超微气流粉碎机在制药行业中的应用实例
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圆园21年3月第42卷第6期基金项目:广东省普通高校省级重大科研项目(2017KZDXM078);广东医科大学人才引进科研启动项目(B2019001)作者简介:张佩雯(1988—),女(汉),讲师,博士,研究方向:食品营养与健康。
*通信作者:郭红辉(1977—),男(汉),教授,博士,研究方向:食品营养与健康。
DOI :10.12161/j.issn.1005-6521.2021.06.015利用超微粉碎提高花色苷生物可接受率张佩雯1,黄光捷2,骆昌锦2,冼莹莹2,周欣燕2,郭红辉1,2*(1.广东医科大学公共卫生学院,广东东莞523808;2.韶关学院英东食品学院,广东韶关512005)摘要:探讨超微粉碎对不同食物来源花色苷体外模拟消化生物可接受率的影响。
选择蓝莓、紫甘蓝、紫番薯和黑米分别作为浆果、蔬菜、薯类和谷物的代表性食物,充分干燥后进行分级粉碎,得到粗粉和超微粉,测定粉体粒径分布和营养成分;经过模拟胃肠消化后利用高相液相色谱法检测消化液花色苷峰面积,计算得到花色苷生物可接受率。
与粗粉相比,超微粉粒径分布更加均匀,平均粒径<25μm ,主要营养成分含量没有明显差异,而花色苷含量检测值显著升高;超微粉碎能够将花色苷生物可接受率提高23.78%~87.72%,差异均具有统计学意义(p <0.05)。
超微粉碎可以解除细胞壁和纤维素等食物基质对花色苷释放的阻碍作用,提高不同食物来源的花色苷生物可接受率。
关键词:花色苷;生物可接受率;食物基质;模拟胃肠消化;超微粉碎Improvement of the in vitro Bioaccessibility of Anthocyanin by Superfine GrindingZHANG Pei-wen 1,HUANG Guang-jie 2,LUO Chang-jin 2,XIAN Ying-ying 2,ZHOU Xin-yan 2,GUO Hong-hui 1,2*(1.School of Public Health ,Guangdong Medical University ,Dongguan 523808,Guangdong ,China ;2.Henry Fok School of Foods ,Shaoguan University ,Shaoguan 512005,Guangdong ,China )Abstract :The effects of superfine grinding on the in vitro bioaccessibility of anthocyanin of different foods wereinvestigated.Blueberry ,purple cabbage ,purple sweet potato and black rice were selected as the representativefoods of berries ,vegetables ,potatoes and grains ,respectively.After intensive drying ,they were ground by dis -cmill and micronizer to obtain coarse powder and superfine powder ,respectively.The particle size distribution and nutrient composition were determined by routine methods.High performance liquid chromatograph was used to determine the in vitro bioaccessibility of anthocyanins under simulated gastrointestinal paredwith coarse powders ,the particle size distribution of superfine powders was more uniform ,with the average par -ticle size<25μm ,and there was no significant difference in the main nutrients content ,but the value of antho -cyanin content was significantly increased.The anthocyanin bioaccessibility of the four kinds of coarse powder were increased by 23.78%-87.72%after superfine grinding ,the differences were all statistically significant (p <0.05).Superfine grinding could remove the barrier effect of cell wall and cellulose and other food matrix on the release of anthocyanin ,and effectively improved its bioaccessibility from different foods.Key words :anthocyanin ;bioaccessibility ;food matrix ;simulated gastrointestinal digestion ;superfine grind -ing引文格式:张佩雯,黄光捷,骆昌锦,等.利用超微粉碎提高花色苷生物可接受率[J].食品研究与开发,2021,42(6):85-89,95.ZHANG Peiwen ,HUANG Guangjie ,LUO Changjin ,et al.Improvement of the in vitro Bioaccessibility of Anthocyanin by Su -perfine Grinding [J].Food Research &Development ,2021,42(6):85-89,95.应用技术85圆园21年3月第42卷第6期花色苷是具有2-苯基苯并吡喃结构的一类植物化学物,对可见光的最大吸收波长在460nm~540nm 处,可以使植物呈现红色、紫色乃至黑色。
