白术热风干燥动力学及其挥发性成分变化规律的研究

作者：郭慧玲; 徐梦甜; 伍振峰^*; 封传华; 陈影; 罗江南; 张文卿; 熊耀坤^*

来源：中国中药杂志, 2022, 47(04): 922-930.

DOI：10.19540/j.cnki.cjcmm.20211110.303

• 白术
• 干燥动力学
• 热风干燥
• 经验模型
• 模型拟合
• 水分有效扩散系数
• 活化能
• GC-MS

探索白术在热风干燥过程中的动力学及其挥发性成分变化规律,获得干燥效率和干燥品质等多目标下的最佳工艺参数。研究白术在不同热风干燥温度30、40、50、60、70℃下的干基含水率及干燥速率随干燥时间的变化曲线的关系。利用经验模型Midilli模型、Page模型、Overhults模型、Modified Page模型、Logaritmic模型、Two terms Exponential模型、Newton模型对白术干燥过程中水分比与时间的关系进行模型拟合与验证;确定不同热风干燥温度白术的水分有效扩散系数(Deff)及活化能(Ea);并运用GC-MS测定鲜白术及不同温度干燥后的白术挥发性成分及含量变化。白术的干基含水率及干燥速率与干燥介质的温度密切相关,随着干燥时间的延长,白术的水分不断减少;由干燥速率曲线可知,随着热风温度的升高,干燥速率增加,加速水分的迁移。通过比较各模型的相关系数(R2)、卡方(χ2)和标准误差(RMSE),可知Midilli模型参数平均值的拟合度最高,其R2=0.999 2,χ2=8.78×10-5及RMSE=8.20×10-3;30～70℃干燥的Deff在1.04×10-9～6.28×10-9 m2·s-1,Ea为37.47 kJ·mol-1;鲜白术及不同温度干燥的白术经GC-MS测定挥发油,分别鉴定出18、18、18、17、17、18个化合物,占挥发性成分84.76%以上。该研究结果表明白术的热风干燥过程可以进行模型拟合并得到了验证,得出了白术水分和挥发性成分随温度的变化规律,该研究为探索芳香性中药的干燥特性和品质提供新的思路。

• 单位
  江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室; 江西中医药大学药学院