CN111838142A - 一种中药材低氧气调防霉抑菌系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中药材低氧气调防霉抑菌系统及方法。其中，中药材低氧气调防霉抑菌系统，包括：气密围护结构；氮气气源，其经配置以向所述气密围护结构内提供高纯度氮气；其中，所述气密围护结构内的氧含量经配置为不超过5％。本申请提出中药材低氧气调防霉抑菌系统可以通过调节中药材的储藏环境，使其处于低氧环境下，从而可以抑制霉菌繁殖，从而可以限制霉菌繁殖产生的毒素。

Description

一种中药材低氧气调防霉抑菌系统及方法
技术领域
本发明涉及药材仓储技术领域，特别地涉及一种中药材低氧气调防霉抑菌系统及方法。
背景技术
中药材是中医防病治病的重要基础，而在生产、采收、加工、运输等过程中，在药材自身和外界因素的相互作用下，经常会受到各种霉菌的危害，而这些霉菌分泌的有毒代谢产物使中药材加速发霉变质，而且食用霉菌感染的药材会对人体造成伤害。据不完全统计，每年因霉变导致药材有效成分流失而造成的经济损失多达上千万元。其中，最严重的是黄曲霉毒素，它是目前发现的稳定性最高的真菌毒素，其裂解温度为280℃，严重影响药品、食品的安全。因此，在2015版《中国药典》中规定了大枣、柏子仁、桃仁、薏苡仁等19种中药材必须进行黄曲霉毒素检测，并提出黄曲霉毒素的限量要求。
目前，消除中药材中的霉菌大多采用化学熏蒸、物理辐射等手段，难免会破坏中药材的有效成分，或有药物残留，危害人体健康，而且操作繁琐，投入巨大，难以实现药材批量化集中处理。而且在2014年，国家商务部发布《中药材仓储管理规范》(SB/T11094-2014)中明确规定：“中药材在储存过程中不应使用磷化铝熏蒸，不得滥用硫磺熏蒸”。因此，本领域迫切的需提供一种环保、便捷、有效的中药材防霉抑菌的系统。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种中药材低氧气调防霉抑菌系统，包括：气密围护结构；氮气气源，其经配置以向所述气密围护结构内提供高纯度氮气；其中，所述气密围护结构内的氧含量经配置为不超过5％。
如上所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，其中，所述气密围护结构内的氧含量经配置为2％-5％。
如上所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，其中，所述气密围护结构内的氧含量经配置为小于2％。
如上所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，其中，所述气密围护结构的换气率为不超过0.05d-1或者0.02d-1。
如上所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：二氧化碳气源，其经配置以向所述气密围护结构内提供二氧化碳气体，其中，所述气密围护结构内的二氧化碳含量经配置不超过50％。
如上所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：配气检控装置，其经配置以调节来自所述氮气气源的氮气和来自所述二氧化碳气源的二氧化碳气体的混合比例。
如上所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：控湿装置，其经配置以调节所述气密围护结构内的相对湿度，其中，所述气密围护结构内的相对湿度经配置为10％-75％RH，优选为10％-60％RH，最优为10％-30％RH。
如上所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，其中所述控湿装置调节进入所述气密围护结构内的氮气和/或二氧化碳气体的湿度。
如上所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：温控组件，其经配置以调节所述气密围护结构内的温度，其中，所述气密围护结构内的温度为25℃以下，优选为10℃-25℃。
如上所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：一个或多个检测装置，其经配置以检测所述气密围护结构内的环境参数；其中，所述一个或多个检测装置包括：温度传感器、湿度传感器、氧传感器、二氧化碳传感器中一者或多者。
如上所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：显示输入装置，其经配置以接收所述一个或多个检测装置的环境参数并显示，以及接收用户输入的环境参数设定。
