中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件

中藥丸劑常溫干燥技術(shù)

的研究與應(yīng)用田曉亮(特聘教授博士)

（青島大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院)江永萍(高工)(天津中新藥業(yè)集團(tuán)達(dá)仁堂制藥廠)

中藥丸劑常溫干燥技術(shù)

的研究與應(yīng)用田曉亮(特1

1、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀“安全、高效、穩(wěn)定、可控”是現(xiàn)代中藥的基本要求現(xiàn)代中藥是以中醫(yī)理論為基礎(chǔ)，發(fā)揮中醫(yī)藥的優(yōu)勢和特色，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)的“安全、高效、穩(wěn)定、可控”的中藥，包括中藥材、中藥飲片和中成藥。干燥工藝必須保證使每一粒藥丸都實(shí)現(xiàn)均勻干燥，并滿足“安全、高效、穩(wěn)定、可控”的要求。

1、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀“安全、高效、穩(wěn)定、21、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀“繼承與發(fā)展”是必須解決好的問題現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)是在傳統(tǒng)中藥產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，發(fā)展成為具有較高技術(shù)含量、較強(qiáng)國際競爭能力，以產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)代中藥產(chǎn)品為特征的新興產(chǎn)業(yè)群體?，F(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)化，從本質(zhì)上講，也就是中藥生產(chǎn)的現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化。而要實(shí)現(xiàn)中藥生產(chǎn)的現(xiàn)代化，必須科學(xué)合理地繼承傳統(tǒng)的中藥生產(chǎn)工藝，同時還要使每道生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。1、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀“繼承與發(fā)展”是必須解決好的31、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀中藥丸劑干燥工藝的現(xiàn)狀人們開發(fā)了許多人工干燥設(shè)備，如現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的熱風(fēng)干燥箱、翻板式干燥機(jī)、網(wǎng)帶式干燥機(jī)、流化床干燥機(jī)及微波干燥機(jī)等，這些設(shè)備由于采用了人工氣流，提高了干燥溫度與氣流運(yùn)動速度，比自然涼干的方法較大幅度地提高了干燥速度，同時，也避免了自然涼干受氣候影響等問題。1、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀中藥丸劑干燥工藝的現(xiàn)狀4熱風(fēng)烘箱----干燥溫度60-120度熱風(fēng)烘箱----干燥溫度60-120度5熱風(fēng)烘箱----干燥溫度60-120度熱風(fēng)烘箱----干燥溫度60-120度6熱風(fēng)帶式干燥機(jī)----干燥溫度60-150度熱風(fēng)帶式干燥機(jī)----干燥溫度60-150度7帶式微波干燥機(jī)----干燥溫度高于100度帶式微波干燥機(jī)----干燥溫度高于100度8三層帶式干燥機(jī)---干燥溫度60-110度三層帶式干燥機(jī)---干燥溫度60-110度9螺旋振動干燥機(jī)---干燥溫度:60-200度螺旋振動干燥機(jī)---干燥溫度:60-200度101、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀必須引起高度重視的問題許多傳統(tǒng)中藥的配方是前人應(yīng)用自然涼干的藥材在反復(fù)實(shí)驗(yàn)、反復(fù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上獲得的，其各種藥材內(nèi)含有效成分的多少、各類藥材的相對比例大小都非常講究，現(xiàn)代干燥工藝生產(chǎn)的中藥材（丸）其有效成分及服用效果與應(yīng)用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的藥材（丸）相比，能保持不變嗎？要生產(chǎn)“安全、高效、穩(wěn)定、可控”的現(xiàn)代中藥，必須對這一問題有一明確的答案。1、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀必須引起高度重視的問題11下面通過對中藥材（丸）干燥特性的實(shí)驗(yàn)研究來分析這一問題。下面通過對中藥材（丸）干燥特性的實(shí)驗(yàn)研究來分析這一問122、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究中藥飲片的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有學(xué)者對27種中藥飲片采用熱風(fēng)干燥實(shí)驗(yàn)臺進(jìn)行了干燥特性實(shí)驗(yàn)，并用紫外分光法、高壓液相色譜法等方法對實(shí)驗(yàn)前后中藥飲片的指標(biāo)成分進(jìn)行了檢測。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：盡管部分藥材實(shí)驗(yàn)時所采用的溫度尚低于現(xiàn)行工廠干燥工藝允許的物料溫度，但其指標(biāo)成分已受到了很大的損失。2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究中藥飲片的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)13中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件14

