一种在中药材产地初加工阶段制备中药材提取物的方法与流程

本发明涉及一种中药材产地初加工方法，特别涉及一种在中药材产地初加工阶段制备中药材提取物的方法，属于循环流化床技术领域、中药材加工技术领域、农产品加工技术领域、干燥和粉磨技术领域。

背景技术：

产地加工与中药炮制一体化是近年来中药材行业逐渐提出来的一种思路，符合中药产业发展的趋势，产地加工与中药炮制一体化在保证中药材品质，降低加工成本方面有建设性意义，然而，由于中药材产地初加工中的关键技术——干燥技术没有突破性进展，产地加工与中药炮制一体化仍然处于初期阶段。

发明专利2015110139212“全闭路循环流化床及其使用、运用方法”公开了一种利用风机将物料粉碎并在循环通道内高速循环流动过程中实现快速干燥制粉的设备及其使用、运用方法，实践中发现这种设备用于中药材的干燥制粉，还是不能有效解决物料在管壁粘附即挂壁的问题。

发明专利2017111181038公开了一种用于高湿高黏性物料干燥制粉的磨机及其运用方法，针对2015110139212存在的问题进行了改进，其将物料在主机内部高速循环流动过程中实现干燥粉磨的设备称为芸洁磨，采用结构与风机类似的芸洁磨主机进行干燥制粉，通过内循环管将相当于风机出口的内循环管接口连通至设置在相当于风机进口上的内循环管出口接口实现流化态物料的内部循环，通过转子上的粉磨叶片进行粉磨，再通过转子上的分级叶片与排料管配合实现干料与湿料的分离，与2015110139212所述设备相比虽然有了显著的进步，加工干三七粉效果还可以，但用于鲜三七加工还是存在以下缺陷，1、分级气流弱化了流化态物料对与分级叶片相对应的涡壳的冲击，湿料会大量在此粘附，2、分级效果不好，小部分湿料会从壳体上的中盖排出进入排料管并在其上粘附，3、设备进出口压差取决于中盖出口直径与前盖进口直径之差，此压差不够大又无调控手段，一方面不能满足附属装置的压力要求，另一方面排风量不够，主机内部阻力增大使物料循环流动能耗过高造成经济性不好。发明专利2018111102064进一步针对2017111181038存在的问题进行改进，解决了包括三七在内的新鲜农产品快速干燥制粉工艺存在的前述问题，奠定了高湿高黏性物料快速干燥制粉的基础，但对于三七剪口等含水量高黏性大的物料，挂壁还时有发生，经济性也还有提高的空间。

技术实现要素：

本发明的目的，是在发明专利2018111102064继续改进的基础上得到的发明专利2019108840293“一种用于中药材加工的芸洁磨”基础上，提供一种在中药材产地初加工阶段制备中药材提取物的方法，以满足产地加工与中药炮制一体化的需要。

发明专利“一种用于中药材加工的芸洁磨”的技术措施是这样的，一种用于中药材加工的芸洁磨，由芸洁磨主机和附属装置组成。

芸洁磨主机包括主磨机、副磨机和内循环管，主磨机和副磨机是芸洁磨机，芸洁磨机在离心风机基础上改进而成，由机壳、叶轮、动能回收叶轮和进料管组成，动能回收叶轮由动能回收叶轮轴套、动能回收叶片和上环组成，动能回收叶片一端固定在动能回收叶轮轴套上，动能回收叶轮轴套固定在轴套或叶轮轴上，另一端固定在上环上，上环固定在沿进料管伸长的叶轮轴上，伸长的叶轮轴上有轴承，轴承固定在支架上，动能回收叶轮设置在进料管内，来自内循环管接口的气流通过冲击动能回收叶轮可以推动或辅助推动叶轮旋转，进料管上有内循环管接口，进料管的一端与机壳上的进风口相连，进料管的另一端是芸洁磨机的进口，机壳上的出风口是芸洁磨机的出口；主磨机的出口通过内循环管与副磨机的内循环管接口相接，副磨机的出口通过内循环管与主磨机的内循环管接口相接，主磨机的进口是芸洁磨主机的进口，副磨机的进口是芸洁磨主机的出口；