如上所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：控制器，其经配置以根据用户输入的所述环境参数设定，调节所述气密围护结构的环境；以及响应于所述气密围护结构内的环境参数变化，维持气密围护结构内的环境。
根据本申请另一方面，提出了一种中药材气调防霉抑菌方法，包括：向气密围护结构内提供高纯度的氮气，将所述气密围护结构内的氧含量降低为不超过5％；密封所述气密围护结构；以及维持一段时间所述气密围护结构内的氧含量不超过5％。
如上所述的方法，其中，所述气密围护结构内的氧含量降低为2％-5％。
如上所述的方法，其中，所述气密围护结构内的氧含量降低为小于2％。
如上所述的方法，进一步包括向所述气密围护结构内提供二氧化碳气体，其中，所述气密围护结构内的二氧化碳量经配置不超过50％。
如上所述的方法，进一步包括调节所述气密围护结构内的相对湿度，其中，所述气密围护结构内的相对湿度经配置为10％-75％RH，优选为10％-60％RH，最优为10％-30％RH。
如上所述的方法，进一步包括调节所述气密围护结构内的温度，其中，所述气密围护结构内的温度为25℃以下，优选为10℃-25℃。
如上所述的方法，进一步包括响应于所述气密围护结构内的环境参数变化，维持气密围护结构内的环境。
本申请提出中药材低氧气调防霉抑菌系统可以通过调节中药材的储藏环境，使其处于低氧环境下，可以抑制霉菌繁殖所需的氧含量，从而可以抑制霉菌繁殖，从而可以限制霉菌繁殖产生的毒素。
附图说明
下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：
图1为根据本申请一个实施例的中药材低氧气调防霉抑菌系统示意图；以及
图2为根据本申请一个实施例的中药材低氧气调防霉抑菌流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。
本申请提供了一种中药材的低氧气调防霉抑菌系统，其通过降低中药材储藏的氧气浓度，可以有效的抑制各种霉菌的滋生繁殖，通过降低氧气浓度抑菌绿色环保，无污染。而且降低氧气浓度还可以有效的缓解中药材有效成分的氧化、变色、出油、泛糖等问题，从而可以延长中药材的储藏时间、减少中药材有效成分的流失、保证药材的质量。
下面通过具体的实施方式来进一步说明本申请技术方案。本领域技术人员应当理解，以下描述仅仅是为了方便对本申请技术方案的理解，并不应当用来限制本申请的保护范围。
图1为根据本申请一个实施例的中药材低氧气调防霉抑菌系统示意图。如图所示，中药材低氧气调防霉抑菌系统100(以下可以简称“防霉抑菌系统”)包括气密围护结构110以及低氧装置120。其中，气密围护结构110用于提供容纳中药材的储藏空间。低氧装置120用于提供气密围护结构110内的低氧环境所需的气体，降低气密围护结构110内的氧气含量。
在一些实施例中，气密围护结构包括但不限于：气密库房、气密柜、气密袋、气密盒等。在一些实施例中，气密围护结构的换气率≤0.05d-1或≤0.02d-1。在一些实施例中，气密围护结构110可以采用主动降氧。例如：开环置换、抽气充氮等。在一些实施例中，气密围护结构110还可以采用被动降氧。例如：使用除氧剂降氧等。在一些实施例中，低氧装置120可以向气密围护结构内输入氮气或惰性气体(例如：氩气、氙气等)，以降低气密围护结构内的氧含量。在一些实施例中，低氧装置需要将气密围护结构内的氧气浓度降低至5％以下。
在一些实施例中，低氧装置120可以是氮气气源，其可以包括空压机121以及制氮装置122。其中，空压机121可以用于将气体进行压缩，并提供给制氮装置122，制氮装置122可以将氮气从压缩气体中分离，产生洁净的氮气，并将氮气输送到气密围护结构中。在一些实施例中，低氧装置120还可以包括过滤装置123，其可以设置于空压机121与制氮装置122之间，用于过滤空压机121压缩后的气体，保证空压机产生压缩气体的洁净度，从而可以保证制氮装置122制得氮气的洁净度。在一些实施例中，低氧装置120还可以包括储气瓶124，其可以设置于制氮装置122与气密围护结构之间，用于存储制氮装置制得的氮气，并可以将氮气输入到气密围护结构中。在其他一些实施例中，氮气气源还可以是氮气瓶或其他氮气供给装置等，可以由氮气瓶或其他氮气供给装置直接向气密围护结构中输送氮气，无需制氮装置制取氮气，适应性强，保证防霉抑菌系统的安全性。在一些实施例中，氮气气源还可以是被动调节装置。例如：通过被动气调剂(除氧剂)调节气密围护结构内的氧含量。