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析薄荷、三棱采用70度熱風(fēng)干燥時，盡管其最高料溫只要68.5及67度，其指標(biāo)成分已完全損失，天花粉采用70度熱風(fēng)干燥時，其指標(biāo)成分已損失了2/3以上，莪術(shù)、白芍采用70度熱風(fēng)干燥時，其指標(biāo)成分已損失了60%以上，板藍(lán)根采用60度以下的變溫?zé)犸L(fēng)干燥時，其指標(biāo)成分已損失掉59.2%，大黃、防風(fēng)采用80度以下變溫?zé)犸L(fēng)干燥時，盡管最高料溫僅70.2度，其指標(biāo)成分已損失了40%以上。2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析152、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可見，干燥溫度的高低直接決定了中藥飲片的指標(biāo)成分在干燥過程中的損失程度，而指標(biāo)成分大幅度下降的中藥材(丸)是沒有藥用價值的。從表1可看出，現(xiàn)行工廠干燥工藝允許的物料溫度已大幅度超出了能保證中藥飲片指標(biāo)成分基本不變的溫度值，這顯然是不合理的。

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析162、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究中藥丸劑的部分實(shí)驗(yàn)

作者對中藥丸劑也進(jìn)行了多種工況的對流干燥實(shí)驗(yàn)研究，以六味地黃丸為例，對同一批藥丸分別在不同工況下進(jìn)行干燥，干燥后產(chǎn)品的主要指標(biāo)成分-熊果酸計含量有較大的不同。

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究中藥丸劑的部分實(shí)驗(yàn)172、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究“指標(biāo)成分”實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析采用40-45-50度的變溫工況在熱泵干燥箱干燥的產(chǎn)品的指標(biāo)成分-熊果酸計含量為0.18%；采用50-54度的變溫工況在熱泵干燥箱干燥的產(chǎn)品的指標(biāo)成分-熊果酸計含量為0.17%；采用50-65度的工況,在普通熱風(fēng)干燥箱中干燥的產(chǎn)品的指標(biāo)成分-熊果酸計含量為0.12%。

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究“指標(biāo)成分”實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析18

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究干燥工藝對中藥丸崩解度指標(biāo)的影響干燥工藝不僅影響藥品的有效成分，而且對中藥丸的服用特性-崩解度指標(biāo)也有很大的影響，作者對天津達(dá)仁堂制藥廠生產(chǎn)的清目地黃丸在幾種不同的工況下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)，同一批藥丸，在熱風(fēng)干燥箱中，在不同工況下干燥，崩解時間差異較大。2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究干燥工藝對中藥丸崩解度指標(biāo)的影響192、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析普通烘箱：50-60度烘干不同藥丸的崩解時間差異較大，分別為38分鐘、40分鐘、47分鐘、55分鐘；熱泵干燥箱：用50度恒溫工況下干燥的中藥丸，其崩解時間為27分鐘、28分鐘、27分鐘、30分鐘；熱泵干燥箱：在40-50度變溫工況下干燥的中藥丸，其崩解時間為20分鐘、22分鐘、24分鐘、28分鐘；熱泵干燥箱：在30-40度變溫工況下干燥的中藥丸，其崩解時間為15分鐘、18分鐘、21分鐘、24分鐘。2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析20

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究崩解實(shí)驗(yàn)的結(jié)論可以看出，在50-60度熱風(fēng)干燥箱中干燥中藥丸，其崩解時間較長，已接近允許的上限值，而且不同藥丸的崩解時間差異很大，說明不同位置的干燥工況差異較大。采用熱泵干燥機(jī)，其崩解時間隨著干燥溫度的降低而大幅度縮短，而且均勻性很好。

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究崩解實(shí)驗(yàn)的結(jié)論21

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究綜上所述，現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)離不開現(xiàn)代化的干燥設(shè)備，但由于中藥產(chǎn)品的特殊性，要求人們在選用現(xiàn)代干燥設(shè)備時，必須對所生產(chǎn)的產(chǎn)品的干燥特性進(jìn)行系統(tǒng)的研究，掌握干燥過程中的溫度、濕度、壓力及氣流速度對中藥材干燥特性的影響規(guī)律，對采用現(xiàn)代干燥設(shè)備與采用傳統(tǒng)的自然涼干（或低溫干燥）所獲得的中藥材（丸）產(chǎn)品的有效成分進(jìn)行比較分析，在保證中藥材（丸）有效成分基本不損失的前提下，選擇先進(jìn)的干燥設(shè)備。

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究綜上所述，現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)離222、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究最佳干燥溫度范圍----常溫干燥

溫度越低，干燥過程中指標(biāo)成分的損失越小，產(chǎn)品的崩解時間越短，服用效果越好；但一般來說，其干燥時間越長，干燥能耗也越大。一般在溫度低于50攝氏度的條件下進(jìn)行干燥時，中藥材（丸）的成分損失較小，而崩解時間也較短；我們稱之為常溫干燥過程---因?yàn)橥ǔＴ谌照障伦匀桓稍镆矔_(dá)到該溫度。低于50攝氏度進(jìn)行的常溫干燥過程為中藥材（丸）的最佳干燥過程。2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究最佳干燥溫度范圍----常溫干燥23采用常溫對流干燥方式，如何獲得最快的干燥速率，同時還最節(jié)約能源呢？可以從兩個方面去努力：

