中藥提取工藝設計的探討

????中藥的提取技術，包括提取工藝、裝置及相關系統。本論文從工程角度探討怎樣進行改善。

????中藥技術裝備是一門涉及中藥工程學的科學，是研究關于中藥生產設備及其操作原理的學科，不僅是研究中藥設備的機械原理間題，同時還研究中藥工業生產運作原理問題。

雖然我國中藥提取具有悠久的歷史，但由于提取設備的落后，大多還停留在分批提取、間隙出料、液固分離等裝備較落后的狀況，勞動強度大，與國外連續動態提取全自動的植物藥提取生產線存在著較大的差距。對于提取量大的中藥，需要有一個相對穩定的生產過程，這樣才能對每一個工序的參數進行檢測，并控制在所要求的范圍內。反之，則很難對生產過程進行控制，導致每批產品的藥效不一。因而，需要有一套具有較高水平的中藥提取工藝。其特點是:能基本實現連續操作，對每個關鍵工序進行數據監測、控制，實施整個過程的跟蹤，既能進行單元操作，又能找出最佳工況條件。中藥提取工藝設計的探討

1前處理

????前處理包括藥材的清洗、干燥、切片及藥材的粉碎。工廠對于所需提取藥材的規格不很重視。經分析比較后，藥材的前處理，特別是中藥的粉碎和均勻度對藥材的提取、分離等，都有較密切的關系。藥材粉碎度越高，粒度越小，與溶劑的接觸面較大，藥材內部擴散至固體表面所通過的距離就越短，提取速率也就增大。但并非物料越細越好。粉碎過細，植物細胞破壞較多，一些粘液及高分子物質進人溶液，使萃取相變得渾濁，分離工作增加，無效成分增多，影響藥品的最終質量。若顆粒不均勻，不但各顆粒所需萃取時間不同，操作周期較難掌握，且其中小顆粒還會擠在較大顆粒間隙中間，造成堵塞，使溶劑難以流動，影響部分有效成分的提出。從工程角度來看，若藥材顆粒大，還會影響提取外循環泵的選用。因而要求藥村的粒度適宜均勻，以便各顆粒需要的萃取的時間大體相等。故采用一套能產生細度適度和均勻顆粒的粗碎機組，是保持提取穩定運行較關鍵的步驟。中藥提取工藝設計的探討

經比較后，在本套裝置中所選用粗碎機擬由國外引進的，其規格如下:粉碎顆粒的粒徑為3~5mm，細粉率小于1%。主要原理是采用旋轉剪切式對藥材進行粉碎，細粉率低，其自身帶有篩網，以使較大的顆粒重新回到粉碎區域。

2提取

提取工序是整個提取生產線的關鍵。其作用是在盡量短的時間內將藥材與溶劑充分混合，使藥材中的有效成分與溶劑中濃度的含量趨子平衡，以達到最佳提取效果。其傳遞過程分為二部分:一是藥材表面與溶劑之間的交換，二是藥材中的有效成分從其中心到其表面的傳遞過程。提取速率與提取溫度、藥材外形尺寸、溶液粘度、濃度差及提取時間有關。

以下為一般提取罐與自動提取罐強度的比較，其中C1,C2分別為提取終點時，藥材及提取液中有效成方的濃度，T1( T2)為一個提取周期。中藥提取工藝設計的探討

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????溶劑中藥材濃度與提取時間成正比。當T=∞,C1=C2。在時間T=T1( T2)時，C1與C2接近平衡。為了提高設備的提取能力，盡量使T為最小。同時，根據液一固、液一液平衡原理及物質交換速率條件，為使物質交換速率最大，應盡量使藥材的表面濃度與與之接觸的液相濃度一致，并使藥材表面液相濃度和周圍溶劑相濃度差盡可能達到最大值。

????提取裝置將按以下的提取形式進行設計，以滿足不同工藝需要:

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????(1)在提取罐的頂部及側面各設置一臺攪拌漿，二臺攪拌漿的轉速不一，以破壞提取罐中物料循環回路的對稱性，強化振動。采用變頻調速電機，以獲得各種轉速條件下的數據。中藥提取工藝設計的探討

