一種中藥材的加工方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于中藥加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中藥材的加工方法和加工設(shè)備及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]中藥是中華民族的寶貴財富，其具有悠久的歷史，在治療疾病中發(fā)揮了獨特的作用。隨著科技創(chuàng)新，利用現(xiàn)代高新科技研宄開發(fā)中藥，使其能更好的走向世界，越來越倍受關(guān)注。其中，中藥材有效成分的提取-分離-化學(xué)結(jié)構(gòu)確征是必不可少的技術(shù)手段。
[0003]傳統(tǒng)的中藥材有效成分的提取方法有煎煮法、回流法、浸漬法、滲漉法等，但其普遍具有大量使用有機溶劑，處理時間長，操作步驟多等缺點。中藥飲片有著悠久的歷史，但飲片加工大多還禁固在遵古炮灸的范圍內(nèi)。中藥飲片往往是用傳統(tǒng)的煎煮方法，目前雖進行中藥制劑改良，但只是提取中藥所含的小部分成分，占總成分的10%至30%，藥效大受影響。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了一些以現(xiàn)代先進的儀器為基礎(chǔ)或新發(fā)展出來的提取方法。主要有超臨界流體萃取技術(shù)、超聲提取技術(shù)、微波提取技術(shù)、酶法、超高壓提取技術(shù)、升華法、旋流提取法、加壓逆流法等。
[0004]超高壓技術(shù)是指利用超高壓(10-1OOOMPa)作用于待處理原料使之發(fā)生一系列改變的過程。是純物理的加工過程，超高壓加工以其“滅菌”、“保鮮”、“節(jié)能”、“環(huán)?！钡葍?yōu)點，得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。食品超高壓處理能夠殺滅微生物、鈍化酶的活性，延長食品的保鮮期限且能有效保持食品原有風(fēng)味、色澤等感官性質(zhì)。超高壓提取技術(shù)將生物材料(包括食品，下同)放入柔軟的塑料袋中密封后將其置于密閉的超高壓容器內(nèi)，然后通過液體介質(zhì)施加10-1OOOMPa的壓力，改變生物材料的分子結(jié)構(gòu)，達到微生物滅活、蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、細(xì)胞破碎、催化反應(yīng)加速提取、誘變育種或生物材料的無損保藏等目的，稱為超高壓生物處理技術(shù)。在中藥提取中，它主要用于藥劑的冷滅菌、中藥提取時的細(xì)胞破碎、孢子和花粉破壁、中藥有效成分的浸提等。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，超高壓技術(shù)也顯示出了其在食品加工中的重要地位，屬于完全非加熱滅菌技術(shù)，最大程度地減少了食品中的營養(yǎng)成分和生物組織結(jié)構(gòu)受到的影響。有效地保持了食品原有的色、香、味和營養(yǎng)成分，減少了化學(xué)添加劑的使用，延長了食品保質(zhì)期，最大限度地保證了食品的質(zhì)量，提高了食品安全性。
[0005]與傳統(tǒng)方法相比較，超過高壓提取技術(shù)具有以下優(yōu)勢:①可以使用多種溶劑，包括水、不同濃度的醇和其它有機溶劑，可以從不同的中藥材中提取不同性質(zhì)(如生物堿、黃酮、皂甙、多糖、揮發(fā)油)的有效成分。②提取的有效成分的生物學(xué)活性和藥理作用優(yōu)于其它提取方法，特別是優(yōu)于傳統(tǒng)的蒸煮和回流提取方法。③提取率(收率)最高。④提取液中雜質(zhì)含量較低，分離純化非常簡單。⑤超高壓提取的時間短，大大縮短了生產(chǎn)周期。⑥得率和純度的提高、工藝簡化、節(jié)約溶劑、降低能耗和縮短加工周期，大大降低了成本。采用超高壓技術(shù)處理能夠滅菌保鮮、低溫熟化、提高有效成分溶出等效果。因此，其有望成為中藥提取行業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)，有著廣闊市場和發(fā)展前景。
