超微粉碎技术
中药超微粉碎技术
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中药引入超微粉碎的理论依据
中药材分植物药,动物药和矿物药三类。除矿 物药外,动植物药主要药效成分通常存在于细胞 内与细胞间质,且以细胞内为主。 植物药材以普通粉碎方法粉碎,其有效成分绝 大部分被包裹在未被击破的细胞内。 影响释药速度的因素:①有效成分要穿过多层 细胞壁②药物粒子较粗,小肠壁吸附量小。③不 同性状药物成分会因细度、细胞膨胀速度、从细 胞壁迁出速度、对肠壁吸附性等的差异造成吸收 速度和程度的不同,从而影响复方药物的疗效。
低温超微粉碎的特点
优点:低温时物料脆性增大,因此可粉碎在常 温下难以粉碎的物料,像纤维性物料、热敏性 物料及受热易变质的物质如血液制品、蛋白质、 酶类等。易爆物品的粉碎可提高安全性。含芳 香性、挥发性成分的药材,采用低温粉碎可以 减少有效成分损失。 缺点:生产成本高,现在局限在附加值比较高 的医药生物类产品的超细化。液氮冷冻可能会 对制品产生污染。
相关概念
中药细胞级粉碎及微粉中药:是以打破中药细 胞壁为目的的粉碎作业。经细胞级粉碎作业所 获得的中药微粉称为细胞级中药微粉,以细胞 级中药微粉为基础制成的中药称为细胞级微粉 中药,简称微粉中药。
超微粉碎制备的方法及设备
目前微粒化技术有化学合成法和机械粉碎法两 种:化学合成法能够制得微米级亚微米级甚至纳米 级的粉体,但产量低,加工成本高,应用范围窄;械 粉碎法成本低、产量大,是制备超微粉体的主要手 段,现已大规模应用于工业生产。机械法超微粉碎可 分为干法粉碎和湿法粉碎,根据粉碎过程中产生粉碎力 的原理不同,于法粉碎有气流式、高频振动式、旋转 球(棒)磨式、锤击式和自磨式等几种形式;湿法粉碎主 要是胶体磨和均质机。
中药引入超微粉碎的理论依据
中药强调配伍,以复方应用是其特点。中药 复方中所含的多种有效成分,能够针对影响机 体的多种因素,通过多环节、多层次、多靶点, 对机体进行整合调节作用,以适应机体病变的 多样性和复杂性特点,以微粉形式入药,保留 了处方全组分及其药效学物质基础,保持了中 药的属性和功能主治,体现了中医辨证施治, 整体治疗的特点,较好的处理了中药研究开发 过程中现代科学技术应用与继承传统中药固有 特性的关系问题。
中药超微粉碎技术-中药超微粉碎设备
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中药超微粉碎技术1、中药超微粉碎相关概念及讨论中药超微粉碎主要是指中药材的细胞级微粉碎,直接将中药材的细胞打碎。
由于植物药、动物药的药效成分主要分布于细胞内与细胞间质,以细胞内为主,因此将打破中药材细胞为目的粉碎作业称为中药的“细胞级微粉碎”;采用细胞级微粉碎方法所获得的中药微粉称为“细胞级中药微粉”;以细胞级中药微粉为基础制出的中药称为“细胞级微粉中药”,简称“微粉中药”。
细胞级中药超微粉碎是指以生物细胞破壁为目的的粉碎作业,它不以粉碎细度为目的,而是追求细胞的破壁率。
虽然细胞的破壁率越高,药材的细度越细。
但细度作为一种宏观检测指标,无法表达药材的真实性状。
通过超微粉碎,能将原生材料的中心粒径从传统工艺的150~200目提高到300目以上,对于一般药材,在该细度条件下的细胞破壁率大于95 %。
细胞经破壁后细胞内的有救成分充分暴露出来、药物的释放速度及释放量会大幅提高。
药材粒子经细胞级中药超微粉碎后,显傲镜下观察仅有极少量完整细胞存在。
超微粉碎技术是一种固体物质粉碎成直径小于10μm(即300目以上)粉体的高科技含量的工业技术,具有速度快、时间短、粒径细、分布均匀、节省原料等特点。
粒径大于1μm 粉体称为“微粉”,而粒径小于1μm 的细粉称“超微粉”;还有人认为,粒径小于0.1μm 的微粉才称得上“超微颗粒”。
另外从颗粒的粒径而言,微米、纳米中药制剂亦应属于中药超微制剂,“微米中药制剂”属细胞级微粉制剂,是采用现代高科技与传统炮制技术和制剂技术研制出来的一种中药新剂型,一般认为其粒径应在1~75μm 范围内,能保持传统中药固有药效学物质基础的粒度。
“微米中药”包括微米中药材、中药微米提取物、微米中药制剂,它使中药材细胞破壁率提高达90 %以上。
至于“纳米中药”,它是指运用纳米技术制造的、径粒小于100 nm 的中药有效成分、有效部位、原药、复方制剂,是中药通过纳米化后的一种笼统叫法。
现在,大多数资料及企业所认可的中药超微粉碎是指中药经超微粉碎机粉碎后的细胞级微粉碎(即细胞破壁)。
关于超微粉碎的一些常识
