獸用中藥材超聲波提取技術的應用與研究

陳海芹

摘要：對現有的超聲波提取技術進行了分析，并提出了一套能夠解決已有問題的獸用中藥材超聲波提取技術。

關鍵詞：獸用中藥材;超聲波提取技術;循環噴淋;中藥材分散

中圖分類號：S859.4? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：1007-273X（2021）06-0010-03

中藥中所含成分十分復雜，既包含有多種有效成分，又包含有無效成分，甚至包含有毒成分。中藥材提取就是利用一些技術最大限度提取中藥材中的有效成分，使得中藥制劑的內在質量和臨床療效效果提高，使中藥材的效果得以最大限度的發揮。但是，現有的超聲波提取主要存在的問題是：現有超聲波提取過程一般是直接將全部中藥材倒入提取罐內，使中藥材全部堆積在提取罐底部，非常容易出現中藥材與提取溶劑混合不均勻而造成對中藥材的提取不均勻、不充分的情況，容易導致中藥材中很多有效成分被浪費[1]。本文對現有的獸用中藥材超聲波提取技術進行了分析，并提出了一套能夠解決上述問題的獸用中藥材超聲波提取技術。

1 獸用中藥材超聲波提取設備的整體設計

獸用中藥材超聲波提取設備結構見圖1，圖2。主要設備有提取罐1，提取罐1內上下設有中藥材分散腔2、提取腔3和排液腔4;中藥材分散腔2與提取罐1頂部的進料口5相連通;進料口5處安裝有一密封蓋6;中藥材分散腔2內設置有用于對中藥材進行分散的中藥材分散機構，中藥材分散腔2的底壁上設有與提取腔3相連通的中藥材進口7;提取腔3內由上而下設置有若干個第一導向板8和第二導向板9，每相鄰2個第一導向板8之間均設置有1個第二導向板9;提取腔3的內壁上還固定有若干個超聲波振子10;提取腔3與排液腔4之間共同設置有藥渣過濾筒11。在該超聲波提取設備中，提取腔3與排液腔4之間藥渣過濾筒11的設置起到了過濾藥渣的效果，避免了在提取溶劑循環過程中藥渣對增壓水泵18造成損壞，同時也實現了對藥渣和含有效成分的藥液之間的分離;提取腔3與排液腔4之間還共同連接有循環噴淋機構;提取罐1的底部安裝有排液管12和出渣管13;排液管12與排液腔4相連通;出渣管13與提取腔3相連通[2]。

2 循環噴淋機構的設計

循環噴淋機構包括設置于提取腔3外側的環形進水腔14;環形進水腔14連通用于向環形進水腔14內通入提取溶劑的進水管15;提取腔3的內壁上設有若干個用于向提取腔3內噴灑提取溶劑的噴水口16，每一噴水口16均與環形進水腔14相連通;排液腔4通過出水管17與進水管15相連通，出水管17上設置有增壓水泵18。

在該超聲波提取設備中，提取溶劑在出水管17和增壓水泵18的作用下，實現了提取溶劑在出液腔、環形進水腔14和提取腔3內的循環噴淋，不斷將位于底部的提取溶劑從排液腔4中抽出，經由出水管17、進水管15進入環形進水腔14內，然后再通過噴水口16重新噴淋到提取腔3內，使提取溶劑不斷與提取腔3內的中藥材進行混合，來對中藥材中含有的有效成分進行提取，提高了提取溶劑對中藥材的提取效果，有利于對中藥材中有效成分進行完全提取，避免了資源的浪費，同時也有效提高了提取的效率，加快了中藥材的加工效率。

第一導向板8與第二導向板9均為傾斜設置，第一導向板8與第二導向板9的傾斜方向均相反，每1個第一導向板8的下端均設置于相鄰下方第二導向板9的上方，第二導向板9的下端均設置于相鄰下方第一導向板8的上方。在該超聲波提取設備中，第一導向板8和第二導向板9不僅起到了引導中藥材向下移動的作用，同時也起到了減慢中藥材在提取腔3內下落速度的作用，使中藥材在第一導向板8和第二導向板9的引導下進行慢速移動和下落，下落過程中的中藥材不斷與噴水口16噴出的提取溶劑進行混合，使中藥材與提取溶劑進行充分混合，解決了因中藥材全部堆積在底部而導致中藥材與提取溶劑混合不均勻的問題，可避免出現對中藥材提取不徹底的情況，提高了提取溶劑對中藥材的提取效率和提取效果，可實現對中藥材中有效成分的完全提取。

