中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)的工程化研究

●魏 雪

中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)的工程化研究

●魏 雪

進(jìn)入新時(shí)期以來，得益于我國中藥不斷發(fā)展及其相關(guān)科技日益進(jìn)步，借助于中藥工程化推動(dòng)中藥形成現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為行業(yè)所共同關(guān)注的熱點(diǎn)。結(jié)合實(shí)踐來看，中藥工程化勢(shì)必要經(jīng)過中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)這一項(xiàng)必不可少的關(guān)鍵工藝，因而要想推動(dòng)我國中藥形成現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)，解決中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)就顯得十分重要。為此，本文將基于筆者中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)研究，通過對(duì)真空干燥過程規(guī)律進(jìn)行探究，隨后借助于藥制藥干燥工藝實(shí)驗(yàn)獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)，最后通過對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析為中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)工程化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

中藥制藥；干燥工藝；工藝過程技術(shù)；工程化；研究

近些年來，通過將中藥工程化而推動(dòng)中藥實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)所共同關(guān)注的熱點(diǎn)。結(jié)合筆者實(shí)踐來看，由于中藥工程化必須要經(jīng)過中藥制藥干燥工藝過程這一工序，因而要想實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)，那么將中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)予以工程化是必不可少的。為此，下文將重點(diǎn)圍繞于此談一談自己的看法，以供廣大同行參考。

1 中藥制藥干燥工藝實(shí)驗(yàn)裝置與方法

為了切實(shí)有效地獲取準(zhǔn)確的中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)研究數(shù)據(jù)，筆者采取純水和黃芍銀屑顆粒配制的含水40%的中藥濃縮液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并采用以下專業(yè)的實(shí)驗(yàn)裝置和方法：

2.1 中藥制藥干燥工藝實(shí)驗(yàn)裝置選擇

中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)研究中主要采用DZF-6020真空干燥箱以及JY5002電子天平兩種裝置。首先，我們需要把電子天平的壓力應(yīng)變傳感器和信號(hào)處理顯示二者電路分開裝置，隨后要將傳感器放到干燥箱工作室。其次，在完成上述設(shè)置后，我們還需要把航空插頭穿透干燥室器壁接到顯示處理單元，并將它們與計(jì)算機(jī)相連用于記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)。最后，對(duì)真空干燥箱設(shè)置上，先要使用多段程序PID對(duì)其溫度開展控制，如此一來不但有助于實(shí)現(xiàn)溫度程序化控制，同時(shí)也有利于計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)記錄下控制溫度。

2 中藥制藥干燥工藝實(shí)驗(yàn)方法

在中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)研究中所采取方法主要為：首先用電子天平稱量好待干燥液態(tài)樣品后裝入盛器中，隨后將其放到真空干燥箱中并根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法和程序設(shè)定溫度控制程序開展常壓以及真空干燥。需要注意的是，在此過程中我們需要實(shí)時(shí)記錄下樣品的溫度和質(zhì)量變化數(shù)據(jù)。

3 中藥制藥干燥過程分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 中藥制藥干燥工藝過程分析

結(jié)合實(shí)踐來看，由于任何干燥過程都離不開物料本身、物料與周圍環(huán)境之間、環(huán)境本身的傳熱傳質(zhì)特性。因而正式借助于這一特性，在中藥制藥干燥工藝過程真空干燥過程是將被干燥物料放置在密閉的干燥室內(nèi)，在用真空系統(tǒng)對(duì)干燥并抽真空的同時(shí)，加熱、升高并控制被干燥物料的溫度，在此過程中含水物質(zhì)中的自由液態(tài)水汽化成氣態(tài)，如此一來便會(huì)讓物料內(nèi)部的水分通過壓力差或濃度差擴(kuò)散到蒸發(fā)表面，蒸發(fā)表面的水分子在獲得足夠的動(dòng)能，氣體溢出的推動(dòng)力克服主體分子的相互吸引力后，逃逸到真空室的低壓空間，然后被真空泵抽走的過程。具體來說，中藥制藥真空干燥主要由兩個(gè)過程所組成：第一，傳熱過程。該過程實(shí)際上是將熱量傳至物料上，通過該過程可以使得水分汽化和維持物料溫度不因汽化而顯著下降，從而使得水蒸氣能夠借助于熱量得以被遷出系統(tǒng)。第二，傳質(zhì)過程。與傳熱過程不同，傳至過程主要是將物料內(nèi)部液態(tài)水遷出來，并最終物料中的水全部排出干燥箱。

