《中藥提取物生產(chǎn)技術(shù)》課件-干燥的影響因素

干燥的影響因素中藥提取物生產(chǎn)技術(shù)干燥影響實(shí)例食物加工食品加工為例，很多食品需要通過(guò)干燥工藝來(lái)去除多余的水分，以達(dá)到延長(zhǎng)保質(zhì)期、改善口感等目的。在這個(gè)過(guò)程中，干燥溫度、濕度和氣流速度等因素對(duì)干燥效果和產(chǎn)品品質(zhì)有著重要影響。例如，在干燥水果時(shí)，如果溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)導(dǎo)致水果中的營(yíng)養(yǎng)成分流失或色澤變化；如果濕度過(guò)高，則可能導(dǎo)致水果干燥不充分，容易發(fā)霉變質(zhì)；而如果氣流速度不夠，也會(huì)影響干燥效率和產(chǎn)品質(zhì)量。干燥影響實(shí)例中藥干燥黃芪為例，這種中藥材在干燥過(guò)程中需要適當(dāng)?shù)目諝饬魍?，以加快水分蒸發(fā)。如果氣流速度過(guò)慢，黃芪中的水分難以排出，會(huì)導(dǎo)致干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響生產(chǎn)效率；而氣流速度過(guò)快，則可能使黃芪表面干燥過(guò)快，內(nèi)部水分未能充分蒸發(fā)，導(dǎo)致干燥不均勻。因此，需要根據(jù)黃芪的特性和干燥設(shè)備的能力，合理控制氣流速度，實(shí)現(xiàn)均勻、高效的干燥。干燥的影響因素01目錄content物料中水分存在形式與干燥過(guò)程02干燥的速率與階段特性03被干燥物料的性質(zhì)對(duì)干燥的影響04干燥條件與方法的優(yōu)化0501干燥的影響因素一、干燥的影響因素01.物料中水分的存在形式：物料中的水分以結(jié)合水和非結(jié)合水兩種形式存在，了解水分的存在形式有助于選擇合適的干燥方法。02.干燥速率：干燥速率是指在單位時(shí)間內(nèi)，在單位干燥面積上被干燥物料氣化的水分量，是衡量干燥效果的重要指標(biāo)。03.被干燥物料的性質(zhì)：物料的性質(zhì)如形狀、厚度、結(jié)構(gòu)等特性都會(huì)影響到干燥效果，選擇合適的物料性質(zhì)有助于提高干燥效率。一、干燥的影響因素04.干燥介質(zhì)的溫度、濕度和流速：干燥介質(zhì)的溫度、濕度和流速都會(huì)影響到水分蒸發(fā)和干燥效果，需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行控制。05.干燥的方法：根據(jù)物料的狀態(tài)和干燥條件，可以選擇靜態(tài)干燥或動(dòng)態(tài)干燥，動(dòng)態(tài)干燥速度較快，效率較高。02物料中水分存在形式與干燥過(guò)程二、物料中水分存在形式與干燥過(guò)程（一）結(jié)合水與非結(jié)合水的定義與特點(diǎn)結(jié)合水結(jié)合水是指存在于細(xì)小毛細(xì)管和物料細(xì)胞中的水分，由于毛細(xì)管內(nèi)水分所產(chǎn)生的蒸氣壓較同溫度時(shí)水的蒸氣壓低，此種水分難以從物料中去完全去除。非結(jié)合水非結(jié)合水是指存在于物料表面及物料孔隙中和粗大毛細(xì)管中的水分，它產(chǎn)生的蒸氣壓等于同溫度水的蒸氣壓，此種水分與物料結(jié)合力弱，易于去除。水分存在形式的影響干燥過(guò)程要使各種水分都被逐漸加熱氣化，使水分從物料中除去。干燥的速率與物料濕含量（水分含量）無(wú)關(guān)，而在降速階段，干燥近似地與物料濕含量成正比。二、物料中水分存在形式與干燥過(guò)程（二）水在物料中的存在形式及其影響水在物料中的存在兩種形式水在物料中可能以一種形式存在，也可能以?xún)煞N形式共存。以結(jié)合水形式存在的水分難以去除，而以非結(jié)合水形式存在的水分則易于去除。水對(duì)物料的影響水在物料中起到維持物料形狀、增加物料重量和體積的作用。同時(shí)，水也是藥物制造過(guò)程中必不可少的成分，影響著藥物的化學(xué)穩(wěn)定性和質(zhì)量。二、物料中水分存在形式與干燥過(guò)程干燥過(guò)程中水分的去除機(jī)制干燥過(guò)程中，水分從物料中逐漸加熱氣化，并通過(guò)表面氣化速率和內(nèi)部擴(kuò)散速率的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)水分的去除。（二）水在物料中的存在形式及其影響二、物料中水分存在形式與干燥過(guò)程（三）干燥過(guò)程中水分的去除機(jī)制表面氣化速率表面氣化速率是指單位時(shí)間內(nèi)、在單位干燥面積上被干燥物料氣化的水分量。這個(gè)速率受到干燥介質(zhì)溫度、濕度和流速的影響。內(nèi)部擴(kuò)散速率內(nèi)部擴(kuò)散速率是指水分從物料內(nèi)部擴(kuò)散到表面的速率。這個(gè)速率受到物料的形狀、厚度和結(jié)構(gòu)的影響。干燥過(guò)程的兩個(gè)階段干燥過(guò)程可以明顯地分成兩個(gè)階段，恒速階段和降速階段。在恒速階段，干燥速率與物料濕含量無(wú)關(guān)；而在降速階段，干燥速率與物料濕含量成正比。