真空干燥機的工作原理介紹
真空干燥機
一、真空干燥的原理及特點
食品物料的真空干燥和常壓下的干燥原理相同,只是由于在真空狀態(tài)下,水分的蒸發(fā)溫度較常壓下的蒸發(fā)溫度低。真空度越高,蒸發(fā)溫度越低,因此整個干燥過程可以在較低的溫度下進行。
真空干燥的特點是:
?、俑稍镞^程中物料的溫度低,無過熱現(xiàn)象,水分易于蒸發(fā),干燥產(chǎn)品可形成多孔結(jié)構(gòu),有較好的溶解性、復水性,有較好的色澤和口感。
?、诟稍锂a(chǎn)品的終含水量低。
③干燥時間短,速度快。
④干燥時所采用的真空度和加熱溫度范圍較大,通用性好。
?、菰O備和動力消耗高于常壓熱風干燥。
二、真空干燥設備
真 空干燥需要在密封的環(huán)境內(nèi)進行,真空干燥的設備一般是在常壓干燥的設備外,加上密封和真空設備即可。較多使用的是箱式真空干燥機,也有帶式和攪拌式真空干 燥機,用蒸汽或熱水提供蒸發(fā)熱量。用真空泵或水力噴射器產(chǎn)生真空度。常用的真空泵有水環(huán)式真空泵(圖2—26)和往復式真空泵。
(一)箱式真空干燥機
箱式真空干燥機是在常壓箱式干燥機基礎上加裝密封和增加真空泵,使物料在干燥箱內(nèi)在一定的真空度下進行干燥
(二)帶式真空干燥機
帶 式真空干燥機是連續(xù)式真空干燥機(圖10—13)。由干燥室、加熱和制冷系統(tǒng)、原料供給系統(tǒng)和真空系統(tǒng)等部分組成,用于液料或漿料的干燥。干燥室內(nèi)設置有 傳送帶,帶下設加熱和冷卻裝置,順序地形成加熱區(qū)和冷卻區(qū),其中加熱區(qū)又分為4段或5段,、二段采用蒸氣加熱,進行恒速干燥,第三、四段進行減速干 燥,第五段進行均質(zhì),后三段采用熱水加熱。根據(jù)產(chǎn)品干燥工藝要求,各段的操作溫度可以調(diào)節(jié)。
連 花清瘟膠囊醇提部分浸膏的帶式真空干燥工藝優(yōu)選。 處方中連翹、炙麻黃、大黃等4味藥為醇提工藝,該提取液黏度大不能用噴霧干燥設備干燥,用恒溫干燥箱干燥對鑒別和連翹苷含量有影響,而且干燥時間長 (約7),不適合連續(xù)大生產(chǎn)。為了保證藥物的療效并提高生產(chǎn)效率,作者通過連續(xù)真空干燥設備對醇提浸膏干燥工藝進行優(yōu)選。
根 據(jù)影響真空干燥的3個主要因素:干燥溫度(A)、加料速度(B)、履帶速度(C),在固定浸膏比重(1:20)和真空干燥真空度(0.1MPa)的基礎 上,分別選取以上3個水平進行考察,以干燥后樣品的水分、金銀花對照藥材鑒別、大黃酸鑒別、鑒別、連翹苷含量為綜合指標,采用正交試驗表進行正 交試通過正交實驗得到干燥溫度90℃,加料速度8L.h-1,履帶速度375px.min-1。
帶 式真空干燥技術在穿心蓮浸膏干燥中的應用。由于穿心蓮是清熱解毒的傳統(tǒng)中藥之一,在臨床上應用廣泛。在生產(chǎn)穿心蓮干浸膏過程中,傳統(tǒng)的干燥方法是用噴霧干 燥和箱式真空干燥兩種方法,這兩種方法干燥的干浸膏在貯存或制劑過程中極易吸收水份,并結(jié)堅硬團塊而不易打碎本研究采用BVD系列數(shù)字化帶式真空干燥機對 穿心蓮浸膏進行低溫干燥,同時與傳統(tǒng)的干燥設備進行測試對比,取得了較好的效果。