3.2 中藥制藥干燥工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

通過對(duì)中藥制藥干燥工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，由于樣品蒸發(fā)干燥過程中實(shí)際的蒸發(fā)面積處于變化狀態(tài)，因而為了更準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)采取蒸發(fā)速率為單位盛器蒸發(fā)(干燥)工作面積和單位時(shí)間內(nèi)因水分蒸發(fā)而減少的質(zhì)量數(shù)作為定義。具體中藥制藥干燥工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析如下：

第一，在常溫常壓狀態(tài)下，純水和黃芍銀屑顆粒配制的含水40%的中藥濃縮二者蒸發(fā)速度比較中，后者要大于前者。

第二，在常溫減壓狀態(tài)下，中藥濃縮蒸發(fā)過程和常溫常壓下純水蒸發(fā)狀況相同，但由于是減壓狀態(tài)下中藥濃縮蒸發(fā)還是有著一些不同之處，這就使其蒸發(fā)速

第三，在常溫減壓狀態(tài)下，純水由于蒸發(fā)減少速度較快，雖然得益于真空狀態(tài)而保持較高狀態(tài)，但總體而言其蒸發(fā)減重速率是處于逐漸下降狀態(tài)的。此外，在蒸發(fā)后期，樣品中液態(tài)水的蒸發(fā)量逐漸減少，這就導(dǎo)致蒸發(fā)推動(dòng)力不減反增，如此一來便會(huì)導(dǎo)致蒸汽直接穿透物料層而直接被抽出。

3.3 中藥制藥干燥工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過本次對(duì)中藥制藥干燥工藝實(shí)驗(yàn)所獲數(shù)據(jù)分析可知，不同時(shí)期的干燥過程，溫度和環(huán)境壓力或真空度會(huì)導(dǎo)致干燥樣品呈現(xiàn)出不同情況。首先，在減壓環(huán)境建立之前，溫度足蒸發(fā)發(fā)生的主要推動(dòng)力，隨著溫度升高蒸發(fā)速率也同步增加。其次，在減壓環(huán)境建立前期，在施加的氣體逸散推動(dòng)力的作用，樣品的減重速率快速增加，此時(shí)溫度的影響作用相對(duì)減弱。最后，在減壓環(huán)境建立后期，溫度以及環(huán)境真空度的影響都減弱，樣品減最速率受限于氣體在樣品內(nèi)的擴(kuò)散過程，且表觀蒸發(fā)速率逐漸下降，在干燥終點(diǎn)時(shí)接近為零，樣品質(zhì)量基本維持不變。

4 結(jié)束語

總而言之，對(duì)于真空干燥過程來說，了解過程中蒸發(fā)減重速率的變化規(guī)律及不同階段工藝因素如溫度、真空度等對(duì)其的影響程度這些相關(guān)數(shù)據(jù)，不但能夠?yàn)楣に噮?shù)的優(yōu)化組合和指導(dǎo)尋求提高干燥過程效率的技術(shù)方法提供重要依據(jù)，同時(shí)更有助于提高干燥過程的總體效率，這也符合了當(dāng)前社會(huì)倡導(dǎo)的節(jié)能減排趨勢(shì)。在通過真空干燥動(dòng)力學(xué)研究的基礎(chǔ)上，將多項(xiàng)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合，選擇提高干燥過程效率最佳的技術(shù)方法，設(shè)計(jì)最佳技術(shù)手段，以求提高干燥過程的總體效率，擬改變傳統(tǒng)干燥制粒工藝方法中能耗大、時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。開展連續(xù)真空帶式干燥制粒設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)和功能模塊設(shè)計(jì)。目前已在設(shè)備的設(shè)計(jì)上努力實(shí)現(xiàn)其運(yùn)行的可靠性并實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化，和符合GMP規(guī)范要求。

（作者單位：陜西國際商貿(mào)學(xué)院）

[1]沈平孃, 劉志遠(yuǎn), 黃凱中,等. 中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)的工程化研究[J]. 世界科學(xué)技術(shù):中醫(yī)藥現(xiàn)代化, 2010, 12(1):118-121.

[2]沈平孃, 黃凱中, 肖瓊. 中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)的工程化研究[C]// 傳統(tǒng)醫(yī)藥國際科技大會(huì). 2009.

[3]尚東暉.淺析中藥制藥干燥工藝過程技術(shù)的工程化[J]. 黑龍江科技信息, 2011(11):31-31.