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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林琬容
研究生(外文):Wan-Rong Lin
論文名稱:以動態露點等溫線法推估中藥材之含水量
論文名稱(外文):Estimate the Water Content of Chinese Herbal by Dynamic Dewpoint Isotherm
指導教授:林慧怡林慧怡引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:中國醫藥大學
系所名稱:藥學系碩士班
學門:醫藥衛生學門
學類:藥學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:163
中文關鍵詞:動態露點等溫線法等溫吸濕曲線含水量中藥材
外文關鍵詞:Dynamic Dewpoint IsothermMoisture Sorption Isothermwater contentchinese herbal
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本研究在於探討傳統方法所建立的水含量與水活性的相關性,以及用動態露點等溫線法(Dynamic Dewpoint Isotherm method, DDI)所建立的數據之關連及合理性。訂定出30℃時,水活性0.65、0.75及0.85時,常見中藥材的飽和含水率;用DDI快速建立100種中藥材於30℃時的等溫吸濕曲線。發現三種曲線預估模式中以DLP模式最能貼近實驗結果。進而,將中藥材水活性測定值代入等溫吸濕曲線所得預估含水量,對照乾燥減重方法的實際含水量,其相對偏差值為可接受範圍(介於±10%),因此認為DDI所建立的100組等溫吸濕曲線具有實際應用的價值。
This research was going to study the association between water content and water activity, which made by Loss on Drying, and the relationship and reasonability of data that built by Dynamic Dewpoint Isotherm method. Built up saturated water content of common Chinese herbal at water activity 0.65, 0.75 and 0.85, and quickly built up Moisture Sorption Isotherm at 30℃ of 100 species of Chinese herbal by Loss on Drying method. It was found that DLP model could mostly match the actual situation among the 3 models. Furthermore, taking actual activity data into Moisture Sorption Isotherm for getting the estimated water content, it was found that the relative deviation from water content to actual water content which by Loss on Drying method was acceptable – mostly less than 10%. Therefore, these 100 Moisture Sorption Isotherms were considered to be valuable for application.
中文摘要 i
英文摘要 ii
主目錄 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 xiv
附錄一 xv
附錄二 xviii
壹、前言 1
一、 研究背景 1
(一)、水的認識 1
1. 自由水 2
2. 結合水 2
(二)、水活性的概念 2
(三)、水活性對物質安定性的影響 3
(四)、等溫吸濕曲線 4
(五)、乾燥減重法 6
(六)、動態露點等溫線法 7
二、 研究目的 9
貳、研究方法 11
一、 研究設計 11
二、 研究材料 13
(一)、中藥材 13
(二)、儀器 14
(三)、試藥 14
三、 實驗方法 15
(一)、藥材前處理 15
(二)、傳統方法檢測含水量及水活性 15
1. 檢測含水量 15
2. 檢測水活性 15
(三)、DDI方法—再現性與方法評估 16
1. AquaSorp Generator再現性 16
2. 藥材來源再現性 17
(四)、DDI方法—市售100種中藥材的等溫吸脫濕曲線的建立 17
(五)、預先乾燥對等溫吸濕曲線的影響 18
1. 先進行DDI後以烘箱烘乾 18
2. 先以烘箱烘乾後進行DDI 18
(六)、溫度對等溫吸濕曲線的影響 19
參、結果與討論 20
一、 相對濕度 20
(ㄧ)、藥材的安全含水率 20
(二)、相對濕度與含水率的關係 21
二、研究結果之再現性 29
三、 溫度 34
四、 曲線類型 38
(一)、等溫吸濕曲線的類型 38
(二)、等溫脫濕曲線的類型 40
五、 傳統乾燥減重方法與DDI 46
(一)、誤差來源 46
1. 人為誤差 46
2. 儀器誤差 47
(二)、動態露點等溫線法的補償機制 50
(三)、模擬模式的比較 52
肆、 結論 157
伍、 參考文獻 161




圖目錄


圖1、等溫吸濕曲線的參數變因 11

圖2、100種中藥材在相對濕度65%,溫度30℃時的含水量 20

百分比(w/w)