3 中藥材分散機構的設計

中藥材分散機構包括兩根相互平行的傳動軸19，每1個傳動軸19上均固定有若干個分散葉片20，其中1個傳動軸19上的分散葉片20與另1個傳動軸19上的分散葉片20交錯設置;傳動軸19連接有驅動電機21，驅動電機21的電機殼體固定于提取罐1上;每1個傳動軸19上均固定安裝有傳動齒輪22，2個傳動齒輪22相嚙合。在該超聲波提取設備中，中藥材在上游工序或輸送過程中可能會產生結團的情況，傳動軸19上的分散葉片20可在高速旋轉過程中將結團的中藥材打散，使中藥材進入到提取腔3內后能夠與提取溶劑進行充分混合，避免了因中藥材結團而影響中藥材的提取效率和提取效果，提高了中藥材的提取效率和提取效果，避免了資源的浪費[3]。

每1個第一導向板8和第二導向板9上均設有若干個透水孔23，在該超聲波提取設備中，第一導向板8和第二導向板9上設置的透水孔23使提取溶劑可以通過其與第一導向板8和第二導向板9上的中藥材進行混合。

進水管15上安裝有進水閥門24，出水管17上安裝有出水閥門25，排液管12上安裝有排液閥門26，出渣管13上安裝有排渣閥門27。

4 超聲波提取設備提取中藥材的流程

第一步，操作者首先將排液閥門26和排渣閥門27關閉，再將進水管15上的進水閥門24打開，提取溶劑通過進水管15通入到環形進水腔14內，環形進水腔14內的提取溶劑通過提取腔3內壁上的噴水口16噴灑到提取腔3內。

第二步，當提取腔3內提取溶劑的液面達到預定的高度后，操作者將進水管15上的進水閥門24關閉，再打開出水管17上的出水閥門25，啟動增壓水泵18，增壓水泵18和出水管17將出液腔內的提取溶劑抽出，再通過進水管15將提取溶劑重新通入到環形進水腔14內，最后通過噴水口16將提取溶劑噴灑到提取腔3內，對中藥材進行噴淋，實現提取溶劑的循環噴淋。

第三步，控制驅動電機21開啟，驅動電機21帶動兩傳動軸19和傳動軸19上的分散葉片20進行旋轉，然后打開提取罐1頂部進料口5處的密封蓋6，將中藥材通過進料口5倒入到中藥材分散腔2內，進入到中藥材分散腔2內后，結團的中藥材被高速旋轉的分散葉片20打散，然后中藥材通過中藥材進口7進入到提取腔3內。

第四步，啟動超聲波振子10，進入到提取腔3內的中藥材先落到提取腔3內位于最上方的第一導向板8上，中藥材在第一導向板8的導引下落到相鄰下方的第二導向板9上，第二導向板9上的中藥材又被引導下落到相鄰下方的第一導向板8上，并以此類推，中藥材最終落到提取腔3內部的下端，在此過程中，中藥材不斷與噴水口16噴灑出的提取溶劑混合，同時超聲波振子10在工作過程中，可以輔助提取溶劑對中藥材內的有效成分進行高效提取。

第五步，提取完成后，關閉出水閥門25、增壓水泵18和超聲波振子10，打開排液管12上的排液閥門26，通過提取腔3與出液腔之間的藥渣過濾筒11的過濾后，含有有效成分的藥液進入到出液腔內并通過排液管12排出，完成藥液的排液后，打開出渣管13上的排渣閥門27，將提取腔3內的藥渣通過出渣管13排出。

5 結論

綜上，該獸用中藥材超聲波提取設備實現了中藥材與提取溶劑的均勻混合，解決了因混合不均勻而導致有效成分提取不充分的問題，提高了對中藥材的提取效率和提取效果，減少了資源的浪費。

參考文獻：

[1] 李芳蓉，田永峰，陳 鑫，等.超聲波技術在紅芪多糖提取及分子修飾中的應用研究進展[J].貴州大學學報（自然科學版），2020，37（6）：51-55.

[2] 中藥材超聲波蒸煮提取裝置[P]. CN201720977781.9，2018-03-23.

[3] 鄧漢珍，鐘朝陽，周 雄，等.玄參中多酚類物質的超聲波提取工藝優化[J].綠色科技，2018（20）：206-209.