離心噴霧干燥在中藥領域中的運用
傳統的中藥入藥成份,大多以植物的根、葉、莖、花果實,由于產地的土質、氣候條件差異極大,所獲中藥藥品就出現一定的差異,或是有效成份、或是其他無用成份間的比例,將會直接影響其產品品質、生產成本和生產工藝。所以生產廠家對生產性用藥,其作出針對性的選擇。
其針對性選擇藥品,通過各種工藝的提取所需用的成分、制成浸膏,將會大大的制約下一步的干燥工藝。因為中藥的有效成份,很大部份都是與其他物質共存的,許多共存成份是不可分離的。要得到某種需要的成份,其不需要成份也會伴隨,去掉它也得不到要的東西。如山楂、熟地、丹參等中藥品種,它們的有效成份其絕大部份與糖份共存,去掉糖份,所要獲得的東西也沒有了;若是不去糖份在干燥工藝過程中又不能達到成粉的產品。
所以,在長期操作離心噴霧干燥過程中,為配合各種中藥產品的加工、滿足用戶的需求,應在熟練掌握離心噴霧干燥的性能條件下,盡力學習中藥產品的制作工藝,略知產品的不利于干燥的成份并和生產廠家交流,在使用的離心噴霧干燥所允許調整條件下,使生產效率不斷的提高,從而使所需產品要求能逐步滿足。
在長期的生產中,所接觸的中藥產品品種有許多種,如葛根黃酮、丹參、紅景天、山楂、生地、熟地、白術、枸杞、桂圓、黃茂、決明子、生麻、黨參等植物入藥品種。它們都有共同點,成份都較為復雜,基本都有糖份,而且所含糖份不是單組糖份,溶解溫度點高低不齊,在干燥過程難度較大并很難成粉。
針對中藥產品的干燥,要熟練操控干燥設備,掌握設備可變條件,利用風機的風量、風速,結合干燥溫度和干燥產品的特性、生產工藝(水提、純提)、產品比重、浸膏濃度、產品對溫度承受極限,合理利用、協調使用條件,生產出用戶所要求的合格產品。
具體的調整是要根據中藥產品很多特定因素,糖份、脂肪和有效成份對于干燥溫度適應區域、要求,進行溫度條件、風量等調整,根據環境溫度、濕度、針對每個中藥品種安排生產。
下面是部份采用高速離心噴霧干燥浸膏的一點體會:
1、黨參
黨參也是一種由植物根部入藥、用途廣泛的中藥。制膏工藝仍有水解、純提兩種。水解浸膏很大程度與黃茂相似,絕大部份都能成粉。粉體流動性較好,色澤呈淺黃,收率及生產效率和設計基本相符。不易處是粘壁部份物料在壁上長時間接觸,易造成物料色澤改變、質量下降,甚至產品焦化、燃燒報廢。純提黨參噴粉干燥后其它根塊入藥產品干燥效果相似、成粉率大大下降。其根本因素仍是酒精浸取,會溶出許多多糖成份和其它一些不易干燥復雜東西,純提黨參浸膏干燥中必須嚴格控制進口溫度,定時清除粘壁物料。
2、五味子、決明子
五味子、決明子都是由植物果實部份入藥產品,制膏方法仍是水解、純提,不論哪種膏子都有一種粘稠白色物質相伴,造成浸膏流動性下降,加工干燥難度增加,工作效率降低。除此種物質外,五味子、決明子兩種藥品在任何溫度條件下干燥都可以大量成粉,絕大部份都粘壁,需花很多時間去清除。
3、鮮竹瀝
鮮竹瀝是由竹子表皮部份,用機械手段所得液體, 含有大量葉綠素成份和其他物質。液體固含量低,絕大部份都成粉,溫度掌握得當。竹瀝呈綠色粉體,有一定的吸潮性。帶點淡淡的清香,若是溫度使用過高,其葉綠素被大量破壞、粉體香味盡失,呈黃色。但不足處是怎樣都會有少量粘壁,而且粘壁物料基本報廢。切記,鮮竹瀝浸膏必須嚴格過濾、去掉雜質、竹纖維,以免系統堵塞。
4、菊花
菊花是植物花卉部份入藥,生活中中藥里較為常見和運用。水解浸膏,在干燥工藝中是較為容易的一種。但菊花的藥用成份跟香味又共存,一定要嚴格控制干燥溫度,170℃-175℃產品很好,絕大部份成粉,待物料溫度有所下降,粉體仍有菊花香味,具有流動性;若使用溫度過高,產品有效成份將損失,粘壁部份屬花中植物油部份,但不會太多。
5、苦瓜
