微粉碎与超微粉碎技术

中药超微粉碎技术中国·四川坤森微纳科技股份有限公司唐亮·引言：中医药学是我国医学科学的特色，是我国优秀文化的组成部分。

中药是中医保健、预防、治疗的重要手段。

近些年来，随着国际、国内对中药的日趋重视，国外的一些发达国家已相继应用了大量先进的技术手段对中药传统产业进行了有效的改造，逐步实现了中药生产的机械化、工业化、现代化。

相比之下，我国中药制剂的研制水平尚有较大差距，中药生产中的科技含量比较低。

要改善这种状况，就需要积极引入先进技术，推进研制、开发和生产工艺技术的现代化，以产品和工艺技术创新带动产业结构的调整。

超微粉碎是近20年迅速发展起来的一项高新技术，用于中药领域能把原材料加工成微米甚至纳米级的微粉。

鉴于粉碎是中药生产及应用中的基本加工技术，超微粉碎也愈来愈引起人们的关注，虽然起步较晚，开发研制的品种相对较少，但已显露出特有的优势和广阔的应用前景，并已成为近几年来中药界的研究热点什么是中药超微粉碎技术。

中药超微粉碎技术又称中药细胞级微粉碎技术或中药细胞破壁技术。

所谓细胞级微粉碎，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，粉碎后粒子的中心粒径在75μm以下。

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%。

这项新技术适合于不同质地的各种药材，可使其中有效成分直接暴露出来，而不是使有效成分从细胞壁（膜）释放，从而使药物起效更加迅速、充分。

中药超微粉碎对药物体内吸收的影响中药经超微粉碎处理后，其粒度更加细微、均匀，因此表面积增加，孔隙率增大，吸附性和溶解性增强，药物能较好地分散、溶解于胃液中，增大与胃黏膜的接触面积，从而更易被胃肠道吸收，大大提高了生物利用度。

相当一部分矿物类药材是水不溶性物质，经超微粉碎处理后，因粒度大大减少而可加快其在体内的溶解、吸收速度，提高其吸收量。

中药超微粉碎机和传统粉碎机有什么区别？
中药超微粉碎机和传统粉碎机是针对不同物料、不同需要而研发的，它们存在着较为显著的区别，下文将从工作原理、粉碎效果、适用范围、使用寿命等方面进行分析和比较。

工作原理
传统粉碎机采用物理力学原理，通过冲击、剪切、磨擦等作用，将物料破碎成所需颗粒大小。

而中药超微粉碎机则是利用超声波振荡的原理，使物料在液体中发生剧烈的震动、摩擦和碰撞，从而达到粉碎的目的。

粉碎效果
传统粉碎机经过多次研磨能够达到较小的颗粒大小，但是由于粉碎的过程中热和摩擦产生的能量会导致物料微量裂变或降解，使得药材的活性成分难以保存。

中药超微粉碎机则不同，它可以将药材粉碎至纳米级别，由于超声波在破碎过程中能够发生超声波共振，相对于传统粉碎机能够更好的保留药材中的有效成分。

适用范围
传统粉碎机广泛应用于化工、制药、食品等领域，对于较硬、较大的物料有很好的粉碎效果。

而中药超微粉碎机则适用于中药、保健品等领域，对于一些难以破碎、成分易挥发的药材可以更好的解决。

使用寿命
传统粉碎机在使用过程中由于涉及到大量的机械摩擦、冲击，所以容易出现磨损、损坏等问题，使用寿命相对较短，需要经常更换。

中药超微粉碎机则由于采用的是高强度材料，加之粉碎过程相对温和，使用寿命更长，且维护较为简单。

综上所述，中药超微粉碎机和传统粉碎机有着明显的区别。

正是因为中药超微粉碎机在粉碎过程中能够更好的保留有效成分，易于操作、使用寿命更长等优点，因此受到了中药、保健品等领域的青睐。

食品粉碎技术徴品粉碎技术是食品加工的重要技术之一，简单而言它是一种将物料颗粒尺寸变小的加工技术。

人们对这一加工技术并不陌生，如将人米粉碎成米粉等。

在一定的粒度范围内，粉碎仅仅是改变物料的尺寸及与其他物料的混合性能，对食品物料的物理性质有影响但不是很人。

但是当粒度尺寸减少到一定值之下时，物料的性质会发生显著的影响，如碳酸钙。

一般性的粉碎对其在人体内的利用没有多少影响，但当将其粒度减小到400目以上时，其在人体内的吸收利用率会人犬提高。

因此现代食品粉碎技术的研究包括两个方面：一是改变物料尺寸以改变其加工性能，如形态变化、物料重组等；二是通过改变物料尺寸来改变物料的生物价，如易吸收钙剂等。

因此了解粉碎技术和相关理论的进展对于仓品技术人员来讲是很有用的。

食品粉碎方式与理论一、食品粉碎的目的与方式粉碎是利用机械的方法克服固体物料内部的凝聚力而将人尺寸的固体变为小尺寸的固体的一种操作，是仅品加工、特别是在食品原料加工中的基本操作之一。

（一）食品粉碎目的1.减少固体尺寸，可以加快溶解速度或提高混合均匀度，或是重新赋形以改进仓品的II感，如盐、糖等的粉碎：2.控制多种物料相近的粒度，防止各种粉料混合后再产生自动分级的离析现彖如调味粉、代乳粉、乳饮料等；3.进行选择性粉碎使原料颗粒内的成分进行分离，如玉米脱胚、小麦制粉等；4.减小体型，加快干燥脱水速度：5.许多食品产品要求有一定的粒度，以保证粉料和粒料的容积质量，使之不影响包装容枳、速溶度和调理性等。

