TWI440455B - Dehydration Concentration of Chinese Herbal Medicine Decoction - Google Patents

Description

中草藥湯劑的脫水濃縮方法

本發明是有關於一種脫水濃縮方法，特別是指一種將中草藥湯劑脫水濃縮的方法。

隨著科學中藥技術的不斷突破，且許多中草藥治療成效陸續被發現與驗證，傳統中草藥已逐漸受到國際藥廠的重視，世界各國也紛紛投入中草藥之有效成份的研究，以期開發出對特定疾病有獨特療效之科學中藥或相關藥劑。為方便製成之科學中藥的保存，避免水分過多而發霉或產生變質現象，都需將中草藥湯劑進行脫水乾燥處理，以方便後續加工製成乾燥粉末狀或丸劑與碇劑。

目前科學中藥的脫水乾燥方式，不外乎高溫加熱乾燥，或是真空低溫冷凍乾燥兩種處理方式，但上述兩種方式所需之設備成本相當高，加熱乾燥方式很可能會造成中草藥中之有效成分被破壞，致使製成之科學中藥的藥效變差，而冷凍乾燥方式則通常需要抽真空，且在極低溫環境中進行(約-40℃)，所以會相當耗能，因此，對於目前採用之中草藥湯劑脫水乾燥方式確實有改良之必要。

因此，本發明之目的，即在提供一種低成本之中草藥湯劑的脫水濃縮方法。

於是，本發明中草藥湯劑的脫水濃縮方法，包含以下步驟：(a)將中草藥湯劑置於一足以致使水分子凝結成冰之低溫環境中；(b)使中草藥湯劑中之水分子逐漸凝結成固態冰晶，致使中草藥成分與形成冰晶之水分子分離；及(c)將步驟(b)產生的冰晶濾除，製成低含水量之中草藥流浸膏。

本發明之功效：透過將中草藥湯劑置於低溫環境進行結冰，使水分子逐漸形成冰晶而與中藥成分分離的設計，可將中草藥湯劑中之大部分水分脫除，而製成含水量低之中草藥流浸膏，其加工成本低，且不會有熱變質的情形。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

如圖1~3所示，本發明中草藥湯劑的脫水濃縮方法的第一較佳實施例，適用於將中草藥湯劑800的大部份水分脫除，而將中草藥湯劑800加工成低含水量之中草藥流浸膏600，所述中草藥湯劑800是指中草藥經浸泡或其它方式製成之水液狀湯劑，例如小柴胡湯萃取液、桂枝加芍藥湯、六味地黃丸...等均可使用，因所述之中草藥湯劑種類眾多，不再逐一列舉。

該脫水濃縮方法包含以下步驟：

步驟(一)低溫冷凍。將欲進行脫水處理之中草藥湯劑800置於一藥劑容器3中，並將該藥劑容器3置放於一足以使水分子凝結成冰之低溫環境中，使中草藥湯劑800中的水分子開始結冰。在本實施例中，該藥劑容器3為玻璃瓶，所述低溫環境是指0~-10℃環境，本實施例是採用0℃，但實施時，不以此無限。

步驟(二)攪拌產生冰晶801。在中草藥湯劑800出現結冰現象後，以一攪拌器4逐漸攪動結冰中之中草藥湯劑800，促使中草藥湯劑800中的水分子逐漸凝結成冰晶801，由於水分子結冰形成冰晶801時，會將中草藥湯劑800中之中草藥成分排除在冰晶801外，所以可藉此使中草藥湯劑800中之水分子在結成冰晶801過程中，逐漸與中草藥成分分離，並透過持續攪拌方式，避免冰晶801進一步結合成大冰塊，降低被包覆在冰晶801中的中草藥成分量，直至原本之中草藥湯劑800變成由冰晶801與膏狀濃稠物構成之冰沙狀混合物。其中，冰晶801粒徑範圍介於3~10 mm，至於整個冷凍攪拌的時間，可依中草藥湯劑800體積與脫水濃縮比率決定。

步驟(三)濾除冰晶801。將上述冰沙狀混合物置於一過濾容器5中，並配合20~50 mesh之篩網51進行過濾，該篩網51之孔隙遠小於冰晶801粒徑，但足以使所述膏狀濃稠物通過。

在本實施例中，進行冰晶801之過濾時，是將該冰沙狀混合物置於篩網51上，接著，對該過濾容器5內部進行真空抽氣，致使該過濾容器5位於該篩網51下方的內部空間50產生一負壓吸力，藉此負壓吸力將篩網51頂側之冰沙狀混合物中的膏狀濃稠物往下吸引通過該篩網51，進而將膏狀濃稠物與冰晶801分離，而獲得脫水後之中草藥流浸膏600，便完成中草藥湯劑800之第一次脫水濃縮處理。此時，可依據所得之中草藥流浸膏600之含水量狀況，考慮是否再重複進行一次上述步驟(一)~(三)，藉以脫除更多水分。

