中药提取工艺技术分析（共12篇）
中药提取工艺技术分析 篇1
襄汾县位于临汾盆地南端, 东依塔儿山, 西靠姑射山, 中为汾河谷槽, 最低海拔391 m, 最高海拔1 495.4 m, 年平均降雨量500 mm, 分布不均且70%的降雨量集中在7月—9月, 年平均气温12.4℃, 日照时间2 337.2 h, 无霜期200～210 d, 十分适宜中药材种植生长。
襄汾县是传统的中药材种植、栽培大县, 药材种植一直保持在0.67万hm2, 栽植品种有生地、党参、黄芪、芍药、大黄、知母等。2012年末, 全县中药材生地种植面积0.53万hm2, 年产生地干品5 500万kg。全县薯类收获机保有量达到300余台。由于生地等中药材是地下根茎类作物, 多年来主要依靠人工作业来完成, 劳动强度大, 生产成本高, 效率比较低, 严重影响了生地等中药材的种植规模。1996年, 襄汾县农机部门开始对中药材机械化进行考察分析, 专门研制了中药材收获机, 旨在为提升中药材生产机械化水平、减轻劳动强度、增加农民收入, 为全县特色产业的全面发展提供机械支撑。
一、人工收获中药材现状
生地等中药材的收获技术要求严, 且作业质量要求高, 采用人工收获需要大量劳动力, 而人工收获每0.067 hm2至少需要500元 (100元/0.067 hm2×5人) , 破损率比较大, 收净率也低。而目前农村劳动力非常紧张, 劳动力价格日渐上涨, 中药材又是非常“娇嫩”的作物, 轻微霜冻就会使其冻伤, 其经济价值就会降低。每年都有因收获不及时, 而使药农遭到不应有的经济损失, 有时甚至大面积冻在地里, 无法收获。
二、机械化收获的优势
1.工作效率高, 作业质量好
机收每0.067 hm2费用只需200元, 以农乐牌4UD—160型薯类药材挖掘机为例, 单机收获效率0.08～0.16 hm2/h, 收净率≥95%, 破损率≤5%。采用机械化收获中药材后, 既能够大幅度地提高农业劳动生产率, 又能够增加中药材的附加值和产出率。从实际生产情况比较, 机械作业比人工收获的生产效率能够提高50～60倍, 收获支出降低50%。
2.收获损失少, 农民增收多
采用机械化收获后, 能显著提高作物收净率、降低破损率。经测试, 机械化收获的破损率≤5%, 破损是指收获时被机械损伤的中药材。以生地为例, 每0.067 hm2可产5 000 kg左右, 药农可减少损失50 kg, 若按1.8元/kg计算, 增收90元;收获费用节省300元, 药农每0.067 hm2可增收节支390元。
3.解放劳动力, 缩短收获期
采用机械化收获省工、省时、省力, 大大提高了劳动生产率, 就可将大量的农村富余劳动力转移出来, 从事第二、三产业, 促进相关产业的发展。中药材机收可以明显节省收获时间, 从而提早上市时间, 以利于保证优势的销售价格, 最终促进农民增加经济收入。
4.经济效益高, 社会效益好
以农乐牌4UD-160型薯类药材挖掘机为例, 按年作业20 hm2, 每0.067 hm2收费200元、成本110元、利润90元计算, 养机户1台中药材收获机年利润可达2.7万元。中药材收获机的社会效益体现在可以减轻农民的劳动强度, 解放劳动生产力, 为中药材生产提供专业化、社会化服务, 促进中药材种植产业化发展, 发挥中药材生产的区位优势, 增加农民收入。
三、薯类中药材机械挖掘收获机技术应用
1.现有收获机具状况
目前, 襄汾县主要推广应用的挖掘机有2种。
(1) 塔山牌4U-1.6型系列多功能薯类、药材挖掘机
该机具有结构简单、作业平稳、调整方便、工作效率高、分离效果好、一机多用等优点。
(2) 农乐牌4UD-120、160型系列多功能薯类、药材挖掘机
该机操作简便、调整方便、出净率高、挖掘深度大, 破损率低、振动幅度小、工作性能可靠, 一机多用。适宜于沙质土壤、中等黏质土壤。
2.机械化挖掘收获机作业效益显著
以同兴农机合作社为例, 合作社有中药材收获机13台, 每台机械在当地作业20 hm2, 实际利润2.7万元计, 13台机械当地利润可达35.1万元。前往陕西、甘肃、内蒙古等地进行跨区域作业, 每台机械按作业20 hm2, 每0.067 hm2收费320元, 实际利润5.4万元计算, 13台机械跨区域利润可达70.2万元。13台机械年利润可达105.3万元, 平均每车利润8.1万元。
3.主要技术参数
薯类药材挖掘机可用于收获马铃薯、红薯、花生、黄芩、远志、丹参、地黄、板兰根等多种地下根茎作物, 具有一机多用的特点。其主要技术参数为:配套动力:47.58～67.34 k W轮式拖拉机;作业速度:1.0～2.0 km/h, 作业效率:0.08～0.16 hm2/h;作业幅宽:160 cm;挖掘深度:30～50 cm;收净率:≥95%;破损率:≤5%。
四、中药材收获机械使用的注意要点
1.注重农机与农艺紧密结合
中药材机械化收获一定要做到农机与农艺相结合。由于中药材收获机一般都是后置式, 因此, 在作业前要根据经验预测一下待收地块的生地等中药材的穴距 (株距或行距) 是否与机组行走宽度和收获幅宽相匹配, 以确保机组在收获作业时沿穴距通过, 避免机组作业时损伤穴内的中药材。随着中药材机械化收获水平的不断提高, 可对不同中药材种植的穴距 (株距或行距) 予以引导, 使种植农艺规范适应当地成熟收获机型的顺利收获, 进一步提高收获效率和质量, 进而形成规模化生产。
2.作业前要做好准备工作
对于待机收地块, 要事先做好准备工作。收获不同品种的药材, 需要更换不同的筛。在机械进入收获地块前, 要在该地块的两个地头进行人工刨挖, 每个地头各留有2.5～3.0 m的距离, 同时, 要将挖出来的中药材运走, 以便于机械地头转弯。
3.作业时要及时做好捡拾工作
机械收获时, 挖出的生地等中药材要及时清理、捡拾、拉运, 以避免收获机械在行走作业中对生地等中药材造成二次损伤。
五、薯类中药材机械收获的发展方向
1.改进完善机械性能, 延长机具使用寿命
目前, 机具的平均使用寿命只有2～3年, 并且在使用过程中维修较多。以农乐牌4UD-160型薯类药材挖掘机为例, 最容易出现的问题:一是振动筛的筛条容易脱落, 基本上每隔几天就会出现这个问题, 建议设计振动筛时既要考虑材料的耐磨程度, 又要考虑制造工艺是否能一体化, 增加振动筛的使用寿命;二是犁头磨损较快。建议采取更换犁尖的方式以增加犁体的使用寿命;三是摇臂轴承更换周期短。建议选用密封性能可靠的带座组合优质适用轴承, 增加通用性和互换性。
2.加大机手培训力度, 提高作业质量
通过举办培训班、召开技术演示会等形式, 对参加薯类机收作业的农机手, 在薯类收获机械的操作技能、规范作业和维修保养等方面进行重点培训, 不断提高广大农机手应用该类挖掘收获机械的技术水平。
3.发展农机专业合作组织, 完善其服务功能
随着市场经济体制的不断完善, 要想追求更高的经济效益, 就必须由农机合作社直接面对农业生产的需求者, 掌握生产经营中的实际情况, 适应市场需求状况, 减少了管理成本, 降低了市场波动及供求不平衡带来的风险。
4.搞好推广示范工作, 促进规模化生产
农机推广部门要结合本区域薯类中药材生产的实际, 积极开发引进起垄机、铺膜机, 为中药材的种植规模化发展奠定基础。
5.组织跨区作业, 提高单机作业收益
目前, 中药材收获基本上还是单打独斗, 没有形成规模化效益。建议政府成立全国中药材信息网, 免费发布各地中药材种植的种类、面积等方面的信息, 组织开展中药材的跨区机收作业, 实现农机户的有序流动, 确保农机户的作业效益最大化。
中药提取工艺技术分析 篇2
1中药材种类的多样性
我国幅员辽阔、地形复杂、气候和土壤差异很大，适宜各类植物的生长和繁殖，因而蕴藏着丰富的中药材资源，大约有10000多种。它们当中有一般很不起眼的小草，如远志、柴胡，也有高大乔木如银杏、杜仲；有喜欢生长在南方热带、亚热带的温湿气候，如槟榔、砂仁，也有喜欢北方的寒冷气候，如龙胆草、北五味子；有喜欢阴凉环境，如人参、黄连，也有喜欢生长在水中的，如莲、泽泻；有喜欢寄生在其它植物上，如菟丝子、肉苁蓉，也有喜欢和真菌共生的药材，如天麻等等。
它们的药用部分也有许多不同，有用地下根的如黄芪，当归；有用地上部和全草的如芦荟、紫苏；有用花的如菊花、金银花；也有用果实和种子的如枸杞子、决明子；还有用皮的如黄柏、厚朴等等。由于中药材的种类很多，其中较常用的约500多种，而需要量较大，主要依靠栽培的约有250多种。所以，供选择的余地大，可根据各地条件，选择适宜当地生长的中药材栽培生产。
2中药材栽培技术的复杂性
由于中药材种类多，分布广泛，药用部分不同，所以栽培方法也比较复杂多样。
2.1要求严格的生态环境要求严格生态环境的中药材种类很多，这里列举几例如下。