苦瓜是瓜肉部份入藥,經反復機械加工,得到的苦瓜汁水。因復雜榨汁方法,汁水中帶有大量的雜質、瓜肉,干燥前要反復過濾,以免堵塞進料部份。如是瓜肉進入噴盤將很快熟化、堵塞噴嘴,影響霧化干燥效果,造成粘壁,物料水份超標。溫度控制180℃范圍,成粉率較高,粉體呈綠色、具有苦瓜苦澀味、溫度過高,也會損失有效成份,粉體色澤變黃。
6、金銀花
金銀花是植物花卉部份入藥品種,主要制膏方法水解、純提。水解干燥較易,溫度適應范圍較大,180℃-200℃條件下都能產出合格產品。溫度低,產品藥效成份好,色澤淡黃,伴有花香,粉體流動性好。要注意是干燥時,鼓風、引風機和干燥溫度三者關系要調配適當。因花卉入藥產品多受濃度小、比重輕,霧化好等因素,易出現跑粉,收率下降。
純提金銀花產品的干燥,溫度的使用應較之水解產品低些,要控制180℃-185℃間,因為純提產品成粉率大概只在60%左右,有部份產品附在壁上。若是溫度過高、清除不及時,就會造成產品損失報廢,清除的產品應及時包裝以免吸 潮、水份超標吸潮溶解。
7、葉綠素
葉綠素是從一種含量相對較高植物中提取,(黑麥萃)取其主要成份的葉綠素、維生素、植物纖維。其提取后浸膏不長時間存放,以免有有效成份損失。而且干燥中,溫度應盡量低些,可控制在160℃-170℃,效果較理想,但工作效率嚴重下降。其產品呈綠色粉狀,伴有淡淡草清香,粉體有流動性、吸潮。
8、川地龍
川地龍是植物莖部入藥產品,所接觸浸膏多為水解、濃度為25%。產品對重金屬含水量要求嚴格,稀釋用水均采用純水。干燥中對溫度要求不十分苛刻,180℃-200℃均可產出合格品,基本不粘壁,絕大多數成粉,色澤呈褐色有川地龍克色味,流動性好。但吸潮嚴重、必須迅速包裝密封。干燥中,其產品比重較小,應適當調引風機風量,避免產品損失。
9、復方(葛根、枸杞、山楂)
此方復方品種,在干燥工藝中屬干燥難度較大,主要表現為枸杞、山楂兩種藥均含有多糖成份,熱溶點參差不齊,根本無法使其共同成為粉體狀。最好的效果都是在長期的生產中,不斷總結得其結論,中藥的復方品種的干燥,均應降低干燥溫度,減慢生產速度,定時定量從塔壁清除方法,才能生產出合格塊狀產品。(葛根、枸杞、山楂)干燥溫度應控制在2-3小時內,經20分鐘冷卻、充分準備,迅速清除,包裝。
10(葛根、丹參、黃金)
此方復方品種,其難度主要在黃金。黃金是多年生植物根部入藥,本身既復雜、含糖量高,而要經密制才可入藥,含糖量更加高。混合提取成浸膏,就像糖稀釋,噴在壁上,根本不成絮狀。清除時間應盡量短,而要經長時間低溫冷卻,一旦底部發脆,應組織人員立刻清除包裝。
11、葛根
在長期的中藥品種加工中,接觸最多的是葛根品種。在我中心使用的設備條件下加工,浸膏濃度為35%~40%,干燥溫度(進口)210℃、尾氣85℃,機械噴頭轉速為7313轉/分鐘、噴盤直徑ф270、線速度103M/S;電動噴頭為噴盤直徑ф140、轉速1.8×104、線速度132M/S,葛根產品全部成粉,產品粒度80目,質量較為理想。而且生產效率高、實際蒸發能力大于設備的設計蒸發能力大于設備的設計蒸發能力,但也是所接觸的中藥品種中唯一一個易加工的品種。
12、紅景天
紅景天是高原地區一種多年生植物,由根部入藥,主要成份為紅景天皂甙,提取方式有兩種,水解、純提。水解方法的浸膏,在干燥加工工程中,用同樣的設備濕度條件,該產品95%都能成粉,成品粉芬芳、疏松流動性好。純提的紅景天浸膏的加工則要難很多。首先是成粉率下降,有60%不能成為粉狀附著在塔壁內。加工到一定的時間后,需停下設備進行人工清除,生產效率降低、能源耗費,清除的塊狀產品外觀不如粉狀產品。而且在清除過程中,易讓產品吸潮。
一樣的品種,只是提取方法的不同,干燥過程得到的結果竟有極大的差異。在干燥過程中,也曾多次地與產品方的技術人員進行交流,其結果也不是好圓滿。
13、丹參