1 數(shù)字化帶式真空干燥機組的工作原理
數(shù) 字化帶式真空干燥機組是一種連續(xù)進料、連續(xù)出料形式的高真空度干燥設備,它是將待干燥的中藥料液通過變頻螺桿泵送入高度真空的干燥機內(nèi)部,物料被連續(xù)地被 涂布在緩緩移動的干燥機內(nèi)的多條干燥帶上,干燥帶在調(diào)速電機驅(qū)動下以設定的速度向前運動,每條干燥帶的下面都有三段獨立的加熱板和一段冷卻板,干燥帶與加 熱板、冷卻板緊密接觸,以接觸傳熱的方式將干燥所需要的能量傳遞給帶上物料。當干燥物料從機組筒體的一端運動到另一端時,物料已經(jīng)干燥并經(jīng)過冷卻,干燥后 的物料從干燥帶上剝離,然后通過一個粉碎裝置粉碎后,再通過真空蝶閥出料到料桶中。
2.帶式真空干燥機的特點
1.1 中 藥提取產(chǎn)品多為天然藥物經(jīng)過水提、醇提或其它有機溶劑提取、濃縮的產(chǎn)物,由于物料直接進入高真空度容器內(nèi),經(jīng)過一段時間緩慢干燥(干燥時 間:30~60min),干燥后所得的顆粒有一定程度的結(jié)晶效應,從微觀結(jié)構(gòu)上看內(nèi)部有微孔。直接粉碎到所需要的粒徑后,顆粒的流動性很好,可以直接壓片 或者填充膠囊,同時顆粒具有微觀的疏松結(jié)構(gòu),速溶性極好;而且顆粒的外觀好,對于速溶(顆粒劑)產(chǎn)品,可以提升產(chǎn)品的檔次。
1.2 帶 式真空干燥機的適應范圍廣,對于絕大多數(shù)的天然植物的提取物,都可以適用。尤其是對于粘性高、易結(jié)團、熱塑性、熱敏性的物料,不適宜或者無法采用噴霧干燥 的物料,用帶式真空干燥機干燥是選擇。而且,可以直接將濃縮浸膏送入帶式真空干燥機進行干燥,無需添加任何輔料,這樣可以減少終產(chǎn)品的用量,提高產(chǎn) 品檔次。同時,在高真空度狀況下干燥,干燥溫度較低,有利于保持浸膏的原色原味。
1.3 帶式真空干燥機分別在機身的一端連續(xù)進料、另一端連續(xù)出料,配料和出料部分都可以設置在潔凈間中,整個干燥過程完全封閉,不與外界環(huán)境接觸,符合GMP的要求。
1.4 與箱式干燥相比,帶式真空干燥的優(yōu)點是:料層薄、干燥快、物料受熱時間短;物料松脆,容易粉碎;隔離操作,避免污染;動態(tài)操作,不易結(jié)垢;流水作業(yè),自動控制。
1.5 噴 霧干燥是直接把提取液變成干粉,干燥快,連續(xù)作業(yè),但其缺點則是粉過細而非顆粒狀,粉劑致密而水溶性差,易使浸膏吸收水分,使產(chǎn)品不穩(wěn)定。更為嚴重的是, 噴霧干燥時瞬間熱氣流的溫度可高達200℃,影響藥品的色澤,同時破壞一些熱敏感性的活性物質(zhì)。此外,中藥多糖含量高的物料會粘在噴霧干燥收集器的壁上, 造成收粉困難而干燥失敗。噴霧干燥的損耗大則是其另一大不足,藥粉易隨熱風吹出,造成收率下降。帶式真空干燥則能克服噴霧干燥粉太細太密和溫度過高的缺 點,且損耗率基本為零。
3 .帶式真空干燥機的應用
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