Производство сухих экстрактов и экстрактов - концентратов. Технологические схемы. Производство. Оборудование. Номенклатура

Распылительная сушка в производстве сухих экстрактов последние годы стала получать все большее распространение за счет универсальности и возможности сушки практически любых жидкотекучих объектов. Она позволяет получить порошкообразный продукт с заданными структурными, дисперсными и качественными характеристиками. При распылительном способе сушки достигается высокая интенсивность испарения влаги за счет тонкого распыления высушиваемого материала в сушильной камере, через которую движется сушильный агент. При сушке в распыленном состоянии удельная поверхность испарения достигает столь большой величины, что процесс высушивания завершается чрезвычайно быстро (примерно 10—30 с).

В условиях почти мгновенной сушки температура поверхности частиц материала, несмотря на высокую температуру сушильного агента (около 150 °С), лишь немного превышает температуру адиабатического испарения чистой жидкости. В результате достигается быстрая сушка в мягких температурных условиях, позволяющая получить качественный порошкообразный продукт, хорошо растворимый и не требующий дальнейшего измельчения.

Наиболее часто распыление осуществляется механическими и пневматическими форсунками, а также с помощью центробежных дисков.

Распылительные сушилки работают по принципу прямотока, противотока и смешанного тока.

На рис. 9 представлена принципиальная схема распылительной установки. Для очистки отработанного воздуха, отсасываемого из башни вентилятором, используются циклон 6. Насосы 1 и 2 нагнетают материал и воздух в пневматическую форсунку 4 (распыл производят в противоток сушильного агента).

Рис. 9. Принципиальная схема распылительной установки:

1 — перистальтический насос; 2 — компрессор; 3 — воздушный фильтр; 4 — пневматическая форсунка; 5 — вентилятор; 6 - циклон; 7 - емкость для сбора продукта; 8— насадка; 9 — калорифер

 

Схема процесса следующая: высушиваемая вытяжка подается через пневматическую форсунку 4 в сушильную камеру. При распылении образуется большое количество полидисперсных капель. Распыленные частицы имеют большую поверхность, вследствие чего происходит интенсивный тепло- и массообмен с сушильным агентом, поступающим в камеру через насадку 8. Они быстро теряют влагу и за несколько секунд из обезвоженных во взвешенном состоянии капель взвеси образуются сферические пористые гранулы, которые падают на дно камеры и попадают в емкость для сбора продукта 7.

Специфика процесса обусловливает ряд характерных преимуществ способа сушки распылением:

- высокое качество сухого продукта;

- высокая интенсивность тепло- и массопереноса между диспергируемым материалом, и газом-теплоносителем, определяемая степенью дисперсности материала, температурой газа и гидродинамическими особенностями аппарата;

- возможность управления процессом;

- непрерывность сушки.

К недостаткам способа распылительной сушки следует отнести контакт термолабильного материала с горячим сушильным агентом, сложность и высокую стоимость оборудования для диспергирования жидкости и улавливания пыли.

В технологии получения сухих экстрактов также применяется сублимационная сушка, которая позволяет наилучшим образом сохранить полезные свойства высушиваемых продуктов.

Основным преимуществом и отличительной особенностью сублимационного обезвоживания является то, что процесс протекает при отрицательной температуре. Высушиваемый продукт предварительно замораживают, а удаление влаги происходит за счет сублимации — фазового перехода из твердого состояния в парообразное, минуя жидкое.

Лиофильная сушильная установка состоит из сушильной камеры 1, конденсатора-десублиматора 2, холодильной установки 4 и вакуум-насосной системы 3,5 (рис. 10).

Рис. 10. Схема сублимационной сушилки с компрессионной холодильной установкой.

Объяснение в тексте.

 

К основным недостаткам сублимационной сушки относятся: периодичность, длительность и энергоемкость процесса, сложность оборудования и высокая гигроскопичность высушенного материала.