附属装置由旋风除尘器、袋式除尘器、外循环管和作业介质供给支路组成，外循环管上有旋风除尘器排灰接口，旋风除尘器的进风口与芸洁磨主机出口相接，旋风除尘器排风口与袋式除尘器的进风口相接，旋风除尘器排灰口与外循环管上的旋风除尘器排灰接口相接，外循环管的出口与芸洁磨主机进口相接，外循环管的进风口与作业介质供给支路的排风口相接，袋式除尘器的排风口与作业介质供给支路的进口相接。

为了增大返料量改善挂壁，所述附属装置包括返料装置，返料装置由1#输送机和2#输送机组成，1#输送机有1个进料口和两个排料口，一个排料口是芸洁磨的主排料口，2#输送机有两个进料口和两个排料口，1#输送机的进料口与袋式除尘器的排灰口相接，1#输送机的另一个排料口与2#输送机的一个进料口相接，2#输送机的另一个进料口与旋风除尘器的排灰口相接，2#输送机的一个排料口上有阀门，阀门的出口与外循环管上的旋风除尘器排灰接口相接，2#输送机的另一个排料口是芸洁磨的副排料口，芸洁磨的主排料口和副排料口上设置有由阀门、储料管、阀门依次相连组成的闭气装置。

为了方便加料，所述附属装置包括加料装置，加料装置是螺旋加料机，螺旋加料机料管的尾端是排料口，排料口与外循环管连通，尾端轴承内圈通过轴承套固定在靠近尾端的螺旋叶片上，尾端轴承座固定在料管上，加料装置的加料口上设置有由阀门、储料管、阀门依次相连组成的闭气装置。

为了实现经济性的利用氮气作为作业介质，所述作业介质供给支路由第一换热器、第二换热器、冷凝器、加热器和散热器组成，第一换热器的热媒通道进口是作业介质供给支路的进风口，加热器出口是作业介质供给支路的排风口，作业介质供给支路的气流通道由第一换热器的热媒通道、第二换热器的热媒通道、冷凝器热媒通道、风管、第二换热器冷媒通道、加热器冷媒通道顺序相连构成，冷凝器的冷媒通道是热泵的蒸发器，加热器热媒通道是热泵的冷凝器，热泵压缩机排气管上设置有切换阀将排气管分为两个支路，第一支路进入加热器后再通向散热器，第二支路与加热器出来的第一支路连通，风管上设置有带阀门的管道与加热器的出口相连，作业介质供给支路的进风口与袋式除尘器的排风口相接。

为了方便芸洁磨利用自然空气作为作业介质，所述袋式除尘的净气室设置第二个带阀门的排风口，所述外循环管上设置第二个带阀门的进风口。

为了实现灭菌，在所述附属装置上还设置有紫外灭菌装置，紫外灭菌装置由四通，紫外光源，反射器和防尘风机组成，四通的一个口与芸洁磨主机的出口相接，另一个口与旋风除尘器的进风口相接，紫外光源设置在四通的第三个口内和第四个口内，四通的第三个口和第四个口与防尘风机的排风口相连，防尘风机的进口与袋式除尘器的净气室连通，反射器用于将紫外光线汇聚照射流化态物料。

紫外灭菌装置还可以这样实现，由设置在外循环管进风口内的紫外光源和反射器组成，反射器用于将紫外光线汇聚照射流化态物料。

为了对进入作业介质处理支路的气态物料进行灭菌，紫外灭菌装置是设置在袋式除尘器排风口内的紫外光源。

为了实现对作业介质供给支路收集的液态物料灭菌，紫外灭菌装置是设置在作业介质供给支路中用于照射液态物料的紫外光源。

为了抑制中药材功效组分的氧化降解，所述芸洁磨的作业介质是氧气组分含量低于5%的氮气。

一种中药材产地初加工方法，其特征在于，采用发明专利201910884029“一种用于中药材加工的芸洁磨”所述设备的氮气保护闭路循环工艺将净制后的中药材在3分钟内常温状态制成超细粉。

