CN109700659A - 一种速冲中药粉剂的制备工艺及制备系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种速冲中药粉剂的制备工艺及制备系统，包括浸泡、煎煮、过滤、处理和分装工序，该工艺中的浸泡过程采用超声波震荡，有效缩短了药材的浸泡时间，由传统的60min缩短为30min即可达到传统浸泡效果；煎煮过程采用惰性气体保护，有效避免了煎煮过程中药材与外界空气的接触，保证了中药粉剂的药效；处理过程采用离心喷雾干燥装置对中药汤剂进行干燥，保证了中药粉剂的干燥效率，且粉体颗粒均匀、松散性好，易于冲服；将制备的中药粉剂按照服用剂量分装成袋，便于病人定量服用；该系统包括煎煮釜、过滤装置、缓冲罐、料液传输泵、离心喷雾干燥装置、产品收集室和控制器，通过控制器实现了对中药粉剂制备系统的自动化控制。
Description
技术领域
本发明涉及中药提取技术领域，具体涉及一种速冲中药粉剂的制备工艺及制备系统。
背景技术
中药，是指在汉族传统医术指导下应用的药物。中药按加工工艺分为中成药、中药材。中药主要起源于中国，除了植物药以外，动物药如蛇胆，熊胆，五步蛇，鹿茸，鹿角等；介壳类如珍珠；矿物类如龙骨，磁石等都是用来治病的中药。少数中药源于外国，如西洋参。
由于空气、温度、时间和细菌污染等因素使药液中的酶分解减效，细菌繁殖滋生，淀粉、糖类营养等成分发酵水解，以致药液发馊变质，服用后对人体健康不利，因此中药不宜过夜服用，传统中药多采用随煎随服的方式。为了便于中药的熬制和服用方便，目前药店多采用将中药材批量熬制后，将中药汤剂置于若干塑料袋体、瓶体或罐体中存放。但是，液体状态的中药汤剂存放占用空间较大，不便于存放或携带，且每次需要水浴加热或微波加热后才能服用。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种速冲中药粉剂的制备工艺，该工艺可以将中药材制备成便于携带和服用的中药粉剂，操作步骤简单易行，其系统由煎煮、过滤和干燥等设备组成，保证了中药粉剂制备工艺的应用实施以及自动化控制。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种速冲中药粉剂的制备工艺，包括如下步骤：
S1：浸泡，将各种成分的中药材按照一定的重量份配比称重，并将需要浸泡的中药材置于煎煮釜中，加入没过中药材上表面2～3cm的纯净水，通过控制器设定好浸泡温度，启动超声波发生器和加热元件，将中药材在一定温度下超声浸泡20～40min；
S2：煎煮，根据中药材的煎煮要求向煎煮釜内一次或分阶段投入相应的中药材，通过控制器关闭超声波发生器，并设定好煎煮釜的升温速率，启动煎煮釜内的加热元件、搅拌装置和进气阀开关，使煎煮釜内的中药材在惰性气体氛围下，保持微沸状态1～2h，得药液混合物；
S3：过滤，打开煎煮釜底部的排料口，使煎煮釜内的药液混合物经排料口进入过滤装置过滤，得药渣和中药汤剂，其中中药汤剂进入缓冲罐中储存；
S4：处理，通过控制器设定好离心喷雾干燥装置的旋转雾化喷头的转速、干燥热风的温度和进风速度，待热风温度达到设定值时，启动料液传输泵将缓冲罐中的中药汤剂持续泵送至旋转雾化喷头，中药汤剂经热风干燥后进入旋风分离器分离，中药粉剂进入产品收集室、废气由引风机排出；
S5：分装，将产品收集室内的中药粉剂按照服用剂量要求进行分袋包装。
