劉泊遠(yuǎn)，區(qū)煥財，夏宇，李宏濤，甘夢陽，喻自榮，張汝坤

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201）

天麻屬蘭科植物，是我國名貴中草藥之一，主產(chǎn)于云南、四川、陜西及貴州等地。早在二千多年前就已入藥，以云南昭通產(chǎn)者為優(yōu)。功能主治平肝息風(fēng)止痙，臨床應(yīng)用證明，對血管性神經(jīng)性頭痛、腦震蕩后遺癥和預(yù)防老年癡呆癥等有顯著療效。

干燥作為保證天麻品質(zhì)的重要措施，經(jīng)干燥的天麻可保持藥用成分且不易變質(zhì)，干燥的好壞將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。從20世紀(jì)初開始有對熱風(fēng)干燥理論的研究，由于熱風(fēng)干燥有操作方便，耗能低、可在常壓下操作等特點，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中已十分普遍。對天麻熱風(fēng)干燥進(jìn)行試驗分析，在減低干燥能耗，提高干燥速率和天麻干燥品質(zhì)方面有著重要的意義。

1 試驗

1.1 試驗材料與儀器

（1）試驗材料。新鮮天麻:產(chǎn)于云南昭通小草壩。

（2）試驗儀器，如表1所示。

表1 試驗儀器表

1.2 試驗過程

（1）熱風(fēng)干燥試驗設(shè)計。本次熱風(fēng)干燥試驗因子為煮制時間、溫度、鋪排密度和濕度，取4個水平。下表為試驗因子水平表。

（2）試驗方法。新鮮天麻用自來水進(jìn)行泥土的清洗后，首先放進(jìn)開水鍋按實驗要求時間煮制，將煮制后的天麻切成厚度為3mm的片塊，用電子天平稱取100g天麻，將其按照每組試驗的鋪排密度均勻地平鋪在干燥盤里，然后將干燥盤放置于干燥箱內(nèi)，再根據(jù)試驗組參數(shù)的要求設(shè)置好干燥箱的溫度和濕度。干燥過程中，根據(jù)試驗設(shè)計方案定時稱取天麻質(zhì)量，并認(rèn)真記錄試驗數(shù)據(jù)。

1.3 試驗指標(biāo)測定

表2 熱風(fēng)干燥試驗因子水平表

（1）干燥后質(zhì)量。待天麻完成試驗組干燥的加熱時間后，稱量各階段天麻干燥后的質(zhì)量，并記錄實驗數(shù)據(jù)。

（2）干燥后天麻外觀。待天麻試驗組干燥結(jié)束后，觀察天麻的外觀，如色澤、形態(tài)等，并做好記錄。

（3）干燥后含水率。待完成天麻的干燥試驗后，將干燥后的片狀天麻利用微量水分測定儀進(jìn)行水分的測定，記錄干燥后天麻的含水量。

表3 天麻感官評分標(biāo)準(zhǔn)

2 試驗結(jié)果和分析

2.1 干燥失水率分析

根據(jù)各個試驗組每個階段時間干燥后的質(zhì)量，計算出天麻各個試驗組干燥時期失水率，其曲線圖如下（縱坐標(biāo)為天麻重量，單位g，橫坐標(biāo)為干燥時間，單位min）。

從各個干燥試驗天麻失水率曲線圖可以看出:

圖1 溫度60℃試驗組

圖2 溫度70℃試驗組

圖3 溫度80℃試驗組

圖4 溫度90℃試驗組

（1）溫度與干燥時間的關(guān)系:隨著溫度的升高，干燥的時間不斷縮短。天麻的干燥溫度每升高10℃，天麻的干燥時間就會縮短60～90min。

（2）各試驗組干燥時間比較:16組試驗中，達(dá)到干燥安全含水率以下最快的是試驗16，耗時100min，最慢的為試驗1和試驗9，耗時300min。

（3）各個試驗組基本遵從了干燥特性曲線特點，即干燥的前段時間失水率的速率最大，然后干燥的速率慢慢的進(jìn)入恒速期和降速期，說明了前段時間水分的蒸發(fā)比較容易，這部分水分主要是天麻的機(jī)械結(jié)合水，后段時間水分的蒸發(fā)比較困難，因為此時機(jī)械結(jié)合水慢慢蒸發(fā)結(jié)束，開始蒸發(fā)天麻內(nèi)部的物理結(jié)合水。

2.2 天麻熱風(fēng)干燥指標(biāo)結(jié)果和分析表

天麻熱風(fēng)干燥采用L16(45)正交設(shè)計表，表中設(shè)計一個空列，做16次試驗，天麻達(dá)到安全含水率或以下（即失水率為88%）時停止干燥。表3為天麻的感官評分標(biāo)準(zhǔn)[9-10]和結(jié)果分析表。表中的Ki為各因素同一水平試驗指標(biāo)之和；為各因素同一水平試驗指標(biāo)的平均數(shù)；R為最大平均數(shù)與最小平均數(shù)的差值，用來反應(yīng)該因素水平變動對試驗的影響。

由天麻熱風(fēng)干燥結(jié)果直觀分析表可以看出，影響天麻干燥的主次因素排序為:溫度→煮制時間→濕度→鋪料密度。

3 天麻熱風(fēng)干燥優(yōu)化方案

根據(jù)主要因素?fù)駜?yōu)選取，次要因素適合選取的原則，再考慮干燥時間長短和耗能情況，天麻干燥的優(yōu)化方案如表5所示。

表4 天麻熱風(fēng)干燥結(jié)果和分析表

表5 天麻熱風(fēng)干燥優(yōu)化方案

4 結(jié)語

在天麻熱風(fēng)干燥試驗和分析中，既發(fā)現(xiàn)了天麻干燥物理變化的規(guī)律，也發(fā)現(xiàn)了試驗過程中的不足之處。

（1）通過研究和分析熱風(fēng)干燥條件，提出天麻熱風(fēng)干燥優(yōu)化方案，分析和比較天麻熱風(fēng)干燥失水率，指導(dǎo)天麻熱風(fēng)干燥過程，提高天麻干燥品質(zhì)，保證天麻質(zhì)量。

（2）鑒于天麻原料的珍貴性，試驗采取天麻片狀進(jìn)行干燥，試驗提出的干燥優(yōu)化方案，不能完全適應(yīng)于實際生產(chǎn)加工中。因此，需要進(jìn)一步驗證該優(yōu)化方案在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用情況。

（3）天麻熱風(fēng)干燥試驗還需要建立熱風(fēng)干燥數(shù)學(xué)模型，從定量的角度分析和研究天麻熱風(fēng)干燥水分和內(nèi)部品質(zhì)變化情況。

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