中藥飲片聯(lián)動生產線裝備研究現狀與分析

張威 李叢

摘要：中華5000年，中醫(yī)是祖先留給我們的瑰寶，中藥是其根本。隨著時代的發(fā)展，中藥材的加工也由古法手工洗、潤、切、晾曬改為遵循古法的機械加工模式。由于我國工業(yè)基礎相對薄弱，在藥材設備加工方面和日本、韓國還有一定差距，本文簡單分析我們中藥飲片加工設備的現狀及未來發(fā)展趨勢。

關鍵字：中藥飲片、聯(lián)動生產線設備、自動化、智能化

在國內，黑龍江林口孔慶軍設計了Rs-200型人參清洗機，由箱體、清洗系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)和動力傳動系統(tǒng)四部分組成。該清洗機借助水泵，使具有一定壓力的水頭通過三組噴淋管呈簾狀定向噴射到傳送帶上的待洗人參，將附著在其表面的泥沙等污物沖刷干凈，傳送帶每經過一組噴管排時，都借助折返輥使人參翻轉一個角度，這樣即可達到整個表面都能沖洗到的目的。同時為了節(jié)約用水，降低生產成本，該機采用水循環(huán)使用的方式，水箱中設沉淀池和泥沙過濾網。隴西縣博遠機械有限責任公司石林雄、雷明成等提出一種帶有魚鱗板的中藥材清洗機，采用一種在圓周方向開設若干魚鱗孔并在對應魚鱗孔位置設置若干與圓周切線方向成一定角度的魚鱗板的清洗筒、通過增壓泵提高水壓并帶有噴頭的噴水軸、以及在清洗筒端蓋設置內嚙合齒輪的方式，來達到提高藥材清洗效率、減輕人工勞動強度、提高生產率的目的，可適用當歸、黃芪、紅芪、黨參、柴胡、甘草等多種中藥材的清洗作業(yè)。浙江大學王俊提出一種具有輸送和噴淋功能的果蔬輸送裝置，它具有清洗槽，清洗槽上設有輸送、噴淋和雜物分離裝置，可以將輸送帶調節(jié)到合適的轉動速度，達到最佳的噴淋清洗效果，保證洗凈果蔬;同時防止輸送過程中果蔬往下滑落，噴淋裝置可以根據果蔬的品種選擇合理的噴淋高度。華中農業(yè)大學陳勤超、朱明分析了水流清洗和氣泡清洗的清洗機理，兩者的作用機理有著很大的差異：水流清洗主要是靠射流的沖擊力來破壞蔬菜上的污物，使其脫離蔬菜表面;而氣泡清洗方式是依靠氣泡的氣蝕作用來實現污物的清除，兩者在葉類蔬菜的清洗量上無明顯差異，但水流方式對根塊瓜果類蔬菜的清洗量上有著明顯的優(yōu)勢，而氣泡清洗方式在對豆莢類蔬菜的清洗量上有優(yōu)勢。

國內市場上可以見到的應用于大規(guī)模生產的食品切片機主要有人參切片機、馬鈴薯切片機、洋蔥切片機、黃姜切片機。例如，長江大學陳義厚設計了一種離心式人參切片機，借助人參旋轉離心推力，實現人參自動進給。正安縣天緣生態(tài)科技有限公司徐金米提出一種何首烏切片裝置，其的工作原理：把已經清洗好的何首烏，從對輥的上端裝入;對輥向外轉動，何首烏在自重作用下，向下滾動;體積較小的何首烏從對輥縫隙處下落到篩板上，進行篩選一次，剩下符合尺寸的何首烏進入到切片盒內。進入到切片盒內的何首烏在做圓周間歇運動，切片裝置對垂直下方的切片盒內的何首烏進行切片，切片完成后回升的原來高度，旋轉盤轉動，進入下一個切片盒的工位;另一端，已切好的何首烏片在轉動到鏤空底部的切片盒工位時，下落到輸送帶上，被傳送到下一個加工工序中。湘潭大學方志翔、馬秋成根據檳榔企業(yè)對檳榔切片加工自動化的需求，對檳榔切片進行了研究，包括檳榔幾何和物理參數的測量及統(tǒng)計分析、切片力公式的推導、切片力大小的影響因素等;提出了檳榔的定位方案，對定位過程進行了分析;綜合利用機械設計知識、氣壓傳動技術以及PLC控制技術，完成了檳榔切片機虛擬樣機的設計。