2.1.1当归原产高寒阴湿山区，要求冷凉的气候条件。着名当归地道产区，甘肃岷县在海拔以上的地方种当归，但要在2400~2900m的高山阴坡育苗。这样种出来的当归产量高、质量好。如在海拔较低的地区育苗、栽种，因气温较高，生长快，溶易抽苔开花，抽苔后根变木质化，不能药用，所以产量低、质量差，气味也不浓。如在更低的地区引种，当归因不能忍受夏季高温而死亡。
2.1.2砂仁它喜欢生长在高温高湿的亚热带气候，主产区广东阳春和云南景洪栽种，年平均气温在22°C左右，极端最低气温不低于1~2°Q在春季开花期如气温低于20°q花不能开放或开放不正常。
在长江流域一带种植，生长不良，花苔短开花少甚至不能开花，再往北移，冬季不能安全越冬。
2.1.3黄连主产四川、湖北、陕西等省海拔1400山区，凉爽、湿润的气候条件。黄连原野生于森林下面，因而形成了喜阴湿怕强光的特性，所以人工栽培必须搭棚或在林下种植。同时也要求富含腐殖质疏松肥沃酸性的砂质壤土。如把黄连移到低山区种植，因气温高，生长快，叶茂密，但根茎不充实，质量差又易感病。在北方种植，因空气干燥，土质偏碱，生长不良，又不能安全越冬。在全光照下栽培更无法生存。
2.1.4甘草产于内蒙古、新疆和宁夏等干旱、半干旱的荒漠、半荒漠地区，要求土层深厚，排水良好的沙性土，偏碱的钙质土最适宜种植。如在多雨地区或在粘土地种植，生长不良，主根短、叉根多，容易引起烂根死亡，质量差。
由于这类药材多数长期生长在各种特定的环境中，代代相传，遗传特性各不相同，所以形成了各自独特的特性，及对当地环境条件的适应性。如高寒山区的冷凉气侯和林下的阴湿环境，热带、亚热带地区的高温高湿，以及沙漠地区的干热、严寒气候等。
这些环境条件，往往成为许多地道药材的主产区。
2.2药用部分不同，栽培技术也不一样
2.2.1以根和根茎类入药的药材这类药材选地非常重要，应选土层深厚，土质疏松、肥沃、排水良好的砂质壤土。还要深耕，施足基肥。追肥时在苗期可适当追施氮肥，不宜过多，以促进茎叶生长，中后期多施磷钾肥，以促进根茎生长；不需留种的应及早打苔摘花；秋季是根或根茎膨大期，要适当浇水和培土；深根类药材如黄芪、党参、桔梗等可选坡地种植，以便于采挖。
2.2.2以全草和叶类入药的药材应多施氮肥，适当配施磷钾肥。还要注意适时采收，一般在蕾期或开花初期采收，这时植株正进入旺盛生长期，质量好，产量高。如在开花盛期或果期采收，植株内营养物质己大量消耗，产量和质量也随之下降。有些药材在南方可以1年多次采收。有少数药材如菌陈，必须在幼苗期采收，如在现蕾前采收，就成为次品。有句读语说：三月茵陈，四月蒿，五月六月当柴烧。正说明适时采收的重要性。
2.2.3以花类入药的药材要注意适时，采收。以花蕾入药的要掌握好花蕾的发育程度，及时采收才能保证药效，否则会降低质量，甚至成为废品，如款冬花应趁花蕾还没有出土时采收，金银花应在花蕾膨大变白时米收；以花朵入药的一般在花初开时米收，如玫瑰等，当花盛开时采收，花瓣易散落，且色泽、香气不佳；以花序、柱头、花粉入药的则宜在花盛时采收，如菊花、西红花、蒲黄等。
以果实、种子类入药的药材除注意増施磷、钾肥外，还要注意适时采收，有些花期长的药材，其果实成熟期很不一致，应分批采收，如要一次采收，则不宜太早或过晚，太早采收，多数尚未成熟，会影响产量和质量，一般掌握在70%~80%成熟时1次采收，如补骨脂、沙苑子等。另外，这类药材有相当一部分是木本植物，如山茱萸、枸杞子等，所以和果树一样都要进行修枝整形，疏花疏果等保果措施，才能提高产量和质量。
2.3共生和寄生类药材这类药材比较特殊，如没有与其共生和寄生的伴生植物，是无法生长的.，如天麻必须有蜜环菌与其共生，还要有营养源即菌材，让天麻、蜜环菌和菌材三者连成一个有机的统一体，天麻才能正常生长发育。所以，在栽天麻前必须先把蜜环菌培养在菌材上，再伴栽天麻，才能成功。
菟丝子、肉苁蓉等寄生类药材，必须有寄主植物与其伴生。菟丝子以豆科、菊科或藜科等植物为寄主，肉苁蓉以棱棱植物为寄主，栽培时一定要和这些寄主植物伴栽在一起才行。
2.4繁殖方法不同种类药材的繁殖方法也各有千秋。一般药材多采用种子繁殖，也有许多是采用营养器官即无性繁殖。
2.4.1种子繁殖种子寿命有长有短，一般热带药材的种子寿命较短，采种后应立即播种，否则会丧失发芽力。有的种子寿命可达10a以上，如甘草种子于室温下贮藏13a还有60%的发芽率。但多数种子在室温下只能保存1a隔年种子就会丧失发芽力，不能再用。
有的种子还有休眠的特性，如甘草、黄芪种子因种皮坚硬不透水，播种后不易出苗，需采取一些措施处理才能发芽。一般采用强酸碱处理或砂擦伤种子，生产上采用碾米机碾撞法，即把种子放进碾米机内转1~2遍即可撞伤种皮，种子发芽率可达90%以上；有的种子的胚尚未成熟，如人参、黄连等种子米收后应及时进行湿砂藏直到秋末、冬初种子裂口再给于冬季的自然低温等后熟处理，到第2年春才能发芽，否则不能发芽。说明这类种子还有较强的野生性状。
2.4.2无性繁殖中药材大约有35%采用无性繁殖，如采用鳞茎繁殖的有贝母、百合；球茎繁殖的有西红花；根状茎繁殖有款冬、薄荷；块茎、块根繁殖有半夏、地黄；分根繁殖有芍药、玄参等。它们的栽种期，一般在休眠期或幼芽开始生长以前。此外，还可以采用杆插，压条和嫁接等繁殖。
一般无性繁殖比用种子繁殖生长快，产量高，生长年限短，并能保持母本优良特性，如贝母用种子繁殖需4，5a方可收获，而采用鳞茎繁殖1a即可收获(则秋种夏收）山茱萸用种子繁殖需10a左右结果，采用嫁接繁殖，一般3~5a可开花结果，同时果大产量高。
有些药材长期采用无性繁殖容易引起退化，防止退化的方法很多，常用的方法有：选优去杂；采用有性繁殖进行品种复壮或杂交育种培育优良品种；利用茎尖培养无病毒植株；异地调种或改变季节培育幼嫩种栽等。要根据引起退化的原因，采用不同方法。如地黄，古老的栽种方法是在秋季挖收地黄时，把块大的收作药用，小的（种质较差）才选作种用，加上生长时间长，组织老化，生活力弱，生长差，就越种越小。后来采用倒栽留种法，即春栽地黄到7月中下旬将块根挖出重新再栽，到第2年春，栽地黄时再挖出来作种栽用。这种方法培育的种栽，在地里生长的时间短，组织幼嫩，从遗传学的观点看，是比较年幼的，生活力强，栽后生长迅速，抗病力强，再结合经常注意选优去杂，就可以有效地防止退化。
3中药材栽培既要重产量也要重质量
中药材栽培除要求较高的产量外，还要注意药材的质量，一般药材质量可从两方面来衡量，一方面是药材的外观形态，色泽，质地及气味等传统的鉴别方法。另一方面是药材内在所含的有效成分，各种药材所含的有效成分各不相同，比较复杂，一般要通过仪器分析测定。
药材的外观性状和有效成分含量必须符合国家药典规定，才能供药用，所以在栽培药材时所采取的技术措施都应以提材的产量和质量为目的。只重视产量不重视质量，产量再高，但有效成分含量很低是没有用的，同时外观性状差，还会降低药材的商品等级，经济效益也会受到影响。药材有效成分含量的多少和外观性状优劣，受药材品种、产地、栽培技术、栽培年限，采收期及加工、贮藏等条件的影响，所以在生产上对每个环节都要严格把好关。
在药材生产比较集中的产区，县有适宜某些药材生长的自然环境，栽培的历史较长，有较完善、传统的栽培和加工技术也就是独具特色的传统生产习惯，药材的产量较高，质量也好，被称之为“地道药材”。这种地道药材是经过几百年来，各代名医的临床经验证明有较好疗效，也可以说是药材商品中的各牌产品，在国内外享有较高声誉，所以在生产上不宜采用远距离，不同气候区域的引种（所谓的“南药北移、北药南栽加速发展“地道药材”生产，对目前来说是保证药材质量的有效措施。
4药材
产后加工也是不可忽视的一环药材产后加工也叫产地加工，把收获的新鲜药材通过不同方法干燥，加工成商品药材。是药材生产的最后一关，关系到药材产品的质量和产量，如加工得当，不但能提高药材的商品等级，还会多出产量，相应地提高经济效益。否则会把多年来付出的辛勤劳动和大量投入，由于最后一关没把好，而损失惨重。
不同药材的加工方法有很大差别，有的很简单只要晒干、阴干或烘干即可，如多数全草类、种子、果实类药材。有的则很复杂，如一些根和根茎类药材，有的在干燥前还要洗涤、去皮、整形、蒸煮烫、浸漂、硫磺熏等工序。如附子这味药毒性较大，需用卤碱浸泡和高温蒸煮等措施来降低毒性。每道工序都要掌握适度，否则会引起不必要的损失和浪费，甚至影响产品质量。
药材在日晒过程中，要注意经常翻动，防雨淋有的先晒至五六成干时要进行短期集中堆放，把内部水分扩散出来，使药材回软，俗称“发汗”，再晒至全干。
有些含有挥发油的药材如薄荷、紫苏等，不宜曝晒，宜阴干，或先晒到七八成干，再放阴棚内阴干，以减少挥发油损失。
番茄红素测定因素分析及提取工艺 篇3
关键词：番茄红素 含量测定 影响因素 提取工艺
中图分类号：R962 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）24-0000-00
1 引语