合理的氣流組織

高效節(jié)能的動力源采用常溫對流干燥方式，如何獲得最快的干燥速率，同243、合理的氣流組織與高效節(jié)能的動力源氣流組織非常重要目前，中藥材（丸）干燥主要采用的是熱風(fēng)對流干燥，而熱風(fēng)對流干燥中，氣流的組織直接影響干燥速度及產(chǎn)品干燥的均勻性，而干燥速度決定了干燥周期及干燥過程的能耗大小，所以，現(xiàn)代中藥的對流干燥設(shè)備必須有合理的氣流組織。3、合理的氣流組織與高效節(jié)能的動力源氣流組織非常重要253.1、合理的氣流組織氣流組織的含義干燥室內(nèi)的氣流組織包括氣流與物料的接觸形式、氣流在干燥室內(nèi)的流動分布、氣流的循環(huán)使用、排氣的比例與位置及控制方式、新風(fēng)的比例與處理等等。3.1、合理的氣流組織氣流組織的含義263.1、合理的氣流組織優(yōu)化的氣流組織優(yōu)化的氣流組織必須根據(jù)物料的干燥特性確定氣流與物料的最佳接觸方式，保證使所有物料均勻加熱，并能將干燥過程中產(chǎn)生的濕氣及時帶走；同時，優(yōu)化的氣流組織必須使進(jìn)入干燥室的氣流能量盡可能多地應(yīng)用，為此，必須確定最佳的流量和流速，確定最佳的排氣與循環(huán)比例。3.1、合理的氣流組織優(yōu)化的氣流組織27

3.2、高效節(jié)能的動力源干燥過程能耗巨大

干燥過程由于存在液態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)樗羝南嘧儸F(xiàn)象，需要消耗大量的能量，同時，干燥過程中還存在大量非相變能耗的額外能量，如物料升溫過程中的顯熱部分、排氣所帶走的能量、為使空氣循環(huán)使用，對吸濕后空氣進(jìn)行除濕處理所消耗的能量等等，若氣流組織不合理或除濕、加熱用的動力源選擇不合理，額外的能耗往往比相變過程的能耗要大得多。對特殊難干物料，若設(shè)計不合理，其額外能耗可能是單純水分相變能耗的幾倍，甚至是幾拾倍。

3.2、高效節(jié)能的動力源干燥過程能耗巨大28

3.2、高效節(jié)能的動力源干燥工藝往往是能耗大戶人工干燥大幅度加快了物料的干燥速度，縮短了干燥周期，但干燥過程卻消耗了大量的能量。對許多生產(chǎn)廠家來說，干燥工藝往往是能耗大戶。因此，在達(dá)到干燥工藝要求的前提下如何節(jié)約能源是對現(xiàn)代中藥干燥設(shè)備的基本要求。

3.2、高效節(jié)能的動力源干燥工藝往往是能耗大戶293.2、高效節(jié)能的動力源動力源系統(tǒng)的任務(wù)

在熱風(fēng)干燥過程中，空氣作為載熱體供給物料所有的熱量，同時，還作為載濕體，將物料排出的濕氣及時帶走。為節(jié)約能源，同時也為了減少對環(huán)境的熱污染和濕污染，空氣常常循環(huán)使用，即必須對空氣進(jìn)行除濕和加熱處理。3.2、高效節(jié)能的動力源動力源系統(tǒng)的任務(wù)303.2、高效節(jié)能的動力源熱泵動力源最為高效

熱風(fēng)干燥設(shè)備動力源系統(tǒng)的主要任務(wù)就是對循環(huán)空氣進(jìn)行除濕和加熱，而高效節(jié)能的動力源應(yīng)將除濕與加熱有機(jī)結(jié)合起來。作者認(rèn)為，將熱泵機(jī)組應(yīng)用于干燥工藝，利用熱泵的蒸發(fā)器對循環(huán)空氣冷卻去濕，再利用熱泵的冷凝器對空氣適度加熱，是現(xiàn)代熱風(fēng)干燥技術(shù)中最為節(jié)能、高效的動力源系統(tǒng)。每消耗1kW的電能，可得到5-8kW的冷量，用于除濕，同時，還可得到6-9kW的熱量，用于對除濕后空氣的加熱。3.2、高效節(jié)能的動力源熱泵動力源最為高效313.3、TSW系列中藥丸干燥機(jī)該干燥機(jī)應(yīng)用熱泵動力源，并實(shí)現(xiàn)了最佳的氣流組織，是采用空氣對流方式實(shí)現(xiàn)常溫干燥的最佳干燥設(shè)備。3.3、TSW系列中藥丸干燥機(jī)32中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件333.3、TXL系列軟膠丸定型機(jī)、干燥機(jī)軟膠丸是中藥的一種較新的劑型，由于藥性以液體形式釋放，具有許多優(yōu)勢，近幾年發(fā)展較快。軟膠丸由于有明膠外殼，必須常溫定型和干燥，且溫度一般不得高于35攝氏度，故應(yīng)用熱泵作動力源，最為合理。3.3、TXL系列軟膠丸定型機(jī)、干燥機(jī)軟膠丸是中藥的34中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件35中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件36新的出路除采用常溫對流干燥方式外，還有無其它更節(jié)能、更快速的常溫干燥方式？我們發(fā)明了專利產(chǎn)品：TSZK系列真空干燥機(jī)新的出路除采用常溫對流干燥方式外，還有無其它更節(jié)能、更快速的374、新型高效中藥丸真空干燥裝置中藥丸干燥過程的三個關(guān)鍵問題干燥不均勻、質(zhì)量不穩(wěn)定問題；溫度較高、干燥周期長問題；耗能大的問題4、新型高效中藥丸真空干燥裝置中藥丸干燥過程的三個關(guān)鍵問題384、新型高效中藥丸真空干燥裝置如何解決干燥不均勻、質(zhì)量不穩(wěn)定問題？讓所有物料的不同表面都均勻接受熱量，且能均勻地將表面脫出的水分放出去。首先必須讓物料均勻翻轉(zhuǎn)，其次還需使物料處于均勻的受熱狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)圓桶便實(shí)現(xiàn)了均勻翻轉(zhuǎn)，輻射加熱板實(shí)現(xiàn)了均勻加熱。4、新型高效中藥丸真空干燥裝置如何解決干燥不均勻、質(zhì)量不穩(wěn)定394、新型高效中藥丸真空干燥裝置如何解決溫度較高、干燥周期長的問題？

