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臨朐金陽干燥設(shè)備有限公司
地 址： 山東臨朐城北工業(yè)園（北五里莊）金陽路7號
電 話： 0536-3117271
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| 詳細(xì)信息 |
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| 中藥干燥工藝與設(shè)備選型的研究與探討 |
| 現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)則是在傳統(tǒng)中藥產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)代科學(xué)的“安全、高效、穩(wěn)定、可控”中藥生產(chǎn)技術(shù)，發(fā)展成為具有較高技術(shù)含量、較強國際競爭能力以及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)代中藥產(chǎn)品為特征的新興產(chǎn)業(yè)群體。從本質(zhì)上講，也就是中藥生產(chǎn)的現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化。要實現(xiàn)中藥生產(chǎn)的現(xiàn)代化，必須科學(xué)合理地繼承傳統(tǒng)的中藥生產(chǎn)工藝，同時還要使每道生產(chǎn)工藝實現(xiàn)現(xiàn)代化。本文將針對中藥生產(chǎn)過程中干燥工藝如何實現(xiàn)現(xiàn)代化的問題進行研究和探討。 1 干燥工藝的研究是實現(xiàn)中藥工藝現(xiàn)代化的前提條件 傳統(tǒng)中藥的生產(chǎn)與應(yīng)用已有幾千年的歷史，所采用的中藥干燥工藝主要是自然晾干，由于其占地面積大、干燥周期長與生產(chǎn)效率極低，顯然不能滿足現(xiàn)代化中藥工業(yè)生產(chǎn)的需要。于是，人們開發(fā)了許多干燥設(shè)備，如現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的熱風(fēng)干燥箱、翻板式干燥機、網(wǎng)帶式干燥機、水平槽型振動流化干燥機及水平圓運動振動流化干燥機等[2]，這些設(shè)備由于采用了氣流技術(shù)，相應(yīng)地提高了干燥溫度與速度，與自然晾干方法相比有很大進步，同時也避免了自然晾干受氣候影響等問題。然而，往往容易被人們所忽略的問題是：傳統(tǒng)中藥的配方是前人應(yīng)用自然晾干的藥材在反復(fù)實驗、反復(fù)總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上獲得的，其各種藥材內(nèi)含有效成分的多少、各類藥材的相對比例大小都非常講究，因此，現(xiàn)代干燥工藝生產(chǎn)的中藥材其有效成分與自然晾干的藥材相比，能保持不變嗎？ 1.1 干燥工藝對中藥指標(biāo)成分的影響 文獻[2]對27種中藥飲片采用熱風(fēng)干燥實驗臺進行了干燥特性實驗，并用紫外分光法、高壓液相色譜法等方法對實驗前后中藥飲片的指標(biāo)成分進行了檢測。實驗數(shù)據(jù)表明：盡管部分藥材實驗時所采用的溫度尚低于現(xiàn)行工廠干燥工藝允許的物料溫度，但其指標(biāo)成分已受到了很大的損失，表1為其中的部分實驗數(shù)據(jù)。 從表1可看出：薄荷、三棱采用70 ℃熱風(fēng)干燥時，盡管其最高料溫只有68.5 ℃及67 ℃，其指標(biāo)成分已完全損失；天花粉采用70 ℃熱風(fēng)干燥時，其指標(biāo)成分已損失了2/3以上；莪術(shù)、白芍采用70 ℃熱風(fēng)干燥時，其指標(biāo)成分已損失了60%以上；板藍(lán)根采用60 ℃以下的變溫?zé)犸L(fēng)干燥時，其指標(biāo)成分已損失掉59.2%；大黃、防風(fēng)采用80℃以下變溫?zé)犸L(fēng)干燥時，盡管最高料溫僅70.2 ℃，其指標(biāo)成分已損失了40%以上。因此可以說，干燥溫度的高低直接決定了中藥飲片的指標(biāo)成分在干燥過程中的損失程度，而指標(biāo)成分大幅度下降的藥材是沒有使用價值的。因此，現(xiàn)行工廠干燥工藝允許的物料溫度已大幅度超出了能保證中藥飲片指標(biāo)成分基本不變的溫度值，這顯然是不合理的。 筆者對中藥丸也進行了多種工況的對流干燥實驗研究，以六味地黃丸為例，對同一批藥丸分別在不同工況下進行干燥，采用40～45～50 ℃的變溫工況進行干燥的產(chǎn)品指標(biāo)成分（熊果酸汁）含量為0.18%，采用50～54 ℃的變溫工況進行干燥產(chǎn)品的指標(biāo)成分（熊果酸汁）含量為0.17%，而采用50～65 ℃的熱風(fēng)干燥箱干燥的產(chǎn)品的指標(biāo)成分（熊果酸汁）含量為0.12%。 1.2 干燥工藝對中藥崩解度指標(biāo)的影響 干燥工藝不僅影響藥品的有效成分，而且對中藥丸的服用特性——崩解度指標(biāo)也有很大的影響，筆者對天津達仁堂制藥廠生產(chǎn)的清目地黃丸在幾種不同的工況下進行了實驗，發(fā)現(xiàn)同一批藥丸，在熱風(fēng)干燥箱中，用50～60 ℃的熱風(fēng)烘干的中藥丸，不同藥丸的崩解時間差異較大，分別為38 min、40 min、47 min、55 min。