实现本发明目的所采取的技术措施是这样的，一种在中药材产地初加工阶段制备中药材提取物的方法，按以下步骤进行，

s1、原料粉制备，用螺旋加料机将净制后的新鲜中药材加入发明专利2019108840293所述一种用于中药材加工的芸洁磨内制成粉料；

s2、提取液制备，

s201、将s1得到的粉料与溶剂混合，使提取物溶出，得到提取液和渣料的混合料浆；

s202、渣料和提取液的分离，将s201制成的混合料浆分离，得到提取液和渣料；

s203、渣料中残留提取物的提取，将s202得到的渣料与溶剂混合，使渣料中残留的提取物溶出，得到提取液和渣料的混合料浆；利用s202的方法分离渣料和提取液；重复步骤s203，直到渣料中残留的提取物从经济上核算不再具有提取价值；

s204、提取液的纯化，将提取液除杂纯化；

s3、提取液的干燥，将s2制取的提取液用雾化器加入发明专利201910884029所述一种用于中药材加工的芸洁磨内制成粉料；

s4、渣料的干燥，将s2制取的渣料用螺旋加料机加入发明专利201910884029所述一种用于中药材加工的芸洁磨内制成粉料。

本发明提供的一种在中药材产地初加工阶段制备中药材提取物的方法，采用发明专利201910884029“一种用于中药材加工的芸洁磨”将新鲜中药材在3分钟内制成超细粉作为提取原料，提取物浸出完全，速度快，采用同样的设备进行提取液的喷雾干燥，设备投资小，产量大，得率高，产品质量有保障，工艺过程持续时间短，能够满足中药材产地加工与中药炮制一体化的需要。

附图说明

图1是实施例1芸洁磨机；

图2是实施例2动能回收叶轮；

图3是实施例3芸洁磨主机；

图4是实施例4作业介质供给支路；

图5是实施例5芸洁磨的返料装置；

图6是实施例6芸洁磨用螺旋加料机；

图7是实施例7紫外灭菌装置；

图8是实施例8一种用于中药材加工的芸洁磨机。

具体实施方式

下面结合图和实施例对本发明作进一步说明，但实施例并不构成对本发明的限制，本发明提供的实施例显然不足以展示本发明的全部运用，相关人员应当理解，在不背离本发明技术特征的前提下可以进行各种组合以实现特定的目的，可以进行多种修改以适应不同的需要，因此，本发明并不限于下面所公开的特定实施例，而是包括落入权利要求范围内的所有可能的实施方案和经由本发明可显而易见得到的芸洁磨设备方案、使用、运用方法和芸洁磨加工的产品。

实施例1：芸洁磨机，在离心风机基础上改进而成，参见图1，由机壳8、叶轮、动能回收叶轮10和进料管9组成，进料管9上有内循环管接口11，进料管的一端与机壳8上的进风口相连，动能回收叶轮10设置在进料管9内，来自内循环管接口11的气流通过冲击动能回收叶轮10可以推动或辅助推动叶轮旋转，进料管的另一端是芸洁磨机的进口，机壳上的出风口是芸洁磨机的出口。

实施例2：动能回收叶轮，参见图2，动能回收叶轮由动能回收叶轮轴套27、动能回收叶片28和上环29组成，动能回收叶片28一端固定在动能回收叶轮轴套27上，动能回收叶轮轴套27固定在轴套26上，动能回收叶片28另一端固定在上环29上，上环固定在沿进料管伸长的叶轮轴30上，伸长的叶轮轴上有轴承，轴承固定在支架31上，动能回收叶轮设置在进料管内，来自内循环管接口的气流通过冲击动能回收叶轮可以推动或辅助推动叶轮旋转。

