专利名称：一种中药材硫磺熏蒸方法和设备的制作方法
一种中药材硫磺熏蒸方法和设备[技术领域]本发明涉及中药材加工技术领域，具体涉及一种中药材及饮片的硫磺熏蒸设备和方法。食品级硫磺在食品生产有漂白，防腐之用，是国家允许使用的一种合法的食品添加剂漂白剂，将硫磺应用在中药材中药材加工养护领域，可以高效地实现中药材的防潮、防腐、防虫、防菌等功效。通过化学分析和研究发现，硫磺熏蒸过程中产生的二氧化硫和硫酸是防潮、防腐、防虫、防菌及漂白的主要因素，同时也是和中药材中主要成分发生反应导致中药材质量下降的原因，这些反应的发生都需要氧气和高温条件的参与，例如，川芎内酯需 要在氧气和高温条件下才能发生结构的改变。
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°0O硫磺熏蒸拥有悠久的历史，首次使用是在1900年，于1963年被收录至中国药典，正是由于它在中药材养护中高效优异功效，一直沿用至今，但是由于传统中药材的硫磺熏蒸过程中，缺乏对各项指标如温度、压强、硫磺加入量及废气处理等参数的控制，致使过量硫磺、二氧化硫及重金属残留、过度熏蒸等情形出现，不仅导致中药材中主要成分转化为未知成分，导致其含量下降，严重影响中药材质量，而且被人体吸收进入血液后易对人体产生毒性作用，破坏酶的活力，影响人体新陈代谢，对肝脏造成损害，因此2005年版中国药典禁止使用硫磺熏蒸法养护中药材。尽管2005版药典已删除了所有的硫磺熏蒸中药材，中国政府目前也禁止了硫磺熏蒸加工处理中药材，但在中药材加工产业界，绝大多数根茎类和花叶类中药材都需要经过硫磺熏蒸法，如根莖类的中药材包括山药(Dioscoreae Rhizome)、粉葛(PuerariaeThomsonii Radix)、天花粉(Trichosanthis Radix)、党参(Codonopsis Radix)、白]E(Angelicae Dahuricae Radix)、白苟(Paeoniae Radix Alba)、白术(AtractylodisMacrocephalae Rhizome)、当归(Angelicae Sinensis Radix)、川弯(ChuanxiongRhizoma)、明党参(Changii Radix)、南沙参(Adenophorae Radix)、泽湾(AlismatisRhizome)等；花叶类中药材包括金银花(Lonicerae Japonicae Flos)、菊花(ChrysanthemiFlos)等；目前市场上硫磺熏蒸最严重的8种中药材包括湖北贝母(FritilariaeHupehensis Bulbus)、当归(Angelicae Sinensis Radix)、天麻(Gastrodiae Rhizome)、山药(Dioscoreae Rhizome)、白苟(Paeoniae Radix Alba)、菊花(Chrysanthemi Flos)、党参(Codonopsis Radix)和枸杞子(Lycii Fructus)。实际需求与工艺缺陷两者的矛盾，致使技术人员对工艺进行改进，优化和改进的主要内容集中在将硫磺熏蒸产生的二氧化硫和重金属的残留量控制在标准值之下。在发达国家，先进的烘干技术和高效的物流系统使得中药材不需要硫磺熏蒸加工处理，在发展中国家，先进的中药材加工处理设备在近期不可能大规模推广，而其他的中药材加工处理方法均存在效率性或安全性的问题，例如红外干燥、微波干燥法、辐射法等存在效率低下，成本高的问题；化学试剂法会导致中药材中的成分的变化从而使得中药材质量下降。 本发明的目的为解决上述技术问题在于改进传统硫磺熏蒸不定量不可控的缺陷，提供一种定量控制的中药材硫磺熏蒸方法及设备，以减少中药材硫磺熏蒸过程中的有效成分的损失和不明成分的产生，同时控制二氧化硫和重金属的含量，本设备可以保证中药材的质量，减少二氧化硫和重金属的残留量。为实现上述目的，设计一种中药材硫磺熏蒸方法，包括根茎类、果实种子类、花叶类药材，其特征在于该方法包括以下步骤I)放置中药材，将待熏蒸的中药材均匀平铺放置在硫磺熏蒸箱内；2)依据中药材的加入量按比例定量加入硫磺；3)点燃硫磺，设定熏蒸箱内温度、时间、气压，采用真空和低温熏蒸中药材；