番茄红素 （Lycopene）是一种主要的类胡萝卜素，又名茄红素，是一种天然红色素，主要存在于番茄、西瓜、葡萄柚、木瓜等蔬菜与水果中，也存在于岩藻等藻类体内。由于其最早是从西红柿中分离获得，所以称番茄红素。番茄红素（lycopene）具有预防和抑制癌症的作用。在食品、保健品、化妆品以及医药领域具有重要用途[1]。
本文主要简介了采用紫外分光光度法测定番茄酱中番茄红素的含量，往往在样品的制备、冲洗，提取、标定、备制标准曲线、测量、读取数据，整个过程稍有疏忽就会造成结果的不准确，以及番茄红素的各种提取工艺，下面就检测中存在主要影响因素及提取工艺作如下分析，提高检测的准确度及提取工艺的技术进一步推广。
2 实验测量部分
2.1 仪器与试药
UV751-GD型紫外/可见分光光度计（上海）、METTLER AE200型电子分析天平、甲醇、甲苯、无水乙醇（优级纯）、精制苏丹I号。
2.2 方法
2.2.1 测定波长的选择
称取苏丹I对照品约25mg，用无水乙醇配制成0.02mg/ml的对照品溶液，摇均后，取上溶液用紫外可见分光光度计于350-600nm波长范围内扫描番茄红素的吸收光谱图，在番茄红素的最大吸收波长下测吸光值，以吸光值的大小表示番茄红素的含量[2]。
2.2.2 苏丹I标准曲线的制备
准确称取0.025g苏丹I，再用少量无水乙醇多次溶解，并移入50ML棕色容量瓶中，并用无水乙醇稀释至刻度，上下混匀。用吸管准确吸取上述标准溶液0.26 0.52 0.78 1.04 1.30ml分别注入一组棕色容量瓶中（棕色瓶防止遇光氧化），用无水乙醇稀释至刻度，混匀后相当于0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 ug/ml番茄红素的标准溶液，然后注入1cm的比色皿，以无水乙醇为空白溶液，分别测定吸光度，（A），将浓度C对A进行线性回归分析，数据经处理得回归方程Y=0.304X+0.004 r=0.99998其浓度在0.5～2.5ug/ml范围内线性关系良好。
表1 标准曲线
吸光度0.1550.3050.4640.6170.759
苏丹I浓度/μg /ml -12.65.27.810.413
2.3 番茄酱番茄红素检验方法
称取番茄酱样品0.1-0.2G（最好是在0.12左右），准确至0.0001G，于50ML的烧杯中，加入甲醇，再用玻璃棒充分搅拌抽取酱中的黄色素，将提取液移入带滤纸的玻璃漏斗中过滤，烧杯里剩余的残渣再加入少量甲醇，重复以上操作，直到滤液无色，弃去滤液。将带滤纸漏斗移入50ML棕色容量瓶中，然后用少量甲苯分多次按上述步骤提取番茄红素，直至滤液无色为止。用甲苯定容混均，此液即为番茄红素的提取液。将上述滤液移入1CM的比色皿中， 在番茄红素提取液最大波长下，用蒸馏水作空白，测定其吸光值。用回归方程计算出结果。
2.4 影响检测结果因素
图1 检测结果误差因果图
2.4.1 在样品的制备过程中，称量过程的影响
称取样品前因先将万分之一电子天平开机预热约20分钟，并进行零点校准；检查自带水平仪是否在水平状态；称量的样品温度和室内温度在20℃±1称量的精确度要求精确到0.0001，否则将对其结果的影响非常大，称量出的重量无论是因系统误差还是偶然误差比真实值大或小，都会造成最终结果不真实。
2.4.2 冲洗过程对结果的影响
在甲醇用量上每次不应过多，每次约1-2ml，慢慢加入样品中，并不断用玻璃棒搅拌，使样品与甲醇逐渐充分溶解，如果末能充分搅拌溶解，可使黄色素残留；小心过滤，用玻璃棒引流时，注意引流角度，防止液体外溅。在冲洗过程中应避免时间过长，造成部分样品干结在烧杯或玻璃棒上，影响红色素的提取。
2.4.3 提取定溶过程的影响
首次用甲苯提取番茄红素时，用量要少，1-2ml约分数次冲洗，溶解过滤直到滤液无色；甲苯是一种挥发性较强的试剂，注意及时加盖并通风操作；在定溶时，要选用50ML棕色容量瓶，以防止番茄红素遇光分解，并且在最短的时间内进行测定。
2.4.4 备制标准曲线过程的影响
移液管在使用时应保持干燥洁净，抽取原液应使用一根移液管（为2ML的移液管），移液管插入到定溶瓶中不可到底，以刚好可吸灌为好。自上而下放出所需体积的溶液；在清洗已用过的容量瓶或其它器皿时，要根据物质的相溶性进行；使用容量瓶前应检查瓶塞是否密合，在近标线时应小心逐滴加入，直至溶液的弯月面与标线相切为止，并盖紧塞子。
2.4.5 测量过程的影响
试验用容量瓶及比色皿应保持干净，并倒置凉干；分光光度计在测量前应该预热30分钟以上，以保持光源灯亮度稳定，在测定前应调校零点及满度，减少仪器误差；分光光度计波长校正，仪器波长是否正确合适，与测量检测结果有极大的关系，必须谨慎认真仔细地校准，旋动小门内后面一只调节螺丝，可将出射狭缝的单色光这波长与波长度盘的精度保持一致；在注入比色皿样液时，试样高度一般为比色皿高度的三分之二；如果所测的数据很平行，可以参加平均值。
nlc202309021212
3 番茄红素提取法方法的简述
3.1 有机溶剂提取法
番茄红素是脂溶性色素，难溶于甲醇、乙醇，可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮，易溶于氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂。一般用亲脂性有机溶剂提取番茄红素 ，在诸多的有机溶剂中，用氯仿作有机溶剂来提取番茄红素效果最好。也有用乙醇或水来制备番茄红素。有机溶剂提取是番茄红素最常用的方法 ，虽然机溶剂会有痕量残留，只要经过脱溶和调配 ，可以生产出合格产品。
3.2 超临界萃取法
超临界萃取是食品工业新兴的提取和分离技术 ， 采用超临界CO2作萃取剂从液体或固体物料中萃取、分离和纯化有效成分，一共考察了四个因素：萃取压力（7.5mPa～30.0mPa），温度（40℃～50℃），C仇流速（5kg/h～50kg/h），萃取时间（0.5h～4.0h），得到了最佳工艺条件为：压力为15mPa～20mPa，温度40℃～50℃，流量20kg/h，时间1h～2h。该技术选择性强 ， 虽然此萃取回收率高 ，无溶剂残留 ，萃取剂易回收。但是超临界萃取对设备要求高 ，前期投资高 ，很难实现工业化生产，原料处理量不大，还要经过复杂的预处理。
3.3 番茄红素酶提取法
利用番茄皮自身果胶酶和纤维素酶反应来提取番茄红素。将番茄红素释放出来，对番茄红素的提取效果有显著的影响，能大幅度提高番茄红素的提取速度和提取量。酶法提取番茄红素的工艺为：新鲜番茄打浆粉碎→放碱调节pH值 7.5～9. 0→ 45℃～60℃ 加热搅拌5小时→过滤去除番茄皮、籽、纤维等残留物，将提取液的抽提液pH值调整为4.0一4.5，类胡萝卜素凝聚沉淀静置，用虹吸法去除上面的浑浊液，得到番茄红素沉淀，调整pH后干燥真空，浓缩，成品再加食盐保存。
3.4 微生物发酵法
迄今为止，能够生产番茄红素的微生物包括能自身合成番茄红素革兰氏阴性菌、 三孢布拉氏霉菌和基因工程菌[3]。主要是其基于三孢酸的加入能够提高番茄红素的产率。三孢布拉氏霉菌发酵生产番茄红素展现较好的工业化应用前景。三孢布拉霉菌株具有独特的代谢过程，添加植物油，表面活性剂，抗氧化剂和各种结构类似物能提高β-胡萝卜素的产量，但如果添加其他的发酵促进剂可有助于其他类胡萝卜素的产量，如通过改变以β-胡萝卜素为主的三孢布拉霉菌的生长条件和添加助剂 （Na2CO3、呱啶等），可阻断该菌β-胡萝卜素生物合成途径中最后的二步环化反应，造成番茄红素的积累。从产品品质、生产技术、资源成本等因素分析，利用微生物技术生产番茄红素等天然类胡萝卜素将是未来发展的方向。
3.5 其他方法
在各个国家学者的不断开拓下，又开发出许多高科技的生产技术。目前以提高番茄红素含量为目的的育种研究已在常规育种和基因工程育种两方面取得了明显成效。美国农业部农业研究服务局ARS的科学家开发出利用玉米纤维作为原料生产番茄红素的新途径，他们对镰刀菌进行了基因改良，可以直接从玉米纤维中提取番茄红素，这种方法极大的降低了从番茄中提取番茄红素的生产费用。
4 讨论
番茄红素在350-500nm处的吸收率最强，且番茄红素和苏丹I均在485nm处有最大吸收，故选为测定波长。本文主要介绍的是用紫外分光光度计法检测番茄酱中番茄红素的含量，影响其结果的主要因素以及注意事项做了详细分析，也运用因果图进行了剖析，并对番茄红素的提取法方法进行了介绍。对于生产企业的产品质量控制、更进一步拓展番茄红素提取项目有一定的帮助。
参考文献
[1]李建波，段丽英.番茄红素的生产方法研究进展[J]化学工程与装备，2011，（1）：132-133.
[2]李建宏，张楠，张泽.番茄红素提取与测定方法的优化[J].江苏农业科学，2013，41（8）：259-261.
[3] 王永生，袁其朋.番茄红素的生产工艺研究进展[J].微生物学报，2002，29（2）：602641.