必須找一種低溫狀態(tài)下，物料中的水分便能快速發(fā)生相變---從物料中脫出的方法，唯一的方法是在一定的真空狀態(tài)下進(jìn)行干燥。4、新型高效中藥丸真空干燥裝置如何解決溫度較高、干燥周期長的404、新型高效中藥丸真空干燥裝置干飽和水蒸汽的溫度與壓力的對應(yīng)關(guān)系0攝氏度----611Pa；10攝氏度----1228Pa；20攝氏度----2338Pa；30攝氏度----4225Pa；40攝氏度----7381Pa；50攝氏度----12345Pa；60攝氏度----19933Pa；70攝氏度----31180Pa；80攝氏度----47380Pa；90攝氏度----70120Pa；

100攝氏度----101325Pa；110攝氏度----143240Pa；4、新型高效中藥丸真空干燥裝置干飽和水蒸汽的溫度與壓力的對應(yīng)414、新型高效中藥丸真空干燥裝置如何解決耗能大的問題？遠(yuǎn)紅外輻射加熱實(shí)現(xiàn)了高效加熱問題；真空狀態(tài)下進(jìn)行干燥解決了快速相變--脫水問題；兩者結(jié)合解決了干燥過程耗能大的問題。4、新型高效中藥丸真空干燥裝置如何解決耗能大的問題？424、新型高效中藥丸真空干燥裝置解決方案采用旋轉(zhuǎn)圓筒作為干燥室放置被干燥的中藥丸；中藥丸在旋轉(zhuǎn)圓筒內(nèi)隨圓筒的轉(zhuǎn)動而實(shí)現(xiàn)均勻翻轉(zhuǎn)；------均勻性與穩(wěn)定性問題旋轉(zhuǎn)圓筒內(nèi)裝有真空抽氣口，應(yīng)用真空技術(shù)，降低中藥丸內(nèi)水分的相變壓力，實(shí)現(xiàn)了低溫快速干燥；------低溫快速干燥問題在旋轉(zhuǎn)圓筒內(nèi)裝有高效的遠(yuǎn)紅外能量輻射裝置，將熱量快速、均勻低傳遞給被干燥的中藥丸。------高效節(jié)能問題

4、新型高效中藥丸真空干燥裝置解決方案43中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件44中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件454、新型高效中藥丸干燥裝置

應(yīng)用結(jié)果在天津中新藥業(yè)集團(tuán)達(dá)仁堂制藥廠的實(shí)際應(yīng)用表明，該新型干燥技術(shù)實(shí)現(xiàn)了常溫干燥，大幅度縮短了干燥周期，降低了干燥能耗，同時，還實(shí)現(xiàn)了均勻干燥，并進(jìn)一步改善了崩解度指標(biāo)，極大地提高了生產(chǎn)效率。4、新型高效中藥丸干燥裝置應(yīng)用結(jié)果464、新型高效中藥丸干燥裝置具體應(yīng)用結(jié)果分析實(shí)現(xiàn)了常溫干燥(30-50度)；大幅度縮短了干燥周期(較難干物料在定型結(jié)束后,采用常溫?zé)犸L(fēng)干燥時，還需40-50小時,而該設(shè)備僅需2-4小時)；降低了干燥能耗(總能耗為原工藝能耗的1/5-1/4)；均勻性、穩(wěn)定性大幅度提高；進(jìn)一步改善了崩解度指標(biāo)；極大地提高了生產(chǎn)效率（總生產(chǎn)周期縮短為原來的1/2-1/3）。4、新型高效中藥丸干燥裝置具體應(yīng)用結(jié)果分析47

