As traditional Chinese medicine (TCM) manufacturing and botanical extraction move toward standardization and regulatory compliance, drying has become a critical area for technology upgrades because it directly affects product yield, retention of active ingredients, and batch-to-batch consistency. To address the low softening point and high hygroscopicity of TCM extracts, Jiangsu Longxin has developed the ZLPG-5 Herbal Extract Spray Dryer Test System. Its systematic design incorporates anti-wall-adhesion, moisture-protection, and precise temperature-control features, providing pharmaceutical and food companies with verifiable equipment support for R&D trials, formulation screening, and process optimization.
Défis liés au séchage et évolution des exigences réglementaires : matériaux à faible point de ramollissement et hautement hygroscopiques
TCM extracts naturally have low softening points and high hygroscopicity.
(1) TCM extracts are rich in sugars. The polyhydroxy structures in these molecules readily bind with water molecules in the air, making the dried powder highly prone to moisture absorption.
(2) The feed liquid has high viscosity, creating significant challenges in atomization and powder collection during spray drying.
(3) When conventional spray dryers are used to process such materials, caramel-like powder often adheres to the drying-chamber walls and the collection bin beneath the cyclone separator. In some cases, the product cannot even be collected as a dry powder.
Une approche courante consiste à ajouter des excipients tels que la dextrine ou l'amidon avant le séchage afin d'augmenter le point de ramollissement du matériau. Cependant, lors d'un fonctionnement prolongé, l'adhérence aux parois et les dépôts carbonisés à proximité du diffuseur d'air chaud, ainsi que les obstructions des conduits, peuvent tout de même réapparaître. Ces problèmes nuisent à la qualité du produit, nécessitent des arrêts fréquents pour le nettoyage, réduisent les rendements de production, entraînent un gaspillage d'énergie et diminuent le taux d'utilisation des capacités.
L'évolution du cadre réglementaire a également renforcé les exigences relatives aux opérations de séchage. La Chine a publié en 2025 les « Dispositions spéciales relatives à la supervision et à l'administration de la production de médecine traditionnelle chinoise », et le « Règlement d'application de la loi sur l'administration des médicaments », récemment révisé, est entré en vigueur en 2026. En juillet 2026, la Chine avait publié 11 séries de normes nationales relatives aux granulés de formules de médecine traditionnelle chinoise, couvrant plus de 400 variétés. Les nouvelles règles imposent des exigences obligatoires en matière de traitement à basse température, de paramètres de processus fixes et de traçabilité de bout en bout, faisant de la modernisation des équipements de séchage une nécessité urgente pour le secteur.
Demande du marché : les équipements destinés à la R&D deviennent indispensables à la modernisation de l'industrie
The TCM formula granule and Kampo granule industries have entered a period of strengthened regulation and standardization, and companies continue to increase R&D investment. During the development of new pharmaceutical and food products, formulation screening, process optimization, and small-scale trial production, pharmaceutical companies—including TCM manufacturers—and food companies have a clear need for small, precise, test-scale spray dryers capable of processing heat-sensitive extracts.
As the small-scale model in this series, the ZLPG-5 bridges laboratory, pilot, and industrial scale-up, supporting customized requirements across the full chain from laboratory trials and pilot testing to commercial production. Before committing to large-scale manufacturing, users can use the system to validate drying processes, determine and fix key parameters, and evaluate batch consistency, reducing scale-up risks and trial-and-error costs.
Principe de fonctionnement : atomisation rotative et séchage à courant parallèle pour une déshydratation instantanée
Le ZLPG-5 utilise une technologie d'atomisation rotative et de séchage à courant parallèle. L'air est filtré pour éliminer les impuretés, puis chauffé à la température définie par un élément chauffant, avant d'entrer dans le distributeur d'air situé en haut de la chambre de séchage selon un flux spiralé uniforme. Après filtration, le liquide à traiter est pompé vers l'atomiseur rotatif situé en haut, où la force centrifuge générée par la rotation à grande vitesse l'atomise en fines gouttelettes. Les gouttelettes entrent en contact avec l’air chaud dans un flux à courant parallèle, et l’humidité s’évapore rapidement en 5 à 35 secondes, permettant d’atteindre un taux d’élimination de l’humidité compris entre 90% et 98%. Le produit fini est évacué par le bas de la tour de séchage et du séparateur à cyclone, tandis que l’air d’échappement est dépoussiéré et filtré avant d’être évacué.
Grâce à ses propriétés de séchage instantané, ce matériau ne reste que peu de temps dans la zone à haute température. Cela permet de préserver les principes actifs thermosensibles ainsi que la couleur, l'arôme et la saveur du produit, répondant ainsi aux exigences des procédés de séchage doux requis pour les extraits de médecine traditionnelle chinoise, les granulés Kampo et les extraits de plantes.
Performance Features: Anti-Wall-Adhesion, Moisture Protection, and Precise Temperature Control
Le ZLPG-5 a été spécialement conçu pour s'adapter aux propriétés des extraits de médecine traditionnelle chinoise. Ses principales caractéristiques techniques sont les suivantes :
(1) Air-jacket protection against wall adhesion. The drying-chamber walls and top are equipped with an air-jacket cooling system that reduces wall temperature and helps prevent material from softening, adhering to the walls, caramelizing, or degrading because of localized overheating.
(2) Internal air-sweep system. The system includes a built-in air sweep that directs airflow along the internal walls to eliminate or reduce material adhesion. This addresses wall-adhesion issues while minimizing the use of excipients, helping maintain product purity and improve yield.
(3) Dehumidified cooling and powder collection. A pneumatic dehumidified-air system regulates product temperature and maintains the dried powder in a low-humidity environment, helping prevent moisture absorption and caking while improving storage stability.
(4) Precise temperature control. Inlet and outlet air temperatures are adjustable, with proportional control across a range of 100–200°C and a control accuracy of ±1°C.
(5) Compact design for R&D applications. The system has a small footprint and is suitable for laboratory and R&D environments. Drying-air cleanliness is better than Class 100,000, and the design is intended to meet GMP requirements. Parts in contact with the material and hot air are made from SUS304 or SUS316L stainless steel, making the system easy to clean and operate.
(6) High level of automation. The system uses a PLC controller with an HMI touchscreen for inlet-air temperature display, pneumatic temperature display, automatic control, and alarms. Outlet-air temperature can be controlled manually or automatically and is equipped with alarms. The electric heater includes interlock protection, reducing the level of manual intervention required.
Améliorations techniques : optimisation structurelle systématique des propriétés d'extraction
Pour remédier au faible point de ramollissement et à la forte hygroscopicité des extraits de médecine traditionnelle chinoise (MTC), le ZLPG-5 intègre des améliorations structurelles ciblées. Celles-ci constituent une conception intégrée visant à prévenir l’adhérence aux parois, la dégradation et l’absorption d’humidité, avec des améliorations apportées aux systèmes d’alimentation, d’atomisation, de chambre de séchage, de collecte de poudre et de contrôle. Ensemble, ces modifications font passer le fonctionnement de l'équipement d'un processus reposant sur l'expérience à une fabrication précise et intelligente.
Pour des raisons d'hygiène et de propreté, les composants du système d'entraînement entrant en contact avec le produit sont efficacement étanchéifiés. Une vanne papillon étanche est utilisée au point de décharge, et la section de tuyau de décharge à tirage induit est équipée de raccords rapides facilitant le démontage, le nettoyage, la désinfection et la stérilisation. Ces caractéristiques permettent d'éviter toute contamination croisée lors des changements de produit et de respecter les exigences d'hygiène applicables à la production pharmaceutique.