收稿日期：2014-11-02
作者简介：钟世丽（1977—）女，新疆人，汉族，质量工程师，本科，研究方向：食品质量管理，食品检验，食品体系建设。
中药提取工艺技术分析 篇4
我校从2007年开始制作精品课程,几年来拍摄了27门,共1 000多节次的教学录像,其中2门被评为国家级精品课程,18门被评为省级精品课程。相关资料放在网络上后受到了学生和老师们的广泛认可和好评。
1 研究目的
对《中药炮制技术》课堂教学录像进行分析归纳,并对课堂教学互动行为进行了分类、分析,试图找出教师在课堂中教学活动的类型、频率以及学生互动的类型、频度,并探讨这些行为与提高课堂教学质量之间的联系。
2 研究方法
采用录像分析的方法进行研究。通过反复观看《中药炮制技术》课程录像,对课堂教学行为进行编码分析和记录,并对课堂教学交互行为进行分类和统计,由此得出一些结论和启示。
3 研究过程
3.1 研究对象选择
选择讲授《中药炮制技术》课程的教师A和教师B的教学录像进行研究。《中药炮制技术》课程是2008年国家级精品课程,也是国家重点学科的核心课程,该课程的教学团队为山东省省级教学团队。该课程于1958年开设,有较好的教学传统。选择的教师A为该专业的骨干教师,高级职称;教师B为青年骨干教师,中级职称。该课程的教学录像均为高清录制,并使用三个机位分别从教师和学生的角度进行拍摄,具有良好的观察条件。
3.2 观察研究编码体系的设计和分析
3.2.1 课堂录像互动分析编码体系的设计
编码体系是观察调查法中常用的一种观察工具。本研究结合国内外编码体系的特点,针对中药炮制技术理实一体化课堂教学的特点,编制了一套编码体系,如表1。
3.2.2 研究数据搜集和统计
研究者通过专业的播放软件反复观看拍摄的视频,按照每3s取一个点的方式,将出现的言语行为类型的号码记录在数据表相对应的空格中。全部记录完毕后,将号码整理成矩阵图,然后利用Excel进行统计分析,分析结果如表2。
(%)
4 研究结论
4.1 从教学行为结构上看
《中药炮制技术》课程全部采用理实一体化的教学方式,通过设定教学任务和教学目标,让师生双方边教、边学、边做,在整个教学环节中,理论和实践交替进行。教学突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生的学习兴趣。从分析结果(图1)上看,两位教师都很好地执行了该教学理念,改变了传统的重讲解轻实践的教学方式,学生行为和交互行为分别共占到了53.61%和51.36%。
4.2 从教师的主动行为上看
教师A的主动行为共占了46.39%,教师B的主动行为占48.64%。从教师活动的类型看(图2),教师B知识陈述的部分占了26.3%。虽然这是一节实训课,但从教学情节看还是以演示为主,教师B的操作演示部分占了2.96%;教师A的知识陈述部分占了17.2%,操作演示部分占7.48%。充分说明教师A侧重于教学演示而教师B更重于知识的陈述。从教学形式上看,教师B更注重于多媒体和实物展示等多种教学手段的应用。
在提问和教学总结上,教师A分别是2.03%和6.46%,教师B分别是1.36%和3.95%,体现了教师B在提问和教学总结上的不足,主要体现为教学语言不精练,教师课堂提问度不够,具有思考价值的问题少等问题。
4.3 从学生的主动行为上看
教师A课堂的学生主动行为占43.47%,教师B课堂学生主动行为占41.73%。学生活动的四个类型比例显示:教师A课堂中学生思考和实训占了总活动的92.18%,说明分组讨论时间不足;教师B课堂中学生活动中有93.48%为实训操作,但是学生主动交流却只占了总活动的6.52%,显示出学生参与学习的主动性不够,大都是在按着教师的指示行事,没有充分调动起学生的积极性。
4.4 从师生的交互行为上看
教师A和教师B在师生交互部分分别占到10.14%和9.63%,显示其在交互行为上差距不大。等待和沉默部分教师A和教师B分别为0.38%和0.37%,表明两位教师在教学安排上的紧凑性或许与拍摄课程录像时准备充分有关。在研究时发现两个教师在提出问题后只给学生留下很少的思考空间,从中反映出教师的问题没有很大的思考价值或是教师以个别学生的思考代替了其余学生的思考,大部分学生在接受着他人的答案。
4.5 总结
通过数据的比较能充分反映出教师A在课堂控制、教学时间分配和学生交流方面较教师B有一定的优势,这也是教师A多年教学训练的结果。从课堂的气氛和学生参与度上看,两位老师都很好地贯彻了教学理念和方法,加强了与学生的互动,课堂效果都比较理想。
5 结论
与传统的课堂听课相比,通过录像来分析和记录课程行为的方法能够详细记录课堂情境发生的事件流程,使课堂观察具有可逆性。因为其不需要研究者进入课堂,在一定限度上呈现出的教学现象也更丰富和充实。此外,可以使教师和其他评价者把握围绕课堂教学前后的多种信息,获得整体性理解,较好地记录了教师、研究者、学生的教学行为与观点,提供了丰富的多媒体材料,使用者可以多角度,按照个人喜好的方式进入观察视野[1]。
由于受到课程类型的影响,所分析课程的编码体系设计上也应该有所变化和侧重,如讲授型课程和实训类课程在课堂编码体系设计上应该有所不同,不能坚持一个量化标准。由于研究条件和研究者水平的限制,编码体系的设计也仅是针对实训类课程设计,对于其他类型的课程,还未进行更为详尽的数据分析和比较,以期本研究能为实训类课程的设计者和研究者提供参考。
参考文献
中药提取工艺技术分析 篇5
采用接触氧化-预反应-SBR工艺处理相邻两家制药厂中药提取废水.工程实践表明,接触氧化与预反应等前置单元,可以缓解有机负荷对SBR反应池的冲击,提高系统的抗冲击能力.经监测,出水CODCr为50～70 mg/L,BOD5为15～25 mg/L,SS为70～100mg/L,优于<上海市污水综合排放标准>(DB 31/199-)二级标准.
作 者：程春民 赵英武 赵艳 Cheng Chun-min Zhao Ying-wu Zhao Yan 作者单位：程春民,Cheng Chun-min(同济大学环境科学与工程学院,上海,92)
赵英武,赵艳,Zhao Ying-wu,Zhao Yan(上海天成环境保护有限公司,上海,200063)
刊 名：给水排水 ISTIC PKU英文刊名：WATER & WASTEWATER ENGINEERING 年，卷(期)： 32(7) 分类号：X7 关键词：中药提取废水 接触氧化 预反应 SBR
中药提取工艺技术分析 篇6
关键词：中药提取废水;UASB反应器;接触氧化
引言
中药制药工业是国家鼓励产业，随着国内中药制药行业的发展，产业规模不断加大，随之产生的制药废水量也不断增多。在新环保法的颁发之下，企业在追求经济效益的同时也开始更多地注重环境效益，如何稳定达标排放中药提取废水是企业亟待解决的问题。
1中药提取废水的产生途径
1.1前处理工艺
使用自来水对药材进行清洗、并对药材加入自来水蒸煮，产生洗药废水。
1.2提取工艺
将经前处理的备用药材投入到提取罐中，并按比例加水加热至沸腾，得到药液。提取罐清洗及药渣脱水时产生废水。此部分废水浓度较高，对COD、色度、悬浮物等污染物的贡献值最大。
2中药提取废水的特点
中药提取废水是制药废水中最难处理的废水之一，具有COD、悬浮物浓度高、色度深、可生化性差，水质水量波动大等特点，因此必须采取有针对性的处理工艺才能对废水进行有效的处理。
3治理工艺设计
3.1预处理工艺：格栅+沉渣池+混凝沉淀
废水中含有大量的药渣、植物纤维，此类药渣非常容易堵塞水处理系统中的水泵、管件，导致系统无法正常运行，必须在进入后续主体工艺之前将其去除。使用机械格栅及沉渣池将大颗粒的固体颗粒去除，并在后续的混凝沉淀池中调节PH至碱性，投加PAC、PAM去除细小的悬浮物颗粒，降低污染物浓度，保护机械设备和生化反应系统。
3.2厌氧工艺：UASB反应器
UASB反应器即升流式厌氧污泥床，是一种微生物悬浮生长型的厌氧反应器，通常是处理浓度较高的污水。UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。需处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室的沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
在UASB反应器中，废水中的污染物经过以下四个阶段进行降解：
（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
（3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
（4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
针对中药提取废水COD、SS、色度高、可生化性差的特点，采用UASB工艺能够对大分子有机物进行有效地去除，并提高废水中的可生化性，降低色度和悬浮物浓度，减轻后续好氧生化系统的负荷，节省能耗。
3.3好氧处理工艺：接触氧化
在池内设置填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速经填料，填料上长满微生物，污水与生物膜相接触，在生物膜微生物的作用下，污水得以净化。填料上的微生物数量、种类繁多，可以高负荷运行，对冲击负荷有较强的适应能力，操作简单，运行方便，污泥生成量少，节省工程投资。
经过了前面的处理工艺后，废水中悬浮物、色度以及可生化性都得到了较大的改善，此时适合采用接触氧化法对废水中的COD、BOD进行重点去除。
4工程实例
广东某中药厂是生产中药颗粒制剂为主的大型制药企业，其废水主要为中药提取废水，污水处理工艺为“机械格栅+沉渣池+混凝沉淀+UASB反应器+接触氧化+化学脱色+沉淀过滤+消毒回用”。经过较长时间的运行，其处理效果良好，达到了《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906-2008）中表2排放限值，并可将部分出水回用于厂区绿化，取得良好的经济效益与环境效益。进水浓度及排放标准如下表：
表1- 1进水水质参数
项目
pH
CODcr
BOD5
氨氮
SS
色度
总磷
进水浓度
7.32
1170
336
76.3
2546
64
24.9
排放标准
6-9
≤100
≤20
≤8
≤50
≤50
≤0.5
注：上述表中除了pH为无量纲外，其余指标浓度单位均为mg/L。
5小结
随着国家环保法律法规的日益严格，作为国家重点扶持的制药行业必须带头重视环境保护，确保产生的废水不会对水体产生污染。本文希望通过对中药提取废水治理工艺设计的探讨能够为广大制药企业提供建议与参考，更好地推动环境保护工作。
参考文献：
[1]王珏.中药废水处理技术探讨.广东化工.2009（04）138-140
中药提取工艺技术分析 篇7