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关于超微粉碎的一些常识什么是超微粉碎?超微粉碎,是指利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝聚力使之破碎,从而将3毫米以上的物料颗粒粉碎至10-25微米的操作技术。
是20世纪70年代以后,为适应现代高新技术的发展而产生的一种物料加工高新技术。
超微细粉末是超微粉碎的最终产品,具有一般颗粒所没有的特殊理化性质,如良好的溶解性、分散性、吸附性、化学反应活性等。
因此超微细粉末已广泛应用于食品、化工、医药、化妆品农药、染料、涂料、电子及航空航天等许多领域上。
细度的概念细度是以颗粒的平均直径为单位来区别物料颗粒大小的单位,直径一毫米以上的以及1微米一下的粒度人们习惯用标准计量单位来表示,1毫米到100微米之间,人们习惯用“目”这个单位来表示,目数越高就是细度越高,粒径就越小。
100微米到1微米的范围内,人们两种习惯都有,两种标准混用,现将两种标准的对比表列于下:筛目\粒径对照参考表(U.S.SCREEN 目美国标准)筛目粒径筛目粒径筛目粒径(u m)(u m)(u m)54000120125*1000*12.5 102000140105125010 2084117088*1500*8.3 3059020074*2000*6.3 404202306225005 5029727053*4000*3.1 602503254450002.5 7021040039*6000*2.1 8017762520*8000*1.61、化工领域造纸(1)超细催化剂……可使石油解裂速度提高1~5倍(2)油漆、涂料、染料……高附着力、高性能(3)橡胶……增强、增光、抗老化(碳酸钙、氧化钛)(4)化纤、纺织……提高光滑度(加入氧化钛、氧化硅)(5)日用化工……化妆品、牙膏等2、生物、医药(1)医药细化……提高吸收率(超微钙)(2)亚微米及纳米级针剂(3)保健品细化……提高吸收率3、军事、航空、电子、航天等领域(1)超硬、抗冲击材料……陶瓷粉、硬塑(重量轻)(2)超细氧化剂、炸药……燃烧速度提高1~10倍(3)超细氧化铁粉……高性能磁材料(4)超细氧化硅……高性能电阻材料(5)超细石墨……高性能显像管和电子对抗材料中药材的粉碎当前,中药材的超微粉碎存在如下的问题:1、不易受力——中药材中大多数是植物,其种类繁多,性质不一,有相当一部分富含纤维且比重较轻,在粉碎机械之中不易受到机械力的作用,使用者往往有“铁锤打棉花”的感慨。
第一章 食品超微粉碎技术
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一、气流式超微粉碎
1、气流式超微粉碎的特点
(1)粉碎比大,粉碎颗粒成品的平均粒径在5µ m以下;
(2)粉碎设备结构紧凑、磨损小且维修容易,但动力消耗大; (3)在粉碎过程中设置一定的分级作用,粗粒由于受到离心力 作用不会混到细粒成品中,这保证了成品粒度的均匀一致; (4)压缩空气(或过热蒸汽)膨胀时会吸收很多能量产生致冷作用 造成较低的温度,所以对热敏性物料的超微粉碎有利; (5)易实现多单元联合操作,可利用热压缩气体同时进行粉碎 和干燥处理,在粉碎同时能进行物料混合并可喷入所需的包裹 溶液对粉碎颗粒进行包囊处理; (6)易实现无菌操作,卫生条件好。
第一章 食品超微粉碎技术
粉碎操作在食品工业中的意义: 减小粒度,加快溶解速度或提高混合均匀度,或 重新赋形以改进食品的口感。 增加表面积、减小体型,以加快干燥脱水速度, 如蔬菜干制前和玉米湿加工前需将大块物粉碎成 小块物料。 控制多种物料相近的粒度,防止各种物料混合后 再产生自动分级的离析现象。如调味乳、代乳粉、 饮乳粉等。 选择性粉碎使原料颗粒内的成分进行分离。如玉 米脱胚、小麦提粉、稻米脱皮等。
4、粉碎度
粉碎前后的粒度比称为粉碎比或粉碎度(一般粉碎设备 的粉碎比为3~30,超微粉碎的粉碎比可达到300~1000以 上)。对于一定性质的物料来说,粉碎比是决定粉碎作业程 度、选择设备类型和尺寸的主要根据之一。
5、粉碎规则
粉碎物料的基本原则是只需粉碎到所需的粉碎 程度,而不作过度粉碎。具体粉碎规则如下: (1)对粉碎物料只需粉碎到需要的或适合于下一工 序加工的粉碎比,达到此程度后,立即是物料离开 粉碎机; (2)粉碎操作前后都要过筛,凡是能通过所需大小 筛孔的物料,就不使它再通过粉碎机粉碎,以免引 起过度粉碎,降低粉碎机的生产能力; (3)当所需粉碎比较大时,应采取分级粉碎,实验 证明等粉碎比在4左右时,操作效率最高。 (4)粉碎过程尽可能单纯,不应合并其它操作。
粮食工程技术《超微粉碎技术》
