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簡述植物藥提取設(shè)備的現(xiàn)狀及發(fā)展
發(fā)布時(shí)間：2011-8-8
一、植物提取設(shè)備現(xiàn)狀
目前中藥提取的主流設(shè)備有浸漉罐、多功能提取罐、動(dòng)態(tài)提取罐和熱回流提取濃縮機(jī)組等幾種，設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作方法同油脂提取的單罐設(shè)備基本相同。近幾年來推出的超臨界流體提取、超聲波強(qiáng)化提取、微波提取等工藝設(shè)備還不夠成熟，設(shè)計(jì)思路上也沒有跳出單罐萃取的模式。這里我們作一簡單回顧：
1、浸漉罐
典型的浸漉萃取設(shè)備。溶劑從罐體上部加入，對(duì)罐內(nèi)的藥材進(jìn)行萃取后從底部排出。優(yōu)點(diǎn)是提取液含質(zhì)量好、雜質(zhì)少、提取得率高；設(shè)備簡單易于制造維護(hù)。缺點(diǎn)是萃取速度慢、溶劑用量大、生產(chǎn)效率低、能量消耗大，大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)需要大量的提取罐，占地多、投資高。
2、多功能提取罐
使用zui多的提取設(shè)備。用夾套蒸汽加熱浸沒在溶劑中的藥材，浸泡萃取。除了適合加溫萃取外，還可以利用密閉的冷凝系統(tǒng)回收藥材中的揮發(fā)油；采用二級(jí)或三級(jí)錯(cuò)流萃取工藝時(shí)能提高提取得率。缺點(diǎn)是罐體直徑過大時(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)需要大量的提取罐。
3、動(dòng)態(tài)提取罐（加攪拌強(qiáng)化萃取）
加有攪拌裝置的多功能提取罐。優(yōu)點(diǎn)是藥材粉可以在攪拌作用下懸浮于溶劑中，傳熱速度快，擴(kuò)散速度也快、所以萃取速度快、萃取率高。缺點(diǎn)是藥材要處理成細(xì)粉的功率消耗很大。渣滓與提取液分離需要通過離心機(jī)或板框過濾機(jī)，人力、動(dòng)力消耗更大。
4、索氏提取濃縮機(jī)組
根據(jù)索氏提取器原理將多功能提取罐和濃縮器組合在一起的一個(gè)機(jī)組。多功能提取罐放出的提取液過濾后進(jìn)入濃縮器，濃縮時(shí)蒸發(fā)出的溶劑經(jīng)冷凝后又回到多功能提取器，整個(gè)過程是一個(gè)微分的多級(jí)錯(cuò)流萃取，只要時(shí)間充分，可以達(dá)到很高的提取率，生產(chǎn)效率和提取率要優(yōu)于前面的設(shè)備。但多功能提取罐存在的問題它同樣不可避免。
5、其他提取工藝
超臨界提取、超聲波強(qiáng)化提取、微波提取是近幾年新開發(fā)的提取工藝。二氧化碳超臨界萃取的優(yōu)點(diǎn)是選擇性強(qiáng)、提取物純度高，適合于從固體物料中提取已知化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子量較小的親脂性物質(zhì)。缺點(diǎn)是操作壓力高、能量消耗大、設(shè)備放大時(shí)制造成本高。不適宜提取成分不明的混合物和在二氧化碳中溶解度較小的物質(zhì)。超聲波強(qiáng)化提取能利用超聲波振動(dòng)的能量強(qiáng)化擴(kuò)散過程，使溶劑容易浸入固體，固體溶質(zhì)容易從固體內(nèi)部擴(kuò)散到固液界面，從而加速了萃取過程。缺點(diǎn)是受超聲波功率限制，大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性不好，大功率超聲波的安全性也有待驗(yàn)證。微波提取利用微波對(duì)極性分子的作用加熱溶劑和藥材，使細(xì)胞壁破裂，達(dá)到加速萃取的目的。微波提取同樣受到微波發(fā)生功率的限制，在放大生產(chǎn)規(guī)模時(shí)存在一些工程問題。
以上工藝設(shè)備均為單罐、間歇提取設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)安排靈活，適合小批量多品種的植物提取，小規(guī)模生產(chǎn)時(shí)投資少等。缺點(diǎn)是總體效率低，生產(chǎn)成本高，大規(guī)模生產(chǎn)投資高等。一些新開發(fā)的提取工藝在放大時(shí)存在技術(shù)難題。
二、新型提取設(shè)備的開發(fā)
隨著中藥現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展，植物提取的品種和數(shù)量將大大增加，要求提取設(shè)備具備加工能力大、生產(chǎn)成本低、投資少，使用有機(jī)溶劑時(shí)安全程度高的特點(diǎn)，而現(xiàn)有的提取設(shè)備和工藝難以滿足以上要求，根據(jù)植物油連續(xù)浸出原理設(shè)計(jì)的中藥連續(xù)提取設(shè)備能滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)在技術(shù)和安全上的要求。
