2025年煎煮工藝改進試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.傳統(tǒng)中藥煎煮工藝中，導(dǎo)致有效成分溶出不充分的主要限制因素是（）A.藥材粉碎度不足B.傳質(zhì)推動力隨煎煮時間延長逐漸降低C.煎煮容器材質(zhì)導(dǎo)熱性差D.煎煮過程未攪拌答案：B（解析：傳統(tǒng)煎煮為靜態(tài)過程，隨著溶質(zhì)濃度升高，固液兩相濃度差減小，傳質(zhì)推動力下降，導(dǎo)致溶出效率降低。）2.2025年某藥企采用“梯度升溫-動態(tài)循環(huán)”改進工藝，其核心目的是（）A.減少能源消耗B.提高熱敏性成分保留率C.縮短煎煮時間D.以上均是答案：D（解析：梯度升溫通過分階段控制溫度（如先低溫浸潤、后中溫溶出、最后高溫強化），既能保護熱敏成分，又能提高溶出效率；動態(tài)循環(huán)通過強制液體流動增加傳質(zhì)推動力，縮短時間并降低能耗。）3.以下不屬于現(xiàn)代煎煮設(shè)備改進方向的是（）A.集成在線近紅外光譜（NIRS）監(jiān)測系統(tǒng)B.采用耐高壓、耐腐蝕的鈦合金材質(zhì)C.增加靜態(tài)浸泡功能D.配置自動補液與藥渣分離裝置答案：C（解析：現(xiàn)代改進工藝強調(diào)動態(tài)性（如循環(huán)、攪拌），靜態(tài)浸泡是傳統(tǒng)工藝的特點，不屬于改進方向。）4.某復(fù)方中藥含揮發(fā)油類（如薄荷腦）與皂苷類（如人參皂苷）成分，改進煎煮工藝時應(yīng)優(yōu)先考慮（）A.延長煎煮時間至3小時以上B.采用減壓低溫煎煮C.增加首次加水量至藥材量的20倍D.先高溫煎煮揮發(fā)油后再處理皂苷答案：B（解析：減壓低溫可降低溶劑沸點，減少揮發(fā)油損失；同時低溫可避免皂苷類成分因高溫水解，是兼顧兩類成分的優(yōu)選方案。）5.評價煎煮工藝改進效果的關(guān)鍵指標不包括（）A.出膏率變異系數(shù)B.有效成分轉(zhuǎn)移率C.設(shè)備清洗耗時D.單位產(chǎn)量能耗答案：C（解析：設(shè)備清洗耗時屬于生產(chǎn)效率指標，非工藝改進對質(zhì)量和經(jīng)濟性的核心評價指標。）6.關(guān)于“雙頻超聲輔助煎煮”技術(shù)，以下描述錯誤的是（）A.低頻超聲（20-40kHz）主要通過空化效應(yīng)破壞藥材細胞結(jié)構(gòu)B.高頻超聲（100-500kHz）可增強分子擴散C.需在煎煮初期（前10分鐘）持續(xù)開啟超聲D.適用于含大量黏液質(zhì)的藥材（如山藥）答案：D（解析：黏液質(zhì)藥材易在超聲空化作用下形成黏膠層，阻礙有效成分溶出，因此雙頻超聲更適用于質(zhì)地致密的藥材（如黃芩、黃連）。）7.某企業(yè)將傳統(tǒng)敞口煎煮改為密閉加壓煎煮，需重點控制的參數(shù)是（）A.煎煮壓力與溫度的關(guān)聯(lián)性B.藥材與溶劑的體積比C.攪拌槳轉(zhuǎn)速D.冷凝器的冷卻效率答案：A（解析：密閉加壓會使溶劑沸點升高，需通過壓力-溫度曲線精確控制實際煎煮溫度，避免因超溫導(dǎo)致成分破壞。）8.以下哪項不是動態(tài)循環(huán)煎煮的優(yōu)勢（）A.減少溶劑用量（可降低20%-30%）B.藥渣含水量降低（減少后續(xù)干燥能耗）C.避免局部過熱導(dǎo)致焦糊D.完全替代粉碎工藝（無需提前粉碎藥材）答案：D（解析：動態(tài)循環(huán)可提高溶出效率，但無法完全替代粉碎工藝；對于質(zhì)地堅硬的藥材，仍需適當(dāng)粉碎以增加比表面積。）