濃縮是采用適宜的方法,除去藥液中部分溶劑,獲得濃度較高的濃縮液的操作。濃縮是中藥制劑原料成型前處理的重要單元操作。蒸發(fā)是濃縮的重要手段,此外,還可采用反滲透法、超濾法,使藥液濃縮。
蒸發(fā)濃縮的基本過程就是通過加熱使溶劑汽化,不斷排除溶劑蒸氣,達到濃縮的目的。生產中多采用沸騰蒸發(fā)的方法進行藥液的濃縮。蒸餾與沸騰蒸發(fā)皆是在沸騰狀態(tài)下,利用混合物中各組分的沸點不同而進行分離的工藝操作。兩者的區(qū)別在于蒸餾操作中,餾出物的蒸氣經冷凝成液體被收集,實現混合物中組分的分離;蒸發(fā)操作是為了獲得濃縮液,不以收集揮散的蒸氣為目的。
(一)影響蒸發(fā)效率的因素
影響蒸發(fā)效率的因素見(5-1)式:
m∞S(F-f)/P (5-1)
式中:m:單位時間的蒸發(fā)量;S:液體暴露面積;P:大氣壓力;F:在一定溫度時液體的飽和蒸氣壓;f:在一定溫度時液體的實際蒸氣壓。
當液體暴露面積S增大時,蒸發(fā)效率m加大;壓差(F-f)是蒸發(fā)的動力,當F-f=0時,蒸發(fā)停止;減壓蒸發(fā)使P值降低,m值加大。
(二)蒸發(fā)的方法與設備
中藥提取液性質復雜,應根據藥液性質(如藥液黏度、藥物成分的熱穩(wěn)定性、溶劑種類等)和濃縮程度的要求選擇適宜的濃縮方法與設備。
1.常壓蒸發(fā)
藥液在一個大氣壓下的蒸發(fā)濃縮。該法耗時較長,適于有效成分耐熱,且溶劑無毒、無燃燒性的藥液濃縮。蒸發(fā)設備多采用敞口傾倒式夾層蒸發(fā)鍋。
2.減壓蒸發(fā)
通過抽真空,使密閉的蒸發(fā)器內壓力降低,藥液在低于一個大氣壓下蒸發(fā)濃縮。其特點是:①通過減壓,可使藥液的沸點降低,傳熱溫度差增大,從而提高蒸發(fā)效率。②藥液表面的溶劑蒸氣能及時被排除,有利于蒸發(fā)的進行。減壓蒸發(fā)能醫(yī)`學敎育網搜`集整理防止或減少熱敏性物質的分解,減壓蒸餾可用于溶劑回收(如醇提液中回收乙醇),利用溶液中汽化的二次蒸氣還可進行多效蒸發(fā)。但是,藥液沸點下降使黏度增大,傳熱系數降低。因此減壓蒸發(fā)時應控制適宜的真空度。蒸發(fā)設備多采用減壓蒸餾設備、真空濃縮罐等。
3.薄膜蒸發(fā)
使藥液形成薄膜,增大汽化表面進行的蒸發(fā)。其特點是:①蒸發(fā)速度快,浸提液受熱時間短;②不受液體靜壓和過熱影響,藥物成分不易被破壞;③可在常壓或減壓下連續(xù)操作;④能將溶劑回收重復使用。薄膜蒸發(fā)有兩種方式,一種是在重力、離心力等作用下使藥液形成薄膜,液膜快速流過加熱面進行蒸發(fā),另一種是使藥液劇烈沸騰產生大量泡沫,以泡沫表面為蒸發(fā)面進行蒸發(fā)。蒸發(fā)設備有升膜式蒸發(fā)器、降膜式蒸發(fā)器、刮板式薄膜蒸發(fā)器、離心式薄膜蒸發(fā)器等。