭振库等应用自行设计的微波系统对金银花中有效成分绿原酸和异绿原酸类化合物的提取进行考察,与超声波提取比较,提取率提高 20 %。
微波技术用于中药有效成分的浸取, 具有耗能低、操作时间短、选择性高、目标组分高等优点。
3 微波干燥的发展前景
微波干燥技术不仅能较好地保留被干燥中药材原有的色香、味,而且能减少对热敏感活性成分的损失,这对有效成分大多为苷类、萜类内酯和挥发油的中药有很好的保护作用。甘草含有三萜皂苷类化合物 20 多种和多种黄酮类化合物, 陈皮含有大量檬烯、α-β- 蒎烯、α- 松油等挥发油和橙皮苷, 这些大多数是热敏物质,在 20 ℃时,挥发油就有挥发现象,在 60 ℃时,大多数苷类物质开始分解。温度越高,挥发与分解越严重。汤大卫等通过介绍微波真空干燥的原理和特点,将微波技术与真空技术结合起来,使干燥过程既有高效率,又具有低温、隔绝氧气的特点,使得这项技术更好地应用于各种热敏物质的干燥。
笔者对微波加热的诸多优点产生浓厚兴趣,拟通过一系列实验找出微波对胃舒散颗粒大小、物料厚度、挥发油和橙皮苷的相互影响关系,并确定出微波干燥胃舒散的最佳工艺条件及其质热传递机制。初步实验表明,在微波的作用下,温度不超过60 ℃, 就能在极短时间内干燥出比烘干法好很多的产品, 且胃舒散的有效成分能保持干燥前、后基本不变
综上所述, 微波干燥作为一项高新技术, 将以其独特的加热特点和干燥机制为中药特别是中药散剂的干燥开辟一条新的途径,应用前景十分广阔。