Hệ thống dây chuyền EECV – Công nghệ Đức tạo ra sản phẩm chất lượng

Sản xuất sản phẩm từ thảo dược: cơ hội và thách thức

Việt Nam là 1 quốc gia được thiên nhiên ưu ái ban tặng cho rất nhiều loại thảo dược quý được sử dụng từ thời ông cha chúng ta để chữa bệnh trên người. Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học hiện đại, con người đã nghiên cứu tách chiết các hoạt chất cụ thể từ thảo dược. Từ đó chứng minh được tác dụng dược lý bằng khoa học cho những ứng dụng chữa bệnh bằng thảo dược của cha ông từ thời xưa.

Tuy nhiên, công đoạn chiết xuất, làm giàu các hoạt chất, hay bảo toàn nó không bị biến đổi không hề đơn giản. Đây là 1 bài toán hóc búa cho các nhà nghiên cứu, các Dược sĩ và các công ty Dược. Đó chính là cơ hội để các loại công nghệ chiết xuất khẳng định được sự khác biệt giúp đem lại hiệu quả cho sản phẩm của từng doanh nghiệp.

Quy trình sản xuất cao dược liệu

Quy trình sản xuất cao dược liệu từ thảo dược bao gồm các công đoạn cơ bản: Chiết xuất – Bay hơi – Cô đặc – Sấy khô. Tuỳ theo các phương pháp sử dụng trong mỗi công đoạn mà mỗi quy trình sản xuất lựa chọn sẽ tạo nên sự khác biệt về chất lượng của từng phương pháp.

Hệ thống dây chuyền sản xuất EECV là gì? 

EECV là viết tắt của các từ: Extractive (Chiết xuất) – Evaporate (Bay hơi) – Concentrates (Cô đặc) – Vacuum (Chân không).

Đó có nghĩa là quy trình công nghệ chiết xuất, bay hơi, cô đặc cao dược liệu trong điều kiện chân không, nhiệt độ thấp, quy trình tự động, khép kín. Tại Việt Nam hiện nay chỉ duy nhất 1 cơ sở sản xuất dược phẩm áp dụng dây chuyền EECV trong sản xuất sản phẩm từ thảo dược và Anvy tự hào là đơn vị đó. Dây chuyền EECV được hãng Devex – CHLB Đức chuyển giao cho nhà máy Anvy từ năm 2018, với giá trị lên tới 250 tỷ đồng.

Hệ thống dây chuyền EECV tại nhà máy Anvy bao gồm hệ thống nạp liệu tự động có công suất lên tới 5 tấn dược liệu/ ngày. Hệ thống chiết gồm 4 nồi với tổng dung tích chứa là 4 tấn dược liệu cho 1 lần chiết. Hệ thống bay hơi và làm giàu hoạt chất khép kín, tự động hoàn toàn. Đặc biệt hệ thống sấy chân không hiện đại duy nhất chỉ có tại Anvy cho phép sấy cao dược liệu trong thời gian ngắn nhất, nhiệt độ thấp, áp suất giảm.

EECV mang lại khả năng chiết xuất tốt nhất hàm lượng các hoạt chất từ thảo dược, giúp lấy được trên 90% hoạt chất. Hiện nay trong lĩnh vực sản xuất sản phẩm từ thảo dược, Anvy tự hào là đơn vị tiên phong, đi đầu về công nghệ chiết xuất, nằm trong TOP các đơn vị áp dụng công nghệ chiết xuất hiện đại đứng hàng đầu Việt Nam và các nước trong khu vực Đông Nam Á.

Các phương pháp chiết xuất dược liệu hiện nay là gì? Ưu nhược điểm của từng phương pháp

Chiết xuất là kỹ thuật sử dụng các phương pháp cụ thể với loại dung môi thích hợp để tách các hoạt chất ra khỏi dược liệu. Sản phẩm thu được sau quá trình chiết xuất được gọi là dịch chiết. Tuỳ theo bản chất từng loại hoạt chất cần chiết tách khỏi dược liệu mà sử dụng các loại dung môi và các phương pháp chiết xuất phù hợp.

Hiện nay trên thế giới có nhiều công nghệ chiết xuất được áp dụng phù hợp với các mô hình từ phòng thí nghiệm tới quy mô sản xuất lớn. Sau đây là một số phương pháp chiết xuất thường hay được sử dụng.

Chiết ngâm và ngấm kiệt

Đây là phương pháp chiết xuất đơn giản nhất. Dược liệu được ngâm ngập trong dung môi và sau một thời gian ngâm nhất định (quy định riêng cho từng loại dược liệu), rút lấy dịch chiết. Phương pháp chiết xuất này rất đơn giản, dễ thực hiện, thiết bị cũng đơn giản, rẻ tiền. Tuy nhiên nhược điểm chung của phương pháp này là năng suất thấp, thời gian chiết kéo dài, tốn dung môi (chiết ngâm), thao tác thủ công và hoạt chất không được chiết kiệt, không áp dụng được với quy mô sản xuất lớn.