该工艺中的浸泡过程采用超声波震荡，有效缩短了药材的浸泡时间，由传统的60min缩短为30min即可达到传统浸泡效果；煎煮过程采用惰性气体保护，有效避免了煎煮过程中药材与外界空气的接触，保证了中药粉剂的药效；处理过程采用离心喷雾干燥装置对中药汤剂进行干燥，保证了中药粉剂的干燥效率，且粉体颗粒均匀、松散性好，易于冲服；将中药粉剂按照服用剂量分袋包装，便于后期定量服用。
为了便于对敏感性药物在煎煮过程中的保护，优选的技术方案为，所述步骤S2中使用的惰性气体为氮气或二氧化碳中的一种。氮气或二氧化碳价格低廉，且与多种敏感性药材不会发生化学反应，使敏感性药材煎煮过程中与空气的隔绝，保证了敏感性药材煎煮加工过程的药效。
为了提高过滤工序的效率，优选的技术方案为，所述步骤S3中过滤装置为真空过滤装置。
为了便于上述速冲中药粉剂制备工艺的顺利实施，现提出一种速冲中药粉剂的制备系统，包括煎煮釜、过滤装置、缓冲罐、料液传输泵、离心喷雾干燥装置、产品收集室和控制器，
在所述煎煮釜的顶部设有进料口、进气阀和通气阀，在所述煎煮釜的底部设有排料口，在所述煎煮釜的内部设有与控制器连接的加热元件、温度传感器、搅拌装置和超声波发生器，在所述煎煮釜的下端还设有支腿；
所述过滤装置包括漏斗和滤瓶，所述漏斗与所述煎煮釜的排料口相连通，滤瓶上端设有通气孔，滤瓶底部设有排液阀，在所述滤瓶的下端设有升降架；
在所述缓冲罐的顶部设有进液口，在所述缓冲罐的底部设有出液口，缓冲罐的进液口与所述滤瓶底部的排液阀相连通，缓冲罐的内部还设有与控制器连接的搅拌装置；
所述离心喷雾干燥装置包括干燥炉膛、加热室、引风机和旋风分离器，在所述干燥炉膛的顶部设有旋转雾化喷头和若干进风孔，所述旋转雾化喷头与缓冲罐的出液口管道连接，所述料液输送泵设置于所述旋转雾化喷头与缓冲罐的出液口相连接的管道上，在所述干燥炉膛的底部设有出风口，所述加热室一端设有冷风进口另一端设有热风出口，在所述加热室的内部设有加热元件，在所述加热室的热风出口处还设有温度传感器，所述加热室的热风出口与所述干燥炉膛的进风孔相连通，在所述旋风分离器上端设有进口，在所述旋风分离器的顶部设有排气口，在所述旋风分离器的底部设有锥形出口，旋风分离器的排气口与引风机连接，所述旋风分离器的进口与干燥炉膛的出风口连通，旋风分离器的锥形出口与产品收集室连通，所述引风机、旋转雾化喷头、加热室的热风出口处的温度传感器和加热室内的加热元件均与控制器连接。
该系统包括煎煮釜、过滤装置、离心喷雾干燥装置等加工设备，且通过控制器实现了对中药粉剂制备系统的自动化控制。
进一步优选的技术方案为，所述通气阀内设有单向阀，在所述煎煮釜的侧壁上设有可视窗口和液位计。通气阀内设有单向阀，防止空气倒流进入煎煮釜内，保证了煎煮釜内药材与空气中氧气、细菌等物质的隔绝；煎煮釜的侧壁上设有可视窗口和液位计，便于对煎煮釜内工作状况和液位的监测。
进一步优选的技术方案为，所述加热元件为若干环绕设置于煎煮釜内壁或加热室内壁的螺旋型加热元件，且螺旋形加热元件彼此交替排列。若干环绕设置于煎煮釜内壁的螺旋型加热元件，使得加热元件对煎煮釜内药材和溶剂加热效果均匀；若干环绕设置于加热室内壁的螺旋型加热元件，使得加热元件对进入加热室内的冷源气体加热效果均匀；螺旋形加热元件彼此交替排列，便于对加热元件工作功率的定量化控制。
进一步优选的技术方案为，在所述旋风分离器的锥形出口处设有倒漏斗形状的盖板，盖板的边缘与旋风分离器的锥形出口内壁间设有缝隙。倒漏斗形状的盖板可以防止产品收集室内的中药粉剂被吸入旋风分离器内。