在一些实施例中，中药材低氧气调防霉抑菌系统100还可以包括二氧化碳气源130，其可以用于向气密围护结构中提供二氧化碳，以调节气密围护结构内的氧气浓度，并可以与氮气结合抑制霉菌生成。在一些实施例中，二氧化碳气源可以是制二氧化碳装置、二氧化碳储气瓶、干冰等中的一种或多种。在一些实施例中，二氧化碳气源130还可以包括流量检测组件和二氧化碳传感器，流量检测组件可以设置于二氧化碳气源与气密围护结构之间，用于检测输入气密围护结构内二氧化碳的气量；二氧化碳传感器置于气密围护结构内，用于测量气密围护结构内的二氧化碳气体含量。在一些实施例中，气密围护结构内的二氧化碳含量不超过50％。
在一些实施例中，中药材低氧气调防霉抑菌系统100还可以包括配气检控装置140，其设置于低氧装置120和/或二氧化碳气源130与气密围护结构110之间，可以用于调节输入气密围护结构中的氮气和/或二氧化碳含量，以调节气密围护结构内的氧气和/或二氧化碳浓度，还可以检测输入气密围护结构中的氮气和/或二氧化碳含量。
在一些实施例中，配气检控装置140包括配气装置141，其可以与低氧装置120和二氧化碳气源130相连接，可以将氮气与二氧化碳气体进行混合，并输入到气密围护结构中。在一些实施例中，配气装置141也可以将氮气和二氧化碳分别输入到气密围护结构中。在一些实施例中，配气检控装置140还可以包括气体检测装置142，其设置于配气装置141与气密围护结构110之间，可以用于检测输入到气密围护结构内氮气和/或二氧化碳的含量或者浓度。在一些实施例中，配气检控装置140还可以包括显示器143，其可以用于显示低氧装置和/或二氧化碳气源提供气体的情况，还可以显示输入气密围护结构内气体含量、浓度等情况。在一些实施例中，显示器还可以输入指令，对配置监控装置进行控制。例如：控制配置装置141向气密围护结构内通入氮气、向气密围护结构内通入二氧化碳等。在一些实施例中，显示器可以是触摸显示屏。
采用降低氧含量方式对储藏物品进行防霉抑菌，通过调节不同的湿度对于储藏物品的防霉抑菌效果明显不同。在一些实施例中，中药材低氧气调防霉抑菌系统100还可以包括控湿装置150，其设置于配气检控装置140与气密围护结构110之间，用于对配气检控装置140输送气体的湿度进行调节，以调节气密围护结构内的湿度恒定。在一些实施例中，还可以通过被动调节来控制气密围护结构内的湿度恒定。例如：在气密围护结构内设置恒湿剂包或恒湿剂盒，通过恒湿剂包或恒湿剂盒对气密围护结构内的湿度进行被动调节。在一些实施例中，气密围护结构中的相对湿度应该处于10％～75％RH，优选为10％～60％RH，更优为10％～30％RH，以保证储藏物品良好的储藏效果。在一些实施例中，根据不同的储藏物品可以选用不同的湿度。
在一些实施例中，控湿装置150包括气密水罐151和配气装置152。其中，气密水罐151与配气检控装置相连，可以对配气检控装置提供的气体进行加湿，配气装置152与气密水罐以及配气检控装置相连，可以将气密水罐151提供的加湿气体和配气检控装置提供的气体混合，以提供湿度适宜的气体。在一些实施例中，配气装置152可以包括流量控制阀(例如：配气角度阀)，其可以同于控制不同支路气体的通断以及通断大小，从而可以调节不同的支路气体的混合比例，产生不同湿度的气体。在一些实施例中，配气装置152还可以包括流量控制器，其可以通过控制不同支路气体的流量，从而可以调节不同支路气体的混合比例，产生不同湿度的气体。在一些实施例中，控湿装置150还可以包括湿度检测装置(例如：湿度传感器)，其设置于配气装置152与气密围护结构之间，其可以检测控湿装置150提供气体的湿度，从而可以精确控制气密围护结构内的湿度。
在一些实施例中，中药材低氧气调防霉抑菌系统100还可以包括综合显控装置160，其可以用于控制低氧装置120、二氧化碳气源130、配气检控装置140以及控湿装置150工作，使得气密围护结构内部形成低氧环境，以及还可以调节气密围护内的湿度恒定。
在一些实施例中，综合显控装置160可以包括控制器161和显示输入装置162。其中控制器161用于处理整个防霉抑菌系统的工作；显示输入装置162可以用于显示防霉抑菌系统的工作状态。在一些实施例中，显示输入装置162可以是触摸显示器，可以通过触摸对控制器输入指令或者气密围护结构中的环境参数，控制器可以根据输入数据控制防霉抑菌系统的工作或者维持气密围护结构中环境的稳定。在一些实施例中，控制器可以根据气密围护结构内环境参数的变化，控制防霉抑菌系统工作，维持气密围护结构内的环境稳定。
在一些实施例中，中药材低氧气调防霉抑菌系统100还可以包括检测装置170，其可以设置于气密围护结构内，也可以设置于与气密围护结构相通的管路中，可以用于检测气密围护结构内的环境参数，并可以将检测结果上传至综合显控装置，综合显控装置可以根据检测装置的结果控制防霉抑菌系统各个部件工作。在一些实施例中，检测装置170包括但不限于：温度传感器、湿度传感器、氧传感器、二氧化碳传感器等。