Chiết nóng

Phương pháp chiết xuất dược liệu sử dụng nhiệt độ cao. Phương pháp này khá phổ biến do chi phí thấp, đầu tư thiết bị đơn giản. Tuy nhiên thời gian chiết xuất kéo dài và hiệu suất không cao. Hoạt chất dễ bị biến đổi bởi nhiệt độ cao hoặc bị oxy hóa bởi oxy trong không khí do quy trình chiết không khép kín. Nhiều tạp chất rắn lẫn trong cao dẫn đến hàm lượng hoạt chất thấp, sản phẩm thành phẩm không đảm bảo.

Chiết siêu âm

Phương pháp chiết xuất dùng sóng siêu âm để lấy hoạt chất ra khỏi dược liệu. Đây là phương pháp khá hiện đại, tốn ít năng lượng, chiết được nhiều nhóm hoạt chất trong dược liệu và không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ trong quá trình chiết. Tuy nhiên chiết bằng sóng siêu âm tạo ra nhiều tạp chất cơ học trong cao dược liệu vì sóng siêu âm làm nhỏ chia nhỏ các tạp chất ra và phân tán vào dịch chiết, phương pháp này cũng chỉ phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ.

Chiết xuất CO2 siêu tới hạn

Đây là phương pháp công nghệ cao, quá trình chiết xuất sử dụng CO2 ở trạng thái siêu tới hạn (trạng thái trung gian giữa khí và lỏng) như một dung môi để chiết xuất dược liệu. Tại trạng thái này CO2 có khả năng hòa tan rất tốt các nhóm hoạt chất cần tách ra khỏi dược liệu ở cả 3 dạng: rắn, lỏng, khí. Sau quá trình chiết, để thu hồi sản phẩm chỉ cần giảm áp suất thấp hơn áp suất tới hạn thì CO2 chuyển sang dạng khí và thoát ra ngoài còn sản phẩm thu được ở dạng lỏng.

Ở mỗi điều kiện nhiệt độ, áp suất khác nhau sẽ tương ứng với mỗi một dược liệu cần chiết tách khác nhau. Ưu điểm của phương pháp chiết xuất CO2 siêu tới hạn là thu được hoạt chất tinh khiết, chọn lọc, hàm lượng cao, không bị lẫn tạp và không còn dung môi dư thừa. Tuy nhiên phương pháp đòi hỏi đầu tư công nghệ cao. Đa số mới được áp dụng tại các nước phát triển, và chỉ áp dụng được với một số loại dược liệu.

Quy trình chiết xuất EECV tại nhà máy Anvy có điểm gì khác biệt?

Quy trình sản xuất bằng hệ thống dây chuyền EECV là một quy trình gồm nhiều công đoạn. Với mỗi một công đoạn áp dụng công nghệ EECV đều có những điểm khác biệt vượt trội so với các công nghệ sản xuất khác.

Tại nhà máy Anvy, quá trình sản xuất theo công nghệ EECV được thực hiện theo một quy trình cụ thể như sau:

Giai đoạn chiết xuất

Dây chuyền EECV có thể áp dụng chiết được với nhiều loại dung môi có độ phân cực khác nhau, phù hợp cho nhiều loại dược liệu. Những điểm nổi bật của quá trình chiết xuất sử dụng dây chuyền EECV bao gồm: nhiệt độ của quá trình chiết xuất thấp (dưới 50 độ c), chiết xuất kết hợp công nghệ tạo dòng thuỷ động mạnh giúp tăng khả năng tiếp xúc dược liệu với dung môi mới.

Quá trình chiết xuất khép kín không tiếp xúc oxy trong không khí, do đó hạn chế quá trình oxy hoá các hoạt chất trong dược liệu và không làm giảm nồng độ dung môi. Đặc biệt, thời gian chiết xuất nhanh hơn các phương pháp thông thường rất nhiều (chỉ bẳng ¼ các phương pháp chiết xuất khác), hiệu suất chiết cao, hàm lượng hoạt chất thu được từ dược liệu rất cao (> 90%) và lẫn  ít tạp chất do đó tỷ lệ thành phần khối lượng cao trong công thức không quá nhiều mà vẫn đảm bảo tác dụng.

Giai đoạn cô đặc

Sau khi chiết xuất, cao dược liệu sẽ được cô đặc để giảm lượng dung môi và nâng cao khối lượng chất rắn trong cao. Sau quá trình chiết lượng chất rắn trong dịch chiết chỉ chiếm dưới 5% qua công đoạn cô đặc thu được cao với tỉ lệ chất rắn lớn hơn 65%.