由於過濾冰晶801的方式為習知技術，且方式眾多，不再詳述，且實施時，濾除冰晶801的方式也不以此為限。

如圖4所示，在前述步驟(二)過程中，本實施例針對四種中草藥湯劑800分別進行實驗，該等中草藥湯劑800分別為小柴胡湯、桂枝加芍藥湯、六味地黃丸與麥門冬湯，該等中草藥湯劑800冷凍攪拌產生之冰沙狀混合物中的中草藥成分濃縮比例約60~80%，會隨著冷凍攪拌產生冰晶801的時間長短而變化，當冷凍攪拌時間越長，冰晶801形成量越多，而相對使得冰沙狀混合物中的中草藥成分濃縮比例相對提高。

此外，如圖5所示，步驟(二)攪拌產生之冰晶801的粒徑大小，也會影像響後續過濾後之中草藥流浸膏600的中草藥成分比例，當冰晶801越大時，會有較多之中草藥成分被冰晶801封住而無法釋出，會造成過濾所得之中草藥流浸膏600之中草藥成分過低。經實驗發現，當冰晶801粒徑大於10 mm以上，就會有將近70%以上 的中草藥成分伴隨冰晶801一起被濾除，當圖5中之濾除率達100%時，表示所有中草藥成分皆被冰封在冰晶801中而無法釋出，所以全部被濾除。而當冰晶801粒徑介於3~10 mm時，濾除後所得中草藥流浸膏600所含之中草藥成分可達原中草藥湯劑800之70~80%，也就是說，僅約20~30%的中草藥成分被封在冰晶801中而被濾除。

如表1所示，在攪拌時間120~180分鐘，冰晶801粒徑介於3~10 mm時，小柴胡湯、桂枝加芍藥湯、六味地黃丸與麥門冬湯分別製成之中草藥流浸膏600的中草藥成分回收比例都可達約70%以上。

上述方法所製成之中草藥流浸膏600的含水量會相當低，大約可低至25~30%的含水率，因此，當要進一步將該中草藥流浸膏600完全乾燥處理成乾粉狀時，可直接將該中草藥流浸膏600攤置於室溫環境中，利用自然風乾的方式進行乾燥，若要採用加熱乾燥時，因含水量已很低，所以僅需採用較低溫(約45~60℃)之加熱溫度，且可大幅縮短加熱乾燥時間，進而大幅降低中草藥成分產生熱變質的機率。

若是要進一步將製成之中草藥流浸膏600製成丸劑或錠劑時，由於含水量低，所以在加入賦形劑混合攪拌時，中草藥流浸膏600中的水分子也會進一步揮發而再次脫水，而達到接近乾粉狀之型態，相當方便。

透過上述在中草藥湯劑800結冰過程中持續攪拌的方式，可逐漸使中草藥成分與結成冰晶之水分子分離，可在將冰晶801濾除後，製造出低含水量的中草藥流浸膏600，方便進一步乾燥製成中草藥粉劑，或與賦形劑混合製成丸劑或錠劑，且所得中草藥流浸膏600之中草藥成分回收比例可達約70%以上。

另外，因為整個脫水濃縮過程是在低溫(0~-10℃)環境中進行，所以可確保中草藥成分不會發生熱變質，且後續之乾燥方式也可採用常溫自然風乾或低溫加熱乾燥，因脫水濃縮過程所使用之設備相當簡單，且僅提供0℃~-10℃左右之低溫環境，所以此脫水濃縮方法的成本與能耗，都會明顯低於傳統加熱乾燥方法與真空低溫冷凍乾燥方法。

如圖6、7、8所示，本發明中草藥湯劑的脫水方法的第二較佳實施例與第一實施例之差異在於：本實施例未在結冰過程進行攪拌。

在本實施例中，該脫水濃縮方法包含以下步驟：

步驟(一)隔熱處理。將容裝有中草藥湯劑800之藥劑容器3設置於一由熱絕緣材料製成之熱絕緣環境901中，僅使部分藥劑容器3外露於該熱絕緣環境外。

在本實施例中，該熱絕緣環境901是由一隔熱容器902所構成，且該隔熱容器902具有一側向開口，該藥劑容器3是容裝在該隔熱容器902中，使其頂側、底側與大部分外周側都被該隔熱容器902所包覆遮蔽，僅使藥劑容器3部份外周側外露於該隔熱容器902開口處，也就是，將該藥劑容器3之絕大部份部位都進行熱絕緣處理，僅部分外周側外露於該熱絕緣環境901外。為方便說明，是以該藥劑容器3右半側局部部位外露為例進行說明。

