一恒DZF-6050真空干燥箱
茯苓(Poria cocos)是一种药食两用的中草药，为多孔菌类植物的菌核，常寄生于赤松或马尾松根部，又称茯灵、万桂灵等。新鲜茯苓采摘后需要依次经过发汗、剥皮、切制、干燥4个炮制加工环节。干燥环节直接决定茯苓丁药材的形态、货架期以及市场价格，因此较为关键。新鲜茯苓切制成茯苓丁后，常通过自然晾晒和热风干燥进行脱水。自然晾晒需 3~7 天，如天气不当，容易霉变。热风干燥会导致茯苓丁内外水分分布不均，进而产生应力集中现象，引起茯苓丁的破裂，严重制约了茯苓的工业化生产。
为降低茯苓丁破碎率，改进的热风干燥方法—间歇式热风干燥，在茯苓丁生产中也有部分应用。如茯苓丁干燥全过程都保持较高干燥温度，物料表面脱水较快，容易导致有效成分降解和结壳等现象；而间歇式干燥通过连续的“干燥—缓苏”，实现能量间歇式供应，有利于物料内部水分向外均匀的传递，但干燥总时间大于24h，干燥效率有待提高。水分沸点随真空度的降低而降低，因此，真空干燥可在较低干燥温度下，实现物料的快速脱水，并可有效改善物料热应力分布状况。真空干燥全过程采用恒定真空度，容易使物料表面的水蒸气分压与干燥室内的水蒸气分压处于平衡状态，从而降低湿度梯度和物料的脱水效率。但通过调控干燥室压力，可不断打破这种水分平衡状态，并实现干燥能量的间歇式供给，从而提高干燥效率和干燥品质。对应提出了真空脉动干燥技术，并将其推广到枸杞,对比了不同干燥方式对茯苓丁干燥特性的影响，发现真空脉动干燥方式较优。在此基础上，设计了真空脉动干燥样机，该样机可对真空干燥时间、常压干燥时间、干燥温度等参数进行多样化的设定和调控。但试验装置有效加热面积仅约为1m2，需进一步进行中试试验验证，为工业化的推广应用积累经验。
热辐射不需要传递介质，因此在真空干燥领域有广泛应用。常见真空干燥箱多借助通有过热蒸汽或热水的盘管对物料进行加热，但热水盘管不耐腐蚀，使用寿命有限，一般 3 年左右需进行维修更换。如采用电加热板、电加热管对物料进行加热，设备投资成本过高，目前多见于真空冷冻干燥装置。且上述加热部件结构体积较大，对应的料架层与层之间的距离通常大于80mm，限制了装载量的提升。红外辐射作为热辐射的一种，能量可直接与水分耦合，且可穿透物料表面（厚度一般小于 2mm），有效提高干燥效率。
目前已被广泛应用于多个农产品加工领域。常用红外加热器为石英电加热管，辐射温度通常高于400 ℃，需要对应的安全防护装置和定向辐射装置，且不耐极端压力的变化。工业领域所用的天然气红外辐射加热器无法在真空状态下使用。而由碳纤维制作的红外加热板，220 V 电压下即可激励红外线，目前在电采暖等民用领域有广泛应用。该发热材料在热风和真空干燥领域的应用进行了探索，发现其具有升温速度快、温度调控便捷的优势。
因此，为解决茯苓丁热风干燥时间长、破碎率高的问题，本文结合真空脉动干燥技术和碳纤维红外板加热技术，针对茯苓丁工业化生产的加工需求，设计对应的中试干燥装置；以茯苓丁为试验原料，进行中试验证试验，并与工业生产过程中采集的热风干燥数据相对比；分析干燥速率、能耗、茯苓丁破碎率等指标，以期解决中药材茯苓丁的干燥问题，同时为真空脉动干燥技术、碳纤维红外板加热技术的应用提供技术依据。