1.1 地理位置
焦作位于河南省西北部,地处东经112°43'31″~113°38'35″和北纬34°49'03″~35°29'45″之间,北依太行,南临黄河,北与山西省晋城市相接,南与郑州市、洛阳市隔河相望,西临济源,东临新乡。全市东西长102.05 km,南北宽75.43 km,其中,中心城区面积424 km2,总面积4 072 km2。
1.2 自然概况
焦作市自然资源和旅游资源都很丰富。其中主要粮食作物有小麦、玉米、水稻,主要经济作物有花生、棉花、大豆、怀药等,且该地区属于华北植物落叶植被区,有木本植物143科875种,草本植物69科469种。旅游资源丰富,如云台山、青天河、神农山等。
1.3 研究区数据介绍
1)全色和多光谱Landsat 8遥感影像,其中全色影像空间分辨率15 m,多光谱影像8个波段、空间分辨率30 m。2)高分辨率影像,R,G,B 3个波段,分辨率1 m。
2 植被信息提取实验与分析[2]
2.1 基于NDVI和像元二分模型植被覆盖度计算[3]
NDVI可以很好地反映不同时期植被的长势以及不同地点植被的覆盖情况,所以在像元二分模型的基础上,通过NDVI来估算研究区域的植被覆盖度[4]。
其中,NDVIveg为全部由植被覆盖像元的NDVI值;NDVIsoil为全部由土壤(无植被)覆盖像元的NDVI值。其中有植被覆盖部分的NDVI的权重是该像元的植被覆盖度fc,而无植被覆盖部分的ND-VI的权重是1-fc[5]。
将式(1)进行变形,可得:
其中,NDVIsoil为变化很小且接近于0的一个定值,但实际上由于受土壤类型、湿度等众多因素的影响,NDVIsoil的值会有一定的变化,其变化范围一般在-0.1~0.2之间。NDVIveg值会随着植被类型、植被结构等因素的变化而变化。
本文结合所研究区域和研究区域影像的特点,选取NDVI值累积频率置信度(5%~95%)的最大值与最小值[6],作为NDVIveg和NDVIsoil的参数值,进而估算研究区域植被覆盖度。
根据所得的NDVI图像利用ENVI软件Compute Statistics工具,进行统计计算,得到统计结果(见表1)。
根据表1中的统计结果,分别取累积概率为5%和95%的NDVI值作为NDVIsoil和NDVIveg。可得:NDVIveg=0.655 025;NDVIsoil=0.066 389。
2.2 基于监督分类法绿地信息提取
对融合后的焦作市区多光谱影像进行监督分类,提取绿地信息。首先结合焦作市的实际情况将地物分为:树木、草地、农田、道路、房屋、水体六类,并为每一类别地物选择代表性像元;再计算所选样本数据的可分离性,并对可分离性低的地物样本进行修改,使其满足分类的要求;最后,根据所选的样本数据分别选用不同的分类器对研究区影像进行分类,得到分类图,并对分类图分别进行更改颜色、统计类别信息、小斑块去除、转换矢量等后期处理,得到最终分类结果。
根据精度检验方法,利用验证样本数据采用混淆矩阵和Kappa系数法对分类结果进行检验,支持向量机分类法,具体结果如表2所示。
2.3 绿地信息提取精度验证
无论是基于NDVI和像元二分模型的绿地信息提取,还是监督分类方法的绿地信息提取,所得结果的实际精度如何,还需要验证。接下来采用高分辨率影像对两类绿地信息提取结果的精度进行实际验证。
以目视解译的结果作为标准,结合Arc GIS软件的叠加分析功能对两类方式提取的信息进行统计分析,结果如表3所示。
m2
2.4 焦作市植被覆盖情况分析
根据2.3的内容,我们用SVM分类方法得到分类图像,统计各类别地物面积、所占比例、绿地率、人均绿地面积等信息,绿地率是城市中各类绿地的面积在城市总面积中所占比例,结果见表4。
根据表4可知,虽然焦作市绿地覆盖面积、绿地覆盖率总体较高,满足城区绿化用地面积不低于总用地面积30%的要求,但是其中农田所占比例过大,草地和树木所占比例过小,人均占有面积少。应该加大对草地和树木的投入,特别是绿量较高的乔木的种植,更大限度的提高绿化质量。
3 结语
本文针对焦作市城区的绿地种类和空间分布普查这一问题,以Landsat 8和高空间分辨率影像为数据源,采用递进分类的思想,对城市绿地信息提取的NDVI、像元二分模型和监督分类方法和技术进行深入研究,准确提取了焦作市区的绿地空间分布信息,并用高分影像对提取结果进行验证,最后形成了较为完善的城市绿地信息提取的技术流程。论文的主要工作和结论如下:
1)对NDVI植被提取方法进行了分析,特别是对阈值选择进行了实验,利用NDVI的简单快速特点,结合像元二分模型实现了实验区内绿地的快速提取。
2)针对NDVI不能细分绿地种类这一问题,对多种监督分类方法进行研究,确定其在城市绿地提取中的适应性。通过实验选择支持向量机为焦作市区绿地分类的最佳监督分类器,并在NDVI绿地提取的基础上将实验区绿地进一步细分为草地、树林和农田,实现了城市绿地信息的精细提取。
3)实验表明焦作市区的草地面积为17 072 325 m2,占市区面积5.45%,人均占有面积19.73 m2;树林面积为9 952 200 m2,占市区面积3.18%,人均11.50 m2;总绿地率为8.6%。这些结论对焦作市的环境评价和城市规划将有一定的参考价值。
通过对结合光谱信息和纹理信息提取城市绿地信息的研究,取得了一些结论,但在城市绿地信息提取中的一些问题还没有进行更深入的研究,有待于在今后学习工作中去探索和实践。
参考文献
[1]王双亭,卢小平.遥感原理与方法[M].北京:测绘出版社,2012.
[2]王野.基于资源三号卫星影像的城市绿地信息提取方法探讨[J].测绘工程,2014,23(7):65-67.
[3]贾海峰,刘雪华.环境遥感原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2006.
[4]郭芬芬,范建容,严冬,等.基于像元二分模型的昌都县植被盖度遥感估算[J].中国水土保持,2010(5):65-67.
[5]陈爱京,傅玮东,肖继东,等.基于像元二分模型的和布克赛尔县植被覆盖动态变化分析[J].草业科学,2012,29(6):857-862.
中药提取工艺技术分析 篇8
1 烟草提取液蒸发浓缩器防 (除) 垢技术分析
1.1 工艺参数优化对防 (除) 垢影响
烟草蒸发器结垢与诸多因素有关, 如换热温差、液体流速、提取液物理性质、换热面, 蒸发浓缩工艺等, 尤其是蒸发浓缩工艺各项参数会对结垢问题造成直接影响。因此, 在确保蒸发浓缩效率及浓缩质量的基础上, 对工艺参数进行优化, 可达到良好的放 (除) 垢效果。
1.1.1工艺参数优化
蒸发浓缩工艺参数主要包括压力、加热温度等, 在利用CFD软件对烟草提取液浓缩工艺进行仿真模拟后, 选择较佳的工艺参数, 然后对各参数进行实验验证, 所得结果如下:
1.1.1.1采用负压浓缩可提高烟草提取液的浓缩效率, 但真空度应该严格控制, 真空度过大会导增加加热温差, 促进换热管内壁结垢;真空度不足, 溶液沸点升高, 浓缩液长期处于高温阶段容易变质, 影响产品质量。在多次实验后, 确定将烟草提取液浓缩沸点定位85℃, 然后据此选择真空度。
1.1.1.2负压浓缩时, 换热管顶部液体温度上升较快, 其浓缩率较大。因此, 加热蒸汽可从换热管下部输入, 上部输出, 防止换热管顶部快速结构, 影响浓缩效果。加热蒸汽温度选择115℃时, 其浓缩效果和防 (除) 效果较好。
1.2 螺旋槽管强化热防 (除) 垢技术
螺旋槽管属于外凹内凸结构的异型管, 内部凹槽呈螺旋式排列, 当各项参数一定时, 螺旋槽管的防 (除) 垢能力均优于普通圆管, 这是因为螺旋槽管的传热性能要优于圆管, 螺旋槽使得近壁面的液体产生二次流和漩涡, 增大了边界层的扰动, 强化了传热效果。螺旋槽管的头数对Nu数 (对流传热能力/导热能力) 影响较小, 双头螺旋槽管的阻力系数更低, 在湍流工况下就有了较高的换热能力。另外, 螺旋槽管在较低的Re数 (雷诺数, 流体惯性力/黏性力) 下, 其综合换热性能较好, 随着Re数的增加, 其换热性降低, 因此在实际生产中应尽量降低Re数。烟草浓缩液Re数约为1000, 满足螺旋管强化换热的Re数要求, 近壁面的浓缩液在二次流的作用下加强了扰动, 减弱了黏性底层, 从而减少了壁面结垢的可能。
1.3 载气蒸发防 (除) 垢技术
烟草提取液黏度大, 在蒸发器中浓缩时间过长就会在管壁上结垢, 影响导热效率。垢体结垢机理不同, 有析晶结垢、化学反应结垢和微粒型结垢多种类型。烟草提取液为有机物和无机物的混合物, 成分复杂, 在浓缩过程中会由于温度的升高, 溶剂减少而引起析晶结垢。载气蒸发法是由大连理工大学化学工程研究所开发的一项防 (除) 垢技术。物料在蒸发器中沸腾换热时, 会在内壁上产生小气泡, 气泡与内壁之间产生一层很薄的液体微层, 容易引起结垢, 若在加热管底部引入惰性气体会对这种情况有所改善。根据物理学原理可知, 气液界面的温度为最低温度点, 这是由于气体进入加热管时, 气体内部的蒸汽分压为零, 而气液界面上的蒸汽分压则达到了饱和, 这就使得气液界面处的液体很快蒸发, 向气泡处扩散, 降低了界面处的温度;当气液界面接近加热壁时, 则会降低加热面的过热度, 从而达到改善壁面结垢的目的。
载气泡可以作为汽化核心, 加快气泡周围液体的蒸发速度, 使溶质浓度增加形成一个梯度, 溶质聚集在气泡周围, 而气泡则位于溶液内, 远离加热壁面, 因此析出的溶质会位于溶液内部, 减少了在加热壁析出结垢的可能。另外, 载气进入加热管底部时会立即汽化, 原来的液体单项流由此变为气液两相流, 增加了流体的湍流强度, 提高了流体的循环速度, 这不仅加强了传热效果, 还会增加流体与管壁垢体之间的剪切作用, 减少了管壁沉积污垢的可能性。流体流速越大, 吸附在管壁上的晶核气泡越容易被冲离, 防垢作用越明显;但要注意, 载气流速不能无限增大, 尤其是当浓缩液循环速度较低时, 载气流过大会造成换热管局部蒸发速度较快, 从而加速了干壁结垢, 使局部结垢加剧。除此之外, 载气流过大还会增大对设备抗压性、密封性的要求, 因此综合多方面因素, 在烟草提取液浓缩时, 循环速度控制在0.8m/s时, 有利于改善蒸发器的结垢现象。
2 结语
蒸发浓缩器壁结垢不仅会降低热转换率, 增大能耗, 还可能引发安全事故, 因此采取有效措施, 降低污垢形成具有十分重要的研究价值。本文从工艺参数的选择、螺旋槽管和载气蒸发三个方面探讨了, 提高热转换率, 降低污垢形成的有效措施。
摘要：烟草提取液蒸发浓缩过程中蒸发器上容易形成污垢, 不仅降低了设备热转换率, 增大了能源损耗, 还有可能会堵塞换热管, 严重时甚至引发安全事故。本文从工艺参数的优化、螺旋槽管以及载气蒸发三方面探讨了如何提高蒸发器防 (除) 垢效果。
关键词：烟草,蒸发浓缩器,防垢,除垢
参考文献
[1]李晓敏.基于CFD的烟草提取液蒸发浓缩器防、除垢技术研究[D].湖北工业大学, 2014.