在干燥設備方面，中國農業(yè)科學院特產研究所黃朝暉等為了研究恒溫熱風干燥和遠紅外變溫干燥對西洋參質量的影響，分別采用恒溫熱風和變溫遠紅外方法干燥西洋參，并對使用兩種方法生產的干燥產品的質量進行了比較，結果表明采用變溫遠紅外干燥的西洋參的質量優(yōu)于采用恒溫熱風干燥的產品。河南科技大學的宗潔對柴胡熱風干燥工藝進行了研究。結果表明干燥溫度和風速對柴胡干燥時的干燥時間、皂苷保存率和色澤的影響均很顯著。浙江大學的羅劍毅、王俊對稻谷做了遠紅外和熱風干燥的單因子試驗，得出干燥特性，并探討了兩種干燥方式的數學模型。對兩種干燥方式進行多因子正交回歸試驗，綜合優(yōu)化后得出工藝參數組合。干燥方式、溫度和速度與藥性及含水率有關，而含水率將直接影響切片的成品率，在線檢測藥材的含水率顯得非常有必要。干燥設備是大慣量設備，其溫度超調量的控制至關重要，需要采用有大慣量控制技術。因此，上述瀝水烘干及水質檢測方法不能適用于根塊類中藥材的瀝水烘干及水質檢測。

在國際上，生產中藥及飲片的國家主要是中國、日本和韓國，其他國家雖然也有生產中藥的企業(yè)，但設備基本上都是從上述三國進口。日本是除中國之外最大的中藥生產國和消費國，其中藥生產主要以顆粒劑為主，生產規(guī)模、技術水平和工藝裝備均已達到世界先進水平。特別是在質量檢測方面，每個生產工段都設有嚴格的檢查和控制，保持產品質量的實時監(jiān)測。日本的大型制藥裝備都已實現了全流程自動控制和輸送管道化、包裝機電一體化設計。而韓國生產的中藥設備具有很強的針對性，如節(jié)能遠紅外煎藥機、高溫液體包裝等設備，以單片機控制為主，性價比高，操作簡單，而且適宜大批量作業(yè)。此外，美國德克薩斯醫(yī)藥工程中心Wilhelm博士等人采用熱風干燥法對西洋參干燥過程中溫度和濕度對產品質量的影響做了研究。研究表明，干燥溫度明顯的影響干燥時間，低溫干燥需更長的干燥時間，進入干燥器的空氣的相對濕度提高了二十個百分點，僅使干燥時間稍有增加。

存在的問題分析：相比于日本、韓國中藥材加工設備，我國上述中藥飲片或中藥材生產裝備大多是單元生產設備，或研究單元生產中的最佳生產工藝等，并沒有從集成性、連續(xù)性角度開發(fā)面向中藥飲片生產的聯(lián)動生產線工藝及設備，更沒有考慮到聯(lián)動生產線中各單元設備的能量、質量傳遞關系，開展中藥飲片生產的節(jié)能降耗設計與工藝優(yōu)化設計，當需要單品種、大批量生產時，耗費人工、能源很大，同時無法保證成品的均勻、穩(wěn)定性，無法保證飲片質量的合格。

發(fā)展趨勢展望：未來中藥飲片加工一定是產地化、連續(xù)化、智能化。

產地化：依據藥典可產地鮮加工藥材進行大批量的鮮品加工，最大保障中藥飲片的有效含量，同時方便其運輸存儲。

連續(xù)化：中藥飲片聯(lián)動線適合單一性、大批量的藥材加工，其連續(xù)生產可最大節(jié)省人工、節(jié)省能耗，降低生產成本，減少人的物化勞動。

智能化：飲片生產同時可對其清洗水的濁度檢測，判別其藥材的潔凈度，潤藥時可通過調節(jié)蒸汽的溫度、時間自動匹配不同藥材，通過成像技術自動檢測切制后的飲片厚薄度，利用紅外水分檢測技術判斷其含水量進而自動調節(jié)烘干機的溫度、烘干時間等。最后自動監(jiān)測系統(tǒng)還可以對整條生產線工作時所需要的人工、能耗（水、電、汽等）自動計算，以核驗其生產成本。

作者簡介：

張威，性別：男，出生年：1990，籍貫：河南省商丘市夏邑縣，民族：漢，學歷：大專，研究方向：中藥材飲片加工設備，單位名稱：杭州金竺機械有限公司。單位所在省市：浙江省杭州市。

李叢，杭州華威醫(yī)療用品有限公司。