在一些实施例中，中药材低氧气调防霉抑菌系统100还可以包括温控组件(图中未示出)，其可以设置于气密围护结构内部，也可以设置于气密围护结构外部，可以用于对气密围护结构内温度进行调控，可以使得气密围护结构内可以达到储藏物品储藏和/或防霉抑菌的最佳温度。在一些实施例中，温控组件可以设置于控湿装置与气密围护结构之间，对进入气密围护结构内的气体进行温度调节。在一些实施例中，温控装置还可以设置于气密围护结构外部，通过管路将气密围护结构相对的两个面连接，抽取气密围护结构内的气体，对气体进行加热然后在输送回气密围护结构中，实现气密围护结构内的气体成分不变循环加热。在一些实施例中，温控装置设置在气密围护结构的内部，直接对气密围护结构内部的温度进行调节。在一些实施例中，气密围护结构内的温度应控制在25℃以下。在一些实施例中，气密围护结构内的温度可以是10℃-25℃，接近于室温，可以有效减少温控组件的工作，节约能源。
当气密围护结构为刚性气密围护结构时，气密围护结构内的环境参数发生变化时，气密围护结构的内外可能会存在压力差，从而可能会影响气密围护结构的气密性，更有可能会导致气密围护结构崩塌。在一些实施例中，中药材低氧气调防霉抑菌系统100还可以包括压力平衡装置(图中未示出)，其可以设置于气密围护结构上，用于保护气密围护结构的安全，防止气密围护结构内外压力差影响气密围护结构的气密性，或者造成气密围护结构崩塌。在一些实施例中，压力平衡装置可以是柔性气密袋，其通过管路连接到气密围护结构上，通过自身的体积变化对气密围护结构内的压力进行平衡。在一些实施例中，压力平衡装置还可以是压差开关，其通过检测气密围护结构内外的压力差，当压力差大于预设阈值时，可以控制打开气密围护结构的阀门，以平衡气密围护结构内外的压力差。
不同的储藏物品所需的储藏环境以及防霉抑菌条件均有差别，根据气密围护结构110中储藏物品的种类分配气体组分，可以使得气密围护结构中各种气体组分具有最佳防霉抑菌的比例。在一些实施例中，综合显控装置160可以根据气密围护结构种类、规格的不同，以及储藏物品的不同，对防霉抑菌系统的各个部件进行控制，以达到储藏物品最适宜的防霉抑菌条件。例如：氧气浓度为5％，二氧化碳浓度为10％，温度为20℃，相对湿度为50％RH；或者氧气浓度为1％，温度为25℃，相对湿度为65％RH。在一些实施例中，综合显控装置160还可以根据预先设定的参数对防霉抑菌系统的各个部件进行控制，保证防霉抑菌系统的正常运转。针对需要防霉抑菌系统的储藏物品种类、数量、气密围护结构等的不同，可以设置不同的参数。每个参数均相互独立，也就是说设定氧气浓度值的大小不影响设定二氧化碳浓度值、温度和湿度。
利用低氧气调技术对储藏物品进行防霉抑菌时，根据储藏物品的不同需求(例如：生产、采收、加工、运输、销售)，可以具有多样化的储藏防霉抑菌模式。包括：不同形式、不同规格的包装存储和防霉抑菌方式。
(1)可以直接将其放置于气密围护结构内，关闭气密围护结构，并设置气密围护结构的各个环境参数，启动防霉抑菌系统，综合显控装置会调控并长期维持气密围护结构内的各个环境参数，实现储藏物品的长期批量防霉抑菌储藏。
(2)将储藏物品放入具有一定透气性的包装袋或包装箱内，在将装有储藏物品的包装袋或者包装箱放到周转托盘上运到气密围护结构内，或者将包装袋或包装箱直接放入到气密围护结构内，关闭气密围护结构，并设置气密围护结构的各个环境参数，启动防霉抑菌系统，综合显控装置会调节并长期维持气密围护结构内各环境参数，实现储藏物品的长期批量防霉抑菌储藏。
(3)将储藏物品放置到由氧透过率极低的高阻隔膜制作的气密袋内，采用充氮降氧封存，或者可以通过反复抽气充氮降气密袋内的氧含量置换出去，使得气密袋内的氧含量降低；或者可以直接放入调氧剂进行封存。
(4)将储藏物品放置于气密箱或气密盒中，进行充氮密封，使得气密箱或者气密盒中处于低氧环境，或者在气密箱或气密盒中放入调氧剂、调湿剂等进行封存。
利用低氧气调防霉抑菌时，氧含量应当不超过5％。在一些实施例中，还可以加入二氧化碳防霉抑菌，增加防霉抑菌的有益效果，二氧化碳的含量应不超过50％。在一些实施例中，还可以控制防霉抑菌环境的湿度来增加有益效果，湿度应当处于10％-75％RH，优选为10％-60％RH，可以根据不同储藏物品选用不同的湿度。在一些实施例中，还可以调控防霉抑菌环境的温度来增加有益效果。温度应该处于25℃以下。在一些实施例中，当使用气密库房、气密帐、气密储藏柜等(例如：上述(1)、(2)情形)对储藏物品进行防霉抑菌储藏时，可以采用主动低氧气体调节气密围护结构内的环境，如图1所示，各部件可以根据储物物品的需求随时自动精确调节空间内的氧含量。在一些实施例中，当使用气密帐、气密箱、气密袋、气密盒等(例如：上述(3)、(4)情形)对储藏物品进行防霉抑菌储藏或运输时，可以通过充氮封存或者被动降氧，但应当适宜降低氧浓度以避免因密封问题使得短时间内氧浓度上升高于低氧气调值，即应当使得气密围护结构内的氧浓度略低于防霉抑菌所需的氧浓度。