中药提取工艺技术分析 篇9
1 中药制剂生产工艺研究存在的问题
(1) 药品的前期处理过程不够规范药材的鉴定检验和加工过程是中药制剂生产工艺中非常重要的环节。由于中药的药材资源有限, 所以市场上药材的价格比比攀升, 有些制药机构为了谋求更多的经济效益就对药品的原材料偷工减料, 减少含量或者选用相对劣质的材料等现象层出不穷, 这些因素都导致了中药制剂原材料的来源和使用过程混乱。甚至还有制药机构使用未经正规研究确定的新药材, 这可能会导致原材料中的一些有害的物质进入药品, 最终威胁人体健康。中药制造商不按规定对产品进行检验, 使用不符合规定的药品这样的违规现象都会影响中药制剂的品质, 所以药品的前期原料选择是制药过程中非常重要的内容。
(2) 中药制剂生产工艺中的提取分离技术存在缺陷中药制剂与其它西药的制作工艺有所不同, 中药制剂生产工艺中对药品的提取和分离技术要求更高。相对于传统的提取分离技术来说, 现在新的技术有了非常大的提高, 很多先进技术的运用大大提高了生产的效率, 同时又保证了生产的质量。部分中药制剂中含有蛋白质或某些有机物, 可能会对人体造成一些过敏现象, 在提取的过程中如果没有对这类物质做好控制工作就很可能造成药品纯度不够, 而导致过敏现象, 危及人们的生命安全。我国新药审评机制对于这类问题的检测过程有了很大的转变, 严格的质量检验使这个问题得到了很好的控制, 但是对于一些上市时间较长药品的检验还有待跟进。
(3) 制剂成型生产工艺的研究薄弱在中药制剂成型的过程中, 最重要的工艺过程是灭菌和一些辅料的添加这两个步骤。由于辅料添加不当而导致的药品质量不合格。辅料添加不当主要有两个方面内容, 首先是辅料的种类不正确, 另一个方面是辅料添加量没有达标, 这两个因素都直接导致了最终形成的制剂药效的改变, 达不到应有的疗效。目前我国这方面问题的研究还十分薄弱, 所以, 想要控制好中药制剂工艺中辅料添加过程, 提高中药制剂的质量还有很长的路要走。
2 解决中药制剂生产工艺研究存在问题的有效措施
(1) 完善中药制剂前期处理流程, 为其确定科学的参考指标中药制剂研究相对落后是由于中药与其它制药差异性比较大, 中药制剂的成分相对复杂, 同时又缺乏基础性的研究数据, 中药的有效成分、无用成分以及有毒成分都还不够明确, 这给中药制剂的生产工艺带来了很大的障碍。所以加强这方面的研究, 为中药制剂生产工艺奠定一个良好的基础是现在亟待解决的问题。研究主要包括各方面数据的实验测定, 各方面反应现象的成文规定, 给制药企业制定一个科学合理的参考标准, 这样才能首先在理论上把中药制剂的生产工艺规范起来。
(2) 完善制作工艺质量监控, 提高各环节的生产质量虽然中药制剂制作过程中还存在种种问题, 从中药研究纵向的比较来看也进步了非常多。但由于信息化发展快速, 市场上暴露出来的问题日益突出, 主要包括检测指标不明确, 也没有具体针对某一种产品的生产指标, 甚至有些具有毒性药品的有毒成分含量标准也是不明确的, 还有一些中药中含有重金属。众所周知, 重金属摄入对人体的危害是非常大的, 而中药制剂中重金属含量也是没有专门的检测依据的。由此可见, 对中药制剂生产工艺过程中质量的监控工作还要进一步落实, 尤其是一些重要的质量标准的设定一定要符合人体安全标准。
(3) 利用药品保护制度提高质量, 同时加强制剂成型研究中药制剂生产工艺中的多种因素共同作用才导致的中药制剂质量不合格, 特别是一些年代很旧的老药品, 需要从多个角度去规范它, 生产工艺的科学性, 稳定程度, 过程的控制性等等都是必须要重视的内容。而中药品种保护制度是一项有利于提高其质量的有效措施, 只要企业可以申请该制度的保护, 这样可以获得某一中药药品在市场上得到它的专利权, 这样可以激励各大制药企业创新更好的产品, 从而提高中药制剂的整体质量。
3 结语
综上所述, 我国的中医能否快速发展造福人类, 与中药制剂的品质是密不可分的。所以, 无论是从我国中医发展的角度和保护人们使用的药品安全的角度都要求着我国中药制剂生产工艺发展壮大。中药制剂的优势在各类药品中很突出, 所以在市场上有很大的发展前景, 其生产工艺的提升是关键的步骤之一, 相关企业单位一定要牢牢把握。
摘要：随着社会经济的发展, 人们对健康的追求变得更加迫切, 对中医药品的需求和关注自然也随之增加, 其中药品的质量安全是人们十分关注的焦点之一, 药品安全性符合相关标准是保证人们生命安全的基础, 所以对这方面的发展情况我们一定要引起重视。本文结合目前我国中药制剂的生产工艺和市场上产品的现状来对我国中药制剂在某些方面存在的不足以及一些有效措施进行论述。
关键词：中药制剂,生产工艺,问题与对策
参考文献
[1]马方励.常用灭菌技术及其对中药制剂质量的影响[J].中华中医药学刊, 2012, (12) .
中药提取工艺技术分析 篇10
关键词：分析仪器,中药材,色谱指纹图谱,超高速液相,液质联用,气质联用,多组分
在现代回归自然的理念引导下,中药以实际的疗效、丰富的资源、广泛的分布引起了全世界的关注［1］,但对于中医理论的认同仍然有很大的障碍。 与西药的质量评价相比,中药成分过于复杂,给中药质量监控带来了极大的不便。中药的传统剂型是汤剂、膏剂、散剂或丸剂,由于近代制剂技术的发展,片剂、栓剂、注射剂等各种剂型不断出现。然而经过配伍组方到形成中成药的过程中,药物所含的大量活性成分和它们的相对浓度会受到一系列因素的影响,包括药材种类、基源和生产工艺等［2-5］。 这种内在化学成分的多样性、可变性给分中药质量控制方法带来了多重的挑战。近几年来分析仪器得到长足发展,在灵敏度的设计上取得了迅速进展,给含有多组分混合物的中药以及中药制剂的分析提供了更高的分辨率。现在主要的分析技术包括超高效液相色谱( ultra performance liquid chroma- tography,UPLC) 、二维液相色谱( two-dimensional liq- uid chromatography,2DLC ) 、气象色谱( gas chroma- tography,GC) 、质谱( mass spectrometry,MS) 可以单独应用,但通常串联起来使用,对中药的质量控制作用增强,因此本文运用具体例子阐明新的关键分析技术在分析和鉴别中药方面中的应用。
1色谱分离技术
1. 1超高效液相色谱
UPLC液体色谱系统可以运行在6000 ~ 15000 psi的压力范围内,相比于使用较大粒径柱的高效液相分辨率明显增加。UPLC最近被证明是在快速色谱分离技术发展过程中的最有前景的技术之一。 在实验中,与传统高效液相色谱( high performance liquid chromatography,HPLC) 相比,UPLC运用更少量的溶剂和较少的时间,特别是UPLC超高的分析速度极大提高大批量样品的分析效率。有文献报道UPLC相比于HPLC有明显的优势: 峰容量是其2倍,速度是10倍,灵敏度增加3 ~ 5倍［6］。运用更高的柱压,采用2 μm微粒填充柱使其有更高的速度流过固定相,在提高分辨率的同时减少分析时间。 由于UPLC需要更小填充颗粒的液相色谱技术,通过减小颗粒粒径来提高通过速度,但是柱压明显升高。总的来说,UPLC显示出更高的分离效能,高水平的系统稳定性,并将其与高度敏感的检测方法相结合。UPLC较HPLC更加简便迅速,既达到了分析的高通量,得到更高的分析灵敏度,又大大提高了分析速度,减少了有机溶剂的消耗［7］。它是在HPLC之后使用更加广泛、高效的分析技术。UPLC以其高分辨率已经完全用于大黄中鞣制和蒽醌类成分的水解后溶出量的快速定量分析［8］。同样,运用UPLC可快速地同时测定丹参中五种脂溶性成分的含量［9］。色谱指纹图谱在多组分化学分析,特别是中药的化学成分分析中成为重要标准,其中超高效液相色谱法已成功地应用于评价不同产地苍耳子的研究［10］。
1. 2二维液相色谱仪
“峰重叠”是液相色谱误差来源的重要因素。 由于受到分析技术的限制,相近保留时间化学成分的分离问题制约了复杂样品中的色谱峰识别,这一问题在中药或是方剂的分析中更为显著。峰重叠虽然可采用连续不断的多元检测方法,但这是一个非常繁琐并且代价很高的解决问题的方案。然而二维、多维分离技术的出现在分析复杂的样品过程中提供了巨大的帮助,可以作为更有效的方法去解决复杂的问题。在色谱技术中,现应用这种方法主要包括二维气相色谱、二维液相色谱和各种串联质谱来来解决多组分峰重叠的问题。全面的二维液相色谱分离是采用多重分离模式和利用所有可用的分辨率,在每一维进行分离组分,这种方法可以显著增强色谱峰的容量,提供良好的灵敏度和强大的分辨率,如果同时结合其他探测器分析复杂的中药时,可展现更多的优势,尤其是质谱检测器［11］。 二维、多维系统利用不同的分离原理可使样品采用不同维度达到充分的分离。通过充分利用样品成分的理化特性,在每一个维度上都尽量达到较好的分离效果,在整体上有效降低了样品的复杂程度［12］。
2串联色谱技术