9.2025年新版《中藥煎煮工藝通則》中，要求“關(guān)鍵工藝參數(shù)需實現(xiàn)智能化調(diào)控”，其核心技術(shù)支撐是（）A.人工智能（AI）算法建模B.不銹鋼材質(zhì)升級C.增加煎煮罐數(shù)量D.延長驗證周期答案：A（解析：通過AI算法整合歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)（如藥材批次、環(huán)境溫濕度、煎煮參數(shù)與質(zhì)量指標的關(guān)聯(lián)），可實現(xiàn)參數(shù)的實時優(yōu)化與自動調(diào)整。）10.某含生物堿類（如小檗堿）的中藥煎煮時，若pH值控制不當(dāng)可能導(dǎo)致（）A.生物堿與溶劑中的金屬離子絡(luò)合沉淀B.生物堿水解為無活性成分C.溶劑沸點升高D.揮發(fā)油揮發(fā)量增加答案：A（解析：生物堿多為弱堿性，在中性或弱酸性條件下易與水中鈣、鎂等離子形成絡(luò)合物沉淀，降低轉(zhuǎn)移率，因此需調(diào)節(jié)pH至弱酸性（如pH5-6）促進溶解。）二、填空題（每空1分，共20分）1.傳統(tǒng)煎煮的“三沸三煎”經(jīng)驗中，“三沸”指______，其本質(zhì)是通過______維持傳質(zhì)推動力。答案：每次煎煮至沸騰后持續(xù)加熱；保持固液兩相濃度差2.動態(tài)循環(huán)煎煮設(shè)備通常由______、______、______三部分組成，其中______是實現(xiàn)強制對流的核心部件。答案：煎煮罐、循環(huán)泵、管道系統(tǒng)；循環(huán)泵3.2025年改進工藝中，“梯度升溫”的典型階段劃分是：第1階段______（溫度范圍）維持15-20分鐘，促進藥材______；第2階段______（溫度范圍）維持30-40分鐘，強化______；第3階段______（溫度范圍）維持10-15分鐘，提取難溶成分。答案：40-60℃；充分浸潤；70-85℃；中極性成分溶出；90-100℃（或減壓條件下的等效溫度）4.評價煎煮液質(zhì)量的關(guān)鍵物理指標包括______、______、______，化學(xué)指標主要為______和______。答案：相對密度、pH值、澄清度；目標成分含量、總固體量5.針對含多糖類成分的藥材（如黃芪），改進工藝需控制______以避免______；針對含蛋白質(zhì)類成分的藥材（如阿膠），需控制______以防止______。答案：煎煮溫度（≤80℃）；多糖水解；加熱時間（≤1小時）；蛋白質(zhì)變性凝固6.智能化煎煮系統(tǒng)的“數(shù)字孿生”功能是指通過______模擬實際煎煮過程，預(yù)測______并優(yōu)化參數(shù)。答案：虛擬模型；質(zhì)量指標（或出膏率、成分轉(zhuǎn)移率）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述傳統(tǒng)煎煮工藝的主要缺陷及2025年改進工藝的針對性解決方案。答案：傳統(tǒng)煎煮的缺陷包括：①靜態(tài)過程導(dǎo)致傳質(zhì)效率低（固液濃度差隨時間下降）；②溫度控制粗放（敞口煎煮溫度波動大，熱敏成分易破壞）；③溶劑用量大（通常為藥材量的8-12倍，造成后續(xù)濃縮能耗高）；④經(jīng)驗依賴性強（參數(shù)設(shè)定缺乏科學(xué)依據(jù)）。