圖3、100種中藥材在溫度30℃時,於相對濕度65%的含水 22

量(w/w)

圖4、100種中藥材在溫度30℃時,於相對濕度75%的含水 23

量(w/w)

圖5、100種中藥材在溫度30℃時,於相對濕度85%的含水 24

量(w/w)

圖6、100種中藥材在溫度30℃時,分別於相對濕度65、75 25

及85%的含水量(w/w)

圖7、來源1之白前經不同實驗條件之等溫吸脫濕曲線疊圖 30

圖8、來源2之白前經不同實驗條件之等溫吸脫濕曲線疊圖 31

圖9、來源3之白前經不同實驗條件之等溫吸脫濕曲線疊圖 31

圖10、三處不同來源白前先進行DDI再烘乾之等溫吸脫濕 32

曲線疊圖
圖11、三處不同來源白前先烘乾再進行DDI之等溫吸脫濕 32

曲線疊圖

圖12、丁香經不同實驗條件的連續三次之等溫吸脫濕曲線 33

疊圖

圖13、山藥在不同溫度的吸濕曲線 35

圖14、山藥在不同溫度的脫濕曲線 36

圖15、枸杞子在不同溫度的吸濕曲線 36

圖16、枸杞子在不同溫度的脫濕曲線 37

圖17、丁香之等溫吸脫濕曲線(30℃) 57

圖18、人參之等溫吸脫濕曲線(30℃) 58

圖19、三七之等溫吸脫濕曲線(30℃) 59

圖20、三稜之等溫吸脫濕曲線(30℃) 60

圖21、土茯苓之等溫吸脫濕曲線(30℃) 61

圖22、大棗之等溫吸脫濕曲線(30℃) 62

圖23、大黃之等溫吸脫濕曲線(30℃) 63

圖24、大腹皮之等溫吸脫濕曲線(30℃) 64

圖25、小茴香之等溫吸脫濕曲線(30℃) 65

圖26、山茱萸丁香之等溫吸脫濕曲線(30℃) 66

圖27、山楂之等溫吸脫濕曲線(30℃) 67

圖28、山藥之等溫吸脫濕曲線(30℃) 68

圖29、川木通之等溫吸脫濕曲線(30℃) 69

圖30、川烏之等溫吸脫濕曲線(30℃) 70

圖31、丹參之等溫吸脫濕曲線(30℃) 71

圖32、五味子之等溫吸脫濕曲線(30℃) 72

圖33、化橘紅之等溫吸脫濕曲線(30℃) 73

圖34、天門冬之等溫吸脫濕曲線(30℃) 74

圖35、天麻之等溫吸脫濕曲線(30℃) 75

圖36、木瓜之等溫吸脫濕曲線(30℃) 76

圖37、木香之等溫吸脫濕曲線(30℃) 77

圖38、北板藍根之等溫吸脫濕曲線(30℃) 78

圖39、半夏之等溫吸脫濕曲線(30℃) 79

圖40、玄參之等溫吸脫濕曲線(30℃) 80

圖41、甘草之等溫吸脫濕曲線(30℃) 81

圖42、甘遂之等溫吸脫濕曲線(30℃) 82

圖43、白及之等溫吸脫濕曲線(30℃) 83

圖44、白朮之等溫吸脫濕曲線(30℃) 84

圖45、白芍之等溫吸脫濕曲線(30℃) 85

圖46、白果之等溫吸脫濕曲線(30℃) 86

圖47、白芷之等溫吸脫濕曲線(30℃) 87

圖48、白前之等溫吸脫濕曲線(30℃) 88

圖49、白薇之等溫吸脫濕曲線(30℃) 89

圖50、白鮮皮之等溫吸脫濕曲線(30℃) 90

圖51、石決明之等溫吸脫濕曲線(30℃) 91

圖52、石菖蒲之等溫吸脫濕曲線(30℃) 92

圖53、地骨皮之等溫吸脫濕曲線(30℃) 93

圖54、地黃之等溫吸脫濕曲線(30℃) 94

圖55、百合之等溫吸脫濕曲線(30℃) 95

圖56、百部之等溫吸脫濕曲線(30℃) 96

圖57、竹茹之等溫吸脫濕曲線(30℃) 97

圖58、艾葉之等溫吸脫濕曲線(30℃) 98

圖59、西洋參之等溫吸脫濕曲線(30℃) 99