4)实时监控和调节二氧化硫的温度和浓度及气压；5)利用二氧化硫废气处理装置，吸收处理二氧化硫废气，减少环境污染。一种中药材硫磺熏蒸设备，包括钢制箱体、显示控制电路，其特征在于箱体内左下部设有硫磺放置室，硫磺放置室上部设有冷却器，冷却器上部设有二氧化硫气体出口，箱体内右下部后端设有水箱，水箱左侧设有真空泵和气体入口，箱体上部设有废气出口，水箱右侧设有进水口和出水口，箱体外正前方设有开启式药材放置入口，药材放置入口的左上角设有控制显示面板及电路，所述的控制显示面板显示调控温度、时间和真空泵气压。一种中药材硫磺熏蒸设备的操作方法，其特征在于该设备操作方法包括如下步骤I)放置中药材，将待熏蒸的中药材均匀平铺放置在硫磺熏蒸箱内，所述的熏蒸箱按容量可分为科研实验用硫磺熏蒸器、中试实验用硫磺熏蒸器、工业化生产用硫磺熏蒸器；2)放置硫磺，依据中药材的加入量按比例定量加入硫磺置于硫磺放置室内；3)注水，将水箱注满水，用于处理二氧化硫气体；4)打开真空泵，使熏蒸箱内达到真空状态；5)通过点火装置点燃硫磺；6)设定调控控制面板上二氧化硫的温度、浓度和熏蒸的时间参数；7)当熏蒸结束时，打开真空泵，使气体进入到水箱中进行废气吸收处理。所述步骤4)中所述的真空状态指熏蒸箱内的气压达到O。
所述步骤5)中硫磺燃烧产生的二氧化硫进入冷却器进行降温，降至预设温度后由二氧化硫入口进入中药材熏蒸箱内进行中药材熏蒸。所述硫磺加入量的比例确定方法采用正交实验，包括以下步骤I)根据试验目的，确定硫磺量、温度、气压、熏蒸时间四个因素；2)根据每个因素的变化范围，每个因素确定4组水平；3)根据确定的列数与水平数选择相应的正交表；4)组织实施方案，根据选定正交表中各因素占有列的水平数列，构成实施方案表，按实验号依次进行实验，每次实验按表中横行的各水平组合进行；
5)数据处理，确定所述硫磺加入量的比例。该设备还适用于水果、蔬菜及农作物的防虫、除菌及保存。本发明提供中药材硫磺熏蒸方法和设备实现了中药材硫磺熏蒸过程可控化操作，通过控制熏蒸过程中温度、氧气、二氧化硫浓度等关键因素，既能减少中药材中的活性成分的损失，也能控制中药材中的二氧化硫和重金属的残留量，从而最大限度地保障中药材质量。该设备操作简便、熏蒸的硫磺比例、熏蒸温度、浓度、时间等熏蒸参数可控、能确保药材品质、对环境无污染、价格低廉、便于推广等特点。图I中药材硫磺熏蒸仪示意图；图2中药材硫磺熏蒸流程图；图中I.钢制箱体2.硫磺放置室3.冷却器4. 二氧化硫气体出口 5.水箱6.真空泵7.气体入口 8.废气出口 9.进水口 10.出水口 11.药材放置入口 12.控制显示面板及电路13.显示器电源开关14.温度控制按键15.显示器自动开关。下面结合具体实施例对本发明涉及的设备和方法作进一步阐述，其设备构造及方法对本领域技术人员来说是可以实现的。由于中药材中多数成分在高温有氧条件下会与硫磺/硫酸发生化学反应，因此本设备的基本原理是通过控制硫磺熏蒸过程中的温度和氧气来减少活性成分的化学反应，以达到减少活性成分损失的目的。本发明设计了三种规格的中药材硫磺熏蒸器，分别适用于不同场合I)科研实验用硫磺熏蒸器,用于中药材最佳硫磺熏蒸条件的考察,硫磺熏蒸量-效关系的考察等，适于熏蒸500g以下的中药材；2)中试实验用硫磺熏蒸器，用于中药材硫磺熏蒸的中试实验及农户小规模的中药材硫磺熏蒸，适于O. 5kg-10kg的中药材；3)工业化生产用硫磺熏蒸器，用于中药材硫磺熏蒸的工业化大生产，适于IOkg-IOOkg的中药材。设备结构如图I所示，包括钢制箱体I、显示控制电路，箱体内左下部设有硫磺放置室2，硫磺放置室2上部设有冷却器3，冷却器3上部设有二氧化硫气体出口 4，箱体内右下部后端设有水箱5，水箱5左侧设有真空泵6和气体入口 7，箱体上部设有废气出口 8，水箱5右侧设有进水口 9和出水口 10，箱体外正前方设有开启式药材放置入口 11，药材放置入口 11的左上角设有控制显示面板12及电路，所述的控制显示面板12显示调控温度、时间和真空泵气压。利用该设备对浙贝母和菊花进行硫磺熏蒸，并与未经熏蒸的空白样品对比进行测量，具体如下述由于不同的中药材由于其质地及化学成分的不同，应该采用不同用量的硫磺，我们将通过考察多个中药材品种来确定中药材硫磺熏蒸中各项指标的常规参数，如硫磺熏蒸用量、温度、气压、熏蒸时间进行考察