[0006]目前超高壓滅菌技術(shù)尚不完善，在室溫下高壓很難殺死耐熱性芽孢菌，但加熱和加壓并用有可能殺死這些菌。此外，超高壓加工食品的酶促變質(zhì)一直是一個亟待解決的關(guān)鍵問題。研宄發(fā)現(xiàn)，超高壓雖然有鈍化酶的作用，但效果不如熱加工法，有時采用很高的壓力也不能使一些耐壓酶(如過氧化酶、多酚氧化酶等)完全失活，從而導(dǎo)致加工食品在貯藏過程中產(chǎn)生酶促變質(zhì)較低壓力下，有時還會出現(xiàn)酶活性上升的現(xiàn)象，使食品變質(zhì)更快。再有，超高壓提取中藥有效成分比如皂苷類成分的提取、黃酮類成分的提取、生物多糖類成分的提取均需要一定的中溫(一般為60°C左右)。
[0007]經(jīng)過大量的實驗研宄，對以上問題，如果在超高壓處理過程中采用適當(dāng)提高溫度的方法，會減少加壓所需的時間和強度，降低設(shè)備要求、減少設(shè)備投入，同時在溫度協(xié)同作用下，超高壓熱處理能夠大大提高中藥材中有效成分的提取效率以及殺菌效果。
[0008]目前已有加熱裝置在超高壓設(shè)備上的應(yīng)用，它們均為電熱絲、電熱管加熱，在實際應(yīng)用中存在加熱時間長、加熱不均勻、能源消耗大、生產(chǎn)成本高、點發(fā)熱件易出故障等缺陷，因而也有改進的必要。
[0009]此外本申請采用采用溫控超高壓技術(shù)加工中藥材，相對于傳統(tǒng)的加工方法具有如下優(yōu)勢:1)制備周期短，超高壓處理后按照傳統(tǒng)辦法煎煮提取，提取時間大大縮短；2)在溫控協(xié)同高壓作用下，進一步破壞了細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使有效成分大量釋放，有效成分提取率提高；3)在常溫下采用高壓處理可獲得如傳統(tǒng)加工工藝中高溫采用獲得的處理效果，因而節(jié)約能源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明一方面提供一種中藥藥材的加工制備方法及其制備的中藥提取物。
[0011]本發(fā)明另一方面還提供一種中藥材加工所采用的超高壓復(fù)合加熱設(shè)備。
[0012]采用上述設(shè)備和加工方法，具有操作簡便，提取充分，處理周期短等特點，超高壓處理后即可達到傳統(tǒng)工藝浸泡和高溫?zé)o法達到的效果。且該方法還具有參數(shù)可控，節(jié)省能耗，降低成本，且易于標(biāo)準(zhǔn)化，易于推廣等優(yōu)勢。采用該超高壓復(fù)合加熱法制備的中藥提取物，有效成分含量高，各批次的質(zhì)量均一、可控。
[0013]本發(fā)明超高壓設(shè)備由超高壓罐、太陽能熱水源、電子控溫裝置、換熱器、回水裝置組成。
[0014]太陽能熱水源由太陽能熱水器5、保溫蓄水箱6、電輔助加熱裝置組成，太陽能熱水器5與保溫蓄水箱6相連接，保溫蓄水箱6通過注水管路7分別連接到超高壓罐I進水口 3和換熱器進水口，其位于超高壓罐封蓋2頂部中心，電輔助加熱裝置安裝在保溫蓄水箱6內(nèi)，電子控溫裝置與電輔助加熱裝置相連接。保溫蓄水箱6可續(xù)0.5-200噸水，太陽能熱水器5出水溫度25-70°C，通過電輔助加熱裝置加熱后水溫可達到90°C，出水量0.035-3.45kg/s。
[0015]換熱器為纏繞在超高壓罐I外壁上的多層或單層的金屬換熱管12，在金屬換熱管12的外部包裹有保溫層13。換熱管12由直徑2mm-20mm銅管(鋁管)單層或者多層纏繞，通過緊密、均勻纏繞的方式實現(xiàn)均勻加熱。保溫層13由環(huán)保保溫棉組成，保溫棉的纏繞厚度為 2mm-50mmo