（二）食品粉碎级别根据粉碎的粒度k小，可以将粉碎分成以F几种级别：1•粗破碎：物料被破碎到200-1OOinm的粒度2.中破碎：物料被破碎到70-20inm的粒度3•细破碎：物料被破碎到10-5mm的粒度4•粗粉碎：将物料粉碎到5-0.7mm的粒度5•超细粉碎：将物料90%以上粉碎到能通过200目标准筛网6•微粉碎：将物料90%以上粉碎到能通过325目标准筛网7•超微粉碎：将全部物料粉碎到微米级的粒度（三）食品粉碎方式食■品粉碎方式很多，主要有以下几种：1•挤压粉碎指物料置于两个工作构件之间，逐渐加压，使之由弹性变形或塑性变形而至破裂粉碎的食■品粉碎方式。

粉碎技术在食品、中药领域的应用
有不少对人类有营养的植物、动物成分难于被人的消化系统吸收，即可食性低。

例如：中草药是我国的传统药物，灵芝孢子粉是有效的抗癌药物，但因其壳壁坚固有效利用率只有1％。

如何进行深加工对这类生物资源进行充分利用是，是当前食品及中药行业的研究课题。

经研究发现粉碎或超细粉碎技术能够有效解决这类难消化吸收资源的有效利用问题。

 超微粉碎一般是指将物料颗粒粉碎至10～25µm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，超微粉体具有独特的物理化学性能，例如良好的分散性、吸附性、溶解性、化学活性等，因此应用领域十分广泛。

食品工业是超微粉碎应用的一大领域，作为一种新型的食品加工方法，己在许多食品加工中得到应用。

许多可食动植物，包括微生物等原料都可用超微粉碎技术加工成超微粉，甚至动植物的不可食部分也可通过超微化而被人体吸收。

微细化的食品具有很强的表面吸附力和亲和力。

因此，具有很好的固香性、分散性和溶解性，特别容易消化吸收。

此外超微粉碎可以使有些食品加工过程或工艺产生革命性的变化，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、干燥制成粉状速溶茶。

现在采用超微粉碎仅需一步工序便可得到粉茶产品，大大简化了生产工艺。

 高速冲击粉碎、超音速气流粉碎、纤维粉碎和低温干燥等现代化加工手段用于植物茎杆果实的超细粉碎，产品细度可达到5μm以下，对干燥后的物料来说都能达到细胞破壁的目的。

对植物类物料的粉碎可达到对纤维物料的切断，对脆性糖类和胶质的粉碎，以及对淀粉的解离。

粉碎过程中均。

粒度的相关知识和筛分粒度法粒度相关知识一、金属粉末的制取（仅限于知道）1、粉碎的基本概念粉碎是用机械力的方法来克服固体物料内部凝聚力达到使之破碎的单元操作。

破碎：将大块物料分裂成小块物料的操作。

磨碎或研磨：将小块物料分裂成细粉的操作。

以上两者统称粉碎。

根据被粉碎物料和成品粒度的大小，粉碎可分为四种：1. 粗粉碎：原料粒度在40-1500mm范围内，成品颗粒粒度约5-50mm。

2. 中粉碎：原料粒度10-100mm,成品粒度5-10mm。

3. 微粉碎（细粉碎）：原料粒度5-10mm,成品粒度100μm 以下。

4. 超微粉碎（超细粉碎）：原料粒度0.5-5mm, 成品粒度在10-25μm以下。

2.粉碎的方法：湿法超微粉碎：1、搅拌磨在分散器高速旋转产生的离心力作用下，研磨介质和液体浆料颗粒冲向容器内壁，产生强烈的剪切、磨擦、冲击和挤压等作用力（主要是剪切力）使浆料颗粒得以粉碎。

2、行星磨和双锥磨行星磨：由2-4个研磨罐组成。

其围绕主轴旋转时，整个研磨介质和物料的椭圆形不断变化，，因此，罐的离心力与做上下运动的力作用在研磨介质上，使之产生强有力的剪切力、摩擦力和冲击力等，把物料颗料研磨成微细粒子。

双锥磨：利用两面三刀个锥型容器的间隙构成一个研磨区，内锥体为转子，外锥子为定子。

在转子和定子之间的环隙用研磨介质填充。

通过锥形研磨区可以达到渐进的研磨效果。

3、胶体磨和均质机原理：胶体磨：又称分散磨，工作构件由一个固定的磨体（定子）和一个高速旋转磨体（转子）组成。

两磨体之间有一个可以调节的微小间隙。

当物料通过这个间隙时，由于转子的高速旋转，使附着于转子面上的物料速度最大，而附着于定子面的物料速度为零。

这样产生了急剧的速度梯度，从而使物料受到强烈的剪切、磨擦和湍动骚扰，产生了超微粉碎作用。

均质机：当高压物料在阀盘与阀座间流过时产生了急剧的速度梯度，速度以缝隙的中心为最大，而附于阀盘与阀座上的物料流速为零。

由于急剧的速度梯度产生强烈的剪力，使液滴或颗粒发生变形和破裂以达到微粒化的目的。

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）。

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。

球磨机——磨碎、冲击为作用力——粉碎后粒度：20~200微米——适合：可研磨性物料。

滚压机——压缩、剪切为作用力——粉碎后粒度：20~200微米——适合：软性粉体。

冲击式粉碎机——冲击为作用力——粉碎后粒度：4~325微米——适合：大部分医药品。

胶体磨——磨碎为作用力——粉碎后粒度：20~200微米——适合：软性纤维状。

气流粉碎机——撞击、研磨为作用力——粉碎后粒度：1~30微米——适合：中硬度物质。

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。

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。

技术特点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。

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。

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。

粉碎方法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。

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。

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，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。