采用低氧气调技术能够实现储藏物品进行防霉抑菌储藏，并且还具有防虫杀虫的作用，还可以保持储藏物品原有的状态、性能等。通过适当的延长低氧作用时间，或者长期处于低氧状态下稳定储藏，有利于提高防霉抑菌效果，还可以达到最佳的防霉抑菌效果和保持储藏物品的状态性能等效果。以中药材为例：
采用低氧气调技术对中药材进行防霉抑菌储藏，通过如图1所述的系统改变储藏环境中的环境参数，达到抑制黄曲霉素和其他霉菌繁殖所需的氧含量，破坏霉菌的生存条件，抑制霉菌繁殖和药材自身的呼吸，可以限制霉菌产生毒素、减缓药材的陈化，还可以防止药材因吸潮发霉，维持了药材的有效成分。
下面将通过具体的试验数据说明本申请技术方案：
实施例1
采用分组试验验证本申请中药材低氧气调防霉抑菌系统抑制黄曲霉的效果。根据验证试验的需要，选择一种气密围护结构，并对气密围护结构内的环境进行调节，采用如图1所示的系统调节气密围护结构内的环境参数并持续维持，将中药材储藏3个月后检测中药材中霉菌的情况。例如：设定气密围护结构内环境温度为20±2℃；相对湿度为(50±5)％RH，气密围护结构选用气密库房，选择两个气密库房，对气密库房进行标号，例如：对照组、实验组。将同批次的药材(例如：柏子仁)分两组分别放置到不同的气密库房中。其中，对照组为常氧环境，氧含量为21％。实验组为低氧环境，氧含量为5％。
储藏过程中，通过如图1所示的系统一直对气密围护结构内环境维持在设定的范围内，储藏3个月后，采用高效液相色谱法对柏子仁中的霉菌毒素进行检测。见下表，表1为储藏3个月后不同库房中柏子仁霉菌毒素的检测结果。如表1中结果显示可知，柏子仁在低氧环境和常氧环境下储藏3个月后，黄曲霉毒素均存在，但是低氧环境下的黄曲霉毒素大大的减少。而且中药材储藏根据《中国药典》中的规定：“每1000g含黄曲霉毒素B1不得超过5μg，黄曲霉毒素G2、G1、B2、B1之和不得超过10μg”由此可知，常氧环境下的储藏结果不符合《中国药典》的规定，而低氧环境下的储藏结果符合《中国药典》的规定。因此，柏子仁防霉抑菌的储藏，氧浓度优选使用≤5％。
表1
B1(μg/kg) B1+B2+G1+G2(μg/kg)
对照组 6.84 12.07
实验组 2.23 5.65
其中，B1为黄曲霉毒素B1；B2为黄曲霉毒素B2；G1为黄曲霉毒素G1；G2为黄曲霉毒素G2。
实施例2
同样采用分组试验验证本申请中药材低氧气调防霉抑菌系统抑制黄曲霉的效果。如实施例1所示，同样设定气密围护结构内环境温度为20±2℃；相对湿度为(50±5)％RH，气密围护结构选用气密库房，选择两个气密库房，对气密库房进行标号，例如：对照组、实验组。将同批次的药材(例如：薏苡仁)分两组分别放置到不同的气密库房中。其中，对照组为常氧环境，氧含量为21％。实验组为低氧环境，氧含量为5％。
储藏3个月后，采用高效液相色谱法对薏苡仁中的霉菌毒素进行检测。见下表，表2为储藏3个月后不同库房中薏苡仁霉菌毒素的检测结果。如表2中结果显示可知，薏苡仁在低氧环境和常氧环境下储藏3个月后，在常氧环境下黄曲霉毒素B1不存在，黄曲霉毒素G2、G1、B2还存在；而在低氧环境下黄曲霉毒素G2、G1、B2、B1均不存在。由此可知，低氧气调储藏对黄曲霉毒素有明显的抑制效果。因此，薏苡仁防霉抑菌的储藏，氧浓度同样可以优选使用≤5％。
表2
B1(μg/kg) B1+B2+G1+G2(μg/kg)
对照组 0 3.57
实验组 0 0
其中，B1为黄曲霉毒素B1；B2为黄曲霉毒素B2；G1为黄曲霉毒素G1；G2为黄曲霉毒素G2。
实施例3
同样采用分组试验验证本申请中药材低氧气调防霉抑菌系统抑制黄曲霉的效果。如实施例1所示，同样设定气密围护结构内环境温度为20±2℃；相对湿度为(50±5)％RH，气密围护结构选用气密库房，选择三个气密库房，对气密库房进行标号，例如：对照组、实验组1、实验组2。将同批次的药材(例如：桃仁)分三组分别放置到不同的气密库房中。其中，对照组为常氧环境，氧含量为21％。实验组为低氧环境，氧含量分别为5％、2％。