Quá trình cô đặc bằng dây chuyền EECV được thực hiện dưới điều kiện nhiệt độ thấp (< 50 độ), áp suất  nhỏ hơn 100 mmbar. Mặt thoáng bay hơi lớn giúp cho hiệu suất bay hơi rất nhanh, gấp 100 lần bình thường. Quá trình cô đặc được tiến hành trong chu trình khép kín quay vòng liên tục. Vì vậy hoạt chất trong dược liệu được bảo toàn hoạt tính không bị ảnh hưởng bởi yếu tố nhiệt độ, áp suất cao hoặc bị oxy hoá do tiếp xúc với oxy trong không khí.

Giai đoạn làm giàu loại tạp

Giai đoạn làm giàu loại tạp có 2 bước:

• Hệ thống keo tụ giúp loại hầu hết các tạp trong cao dược liệu như chất nhầy, tinh bột, cellulo..
• Hệ thống tách pha lỏng – lỏng : giúp loại tạp là các chất nhựa, chất dầu ..

Các tạp chất này không có tác dụng dược lý mong muốn trong cao dược liệu. Sau quá trình làm giàu hoạt chất, các tạp chất được loại bỏ, thành phần hoạt chất có tác dụng lúc đó có hàm lượng cao gấp 5 lần các dược liệu thông thường không được làm giàu.

Giai đoạn sấy

Có nhiều phương pháp sấy được sử dụng trong sản xuất cao dược liệu. Phổ biến nhất là phương pháp sấy phun ở nhiệt độ rất cao (lớn hơn 200 độ c). Phương pháp sấy này tốn ít thời gian sấy, cao dược liệu được làm khô nhanh tuy nhiên hoạt chất sẽ bị biến đổi bởi nhiệt độ cao hoặc hầu hết các hoạt chất ko bền bởi nhiệt như tinh dầu ( gừng , trần bì, quế …) sẽ mất tác dụng hoặc bay hơi hết.

Sấy bằng công nghệ EECV:

Đây là phương pháp sấy hiện đại, bảo toàn được hoạt chất ở mức cao nhất so với các phương pháp sấy khác. Nhiệt độ sấy áp dụng rất thấp (dưới 40 độ C), sấy trong điều kiện chân không với áp suất dưới 10 mmbar. Cao dược liệu được dàn rất mỏng và chuyển động liên tục nên diện tích tiếp xúc với nhiệt khá đồng nhất, cao khô đều.

Đặc biệt quá trình sấy chân không bằng dây chuyền EECV khép kín, tự động nên cao dược liệu không hề tiếp xúc với oxy trong không khí, tránh được hiện tượng hoạt chất bị oxy hoá. Thời gian của 1 quá trình sấy thông thường từ 45-60 phút chỉ bằng 1/50 thời gian sấy của các phương pháp khác.

Thành quả thu được từ việc áp dụng dây chuyền EECV vào sản xuất

Tại nhà máy Anvy, nhờ áp dụng quy trình hệ thống dây chuyền EECV trong chiết xuất nên đã thu được công suất rất cao trong sản xuất.

Cụ thể là công suất chiết xuất thu được từ 4 nồi hơi đạt từ 3-4 tấn dược liệu/ lần chiết với thời gian chiết thông thường 4-6 giờ/mẻ. Quá trình bay hơi dung môi đạt hiệu suất 4–5 m3 dung môi/ giờ, trung bình 1 giờ cô đặc được từ 200 – 250 lít dung môi và quá trình sấy cao đạt hiệu suất 60 kg cao khô/ giờ. Chất lượng cao dược liệu thu được đạt được độ đồng đều về màu sắc, giữ nguyên được mùi vị đặc trưng của từng dược liệu, bảo toàn được nguyên vẹn hoạt chất về tác dụng. Các hoạt chất sau quá trình chiết đạt tỉ lệ chiết tách được 90-95%, lượng tạp chất trong cao cũng rất thấp so với các phương pháp chiết xuất khác.

Kết quả định lượng cho thấy hàm lượng một số hoạt chất trong sản phẩm sản xuất tại Anvy vượt trội hơn hẳn các sản phẩm khác trên thị trường, điển hình là sản phẩm Anvida đại tràng.

Việc ứng dụng hệ thống dây chuyền EECV hiện đại với nhiều ưu điểm vượt trội chính là lý do vì sao các sản của Anvy nhận được nhiều phản hồi tốt từ người dùng về chất lượng sản phẩm. Anvy là đơn vị tiên phong trong ứng dụng công nghệ hiện đại vào sản xuất và sẽ luôn duy trì việc kiểm soát quy trình thật nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng các sản phẩm của Anvy luôn ổn định.