中药材超微粉碎一.实验目的1.了解超微粉碎技术,学习并掌握中药材超微粉碎过程及其意义。
2.了解超微粉碎机的结构和工作原理,学习YSC-701超微粉碎机的使用方法。
3.学习使用YSC-701超微粉碎机对中药材进行超微粉碎的具体操作过程。
4.复习使用显微镜测微尺测量颗粒粒径的方法。
二.实验原理在药品生产过程中固形物料经过超微粉碎,使其处于微米甚至纳米的尺寸时,该物质的物理、化学特性都将发生极大的变化,从而显著提高药品的溶出度,并能减轻药物的毒副作用。
无论内服或外用,都能明显提高疗效。
特别是在中医药领域,超微粉碎技术能够改变传统的中医手段,中药材经超微粉碎细化后,可直接用于口服,从而免除了饮片、煎煮等繁琐的工艺,大大方便了病人用药;不仅如此,经研究表明,超微细化后的中药用量,只相当于原方剂用药量的十分之一,从而大大节省了宝贵的中药材资源,也有效保护了中药材种植环境。
另外,通过超微粉碎技术,使难溶或微溶于水的有效成分,经细胞破壁,可明显提高药品的生物利用度。
这为中医药走向世界开创了全新的途径。
超微粉碎技术是粉体工程中的一项重要内容,包括对粉体原料的超微粉碎,高精度的分级和表面活性改变等内容。
根据原料和成品颗粒的大小或粒度,粉碎可分为粗粉碎,细粉碎,微粉碎和超微粉碎。
超微粉碎是近20年迅速发展起来的一项高新技术,能把原材料加工成微米甚至纳米级的微粉,已经在各行各业得到了广泛的应用。
鉴于粉碎是中药生产及应用中的基本加工技术,超微粉碎已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。
超微粉碎机一般为无筛式粉碎机,粉碎物料粒度由气流速度控制,粉碎粒度要求95%通过0.15mm(100目),超微粉碎通常由超微粉碎机、气力输送、分级机配套来完成。
本实验使用的是YSC-701超微粉碎机,纤维性物料经过超微粉碎后细度可以达到300—2000目,大比重脆性物料超微粉碎后细度可以达到1000—13000目。
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。
气流粉碎机制备微纳米粉体的应用现状气流粉碎机是利用物料在高速气流的作用下,获得巨大的动能,在粉碎室中造成物料颗粒之间的高速碰撞、剧烈摩擦,同时高速气流对物料产生剪切作用,从而达到粉碎物料的目的,它能将原料加工成极细的粉末(气流粉碎机是利用物料在高速气流的作用下,获得巨大的动能,在粉碎室中造成物料颗粒之间的高速碰撞、剧烈摩擦,同时高速气流对物料产生剪切作用,从而达到粉碎物料的目的,它能将原料加工成极细的粉末(<10μm)。
该技术的应用几乎遍及所有的精细加工行业,如化工、医药、食品、塑料、矿业、金属材料等,在许多特定的粉体领域占有特殊的地位。
目前工业上应用的气流粉碎机主要有以下几种类型:扁平式气流磨、流化床对喷式气流磨、循环管式气流磨、对喷式气流磨、靶式气流磨。
其中扁平式气流磨、流化床对喷式气流磨、循环管式气流磨应用较为广泛,现将其工作原理做一个简单阐述:1、扁平式气流磨作为粉碎动能的高压气流进入粉碎腔外围的稳压储气包作为气流分配站,该气流经过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流后进入粉碎磨腔,同时物料经文丘里喷嘴加速导入粉碎磨腔内进行同步粉碎。
由于拉瓦尔喷嘴与粉碎腔安装成一锐角,因此该高速喷射流在粉碎腔内带动物料做循环运动,颗粒之间以及颗粒与固定靶板壁面产生相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
微细颗粒在向心气流带动下被导入粉碎机中心出口管道进入旋风分离器进行收集,粗粉在离心力的作用下被甩向粉碎腔周壁做循环运动并继续粉碎。
2、流化床对喷式气流磨物料通过螺旋进料器进入粉碎腔后,由数个相对设置的喷嘴喷汇出高速气流冲击能,及气流急速膨胀呈流化床悬浮沸腾而产生的碰撞、摩擦力对物料进行粉碎。
粗细混合粉在负压气流带动下通过顶部设置的涡轮分级装置,细粉强制通过分级装置,并由旋风收集器及布袋除尘器捕集,粗粉受重力以及高速旋转的分级装置产生的离心力甩向四壁并沉降返回粉碎腔继续粉碎。
3、循环管式气流磨原料由文丘里喷嘴加入粉碎腔,高压气流经一组喷嘴喷入不等径变曲率的跑道形循环管式粉碎腔,加速颗粒使之相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
气流式超微粉碎机设备工艺原理气流式超微粉碎机是一种新型的高效机械设备,广泛应用于化工、制药、食品等领域中的高精度材料粉碎。
本文将从设备工艺原理的角度解析气流式超微粉碎机的原理、特点及其应用。
1. 气流式超微粉碎机的原理气流式超微粉碎机是一种利用高速气流进行粉碎的设备。
其原理如下:首先,通过风机将空气压缩并送入磨盘内,形成了高速的旋转气流。
同时,将粉碎物质通过给料装置加入磨盘内,并在旋转气流的影响下向中心处集中,形成了一个圆锥形的粉碎区。
在粉碎区中,粉碎物质不断受到飞速旋转的气流的强制冲击、切割和摩擦,再加上互相之间的碰撞作用,从而将原材料分离成微粒状和超微粉末状。
粉碎过程中,气流速度越高,其冲击力和分离效果就越好,超微粉末粒度也就越小。
2. 气流式超微粉碎机的特点气流式超微粉碎机具有以下特点:2.1 粉碎效率高由于气流速度极快,旋转气流具有高能量和强动能,可以充分击碎粉碎物质,并且在高速气流的作用下,粉碎物质能快速分离,并在连续循环中进一步粉碎,从而最大限度地提高了粉碎效率。
2.2 粉碎粒度小气流式超微粉碎机具有高度的精细化和高准确度的粒度分布。
超微粉末的平均粒度可以控制在1-10微米范围内,进一步提高了产品的品质和市场竞争力。
2.3 适用范围广气流式超微粉碎机可适用于各类物料的粉碎过程,尤其对于热敏性物料、易燃易爆材料和高纯度材料的粉碎具有很好的应用效果。
2.4 能耗低由于气流式超微粉碎机仅利用气流进行粉碎,不需要其他能源的消耗,因此其能耗较低,能大幅降低粉碎成本。
3. 气流式超微粉碎机的应用气流式超微粉碎机广泛应用于化工、制药、食品、颜料、陶瓷材料等领域中的高精度材料粉碎。
以下是具体应用场景:3.1 制药在药品加工过程中,需要将药物粉碎成超微粉末,以提高药物的可溶性和生物利用度。
气流式超微粉碎机可以精细的粉碎各类药物,同时也可以避免药物的过度磨损和污染,提高药品的质量和安全性。
3.2 化工在合成化学工业中,精细材料的粉碎是关键的工艺环节。