储藏3个月后，采用高效液相色谱法对桃仁中的霉菌毒素进行检测。见下表，表3为储藏3个月后不同库房中桃仁霉菌毒素的检测结果。如表3中结果显示可知，桃仁在低氧环境和常氧环境下储藏3个月后，在常氧环境下黄曲霉毒素G2、G1、B2、B1仍然存在，而且黄曲霉毒素的总和还超出《中国药典》的规定；在低氧环境下黄曲霉毒素B1均不存在，黄曲霉毒素G2、G1、B2、B1的总和均符合《中国药典》的规定，并且氧含量在5％时黄曲霉毒素总和小于氧含量在2％时。由此可知，低氧气调储藏对黄曲霉毒素有明显的抑制效果。因此，桃仁防霉抑菌的储藏，氧浓度可以优选使用2％～5％。
表3
B1(μg/kg) B1+B2+G1+G2(μg/kg)
对照组 3.48 11.11
实验组1 0 1.36
实验组2 0 6.03
其中，B1为黄曲霉毒素B1；B2为黄曲霉毒素B2；G1为黄曲霉毒素G1；G2为黄曲霉毒素G2。
实施例4
同样采用分组试验验证本申请中药材低氧气调防霉抑菌系统抑制黄曲霉的效果。如实施例1所示，同样设定气密围护结构内环境温度为20±2℃；相对湿度为(50±5)％RH，气密围护结构选用气密储藏柜，选择四个气密储藏柜，对气密储藏柜进行标号，例如：对照组、实验组1、实验组2、实验组3。将同批次的药材(例如：苦杏仁)分四组分别放置到不同的气密储藏柜中。其中，对照组为常氧环境，氧含量为21％。实验组为低氧环境，氧含量分别为5％、2％、1％。
储藏3个月后，采用高效液相色谱法对桃仁中的霉菌毒素进行检测。见下表，表4为储藏3个月后不同储藏柜中苦杏仁霉菌毒素的检测结果。如表4中结果显示可知，苦杏仁在低氧环境和常氧环境下储藏3个月后，在常氧环境下黄曲霉毒素G2、G1、B2、B1任然存在，而且黄曲霉毒素的总和远远超出《中国药典》的规定；在低氧环境下黄曲霉毒素B1均不存在，黄曲霉毒素G2、G1、B2、B1的总和均符合《中国药典》的规定，并且氧含量在5％时黄曲霉毒素总和小于氧含量在2％时，氧含量在1％时黄曲霉毒素总和均小于氧含量在5％和在2％时。由此可知，低氧气调储藏对黄曲霉毒素有明显的抑制效果。因此，苦杏仁防霉抑菌的储藏，氧浓度可以优选使用2％以下或者2％～5％。
表4
Figure BDA0002652975250000141
Figure BDA0002652975250000151
其中，B1为黄曲霉毒素B1；B2为黄曲霉毒素B2；G1为黄曲霉毒素G1；G2为黄曲霉毒素G2。
综合实施例1-实施例4，可以得出低氧环境对于黄曲霉可以产生抑制作用，可以抑制黄曲霉繁殖产生黄曲霉毒素，有利于储藏物品的防霉抑菌。通过低氧气调技术对储藏物品进行防霉抑菌，氧含量可以采用不超过5％。优选为2％-5％或者2％以下。低氧环境不仅对于黄曲霉会产生抑制作用，对于其他霉菌同样有着抑制作用。
实施例5
采用分组试验验证本申请中药材低氧气调防霉抑菌系统抑制其他霉菌的效果。根据验证试验的需要，选择一种气密围护结构，并对气密围护结构内的环境进行调节，采用如图1所示的系统调节气密围护结构内的环境参数并持续维持，将中药材储藏3-5天后检测中药材中霉菌的情况。例如：设定气密围护结构内环境温度为25±2℃；相对湿度为(50±5)％RH，气密围护结构选用气密储藏柜，选择四个气密储藏柜，对气密储藏柜进行标号，例如：对照组、实验组1、实验组2、实验组3。将同批次浸染了黑根霉、黑曲霉、杂色曲霉、青霉等菌落的药材分四组分别放置到不同的气密储藏柜中。其中，对照组为常氧环境，氧含量为21％。实验组为低氧环境，氧含量分别为2％、1％、0.5％。
储藏3-5天后，对各个储藏柜中的药材进行取样，并将样品置于无菌PDA培养基上，在28℃的恒温培养箱内培养3天，鉴定菌落生长情况。鉴定结果见下表，表5为储藏3-5天后不同储藏柜中药材霉菌的鉴定结果。如表5中结果显示可知，浸染霉菌的药材在低氧环境和常氧环境下储藏3-5天后，在常氧环境下所有霉菌任然存在，而且霉菌等级均为2-3级，对于霉菌的繁殖没有抑制作用；在低氧环境下随着氧含量降低霉菌种类越来越少，而且霉菌等级也越来越低，对霉菌有较好的抑制作用。由此可知，低氧气调储藏对除黄曲霉以外的其他霉菌同样有着明显的抑制效果，可以通过低氧环境对储藏物品进行防霉抑菌，而其他环境参数对于防霉抑菌同样有着影响。
表5
霉菌 霉菌等级
对照组 黑根霉、黑曲霉、杂色曲霉、青霉 2-3
实验组1 黑曲霉、杂色曲霉 1
实验组2 黑曲霉 1
实验组3 无 --
实施例6
采用分组试验验证本申请中药材低氧气调防霉抑菌系统湿度变化对防霉抑菌的效果。根据验证试验的需要，选择一种气密围护结构，并对气密围护结构内的环境进行调节，采用如图1所示的系统调节气密围护结构内的环境参数并持续维持，将中药材储藏3天后检测中药材中霉菌的情况。例如：设定气密围护结构内环境温度为25±2℃；氧气浓度为1％，气密围护结构选用气密储藏柜，选择四个气密储藏柜，对气密储藏柜进行标号，例如：实验组1、实验组2、实验组3、实验组4。将同批次浸染了霉菌的药材分四组分别放置到不同的气密储藏柜中。其中，实验组1的相对湿度为70％，实验组2的相对湿度为50％，实验组3的相对湿度为30％，实验组4的相对湿度为10％。
