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综述:药用植物干燥新技术及其应用综述
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月10日 来源:International Journal of Biomaterials 4.5
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这篇综述系统评价了药用植物干燥领域的新技术(如微波干燥、真空干燥、冻干、折射窗干燥等),重点探讨了不同方法对生物活性成分(如多酚、黄酮类)保留率的影响,并对比了传统干燥技术在效率、能耗和产品质量上的局限性。文章为优化药用植物加工工艺提供了科学依据,对医药和食品工业具有重要指导意义。
药用植物干燥是加工过程中的关键步骤,能有效保留活性成分并延长保质期。传统方法存在干燥时间长、生物活性成分损失等问题,而新型干燥技术(如微波干燥、真空干燥、冻干等)通过缩短时间、降低热损伤显著提升了产品质量。这些技术还能减少能源消耗,提高加工效率,但需根据植物特性和经济可行性选择合适方法。
药用植物含多种生物活性物质(如生物碱、萜类、酚类化合物),具有抗炎、抗氧化等药理作用。但鲜品易受酶活性和微生物影响,需通过干燥降低水分活度。传统干燥易导致植物化学物质降解,而新型技术通过精准控温、减压或组合干燥(如微波-真空联用)解决了这一问题。
以表1为例,常见植物如姜(Zingiber officinale)含姜辣素(gingerol),具抗炎特性;姜黄(Curcuma longa)的姜黄素(curcumin)能抑制肿瘤生长。这些化合物的疗效高度依赖干燥过程中的稳定性。
从公元前20000年的日晒法到19世纪机械干燥,工业革命推动了热风干燥等技术的普及。现代干燥技术更注重保留功能成分,如对流干燥占工业应用的85%,但能耗高达制造业总能耗的20%。
通过电磁波(0.3–300 GHz)激发水分子摩擦产热,快速脱水。例如,1150 W处理30分钟的罗勒(Ocimum basilicum L.)保留了更高浓度的萜类化合物,但需注意功率过高可能导致局部过热。
低压环境降低沸点,减少氧化损伤。研究显示,40–60°C下干燥的薄荷(Mentha piperita L.)多酚保留率提升15%,但设备成本较高。
-20至-60°C下冰晶直接升华,最大程度维持细胞结构。冻干的迷迭香(Rosmarinus officinalis)表现出最佳抗糖尿病活性,但处理时间长达48小时。
利用聚酯薄膜传导红外线,60–90°C下快速脱水。芦荟凝胶经RW干燥后维生素C损失率低于5%,但仅适用于液态或半固态物料。
蔗糖溶液处理高水分材料(如芦荟),可减少后续热加工时间,但需结合其他技术以达到安全水分活度。
31.1°C和7.38 MPa临界点下,CO2兼具气体扩散性和液体溶解力,尤加利叶干燥后微生物污染显著降低,但工业化应用仍受限。
入口温度120–190°C下雾化提取液,辣木(Moringa oleifera)粉末的水活度<0.6,但高温可能导致热敏成分降解。
如热风-微波联用处理羽扇豆(Psophocarpus tetragonolobus),效率较单一方法提升30%,但需优化参数以避免细胞破裂。
药用植物的干燥需权衡技术特性与经济性。冻干和RW干燥适合高附加值产品,而微波和真空干燥更易规模化。未来研究应聚焦于降低能耗、开发智能控制系统,并加强产学研转化以推动技术落地。
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