高麗人参は糖分を多く含み、吸湿しやすく、カビや虫がつきやすく、薬効に影響を及ぼすため、多くの消費者にとって保存が難しい問題となっています。高麗人参の加工方法の中でも、伝統的な乾燥加工は薬効の損失や外観の悪化を招くことがよくあります。一方、真空凍結乾燥機で加工された高麗人参は、ジンセノサイドなどの揮発性成分を含む有効成分を損失なく保存できます。この方法で加工された製品は「活性人参」と呼ばれ、有効成分の濃度が高くなります。「両方」凍結乾燥は、真空凍結乾燥サービスの専門プロバイダーとして、高麗人参の凍結乾燥プロセスに関する徹底的な研究を実施し、研究者が凍結乾燥作業をより効率的に実行できるように支援することを目指しています。

1. 高麗人参の共晶点と熱伝導率の設定方法
凍結乾燥プロセスを開始する前に、高麗人参の共晶点と熱伝導率を決定することが重要です。これらの要因は凍結乾燥機のパラメータ設定に影響を与えるからです。アルレニウス(SA Arrhenius)の電離理論と多くの科学者の実験に基づくと、高麗人参の共晶点温度は-10°C~-15°Cです。熱伝導率は、冷却消費量、加熱電力、乾燥時間を計算する上で重要なパラメータです。高麗人参はハニカム状の多孔質構造を持っているため、多孔質材料として扱うことができ、定常熱伝導法を使用して熱伝導率を測定できます。ノースイースタン大学の徐成海教授が行った凍結乾燥研究では、熱流束計算式と試験操作により、高麗人参の熱伝導率は0.041 W/(m·K)であることがわかりました。

2. 高麗人参の凍結乾燥工程のポイント
「BOTH」凍結乾燥法は、高麗人参の凍結乾燥工程を前処理、前凍結、昇華乾燥、脱着乾燥、後処理にまとめたものです。この工程は他の多くの生薬の工程と似ていますが、注意すべき点が数多くあります。フォーリング凍結乾燥法では、凍結乾燥前に高麗人参を洗浄し、適切な形に整え、直径の近い根を選ぶことを推奨しています。加工中に高麗人参の表面に銀針を置きます。この準備により、より徹底した乾燥が可能になり、乾燥時間が短縮され、見た目も美しい凍結乾燥高麗人参が得られます。
予備冷凍中の適切な温度
予備凍結段階における高麗人参の共晶点温度は約-15℃です。凍結乾燥機の棚温度は0℃~-25℃に制御する必要があります。温度が高すぎると、高麗人参の表面に気泡が発生したり、収縮したり、その他の問題が生じて実験結果に影響を及ぼす可能性があります。予備凍結時間は、高麗人参の直径と凍結乾燥機の性能によって異なります。適切な凍結乾燥機を使用する場合、高麗人参を室温から約-20℃まで下げ、予備凍結時間を3~4時間に設定すると、最良の結果が得られます。
"BOTH" Freeze Dryingは、研究者が優れた予備凍結結果を達成できるよう、幅広い実験用凍結乾燥装置を提供しています。例えば、"BOTH" PFD-50凍結乾燥装置は最低温度-75℃を実現し、棚冷却速度は20℃から-40℃まで60分以内で低下します。コールドトラップ冷却速度は20℃から-40℃まで20分以内で低下します。棚温度範囲は-50℃から+70℃で、集水容量は8kgです。

昇華乾燥中に失敗を避けるための操作方法
高麗人参の昇華乾燥は複雑なプロセスであり、昇華潜熱に継続的に熱を供給しながら、昇華界面温度が共晶点以下を維持することが重要です。このプロセスでは、凍結乾燥した高麗人参の温度を崩壊温度(-50℃程度と推定)以下に保つよう細心の注意を払う必要があります。温度が高すぎると、製品が溶けて無駄になってしまいます。スムーズな乾燥を実現するには、実験の失敗を避けるために、入熱量と高麗人参の温度を正確に制御する必要があります。時間も重要な要素であり、研究によると、昇華乾燥時間は20~22時間に設定すると最良の結果が得られます。
「BOTH」凍結乾燥機では、オペレーターが設定された凍結乾燥パラメータを装置に入力することで、リアルタイムで手動操作に切り替えることができます。凍結乾燥データはモニタリング可能で、プロセス中いつでもパラメータを調整できます。また、システムは関連データを自動的に監視、検出、記録し、自動アラーム機能や霜取り機能などの機能により、最適な凍結乾燥結果を保証します。
脱着乾燥時間を約8時間に制御
昇華乾燥後も、高麗人参の毛細管壁には除去すべき水分が残っています。この水分の脱着には十分な熱が必要です。脱着乾燥段階では、高麗人参の材料温度を最大50℃まで上げ、チャンバー内を高真空に保ち、圧力差を作り出して水蒸気の蒸発を促進します。「BOTH」凍結乾燥では、脱着乾燥時間を約8時間にすることを推奨しています。
高麗人参の適切な後処理
高麗人参の後処理は比較的簡単です。乾燥後は、直ちに真空パックまたは窒素パージを行ってください。「BOTH」凍結乾燥では、乾燥後の高麗人参は吸湿性が高いため、水分の吸収による劣化を防ぐ必要があることに注意してください。実験室環境は乾燥した状態に保つ必要があります。
凍結乾燥機で加工された活性人参は、紅参や天日干しなどの伝統的な方法で乾燥させた人参よりも、品質と外観が優れています。これは、活性人参が低温で乾燥されるため、酵素が保存され、消化吸収が容易になり、薬効が保持されるためです。さらに、低濃度アルコールや蒸留水に浸漬することで、新鮮な状態に戻すことができます。
最後に、「BOTH」フリーズドライについてですが、異なるサイズの高麗人参を加工し、異なる凍結乾燥機を使用すると、凍結乾燥曲線に多少のばらつきが生じることをご承知おきください。実験中は、柔軟性を保ち、具体的な状況を分析し、凍結乾燥パラメータを調整し、乾燥速度を向上させ、最適な凍結乾燥結果を確保することが不可欠です。
優れた凍結乾燥機は、安定した温度、真空、凝縮効果を提供し、凍結乾燥プロセス中の熱と質量の均一な分散を確保し、乾燥効率と製品品質を向上させます。さらに、高品質の凍結乾燥機は、凍結する ドライヤー研究実験におけるエネルギー消費とコストを削減し、最終製品の外観と品質を保証します。真空凍結乾燥の専門サービスプロバイダーである「BOTH」Freeze Dryingは、高性能な凍結乾燥機の設計とカスタマイズされた真空凍結乾燥ソリューションの提供を専門としており、さまざまな凍結乾燥材料のニーズに正確に適合します。「BOTH」Freeze Dryingの専門チームは、包括的かつ専門的な操作ガイダンスを提供することで、各オペレーターが迅速に操作に慣れ、研究と生産の効率を向上させることに尽力しています。
投稿日時: 2024年12月9日