丹參是根部入藥的一個品種,它的提取方法也分為水解、純提兩種。主要入藥成粉丹參酮,各生產廠家選用的原藥有大的差異。主要區分是有效成份的含量。其水解方法的浸膏干燥要容易些,成粉率較高,基本能達70%,比重較大,流動性也能達到。反之純提丹參浸膏只能有5%成粉,絕大部份附著在塔壁,需一定的自然冷卻才能從塔壁清除,同時積易吸潮,定要在最短的時間內清除、包裝。
14、宇弗林
宇弗林是由枳實、枳殼中提出,而此兩種中藥都含有植物油脂和膠質的成份,作為植物果實,還含有少量的臘質物質,三種不利于干燥的成份又與有效成份共存,不可舍其一,給干燥工藝帶來很大的困難。經長期摸索,現掌握的干燥方法是:盡量的使用低溫干燥(180℃-120℃),浸膏濃度控制在30%以內,嚴格密封各出粉環節,使之盡量少接觸冷、濕空氣,防止產品吸潮、結塊,塔壁上的物料在自然冷卻后,快速清除進行包裝。
15、山楂
山楂是果實部份入藥,也有臘質成份,其中藥用成份是在山楂淀粉中共存。干燥中,對溫度條件要求不是十分苛刻,進風溫度在180℃-200℃都能干燥,最不利是根本不成粉、吸潮特別快,停機清除時還需自然冷卻。冷卻時間不夠,呈熱溶狀、無法清除;冷卻時間過長,易造成產品吸潮,水份含量過高。所以,山楂的干燥必須把握冷卻過程,清除、包裝要迅速。
16、生地、熟地
生地、熟地是植物的根部入藥,自身含有部份糖份,有粉的種類多,熱溶溫度不相同,高低不一致。在同等干燥條件,即使溫度較低、霧化效果很好,但在塔里仍是粘壁,沒有一點粉能通過出料口順暢出料。粘壁時間過長、熱溶程度更嚴重,物料就會從塔體出料口呈粘稠狀流出,極易造成各出料口堵塞。但流出的物料待冷卻后也能成合格產品。(僅做一次,據說是北京同仁堂十全大補丸中的一種成份,其干燥實在太不易,廠家也放棄此法)
17、枸杞
枸杞是以植物果實部份入藥,且生長的地理條件相關,糖含量十分多,溶解溫度區域廣(160℃),干燥仍要熱溶,呈粘稠狀流出,但冷卻后粉碎能得到合格的藥粉,此法干燥枸杞效率太低,產品收率也不高。
18、肉桂
肉桂是果肉部入藥,也是大家熟知一種干果,味甜、含糖高,制膏干燥十分不易,同枸杞干燥狀態相似,熱溶嚴重,干燥損失較大,但粘稠狀流膏冷卻粉碎后,仍能得粉狀物質,吸潮太快、保管也不易,對環境濕度要求極其高。
19、硒菇
硒菇是獨特地理條件下生長的一種含硒量較多的菌類。藥用部份為菌中的多種氨基酸中附帶稀有元素硒。生產廠家為獲取有效成份,會采用很多提取辦法,制成浸膏,這就給干燥工藝造成極大的局限。干燥溫度一定要控制在180℃-185℃間,浸膏濃度調整在25%-20%,盡量使其塔壁上物料呈疏松狀態附著,按操作要求,干燥兩小時停機冷卻,然后快速從塔壁上清除、包裝。但在安排此產品生產時,應密切注意大氣變化,特別是空氣濕度變化。一般濕度超過70%,極不適宜安排生產此品種的生產,此時更不宜安排出料。
20、黃茂
黃茂是一個由植物根部入藥品種。傳統中藥中使用較為廣泛,干燥工藝中接觸較多,各廠家均有此產品。大體工藝有水解、純提兩種。也有特別要求產品如針劑,在兩種工藝條件下還要通過其他化學方法再次提純。所加工的黃茂浸膏若是水解浸膏,則加工基本難度不是很大。在190℃-210℃溫度條件下干燥,浸膏濃度控制在35%-40%,成粉率基本能達到95%。成品呈蛋黃色,具有流動性而且帶有藥性的芬芳。有一定的吸潮性,但只要嚴格按要求包裝都能生產出合格產品,且干燥的生產效率達到設備設計要求。反之純提黃茂浸膏在相同條件下干燥,其效果遠不及水解產品,粘塔嚴重,熱溶出孔,成粉率只在45%左右,需停機清除,耗時費工,生產效率相對低很大部份,造成上述原因,就只有生產工藝改變,其產品成份發生變化,純提使很多多糖成份溶入酒精。
上述是二十種浸膏干燥的一點體會,當然還許多品種(如金花連翅、黃芩等等)在這里不再一一舉例。這些體會僅屬個人見解,僅供干燥器選型設計時參考。
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