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在线折光仪检测参灵草提取液固形物可行性研究论文

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2026-05-28 16:52:39    来源:    作者:xuling

摘要:文章利用在线折光仪搭建一套可用于参灵草系列产品生产动态提取液固形物实时检测的系统。同时,对比本套系统检测结果与化验结果,验证检测结果的可靠性。

  摘要:文章利用在线折光仪搭建一套可用于参灵草系列产品生产动态提取液固形物实时检测的系统。同时,对比本套系统检测结果与化验结果,验证检测结果的可靠性。配对T检验显示,本系统检测结果与化验室检测结果无显著差异,说明搭建的在线折光仪检测系统可应用于生产过程,实时检测固形物含量。

  关键词:在线折光仪;固形物;实时检测

  参灵草系列产品由西洋参、灵芝、冬虫夏草等中药组成,主要指标成分为腺苷和人参皂苷,具有缓解体力疲劳、增强免疫力的功效。华润江中药业股份有限公司的参灵草提取工艺采用自主研发的“中药吊篮式动态循环提取与MVR浓缩集成技术”,相较传统静态提取,具有有效成分转移率高、污染小、操作方便等优势。在中药材提取过程中,提取液的固形物含量会随提取时间延长逐渐增加,但增加到一定程度后会趋于饱和,不再变化。目前,主要采用人工取样后送至化验室的方法,检测提取液固形物的变化趋势,操作烦琐,且需频繁进行数据统计,可视化程度低,不利于生产中实时监控产品质量。

  为减少检测时间、获得大量检测数据,并形成趋势分析图用于生产指导,本文引入在线折光仪,探究其能否准确、快速地检测出提取液的固形物含量。生产现场相较化验室环境更为复杂多变:提取液在高温环境下循环;设备产生一定的振动。因此,设备适用性、检测点位选择,以及检测结果准确性均成为检测难点。

  在线折光仪基于光线全反射原理,通过检测液态产品的折射率和温度,达到检测产品浓度的目的。同时,将测量数据通过DC 4-20mA或RS-232C输出到终端,通过搭建液晶输出显示器、数据趋势分析实现现场实时监测。目前,该设备已被广泛应用于食品、化工、纺织、石油等工业液态产品的检测[1-2],但较少应用于中药提取检测。未来,随着国家对中医药行业发展的重视,以及智能制造水平的提高,中医药生产的在线检测、实时放行、连续化生产将成为主流。能快速检测并作用于生产指导、产品质量和生产效率提高的仪器和过程控制方法将愈发受到重视。

  本文集中探讨折光仪在线检测系统在动态生产环境下进行固形物含量检测的可行性,以期为后续中药提取时间研究打下基础,为实现中医药生产智能制造提供助力。

  1材料与方法

  1.1试验材料与仪器

  1.1.1试验材料

  样品:取参灵草口服液、参灵草牌原草液在生产过程中不同时间段的提取液作为样品。

  1.1.2试验仪器

  试验折光仪设备:广州市爱宕科学仪器,型号CM-800α。

  化验室仪器:上海精科,阿贝折光仪,型号WAY-25U。

  1.2试验方法

  在分析现场生产环境及物料流向后,用定制安装设备将在线折光仪安装在吊篮式动态提取系统的循环管道上(见图1),以减轻环境、设备和物料流向对检测结果的影响。使用在线折光仪设备实时检测生产过程,每隔10 min取一次样品并记录在线折光仪检测数值,将样品送至化验室检测。鉴于提取液温度为98±3℃,检测时2台设备均将温度补偿到20℃实施检测。试验对比分析二者的检测结果,验证其是否存在显著差异。

  1.3数据处理与分析

  试验使用minitab19软件进行统计分析,对比在线折光仪检测数据和化验室化验结果,验证在线折光仪能否满足产品生产过程中的在线检测需求。

  2试验结果与分析

  试验采集参灵草口服液、参灵草牌原草液2种提取液的现场实时检测数据和化验室化验结果。将采集到的参灵草提取液固形物数据导入定量分析软件,先对2组数据残差进行正态性检验(见图2、3),再进行配对T检验(见表1、2),验证检测结果是否存在显著差异。

  残差分析显示,P=0.193>0.05,没有充分证据拒绝原假设,说明数据残差符合正态性检验。配对T检验显示,P=0.180>0.05,没有充分证据拒绝原假设,不能认为两者的测量结果存在显著差异。这表明,在线折光仪设备检测结果与化验室化验结果无显著差异,能用于参灵草牌原草液生产的固形物检测。

  3结论与展望

  本实验通过比较分析现场搭建的在线折光仪检测系统的检测结果与化验室(阿贝折光仪)化验值,发现两者的检测结果无显著差异,认为在线折光仪搭建的检测系统可用于生产过程中固形物的实时检测。

  本实验仅研究在线检测系统在中药提取过程中进行固形物检测的准确性,后续可将本系统用于实时检测并将检测结果与中药材有效成分的溶出量(转移率)进行关联,开展相关性分析,进一步研究中药材的适当提取时间,指导生产过程控制。另外,复方中药产品或单味中药饮片的提取过程溶出物化学成分复杂,使用单一化学成分指标含量很难将整个物质的化学信息描述清楚,而对应的固形物变化趋势图和数值理论上相对一致,可参考色谱指纹图谱为每个复方产品或中药饮片建立信息档案,利用这些信息对复方中药产品和单味中药饮片的质量进行初步鉴别与评估。这对于推动中医药智能制造和连续制造具有重要意义。

参考文献

  [1]吉桂珍,石文杰,周冬丽,等.折光仪法在线检测盐酸和氢氧化钠溶液浓度的研究[J].中国食品添加剂,2024,35(4):284-288.

  [2]胡海成.基于折光原理与光谱分析的白酒在线分段与重组方法研究[D].天津:河北工业大学,2023.