进一步优选的技术方案为，在所述煎煮釜、滤瓶、缓冲罐和加热室外部均设有保温层。减少了煎煮釜、过滤装置、缓冲罐内中药汤剂和加热室的热量散失，保证了中药汤剂在离心喷雾干燥装置内的干燥效率。
进一步优选的技术方案为，在所述旋风分离器的排气口与引风机间还设有除尘装置。过滤装置对尾气进行除尘，保证了中药粉剂生产系统排出的尾气符合环保要求，同时也保证了引风机的使用寿命。
进一步优选的技术方案为，所述控制器内设有通讯模块。便于对中药粉剂生产系统的远程监测和控制。
本发明的优点和有益效果在于：
1、该工艺中的浸泡过程采用超声波震荡，有效缩短了药材的浸泡时间，由传统的60min缩短为30min即可达到传统浸泡效果；煎煮过程采用惰性气体保护，有效避免了煎煮过程中药材与外界空气的接触，保证了中药粉剂的药效；处理过程采用离心喷雾干燥装置对中药汤剂进行干燥，保证了中药粉剂的干燥效率，且粉体颗粒均匀、松散性好，易于冲服；将中药粉剂按照服用剂量分袋包装，便于后期定量服用。
2、采用氮气或二氧化碳作为保护气，价格低廉，且与多种敏感性药材不会发生化学反应，使敏感性药材煎煮过程中与空气的隔绝，保证了敏感性药材煎煮加工过程的药效。
3、该系统包括煎煮釜、过滤装置、离心喷雾干燥装置等加工设备，且通过控制器实现了对中药粉剂制备系统的自动化控制功能。
4、通气阀内设有单向阀，防止空气倒流进入煎煮釜内，保证了煎煮釜内药材与空气中氧气、细菌等物质的隔绝；煎煮釜的侧壁上设有可视窗口和液位计，便于对煎煮釜内工作状况和液位的监测。
5、若干环绕设置于煎煮釜内壁的螺旋型加热元件，使得加热元件对煎煮釜内药材和溶剂加热效果均匀；若干环绕设置于加热室内壁的螺旋型加热元件，使得加热元件对进入加热室内的冷源气体加热效果均匀；螺旋形加热元件彼此交替排列，便于对加热元件工作功率的定量化控制。
6、煎煮釜、滤瓶、缓冲罐和加热室外部均设有保温层，减少了煎煮釜、过滤装置、缓冲罐内中药汤剂和加热室的热量散失，保证了中药汤剂在离心喷雾干燥装置内的干燥效率。
附图说明
图1是本发明速冲中药粉剂制备系统的结构示意图。
图中：1、煎煮釜；2、缓冲罐；3、料液传输泵；4、离心喷雾干燥装置；5、产品收集室；6、支腿；7、升降架；8、进料口；9、进气阀；10、通气阀；11、排料口；12、加热元件；13、温度传感器；14、搅拌装置；15、超声波发生器；16、漏斗、17、滤瓶；18、通气孔；19、排液阀；20、进液口；21、出液口；22、干燥炉膛；23、加热室；24、引风机；25、旋风分离器；26、旋转雾化喷头；27、进风孔；28、出风口；29、冷风进口；30、热风出口；31、进口；32、除尘装置；33、盖板；34、保温层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种速冲中药粉剂的制备系统，包括煎煮釜1、过滤装置、缓冲罐2、料液传输泵3、离心喷雾干燥装置4、产品收集室5和控制器，在所述煎煮釜1的顶部设有进料口8、进气阀9和通气阀10，在所述煎煮釜1的底部设有排料口11，在所述煎煮釜1的内部设有与控制器连接的加热元件12、温度传感器13、搅拌装置14和超声波发生器15，在所述煎煮釜1的下端还设有支腿6；所述过滤装置包括漏斗16和滤瓶17，所述漏斗16与所述煎煮釜1的排料口11相连通，滤瓶17上端设有通气孔18，滤瓶17底部设有排液阀19，在所述滤瓶17的下端设有升降架7；在所述缓冲罐2的顶部设有进液口20，在所述缓冲罐2的底部设有出液口21，缓冲罐2的进液口20与所述滤瓶17底部的排液阀19相连通，缓冲罐2的内部还