复方中药的超高压中低温煎制工艺及装备

复方中药的超高压中低温煎制工艺及装备

天津华泰森淼生物工程技术股份有限公司

贾培起

技术背景：

目前国内外天然药物的提取全部是单方单组份的提取，迄今为止已经发表了大量的论文，例如：人参皂甙、西洋参皂甙、灵芝孢子粉、黄芪多糖、刺五加黄酮、蜂胶黄酮、淫羊藿黄酮、山楂黄酮、桑叶黄酮、茶多酚、甘草酸、金银花绿原酸、五味子、红景天等中药的有效成分的超高压提取。

如何采用超高压技术加工复方中药还是空白，本发明是首次采用超高压预处理，然后用中低温煎煮，最后用超高压冷灭菌的工艺，不仅提取有效成分更加充分，药效好，并且改善了口感。

技术优势：

采用本发明代替高温煎煮的传统工艺，可以解决很多传统方法存在的问题：

超高压细胞破壁

超高压预处理可以将药材的细胞壁打开，很容易将细胞内的内容物提取出来，提高了有效成分的得率。

图1

如图1所示，当药材的细胞进行超高压处理时，细胞受到溶剂施加的压力（右上）溶剂进入细胞后，与胞内有效成分溶解为一体;保压一段时间，泄压时，细胞内的压力高于细胞外的压力，溶剂带着有效成分，突破细胞壁，释放出来，并导致细胞破壁或改善了细胞壁的通透性（左下）。这样，完整的细胞（左上），变成了破损的细胞（右下）。

图2是茶叶高压处理的电子显微镜照片。

图2

超高压的破壁能提高有效成分的得率，例如加热和超高压两种不同方法茶叶有效成分的提取率如表1所示。

表1 茶叶不同提取方法得到有效成分的对比

超高压孢子破壁

灵芝孢子粉一类的孢子药材，具有坚硬的外壳，通常的加热无法打开这层外壳，不便提取其中的有效成分，一般需要机械加工的方法才能破壁。超高压能有效地进行孢子破壁，更易于提取孢子内的有效成分（图3左为灵芝孢子粉，右为400MPa处理的灵芝孢子粉）。

图3

保护热敏的有效成分

中药中有些热敏成分例如青蒿素、芦荟素、叶酸等，一旦进过高温加工，容易挥发或分解，蛋白质的活性成分超过60℃就会失活，都会降低药效。超高压预处理后，由于细胞已经打开，不必采用100℃左右的温度进行煎煮，而是采用50℃以下的温度，对热溶成分进行提取，避免或减少了热敏成分的损失。

药液有效成分更加完全，疗效更显著

由于上述几个原因，采用超高压预处理，低温煎煮的工艺，药液有效成分得到保护，并且提高了提取率，药效更加显著。

图4是姜汁不同加工工艺获得的成分曲线对比。超高压提取的有效成分(红色与紫色）与原汁（蓝色）类似，而高温加工的姜汁（绿色）频谱差别较大。

图4

超高压提取中药的纯度高

中药的有效成分，一般都是细胞内的可溶成分，传统高温煎煮的提取方法，多会将细胞外无效的成分混入药液中（图5左），超高压中药提取得到的药液较为纯净（图5右）。

图5

药液口感得以改善

因为木质素等杂质减少，药液主要是细胞内可溶的有效成分，所以药液的苦涩味得以减轻，改变了苦药汤的味道。

延长保质期

药液密封装袋后超高压冷灭菌，保质期能延长数倍。

节省能源

由于超高压预处理，降低了煎煮温度，大大减少了能源消耗。

工艺方案

本发明是复方中药的超高压处理中低温煎制工艺。本技术包括：超高压预处理、中低温煎煮、中低温浓缩和超高压灭菌四项关键技术。

传统的中药煎煮工艺是将用于提取的药材先处理成约0.5～1.0厘米大小，将其放入预热水中浸润30分钟，随后在95℃～98℃下搅拌提取1小时，再进行离心过滤、压榨、合并滤液、浓缩。

本发明的工艺规程如下：

1、清洗：检验合格的药材，按照配比称重，清洗；

2、破碎：按照不同药材的要求，破碎到0.5-1cm；

3、浸泡：用净化水浸泡30-40min；

4、超高压预处理：300-400MPa，5-10min

5、低温煎煮：40-50℃，40-60min

6、压渣：将药渣中的药液挤压出来；

7、离心分离及过滤：将悬浮在药液中的杂质分离出去；

8、罐装：采用柔性包装（塑料袋或塑料瓶）；

9、超高压杀菌：室温，400-600MPa，10-15min；

10、检验

11、装箱

关键设备

超高压预处理设备

对于中草药这种固——液态混合物料进行超高压加工，一般采取将药材和液体装入塑料袋，密封后装入超高压容器，然后超高压加压，保压一段时间后泄压,取出并打开塑料袋，将被加工物料取出，再进行后续的其它处理。此种方法的缺点是先装袋、再拆开，不仅消耗了大量的塑料包装，而且增加了辅助时间、耗费工时、降低生产率、提高了成本。

本设备的超高压缸体能够旋转（图6）。装填物料时，超高压缸体45°朝向斜上方，可以将混合物料倒入高压腔内；加压时高压缸调整到垂直位置，框架移动与高压缸对中，然后端盖下行缸体密封-升压-保压-泄压-打开端盖-框架复位；转动超高压缸体，向下倾斜45°，将处理好的物料倒入基料箱。无需包装和拆包，直接对混合物料进行处理。提高了生产效率并降低了成本。

图6

包装产品灭菌的超高压设备

这是先罐装，后灭菌的超高压设备。该工艺的优点是没有二次污染。

包装好的产品采用图7的设备，将装有产品的料筐，放入超高压缸的腔内，按照设定的压力和时间，操作设备即可以自动进行封盖、注水、加压、保压、泄压、开盖等一系列动作，之后取出物料，装箱入库。

图7

液体制剂连续灭菌的超高压设备

这是先将药液灭菌，然后进行无菌罐装的超高压设备。如图8所示，该设备由超高压容器和浮动活塞组成，在外接泵阀的驱动控制下，活塞往复运动，双向都可以加压灭菌，不停地工作，生产效率高。药液在管道中输送，减少了人工上下料的麻烦，适合大规模生产线的自动连续操作。

(注:本技术已经申报国家发明专利)