当归破壁饮片沸腾干燥动力学研究及理化性质评价

目的建立当归破壁饮片沸腾干燥动力学模型,测定其干燥动力学参数,比较不同温度沸腾干燥产品质量,为优化干燥工艺参数提供参考。方法采用沸腾干燥对当归破壁饮片软材进行干燥,研究其在60、75、90℃条件下的干燥特性;应用Weibull函数对其干燥曲线进行拟合;根据Fick扩散定律和Arrhenius方程求算干燥过程水分有效扩散系数和活化能;运用HPLC测定不同干燥温度当归破壁饮片挥发成分含量,测定指纹图谱并计算相似度;测定物理属性指标,建立以15个物理指标(D90、粒度分布范围、粒度分布宽度、相对均齐度Iθ、松密度、振实密度、颗粒间孔隙率、压缩度、比表面积、孔体积、休止角、平板角、色度L^(*)、a^(*)、b^(*))来表征当归破壁饮片的物理质量属性和构建物理指纹图;从物理和化学属性多角度综合评价不同干燥温度对其质量的影响。结果当归破壁饮片沸腾干燥属于降速干燥过程,温度越高,达到目标水分控制点的时间越短;沸腾干燥过程中水分比随时间变化服从Weibull函数分布(R 2为0.9911~0.9990,χ2为9.3805×10^(−5)~6.0300×10^(−4),RMSE为0.0077~0.0213);当归破壁饮片沸腾干燥的水分有效扩散系数(moisture effective diffusion coefficients,Deff)值(1.84×10^(−3)~6.90×10^(−3) m^(2)/s)和活化能(activation energy,Ea)值为39.70 kJ/mol。不同温度沸腾干燥的当归破壁饮片挥发性成分含量有一定差异,随温度升高,挥发性成分含量略有降低;HPLC指纹图谱及物理指纹图谱与对照图谱的相似度较高(相似度均>0.90)。结论Weibull函数能较好预测当归破壁饮片沸腾干燥过程中的水分迁移规律,不同温度沸腾干燥的当归破壁饮片整体质量差异不大,指纹图谱相似度均符合要求;对指导产品生产过程中干燥工艺参数优化和提高品质具有重要意义。