目前中藥提取的主流設(shè)備有浸漉罐、多功能提取罐、動(dòng)態(tài)提取罐和熱回流提取濃縮機(jī)組等幾種，設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作方法同油脂提取的單罐設(shè)備基本相同。近幾年來推出的超臨界流體提取、超聲波強(qiáng)化提取、微波提取等工藝設(shè)備還不夠成熟，設(shè)計(jì)思路上也沒有跳出單罐萃取的模式。這里我們作一簡單回顧：
1、浸漉罐
典型的浸漉萃取設(shè)備。溶劑從罐體上部加入，對(duì)罐內(nèi)的藥材進(jìn)行萃取后從底部排出。優(yōu)點(diǎn)是提取液含質(zhì)量好、雜質(zhì)少、提取得率高；設(shè)備簡單易于制造維護(hù)。缺點(diǎn)是萃取速度慢、溶劑用量大、生產(chǎn)效率低、能量消耗大，大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)需要大量的提取罐，占地多、投資高。
2、多功能提取罐
使用zui多的提取設(shè)備。用夾套蒸汽加熱浸沒在溶劑中的藥材，浸泡萃取。除了適合加溫萃取外，還可以利用密閉的冷凝系統(tǒng)回收藥材中的揮發(fā)油；采用二級(jí)或三級(jí)錯(cuò)流萃取工藝時(shí)能提高提取得率。缺點(diǎn)是罐體直徑過大時(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)需要大量的提取罐。
3、動(dòng)態(tài)提取罐（加攪拌強(qiáng)化萃取）
加有攪拌裝置的多功能提取罐。優(yōu)點(diǎn)是藥材粉可以在攪拌作用下懸浮于溶劑中，傳熱速度快，擴(kuò)散速度也快、所以萃取速度快、萃取率高。缺點(diǎn)是藥材要處理成細(xì)粉的功率消耗很大。渣滓與提取液分離需要通過離心機(jī)或板框過濾機(jī)，人力、動(dòng)力消耗更大。
4、索氏提取濃縮機(jī)組
根據(jù)索氏提取器原理將多功能提取罐和濃縮器組合在一起的一個(gè)機(jī)組。多功能提取罐放出的提取液過濾后進(jìn)入濃縮器，濃縮時(shí)蒸發(fā)出的溶劑經(jīng)冷凝后又回到多功能提取器，整個(gè)過程是一個(gè)微分的多級(jí)錯(cuò)流萃取，只要時(shí)間充分，可以達(dá)到很高的提取率，生產(chǎn)效率和提取率要優(yōu)于前面的設(shè)備。但多功能提取罐存在的問題它同樣不可避免。
5、其他提取工藝
超臨界提取、超聲波強(qiáng)化提取、微波提取是近幾年新開發(fā)的提取工藝。二氧化碳超臨界萃取的優(yōu)點(diǎn)是選擇性強(qiáng)、提取物純度高，適合于從固體物料中提取已知化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子量較小的親脂性物質(zhì)。缺點(diǎn)是操作壓力高、能量消耗大、設(shè)備放大時(shí)制造成本高。不適宜提取成分不明的混合物和在二氧化碳中溶解度較小的物質(zhì)。超聲波強(qiáng)化提取能利用超聲波振動(dòng)的能量強(qiáng)化擴(kuò)散過程，使溶劑容易浸入固體，固體溶質(zhì)容易從固體內(nèi)部擴(kuò)散到固液界面，從而加速了萃取過程。缺點(diǎn)是受超聲波功率限制，大規(guī)模生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性不好，大功率超聲波的安全性也有待驗(yàn)證。微波提取利用微波對(duì)極性分子的作用加熱溶劑和藥材，使細(xì)胞壁破裂，達(dá)到加速萃取的目的。微波提取同樣受到微波發(fā)生功率的限制，在放大生產(chǎn)規(guī)模時(shí)存在一些工程問題。
以上工藝設(shè)備均為單罐、間歇提取設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)安排靈活，適合小批量多品種的植物提取，小規(guī)模生產(chǎn)時(shí)投資少等。缺點(diǎn)是總體效率低，生產(chǎn)成本高，大規(guī)模生產(chǎn)投資高等。一些新開發(fā)的提取工藝在放大時(shí)存在技術(shù)難題。
二、新型提取設(shè)備的開發(fā)
隨著中藥現(xiàn)代化進(jìn)程的發(fā)展，植物提取的品種和數(shù)量將大大增加，要求提取設(shè)備具備加工能力大、生產(chǎn)成本低、投資少，使用有機(jī)溶劑時(shí)安全程度高的特點(diǎn)，而現(xiàn)有的提取設(shè)備和工藝難以滿足以上要求，根據(jù)植物油連續(xù)浸出原理設(shè)計(jì)的中藥連續(xù)提取設(shè)備能滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)在技術(shù)和安全上的要求。