2025年改進方案：①動態(tài)循環(huán)技術(shù)（通過循環(huán)泵強制液體流動，維持傳質(zhì)推動力，溶劑用量可降至6-8倍）；②梯度升溫控制（分階段低溫浸潤、中溫溶出、高溫強化，兼顧熱敏與難溶成分）；③智能化參數(shù)調(diào)控（基于AI模型整合歷史數(shù)據(jù)，自動優(yōu)化加水量、時間、溫度）；④在線監(jiān)測（如NIRS實時檢測目標成分濃度，避免過度煎煮）。2.對比“常壓煎煮”與“減壓煎煮”的適用場景及技術(shù)優(yōu)勢。答案：常壓煎煮適用于耐高溫、難溶的成分（如黃酮苷、皂苷），優(yōu)勢是設(shè)備簡單、操作方便；但缺點是高溫可能破壞熱敏成分（如揮發(fā)油、多糖），且溶劑蒸發(fā)量大（需頻繁補液）。減壓煎煮（壓力≤0.05MPa）適用于熱敏性成分（如揮發(fā)油、生物堿鹽），優(yōu)勢是：①降低溶劑沸點（如60℃即可沸騰），減少成分破壞；②溶劑蒸發(fā)量?。p少補液需求）；③負壓環(huán)境可促進藥材內(nèi)部氣體排出，增加溶劑滲透；但需配置真空系統(tǒng)，設(shè)備成本較高。3.某企業(yè)采用“超聲輔助煎煮”后，發(fā)現(xiàn)部分藥材（如熟地黃）出膏率反而下降，可能的原因及解決措施是什么？答案：可能原因：①熟地黃富含黏液質(zhì)，超聲空化作用導(dǎo)致黏液質(zhì)大量溶出并形成黏膠層，包裹藥材顆粒，阻礙有效成分擴散；②超聲能量過高（如功率＞1000W）導(dǎo)致細胞碎片過多，增加后續(xù)過濾難度，部分成分隨藥渣流失；③超聲作用時間過長（＞30分鐘），引起多糖類成分水解。解決措施：①降低超聲功率（至500-800W）并縮短作用時間（15-20分鐘）；②在超聲輔助階段加入少量表面活性劑（如0.1%吐溫-80），降低黏液質(zhì)黏性；③調(diào)整煎煮順序（先超聲處理5分鐘，暫停10分鐘讓黏液質(zhì)溶出，再繼續(xù)煎煮）；④對熟地黃進行預(yù)處理（如切成薄片而非粗顆粒，減少黏液質(zhì)釋放量）。4.簡述“煎煮-濃縮一體化”工藝的設(shè)計要點及對質(zhì)量的影響。答案：設(shè)計要點：①設(shè)備集成（煎煮罐與濃縮器通過管道連接，避免中間轉(zhuǎn)移損失）；②溫度協(xié)同控制（煎煮階段溫度與濃縮階段真空度匹配，如煎煮后直接減壓濃縮，利用余熱減少能源消耗）；③在線檢測（在連接管道中安裝NIRS或電導(dǎo)儀，實時監(jiān)測煎煮液濃度，決定是否終止煎煮）；④防交叉污染（不同藥材批次間需徹底清洗，避免殘留成分干擾）。對質(zhì)量的影響：①減少轉(zhuǎn)移過程中的成分損失（如揮發(fā)油、熱敏成分）；②縮短生產(chǎn)周期（避免中間儲存導(dǎo)致的微生物滋生風(fēng)險）；③可精確控制濃縮終點（根據(jù)目標相對密度自動停止），避免過度濃縮導(dǎo)致的成分破壞；但需注意設(shè)備清洗不徹底可能引發(fā)的交叉污染，以及溫度協(xié)同不當(dāng)（如煎煮高溫后直接濃縮導(dǎo)致局部過熱）。5.2025年某藥企擬將傳統(tǒng)“單罐煎煮”改為“多罐串聯(lián)連續(xù)煎煮”，需重點考慮哪些技術(shù)問題？