目前，中藥產(chǎn)業(yè)遇到了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和嚴(yán)峻的世界范圍內(nèi)的挑戰(zhàn)，現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)化已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性發(fā)展計劃。要實(shí)現(xiàn)中藥生產(chǎn)的現(xiàn)代化，必須科學(xué)合理地繼承傳統(tǒng)的中藥生產(chǎn)工藝，同時還要使每道生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。干燥工藝的現(xiàn)代化必須保證中藥材的有效成分不受損失，同時還要高效節(jié)能。這樣，才能使我們的中藥產(chǎn)品走向國際市場，具有國際競爭力。

5、結(jié)論

目前，中藥產(chǎn)業(yè)遇到了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和嚴(yán)峻的世界范48

5、結(jié)論目前，我國中藥生產(chǎn)廠家的干燥工藝普遍存在干燥過程溫度偏高、有效成分損失嚴(yán)重的現(xiàn)象，同時，還存在干燥工藝流程設(shè)計不合理，能量損失很大的現(xiàn)象。為徹底解決這些問題，必須對中藥產(chǎn)品的干燥特性進(jìn)行系統(tǒng)的研究，確定最佳的干燥工藝參數(shù)。在設(shè)計現(xiàn)代干燥設(shè)備時，必須優(yōu)化氣流組織，選擇高效節(jié)能的動力源系統(tǒng)。5、結(jié)論目前，我國中藥生產(chǎn)廠家的干燥工藝普遍存在干495、結(jié)論熱泵動力源是常溫對流干燥的最佳動力源系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)圓筒-遠(yuǎn)紅外輻射-真空復(fù)合干燥是中藥丸的最佳干燥技術(shù)。5、結(jié)論50中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件51中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件52中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件53致謝衷心感謝天津中新藥業(yè)達(dá)仁堂制藥廠的各部門領(lǐng)導(dǎo)及全體員工！非常感謝在坐的諸位領(lǐng)導(dǎo)、專家！歡迎諸位多提寶貴意見！衷心期望我們合作起來，共同為我國中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化作出更大的貢獻(xiàn)！致謝54

田曉亮博士

聯(lián)系方式青島市寧夏路308號青島大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院電話機(jī)曉亮博士聯(lián)系方式青島市寧夏路308號55

中藥丸劑常溫干燥技術(shù)

的研究與應(yīng)用田曉亮(特聘教授博士)

（青島大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院)江永萍(高工)(天津中新藥業(yè)集團(tuán)達(dá)仁堂制藥廠)

中藥丸劑常溫干燥技術(shù)

的研究與應(yīng)用田曉亮(特56

1、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀“安全、高效、穩(wěn)定、可控”是現(xiàn)代中藥的基本要求現(xiàn)代中藥是以中醫(yī)理論為基礎(chǔ)，發(fā)揮中醫(yī)藥的優(yōu)勢和特色，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)的“安全、高效、穩(wěn)定、可控”的中藥，包括中藥材、中藥飲片和中成藥。干燥工藝必須保證使每一粒藥丸都實(shí)現(xiàn)均勻干燥，并滿足“安全、高效、穩(wěn)定、可控”的要求。

1、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀“安全、高效、穩(wěn)定、571、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀“繼承與發(fā)展”是必須解決好的問題現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)是在傳統(tǒng)中藥產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，發(fā)展成為具有較高技術(shù)含量、較強(qiáng)國際競爭能力，以產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)代中藥產(chǎn)品為特征的新興產(chǎn)業(yè)群體?，F(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)化，從本質(zhì)上講，也就是中藥生產(chǎn)的現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化。而要實(shí)現(xiàn)中藥生產(chǎn)的現(xiàn)代化，必須科學(xué)合理地繼承傳統(tǒng)的中藥生產(chǎn)工藝，同時還要使每道生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。1、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀“繼承與發(fā)展”是必須解決好的581、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀中藥丸劑干燥工藝的現(xiàn)狀人們開發(fā)了許多人工干燥設(shè)備，如現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的熱風(fēng)干燥箱、翻板式干燥機(jī)、網(wǎng)帶式干燥機(jī)、流化床干燥機(jī)及微波干燥機(jī)等，這些設(shè)備由于采用了人工氣流，提高了干燥溫度與氣流運(yùn)動速度，比自然涼干的方法較大幅度地提高了干燥速度，同時，也避免了自然涼干受氣候影響等問題。1、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀中藥丸劑干燥工藝的現(xiàn)狀59熱風(fēng)烘箱----干燥溫度60-120度熱風(fēng)烘箱----干燥溫度60-120度60熱風(fēng)烘箱----干燥溫度60-120度熱風(fēng)烘箱----干燥溫度60-120度61熱風(fēng)帶式干燥機(jī)----干燥溫度60-150度熱風(fēng)帶式干燥機(jī)----干燥溫度60-150度62帶式微波干燥機(jī)----干燥溫度高于100度帶式微波干燥機(jī)----干燥溫度高于100度63三層帶式干燥機(jī)---干燥溫度60-110度三層帶式干燥機(jī)---干燥溫度60-110度64螺旋振動干燥機(jī)---干燥溫度:60-200度螺旋振動干燥機(jī)---干燥溫度:60-200度651、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀必須引起高度重視的問題許多傳統(tǒng)中藥的配方是前人應(yīng)用自然涼干的藥材在反復(fù)實(shí)驗(yàn)、反復(fù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上獲得的，其各種藥材內(nèi)含有效成分的多少、各類藥材的相對比例大小都非常講究，現(xiàn)代干燥工藝生產(chǎn)的中藥材（丸）其有效成分及服用效果與應(yīng)用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的藥材（丸）相比，能保持不變嗎？要生產(chǎn)“安全、高效、穩(wěn)定、可控”的現(xiàn)代中藥，必須對這一問題有一明確的答案。1、中藥丸劑干燥工藝的要求與現(xiàn)狀必須引起高度重視的問題66下面通過對中藥材（丸）干燥特性的實(shí)驗(yàn)研究來分析這一問題。下面通過對中藥材（丸）干燥特性的實(shí)驗(yàn)研究來分析這一問672、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究中藥飲片的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有學(xué)者對27種中藥飲片采用熱風(fēng)干燥實(shí)驗(yàn)臺進(jìn)行了干燥特性實(shí)驗(yàn)，并用紫外分光法、高壓液相色譜法等方法對實(shí)驗(yàn)前后中藥飲片的指標(biāo)成分進(jìn)行了檢測。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：盡管部分藥材實(shí)驗(yàn)時所采用的溫度尚低于現(xiàn)行工廠干燥工藝允許的物料溫度，但其指標(biāo)成分已受到了很大的損失。2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究中藥飲片的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)68中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件69