实施例3：芸洁磨主机，参见图3，由主磨机57、副磨机61和内循环管组成，主磨机57和副磨机61是实施例1所述芸洁磨机，主磨机57的出口通过内循环管58与副磨机61的进料管60上的内循环管接口相接，副磨机61的出口通过内循环管64与主磨机进料管56上的内循环管接口相接，主磨机的进口是芸洁磨主机的进口65，副磨机的进口是芸洁磨主机的出口59。

实施例4，作业介质供给支路，参见图4，由第一换热器71、第二换热器72、冷凝器73、加热器82和散热器76组成，第一换热器71的热媒通道进口是作业介质供给支路的进风口70，加热器82的出口是作业介质供给支路的排风口81，作业介质供给支路的气流通道由第一换热器71的热媒通道、第二换热器72的热媒通道、冷凝器73热媒通道、风管74、第二换热器72冷媒通道、加热器82冷媒通道顺序相连构成，冷凝器73的冷媒通道是热泵的蒸发器，加热器82的热媒通道是热泵的冷凝器，热泵压缩机排气管上设置有切换阀78将排气管分为两个支路，第一支路79进入加热器82后再通向散热器76，第二支路75与加热器出来的第一支路连通，风管74上设置有带阀门的管道80与加热器82的出口相连，作业介质供给支路的进风口70与袋式除尘器的排风口相接。

芸洁磨用于含水率低的干物料如干三七加工时，由于没有水分汽化消耗热量，叶轮动能转化而来的热量会使机内温度升高，不利于热敏性物料的加工，本实施例所述作业介质供给支路可根据工艺需要大幅调节作业介质供给支路供给的作业介质温度，在加工新鲜中药材时，热泵压缩机排气管与第一支路连通，与第二支路断开，带阀门的管道80上的阀门关闭，为芸洁磨供给热风，在加工干的中药材时，热泵压缩机排气管与第二支路连通，与第1支路断开，带阀门的管道80上的阀门打开，为芸洁磨供给冷风。

实施例5，芸洁磨的返料装置，参见图5，由1#输送机和2#输送机组成，1#输送机有一个进料口128和两个排料口，一个排料口是芸洁磨的主排料口127，2#输送机有两个进料口和两个排料口，1#输送机的进料口与袋式除尘器的排灰口相接，1#输送机的另一个排料口126与2#输送机的一个进料口相接，2#输送机的另一个进料口129与旋风除尘器的排灰口相接，2#输送机的一个排料口130上有阀门，阀门的出口与外循环管上的旋风除尘器排灰接口相接，2#输送机的另一个排料口是芸洁磨的副排料口125；芸洁磨的主排料口和副排料口上还设置有由阀门、储料管、阀门依次相连组成的闭气装置以防止作业介质从排料口大量泄漏。

芸洁磨在加工高湿高黏性物料面临的一个困难是物料在机件上粘附即挂壁，有效的解决方案是降低物料的含水率，芸洁磨的返料装置通过2#输送机将袋式除尘器收集的粉料优先送回芸洁磨主机的方法降低机内物料的含水率而解决挂壁问题。

实施例6，芸洁磨用螺旋加料机，参见图6，螺旋加料机料管的尾端是排料口155，尾端轴承157的内圈通过轴承套156固定在螺旋叶片上，尾端轴承座158固定在料管上；螺旋加料机的加料口上还可设置由阀门、储料管、阀门依次相连组成的闭气装置以防止加料时作业介质从加料口大量泄漏。

实施例7，紫外灭菌装置，参见图7，由四通，光源，反射器和防尘风机组成，四通的一个口172与芸洁磨主机的出口相接，另一个口171与旋风除尘器的进风口相接，光源167设置在四通的第三个口内，反射器166用于将光源167的光线汇聚照射流化态物料，光源170设置在四通的第四个口内，反射器169用于将光源170的光线汇聚照射流化态物料，四通的第三个口165和第四个口168与防尘风机的排风口相连，防尘风机的进口与袋式除尘器的净气室连通。