设有与控制器连接的搅拌装置14；所述离心喷雾干燥装置4包括干燥炉膛22、加热室23、引风机24和旋风分离器25，在所述干燥炉膛22的顶部设有旋转雾化喷头26和若干进风孔27，所述旋转雾化喷头26与缓冲罐2的出液口21管道连接，所述料液输送泵3设置于所述旋转雾化喷头26与缓冲罐2的出液口21相连接的管道上，在所述干燥炉膛22的底部设有出风口28，所述加热室23一端设有冷风进口29另一端设有热风出口30，在所述加热室23的内部设有加热元件12，在所述加热室23的热风出口30处还设有温度传感器13，所述加热室23的热风出口30与所述干燥炉膛22的进风孔27相连通，在所述旋风分离器25上端设有进口31，在所述旋风分离器25的顶部设有排气口，在所述旋风分离器25的底部设有锥形出口，所述旋风分离器25的进口31与干燥炉膛22的出风口28连通，旋风分离器25的排气口与引风机24连接，旋风分离器25的锥形出口与产品收集室5连通，所述引风机24、旋转雾化喷头26、加热室23的热风出口30处的温度传感器13和加热室23内的加热元件12均与控制器连接。所述通气阀10内设有单向阀，在所述煎煮釜1的侧壁上设有可视窗口和液位计(图中未示)。所述加热元件12为若干环绕设置于煎煮釜1内壁或加热室23内壁的螺旋型加热元件12，且螺旋形加热元件12彼此交替排列。在所述旋风分离器25的锥形出口处设有倒漏斗形状的盖板33，盖板33的边缘与旋风分离器25的锥形出口的内壁间设有缝隙。在所述煎煮釜1、滤瓶17、缓冲罐2和加热室23外部均设有保温层34。在所述旋风分离器25的排气口与引风机24间还设有除尘装置32。所述控制器内设有通讯模块。
一种速冲中药粉剂的制备工艺，包括如下步骤：
S1：浸泡，将各种成分的中药材按照一定的重量份配比称重，并将需要浸泡的中药材置于煎煮釜中，加入没过中药材上表面2～3cm的纯净水，通过控制器设定好浸泡温度，启动超声波发生器和加热元件，将中药材在一定温度下超声浸泡20～40min；
S2：煎煮，根据中药材的煎煮要求向煎煮釜内一次或分阶段投入相应的中药材，通过控制器关闭超声波发生器，并设定好煎煮釜的升温速率，启动煎煮釜内的加热元件、搅拌装置和进气阀开关，使煎煮釜内的中药材在惰性气体氮气或二氧化碳氛围下，保持微沸状态1～2h，得药液混合物；
S3：过滤，打开煎煮釜底部的排料口，使煎煮釜内的药液混合物经排料口进入过滤装置过滤，得药渣和中药汤剂，其中中药汤剂进入缓冲罐中储存；
S4：处理，通过控制器设定好离心喷雾干燥装置的旋转雾化喷头的转速、干燥热风的温度和进风速度，待热风温度达到设定值时，启动料液传输泵将缓冲罐中的中药汤剂持续泵送至旋转雾化喷头，中药汤剂经热风干燥后进入旋风分离器分离，中药粉剂进入产品收集室、废气由引风机排出；
S5：分装，将产品收集室内的中药粉剂按照服用剂量要求进行分袋包装。
本实施例中优选的实施方式，步骤S3中过滤装置为真空过滤装置，即将滤瓶17上的通气孔18与真空泵连接，提高了药液混合物的过滤效率。
该系统工作原理：
浸泡工序，通过控制器启动超声波发生器，使药材在超声波作用下充分浸泡；煎煮工序，通过控制器设定好煎煮釜内中药材煎煮过程中所需的升温梯度，传感器实时测定煎煮釜内的药液的温度，并将药液温度实时传输给控制器，控制器根据温度传感器反馈的温度信息实时调整加热元件的加热功率大小；过滤工序，使煎煮釜内的药液混合物在真空过滤装置内快速过滤，提高了渣液分离效率；处理工序，通过控制器设定好引风机的转速以得到合适的干燥热风风速，通过控制器设定好加热室内加热元件的加热功率以得到合适的干燥热风温度，通过控制器设定好旋转雾化喷头的转速以得到合适的药液雾化速度；分装，将产品收集室内的中药粉剂按照服用剂量要求进行分袋包装。