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析薄荷、三棱采用70度熱風(fēng)干燥時，盡管其最高料溫只要68.5及67度，其指標(biāo)成分已完全損失，天花粉采用70度熱風(fēng)干燥時，其指標(biāo)成分已損失了2/3以上，莪術(shù)、白芍采用70度熱風(fēng)干燥時，其指標(biāo)成分已損失了60%以上，板藍(lán)根采用60度以下的變溫?zé)犸L(fēng)干燥時，其指標(biāo)成分已損失掉59.2%，大黃、防風(fēng)采用80度以下變溫?zé)犸L(fēng)干燥時，盡管最高料溫僅70.2度，其指標(biāo)成分已損失了40%以上。2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析702、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可見，干燥溫度的高低直接決定了中藥飲片的指標(biāo)成分在干燥過程中的損失程度，而指標(biāo)成分大幅度下降的中藥材(丸)是沒有藥用價值的。從表1可看出，現(xiàn)行工廠干燥工藝允許的物料溫度已大幅度超出了能保證中藥飲片指標(biāo)成分基本不變的溫度值，這顯然是不合理的。

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析712、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究中藥丸劑的部分實(shí)驗(yàn)

作者對中藥丸劑也進(jìn)行了多種工況的對流干燥實(shí)驗(yàn)研究，以六味地黃丸為例，對同一批藥丸分別在不同工況下進(jìn)行干燥，干燥后產(chǎn)品的主要指標(biāo)成分-熊果酸計含量有較大的不同。

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究中藥丸劑的部分實(shí)驗(yàn)722、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究“指標(biāo)成分”實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析采用40-45-50度的變溫工況在熱泵干燥箱干燥的產(chǎn)品的指標(biāo)成分-熊果酸計含量為0.18%；采用50-54度的變溫工況在熱泵干燥箱干燥的產(chǎn)品的指標(biāo)成分-熊果酸計含量為0.17%；采用50-65度的工況,在普通熱風(fēng)干燥箱中干燥的產(chǎn)品的指標(biāo)成分-熊果酸計含量為0.12%。

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究“指標(biāo)成分”實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析73

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究干燥工藝對中藥丸崩解度指標(biāo)的影響干燥工藝不僅影響藥品的有效成分，而且對中藥丸的服用特性-崩解度指標(biāo)也有很大的影響，作者對天津達(dá)仁堂制藥廠生產(chǎn)的清目地黃丸在幾種不同的工況下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)，同一批藥丸，在熱風(fēng)干燥箱中，在不同工況下干燥，崩解時間差異較大。2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究干燥工藝對中藥丸崩解度指標(biāo)的影響742、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析普通烘箱：50-60度烘干不同藥丸的崩解時間差異較大，分別為38分鐘、40分鐘、47分鐘、55分鐘；熱泵干燥箱：用50度恒溫工況下干燥的中藥丸，其崩解時間為27分鐘、28分鐘、27分鐘、30分鐘；熱泵干燥箱：在40-50度變溫工況下干燥的中藥丸，其崩解時間為20分鐘、22分鐘、24分鐘、28分鐘；熱泵干燥箱：在30-40度變溫工況下干燥的中藥丸，其崩解時間為15分鐘、18分鐘、21分鐘、24分鐘。2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析75