圖60、何首烏之等溫吸脫濕曲線(30℃) 100

圖61、吳茱萸之等溫吸脫濕曲線(30℃) 101

圖62、杜仲之等溫吸脫濕曲線(30℃) 102

圖63、沒藥之等溫吸脫濕曲線(30℃) 103

圖64、牡丹皮之等溫吸脫濕曲線(30℃) 104

圖65、赤小豆之等溫吸脫濕曲線(30℃) 105

圖66、赤芍之等溫吸脫濕曲線(30℃) 106

圖67、防風之等溫吸脫濕曲線(30℃) 107

圖68、芎藭之等溫吸脫濕曲線(30℃) 108

圖69、延胡索之等溫吸脫濕曲線(30℃) 109

圖70、知母之等溫吸脫濕曲線(30℃) 110

圖71、姜活之等溫吸脫濕曲線(30℃) 111

圖72、花椒之等溫吸脫濕曲線(30℃) 112

圖73、金銀花之等溫吸脫濕曲線(30℃) 113

圖74、青蒿之等溫吸脫濕曲線(30℃) 114

圖75、厚朴之等溫吸脫濕曲線(30℃) 115

圖76、枸杞子之等溫吸脫濕曲線(30℃) 116

圖77、苦杏仁之等溫吸脫濕曲線(30℃) 117

圖78、夏枯草之等溫吸脫濕曲線(30℃) 118

圖79、桂皮之等溫吸脫濕曲線(30℃) 119

圖80、桔梗之等溫吸脫濕曲線(30℃) 120

圖81、桑白皮之等溫吸脫濕曲線(30℃) 121

圖82、柴胡之等溫吸脫濕曲線(30℃) 122

圖83、桃仁之等溫吸脫濕曲線(30℃) 123

圖84、浙貝母之等溫吸脫濕曲線(30℃) 124

圖85、益母草之等溫吸脫濕曲線(30℃) 125

圖86、茜草根之等溫吸脫濕曲線(30℃) 126

圖87、茯苓之等溫吸脫濕曲線(30℃) 127

圖88、梔子之等溫吸脫濕曲線(30℃) 128

圖89、細辛之等溫吸脫濕曲線(30℃) 129

圖90、連翹之等溫吸脫濕曲線(30℃) 130

圖91、陳皮之等溫吸脫濕曲線(30℃) 131

圖92、魚腥草之等溫吸脫濕曲線(30℃) 132

圖93、麥門冬之等溫吸脫濕曲線(30℃) 133

圖94、麻黃之等溫吸脫濕曲線(30℃) 134

圖95、紫蘇葉之等溫吸脫濕曲線(30℃) 135

圖96、菊花之等溫吸脫濕曲線(30℃) 136

圖97、菟絲子之等溫吸脫濕曲線(30℃) 137

圖98、黃芩之等溫吸脫濕曲線(30℃) 138

圖99、黃耆之等溫吸脫濕曲線(30℃) 139

圖100、黃連之等溫吸脫濕曲線(30℃) 140

圖101、黃蘗之等溫吸脫濕曲線(30℃) 141

圖102、當歸之等溫吸脫濕曲線(30℃) 142

圖103、葛根之等溫吸脫濕曲線(30℃) 143

圖104、酸棗仁之等溫吸脫濕曲線(30℃) 144

圖105、遠志之等溫吸脫濕曲線(30℃) 145

圖106、廣藿香之等溫吸脫濕曲線(30℃) 146

圖107、蓮子之等溫吸脫濕曲線(30℃) 147

圖108、橘紅之等溫吸脫濕曲線(30℃) 148

圖109、澤瀉之等溫吸脫濕曲線(30℃) 149

圖110、薄荷之等溫吸脫濕曲線(30℃) 150

圖111、薑黃之等溫吸脫濕曲線(30℃) 151

圖112、薏苡仁之等溫吸脫濕曲線(30℃) 152

圖113、雞血藤之等溫吸脫濕曲線(30℃) 153

圖114、蘇木之等溫吸脫濕曲線(30℃) 154

圖115、水線草之等溫吸脫濕曲線(30℃) 155

圖116、腺毛馬藍之等溫吸脫濕曲線(30℃) 156

表目錄

表1、100種中藥材在溫度30℃時,分別於相對濕度65、75 26

及85%的含水量百分比(w/w)