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一超微粉碎与超微粉体简介超微粉碎技术是一种超微粉体的重要制备与应用技术,其研究内容包括:粉体的粉碎制备与分级,别离与枯燥技术,粉体测量与表征技术,粉体分散与外表改性技术,混合、均化、包装、贮运技术,以及制备和贮运中的平安问题。
超微粉碎技术是202160年代末70年代初随着现代化工、电子材料及矿产冶金等行业的开展而诞生的一项跨学科、跨行业的高新技术。
材料经物理或化学方法制成超微粉体后,由于颗粒的比外表积增大,外表能提高,外表活性增强,外表与界面性质将发生很大变化而且随着物质的超微化,材料外表的分子排列乃至电子排布、晶体结构等也都发生了变化,这将使超微粉体显示出与本体材料极为不同的物理、化学性质,并在应用中表现出独特的功能特性。
目前,制备超微粉体采用较多的物理方法有:辊压、撞击、离心、搅拌和球磨等机械粉碎法,利用高速气流、超声波、微波等流能、声能、热能的能量粉碎法,以及通过物质物理状态的变化(如气体蒸发、等离子体合成)而生成超微颗粒的构筑法。
化学制备方法包括:沉淀、水解、喷雾、氧化复原、激光合成、冻结枯燥和火花放电等。
由于超微粉体具有易团聚、分散性差、相溶性差等特点,给其制备与应用带来了诸多困难,科研人员为此开展了大量针对性研究,特别是在超微粉体颗粒外表改性方面,不仅建立了较完整的理论,而且研制出多种外表改性方法,如包覆、沉积(淀)、微胶囊技术、外表化学反响、机械化改性等多种方法,极大地拓展了超微粉体的应用领域,提高了粉体的使用价值,也使超微粉碎技术在石油、化工、冶金、电子、医药、生物和轻工等诸多领域,以及食品、保健品、日用化学品、化装品、农产品、饲料、涂料、陶瓷等大量产品的制造中得到了广泛应用。
超微粉体按大小可分为微米级、亚微米级和纳米级。
国际上通常将粒径为1-100um的粉体称为微米材料;粒径为0.1-10um的粉体称为亚微米材料;粒径为0.001-0.100um的粉体称为纳米材料。
广义的纳米材料是指三维尺寸中至少一维处于纳米量级,如薄膜、纤维微粒等,也包括纳米结晶材料。
超微粉碎技术的原理
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超微粉碎技术的原理
超微粉碎技术是一种使材料粉碎至纳米尺度的方法。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 高速冲击法:超微粉碎技术利用高速旋转的装置(例如转子或球磨机)将材料进行冲击、剪切和摩擦。
在冲击的作用下,材料受到多次撞击,使得材料的粒子不断受到应力,从而被粉碎,达到超微粉碎的目的。
2. 高能球磨法:该方法将材料加入球磨罐中,同时加入一定的磨砂球或磨砂介质。
通过球磨罐的旋转和球磨介质的撞击、摩擦和剪切作用,使得材料粒子之间互相碰撞,从而发生断裂和粉碎。
3. 隧道效应:超微粉碎技术中的一种方法是利用气体流和材料流在一个极短的时间内相互碰撞,形成“隧道效应”。
在高速气流的冲击下,材料在极短的时间内受到高速气流的冲击、剪切和摩擦,使得材料的粒子不断碰撞和摩擦,从而被粉碎为纳米颗粒。
4. 液相剪切法:该方法将材料悬浮在液体介质中,并施加剪切力。
通过液体介质中流体的运动,产生剪切力使得材料颗粒之间发生碰撞和剪切,从而实现粉碎。
总体来说,超微粉碎技术主要利用高速冲击、摩擦、剪切和碰撞等力的作用,使材料粒子之间产生断裂和粉碎,从而实现将
材料粉碎到纳米尺度的目的。
这样的粉碎技术在纳米材料制备、粉体工程等领域具有重要的应用价值。
超微粉碎技术在中药领域中的研究概况
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超微粉碎技术在中药领域中的研究概况随着生产技术和检验科技的不断提升,提高药物的吸收、利用和治疗效果已成为药物研发的重要方向。
超微粉碎技术是一种利用高速旋转和冷却的方法将物质粉碎为微米级粒子的技术。
由于其具有高精度、高效率和高稳定性等特点,在中药领域中得到了广泛的应用和研究。
本文将从超微粉碎技术的原理、中药领域的应用和研究进展三个方面进行综述。
超微粉碎技术原理超微粉碎技术是一种利用高速旋转和冷却的方法将物质粉碎为微米级粒子的技术。
具体过程为:将物质加入粉碎室,通过高速旋转的刀片碾磨并冷却加入的物质,从而达到超微粉碎的目的。
因此,在不同的粉碎条件下,超微粉碎技术能够制备出不同粒度大小的物质,从而满足不同领域的需求。
超微粉碎技术在中药领域中的应用对提高中药活性成分的利用率有重要意义中药中的活性成分通常分布不均,而且很小一部分才具有治疗作用。
通过超微粉碎技术,能够将其它成分过滤掉,提取出小分子活性成分,并将其制成超微粉末,以达到更高的吸收率。
对难溶性中药成分颗粒化有利中药中的一些成分难溶于水,难于溶解和吞咽。