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究崩解實(shí)驗(yàn)的結(jié)論可以看出，在50-60度熱風(fēng)干燥箱中干燥中藥丸，其崩解時間較長，已接近允許的上限值，而且不同藥丸的崩解時間差異很大，說明不同位置的干燥工況差異較大。采用熱泵干燥機(jī)，其崩解時間隨著干燥溫度的降低而大幅度縮短，而且均勻性很好。

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究崩解實(shí)驗(yàn)的結(jié)論76

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究綜上所述，現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)離不開現(xiàn)代化的干燥設(shè)備，但由于中藥產(chǎn)品的特殊性，要求人們在選用現(xiàn)代干燥設(shè)備時，必須對所生產(chǎn)的產(chǎn)品的干燥特性進(jìn)行系統(tǒng)的研究，掌握干燥過程中的溫度、濕度、壓力及氣流速度對中藥材干燥特性的影響規(guī)律，對采用現(xiàn)代干燥設(shè)備與采用傳統(tǒng)的自然涼干（或低溫干燥）所獲得的中藥材（丸）產(chǎn)品的有效成分進(jìn)行比較分析，在保證中藥材（丸）有效成分基本不損失的前提下，選擇先進(jìn)的干燥設(shè)備。

2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究綜上所述，現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)離772、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究最佳干燥溫度范圍----常溫干燥

溫度越低，干燥過程中指標(biāo)成分的損失越小，產(chǎn)品的崩解時間越短，服用效果越好；但一般來說，其干燥時間越長，干燥能耗也越大。一般在溫度低于50攝氏度的條件下進(jìn)行干燥時，中藥材（丸）的成分損失較小，而崩解時間也較短；我們稱之為常溫干燥過程---因?yàn)橥ǔＴ谌照障伦匀桓稍镆矔_(dá)到該溫度。低于50攝氏度進(jìn)行的常溫干燥過程為中藥材（丸）的最佳干燥過程。2、中藥干燥特性的系統(tǒng)研究最佳干燥溫度范圍----常溫干燥78采用常溫對流干燥方式，如何獲得最快的干燥速率，同時還最節(jié)約能源呢？可以從兩個方面去努力：

合理的氣流組織

高效節(jié)能的動力源采用常溫對流干燥方式，如何獲得最快的干燥速率，同793、合理的氣流組織與高效節(jié)能的動力源氣流組織非常重要目前，中藥材（丸）干燥主要采用的是熱風(fēng)對流干燥，而熱風(fēng)對流干燥中，氣流的組織直接影響干燥速度及產(chǎn)品干燥的均勻性，而干燥速度決定了干燥周期及干燥過程的能耗大小，所以，現(xiàn)代中藥的對流干燥設(shè)備必須有合理的氣流組織。3、合理的氣流組織與高效節(jié)能的動力源氣流組織非常重要803.1、合理的氣流組織氣流組織的含義干燥室內(nèi)的氣流組織包括氣流與物料的接觸形式、氣流在干燥室內(nèi)的流動分布、氣流的循環(huán)使用、排氣的比例與位置及控制方式、新風(fēng)的比例與處理等等。3.1、合理的氣流組織氣流組織的含義813.1、合理的氣流組織優(yōu)化的氣流組織優(yōu)化的氣流組織必須根據(jù)物料的干燥特性確定氣流與物料的最佳接觸方式，保證使所有物料均勻加熱，并能將干燥過程中產(chǎn)生的濕氣及時帶走；同時，優(yōu)化的氣流組織必須使進(jìn)入干燥室的氣流能量盡可能多地應(yīng)用，為此，必須確定最佳的流量和流速，確定最佳的排氣與循環(huán)比例。3.1、合理的氣流組織優(yōu)化的氣流組織82

3.2、高效節(jié)能的動力源干燥過程能耗巨大

干燥過程由于存在液態(tài)水轉(zhuǎn)變?yōu)樗羝南嘧儸F(xiàn)象，需要消耗大量的能量，同時，干燥過程中還存在大量非相變能耗的額外能量，如物料升溫過程中的顯熱部分、排氣所帶走的能量、為使空氣循環(huán)使用，對吸濕后空氣進(jìn)行除濕處理所消耗的能量等等，若氣流組織不合理或除濕、加熱用的動力源選擇不合理，額外的能耗往往比相變過程的能耗要大得多。對特殊難干物料，若設(shè)計不合理，其額外能耗可能是單純水分相變能耗的幾倍，甚至是幾拾倍。

3.2、高效節(jié)能的動力源干燥過程能耗巨大83

3.2、高效節(jié)能的動力源干燥工藝往往是能耗大戶人工干燥大幅度加快了物料的干燥速度，縮短了干燥周期，但干燥過程卻消耗了大量的能量。對許多生產(chǎn)廠家來說，干燥工藝往往是能耗大戶。因此，在達(dá)到干燥工藝要求的前提下如何節(jié)約能源是對現(xiàn)代中藥干燥設(shè)備的基本要求。