表2、不同中藥材的ven de Waals吸濕曲線類型 41

表3、不同中藥材的ven de Waals脫濕曲線類型 43

表4、等溫吸脫濕曲線的三種現象 48

表5、各種藥材所需的修正參數 51

表6、各種藥材的最佳模擬模式及其R2值 53

表7、總表 158
1、張為憲,第二章,食品化學,華香園,1995,20-26。
2、S. Brunauer, P.H. Emmett, and E. Teller: Adsorption of Gases in Multimolecular Layers. Journal of the American Chemical Society 1938; 60(2): 309-319.
3、A.H. Al-Muhtaseb, W.A.M. McMinn, and T.R.A. Magee: Moisture Sorption Isotherm Characteristics of Food Products: A Review. The Institution of Chemical Engineers 2002; 80(2): 118-128.
4、S. Brunauer, L.S. Deming, W.E. Deming, and E. Teller: On a Theory of the van der Waals Adsorption of Gases. Journal of the American Chemical Society 1940; 62(7): 1723-1732.
5、B. Hallström, V. Gekas, I. Sjöholm, and A.M. Romulus: Mass Transfer in Foods. Handbook of Food Engineering 2007; 7: 479-480.
6、M.R. Okos, O. Campanella, G. Narsimhan, R.K. Singh, and A.C. Weitnauer: Food Hydration. Handbook of Food Engineering 2007; 10: 629.
7、K.K. Adom, V.P. Dzogbeüa, and W.O. Ellis: Combined Effect of Drying Time and Slice Thickness on the Solar Drying of Okra. Journal of Science and Food Agriculture 1997; 73: 315-320.
8、行政院衛生署中華藥典中藥集編修小組編纂,中華中藥典第六版附錄,行政院衛生署編印,2004,14-15。
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10、O.J. Oyelade, T.Y. Tunde-Akintunde, and J.C. Igbeka: Predictive Equilibrium Moisture Content Equations for Yam (Dioscorea rotundata, Poir) Flour and Hysteresis Phenomena under Practical Storage Conditions. Journal of Food Engineering 2008; 87: 231.
11、N.A. Aviara, O.O. Ajibola, and S.A. Oni: Sorption Equilibrium and Thermodynamic Characteristics of Soya Bean. Biosystems Engineering 2004; 87(2): 179-190.
12、R. Moreira, F. Chenlo, M.J. Vázquez, and P. Cameán: Sorption Isotherms of Turnip Top Leaves and Stems in the Temperature Range from 298 to 328 K. Journal of Food Engineering 2005; 71: 193-199.
13、N. Arslan, and H. Toğrul: The Fitting of Various Models to Water Sorption Isotherms of Tea Stored in a Chamber under Controlled Temperature and Humidity. Journal of Stored Products Research 2006; 42: 112-135.
14、N. Arslan, and H. Toğrul: Moisture Sorption Isotherms and Thermodynamic Properties of Walnut Kernels. Journal of Stored Products Research 2007; 43: 252-264.
15、Z. Yan, M.J. Sousa-Gallagher, and F.A.R. Oliveira: Sorption Isotherms and Moisture Sorption Hysteresis of Intermediate Moisture Content Banana. Journal of Food Engineering 2008; 86: 342-348.
16、R. Moreira, F. Chenlo, and M.D. Torres: Simplified Algorithm for the Prediction of Water Sorption Isotherms of Fruits, Vegetables and Legumes Based upon Chemical Composition. Journal of Food Engineering 2009; 94: 334-343.
17、N.H. van Nieuwenhuijzen, C. Primo-Martin, and M.B.J. Meinders: Water Content or Water Activity: What Rules Crispy Behavior in Bread Crust? Journal of Agriculture and Food Chemistry 2008; 56: 6432-6438.
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