《中药提取物生产技术》课件-干燥的影响因素

干燥的影响因素中药提取物生产技术干燥影响实例食物加工食品加工为例，很多食品需要通过干燥工艺来去除多余的水分，以达到延长保质期、改善口感等目的。在这个过程中，干燥温度、湿度和气流速度等因素对干燥效果和产品品质有着重要影响。例如，在干燥水果时，如果温度过高或时间过长，可能会导致水果中的营养成分流失或色泽变化；如果湿度过高，则可能导致水果干燥不充分，容易发霉变质；而如果气流速度不够，也会影响干燥效率和产品质量。干燥影响实例中药干燥黄芪为例，这种中药材在干燥过程中需要适当的空气流通，以加快水分蒸发。如果气流速度过慢，黄芪中的水分难以排出，会导致干燥时间过长，影响生产效率；而气流速度过快，则可能使黄芪表面干燥过快，内部水分未能充分蒸发，导致干燥不均匀。因此，需要根据黄芪的特性和干燥设备的能力，合理控制气流速度，实现均匀、高效的干燥。干燥的影响因素01目录content物料中水分存在形式与干燥过程02干燥的速率与阶段特性03被干燥物料的性质对干燥的影响04干燥条件与方法的优化0501干燥的影响因素一、干燥的影响因素01.物料中水分的存在形式：物料中的水分以结合水和非结合水两种形式存在，了解水分的存在形式有助于选择合适的干燥方法。02.干燥速率：干燥速率是指在单位时间内，在单位干燥面积上被干燥物料气化的水分量，是衡量干燥效果的重要指标。03.被干燥物料的性质：物料的性质如形状、厚度、结构等特性都会影响到干燥效果，选择合适的物料性质有助于提高干燥效率。一、干燥的影响因素04.干燥介质的温度、湿度和流速：干燥介质的温度、湿度和流速都会影响到水分蒸发和干燥效果，需要采取相应的措施进行控制。05.干燥的方法：根据物料的状态和干燥条件，可以选择静态干燥或动态干燥，动态干燥速度较快，效率较高。02物料中水分存在形式与干燥过程二、物料中水分存在形式与干燥过程（一）结合水与非结合水的定义与特点结合水结合水是指存在于细小毛细管和物料细胞中的水分，由于毛细管内水分所产生的蒸气压较同温度时水的蒸气压低，此种水分难以从物料中去完全去除。非结合水非结合水是指存在于物料表面及物料孔隙中和粗大毛细管中的水分，它产生的蒸气压等于同温度水的蒸气压，此种水分与物料结合力弱，易于去除。水分存在形式的影响干燥过程要使各种水分都被逐渐加热气化，使水分从物料中除去。干燥的速率与物料湿含量（水分含量）无关，而在降速阶段，干燥近似地与物料湿含量成正比。二、物料中水分存在形式与干燥过程（二）水在物料中的存在形式及其影响水在物料中的存在两种形式水在物料中可能以一种形式存在，也可能以两种形式共存。以结合水形式存在的水分难以去除，而以非结合水形式存在的水分则易于去除。水对物料的影响水在物料中起到维持物料形状、增加物料重量和体积的作用。同时，水也是药物制造过程中必不可少的成分，影响着药物的化学稳定性和质量。二、物料中水分存在形式与干燥过程干燥过程中水分的去除机制干燥过程中，水分从物料中逐渐加热气化，并通过表面气化速率和内部扩散速率的控制来实现水分的去除。（二）水在物料中的存在形式及其影响二、物料中水分存在形式与干燥过程（三）干燥过程中水分的去除机制表面气化速率表面气化速率是指单位时间内、在单位干燥面积上被干燥物料气化的水分量。这个速率受到干燥介质温度、湿度和流速的影响。内部扩散速率内部扩散速率是指水分从物料内部扩散到表面的速率。这个速率受到物料的形状、厚度和结构的影响。干燥过程的两个阶段干燥过程可以明显地分成两个阶段，恒速阶段和降速阶段。在恒速阶段，干燥速率与物料湿含量无关；而在降速阶段，干燥速率与物料湿含量成正比。