3.2、高效節(jié)能的動力源干燥工藝往往是能耗大戶843.2、高效節(jié)能的動力源動力源系統(tǒng)的任務(wù)

在熱風(fēng)干燥過程中，空氣作為載熱體供給物料所有的熱量，同時，還作為載濕體，將物料排出的濕氣及時帶走。為節(jié)約能源，同時也為了減少對環(huán)境的熱污染和濕污染，空氣常常循環(huán)使用，即必須對空氣進(jìn)行除濕和加熱處理。3.2、高效節(jié)能的動力源動力源系統(tǒng)的任務(wù)853.2、高效節(jié)能的動力源熱泵動力源最為高效

熱風(fēng)干燥設(shè)備動力源系統(tǒng)的主要任務(wù)就是對循環(huán)空氣進(jìn)行除濕和加熱，而高效節(jié)能的動力源應(yīng)將除濕與加熱有機(jī)結(jié)合起來。作者認(rèn)為，將熱泵機(jī)組應(yīng)用于干燥工藝，利用熱泵的蒸發(fā)器對循環(huán)空氣冷卻去濕，再利用熱泵的冷凝器對空氣適度加熱，是現(xiàn)代熱風(fēng)干燥技術(shù)中最為節(jié)能、高效的動力源系統(tǒng)。每消耗1kW的電能，可得到5-8kW的冷量，用于除濕，同時，還可得到6-9kW的熱量，用于對除濕后空氣的加熱。3.2、高效節(jié)能的動力源熱泵動力源最為高效863.3、TSW系列中藥丸干燥機(jī)該干燥機(jī)應(yīng)用熱泵動力源，并實(shí)現(xiàn)了最佳的氣流組織，是采用空氣對流方式實(shí)現(xiàn)常溫干燥的最佳干燥設(shè)備。3.3、TSW系列中藥丸干燥機(jī)87中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件883.3、TXL系列軟膠丸定型機(jī)、干燥機(jī)軟膠丸是中藥的一種較新的劑型，由于藥性以液體形式釋放，具有許多優(yōu)勢，近幾年發(fā)展較快。軟膠丸由于有明膠外殼，必須常溫定型和干燥，且溫度一般不得高于35攝氏度，故應(yīng)用熱泵作動力源，最為合理。3.3、TXL系列軟膠丸定型機(jī)、干燥機(jī)軟膠丸是中藥的89中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件90中藥丸劑常溫干燥技術(shù)的研究與應(yīng)用課件91新的出路除采用常溫對流干燥方式外，還有無其它更節(jié)能、更快速的常溫干燥方式？我們發(fā)明了專利產(chǎn)品：TSZK系列真空干燥機(jī)新的出路除采用常溫對流干燥方式外，還有無其它更節(jié)能、更快速的924、新型高效中藥丸真空干燥裝置中藥丸干燥過程的三個關(guān)鍵問題干燥不均勻、質(zhì)量不穩(wěn)定問題；溫度較高、干燥周期長問題；耗能大的問題4、新型高效中藥丸真空干燥裝置中藥丸干燥過程的三個關(guān)鍵問題934、新型高效中藥丸真空干燥裝置如何解決干燥不均勻、質(zhì)量不穩(wěn)定問題？讓所有物料的不同表面都均勻接受熱量，且能均勻地將表面脫出的水分放出去。首先必須讓物料均勻翻轉(zhuǎn)，其次還需使物料處于均勻的受熱狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)圓桶便實(shí)現(xiàn)了均勻翻轉(zhuǎn)，輻射加熱板實(shí)現(xiàn)了均勻加熱。4、新型高效中藥丸真空干燥裝置如何解決干燥不均勻、質(zhì)量不穩(wěn)定944、新型高效中藥丸真空干燥裝置如何解決溫度較高、干燥周期長的問題？

必須找一種低溫狀態(tài)下，物料中的水分便能快速發(fā)生相變---從物料中脫出的方法，唯一的方法是在一定的真空狀態(tài)下進(jìn)行干燥。4、新型高效中藥丸真空干燥裝置如何解決溫度較高、干燥周期長的954、新型高效中藥丸真空干燥裝置干飽和水蒸汽的溫度與壓力的對應(yīng)關(guān)系0攝氏度----611Pa；10攝氏度----1228Pa；20攝氏度----2338Pa；30攝氏度----4225Pa；40攝氏度----7381Pa；50攝氏度----12345Pa；60攝氏度----19933Pa；70攝氏度----31180Pa；80攝氏度----47380Pa；90攝氏度----70120Pa；

100攝氏度----101325Pa；110攝氏度----143240Pa；4、新型高效中藥丸真空干燥裝置干飽和水蒸汽的溫度與壓力的對應(yīng)964、新型高效中藥丸真空干燥裝置如何解決耗能大的問題？遠(yuǎn)紅外輻射加熱實(shí)現(xiàn)了高