●魏 雪

中藥制藥干燥工藝過(guò)程技術(shù)的工程化研究

●魏 雪

進(jìn)入新時(shí)期以來(lái)，得益于我國(guó)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(lái)看，中藥工程化勢(shì)必要經(jīng)過(guò)中藥制藥干燥工藝過(guò)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(guó)中藥形成現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)，解決中藥制藥干燥工藝過(guò)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(guò)程技術(shù)研究，通過(guò)對(duì)真空干燥過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程技術(shù)；工程化；研究

近些年來(lái)，通過(guò)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(lái)看，由于中藥工程化必須要經(jīng)過(guò)中藥制藥干燥工藝過(guò)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(guò)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(guò)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(zhuān)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(guò)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(kāi)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(kāi)展控制，如此一來(lái)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(guò)程技術(shù)研究中所采取方法主要為：首先用電子天平稱(chēng)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(kāi)展常壓以及真空干燥。需要注意的是，在此過(guò)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(guò)程分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 中藥制藥干燥工藝過(guò)程分析

結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，由于任何干燥過(guò)程都離不開(kāi)物料本身、物料與周?chē)h(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(guò)程真空干燥過(guò)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(guò)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(lái)便會(huì)讓物料內(nèi)部的水分通過(guò)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(guò)程。具體來(lái)說(shuō)，中藥制藥真空干燥主要由兩個(gè)過(guò)程所組成：第一，傳熱過(guò)程。該過(guò)程實(shí)際上是將熱量傳至物料上，通過(guò)該過(guò)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(guò)程。與傳熱過(guò)程不同，傳至過(guò)程主要是將物料內(nèi)部液態(tài)水遷出來(lái)，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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(yǔ)

總而言之，對(duì)于真空干燥過(guò)程來(lái)說(shuō)，了解過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(kāi)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(guó)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(guò)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(guò)程技術(shù)的工程化研究[C]// 傳統(tǒng)醫(yī)藥國(guó)際科技大會(huì). 2009.

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