在中藥生產(chǎn)中,提取是一個重要的操作單元。但是,傳統(tǒng)的藥材提取工藝通常煎煮溫度高、時間長、耗能大、有效成分損失較多。因此,中藥提取工藝的現(xiàn)代化已成為中藥產(chǎn)業(yè)面臨的關(guān)鍵問題。值得關(guān)注的是,近年來,江西江中藥業(yè)、山東綠葉制藥等多家制藥企業(yè)對中藥動態(tài)提取技術(shù)進(jìn)行了嘗試。實踐表明,這一新型提取技術(shù)既不改變傳統(tǒng)中藥提取的原有特點,同時又可保證中藥有效組分群基本不變,且具有節(jié)能、得膏率高、可實現(xiàn)全自動控制等優(yōu)點,對于解決中藥提取工藝的現(xiàn)代化問題,不失為一個有效的手段。
提取效率明顯提高
動態(tài)提取工藝的特點是在增加藥材比表面積的情況下,利用機械手段,采用強制循環(huán)方式,以增加固-液相接觸。在動態(tài)提取過程中,藥材與溶劑之間始終保持相對濃度差,因此可提高藥材中的溶質(zhì)向溶劑的溶出效率。目前,動態(tài)提取方式主要有由上至下強制循環(huán)順流式和由下至上強制循環(huán)逆流式。具體的提取工藝為:將用于提取的藥材先處理成約0.5~1.0厘米大小,將其放入預(yù)熱水中浸潤30分鐘,隨后在95℃~98℃下攪拌提取1小時,再進(jìn)行離心過濾、壓榨、合并濾液、濃縮。
中藥動態(tài)提取技術(shù)可使提取質(zhì)量明顯提高。如在動態(tài)提取中,由于預(yù)處理后的藥材規(guī)格較小,可使提取充分、提取時間縮短(僅為傳統(tǒng)提取工藝的44%),從而使生產(chǎn)效率大大提高。由于整個提取過程保持恒定溫度,使物料受熱均勻,藥液質(zhì)量得到提高。并且在動態(tài)提取中,藥液經(jīng)過多級分離,從而可獲得高品質(zhì)的提取液,為后續(xù)濃縮、醇沉、干燥奠定了良好的基礎(chǔ);藥渣經(jīng)過離心機壓榨,藥渣內(nèi)含水量小于15%,從而可比多功能提取罐多得藥液15%~20%(多功能罐內(nèi)藥渣含水量約30%~35%),因此能提高收膏率。
中藥動態(tài)提取技術(shù)還有助于改善工作環(huán)境、節(jié)約能源等。由于動態(tài)提取工藝不用對藥材進(jìn)行煮沸處理,僅能耗就可節(jié)約50%以上;其整條生產(chǎn)線的物料采用管道化真空抽料方式,可避免物料在管道黏滯,符合GMP要求;并可有效地利用設(shè)備,使設(shè)備體積減??;使生產(chǎn)過程更加安全,并增加柔性,使生產(chǎn)線具有更好的操作環(huán)境;其適用范圍較廣,可用于水提取、醇提取、多次提取、芳香油提取等。
實現(xiàn)自動化控制對中藥生產(chǎn)現(xiàn)代化來說是非常重要的。中藥動態(tài)提取工藝可實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),便于全自動控制,從而可提高原料、能源和設(shè)備的利用率,增加產(chǎn)量,縮短生產(chǎn)周期,減少人為的誤差,降低成本,減少不合格品。
正確配置各檢測控制點
一般來說,全自動控制動態(tài)提取生產(chǎn)線的主要設(shè)備有:水預(yù)熱器,動態(tài)提取罐,提取液高位罐,下出料離心機,過濾器,儲罐,超速離心機,中間儲罐,雙效濃縮器,濃縮儲罐,清洗熱水罐。
對于不同的動態(tài)提取工序,各檢測控制點的配置非常關(guān)鍵。在動態(tài)水提取工序中,檢測控制點布置方案為:對水預(yù)熱器溫度控制,配備熱電阻、蒸汽開關(guān)閥;真空投料控制,配備真空氣動開關(guān)閥、藥材氣動開關(guān)閥;提取罐加水控制,配備電磁流量計、加水氣動開關(guān)閥;提取罐恒溫定時控制,配備電阻、蒸汽調(diào)節(jié)閥;提取罐夾套壓力檢測報警,配備壓力變送器;提取罐變頻控制,配備變頻器;提取罐出料控制,配備出料氣動開關(guān)閥、壓縮空氣氣動開關(guān)閥、音叉料位計和蒸餾藥液氣動開關(guān)閥。
在固體分離工序中,各檢測控制點的布置方案為:離心機進(jìn)液控制,配備液位變送器、液壓控制閥、排渣氣動開關(guān)閥;過濾器液位控制,配備音叉料位計、壓縮空氣氣動開關(guān)閥、排渣氣動開關(guān)閥、出料氣動開關(guān)閥。
在雙效濃縮工序中,各檢測控制點的布置方案為:濃縮液貯罐檢測報警環(huán)節(jié),配液位變送器;一效蒸發(fā)器液相溫度檢測,配熱電阻;一效蒸汽壓力控制,配力變送器、蒸汽調(diào)節(jié)閥;一效蒸發(fā)器壓力控制,配壓力變送器:一效進(jìn)藥液流量控制,配電磁流量計;一效蒸發(fā)器液位檢測,配雷達(dá)液位計;二效蒸發(fā)器液相溫度檢測,配熱電阻;二效蒸氣壓力控制配壓力變送器、氣動調(diào)節(jié)閥;二效蒸發(fā)器壓力檢測,配壓力變送器;二效蒸發(fā)器液位檢測,配雷達(dá)液位計、氣動液位調(diào)節(jié)閥;二效藥液密度檢測,配在線密度計。
進(jìn)一步考察工藝適用性
中藥動態(tài)提取技術(shù)是一門新興的技術(shù),其應(yīng)用時間較短,目前它還存在一些不足:由于動態(tài)提取工藝較傳統(tǒng)工藝增加了一些工序,從而使操作步驟和設(shè)備投資增加。例如由于采用動態(tài)提取工藝提取出的總浸出物增加,因此在后續(xù)分離操作中必須增加設(shè)施,以保證固-液分離的效果。動態(tài)提取對一些藥材(如根莖類藥材)浸出效果突出,但對另一些藥材(如含淀粉多的藥材)則需要采取后續(xù)的固-液分離措施。動態(tài)提取用于單方藥材的浸出方便簡單,但用于復(fù)方藥材的提取則需要摸索適合的條件。目前與動態(tài)提取相配套的便于自動化控制的設(shè)備、工藝操作還有待完善。此外,由于傳統(tǒng)的中藥提取大多采用水煎煮法,其提取溫度、時間與動態(tài)提取工藝不同,因此,在將傳統(tǒng)提取工藝改為動態(tài)提取時,應(yīng)對其有效組分群進(jìn)行等同性實驗,以消除可能因提取方式改變而導(dǎo)致的質(zhì)量差異。