储藏3天后，将储藏的药材采样，并将样品置于无菌PDA培养基上，在28℃的恒温培养箱内培养3天，检测其中霉菌的结果。检测结果见下表，表6为储藏3天后不同储藏柜中药材霉菌情况的检测结果。如表6中结果显示可知，在低氧环境下，随着环境内相对湿度的降低抑菌效果越好，当相对湿度≤30％时，未检测出任何霉菌。由此可知，相对湿度的变化对于防霉抑菌同样存在增强作用。
表6
霉菌情况
实验组1 木霉二级，青霉一级
实验组2 木霉一级
实验组3 无
实验组4 无
实施例7
采用分组试验验证本申请中药材低氧气调防霉抑菌系统气调技术对防霉抑菌的效果。根据验证试验的需要，实验组：选择一种气密围护结构，并对气密围护结构内的环境进行调节，采用如图1所示的系统调节气密围护结构内的环境参数并持续维持，将中药材储藏3个月后检测中药材中霉菌的情况。例如：设定气密围护结构内环境温度为25±2℃；相对湿度为(50±5)％RH，气密围护结构选用气密库房，将同批次的药材(例如：当归、白术、桃仁、薏苡仁、苦杏仁、枸杞、枳壳)放置到气密库房中；对照组：选择现有任一一种储藏装置，设定储藏装置内环境温度为25±2℃；相对湿度为(50±5)％RH，将同批次的药材(例如：当归、白术、桃仁、薏苡仁、苦杏仁、枸杞、枳壳)放置到储藏装置中，未进行低氧气调处理。
储藏三个月后，分别采取气密库房和储藏装置中的样品，并将样品置于无菌PDA培养基上，在28℃的恒温培养箱内培养3天，检测药材中霉菌的结果。检测结果为：实验组采用低氧气调储藏的药材微生物及霉菌的含量均合格，甚至没有检测出霉菌；对照组采用常用非气调储藏的药材霉菌滋生严重，甚至远远高出相关标准以及中国药典规定的安全限值。
图2为根据本申请一个实施例的中药材低氧气调防霉抑菌流程图。如图所示，在步骤210，将待储藏物品(例如：药材)放入到气密围护结构内，向气密围护结构内提供高纯度的氮气，可以快速的将气密围护结构内的氧含量降低到不超过5％。在一些实施例中，还可以向气密围护结构内提供高纯度的惰性气体。例如：氩气、氙气等。在一些实施例中，向气密围护结构内提供的氮气纯度高于95％，优选的，充入的氮气纯度为98～99.9％。在一些实施例中，可以快速的将气密围护结构内的氧含量降低到2％-5％。在一些实施例中，还可快速的将气密围护结构内的氧含量降低到2％以下。
在一些实施例中，还可以向气密围护结构内提供二氧化碳气体。在一些实施例中，可以在向气密围护结构内提供氮气的同时向气密围护结构内提供二氧化碳气体。在一些实施例中，气密围护结构内的二氧化碳含量不超过20％。在一些实施例中，还可以对向气密围护结构内提供的气体(例如：氮气、二氧化碳等)的相对湿度进行控制。在一些实施例中，气密围护结构内的相对湿度可以是10％-75％RH，优选为10％-60％，更优为10％-30％。
步骤220，当气密围护结构的氧含量降低至5％以下时，可以密封气密围护结构，对储藏物品进行密封储藏。在一些实施例中，当密封气密围护结构后时，对气密围护结构内的环境进行维持，使其内部环境维持恒定。在一些实施例中，对气密围护结构内的相对湿度进行调节可以在密封气密围护结构后。在一些实施例中，密封气密围护结构后需要对气密围护结构内的温度进行调节，在一些实施例中，气密围护结构内的温度应控制在25℃以下，优选为10℃-25℃，尽量的接近室温，便于节约控温成本。
步骤230，维持一段时间气密围护结构内的氧含量不超过5％。在一些实施例中，一段时间至少为3个月，随着在低氧环境下储藏时间越长，对于储藏物品的防霉抑菌效果越好。在一些实施例中，当气密围护结构的环境参数发生变化后，需要对气密围护结构内的环境进行调节，重新恢复到设定范围内。例如：当氧含量超过5％时，可以向气密围护结构内通入氮气降低气密围护结构内的氧含量；当气密围护结构内的湿度低于预设范围时，可以通过抽取气密围护结构内的气体进行加湿，再输送回气密围护结构内，以保证气密围护结构内的气体成分不变。在一些实施例中，维持一段时间气密围护结构内氧含量还可以是维持在2％-5％。在一些实施例中，维持一段时间气密围护结构内氧含量还可以是维持在2％以下。
本申请提出中药材低氧气调防霉抑菌系统可以通过调节中药材的储藏环境，使其处于低氧环境下，可以抑制霉菌繁殖所需的氧含量，从而可以抑制霉菌繁殖，还可以抑制药材自身的呼吸，从而可以限制霉菌繁殖产生的毒素、减缓药材的陈化，防止药材吸潮发霉，有效的保证药材的有效成分。本申请防霉抑菌系统还可以对药材储藏环境的湿度、温度等环境参数进行调节，从而更加有利于药材的防霉抑菌。
