陳明泉
摘要:帶式真空干燥技術(shù)是一種將中藥浸膏干燥的工藝過程,在目前我國中藥行業(yè)中日益被推廣使用,本文介紹了國內(nèi)外先進的帶式真空干燥技術(shù),分析這個技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)勢,經(jīng)過多方面的分析和模型設(shè)計、科學(xué)實驗,掌握了最佳的帶式真空干燥工藝,為建立應(yīng)用規(guī)范奠定了良好的基礎(chǔ),以促進該技術(shù)的應(yīng)用范圍進一步擴大。
關(guān)鍵詞:中藥浸膏;真空干燥;履帶速度
一、帶式真空干燥技術(shù)概述
在目前的中藥行業(yè)中,中藥浸膏的干燥過程一直是困擾這種技術(shù)發(fā)展的巨大挑戰(zhàn),各種熱敏性、高糖類、高粘性原料、浸膏、提取物,如人參、靈芝、當(dāng)歸、丹參、穿心蓮等,浸膏以后難以干燥,如果使用噴霧干燥法,又會容易造成熱敏性物質(zhì)損壞;如果采用冷凍干燥手段,又會具有較高的成本;如果使用真空干燥箱進行加工,又會使得能源消耗過多,在時間上浪費較多,操作中容易染菌和吸潮,很難達到國家相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn)。目前我國傳統(tǒng)的中藥浸膏干燥方法有真空干燥和熱風(fēng)循環(huán)烘箱干燥,但是中藥浸膏中含有較多的多糖量時,需要達到80攝氏度的溫度才能獲得較好的成品,這兩種傳統(tǒng)的干燥工藝生產(chǎn)效率低、獲得的成品品質(zhì)比較差,干燥過程消耗的時間較多,需要探索一種新型的干燥技術(shù)。
帶式真空干燥設(shè)備的原理是在真空環(huán)境下,將粘稠、呈現(xiàn)液態(tài)的原料放在傳送帶上,經(jīng)過蒸汽和熱水的加熱程序,迅速蒸發(fā)掉原料中的水分,接下來是冷卻程序,將原料迅速冷卻,直到原料變得較脆為止,再將冷卻后的原料經(jīng)過粉碎設(shè)備進行真空粉碎,避免了避免再次吸潮、浪費、污染的可能,最后經(jīng)過螺旋輸送機,在出料處自動獲得加工好的原料,這種自動控制是由于氣動閘門閥和中間罐的交替切換,最后獲得加工好的原料就是松脆、原色原味,呈現(xiàn)顆粒狀態(tài),干燥后產(chǎn)品芳香味、速溶性是傳統(tǒng)干燥無法可比的。這種干燥工藝自動化程度比較高,隔離操作,避免了細菌污染,應(yīng)用的范圍也很廣,對大多數(shù)天然植物的提取物都可以應(yīng)用,例如在生產(chǎn)穿心蓮干浸膏時,普通的干燥手段無法打碎水分蒸發(fā)較多而形成的堅硬團塊,如果運用帶式真空干燥手段會呈現(xiàn)松脆的穿心蓮粉末,不會結(jié)團而且損耗率低,容易清洗,生產(chǎn)時間也較短,大大降低了勞動力成本。
二、帶式真空干燥效果的影響因素
(一)單因素影響實驗
在對金雞膠囊浸膏的真空帶式干燥工藝優(yōu)化實驗中,發(fā)現(xiàn)了影響帶式真空干燥技術(shù)的因素有進料速度、浸膏初始含水率、加熱系統(tǒng)溫度和履帶速度等。
當(dāng)設(shè)定一定的實驗環(huán)境時,原料溫度保持在30攝氏度左右,加熱系統(tǒng)溫度90攝氏度左右,將冷卻溫度保持在35攝氏度左右,履帶速度 6//cm·min,設(shè)定不同的進料速度進行實驗結(jié)果的對比,發(fā)現(xiàn)進料速度較大時,浸膏厚度較大,加熱蒸發(fā)過程的時間就較長,最后的成品中含水就越多,但是在實際生產(chǎn)中履帶速度比較慢,在真空環(huán)境下對浸膏的干燥時間較為充分,所以這些成品的含水量差異較小。
當(dāng)其他環(huán)境因素一定,運用不同初始含水量的原料進行實驗時,比較發(fā)現(xiàn)成品含水率的變化圖表,當(dāng)中藥浸膏原料的初始含水量比較小,浸膏相比就黏度增大,加熱蒸發(fā)過程中蒸發(fā)的水較少,但是如果初始含水率就較大,浸膏粘度較小,這種較強的流動性使得中藥浸膏蒸發(fā)的水分較多。當(dāng)干燥時間固定不變時,如果原料初始含水率較大,水分較多,成品含水量也較多,經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)中藥浸膏的初始含水率大于45%時,較大的流動性使得浸膏在履帶上溢流,造成了生產(chǎn)過程中的浪費。
當(dāng)其他環(huán)境條件不變時,在實驗過程中改變加熱系統(tǒng)的溫度,分別設(shè)定為100、90、80和70攝氏度,根據(jù)成品的含水率實驗數(shù)據(jù)來看,加熱系統(tǒng)的溫度降低,成品的含水量增多,如果加熱系統(tǒng)溫度達到90攝氏度并持續(xù)升高,獲得的中藥浸膏含水率就會降低。