质谱是用于识别从天然产物中提取的未知的化合物时的检测器。各种质谱仪已经与串联技术相结合应用于大量的研究中。一般来说,根据质谱各自的分析仪器的准确性和灵敏度的区分,可分为高分辨率质谱和低分辨率质谱。低分辨率质谱已成为中药首选的分析仪器,其优点在于容易操作, 成本较低且体积较小。高分辨率质谱允许识别目标化合物的质核比可以达到低于5 ppm的质量误差,当检测值达到低于1 ppm时,可以从测得的质量数判定其唯一元素组成。串联色谱主要有LC /MS及GC /MS,它允许在中药样品中同时进行多成分检测,而且一次进样可以获得母离子和碎片离子的信息,通过比较保留时间、分子量和碎片等信息,可用于中药检测和目标化合物的识别。
2. 1液相色谱-质谱联用( LC-MS)
2. 1. 1液相色谱-离子阱质普( LC-IT-MS)离子阱质谱仪是先把离子聚集到阱内,通过低能量碰撞诱导解离,获得碎片信息,其具有多级质谱功能,对于解析化合物结构更有优势。高效液相色谱法结合IT-MS( 离子阱质谱) 在结构解析、碎片的解离行为、 母离子的裂解途径和结构鉴定上优势明显,例如可以快速鉴定复方毛冬青冲剂中三萜皂苷活性成分, 在复方毛冬青冲剂中鉴定出1种三萜酸和8种三萜皂苷成分,并推测了其它3种可能的三萜皂苷化学成分［13］。这种多功能的离子肼质谱同样被应用于酸枣仁汤中化学成分的分析,共鉴定了酸枣仁汤中48个化合物,并对化合物的药材来源进行了归属, 首次报道了方剂中的31个化合物［14］。
2. 1. 2三重四级杆液质联用三重四级杆液质联用技术可以运用选择离子检测( selected reaction mo- nitoring,SRM) 和多反应监测( multiple reaction moni- toring,MRM) 两种模式。在MRM模式,色谱分离的优化更加简单,并且母离子和子离子监测可提高检测的特异性和识别已知分子。重要的是,这种三重质谱既有传统的三重四级杆的MS /MS扫描、线性离子阱功能,根据质量数进行全扫描分析还可以获得MS3的数据［15］。三重四极杆线性离子阱质谱仪( Triple quadrupole trap mass spectrometer,QTrap) 在离子阱模式下,QTRAP的MS /MS质谱图的灵敏度比常规的三重四极杆高出二个数量级以上,同时还将两者的扫描功能巧妙的结合起来,实现“串联四极杆-线性离子阱”的迅速切换。三重四级杆液质联用仪( liquid chromatography -triple quadrupole trap mass spectrometer,LC-QTrap-MS) 已成功定量和定性识别出一系列中药及有效成分( 例如北沙参) ,运用LC-QTRAP-MS特有的灵敏度和特异性可研究出北沙参中15种化学成分［16］。
2. 1. 3液相色谱-线性离子阱静电场轨道阱组合式质谱联用( LC-LTQ-Orbitrap-MS)线性离子阱静电场轨道阱质谱仪( linear ion trap /orbitrap mass spec- trometry,LTQ Orbitrap MS) 组合轨道阱与线性离子阱,是最新的联用仪器,具有所有传统的MS扫描功能和较高的捕获能力( 利用线性离子阱) 和高精密度的质量测定( 使用的轨道肼) ,但数据采集速率相对缓慢。采用液相色谱- 线性离子阱/静电场轨道阱组合式质谱联用( liquid chromatography-linear ion trap / orbitrap high resolution mass spectrometry,LC- LTQ-Orbitrap-MS) 对三七化学成分进行定性及定量分析,共鉴定分析了43个成分,并首次从三七中检测到新型的三七皂苷母核和乙酰取代皂苷成分［17］。 又如运用LC-LTQ-Orbitrap-MS分别建立黄芪、三七谱数据库,对复方三芪口服液中化学成分进行分离,根据分子和质谱碎片信息,从复方三芪口服液中分析鉴定了39个成分［18］。
2. 2气相色谱-串联质谱( GC-MS)
GC-MS / MS具有高灵敏度和强抗干扰能力,是分析、鉴定具有挥发性成分的首选仪器。快速测定方法用于挥发油的分析,如对白豆蔻的指纹图谱分析［19］。利用GC-MS技术分析桂枝茯苓丸脂溶性成分的指纹图谱研究。利用GC-MS发现二妙丸中5个未见报道的挥发油成分: 2-羟基-5-甲基苯乙酮、4, 4-dimethyl-3-( 3-methylbut-3-enylidene ) -2-methy-le- nebicyclo[4. 1. 0]hep-tane; β-没药醇( β-bisabolol) ; 长叶醛( folicacid) ; 泪杉醇( manool)［20］。
2. 3二维液相色谱串联质谱( 2DLC-MS)
中药化学成分复杂,有的类别差异较大,仅用一种分离手段不能达到区分的要求,2DLC将不同的分离方法联用,提高对中药成分的分离能力,增加色谱的峰容量,建立了用阳离子交换色谱与反相加压毛细管电色谱结合的二维分离平台,采用三种分离原理分析了中药材黄柏［21］。
2. 4联合在线鉴定技术
在线分离技术是鉴定中药关键成分及复杂结构的强大工具,对于进一步鉴定带电粒子的结构, MS都可以应用。联合在线的高效液相串联电子喷雾多级质谱( high performance liquid chromatography- electrospray ionization source / mass spectrometryn, HPLC-ESI / MSn) 和离线的傅立叶变换离子回旋共振质谱法( fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry,FTICR-MS) 技术能够快速地对中成药进行鉴定。例如陈娟娟等［22］运用液质联用技术在线快速识别与分析了药用植物通光藤中18个聚氧孕烷糖苷化合物,通过傅立叶变换离子FTICR-MS离线确定这些化合物的准确元素组成。
3结语与展望
煎中药,挺有技术含量 篇11
那么煎煮中药需要注意什么呢?
亲力亲为现代社会人们都很繁忙，通常没时间、也没耐心亲自煎药，不少医院、药店就应运而生了代煎业务，既方便，价钱也不贵，但煎药的患者较多，一旦工作人员太忙而照顾不过来，或者部分工作人员对煎煮中药的程序也不清楚，煎出的药很可能达不到应有的效果。所以，煎煮中药最好不要偷懒，应咨询医生后亲自动手煎药。
慎选容器煎煮中药一定要用陶瓷类容器，其主要成分是硅酸盐，即使在高温下性质也很稳定，药物不易发生反应；而且，陶瓷类容器受热均匀，传热缓慢，水分不易蒸发。反观金属容器，化学性质相对不稳定，容易与所煎中药发生化学反应，降低药效，有的还会产生毒副作用，对身体造成损害。
例如铝、铁器皿，可与很多中药发生化学反应。黄苓、葛根、大黄、何首乌、补骨脂中所含黄酮类遇到铝、铁，会产生黑绿色沉淀物，生成有害物质，人体吸收后如长期积蓄，就会对肝、肾、脑产生损害。此外，金属容器还能与一些矿物质药如朱砂、龙骨等发生反应，更有一定的毒副作用，对身体更为不利。
一般不洗一些患者认为，待煎中药多是一些树皮、草根、花木、矿物类物质，不干净，于是买回后反复清洗。这种做法非常不可取，因为中药在制作加工中，经过炮制、脱水干燥、包装清理等多道工序，基本上没什么杂质，比较干净。如果反复清洗和浸泡，药物的有效成分会流失，减少了药性，特别是一些粉剂类药物，如石膏、滑石、浮海石等，不仅不要洗，还应用纱布包好，否则很容易全部流失（注：如果是野外亲自挖掘的药物，倒是有必要适当清洗）。
不用热水一些患者为了省时间，会选择用开水或热水煎药，这也是不科学的，因为这样会使中药材外层组织紧缩，表面致密，有效成分难以渗出，影响药液浓度，无法充分发挥药效。
注意火候如果医生没有特别要求，一般是向药中加水后先用猛火烧开，再用小火慢煎，以便药中有效成分慢慢渗出。另外还要掌握好煎药时间，芳香药，如藿香、紫苏、佩兰等，以及大黄，煎10～15分钟即可，不要太久；矿物质类药，如龙骨、牡蛎、石膏、代赭石等，煎的时间则要稍久，这样才能达到预期效果。
加水适量很多患者煎药时随意加水，这样也会影响药效。不同中草药对水分的要求是不同的，如果每剂药中植物类药多，则一般加水到能盖住手背即可；如果是矿物质或根皮一类药物多，水则应更少一点。每剂药一般煎2次，早晚各煎1次，每次煎出药液约200毫升，趁温热时服用，效果更佳。
中药提取工艺技术分析 篇12
1 葡萄籽油的提取技术
当前提取葡萄籽油的主要三种方法是:超临界CO2萃取法、有机溶剂萃取法和机械压榨法。
1.1 机械压榨法
最广泛的将油脂从植物种子中提取出来的方法就是机械压榨法。该方法也以使用较少的设备和资金并且操作简单为优点, 榨出的油最能保持植物原本的天然特色。
机械压榨法提取葡萄籽油主要涉及烘干→清理→破碎→软化→轧坯→烘干葡萄籽→浸出→蒸发→毛油等一系列工艺流程。葡萄先经榨汁发酵处理后除去葡萄皮, 再经烘干分离后得到葡萄籽, 经过筛选清理后去除杂质, 使用粉碎机强制破碎处理;然后用软化锅进行软化, 其中要控制软化水分在18%~20%为宜, 同时加温至80℃, 停留时间约40 min;然后通过轧坯机进行轧坯, 控制坯片厚度约为0.4 mm;之后进入平板烘干机烘干水分, 葡萄籽坯的水分要控制低于12%, 控制浸出时间约为1.5 h, 使用的溶剂比例为1∶1.2, 混合油进入蒸发器及汽提塔进行脱溶, 即可得到毛油, 而籽粕则进入蒸脱机进行脱溶后进粕库[1]。