答案：需考慮：①藥材與溶劑的流量匹配（串聯(lián)系統(tǒng)中，前一罐的煎煮液流入后一罐作為溶劑，需計算溶劑流速與藥材處理量的比例，避免后罐溶劑不足或前罐藥液殘留）；②溫度梯度設(shè)計（前罐可高溫提取難溶成分，后罐低溫提取熱敏成分，需控制各罐溫度差≤10℃，避免熱沖擊）；③成分濃度平衡（后罐藥材與前罐藥液接觸時，需確保濃度差仍能維持傳質(zhì)推動力，可能需設(shè)置循環(huán)支路）；④自動化控制（各罐需獨立監(jiān)測壓力、溫度、液位，通過PLC系統(tǒng)協(xié)調(diào)參數(shù)，避免某一罐故障影響整體）；⑤藥渣連續(xù)性排出（需設(shè)計自動排渣裝置，確保串聯(lián)過程中藥材填充率穩(wěn)定）。四、案例分析題（每題10分，共20分）案例1：某中藥廠生產(chǎn)“復(fù)方丹參顆?！保瑐鹘y(tǒng)工藝為：丹參（切片）、三七（粉碎至粗粉）、冰片（后下），加10倍量水，常壓煎煮2次（第1次2小時，第2次1.5小時）。改進后采用動態(tài)循環(huán)煎煮（加水量8倍，溫度75-90℃梯度升溫，時間第1次1.2小時，第2次1小時），但發(fā)現(xiàn)成品中丹參酮ⅡA（脂溶性成分）轉(zhuǎn)移率從78%降至65%，而丹酚酸B（水溶性成分）轉(zhuǎn)移率從82%升至91%。問題：（1）分析丹參酮ⅡA轉(zhuǎn)移率下降的可能原因；（2）提出針對性改進措施。答案：（1）可能原因：①動態(tài)循環(huán)增加了水相流動，但丹參酮ⅡA脂溶性強，在水中溶解度低，循環(huán)過程中未有效促進其溶出；②梯度升溫中高溫階段（90℃）時間不足（原工藝第1次2小時，改進后1.2小時），導(dǎo)致脂溶性成分溶出不充分；③加水量減少（從10倍降至8倍），水相體積減小，丹參酮ⅡA達到飽和后無法繼續(xù)溶出；④傳統(tǒng)工藝中三七粗粉可能吸附部分丹參酮ⅡA，改進后動態(tài)循環(huán)導(dǎo)致三七粉與丹參片接觸更充分，吸附量增加。（2）改進措施：①在煎煮溶劑中加入5%-10%的乙醇（體積比），提高脂溶性成分溶解度；②延長高溫階段（90℃）時間至1.5小時（總第1次煎煮時間調(diào)整為1.5小時）；③增加“預(yù)浸泡”步驟（丹參片用50%乙醇溶液浸泡30分鐘，促進丹參酮溶出后再加水煎煮）；④調(diào)整三七粉碎度（改為中粉而非粗粉，減少對丹參酮的吸附）；⑤在動態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中增加“油相分離”裝置（丹參酮微溶于水，可通過離心或分液收集油相部分）。案例2：某企業(yè)生產(chǎn)“黃芪建中湯”（含黃芪、白芍、桂枝等），傳統(tǒng)工藝出膏率為28%-32%（均值30%），改進后采用智能煎煮系統(tǒng)（參數(shù)自動優(yōu)化），但連續(xù)3批出膏率波動至25%-35%，且芍藥苷（白芍主要成分）含量RSD（相對標準偏差）達12%（標準要求≤5%）。問題：（1）分析智能化工藝波動的可能原因；（2）提出質(zhì)量穩(wěn)定化改進方案。答案：（1）可能原因：①藥材批次差異（黃芪的年份、產(chǎn)地不同，導(dǎo)致多糖、皂苷含量波動，而智能系統(tǒng)未充分納入藥材質(zhì)量數(shù)據(jù)建模）；②溫度傳感器校準偏差（部分批次實際煎煮溫度比設(shè)定值低5-8℃，影響芍藥苷溶出）；③循環(huán)泵流量不穩(wěn)定（流量波動導(dǎo)致傳質(zhì)效率不一致，出膏率差異大）；④在線監(jiān)測系統(tǒng)（NIRS）建模時使用的樣本量不足（僅10批數(shù)據(jù)），模型預(yù)測準確性低；⑤藥渣分離不徹底（部分批次藥渣含水量高，導(dǎo)致煎煮液中固體量減少）。（2）