專(zhuān)利名稱(chēng)：真空冷凍干燥制備超細(xì)天麻粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空冷凍干燥制備超細(xì)天麻粉的方法，屬于真空冷凍干燥技術(shù)在食品或藥品中的應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
失眠在現(xiàn)代社會(huì)人群中較為普通，除了因病理引起之外，由于社會(huì)、生活、工作和學(xué)習(xí)等等壓力，在中青年上班族、學(xué)生，也常會(huì)失眠。長(zhǎng)時(shí)間不僅影響生活、工作和學(xué)習(xí)。而且會(huì)導(dǎo)致記憶力下降、健忘、高血壓、心臟病、糖尿病、胃病、肥胖、中風(fēng)等疾病的發(fā)生。失眠對(duì)中老人來(lái)說(shuō)影響更大，甚至危及生命。此外長(zhǎng)期海上作業(yè)的海員、軍人失眠也較易發(fā)生，影響很大。 對(duì)于失眠，一般服用安定等安眠西藥，不僅影響神經(jīng)，還損害肝臟、腎臟功能。天麻是一種傳統(tǒng)名貴中藥,又名赤箭、始載《本經(jīng)》,宋代“開(kāi)寶本草”始收載天麻之名。定風(fēng)草、合離草，為蘭科多年生寄生草本植物，中國(guó)古代的《神農(nóng)本草經(jīng)》、明代李時(shí)珍著《本草綱目》均列為上品，且將二者合并稱(chēng)“天麻赤箭”，別名明天麻。具有舒肝益腎健脾、寧心安神、調(diào)理氣血、祛風(fēng)通絡(luò)等作用。可用于治肝陽(yáng)上亢、眩暈頭痛、驚癇抽搐；又可祛外風(fēng)、通經(jīng)絡(luò)，止痛，治療風(fēng)濕肩背酸痛及肢體酸痛麻木；亦可治療腦卒中、偏癱等。經(jīng)近年現(xiàn)代醫(yī)藥研究，天麻的化學(xué)成分含天麻苷、天麻苷元、P -留谷醇和胡蘿卜苷、檸檬酸及其單甲酯、棕櫚酸、琥珀酸和蔗糖等，尚含天麻多糖、維生素A、多種氨基酸及微量生物堿，還含有多種微量元素，如鉻、猛、鐵、鈷、鎳、銅、鋅等。天麻的主要藥理作用有降低外周血管、腦血管和冠狀血管阻力的作用，并有降血壓及減慢心率的作用。天麻多糖有免疫活性，并具有益腦成分，它能調(diào)節(jié)植物神經(jīng)，以及定向激活大腦海馬區(qū)的神經(jīng)干細(xì)胞，恢復(fù)海馬區(qū)功能，從源頭上改善失眠，提高記憶力、抑郁情緒低落等癥狀。多年來(lái)中醫(yī)作為中風(fēng)及中風(fēng)后遺癥及頭昏失眠、益腦的首選。天麻主要產(chǎn)于中國(guó)四川、重慶、云南、貴州等地。天麻給藥除湯劑外(煎制麻煩，使用和攜帶不便)，常用粉體(外套膠囊)形式工。但一般天麻制成粉體均顆粒較粗，中位粒徑在80 12目( 200 ii m)間，影響使用效果與藥料的利用率。經(jīng)近年研究表明，只有在中藥粉體的中心粒徑達(dá)到10 15iim的細(xì)度以下，這時(shí)藥料細(xì)胞的破壁率> 95%。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)中藥超細(xì)粉體服用后，細(xì)胞內(nèi)的有效成分不必再需通過(guò)細(xì)胞壁和細(xì)胞膜建立的屏障才能被給藥部位吸收，而是直接和給藥部位接觸吸收；同時(shí)，中藥超細(xì)粉體的比表面積很大，與給藥部位接觸面積大，而且其粘附性能使藥物在吸收部位的時(shí)間延長(zhǎng)，因此可大大提高有效成分的吸收速度和吸收程度，從而達(dá)到速效、高效、長(zhǎng)效的治療效果。因此開(kāi)發(fā)療效更好、品種更優(yōu)的中藥超細(xì)粉體新產(chǎn)品，形成中藥的新材料、新劑型，將具有深遠(yuǎn)的理論和現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)家科委與國(guó)家中醫(yī)藥管理局已將其列入“21世紀(jì)中藥現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略”之一。