[0016]太陽能熱水源通過注水管路7分別連接到超高壓罐進水口 3和換熱器進水口，連接到超高壓罐進水口 3的注水管路7中連接有調(diào)溫電磁閥9和手動閥11，連接到換熱器進水口的注水管路7中連接有調(diào)溫電磁閥8，自來水管路16分別連接到調(diào)溫電磁閥8、調(diào)溫電磁閥9的一端，熱水管路中還有電磁閥100換熱器出水口 4連接到回水裝置，回水裝置與太陽能熱水源的回水管路相連接。
[0017]回水裝置由5mm-50mm出水管14、變頻壓力泵15組成，變頻壓力泵15與電子溫控裝置中的控制盤相連接。加熱時可通過電子溫控裝置中的控制盤調(diào)節(jié)變頻壓力泵15的工作壓力控制加熱速度?；厮?jīng)回水管路和變頻壓力泵15回到太陽能熱水器5循環(huán)使用。
[0018]電子控溫裝置由溫度探測器、溫度變送器、控制電路板、控制盤組成，用于實現(xiàn)整個預(yù)熱或加熱、保溫的工作過程的控制。電子控溫裝置分別與太陽能熱水源、超高壓罐、調(diào)溫電磁閥8、調(diào)溫電磁閥9、電磁閥10、變頻壓力泵15相連接。溫度探測器包括一個熱敏電阻和一個紅外溫度儀，它們分別安裝在超高壓罐I內(nèi)，分別讀取罐器內(nèi)壁的溫度和罐中心部分的溫度。控制預(yù)熱和加熱兩種工作模式的信號。
[0019]本發(fā)明可采用容積0.05-2.00m3，壓力10-1OOOMPa的超高壓罐，并能夠配合加熱使用，加熱范圍為25°C -90°C，相對電加熱可以節(jié)省50-80%的加熱時間、節(jié)能30_60%，此外還具有加熱均勻、安全性高、不宜出故障，穩(wěn)定性好等特點。
[0020]本發(fā)明的加熱工作模式分為預(yù)熱模式和加熱模式兩種:
工作時首先加工原料放入超高壓罐I中并設(shè)定工作溫度(25-90°C、當(dāng)控制盤超高壓罐I內(nèi)壁溫度讀數(shù)較加工溫度低于25°C時，預(yù)熱開關(guān)顯示點亮，手動開啟預(yù)熱開關(guān)，電磁閥10打開以熱水源的最高溫度向換熱器供水加熱，同時調(diào)溫電磁閥9開啟，以設(shè)定的溫度向超高壓罐I內(nèi)注水，水滿后手動超高壓罐I的放水閥，形成熱水在罐內(nèi)的循環(huán)加熱。由于散熱的原因，此時控制盤上超高壓罐I內(nèi)水溫顯示是低于設(shè)定溫度的，當(dāng)超高壓罐I內(nèi)水溫回到設(shè)定的加工溫度時，關(guān)閉手動閥11停止向超尚壓鍾I供水。預(yù)熱開關(guān)顯不點殼關(guān)閉，
加熱開關(guān)顯示點亮，同時調(diào)溫電磁閥9和電磁閥10停止工作，調(diào)溫電磁閥8啟動，以設(shè)定的加工溫度向換熱器供水保溫，同時手動關(guān)閉高壓罐I的放水閥，開始加工工作。
[0021]如果超高壓罐I內(nèi)壁溫度較設(shè)定加工溫度小于25°C，預(yù)熱不會啟動，此時加熱開關(guān)顯示點亮，手動開啟加熱模式，電磁閥10開啟以熱水源的最高溫度向換熱器供水加熱。當(dāng)超高壓罐I內(nèi)壁溫度達到設(shè)定加工溫度時，電磁閥10停止工作，調(diào)溫電磁閥8啟動以設(shè)定的加工溫度向換熱器供水保溫，加工工作開始。
[0022]在連續(xù)加工的條件下超高壓罐I內(nèi)壁溫度低于設(shè)定溫度的數(shù)值小于25°C，預(yù)熱不會啟動，此時超高壓罐I內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度，加熱開關(guān)顯示點亮。手動啟動加熱開關(guān)開始下一輪加工工作。
[0023]回水經(jīng)回水管和變頻壓力泵15回到太陽能熱水器5循環(huán)使用。
[0024]預(yù)熱模式