通过超微粉碎技术,能够将这些难溶的成分制成微粒,提高水溶性和生物利用度。
对药物的口服途径和制剂形式有重要意义通过超微粉碎技术,制成的超微粉末可以更好地吸附在肠胃道上,避免被肠道吸收,从而增加药物的口服途径。
同时,由于超微粉末的表面积大,可以直接制成片剂、胶囊等制剂形式,从而减少加工过程和药品的管理成本。
超微粉碎技术在中药领域中的研究进展实现浸出液中提取柿温内酯的纳米级分散柿温内酯是一种新型的抗癌活性成分。
通过超微粉碎技术,将其制成纳米粉末,利用纳米分散剂制成纳米颗粒溶液,可以实现浸出液中柿温内酯的提取和分散,从而提高药效。
制备黄芩黄酮水分散粉末的研究黄芩黄酮是一种重要的药用成分。
通过超微粉碎技术,将其制成水分散粉末,可以提高水溶性和生物利用度,从而增加药效。
利用超微粉碎技术提取黄杨苷黄杨苷是一种抗肿瘤活性成分。
超微粉碎技术定义及应用
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超微粉碎技术定义及应用超微粉碎技术是指通过各种粉碎方法对物料进行细化处理,使其颗粒大小能够达到纳米级别甚至更小的一种技术。
它在许多领域具有重要应用价值,如材料科学、化学工程、制药工程等。
本文将深入探讨超微粉碎技术的定义及应用。
首先,超微粉碎技术的定义是通过物料与粉碎设备之间的相互作用,将物料分解为更小的颗粒,进而获得更大的比表面积。
超微粉碎技术可以分为机械粉碎、化学粉碎和物理粉碎三种类型。
机械粉碎是指通过高速旋转的刀片、锤头或其他破碎装置对物料进行撞击、切割、磨损等方式进行粉碎。
常见的机械设备有球磨机、高压辊磨机等。
化学粉碎是指利用化学反应的原理来分解物料,使其成为更小的颗粒。
一种常见的化学粉碎方法是溶胶-凝胶法,通过溶胶的凝聚和胶体形成,最终得到纳米颗粒。
物理粉碎是指利用热力学原理或其他方法对物料进行粉碎。
常见的物理粉碎方法包括超声波法、冷冻研磨法等。
超微粉碎技术具有广泛的应用领域。
首先,在材料科学领域,超微粉碎技术可以改变物料的表面性质、纳米结构和力学性能,从而为材料研究和应用开辟了新的途径。
例如,通过纳米粉碎技术可以获得具有优异力学性能的纳米材料,使其用于制备新型的高性能材料,如纳米复合材料、纳米涂层等。
其次,在化学工程领域,超微粉碎技术可以用于制备纳米颗粒。
纳米颗粒具有较大的比表面积和活性,因此可以提高化学反应的效率和选择性。
此外,超微粉碎技术还可以用于制备纳米固体溶胶和凝胶,这些溶胶和凝胶具有较高的比表面积和吸附性能,适用于催化、吸附等领域。
此外,在制药工程领域,超微粉碎技术可以用于制备药物纳米颗粒。
药物纳米颗粒具有较高的药物溶解度、生物利用度和稳定性,可以提高药物的吸收和疗效。
因此,超微粉碎技术在制药领域具有广阔的应用前景。
总结起来,超微粉碎技术是一种通过物料粉碎设备的作用将物料分解为更小颗粒的技术。
它在材料科学、化学工程和制药工程等领域有着广泛的应用。
未来,随着纳米技术的不断发展,超微粉碎技术将在各个领域进一步发挥重要作用,为人类生产和生活带来更多的便利和创新。
超微粉碎技术
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研究发现,饮片煎煮服用的方法只能将中药材有效成分的一部分利用,而其余大量的有效成分被抛弃。
因此,这种方法不仅服用不方便,不适应现代化快节奏生活方式,还造成了大量的中药资源被浪费。
那么,如果将中药原料药材进行微粉碎,是否就可以充分地利用其中的有效成分呢?超微粉碎技术这门近几十年发展起来的新技术,引起了中医药界的高度重视。
1、微粉技术应用于中药领域的意义在现代中药的生产研发中,如何用最小的服用剂量取得最大的药效,是一项亟待解决的难题。
其中,提高药物吸收率成为提高中成药疗效的关键。
而超微粉碎技术作为近几年兴起的一项前沿科技,可以将原材料加工成微粉甚至纳米级微粉。
具体地说,中药微粉是以先进的物理或化学手段将中药制备成微米及其以下的粉体。
粒径1~75 μm 的粉体称为“微粉”,粒径0.1~1 μm的细粉称“超微粉”。
关于中药的超微粉,不同的研究者给出了不同的名称与概念,如中药超微颗粒、单味中药超微饮片、中药超细粉体等。
还有人将打破细胞为目的的中药微粉称为“细胞级中药微粉”。
经过超微粉碎技术处理的中药粉体,能取得动植物类药材细胞破壁的效果,从而大大提高药物的生物利用率。
具体来说,微分技术应用中药领域有以下几点优势。
1.1 增加药物的比表面积,促进药物的溶解与吸收,提高药物的生物利用度,减少了药物剂量。
超微粉碎技术有别于传统的机械粉碎技术,有利于药物中有效成分的溶出。
在超微粉碎过程中,中药材受到强烈的正向挤压力和切向剪切力的作用,细胞被挤压、剪切,细胞壁(膜)被撕裂、断开,细胞被破碎成碎片或被压破。