本發(fā)明擬天麻采用國(guó)際上先進(jìn)的真空冷凍干燥與超音速氣流低溫粉碎技術(shù)結(jié)合制成真空冷凍干燥超細(xì)天麻新型粉體，成為新型保健食品和藥品，更充分發(fā)揮它的藥效，成為本發(fā)明的切入點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備超細(xì)天麻粉的方法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于將真空冷凍干燥技術(shù)與工藝，與超音速氣流低溫粉碎技術(shù)相結(jié)合，直接將新鮮天麻制成冷凍干燥超細(xì)天麻粉體。所述的真空冷凍干燥是把含有大量水分物質(zhì)，預(yù)先進(jìn)行降溫凍結(jié)成固體，然后在真空的條件下使水蒸汽直接升華，而物質(zhì)本身剩留在凍結(jié)時(shí)的冰架中，因此它干燥后體積不變，疏松多孔在升華時(shí)要吸收熱量。引起產(chǎn)品本身溫度的下降而減慢升華速度，為了增加升華速度，縮短干燥時(shí)間，必須要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行適當(dāng)加熱。整個(gè)干燥是在較低的溫度下進(jìn)行的。
冷凍干燥有下列特點(diǎn)一、冷凍干燥在低溫下進(jìn)行，因此對(duì)于許多熱敏性的物質(zhì)特別適合。如蛋白質(zhì)、微生物之類(lèi)不會(huì)發(fā)生變性或失去生物活力，因此在醫(yī)藥上得到廣泛地應(yīng)用。二、在低溫下干燥時(shí)，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小，適合一些化學(xué)產(chǎn)品、藥品和食品干燥。三、在冷凍干燥過(guò)程中，微生物的生長(zhǎng)和酶的作用無(wú)法進(jìn)行，因此能保持物質(zhì)原有的性狀。四、由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來(lái)的結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生濃縮現(xiàn)象。五、干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而完全，幾乎立即恢復(fù)原來(lái)的性狀。六、由于干燥在真空下進(jìn)行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。七、干燥能排除95 99%以上的水份，使干燥產(chǎn)品能長(zhǎng)期保存而不致變質(zhì)。本發(fā)明所使用的超音速氣流低溫粉碎為常用氣流粉碎機(jī)中的一種，所述的氣流粉碎機(jī)是通過(guò)氣流粉碎物料的干法制備超細(xì)粉的設(shè)備，因此又稱(chēng)為氣流磨、噴射磨或能流磨。所用的氣體可以是高速空氣(300 500m/s)、過(guò)熱蒸汽(300 400°C)或惰性氣體，目前，制備粉體的方法主要有兩種一種是通過(guò)氣流的能量使物料顆?；ハ鄾_擊、碰撞、摩擦而被粉碎，從大到小制備顆粒；另一種是通過(guò)合成從小到大制備顆粒。通過(guò)粉碎方法制備的顆粒，目前最細(xì)約為0. I Pm，合成的方法能夠制備幾納米到幾十微米范圍的顆粒。氣流粉碎機(jī)通過(guò)粉碎的方法主要能制備0. 5 20 y m的超細(xì)顆粒材料。它是目前被廣泛應(yīng)用的干法制備超細(xì)粉體的設(shè)備，與其它粉碎設(shè)備相比，它具有如下特點(diǎn)I、粒度細(xì)，最細(xì)可以達(dá)到0. I ym，一般為0.5 20 iim，并可以調(diào)節(jié)，粉碎比為I 10 ；2、粒度分布窄、均勻，可以滿(mǎn)足窄粒度分布產(chǎn)品粉的要求，如磨料、藥品、激光打印粉、復(fù)印粉、釹鐵硼磁粉和鋰電池等；3、在操作過(guò)程中腔體對(duì)產(chǎn)品污染少、純度高，如采取一定措施時(shí)可達(dá)到無(wú)菌粉碎，因此，特別適用于藥品等不允許被金屬和其它雜質(zhì)污染的物料的粉碎；4、可以粉碎莫氏硬度為I 10的材料；5、加工溫度低(低于氣流溫度)，材料破碎時(shí)的應(yīng)變率高，特別適用于低熔點(diǎn)。扁平式氣流粉碎機(jī)主要由扁平圓盤(pán)空腔工作室、噴嘴、進(jìn)料器、成品粉出口、氣室和工作室內(nèi)襯所組成。噴嘴一般都安裝在工作室側(cè)壁的中間位置，噴嘴軸線與相應(yīng)的半徑有一夾角a(30。 58° )扁平式氣流粉碎機(jī)的噴嘴出口速度，有亞音速、音速和超音速三種。亞音速?lài)娮焓侵惫苄蔚?，音速?lài)娮焓菨u縮形的，超音速?lài)娮焓强s擴(kuò)形的(拉瓦爾噴嘴)，目前漸縮形噴嘴用得最多，直管形的現(xiàn)在很少用，縮擴(kuò)形噴嘴的應(yīng)用率在提高。扁平式氣流粉碎機(jī)噴嘴的數(shù)，主要根據(jù)工質(zhì)耗氣量、工作室直徑和噴嘴的形式確 定。在工作室空間允許的條件下，一般噴嘴數(shù)目多比較好，有利于分級(jí)。