03干燥的速率與階段特性三、干燥的速率與階段特性（一）干燥速率的定義與影響因素影響因素干燥速率受到物料中水分存在的形式、被干燥物料的性質(zhì)、干燥介質(zhì)的溫度、濕度和流速，以及干燥的方法等因素的影響。干燥速率在單位時(shí)間內(nèi)，在單位干燥面積上被干燥物料氣化的水分量。三、干燥的速率與階段特性（二）恒速階段與降速階段的特征與原因在恒速階段，干燥速率與物料濕含量無(wú)關(guān)，表面氣化的推動(dòng)力保持不變，因而干燥速率主要取決于表面氣化速率。在降速階段，水分從內(nèi)至外的傳質(zhì)途徑加長(zhǎng)，導(dǎo)致擴(kuò)散速率小于表面氣化速率，物料表面沒(méi)有足夠的水分滿(mǎn)足氣化的需要，故干燥速率逐漸降低。三、干燥的速率與階段特性（三）干燥速率對(duì)干燥效果的影響分析干燥速率過(guò)快如果干燥速率過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致物料表面水分迅速蒸發(fā)，而內(nèi)部水分還來(lái)不及向表面擴(kuò)散，從而使得物料表面出現(xiàn)干裂、起殼現(xiàn)象。干燥速率過(guò)慢如果干燥速率過(guò)慢，會(huì)導(dǎo)致物料內(nèi)部水分蒸發(fā)不完全，使得物料潮濕、黏結(jié)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。合適的干燥速率選擇合適的干燥速率可以使物料內(nèi)部水分充分蒸發(fā)，同時(shí)避免物料表面出現(xiàn)干裂、起殼現(xiàn)象，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。04被干燥物料的性質(zhì)對(duì)干燥的影響四、被干燥物料的性質(zhì)對(duì)干燥的影響（一）物料形狀對(duì)干燥的影響01.顆粒狀物料顆粒狀物料比粉末狀物料對(duì)水的吸附能力弱而干燥快。這是因?yàn)轭w粒狀物料具有較好的通風(fēng)性和受熱面積，水分蒸發(fā)較快，所以干燥時(shí)間較短。02.粉末狀物料粉末狀物料對(duì)水的吸附能力較強(qiáng)，水分較難從物料中去除。此外，粉末狀物料在干燥過(guò)程中易受到溫度和濕度的影響，導(dǎo)致干燥不均勻。四、被干燥物料的性質(zhì)對(duì)干燥的影響（一）物料形狀對(duì)干燥的影響03.規(guī)則形狀物料規(guī)則形狀的物料如球形、圓柱形等，由于表面面積較大，水分蒸發(fā)較快，因此干燥時(shí)間較短。四、被干燥物料的性質(zhì)對(duì)干燥的影響（二）物料厚度與結(jié)構(gòu)對(duì)干燥的影響物料的厚度是影響干燥速率的重要因素之一。當(dāng)物料較厚時(shí)，水分從物料內(nèi)部擴(kuò)散速率大于表面氣化速率，導(dǎo)致干燥速率較慢。當(dāng)物料較薄時(shí)，水分從內(nèi)至外的傳質(zhì)途徑較短，導(dǎo)致干燥速率較快。物料厚度物料的結(jié)構(gòu)也會(huì)影響干燥速率。如果物料具有較好的通氣性和受熱面積，水分蒸發(fā)較快，干燥時(shí)間較短。如果物料結(jié)構(gòu)緊密，水分難以從物料中去除，導(dǎo)致干燥時(shí)間較長(zhǎng)。物料結(jié)構(gòu)物料的含水量是影響干燥時(shí)間的另一個(gè)重要因素。如果物料含水量較高，水分蒸發(fā)較慢，導(dǎo)致干燥時(shí)間延長(zhǎng)。如果物料含水量較低，水分蒸發(fā)較快，干燥時(shí)間較短。物料含水量四、被干燥物料的性質(zhì)對(duì)干燥的影響（三）物料吸附能力與干燥效率的關(guān)系干燥效率干燥效率是指單位時(shí)間內(nèi)從單位面積的物料中除去水分的質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，物料的吸附能力越強(qiáng)，干燥效率就越高。影響因素除了物料的形狀和結(jié)構(gòu)外，干燥效率還受到其他因素的影響，如干燥介質(zhì)的溫度、濕度和流速等。05干燥條件與方法的優(yōu)化五、干燥條件與方法的優(yōu)化（一）干燥介質(zhì)溫度、濕度和流速的控制干燥介質(zhì)溫度干燥介質(zhì)溫度是影響干燥速率的重要因素之一。一般來(lái)說(shuō)，干燥介質(zhì)溫度越高，水分蒸發(fā)越快，干燥也越快。但是，過(guò)高的溫度會(huì)增加能耗，而且可能導(dǎo)致物料過(guò)熱或變質(zhì)。因此，選擇合適的溫度以降低能耗和保護(hù)有效成分是關(guān)鍵。五、干燥條件與方法的優(yōu)化（二）降低能耗與保護(hù)有效成分的策略選擇合適的溫度01根據(jù)物料的性質(zhì)和干燥要求，選擇合適的溫度以降低能耗和保護(hù)有效成分。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于大多數(shù)物料，50-60攝氏度是一個(gè)比較合適的溫度范圍?？刂茲穸?2根據(jù)物料的性質(zhì)和干燥要求，控制濕度以平衡干燥速率和產(chǎn)品質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于大多數(shù)物料，相對(duì)濕度控制在30%-50%之間是一個(gè)比較合適的范圍。調(diào)整流速03根據(jù)物料的性質(zhì)和干燥要求，調(diào)整流速以平衡