而采用青島大學(xué)的人工環(huán)境工程綜合試驗裝置[3]進行的實驗表明：在30～40 ℃變溫工況下干燥的中藥丸，其崩解時間為15 min、18 min、21 min、24 min；在40～50 ℃變溫工況下干燥的中藥丸，其崩解時間為20 min、22 min、24 min、28 min；用50 ℃恒溫工況下干燥的中藥丸，其崩解時間為27 min、28 min、27 min、30 min。 可以看出：在熱風(fēng)干燥箱中干燥中藥丸，其崩解時間較長，已接近允許的上限值，而且不同藥丸的崩解時間差異很大，這說明不同位置的干燥工況差異較大。采用人工環(huán)境工程綜合試驗裝置進行的實驗，其崩解時間隨著干燥溫度的降低而大幅度縮短，而且均勻性很好。 1.3 干燥工藝的研究是實現(xiàn)中藥工藝現(xiàn)代化的前提條件 綜上所述，現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)離不開現(xiàn)代化的干燥設(shè)備，但由于中藥產(chǎn)品的特殊性，要求人們在選用現(xiàn)代干燥設(shè)備時，必須對所生產(chǎn)的產(chǎn)品的干燥特性進行系統(tǒng)的研究，掌握干燥過程中的溫度、濕度、壓力及氣流速度對中藥材性質(zhì)與特性的影響規(guī)律，因此有必要對采用現(xiàn)代干燥設(shè)備與采用傳統(tǒng)的自然晾干所獲得的中藥材產(chǎn)品的有效成分進行比較分析，在保證中藥材有效成分基本不損失的前提下，選擇先進的干燥設(shè)備。 2 干燥設(shè)備的研究是實現(xiàn)中藥工藝現(xiàn)代化的基本要求 2.1 干燥過程中的氣流合理設(shè)計 由于干燥過程存在著液態(tài)水向水蒸汽轉(zhuǎn)變的相變過程，需要消耗大量的能量。同時，干燥過程中還存在大量非相變能耗的額外能量，如物料升溫過程中的顯熱部分、排氣所帶走的能量、為使空氣循環(huán)使用以及對吸濕后空氣進行除濕處理所消耗的能量等等。若干燥過程中氣流組織不合理，或者除濕、加熱用的動力源選擇不合理，此時額外的能耗往往比相變過程的能耗要大得多。尤其是特殊難干物料，若設(shè)計不合理，其額外能耗可能是單純水分相變能耗的幾倍，甚至是幾十倍。 干燥設(shè)備內(nèi)的氣流組織，包括氣流與物料的接觸形式、氣流在干燥室內(nèi)的流動分布、氣流的循環(huán)使用、排氣的比例與位置、排氣控制方式、新風(fēng)的比例與處理等等。優(yōu)化的氣流組織必須根據(jù)物料的干燥特性確定氣流與物料的最佳接觸方式，以保證所有物料均勻加熱，并能及時將干燥過程中產(chǎn)生的濕氣帶走。同時，優(yōu)化的氣流組織必須使進入干燥室的氣流能量盡可能多地應(yīng)用。為此，必須確定最佳的流量和流速，以及排氣與循環(huán)比例。 目前，中藥材（丸）的干燥主要采用熱風(fēng)干燥，在熱風(fēng)干燥設(shè)備中，氣流的組織直接影響干燥速度及產(chǎn)品干燥的均勻性，而干燥速度決定了干燥周期及干燥過程的能耗大小，所以，現(xiàn)代中藥干燥設(shè)備必須有合理的氣流組織。 2.2 干燥過程中的高效節(jié)能 比傳統(tǒng)晾干相比，用干燥設(shè)備對中藥材干燥大幅度加快了物料的干燥速度，縮短了干燥周期。但是，其干燥過程卻消耗了大量的能量，對許多生產(chǎn)廠家來說，含干燥工藝的生產(chǎn)往往是能耗大戶。因此，在達到干燥工藝要求的前提下如何節(jié)約能源是對現(xiàn)代中藥干燥設(shè)備的基本要求。 在熱風(fēng)干燥過程中，空氣作為載熱體供給物料所有熱量的同時，還作為載濕體，其將物料排出的濕氣及時帶走。為節(jié)約能源，也為了減少對環(huán)境的熱污染和濕污染，空氣常常循環(huán)使用，即必須對空氣進行除濕和加熱處理。熱風(fēng)干燥設(shè)備動力源系統(tǒng)的主要任務(wù)就是對循環(huán)空氣進行除濕和加熱，而高效節(jié)能的動力源應(yīng)將除濕與加熱有機結(jié)合起來。筆者認(rèn)為，較為合理的方法是將熱泵機組應(yīng)用于干燥工藝，利用熱泵的蒸發(fā)器對循環(huán)空氣冷卻去濕，再利用熱泵的冷凝器對空氣適度加熱，其也是現(xiàn)代熱風(fēng)干燥技術(shù)中最為節(jié)能的方法，也是一項高效的動力源系統(tǒng)。 3 結(jié)論 現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)化已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略性發(fā)展計劃，而要實現(xiàn)中藥生產(chǎn)的現(xiàn)代化，必須科學(xué)合理地繼承傳統(tǒng)的中藥生產(chǎn)工藝，同時還要使每道生產(chǎn)工藝實現(xiàn)現(xiàn)代化。其中，干燥工藝的現(xiàn)代化在必須保證中藥材有效成分不受損失的前提下，還要高效節(jié)能。目前，我國中藥生產(chǎn)廠家的干燥工藝普遍存在干燥過程溫度偏高而引起有效成分損失嚴(yán)重的現(xiàn)象。另外，還存在干燥工藝流程與設(shè)備設(shè)計不合理，使能量損失很大。為徹底解決這些問題，必須對中藥產(chǎn)品的干燥特性進行系統(tǒng)的研究，確定最佳的干燥工藝參數(shù)。另一方面，在設(shè)計現(xiàn)代干燥設(shè)備時，必須優(yōu)化氣流組織，選擇高效節(jié)能的動力源系統(tǒng)。 |
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