03干燥的速率与阶段特性三、干燥的速率与阶段特性（一）干燥速率的定义与影响因素影响因素干燥速率受到物料中水分存在的形式、被干燥物料的性质、干燥介质的温度、湿度和流速，以及干燥的方法等因素的影响。干燥速率在单位时间内，在单位干燥面积上被干燥物料气化的水分量。三、干燥的速率与阶段特性（二）恒速阶段与降速阶段的特征与原因在恒速阶段，干燥速率与物料湿含量无关，表面气化的推动力保持不变，因而干燥速率主要取决于表面气化速率。在降速阶段，水分从内至外的传质途径加长，导致扩散速率小于表面气化速率，物料表面没有足够的水分满足气化的需要，故干燥速率逐渐降低。三、干燥的速率与阶段特性（三）干燥速率对干燥效果的影响分析干燥速率过快如果干燥速率过快，会导致物料表面水分迅速蒸发，而内部水分还来不及向表面扩散，从而使得物料表面出现干裂、起壳现象。干燥速率过慢如果干燥速率过慢，会导致物料内部水分蒸发不完全，使得物料潮湿、黏结，影响产品质量。合适的干燥速率选择合适的干燥速率可以使物料内部水分充分蒸发，同时避免物料表面出现干裂、起壳现象，从而保证产品质量。04被干燥物料的性质对干燥的影响四、被干燥物料的性质对干燥的影响（一）物料形状对干燥的影响01.颗粒状物料颗粒状物料比粉末状物料对水的吸附能力弱而干燥快。这是因为颗粒状物料具有较好的通风性和受热面积，水分蒸发较快，所以干燥时间较短。02.粉末状物料粉末状物料对水的吸附能力较强，水分较难从物料中去除。此外，粉末状物料在干燥过程中易受到温度和湿度的影响，导致干燥不均匀。四、被干燥物料的性质对干燥的影响（一）物料形状对干燥的影响03.规则形状物料规则形状的物料如球形、圆柱形等，由于表面面积较大，水分蒸发较快，因此干燥时间较短。四、被干燥物料的性质对干燥的影响（二）物料厚度与结构对干燥的影响物料的厚度是影响干燥速率的重要因素之一。当物料较厚时，水分从物料内部扩散速率大于表面气化速率，导致干燥速率较慢。当物料较薄时，水分从内至外的传质途径较短，导致干燥速率较快。物料厚度物料的结构也会影响干燥速率。如果物料具有较好的通气性和受热面积，水分蒸发较快，干燥时间较短。如果物料结构紧密，水分难以从物料中去除，导致干燥时间较长。物料结构物料的含水量是影响干燥时间的另一个重要因素。如果物料含水量较高，水分蒸发较慢，导致干燥时间延长。如果物料含水量较低，水分蒸发较快，干燥时间较短。物料含水量四、被干燥物料的性质对干燥的影响（三）物料吸附能力与干燥效率的关系干燥效率干燥效率是指单位时间内从单位面积的物料中除去水分的质量。一般来说，物料的吸附能力越强，干燥效率就越高。影响因素除了物料的形状和结构外，干燥效率还受到其他因素的影响，如干燥介质的温度、湿度和流速等。05干燥条件与方法的优化五、干燥条件与方法的优化（一）干燥介质温度、湿度和流速的控制干燥介质温度干燥介质温度是影响干燥速率的重要因素之一。一般来说，干燥介质温度越高，水分蒸发越快，干燥也越快。但是，过高的温度会增加能耗，而且可能导致物料过热或变质。因此，选择合适的温度以降低能耗和保护有效成分是关键。五、干燥条件与方法的优化（二）降低能耗与保护有效成分的策略选择合适的温度01根据物料的性质和干燥要求，选择合适的温度以降低能耗和保护有效成分。一般来说，对于大多数物料，50-60摄氏度是一个比较合适的温度范围。控制湿度02根据物料的性质和干燥要求，控制湿度以平衡干燥速率和产品质量。一般来说，对于大多数物料，相对湿度控制在30%-50%之间是一个比较合适的范围。调整流速03根据物料的性质和干燥要求，调整流速以平衡