机械压榨法存在的不足为:葡萄籽的出油率低, 且所得产品含有其他杂质, 不纯净, 容易腐败。
1.2 有机溶剂萃取法
于宝成等[2]采用有机溶剂萃取法对葡萄籽油制取进行了研究, 认为预处理是制取葡萄籽制油的关键工序, 即葡萄籽软化时水分含量19%~20%, 预处理时间45 min, 加热温度85℃, 制取效果最好。王敬勉等[3]采用脱壳和一次性浸出制油工艺, 不仅提高了油脂的出油率, 而且还能使制油后饼粕中的纤维素含量降低, 蛋白质含量提高, 从而大大增加饼粕的营养价值。
有机溶剂萃取法涉及:烘干→清理→分离剥壳→破碎仁→软化→轧坯→烘干葡萄籽→溶剂浸提→毛油→筛选过滤→脱酸→脱色→脱臭→精油等工艺流程。
有机溶剂萃取法主要存在的不足为:工艺流程繁杂、有机溶剂消耗多, 耗时长, 生产成本高, 得到的产品或多或少都存在着溶剂的残留, 且溶剂外泄对环境造成的污染, 从而带来生产设备复杂, 投资操作费用高, 成本增加等诸多问题。
1.3 超临界C O2萃取技术
超临界流体萃取技术是近几年才发展起来的较新型分离技术, 具有超临界流体这一特性被利用做为萃取剂, 将液体或固体进行萃取分离组分, 该技术高效分离的效果很好, 而且加快了分离速度。李延辉等使用超临界CO2萃取法研究葡萄籽油的萃取, 克服了传统方法提取葡萄籽油的缺点。研究结论表明:利用超临界CO2萃取法提取葡萄籽油的最佳工艺条件是: (1) 萃取压力25 Mpa; (2) 萃取温度40℃; (3) 萃取时间1.5小时。刘颖等[4]采用超临界CO2萃取技术提取葡萄籽油及对其理化性质进行了研究, 研究结果表明其工艺条件最佳为:葡萄籽的粒度大小为40目, 4.62%的含水量, 压力控制在30 MPa, 而萃取时间控制在93 min, 萃取温度则控制在43℃, 一级分离温度为45℃, 分离压力为30 MPa;二级分离温度为35℃, 则分离压力为6 MPa, 则最终葡萄籽油萃取率达到93.3%。
超临界CO2萃取法存在的不足为:设备昂贵, 投入高, 若产量不大, 一时无法见效, 成本高。
1.4 酶法提取
将微生物所产生的酶作为工具, 利用它的催化或者转换等作用, 来达到将油脂中的抗营养因子选择性脱出的一种技术就叫酶法提取技术。
国内外已研究的酶法提油工艺主要有:酶解冷浸出法、水酶法、酶解萃取法、酶解冷榨法等四种方法。这些提取方法既有优点又有缺陷, 优点是可避免高温处理油料, 其蛋白质性能得到良好的保持, 此方法提取出的油脂质量优于传统方法。
酶法提取存在的不足之处为:对操作条件的要求高, 不容易控制酶的用量以及酶解时间, 不能进行大规模的工业化生产。
1.5 微波提取技术
微波萃取处理技术主要是利用了微波以及适当的溶剂的作用, 对该物质的化学组成成分进行提取。作为一项新工艺新技术, 其优点有低溶剂的消耗、节约能源、减少废物的产生、生产时间短, 同时也具有增加产品的收率和纯度的优势。对香精油的提取过程中以油脂为载体, 可发挥利用微波的选择性, 对提取菇烯成分的效果更佳, 例如利用微波技术提取马郁兰油, 其产量可接近1%。此外, 微波提取法操作简捷快速, 提取过程中能减少油脂损失, 尤其是油脂当中热敏性成份, 例如利用微波提取技术来提取鱼肝油, 能使油脂溶性维生素损坏率降低到最小。若采用微波萃取法萃取低挥发或者非挥发活性成份, 也可以大幅度提高提取速率。例如提取棉酚, 只需要用常规方法的50%溶剂用量, 就可以在十几分钟之内完成萃取。
微波提取法主要存在萃取介质的选择对产物组分影响大, 使得部分成份损失等不足。
2 葡萄籽粗油的精炼工艺
2.1 脱胶
胶溶性杂质不仅影响油脂中油脂的稳定性, 而且对油脂精炼深加工的效果也有影响。因此, 脱胶就是指脱除毛油中的胶溶性杂质的过程。在脱胶实际生产应用中, 我们经常使用水化脱胶法当中的特殊湿法脱胶。即在油中混入定量的电解质溶剂, 充分利用胶溶性杂质如磷脂等亲水的特性, 使得胶体杂质吸水凝结后与油脂分离。其中胶质中以磷脂为主。在水分很少时, 以内盐结构形式存在的磷脂溶解并分布于油中;当水分增多时, 所具有的亲水性使其体积增大形成胶体粒子, 并相互吸引形成较大的胶团, 形成比重差而分离出来。
2.2 脱酸
植物油脂中的游离脂肪酸的含量取决于油料的质量。脱酸的主要方法为碱炼和蒸馏法。蒸馏法又称物理精炼法, 应用于高酸值、低胶质的油脂精炼, 我们主要采用碱炼法。烧碱遇到粗油中游离脂肪酸随即中和, 产生的钠盐不易溶解沉降成为絮状物。钠盐又可作为表面活性剂, 在沉降的过程中将其他杂质 (如蛋白质、粘液质、色素、磷脂及带有羟基和酚基的物质) 也带入沉降物。甚至悬浮固体杂质也可被絮状皂团携带下来。因此, 碱炼具有脱酸、脱胶、脱固体杂质和脱色素等综合作用。
2.3 脱色
油脂脱色常用吸附脱色法。吸附脱色法是利用吸附剂的吸附能力能去除色素及其他杂质, 最后再过滤去除吸附剂, 同时除掉被吸附的色素及杂质从而达到脱色净化的目的。
2.4 脱臭
不同种类的植物油有其本身独特的风味和滋味, 仅仅经脱酸脱色处理后的油脂还会留有微量的醛、酮、烃类、甘油酯的氧化物、低分子脂肪酸或残留溶剂的气味等。因此, 脱臭是指去除这些不良气味的工序。脱臭主要有真空汽提法、加氢法、气体吹入法等方法。其中最常用的方法是真空汽提法, 就是采用高温高真空结合, 直接蒸汽汽提等办法蒸馏除去油脂中的气体成分。
脱臭的原理是在相同条件下, 甘三酯的蒸汽压远小于臭味小分子组分的蒸汽压, 即利用臭味物质更容易挥发的特点, 应用水蒸气蒸馏的原理进行汽提脱臭。而水蒸气蒸馏脱臭的机理是水蒸气通过含有臭味组分的油脂时, 即汽-液表面接触, 水蒸气被挥发的臭味组分所饱和, 并按其分压的比率逸出, 从而达到了脱除臭味组分的目的。
3 国内外葡萄籽油研究状况
3.1 国外葡萄籽油的开发利用状况
大多数欧美国家近80%的葡萄用于酿酒, 而酿造葡萄酒后的下脚料—葡萄皮渣、葡萄籽等也有70%以上都得到了充分的利用, 据统计, 全世界年产葡萄籽208.2万t, 可产葡萄籽油29.1万t, 生产葡萄酒最多的法国、意大利等国家已有80%以上的葡萄籽得到了利用, 由于葡萄籽油中亚油酸含量占全部不饱和脂肪酸含量的75%以上, 近年来, 日、美等一些国家已有大量的含有亚油酸的功能食品面世, 巴西的苏瓦兰果皮公司用葡萄籽油代替进口的甜杏仁油、椰子油和棕榈油, 作为理想的食用油和工业及化妆品用油。除此之外, 欧美等发达国家如法国、西班牙、德国等对葡萄皮渣中葡萄籽油的开发利用已经建立了自己的生产加工企业。
3.2 国内葡萄籽油的开发利用状况
我国葡萄酒业的发展起步较国外晚一些, 大多数的葡萄酒厂家对于酿酒葡萄的利用都仅仅停留在酿造葡萄酒的这个认识上, 而对于酿造过程中所产生的葡萄籽的深层次的综合开发利用至今未成规模。随着现代社会市场的需求, 我国有越来越多的葡萄酒企业扎根落户, 这也意味着每年伴随葡萄酒产量的提高也会产生数万吨的酿酒废渣。这些废渣或用作动物养殖饲料, 或被作为肥料, 或用于其他方面的综合开发利用, 但较深层次综合利用的比例和程度还有上升的空间。目前, 随着我国人民的科学素养和健康理念的提高, 对葡萄籽油中天然活性物质认识的逐步深入, 开始对葡萄籽油中的有效成分进行研究。
4 我国葡萄籽油开发利用中主要存在的问题
4.1 葡萄籽中有效成分没有得到充分利用
随着我国每年葡萄种植面积的扩大, 葡萄产量的增加, 酿酒过程中所排放的葡萄籽的数量也越来越多, 我国80%的酒厂将这批数目可观的葡萄籽简单的当作饲料或者肥料处理, 有的酒厂甚至将其排放到环境中, 给环境带来了一定的污染源, 葡萄籽中丰富的油脂和粗蛋白, 它们优良的生物价值和药理作用得不到充分的利用。
4.2 缺少葡萄籽油综合利用的技术设备
我国葡萄酒厂用于酿酒的设备大多数都是从国外进口而来的, 而这些进口的设备大多是由于不够节约能源或者在某些方面存在缺陷已被国外酒厂所淘汰的。并且目前我国对酿酒皮渣的综合利用还没有开始实施, 所以像适合国内企业的葡萄籽的深加工、皮渣的综合利用设备, 节约能源的速冻设备等目前在国内还很少有厂家生产。
4.3 重视度低, 产业滞后
由于我国葡萄产业起步较其他国家晚, 发展缓慢, 国家政策对该产业的重视度不够高, 随着人们对葡萄酒认识度的提高, 近年来我国也加强了这方面的政策扶持力度, 使得葡萄产业成为我国十大支柱产业之一。
因此, 我国当前酿酒葡萄的开发利用已经不能满足人们对于酿酒葡萄价值开发的需要, 迫切需要更深层的对酿酒废渣进行综合开发利用, 更加全面的实现葡萄皮渣的生物价值、经济价值和社会价值。
参考文献
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[2]李华.葡萄与葡萄酒研究进展—葡萄酒学院年报[M].西安:陕西人民出版社, 2002.
[3]宋文章.掌握时机建立优质、稳定的葡萄原料基地[J].中外葡萄与葡萄酒, 2000 (2) :52-53.