各种成分在粉碎的同时被充分混匀。
原生药材的细胞壁完全被打破,细胞中的有效成分直接暴露出来,更有利于细胞内的有效成分释放,所以药效大幅度提高,而且起效速度快。
超微粉碎提高了药物有效成分的释放,在应用中相对减少了剂量,降低成本,节省资源。
另外,对于中药加工企业来讲,采用超细粉体后,一般不再需要用浸提、煎煮等办法来提取有效成分,这样在极大程度上保留了药效的同时,也减少了生产环节,可直接用于制剂,减少后继工艺设备的投资,降低了成本,最大限度地利用原药材,对于一些贵重药材和毒剧药尤其适宜。
中兽药超微粉碎技术的应用前景
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中兽药超微粉碎技术的应用前景李呈敏(河北农业大学动科院河北保定071001)现代超微粉碎加工技术的迅速发展以及在国民经济诸领域的应用,越来越受到各方面的关注。
主要在于它适用范围广、操作工艺简单、投资少、见效快、产品附加值高、经济效益显著之故。
超微粉碎一般是指将3mm以上的物料颗粒粉碎至10~25um以下的过程。
由于颗粒的微细化导致表面积和孔隙率的增加,使超微粉体具有了独特的理化性能,如良好的分散性、吸附性、溶解性、化学活性等。
它作为一种中药新型的加工方法,已经在20世纪90年代开始了研究与试用。
1中药超微粉碎技术超微粉碎技术是利用各种超微(细)粉碎设备,通过一定的加工工艺流程,把产品加工成微细粉末的粉碎过程。
中药原药材,一般以植物类为主,其次是动物类及矿物类。
植物类药材是由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等组成。
植物的多数细胞通常只有几个微米左右,中药的有效成分多贮存在细胞中(只有透过细胞壁及细胞膜才能释放出来),用常规方法难于提取,而中药超微粉碎是以植物药材细胞破壁为目的加工,细胞经破壁后,细胞内的有效成分能充分暴露出来,药物的释放速度及释放量会大大提高。
药材粒子经破壁粉碎后,在显微镜下观察仅有极少量完整细胞存在。
基于此,中药超微粉在临床使用上,起效较快,生物利用度也较高。
对西药的化学成分、药理作用及在机体内的吸收代谢等方面研究的都比较清楚和明确。
而中药的有效成分和它的作用机理还在不断地被发现,有效成分日见增多,几乎是不能轻易地说哪种是无效可以除去。
例如常见的中药提取中的水煮醇沉,这醇沉工艺往往沉掉了不少有效成分。
传统的中医药更关心的是通过炮制除去或减少毒性成分,它把一味药看成是一个整体使用,力求保鼠全成分。
因而自古在兽医上就以散剂为主(即除了丸、膏、丹、汤等中药剂型),还有相当部分药是打碎人药的,到了现代也是如此。
《中国兽药典・二部》2000年版收载全药粉末制剂品种有39个,占中药品种8.2%。
超微粉碎
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小结: 小结: 超微粉碎通过对物料的冲击,碰撞,剪切,研磨, 分散等手段而实现。传统粉碎中的挤压粉碎方法不 能用于超微粉碎,否则会产生造粒效果。选择粉碎 方法时,须视粉碎物料的性质和所要求的粉碎比而 定,尤其是被粉碎物料的物理和化学性能具有很大 的决定作用,而其中物料的硬度和破裂性更居首要 地位,对于坚硬和脆性的物料,冲击很有效;而对 中药材用研磨和剪切方法则较好。实际上,任何一 种粉碎机器都不是单纯的某一种粉碎机理,一般都 是由两种或两种以上粉碎机理联合起来进行粉碎, 如气流粉碎机是以物料的相互冲击和碰撞进行粉碎; 高速冲击式粉碎机是冲击和剪切起粉碎作用;振动 磨,搅拌磨和球磨机的粉碎机理则主要是研磨,冲 击和剪切;而胶体磨的工作过程主要通过高速旋转 的磨体与固定磨体的相对运动所产生的强烈剪切, 摩擦,冲击等等。
超微粉碎机的特性: 超微粉碎机的特性: 没有达到细度要求的物料返回料仓继续粉碎, 冷气大部分返回料仓循环使用。该深冷粉碎机 系统在物料粉碎过程中,其冷源形成一个闭路 循环系统,使能源得到充分利用,节省能耗: 粉碎用的冷源温度可降至负196度,根据物料的 脆化点温度,在粉碎过程中其温度可调控,选 择最佳粉碎温度,降低能耗。粉碎细度可达到 10-700目,甚至达到微米μ等细度。使用液氮作 为研磨介质,实现超低温粉碎,物料的防爆, 防氧化等综合效果。
球磨机设备是物料被破碎之后, 球磨机设备是物料被破碎之后,再进行粉碎的关键设 本机由给料部、出料部、回转部、传动部(减速机 减速机, 备。本机由给料部、出料部、回转部、传动部 减速机, 小传动齿轮,电机,电控)等主要部分组成 等主要部分组成。 小传动齿轮,电机,电控 等主要部分组成。中空轴采 用铸钢件,内衬可拆换,回转大齿轮采用铸件滚齿加 用铸钢件,内衬可拆换, 筒体内镶有耐磨衬板,具有良好的耐磨性。 工,筒体内镶有耐磨衬板,具有良好的耐磨性。球磨 机设备运转平稳, 机设备运转平稳,工作可靠。
