夏佳
浙江天甘科技有限公司，浙江省杭州市，310000
摘要：传统中药提取方式相对落后，工艺粗放、装备水平较低，有效成分损失太多，且往往杂质较多，制造过程主要为单元操作和人工操作，远未达到整个工艺过程的全自动化控制要求，严重制约了中药产业的现代化进程。现在随着中药先进制造技术与信息化技术的有效融合，不仅提高了产品制造技术、质量控制技术等方面的适应性和先进性，还提高了生产过程的可控性和稳定性，实现绿色、安全、高效生产的目的。本文结合中药提取工艺的现状，对自动化控制技术在中药提取新工艺方面的应用进行综述，以期为中药绿色智能生产提供借鉴和参考。
关键词：自动控制；中药提取；传统工艺；新型工艺；
一、传统中药提取方式分析
传统中药治疗的传统提取方法包括水煎煮法、浸渍法、渗漉法、改良明胶法、回流法、溶剂提取法、水蒸气蒸馏法和升华法等。其中水煎煮法是最常用的方法。它是根据中草药中各种有效成分溶解度的性质，选用对需要成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂，将所需要的活性成分从药材组织内溶解出来的一种提取方法。
传统中药提取方法的缺点：有效成分损失太多，尤其是水不溶性成分；提取过程中有机溶剂有可能与有效成分作用，使其失去原有效用；非有效成分不能被最大限度地除去，浓缩率不够高；提取液中除有效成分外，往往杂质较多，尚有少量脂溶性成分，给精制带来不利；高温操作会引起热敏性有效成分的大量分解。
二、新型中药提取自动化控制关键技术分析
新型中药提取物纯度高，操作简单，节能，且提取效率高,生产周期短,易发现天然植物中新的活性成分,极少损失易挥发组分或破坏生理活性物质,无溶剂残留,产品质量高。
本篇介绍的新型中药提取工艺采用全自动化控制，包括投料煎煮、浓缩、醇沉等技术，提取控制界面如图1所示。
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图1 提取控制界面
1.投料煎煮
通过在控制系统操作员站人工选择水提取、醇提取提取类型，并设定浸泡温度、浸泡时间、煎煮温度、循环间歇时间、煎煮次数、溶媒加入量、溶媒类型、煎煮次数及时间等参数实现任意品种的提取工艺操作流程，并能够实现品名、批次管理。根据工艺生产规程设定相应的自动提取流程。
煎煮提取技术可达到自动进溶剂、加热、计时、循环、出药液、出渣整个生产过程的自动控制，有效提高了生产效率。
2.浓缩
浓缩包含MVR浓缩、双效浓缩、单效浓缩等多种形式。其中，双效浓缩过程自动控制包括: 浓缩过程从进料，抽真空，浓缩，补料，冷凝水回收及排放，倒药、停止浓缩出料，整个过程实现自动化控制，自控需控制好系统内的温度、真空度、液位、密度等参数量，使之运行在稳定状态，进药、蒸发冷凝、达到平衡，浓缩高效、自动运行。
在实际生产过程中，根据生产工艺要求，自动选择浓缩方式。可达到自动进药液、浓缩、密度检测、酒精回收、出浓缩液整个生产过程的自动控制，与传统的浓缩方式相比，该技术显著降低了能源使用，浓缩控制界面如图2所示。
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图2 浓缩控制界面
3.醇沉
醇沉区自动控制包括：品名、批次管理;醇沉罐批进药量计量；醇沉罐批加醇量计算、计量；醇沉时间、品名、批次记录；单效浓缩工序自动控制包括：品名、批次管理；跑药控制；密度在线监测；浓缩药液温度控制。
醇沉采用高效中药材转溶、精制用醇沉罐，可达到自动进药液、搅拌、计时、温度检测、出醇沉液整个生产过程的自动控制。醇沉控制界面如图3所示。
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图3 醇沉控制界面
该提取自动生成线通过中药先进制造技术与信息化技术的有效融合，提高了产品制造技术、质量控制技术等方面的适应性和先进性，提高了生产过程的可控性和稳定性，实现绿色、安全、高效生产的目的。
三、中药提取工艺自动控制技术的优势
1.保证中药提取的稳定性和唯一性
传统中药所选择的人工提取方案在进行实际生产时，工作人员通过手工操作的方式对参数进行控制，其设置具有一定的主观性和经验性，这种状况就会导致在进行参数的调节时存在较为明显的差异，而这样的差异会导致最终的提取量也有所不同。将计算机自动控制技术应用于其中，计算机能够根据大数据分析的方式，确认在以往的经验中参数设置的准确性，并且结合不同药物生产工艺的需求能够自动化的对参数进行准确且有效的控制，而一旦参数出现错误，计算机及时报警参数设置转变为人工调节方案。通过这种方式能够大大提高中药提取的稳定性和唯一性，避免了人工操作中凭借经验的主观性误差。
2.具有较高的环保特点，符合可持续发展需求
在进行计算机控制期间，整个工艺流程需要实现管道化的密封安装，而在进行工艺生产的管道化设计时，为了保证中药提取的质量，通常需要设置无菌式的气动隔膜阀，在进行阀门的设计时不会出现任何死角，适合无菌环境以及卫生要求。通过这些合理的方案设置，能够避免由于传统手工提取过程中手工放料以及手工操作而产生的各种人为性污染，也可以避免在进行手工操作时人工出现烫伤或者烧伤等危险事故，这种生产线不仅符合我国的药品生产设计规范，更符合我国目前的可持续发展需求。
四、未来发展趋势
当今社会正处于由工业社会到信息社会的加速转型期，对于中药生产来说，无论数字化交付系统、IT子系统、OT主控系统还是OT辅助子系统，对于运营管理层和决策管理层还是缺乏信息共享、数据互联互通的一个平台，因此中间需要一个管控一体化平台，建立大数据中心，然后利用数据建立生产或业务模型，仿真分析，交互展示，实现数据驱动企业价值，数据驱动科学决，打造一个完整的智能工厂。
相信在未来，通过研发、工艺、生产的横向集成以及企业、车间、设备的纵向贯通，采用数字化、虚拟化、物联网、机器学习、AR增强现实和大数据等技术，来构建工艺规划、工厂规划、生产运营的集成管控一体化环境。通过互联互通的平台，更快速地发挥和利用各子系统的优势及功能上的补充和增强，成为工业全要素链接的枢纽、工业资源配置的核心。同时通过构建精准、实时、高效的数据采集互联体系，实现工业数据的全面感知、动态传输、实时分析，形成科学决策与智能控制的管控平台。
结束语
中药提取新技术联用是一种趋势,联合运用多种提取方法,能最大限度地保持有效成分的活性,提高提取效率。随着人工智能、计算机工程技术、在线检测技术及自动控制技术等新技术的实施运用，中药生产必将朝着高质、高效、可控的方向前进。然后结合中药产业面临的资源高度分散、质量影响因素众多、难以实现连续自动、需求个体差异明显等产业难题，指出未来中药智能产业在种植与炮制、煎煮与制剂、应用与推广的发展趋势和具体形式。使中药提取向科学化、产业化、精细化、标准化的方向迈进。
参考文献：
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