实施例1
按照上述方法对中药进行粉剂加工。
S1：浸泡，将板蓝根5kg、黄芪5kg、淫羊藿2kg和车前子3kg置于煎煮釜内中，加入没过中药材上表面2～3cm的纯净水(约120kg)，通过控制器设定好浸泡温度为60℃，启动超声波发生器和加热元件，将中药材在60℃条件下超声浸泡20min；
S2：煎煮，通过控制器关闭超声波发生器，并设定好煎煮釜的升温速率为2℃/min，启动煎煮釜内的加热元件、搅拌装置和进气阀开关，使煎煮釜内的中药材在氮气氛围下，保持微沸状态60min，得药液混合物，其中氮气的进气量为2～3cm3/s；
S3：过滤，打开煎煮釜底部的排料口，使煎煮釜内的药液混合物经排料口进入真空过滤装置过滤，得药渣和中药汤剂，其中中药汤剂进入缓冲罐中暂存(中药汤剂约为50kg)；
S4：处理，通过控制器设定好离心喷雾干燥装置的旋转雾化喷头的转速为1000r/min、药液处理速度为50kg/h，其中干燥热风的温度为160～170℃，进风速度为10m3/min，中药汤剂经热风干燥后进入旋风分离器分离，中药粉剂进入产品收集室、废气由引风机排出，得药物粉剂；
S5：分装，将产品收集室内的中药粉剂按照服用剂量要求进行分袋包装。
对比例1
按照下述方法对中药进行提取和浓缩。提取：板蓝根5kg、黄芪5kg、淫羊藿2kg和车前子3kg置于在60℃的120kg纯净水中，浸泡60min后，煎煮，水开后微沸60min，然后将上述煎煮液通过0.65um的过滤器过滤。浓缩：将上述得到的提取液在0.07MPa条件下加热蒸发浓缩，得浓缩药液。烘干、研磨，将浓缩药液烘干、研磨后，得药物粉剂。
对比例2
对比例2与对比例1的区别在于，分离：将浓缩药液冷却至60℃以下，将其泵入含有质量含量为95％的乙醇的醇沉罐，1h后，将醇沉液通过0.45um过滤器过滤，将上述得到的醇沉液在0.04MPa条件下加热收醇，干燥、研磨，得药物粉剂。
实施例1和对比例1～2的实验结果
实验结果表面：实施例1的有效成分含量优于对比例1和对比例2，说明本发明生产工艺制备的中药粉剂的有效成分含量优于传统煎煮工艺；该工艺的出粉率与传统煎煮工艺相当，该工艺的耗电量较少，不需要额外进行醇沉分离，符合节能环保要求；该工艺较传统工艺缩短了近一倍的工时，提高了生产效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种速冲中药粉剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：浸泡，将各种成分的中药材按照一定的重量份配比称重，并将需要浸泡的中药材置于煎煮釜中，加入没过中药材上表面2～3cm的纯净水，通过控制器设定好浸泡温度，启动超声波发生器和加热元件，将中药材在一定温度下超声浸泡20～40min；
S2：煎煮，根据中药材的煎煮要求向煎煮釜内一次或分阶段投入相应的中药材，通过控制器关闭超声波发生器，并设定好煎煮釜的升温速率，启动煎煮釜内的加热元件、搅拌装置和进气阀开关，使煎煮釜内的中药材在惰性气体氛围下，保持微沸状态1～2h，得药液混合物；
S3：过滤，打开煎煮釜底部的排料口，使煎煮釜内的药液混合物经排料口进入过滤装置过滤，得药渣和中药汤剂，其中中药汤剂进入缓冲罐中储存；