因?yàn)楸馄绞綒饬鞣鬯闄C(jī)工作室內(nèi)襯受物料和射流磨損嚴(yán)重，一般在工作室內(nèi)壁要貼耐磨內(nèi)襯材料，主要為耐磨合金鋼、剛玉和碳化硅等低磨耗材料。上面所述的氣流粉碎機(jī)的工作原理是壓縮氣體由氣室均勻進(jìn)入各噴嘴，噴嘴噴出來(lái)高速射流，由于射流壓力低，工作室中的粉料就被卷入或吸入射流，顆粒隨射流被加速，帶料射流使顆粒相互碰撞、摩擦，也與內(nèi)襯相互碰撞和摩擦，致使顆粒破碎。由于射流是帶a角度噴入工作室的，它會(huì)自動(dòng)形成一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的流場(chǎng)，使工作室中所有的顆粒都處在一個(gè)離心力場(chǎng)中，細(xì)顆粒能夠克服離心力從中間成品粉出口出去，作為成品粉被收集，成品的顆粒大小與射流速度、進(jìn)入角a、工作室直徑D、出口直徑等有關(guān)。
工作室直徑D/mm 漸縮形噴嘴數(shù)目n/個(gè)縮擴(kuò)形噴嘴數(shù)目n,個(gè) 50 2004 64
250 5006 125 10
500 1000__10 18__8 12_扁平式氣流粉碎機(jī)以粉碎室內(nèi)徑尺寸為規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，定型設(shè)備0 50 1060mm ;壓縮空氣耗量0. 566 94mVmin ;過(guò)熱蒸汽耗量147 3630kg/h ;生產(chǎn)能力0. 2 2500kg/h,產(chǎn)品粒徑0.5 43 iim。本發(fā)明所述的工藝流程為鮮天麻一清洗一去皮一切片一預(yù)凍一真空凍干一出倉(cāng)—粗粉碎一氣流粉碎成超細(xì)粉體一包裝。所述的天麻的凍干是在真空低溫狀態(tài)下進(jìn)行的，為了使干燥速度加快，可將天麻切片，增加升華面積進(jìn)行，預(yù)凍到_15'25°C左右，真空控制在40-60Pa，真空干燥最高溫度加至40-50°C，這樣干燥后得到的天麻片狀制品極為干燥(一般質(zhì)量百分含水量可達(dá)〈2%)，組織極為疏松，為超細(xì)粉打下了良好的基礎(chǔ)。氣流粉碎后所得的天麻粉，顏色為原生態(tài)的白色，沒(méi)有像其它干燥后的發(fā)黃、發(fā)黑的現(xiàn)象，并且在水中極易溶解。氣流粉碎使用扁平式氣流粉碎機(jī)的工作直徑為0100-150mm，噴嘴數(shù)目為4個(gè)，生產(chǎn)能力為10-20kg/h，所制備的產(chǎn)品中位粒徑10-15iim，細(xì)度可達(dá)1000目(圖I和圖2)。在氣流粉碎前用一般方法粗粉碎。噴嘴軸線與相應(yīng)的工作室的半徑的夾角a為30。-50。。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)的I、天麻原料直接產(chǎn)于本公司在四川、重慶無(wú)污染基地，生產(chǎn)中不施用化肥藥，符合國(guó)家綠色環(huán)保要求，達(dá)到出口標(biāo)準(zhǔn)。2、加工采用國(guó)際上先進(jìn)的“真空冷凍干燥超細(xì)粉碎”技術(shù)與工藝，直接將天麻制成凍干超細(xì)全天麻粉體。這對(duì)天麻原始生物酶、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、熱敏有效成分作最大限度保留，使這種具有活性的凍干天麻的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及藥效提高，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的曬干、熱風(fēng)干燥制培的杜仲粉。經(jīng)真空冷凍干燥的天麻再經(jīng)超高速氣流工藝粉碎，其細(xì)度可達(dá)到1000目(中位粒徑10-15 左右)，可大大提高利用率及有效成分的人體吸收效果。達(dá)到用量少、 見(jiàn)效快等效果。優(yōu)于普通常用的熱干天麻粉體(只有幾十目)。3、由本發(fā)明提供的方法制成的全天麻膠囊具有活性高、含量高、用量少、易吸收、減小快等特點(diǎn)，提高了其經(jīng)濟(jì)和使用價(jià)值。


