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提取濃縮設(shè)備功能多樣化與安全

提取濃縮設(shè)備 背景與常識(shí)
 
中藥中的有效成分須提取出來才能發(fā)揮療效,提取是指使用一定溶劑、方法和設(shè)備將藥材中的可溶性成分轉(zhuǎn)移到溶劑中的過程,實(shí)質(zhì)上是溶質(zhì)由藥材固相轉(zhuǎn)移到液相中,是溶質(zhì)轉(zhuǎn)移的過程。溶劑一般指水或乙醇;根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、溶劑種類、藥材性質(zhì)及所制的劑型可采用不同的提取方法。提取方法和形式有水提、醇提;動(dòng)態(tài)提取、靜態(tài)提??;多能提取、索氏提取等,目前常用的提取方法為水提和醇提。中藥提取罐的多功能自控方面的設(shè)備特點(diǎn)~
 
1.1 多功能提取罐工藝需求

 
提取過程的主要設(shè)備是提取罐,而其中多功能提取罐則是其中一種最常用的浸出提取設(shè)備。目前生產(chǎn)中使用多功能提取罐既可進(jìn)行水提,又可進(jìn)行醇提。因?yàn)橛猛緩V,工藝適應(yīng)性較強(qiáng),所以稱多功能提取罐。
 
多功能提取罐的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、工藝應(yīng)用靈活,可根據(jù)工藝需要同其他設(shè)備進(jìn)行不同的組合??捎贸骸p壓、加壓、水煎、溫浸、滲漉、強(qiáng)制循環(huán)等提取方式進(jìn)行中藥材的提取。特別適合對(duì)植物莖葉類中藥材的短時(shí)間提取。
 
而多功能提取罐的缺點(diǎn)是提取過程要分幾次完成,溶媒消耗量大,提取時(shí)間長(zhǎng)。當(dāng)罐體直徑過大時(shí),固體物質(zhì)阻礙傳熱效率,物料難以充分煮透,以致提取效率下降,大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)需要增加提取罐的數(shù)量。
 
多能提取罐的提取過程一般有以下四個(gè)主要的操作控制環(huán)節(jié)(參見圖1):

 
1. 油水分離器;2.冷卻器;3. 冷凝器;4.投料口;5.泡沫捕集器;6.管道過濾器;7.泵
 
1)提取罐的加熱操作
 
用水提取時(shí)先通入蒸氣加熱,當(dāng)溫度達(dá)到提取溫度后,然后改向夾層通蒸氣進(jìn)行間接加熱,以維持罐內(nèi)溫度在規(guī)定范圍內(nèi)。
 
如用醇提取,則全部用夾層通蒸氣進(jìn)行間接加熱。
 
2)提取罐的循環(huán)操作
 
a)強(qiáng)制循環(huán):在提取過程中,用泵對(duì)藥液進(jìn)行強(qiáng)制性循環(huán),即從罐體下部放液口放出浸出液,經(jīng)管道濾過器濾過,再用水泵打回罐體內(nèi)。以加速固液兩相間相對(duì)運(yùn)動(dòng),使上漂浮的藥材快速溶解在溶媒中,從而增強(qiáng)對(duì)流擴(kuò)散及浸出過程,提高浸出效率。
 
b)回流循環(huán):在提取過程中,產(chǎn)生的大量蒸汽從蒸汽排出口經(jīng)泡沫捕集器到熱交換器進(jìn)行冷凝,再進(jìn)冷卻器冷卻,液體回流到提取罐內(nèi)。如此循環(huán)直至提取終止。
 
3)提取液的排放操作
 
提取完畢后,藥液從罐體下放液口放出,經(jīng)管道過濾器濾過后用泵輸送到濃縮工段再進(jìn)行濃縮。
 
4)提取揮發(fā)油的操作
 
在提取過程中,藥液蒸氣經(jīng)冷凝器冷凝,再經(jīng)冷卻器冷卻后直接進(jìn)入油水分離器進(jìn)行油水分離,此時(shí)冷卻器的閥門通道必須關(guān)閉。分離的揮發(fā)油從油出口放出,芳香水從回流水管道回到提取罐。
 
1.2 影響提取效果的因素
 
為了提高中藥的提取效率,通常必須考慮影響提取效率的有關(guān)因素,其中主要包括:
 
1)藥材粉碎度的影響
 
如以水做溶媒時(shí),藥材易吸水膨脹,提取時(shí)藥材可粉碎成大粒徑的碎塊,或者切成薄片和小段。提取設(shè)備應(yīng)采用排渣口大的直桶式或倒錐型提取罐。用乙醇作溶媒時(shí),因乙醇對(duì)藥材膨脹的小,中藥材可粉碎成80~120目的粉末以提高提取效果。
 
2)提取時(shí)間的影響
 
一般提取量與提取時(shí)間成正比,但經(jīng)一定時(shí)間后,擴(kuò)散達(dá)到平衡時(shí),時(shí)間即不再起作用。提取時(shí)間對(duì)提取液的質(zhì)量也有影響,時(shí)間過短,達(dá)不到浸出目的;時(shí)間過長(zhǎng),揮發(fā)性成分損失過大,提取液中雜質(zhì)也會(huì)增多。確定提取時(shí)間的長(zhǎng)短,應(yīng)根據(jù)提取方式、投料量多少和藥材性質(zhì)。一般比較堅(jiān)實(shí)及成分不易提出的藥材,可適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)提取時(shí)間;含揮發(fā)性成分和質(zhì)地脆弱而有效成分易于提出的藥材,則可適當(dāng)減少提取時(shí)間。
 
3)提取溫度的影響
 
高溫能使植物纖維組織軟化、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)凝固、酶被破壞。沸騰可增加物質(zhì)的溶解和擴(kuò)散速度,有利于浸出。但過高的溫度也會(huì)使某些有效成分受到破壞而失效,同時(shí)高溫提取時(shí),無效成分、輔助成分的浸出量也會(huì)增多。這不僅會(huì)增加提取物中的雜質(zhì),而且會(huì)給后期的精制造成困難,特別是在口服液和注射劑生產(chǎn)中會(huì)影響產(chǎn)品的澄明度。所以,在提取工藝考核時(shí)要以有效成分轉(zhuǎn)移率作為主要指標(biāo),在設(shè)備操作時(shí),一定要合理地使用罐內(nèi)明汽和夾層加熱,防止在提取罐的底部形成過熱的區(qū)域和藥材冷堆。在使用底部只有明汽加熱,沒有夾層加熱的多功能提取罐時(shí),可采取強(qiáng)制循環(huán)的方式來消除提取罐底部的過熱區(qū)域和藥材冷堆。

 

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