(二)多種因素實驗法
在對帶式真空干燥工藝進行實驗研究時,關(guān)注多種指標(biāo)的變化情況綜合進行分析,以丹參浸膏干燥實驗為例,丹參本身有其特性,制作成浸膏后結(jié)成團狀不易切碎,粘性較高,還具有熱敏性的特質(zhì),當(dāng)在真空環(huán)境下進行加熱程序時,容易起泡,所以在實驗過程中將加熱區(qū)設(shè)置為80,95,90攝氏度,對加熱區(qū)溫度可以進行適當(dāng)調(diào)整從而降低丹參浸膏的發(fā)泡情況,在對三個加熱區(qū)進行實驗后,運用數(shù)學(xué)模型可以發(fā)現(xiàn)輸送速度是影響丹參浸膏含水率的重要因素,并對成品的多種指標(biāo)進行了綜合分析和考察,得出結(jié)論,當(dāng)?shù)⒔嗟某跏己蕿?0%,進料速度為90/mL·min,加熱溫度為80,95,90,履帶速度為5/cm·min時,這是丹參浸膏進行帶式真空干燥工藝的最佳參數(shù),影響丹參浸膏含水率因素按照重要程度依次排名為履帶速度、進料速度和初始含水率。
三、帶式真空干燥技術(shù)的發(fā)展方向
(一)建立一整套帶式真空干燥工藝標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
中藥含有的成分較多,并且中藥類型也繁多,中藥浸膏干燥在進行實驗和研究時,可以用到的藥材較少,所以國內(nèi)還沒有形成一整套成熟、完善的帶式真空干燥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在對中藥浸膏的干燥成品進行評估時,除了考察干燥速度、成品的含水量和有效成分含油量之外,沒有其他的考察指標(biāo),應(yīng)該也關(guān)注成品的溶散時間、浸膏粉體的孔隙率和色澤、狀態(tài)等,加大不同種類中藥進行帶式真空干燥實驗研究,并且利用先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立實驗相關(guān)模型,從而研究出不同的工藝參數(shù)與成品質(zhì)量之間的聯(lián)系,這些工藝參數(shù)除了五大基礎(chǔ)影響因素之外,還包括真空度、冷卻溫度、料液性質(zhì)等,創(chuàng)建一整套規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的干燥工藝要求,促進未來的帶式真空干燥工藝不斷進行優(yōu)化和升級,能夠更好地控制這種干燥技術(shù),并且運用先進的自動檢測技術(shù),不斷提高中藥浸膏的成品合格率。
(二)不斷完善帶式真空干燥設(shè)備機制
干燥技術(shù)的良性發(fā)展需要有完善的干燥設(shè)備體系作為基礎(chǔ),在建立帶式真空干燥工藝的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范基礎(chǔ)上,生產(chǎn)中藥浸膏企業(yè)要不斷提高自身的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),著重關(guān)注干燥工藝設(shè)備的升級,要充分考慮到帶式真空干燥工藝中用到的設(shè)備結(jié)構(gòu),進行充分地生產(chǎn)前準(zhǔn)備工作,對設(shè)備定期進行檢查和維修,減少干燥設(shè)備的事故率,并且隨著技術(shù)的研發(fā)不斷升級干燥設(shè)備。我國目前很多企業(yè)的干燥設(shè)備都存在一定的局限,例如生產(chǎn)規(guī)模較小,整體技術(shù)含量不高,但是隨著干燥設(shè)備在市場需求中不斷增多,國內(nèi)的大型干燥設(shè)備行業(yè)競爭格局也在逐步改變,提升制造干燥設(shè)備的技術(shù)水平,研制低碳、環(huán)保、高效、適宜性好的帶式真空干燥設(shè)備,促進干燥工藝的可持續(xù)性發(fā)展,并不斷朝著智能化和自動化的方向發(fā)展。
四、結(jié)語
中藥浸膏干燥是目前中藥制藥過程中最重要的技術(shù),良好的干燥工藝會保證中藥浸膏的品質(zhì),采用帶式真空干燥技術(shù)能夠連續(xù)進料和出料,比起其他干燥工藝有較多的優(yōu)勢,可以解決目前中藥制藥業(yè)中干燥困難的問題,降低能源消耗,提高中藥浸膏干燥品質(zhì),并且實現(xiàn)干燥設(shè)備和干燥工藝的高效化、自動化和智能化。
參考文獻:
[1]肖莉,帶式真空干燥技術(shù)在中藥浸膏干燥過程中的研究和應(yīng)用[J],醫(yī)藥,2016(5):258
[2]張鵬,中藥浸膏不同干燥方法的對比研究[J],按摩與康復(fù)醫(yī)學(xué),2015,6(18):85-87