步驟(二)局部低溫冷凍。接著，對該藥劑容器3外露於熱絕緣環境901外之右側部位提供一低溫環境900，本實施例是對該藥劑容器3右側部位提供一低溫氣流903，此低溫氣流903溫度為0℃，由於該藥劑容器3其它部份都已進行熱絕緣處理，無法與外界環境進行熱交換，所以中草藥湯劑800僅會自其鄰近該藥劑容器3之低溫狀右側部位開始降溫，而逐漸凝結成冰，且形成之冰塊802會逐漸往左擴大。基於水分子結冰時會將雜物排除在冰晶801外的特性，水分子會逐漸在該藥劑容器3右半側集中凝結成冰塊802，而使絕大部份之中草藥成分集中在冰塊802左側之藥劑容器3內，而形成低含水量之中草藥流浸膏600。

低溫冷凍所需時間，可依據中草藥湯劑800體積、藥劑容器3外露之外周面面積，以及施加之低溫氣流溫度調整。

步驟(三)濾除冰塊802與冰晶801。當藥劑容器3中之冰塊802累積到一預定量後，將該藥劑容器3取出該隔熱容器902外，並將該藥劑容器3中之冰塊802、冰晶801與中草藥流浸膏狀600構成之混合物700倒入一過濾容器(圖未示)中，依據上述第一實施例之過濾步驟，將冰塊802與冰晶801濾除後，便可收集得到低含水量之中草藥流浸膏600。

如表2所示，小柴胡湯、桂枝加芍藥湯、六味地黃丸與麥門冬湯等中草藥湯劑800經過冷凍脫水後，所製成之中草藥流浸膏600的中草藥成分回收比例皆可達70%以上，脫水率可達75%以上，所以中草藥流浸膏600的含水量相當低。且實驗發現，冷凍達一預定時間以後，就不會再繼續結冰，而會於該藥劑容器3中得到冰塊802、冰晶801與膏狀的濃稠膏體，此濃稠膏體就是濾除冰塊802與冰晶801後所製成之中草藥流浸膏600。

整個中草藥流浸膏600製作過程中，只有相當少量的中草藥成分會被包覆在該冰塊802中，且製造設備與方法都相當簡單，同樣無高溫熱變質的疑慮，有助於中草藥湯劑800的脫水加工處理。

綜上所述，利用中草藥湯劑800在0~-10℃的低溫環境中結冰過程，進行攪拌以防止冰晶801形成大冰塊的方式，或者是僅對藥劑容器3之局部外露於熱絕緣環境901外之區域提供低溫環境900，而使藥劑容器3內之中草藥湯劑800內的水分子自鄰近該藥劑容器3低溫側面開始結冰的設計，可使中草藥湯劑800內的水分凝結成冰晶801與冰塊802，而達到脫水現象，且經本發明脫水方法處理後所製成之中草藥流浸膏600的中藥成分回收比例可達約70%以上，而含水率可低至15~30%，可方便後續之乾燥與加工處理，整個脫水步驟與所需設備都相當簡單，所需低溫冷凍溫度可由一般冰箱或冰櫃提供，不需使用到傳統-40℃冷凍乾燥設備，所以可有效降低中草藥湯劑800的脫水乾燥的加工成本，且不會有熱變質的情形，有助於科學中藥之發展，因此確實可達到本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3．．．藥劑容器

4．．．攪拌器

5．．．過濾容器

50．．．內部空間

51．．．篩網

600．．．中草藥流浸膏

700．．．混合物

800．．．中草藥湯劑

801．．．冰晶

802．．．冰塊

900．．．低溫環境

901．．．熱絕緣環境

902．．．隔熱容器

903．．．低溫氣流

圖1是本發明中草藥湯劑的脫水濃縮方法之第一較佳實施例的步驟流程圖；

圖2是該第一較佳實施例攪拌產生冰晶的示意圖；

圖3是該第一較佳實施例濾除冰晶時的示意圖；

圖4是該第一較佳實施例進行冷凍攪拌時之攪拌時間與中草藥湯劑之中草藥成分濃縮比例的曲線圖；

圖5該第一較佳實施例之冰晶粒徑與冰濾除率之曲線圖；

圖6是本發明中草藥湯劑的脫水濃縮方法之第二較佳實施例的步驟流程圖；

圖7是該第二較佳實施例進行局部低溫冷凍的示意圖；及

圖8是類似圖7之視圖，說明一藥劑容器內之中草藥湯劑的水分子結冰後的情況圖。

Claims (2)

1. 一種中草藥湯劑的脫水濃縮方法，包含以下步驟：(a)將中草藥湯劑置於一足以致使水分子凝結成冰之低溫環境中；(b)使中草藥湯劑在該低溫環境中開始結冰，並攪拌結冰中的中草藥湯劑，使中草藥湯劑中的水分子逐漸凝結成固態冰晶，且冰晶粒徑介於3~10mm，致使中草藥成分與形成冰晶之水分子分離；及(c)將步驟(b)產生的冰晶濾除，製成低含水量之中草藥流浸膏。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之中草藥湯劑的脫水濃縮方法，其中，步驟(a)該低溫環境之溫度範圍介於0~-10℃。