选作考察用的根及根茎类药材包括山药、葛根、天花粉、党参、白芷、白芍、白术、当归、川芎、南沙参、泽泻；花叶果实类药材包括金银花、菊花、枸杞子。为进一步优化工艺参数，采用正交试验，结合生产实际选择硫磺量、二氧化硫温度、熏蒸箱气压、熏蒸时间为考察因素进行根及根茎类中药材硫磺熏蒸工艺考察，见表I :表I根及根茎类中药材因素水平表
权利要求
1.一种中药材硫磺熏蒸方法，包括根茎类、果实种子类、花叶类药材，其特征在于该方法包括以下步骤 1)放置中药材，将待熏蒸的中药材均匀平铺放置在硫磺熏蒸箱内； 2)依据中药材的加入量按比例定量加入硫磺； 3)点燃硫磺，设定熏蒸箱内温度、时间、气压，采用真空和低温熏蒸中药材； 4)实时监控和调节二氧化硫的温度和浓度及气压； 5)利用二氧化硫废气处理装置，吸收处理二氧化硫废气，减少环境污染。
2.—种中药材硫磺熏蒸设备，包括钢制箱体、显示控制电路，其特征在于箱体内左下部设有硫磺放置室，硫磺放置室上部设有冷却器，冷却器上部设有二氧化硫气体出口，箱体内右下部后端设有水箱，水箱左侧设有真空泵和气体入口，箱体上部设有废气出口，水箱右侧设有进水口和出水口，箱体外正前方设有开启式药材放置入口，药材放置入口的左上角设有控制显示面板及电路，所述的控制显示面板显示调控温度、时间和真空泵气压。
3.如权利要求2所述的一种中药材硫磺熏蒸设备的操作方法，其特征在于该设备操作方法包括如下步骤 1)放置中药材，将待熏蒸的中药材均匀平铺放置在硫磺熏蒸箱内，所述的熏蒸箱按容量可分为科研实验用硫磺熏蒸器、中试实验用硫磺熏蒸器、工业化生产用硫磺熏蒸器； 2)放置硫磺，依据中药材的加入量按比例定量加入硫磺置于硫磺放置室内； 3)注水,将水箱注满水,用于处理二氧化硫气体； 4)打开真空泵，使熏蒸箱内达到真空状态； 5)通过点火装置点燃硫磺； 6)设定调控控制面板上二氧化硫的温度、浓度和熏蒸的时间参数； 7)当熏蒸结束时，打开真空泵，使气体进入到水箱中进行废气吸收处理。
4.根据权利要求3所述的一种中药材硫磺熏蒸设备的操作方法，其特征在于，所述步骤4)中所述的真空状态指熏蒸箱内的气压达到O。
5.根据权利要求3所述的一种中药材硫磺熏蒸设备的操作方法，其特征在于，所述步骤5)中硫磺燃烧产生的二氧化硫进入冷却器进行降温，降至预设温度后由二氧化硫入口进入中药材熏蒸箱内进行中药材熏蒸。
6.如权利要求I或3所述的一种中药材硫磺熏蒸方法或中药材硫磺熏蒸设备的操作方法，其特征在于所述硫磺加入量的比例确定方法采用正交实验，包括以下步骤 1)根据试验目的，确定硫磺量、温度、气压、熏蒸时间四个因素； 2)根据每个因素的变化范围，每个因素确定4组水平； 3)根据确定的列数与水平数选择相应的正交表； 4)组织实施方案，根据选定正交表中各因素占有列的水平数列，构成实施方案表，按实验号依次进行实验，每次实验按表中横行的各水平组合进行； 5)数据处理，确定所述硫磺加入量的比例。
7.—种如权利要求2所述的中药材硫磺熏蒸设备，其特征在于该设备还适用于水果、蔬菜及农作物的防虫、除菌及保存。
全文摘要
本发明涉及中药材加工技术领域，具体涉及一种中药材及饮片的硫磺熏蒸设备和方法，其特征在于该方法包括以下步骤1)放置中药材，将待熏蒸的中药材均匀平铺放置在硫磺熏蒸箱内；2)依据中药材的加入量按比例定量加入硫磺；3)点燃硫磺，设定熏蒸箱内温度、时间、气压，采用真空和低温熏蒸中药材；4)实时监控和调节二氧化硫的温度和浓度及气压；5)吸收处理二氧化硫废气。本发明实现了中药材硫磺熏蒸过程可控化操作，通过控制熏蒸过程中温度、氧气、二氧化硫浓度等关键因素，既减少中药材中的活性成分的损失，也能控制中药材中的二氧化硫和重金属的残留量，从而最大限度地保障中药材质量，该设备操作简便、熏蒸参数可控、价格低廉、便于推广等特点。
文档编号A61K125/00GK102813679SQ20121027972
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者黄林芳, 陈士林, 降雪 申请人:中国医学科学院药用植物研究所