????(2)在提取罐外部增加一臺外循環開式葉輪泵。這樣能使藥材與溶劑一起作強制循環。開式葉輪輸送泵的選用，可適應富含固體顆粒藥液的輸送能力。

采取以上措施后，增加了對流擴散，促進藥材表面的濃溶液向流體主體的運動，而溶劑或稀溶液向藥材表面運動，增加了藥材到溶劑的傳質動力，可使提取強度大大提高。通過控制罐內溫度、壓力、料液濃度等，使同一類藥材的提取平衡時間盡量達到一致。

3分離

????目前，國內較多生產廠家中分離含固量較多的液體，大多數采用三足式離心機。這種離心機主要缺點是:過濾介質使用濾布，只能采用間隙操作形式，勞動強度大。同時，在新濾布還未形成良好的過濾層時，濾液中雜質較多，不能滿足要求。本套提取裝置擬采用全自動沉降式離心機，其工作狀況可由以下曲線表示:

????這種離心機有以下幾個特點:

????(1)采用離心分離形式，對富含固體的液體分離效果:好。分離周期短。

????(2)當轉鼓內濾渣達到一定厚度時，其內部設置的探頭可自行檢測，并控制離心機的轉速，用刮刀將濾渣鏟出。

(3)能自動對濾餅進行洗滌，回收沖洗液，增加提取收率。中藥提取工藝設計的探討

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????(4)離心機降速時，不采用機械制動，而是由其內部的減速裝置將動能轉移為電能。在大規模生產時，可大大降低能耗。

????從以上特點可以看出，這種離心機的控制水平較高，并能達到批量連續進出料的生產。4濃縮

濃縮設備采用帶熱泵的三效外循環蒸發器以節約能耗。強制循環能加快藥液在加熱器的流速，使蒸發強度增大，減少粘壁現象。同時，由于本設備的汽液分離效果好，因而可適應多泡沫藥液的濃縮，并???有專用快開門，設備清洗方便，符合GMP要求。并采用濃度、溫度、壓力等多點檢測，可進行程序控制。中藥提取工藝設計的探討

5干燥

采用高速離心噴霧干燥器，對濃縮液進行干燥。為滿足不同中藥浸膏的干燥過程中，物料受熱時間短，特別適用于熱敏物質，所得產品含水率低于5%。同時，本機自動化程度高，能根據不同要求自動控制進塔空氣流量、溫度、出風溫度、料液流量、溫度等主要參數，保證機組平穩生產。整個機組保證能在正壓條件下生產。空氣經中、高效過濾器過濾后進人設備，并使接觸物料設備的每個部件均能得到清洗消毒，以符合GMP的要求。

6清洗

采用GIP清洗系統，定時對濃縮、干燥系統進行清洗。中藥提取工藝設計的探討

7自控

采用PLC模塊控制，帶有自診斷系統，可進行模塊互換，以降低生產成本。其控制原理為:在生產過程中，由上一步工序向下一步工序按時間條件、邏輯條件轉移的順序進行。另外還有一定數量的PID調節控制系統及檢驗系統，還能用CRT顯示器進行顯示，可進行集中電腦聯網，并通過電腦對生產全過程中諸如各項溫度、壓力、料液濃度、流量、比重等進行檢測及監控。

8結論

????通過以上闡述，可以得出如下特點:

????(1)采用性能良好的粗碎機，使藥材顆粒均一，細粉率低。

????(2)采用定時批量進料，動態提取，增大提取強度。

????(3)藥液、藥渣定時出料，采用專用沉降式離心機，連續進行分離，藥渣可通過機械密封裝置送至室外。

????(4)采用先進、成熟的三效外循環濃縮和離心噴霧設備，以獲得優質干浸膏粉末。

????(5)對生產過程中的各項溫度、壓力、料液液位、流量、濃度等進行自動檢測和控制，生產可實現全自動控制。并可用于車間的全面管理，為產品的質量提供可靠保證。

????(6)在整個發展過程中，物料都能在管道和密閉的設備內，使物料不與外界發生直接接觸。符合GMP的生產要求。改變提取車間臟、亂、差的局面。