冬蟲(chóng)夏草(又名蛹蟲(chóng)草)是我國(guó)名貴中藥材之一。其主要成分有蛋白質(zhì)、氨基酸、多種維生素,還含有微量元素,蟲(chóng)草酸、蟲(chóng)草素、蟲(chóng)草多糖SOD酶等生物活性物質(zhì),具有增強(qiáng)肌體免疫能力和抗疲勞,抗腫瘤,以及補(bǔ)腎壯陽(yáng),潤(rùn)肌美容,延年益壽等明顯醫(yī)療保健作用。
野生蟲(chóng)草的分布有其獨(dú)特的氣候條件和地理環(huán)境,生長(zhǎng)區(qū)域和產(chǎn)量受到極大限制。野生蟲(chóng)草產(chǎn)量明顯不能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的蟲(chóng)草保健品開(kāi)發(fā)的需求。因此,通過(guò)人工馴化,我國(guó)北方成功地養(yǎng)育了北冬蟲(chóng)夏草,其藥用成分與冬蟲(chóng)夏草接近。
人工栽培的北冬蟲(chóng)夏草產(chǎn)量增大了,貯存和運(yùn)輸都成了問(wèn)題。如果不及時(shí)加工,會(huì)很快腐爛變質(zhì)。于是能保持其藥效和營(yíng)養(yǎng)成分,便于長(zhǎng)期貯存和運(yùn)輸?shù)恼婵绽鋬龈稍锛夹g(shù)就成了加工北冬蟲(chóng)夏草的重要手段。
冬蟲(chóng)夏草用測(cè)量電阻值變化的方法很難測(cè)出其共晶點(diǎn)溫度。所以采用試探法,實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)。經(jīng)實(shí)物切片觀(guān)測(cè),北冬蟲(chóng)夏草的共晶點(diǎn)溫度大約在-15~-10℃。為保證冬蟲(chóng)夏草的組織不被破壞,采用速凍的方法,先將凍干室內(nèi)擱板溫度降至-20℃,再將北冬蟲(chóng)夏草放入凍干箱內(nèi)的擱板上,待1h后,擱板溫度達(dá)-36℃,制品溫度為-19℃。這時(shí)開(kāi)真空泵,凍干箱停止制冷,水氣凝結(jié)器繼續(xù)制冷。經(jīng)過(guò)1.5h后,對(duì)凍干箱擱板進(jìn)行加熱,控制其加熱速度,直至擱板溫度與物料溫度相接近時(shí)認(rèn)為凍干過(guò)程基本結(jié)束,停止加熱,停真空泵,停制冷機(jī),打開(kāi)放氣閥,取出冬蟲(chóng)夏草。整個(gè)凍干過(guò)程歷時(shí)約 13h,其凍干試驗(yàn)曲線(xiàn)如圖6-22所示。
每根冬蟲(chóng)夏草直徑大約1~3mm,干燥時(shí)可將若干根捆在一起,形成大約 10mm 直徑的圓柱體,也可以分散鋪放在擱板上,但厚度不要超過(guò) 15mm,太厚不利于干燥過(guò)程的傳熱傳質(zhì),干燥速率下降。
升華干燥時(shí)間可用下式計(jì)算:
式中,ρ0為干燥層密度,kg/m3;r0為圓柱形凍干物料的半徑,mm;ε為凍干物料孔隙率,定義為凍干物料孔隙體積與總體積之比;L 為冰升華潛熱,大約為 2.8×10-6J/kg;k為已干層熱導(dǎo)率,W/(m·K);Tw為干燥層外表面溫度,K;Ts為升華界面溫度,K。
北冬蟲(chóng)夏草的前處理和后處理都比較簡(jiǎn)單。前處理只要從培養(yǎng)基上采摘下來(lái),即可放入凍干箱;后處理主要是真空包裝或充氮?dú)獍b,甚至紙箱包裝也耐貯藏。
根據(jù)計(jì)算,北冬蟲(chóng)夏草升華干燥時(shí)間可控制在 5h 之內(nèi),預(yù)凍需要 2h,第二階段干燥需要 2h,整個(gè)工藝是時(shí)間在9h內(nèi)即可完成。上述實(shí)驗(yàn)干燥時(shí)間長(zhǎng),是由于同時(shí)還干燥了其他物料。
沈陽(yáng)大學(xué)的劉軍教授研究了快速凍干北冬蟲(chóng)夏草的工藝。干燥100g 鮮北蟲(chóng)草。具體工藝過(guò)程為:用 15℃清水將新鮮北蟲(chóng)草漂洗 2 次,去除雜物和灰塵,并在水中浸泡5min。在凍干箱內(nèi)的擱物板上鋪上竹片作為隔熱層,將北冬蟲(chóng)夏草從水中撈出,直接擺放在竹片上。為冷阱制冷,冷阱溫度為-40℃時(shí),開(kāi)啟真空泵,為冷阱和凍干箱抽真空。10min 后,北冬蟲(chóng)夏草完成真空蒸發(fā)凍結(jié),物料溫度達(dá)約一29℃。繼續(xù)抽真空,凍干箱內(nèi)壓強(qiáng)為 20Pa,5分鐘后物料溫度達(dá)到最低溫度一31.6℃。溫度維持在-31.6℃,10min 后開(kāi)始逐漸上升。1h后,為擱物板加熱,控制凍干箱內(nèi)擱板溫度為5~20℃,凍干箱內(nèi)壓強(qiáng) 10~25Pa。干燥 6h后結(jié)束。測(cè)量?jī)龈杀毕x(chóng)草的含水率約為2%。