В качестве альтернативы процесса вакуумной сублимации выступает атмосферная сублимационная сушка, которая позволяет получить продукт, не уступающий по качеству продукту, полученному с помощью вакуумной сублимационной сушки, а также дает возможность интенсифицировать обезвоживание и снизить производственные затраты.

Также изучаются перспективы применения совмещенной распылительной и сублимационной сушки.

 

Выводы

 

Сухие экстракты широко применяются в фармации, т.к. являются наиболее рациональной и качественной формой переработки растительного сырья. При их получении не нарушается стабильность и фармакологическая активность биологически активных веществ, что позволяет использовать сухие экстракты как самостоятельную лекарственные формы, так и полупродукт для получения других лекарственных форм.

В рамках курсовой работы изучена общая технология производства сухих экстрактов и сухих экстрактов-концентратов и выявлено, что при всем разнообразии номенклатуры сухих экстрактов, технологическая схема их получения практически едина.

Наиболее принципиальное отличие в технологии производства сухих экстрактов заключается в способе их сушки.

Наиболее востребованными на сегодняшний день оказались распылительная и сублимационная сушка. Данные способы сушки проходят в мягких условиях, позволяют исключить стадию упаривания, тем самым обеспечивая условия для сохранения фармакологической активности экстрактивных веществ.

 

 

Список литературы

 

 

1. Государственная фармакопея СССР Х издания.-М: Медицина, 1968.
2. Государственная фармакопея СССР ХI издания, вып.1, вып.2.-М.: Медицина, 1990
3. Давыдова, В. Н. Получение сухих экстрактов из растений и создание на их основе препаратов и БАД // Фармация, 2004. - № 1.- с.46.
4. Давыдова, В.Н. Современные технологии получения сухих экстрактов и их ассортимент // Новая аптека. Аптечный ассортимент. 2002. - № 4. - С. 67.
5. Настойки, экстракты, эликсиры и их стандартизация / под ред. Багировой В.А., Северцева В.А. СПб.: СпецЛит, 2001. - 223 с.
6. Каухова, И.Е. Новая методика получения растительных препаратов // Фармация. 2006. - № 1. - С. 37.
7. Меньшутина, Н.В. Инновационные технологии и оборудование фармацевтического производства. Том 1./ Н.В. Меньшутина – М.: БИНОМ, 2012. – 328 с.
8. Меньшутина, Н.В. Инновационные технологии и оборудование фармацевтического производства. Том 2./ Н.В. Меньшутина – М.: БИНОМ, 2013. – 480 с.
9. ОСТ 64-02-003-2002 «Продукция медицинской промышленности. Технологические регламенты производства. Содержание, порядок разработки, согласования и утверждения»
10. Портнов В.В. Сушильные установки/ В.В. Портнов. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государ-ственный технический университет», 2012. - 110 с.
11. Реестр лекарственных средств [Электронный ресурс] // Сайт Министерства Здравоохранения Российской Федерации. – Режим доступа: http://grls.rosminzdrav.ru.
12. Самылина, И.А. Пути использования лекарственного растительного сырья и его стандартизации/ И.А Самылина, И.А. Баландина // Фармация. 2004. - № 2. — С. 39.
13. Самылина, И.А. Перспективы создания сухих экстрактов / И.А. Самылина и др. // Фармация. 2006. - № 2 - С. 43-46.
14. Сокольская, Т.А. Методы стандартизации сухих экстрактов/ Т.А. Сокольская, В.Н. Давыдова, С.А. Пинеев //Новая Аптека, 2002. - № 4. - С.69-71.
15. Чуешов В.И. Промышленная технология лекарств. Том 1/ Н. И. Чуешов. - X.: НФАУ, 2002. — 560 с. 
16. Чуешов В.И. Промышленная технология лекарств. Том 2 / Н. И. Чуешов. -  X.: НФАУ, 2002. — 716 с.