超微粉碎技术分类
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超微粉碎技术分类
超微粉碎技术主要根据原料粒度和成品颗粒的大小、粉碎方法以及粉碎过程中的物料状态进行分类,具体如下:
1. 按粉碎后粒径分类:
- 粗粉碎:原料粒径范围在40~1500mm之间,通常将原料粉碎至5~50mm。
- 中粉碎:原料粒径为10~100mm,目标粒径降至5~10mm。
- 微粉碎(细粉碎):原料粒径为5~10mm,经过处理后粒径小于100μm。
- 超微粉碎(超细粉碎):原料粒径同样可能在5~10mm范围内,但最终产品粒径要达到10μm以下,甚至可以到纳米级别。
2. 按粉碎方式分类:
- 物理法:
- 机械式粉碎:包括但不限于气流式粉碎、高频振动式粉碎、旋转球(棒)磨式粉碎、锤击式粉碎、自磨式粉碎等。
- 流体动力学粉碎:如超音速气流粉碎、冷浆粉碎等,利用高速流动的气体或液体作为动能介质对物料进行撞击破碎。
- 化学法:虽然化学合成法制备超微粉体产量低且成本较高,但在某些特殊场合也会采用,通过化学反应使物料分解成微小颗粒。
3. 按粉碎过程中的物料状态分类:
- 干法粉碎:物料在无水分或其他溶剂存在的情况下进行粉碎。
- 湿法粉碎:物料在含有适量溶剂(通常是水或其他合适的液体)中进行粉碎,例如胶体磨和均质机等设备进行的操作。
综上所述,超微粉碎技术按照不同的标准具有多种分类方式,并且随着科技的进步与发展,新的技术和设备不断涌现,分类会更加细致和完善。
超微粉碎技术的特点
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超微粉碎的原理
超微粉碎的原理与普通粉碎相同, 只是细度要求更 高, 它利用外加机械力, 使机械力转变成自由能, 部 分地破坏物质分子间的内聚力, 来达到粉碎的目的。 天然植物的机械粉碎过程, 就是用机械方法来增加 天然植物的表面积, 表面积增加了, 亦引起自由能的 增加, 但不稳定, 因为自由能有趋向于最小的倾向, 故微粉有重新结聚的倾向, 使粉碎过程达到一种粉 碎与结聚的动态平衡, 于是粉碎便停止在一定阶段, 不再向下进行, 所以要采取措施阻止其结聚, 以使粉 碎顺利进行。
超微粉碎过程的特点
1.颗粒粒径不再减少,甚至出现“变粗”的现象 在超微粉碎过程中,随着颗粒的微细化,粒子的比 表面积(s/v)和表面能显著增大,表面原子、离子 数目也大大增加,颗粒表面活性提高,粒子之间的 吸引力增强。因此,超微粉体将不可避免的发生团聚 现象。而且,随着颗粒尺寸的减小,团聚趋势越发 明显。在一定粉碎条件下,经过一段时间的处理, 超微粉体将处于粉团—团聚的动态平衡中。
5.对热敏性、芳香性的物料有保鲜的作用, 物体经超微粉碎后,近纳米细粒径的超纫粉 一般可直接用于制剂生产,可明显提高产品 的有效性
6.纤维性、弹性、粘性物料也可以处理到理想 程度,提高有效成分的溶出速率,有利于机 体吸收利用
7.具有一定的灭菌作用,超微粉碎是在封闭 系统下进行,既避免了微粉污染周围环境, 又可防止空气中的灰尘污染产品。但在超微 粉碎过程中,随着颗粒的微细化,粒子的表 面积增大,表面活性提高,容易发生团聚现 象,会影响其分散性
超微粉碎
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超微粉碎,是指利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝聚力使之破碎,从而将3毫米以上的物料颗粒粉碎至10-25微米的操作技术。
是20世纪70年代以后,为适应现代高新技术的发展而产生的一种物料加工高新技术。
一.技术特点1速度快可低温粉碎超微粉碎技术是采用超音速气流粉碎、冷浆粉碎等方法,与以往的纯机械粉碎方法完全不同。
在粉碎过程中不会产生局部过热现象,甚至可在低温状态下进行粉碎,速度快,瞬间即可完成,因而最大限度地保留粉体的生物活性成分,以利于制成所需的高质量产品。
2粒径细且分布均匀由于采用超音速气流粉碎,其在原料上力的分布相当均匀。
分级系统的设置,既严格限制了大颗粒,有避免出现过碎,得到粒径分布均匀的超细粉,同时很大程度上增加了微粉的比表面积,使吸附性、溶解性等亦相应增大。
3节省原料提高利用率物体经超微粉碎后,近纳米细粒径的超细粉一般可直接用于制剂生产,而常规粉碎的产物仍需要一些中间环节,才能达到直接用语生产的要求这样很可能造成原料浪费。