圖I采用本發(fā)明工藝方法制備的天麻超細(xì)粉體的粒度分布。圖2制備的不同放大倍數(shù)下的掃描電子顯微鏡照片；(a) 1000倍；(b) 4000倍。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例以進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，但本發(fā)明決非僅局限于實(shí)施例。實(shí)施例I :將采于四川基地的天麻原料，經(jīng)測(cè)定其含水量為10 20%，先清洗、去皮、切片工藝后，采用上海玉成干燥設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為YRD-1030型真空干燥設(shè)備進(jìn)行干燥，選擇天麻的預(yù)凍溫度為-20°C，真空度調(diào)節(jié)為45 55Pa，真空干燥溫度控制在40 45°C，干燥15 18小時(shí)，使脫水后的含水量控制在小于2%以下，然后經(jīng)粗粉碎后放入氣流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，國(guó)產(chǎn)扁平式氣流粉碎機(jī)為STG-10系列，氣流粉碎時(shí)使用的工作室直徑為￠100 150mm，噴嘴數(shù)目為4個(gè)，生產(chǎn)能力為10 20kg/h，產(chǎn)品的中位粒徑約為10-15左右。實(shí)施例2 起始天麻原料的含水量為10% 15%，預(yù)凍溫度至_25°C，干燥溫度至50°C，干燥后期解析階段延長(zhǎng)2小時(shí)，總共20個(gè)小時(shí)，測(cè)得脫水后的天麻含水量在1%以下。經(jīng)粉碎后所得細(xì)粉為1000目，中位粒徑在10-12 iim范圍，其余同實(shí)施例I。從以上兩個(gè)實(shí)施例來(lái)看，冷凍干燥后的含水量愈低，脫水愈徹底，制品容易粉碎。
權(quán)利要求
1.真空冷凍干燥制備超細(xì)天麻粉的方法，其特征在于將真空冷凍干燥工藝技術(shù)與超音速氣流低溫粉碎工藝技術(shù)相結(jié)合，直接將新鮮天麻冷凍干燥后，后進(jìn)行粉碎制成超細(xì)天麻粉。
2.按權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟是 a)將新鮮的天麻原料清洗、去皮、切片后采用真空冷凍干燥設(shè)備進(jìn)行干燥，預(yù)凍溫度降至-15'25°C，真空控制在40-60Pa范圍，真空干燥溫度控制在40-50°C，使天麻脫水后含水量控制在< 2%以下，然后干燥出箱后粗粉碎； b)放入扁平式氣流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎時(shí)使用的工作室直徑為O100-150mm，噴嘴數(shù)目為4個(gè)，噴嘴軸線與相應(yīng)的工作室半徑間夾角為30° -50°，粉碎成超細(xì)的天麻粉。
3.按權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于使用的真空冷凍干燥設(shè)備的型號(hào)為YRD-1030 型。
4.按權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于真空冷凍干燥后的天麻原料的含水量低于1%。
5.由權(quán)利要求I或2所述的方法制備的天麻粉體，其特征在于所述的天麻粉的細(xì)度為1000 目。
6.按權(quán)利要求5所述的天麻粉，其特征在于所述的天麻粉體的中位粒徑為10-15ym，且顏色為原生態(tài)白色。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空冷凍干燥制備超細(xì)天麻粉的方法，其特征在于將真空冷凍干燥工藝技術(shù)與超音速氣流低溫粉碎工藝技術(shù)相結(jié)合，將新鮮天麻原料清洗、去皮切片后冷凍干燥后，干燥后經(jīng)粗粉碎后進(jìn)行超音速氣流粉碎制成超細(xì)天麻粉。本發(fā)明加工采用國(guó)際上先進(jìn)的“真空冷凍干燥超細(xì)粉碎”技術(shù)與工藝，將新鮮天麻原料制成凍干超細(xì)天麻粉體，粉體呈原生態(tài)白色。這對(duì)天麻原始生物酶、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、熱敏有效成分作最大限度保留，使這種具有活性的凍干天麻的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及藥效提高，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的曬干、熱風(fēng)干燥制培的天麻粉。
文檔編號(hào)A61P29/00GK102716348SQ201210230608
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者孫企達(dá), 陳德 申請(qǐng)人:上海玉成干燥設(shè)備有限公司