紫外灭菌装置还可以这样实现，由设置在外循环管进风口内的紫外光源和反射器组成，反射器用于将紫外光线汇聚照射流化态物料。

紫外灭菌装置还可以是设置在袋式除尘器排风口内的紫外光源。

紫外灭菌装置还可以是设置在作业介质供给支路中用于照射液态物料的紫外光源。

实施例8：一种用于中药材加工的芸洁磨，参见图8，由实施例3所述芸洁磨主机175和附属装置组成；附属装置由旋风除尘器183、袋式除尘器181、外循环管184和实施例4所述作业介质供给支路187组成，附属装置还设置有实施例7所述由四通，紫外光源，反射器和防尘风机组成的紫外灭菌和“设置在外循环管进风口内的紫外光源和反射器”的紫外灭菌装置，、实施例5所述芸洁磨的返料装置182、实施例6所述芸洁磨用螺旋加料机185组成，芸洁磨主机的出口与紫外灭菌装置四通的一个口176相接，另一个口178与旋风除尘器的进风口相接，四通的第三个口177和第四个口179与防尘风机180的排风口相连，防尘风机180的进口与袋式除尘器181的净气室连通；返料装置182上2#输送机的另一个进料口129与旋风除尘器的排灰口相接，外循环管上有旋风除尘器排灰接口，2#输送机上阀门的出口与外循环管上的旋风除尘器排灰接口相接，1#输送机的进料口与袋式除尘器的排灰口相接；旋风除尘器183排风口与袋式除尘器181的进风口相接，袋式除尘器的排风口188与作业介质处理支路的进口相接，作业介质处理支路的排风口与外循环管的进风口186相接，芸洁磨用螺旋加料机185的排料口与外循环管接通。

为了抑制中药材功效组分的氧化降解，本实施例所述芸洁磨的作业介质可以采用氧气组分含量低于5%的氮气。

实施例9：一种中药材产地初加工方法，采用实施例8所述设备的氮气保护闭路循环工艺将净制后的中药材在3分钟内常温状态制成超细粉。

实施例8所述设备实现了氮气保护闭路循环作业，由于作业介质中的氧含量很低，中药材中有效成分的氧化降解在很大程度上得到抑制，加料装置和返料装置上的闭气装置保证了设备与环境间作业介质交换量很少，以至于空气中的尘埃都不能污染产品，水分快速蒸发消耗了作业介质中的热量，整个工艺过程中作业温度可以方便的控制在50度以下，新鲜中药材在3分钟内制成800目以上超细粉，实现了快速常温作业，解决了现有方法因作业时间长和作业温度高而必然存在的功效成分降解问题，能耗方面，芸洁磨机的动能回收装置实现了高速流化物料动能的回收利用，作业介质供给支路实现了消耗1度电产出相当于6度电的热量和冷量，干燥热耗和细胞液冷凝液化的冷耗也很低，含水率70%的每公斤中药材粉的整机加工能耗低至3度电以下。实施例8所述设备还能将中药材中的细胞液以液体形式回收，中药材细胞液因含有中药材中的挥发性组分而具有重要价值，最低限度可以制成功能饮料，浓度加工可以制备以挥发性组分为功效成分的药物。

2019年本项目团队用自然空气作为作业介质，在循环通道密封不良的小试设备上采用闭路循环工艺加工的鲜三七粉，经检测三七皂苷损失量为4.15%，实施例9所述一种中药材产地初加工方法，总体来说消除了传统加工方法引发质量问题的环节，工艺成本低，产品质量好，也为以挥发性组分为功效成分的药物规模性制备奠定了基础。

实施例8所述设备配置了紫外灭菌装置，理论上讲所加工的中药材粉料是无菌粉，但由于尚不清楚实施例8所述设备在紫外灭菌装置启动的工况下，紫外光线对中药材粉料功效成分的影响是建设性的还是破坏性的，需要进一步研究以确定紫外灭菌装置在实施例8所述设备加工中药材中的运用前景。