因此,该技术尤其适合珍贵稀少原料的粉碎。
4减少污染超微粉碎是在封闭系统下进行,既避免了微粉污染周围环境,又可防止空气中的灰尘污染产品。
故在食品及医疗保健品中运用该技术,微生物含量及灰尘便得以控制。
二.粉碎方法1磨介式粉碎磨介式粉碎是借助与运动的研磨介质(磨介)所产生的;中击,以及非;中击式的弯折、挤压和剪切等作用力,达到物料颗粒粉碎的过程。
磨介式粉碎过程主要为研磨和摩擦,即挤压和剪切。
其效果取决于磨介的大小、形状、配比、运动方式、物料的填充率、物料的粉碎力学特性等。
磨介式粉碎的典型设备有球磨机、搅拌磨和振动磨3种。
2气流式超微粉碎气流磨可用于超微粉碎,是以压缩空气或过热蒸汽,通过喷嘴产生的超音速高湍流气流作为颗粒的载体,颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性积压、磨擦和剪切等作用,从而达到粉碎的目的。
与普通机械式超微粉碎机相比,气流粉碎机可将产品粉碎得很细(粉品细度可达2~40微米),粒度分布范围更窄,即粒度更均匀。
超微粉碎技术及其在食品工业中的应用
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超微粉碎技术及其在食品工业中的应用一、引言超微粉碎技术是一种高效的物料粉碎方法,通过超声波、高压气流等方式将物料粉碎至纳米级别,具有粒度小、颗粒分布均匀、表面活性高等特点。
在食品工业中,超微粉碎技术已经得到广泛的应用,可以用于制备纳米级食品添加剂、改善食品质地和口感等方面。
二、超微粉碎技术的原理与分类1. 原理超微粉碎技术是指将物料通过机械力或者其他能量形式使其破裂成为纳米级别的颗粒。
这种方法主要利用了材料在小尺寸下所具有的特性,如提高比表面积和表面能量密度等。
2. 分类超微粉碎技术主要分为机械法和非机械法两种。
机械法包括球磨法、研磨法、切割法等;非机械法包括超声波法、高压气流法等。
三、超微粉碎技术在食品工业中的应用1. 制备纳米级食品添加剂利用超微粉碎技术可以制备出纳米级的食品添加剂,如纳米级的硅酸钙、氧化锌等。
这些添加剂具有高比表面积和表面能量密度,可以提高食品的稳定性和保鲜期。
2. 改善食品质地和口感超微粉碎技术可以改变食品中的颗粒大小和分布,从而改善食品的质地和口感。
例如,在制作巧克力时,通过超微粉碎技术将可可颗粒破碎成为纳米级别的颗粒,可以增加巧克力的细腻度和口感。
3. 提高食品营养价值利用超微粉碎技术可以将一些难以被人体吸收的营养成分破碎成为纳米级别的颗粒,从而提高其生物利用率。
例如,在制备奶粉时,通过超微粉碎技术将蛋白质分子破裂成为纳米级别的颗粒,可以提高其消化吸收率。
四、超微粉碎技术在实际应用中存在的问题1. 能耗较大由于超微粉碎技术需要消耗大量的能量,因此其能耗较大,需要考虑如何降低成本。
2. 难以控制颗粒大小和分布超微粉碎技术在实际应用中难以控制颗粒大小和分布,需要通过优化工艺参数和控制设备条件等方式来解决这个问题。
3. 对设备的要求较高超微粉碎技术对设备的要求较高,在实际应用中需要选择合适的设备来进行粉碎。
五、结论超微粉碎技术是一种高效的物料粉碎方法,在食品工业中具有广泛的应用前景。
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气流粉碎机
➢ 普通球磨机是用于超微粉碎的传统设
备,其特点是粉碎比大,结构简单, 机械可靠性强,磨损零件容易检查和 更换,工艺成熟,适应性强,产品粒 度小。但当产品粒度要达到201μm以 下时,效率低,耗能大,加工时间长。
球磨机
➢振动磨是用弹簧支撑磨机体,由 带有偏心块的主轴使其振动,运转 时通过介质和物料的起振动,将物 料进行粉碎,其特点是介质填充率 高,单位时间内的作用次数
工仅局限于其可食用的部分,但是,对于占牡蛎 质量分数占60%以上的牡蛎壳的加工却很少涉及。 利用贝壳制成钙添加剂应用于保健食品中,可以 缓解部分人群的缺钙问题
牡蛎
做成菜后的牡蛎
3、超微粉碎也可使一些食品加工工艺产 生显著变化。例如速溶茶生产,传统的方 法是通过萃取将茶叶中的有效成分提取出 来,然后浓缩、干燥制得粉状速溶茶。现 在采用超微粉碎仅需一步工序便得到粉茶 产品,既大大地简化了生产工艺,又大大 降低了生产成本。
➢ 气流粉碎机是以压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴产 生的超音速高湍流气流作为颗粒的载体,颗粒与 颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压, 摩擦和剪切等作用,从而达到粉碎的目的。气流 粉碎机可将产品粉碎得很细,粒度分布范围更窄, 即粒度更均匀;又因为气体在喷嘴处膨胀可降温, 粉碎过程没有伴生热量,所以粉碎温升很低。这 一特性对于低熔点和热敏性物料的超微粉碎特别 重要。但也存在一此问题:设备制造成本高,一 次性投资大,能耗高,能量利用率只有2%左右。