上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (18)

1.一种中药材低氧气调防霉抑菌系统，包括：
气密围护结构；
氮气气源，其经配置以向所述气密围护结构内提供高纯度氮气；
其中，所述气密围护结构内的氧含量经配置为不超过5％。
2.根据权利要求1所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，其中，所述气密围护结构内的氧含量经配置为2％-5％。
3.根据权利要求1所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，其中，所述气密围护结构内的氧含量经配置为小于2％。
4.根据权利要求1所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，其中，所述气密围护结构的换气率为不超过0.05d-1或者0.02d-1。
5.根据权利要求1所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：二氧化碳气源，其经配置以向所述气密围护结构内提供二氧化碳气体，其中，所述气密围护结构内的二氧化碳含量经配置不超过50％。
6.根据权利要求4所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：配气检控装置，其经配置以调节来自所述氮气气源的氮气和来自所述二氧化碳气源的二氧化碳气体的混合比例。
7.根据权利要求1所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：控湿装置，其经配置以调节所述气密围护结构内的相对湿度，其中，所述气密围护结构内的相对湿度经配置为10％-75％RH，优选为10％-60％RH，最优为10％-30％RH。
8.根据权利要求7所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，其中所述控湿装置调节进入所述气密围护结构内的氮气和/或二氧化碳气体的湿度。
9.根据权利要求1所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：温控组件，其经配置以调节所述气密围护结构内的温度，其中，所述气密围护结构内的温度为25℃以下，优选为10℃-25℃。
10.根据权利要求1所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：一个或多个检测装置，其经配置以检测所述气密围护结构内的环境参数；其中，所述一个或多个检测装置包括：温度传感器、湿度传感器、氧传感器、二氧化碳传感器中一者或多者。
11.根据权利要求10所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：显示输入装置，其经配置以接收所述一个或多个检测装置的环境参数并显示，以及接收用户输入的环境参数设定。
12.根据权利要求11所述的中药材低氧气调防霉抑菌系统，进一步包括：控制器，其经配置以根据用户输入的所述环境参数设定，调节所述气密围护结构的环境；以及响应于所述气密围护结构内的环境参数变化，维持气密围护结构内的环境。
13.一种中药材气调防霉抑菌方法，包括：
向气密围护结构内提供高纯度的氮气，将所述气密围护结构内的氧含量降低为不超过5％；
密封所述气密围护结构；以及
维持一段时间所述气密围护结构内的氧含量不超过5％。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述气密围护结构内的氧含量降低为2％-5％。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述气密围护结构内的氧含量降低为小于2％。
16.根据权利要求13所述的方法，进一步包括向所述气密围护结构内提供二氧化碳气体，其中，所述气密围护结构内的二氧化碳量经配置不超过50％。
17.根据权利要求13所述的方法，进一步包括调节所述气密围护结构内的相对湿度，其中，所述气密围护结构内的相对湿度经配置为10％-75％RH，优选为10％-60％RH，最优为10％-30％RH。
18.根据权利要求13所述的方法，进一步包括调节所述气密围护结构内的温度，其中，所述气密围护结构内的温度为25℃以下，优选为10℃-25℃。
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