实施例10：一种在中药材产地初加工阶段制备中药材提取物的第一种方法，其特征在于，包括以下步骤，

s1、原料粉制备，用螺旋加料机将净制后的新鲜中药材加入实施例9所述设备内制成粉料；

s2、提取液制备，

s201、将s1得到的粉料与溶剂混合，使提取物溶出，得到提取液和渣料的混合料浆；

s202、渣料和提取液的分离，将s201制成的混合料浆分离，得到提取液和渣料；

s3、提取液的干燥，将s2制取的提取液用雾化器加入实施例9所述设备内制成粉料。

本实施例所述三七皂苷的第一种制备工艺所用原料粉采用氮气保护闭路循环快速常温干燥制粉工艺制取，功效组分三七总皂苷的损失很小，初步检测结果表明损失量小于4.15%，有文献表明，冻干工艺三七皂苷的损失超过6%，烤干和晒干方法三七皂苷的损失超过25%，本实施例所用三七原料粉细度超过800目，在适当搅拌的工况条件下，三七皂苷浸出速度快到5分钟内，所述用于三七加工的芸洁磨相同产量的设备造价只有冻干设备的三分之一，提取液的干燥整机能耗低于1500kj/kg（h2o），提取液干燥成本也很低。本实施例所述三七皂苷的制备工艺产量、得率、工艺成本、作业持续时间、设备投资等指标都优于现有工艺。

实施例11：一种在中药材产地初加工阶段制备中药材提取物的第二种方法，其特征在于，包括以下步骤，

s1、原料粉制备，用螺旋加料机将净制后的新鲜中药材加入实施例9所述设备内制成粉料s2、提取液制备，

s201、将s1得到的粉料与溶剂混合，使提取物溶出，得到提取液和渣料的混合料浆；

s202、渣料和提取液的分离，将s201制成的混合料浆分离，得到提取液和渣料；

s203、渣料中残留三七皂苷的提取，将s202得到的渣料与溶剂混合，使渣料中残留的提取物溶出，得到提取液和渣料的混合料浆；利用s202的方法分离渣料和提取液；重复步骤s203，直到渣料中残留的三七皂苷从经济上核算不再具有提取价值；

s3、提取液的干燥，将s2制取的提取液用雾化器加入实施例9所述设备内制成粉料。

实施例12：一种在中药材产地初加工阶段制备中药材提取物的第三种方法，其特征在于，包括以下步骤，

s1、原料粉制备，用螺旋加料机将净制后的新鲜中药材加入实施例9所述设备内制成粉料；s2、提取液制备，

s201、将s1得到的粉料与溶剂混合，使提取物溶出，得到提取液和渣料的混合料浆；

s202、渣料和提取液的分离，将s201制成的混合料浆分离，得到提取液和渣料；

s203、渣料中残留三七皂苷的提取，将s202得到的渣料与溶剂混合，使渣料中残留的提取物溶出，得到提取液和渣料的混合料浆；利用s202的方法分离渣料和提取液；重复步骤s203，直到渣料中残留的三七皂苷从经济上核算不再具有提取价值；

s204、提取液的纯化，将提取液除杂纯化；

s3、提取液的干燥，将s2制取的提取液用雾化器加入实施例9所述设备内制成粉料。

实施例13：一种在中药材产地初加工阶段制备中药材提取物的第四种方法，其特征在于，包括以下步骤，

s1、原料粉制备，用螺旋加料机将净制后的新鲜中药材加入实施例9所述设备内制成粉料；

s2、提取液制备，

s201、将s1得到的粉料与溶剂混合，使提取物溶出，得到提取液和渣料的混合料浆；

s202、渣料和提取液的分离，将s201制成的混合料浆分离，得到提取液和渣料；

s203、渣料中残留三七皂苷的提取，将s202得到的渣料与溶剂混合，使渣料中残留的提取物溶出，得到提取液和渣料的混合料浆；利用s202的方法分离渣料和提取液；重复步骤s203，直到渣料中残留的三七皂苷从经济上核算不再具有提取价值；

s204、提取液的纯化，将提取液除杂纯化；

s3、提取液的干燥，将s2制取的提取液用雾化器加入实施例9所述设备内制成粉料；

s4、渣料的干燥，将s2制取的渣料螺旋加料机加入实施例9所述设备内制成粉料。