S4：处理，通过控制器设定好离心喷雾干燥装置的旋转雾化喷头的转速、干燥热风的温度和进风速度，待热风温度达到设定值时，启动料液传输泵将缓冲罐中的中药汤剂持续泵送至旋转雾化喷头，中药汤剂经热风干燥后进入旋风分离器分离，中药粉剂进入产品收集室、废气由引风机排出；
S5：分装，将产品收集室内的中药粉剂按照服用剂量要求进行分袋包装。
2.根据权利要求1所述的一种速冲中药粉剂的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中使用的惰性气体为氮气或二氧化碳中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种速冲中药粉剂的制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中过滤装置为真空过滤装置。
4.一种速冲中药粉剂的制备系统，其特征在于，包括煎煮釜、过滤装置、缓冲罐、料液传输泵、离心喷雾干燥装置、产品收集室和控制器，
在所述煎煮釜的顶部设有进料口、进气阀和通气阀，在所述煎煮釜的底部设有排料口，在所述煎煮釜的内部设有与控制器连接的加热元件、温度传感器、搅拌装置和超声波发生器，在所述煎煮釜的下端还设有支腿；
所述过滤装置包括漏斗和滤瓶，所述漏斗与所述煎煮釜的排料口相连通，滤瓶上端设有通气孔，滤瓶底部设有排液阀，在所述滤瓶的下端设有升降架；
在所述缓冲罐的顶部设有进液口，在所述缓冲罐的底部设有出液口，缓冲罐的进液口与所述滤瓶底部的排液阀相连通，缓冲罐的内部还设有与控制器连接的搅拌装置；
所述离心喷雾干燥装置包括干燥炉膛、加热室、引风机和旋风分离器，在所述干燥炉膛的顶部设有旋转雾化喷头和若干进风孔，所述旋转雾化喷头与缓冲罐的出液口管道连接，所述料液输送泵设置于所述旋转雾化喷头与缓冲罐的出液口相连接的管道上，在所述干燥炉膛的底部设有出风口，所述加热室一端设有冷风进口另一端设有热风出口，在所述加热室的内部设有加热元件，在所述加热室的热风出口处还设有温度传感器，所述加热室的热风出口与所述干燥炉膛的进风孔相连通，在所述旋风分离器上端设有进口，在所述旋风分离器的顶部设有排气口，在所述旋风分离器的底部设有锥形出口，所述旋风分离器的进口与干燥炉膛的出风口连通，旋风分离器的排气口与引风机连接，旋风分离器的锥形出口与产品收集室连通，所述引风机、旋转雾化喷头、加热室的热风出口处的温度传感器和加热室内的加热元件均与控制器连接。
5.根据权利要求4所述的一种速冲中药粉剂的制备系统，其特征在于，所述通气阀内设有单向阀，在所述煎煮釜的侧壁上设有可视窗口和液位计。
6.根据权利要求5所述的一种速冲中药粉剂的制备系统，其特征在于，所述加热元件为若干环绕设置于煎煮釜内壁或加热室内壁的螺旋型加热元件，且螺旋形加热元件彼此交替排列。
7.根据权利要求6所述的一种速冲中药粉剂的制备系统，其特征在于，在所述旋风分离器的锥形出口处设有倒漏斗形状的盖板，盖板的边缘与旋风分离器的锥形出口内壁间设有缝隙。
8.根据权利要求7所述的一种速冲中药粉剂的制备系统，其特征在于，在所述煎煮釜、滤瓶、缓冲罐和加热室外部均设有保温层。
9.根据权利要求8所述的一种速冲中药粉剂的制备系统，其特征在于，在所述旋风分离器的排气口与引风机间还设有除尘装置。
10.根据权利要求9所述的一种速冲中药粉剂的制备系统，其特征在于，所述控制器内设有通讯模块。
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