牛奶
89.9 3.0 3.2 104 73 0.3 0.43
大米
13.3 7.4 0.8 13 110 2.3 1.7
2、在农产品副产品加工中的应用
农产品的副产品如小麦麸皮(与其他 部位营养成分对比见表2)、燕麦皮、 玉米皮、玉米胚芽渣、豆皮、米糠、 甜菜渣、苹果皮和甘蔗渣等,含有丰 富维生素、微量元素,具有很好的营 养价值,但由于常规粉碎的纤维粒度 大,影响食品的口感,而是消费者难 于接受。采用超微粉碎技术,通过对 纤维的微粒化,能显著地改善纤维食 品的口感和吸收性,从而使食物资源 得到了充分的利用,而且丰富了食品 的营养,因此超微粉碎技术有利于食 物资源的充分利用。
• 采用超微粉碎技术,对花生壳、麦麸、米 糠、果皮、甘蔗渣及甜菜渣等废弃原料进 行加工,来获得膳食纤维对纤维的微粒化, 能显著地改善纤维食品的口感和吸收性。 在保健食品生产中,一些微量活性物质的 添加量很小,若颗粒稍大,就会带来一定 的毒副作用。这就需要超微粉碎手段将其 粉碎至足够细小的粒度,并加上有效的混 合操作,才能更好地使超微粉碎食品有利 于人体吸收。
超微粉碎技术
定义
超微粉碎是近20年迅速发展起来的 一项高新技术 超微粉碎一般是指将 直径为3毫米以上的物料颗粒粉碎至 10一25微米的过程。由于颗粒向微 细化发展,导致物料表面积和孔隙 率大幅度的增加,因此超微粉体具 有独特的物理和化学性质,如良好 的溶解性、分散性及吸附性等,应 用领域十分广泛。
比较
蛋白质(克 /100克)
脂肪(克 /100克)
振 动 磨
➢搅拌磨是在球磨机的基础上发展起 来的,同普通球磨机相比,搅拌磨采 用高转速和高介质充填率及小介质尺 寸,获得了极高的功率密度,使细物 料研磨时间大大缩短,是超微粉碎机 中能量利用率最高,很有发展前途的 种设备。
搅拌磨
超微粉碎技术优势
1、提高吸收率 植物原料经过超微粉碎后,显 微镜下观察结果显示,仅有极少量完整细胞存在。 细胞破壁后,细胞内的有效成分充分暴露出来, 其释放速度及释放量会大幅度提高,人体吸收则 较为容易。物料进入胃后,可溶性成分在胃液的 作用下溶解,进入小肠后溶解的成分开始被吸收。 由于物料为超细粒子,其不溶性成分易附着在肠 壁上,有效成分会很快的通过肠壁吸收,进入血 液。而且这些超微粒子因附着力的影响排出体外 所需时间较长,提高了有效成分的吸收率。
食品加工中的应用
在鲜骨加工中的应用
在农产品副产品加工中的应用 潜力巨大的效益
1、在鲜骨加工中的应用
随着肉食的增加,肉骨也相应增加。而消费市场对出排骨外 的一般骨头销路不佳,加上骨头价格低,储存不便,因而往 往废弃,造成极大的浪费和污染。各种畜、禽鲜骨是一种营 养价值很高的食品添加剂,新鲜骨头含有许多维持人体生命 所必不可少的营养成分,其中钙、磷、铁、锌、铜及B族维生 素含量较齐全而且丰富,如胶原质在人体骨质部成纤维状, 使骨髓具有弹性,多糖类作为骨骼中的无机成分的黏合剂, 能强化骨骼,并能成为关节腔和神经胶的润滑剂。一般将鲜 骨煮、熬之后食用,实际上鲜骨的营养成分没有被人体吸收, 造成资源巨大浪费。利用气吸式超微粉碎技术将鲜骨多级粉 碎加工成超细骨泥或经脱水制成骨粉,既能保持95%以上的 营养素,而且营养成分又易被人体直接吸收利用,吸收率达 90%以上。磨成的骨糊,口感润滑鲜美,与肉类相似,其营 养成分更丰富。
水分(克/100 克)
蛋白质(克 /100克)
脂肪(克/100 克)
钙(毫克/100 克)
磷(毫克/100 克)
铁(毫克/100 克)
锌(毫克/100 克)
鲜骨糊
65.73 10.35 13.44 3950 2040 597
5.5
比较
猪肉
46.8 13.2 37.0 6.0 162 1.6 2.06
常用超微粉碎设备
➢ 机械冲击式粉碎机粉碎效率高,粉碎 比大,结构简单,运转稳定,适合于中, 软硬度物料的粉碎这种粉碎机不仅具有 冲击和摩擦两种粉碎作用,而且还具有 气流粉碎作用,超细粉体产品冲击式粉 碎机由于是高速运转,要产生磨损问题, 此外还有发热问题,对热敏性物质的粉 碎要庄意采取适宜措施。
机械冲击式粉碎机原理图
• 2、开发新产品除利用传统原料开发补钙产品外, 研究者又将目光转向了海洋中的贝类。分析表明:
贝壳中含有大量的钙,主要成分为碳酸钙,占贝 壳质量分数的95%以上。此外,贝类中还含有少 量有机物及微量元素。将贝壳处理后,结合超微
粉碎技术或者与有机酸反应制成活性钙是较为理
想的补钙剂。目前,我国对于牡蛎等海产品的加