CN109604018B - 一种发酵虫草菌粉粉碎方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发酵虫草菌粉超微粉碎方法及其装置，所述方法，操作步骤如下：1)开启粉碎装置的真空泵，将发酵虫草菌粉经带筛网的真空吸料管吸入原料贮藏室；2)开启双冷转盘式超微粉制备装置上的冷冻盐水循环开关，开启双冷转盘式超微粉制备装置上的真空阀，随后开启氮气阀，当系统内压力达到常压，启动风机，自动送料机构、伺服电机及电磁振动冲头开始运行，直接驱动电磁振动冲头高速打碎物料，微粉由循环的氮气带走，通过旋风分离器式回风管进入单列螺杆充填包装机的贮料仓中，再由单列螺杆充填包装机包装成袋，制成发酵虫草菌粉超微粉。
Description
技术领域：
本发明药物制备技术与应用领域，具体涉及一种发酵虫草菌粉超微粉碎生产过程中的超微细粉制备技术方法。
技术背景：
冬虫夏草Chinese cordyceps，Ophiocordyceps sinensis(Berk.)G.H.Sung etal.是冬虫夏草菌寄生在蝙蝠蛾幼虫上形成的菌核与子座的干燥体，是我国的名贵强壮滋补类中药材，具有多种药理作用。对消除疲劳、缓解紧张、提高人体免疫力以及预防和治疗慢性支气管炎、各种肝炎、高血压、心脑血管疾病、肾炎肾衰、癌症肿瘤、性功能障碍等有着显著的作用。临床用量日益增大，然而，冬虫夏草仅分布于青藏高原海拔3000–5000m的高寒草甸中，其生境特殊，自然资源极其有限。加上人为过度采挖，野生冬虫夏草资源逐年减少。本公司生产的发酵虫草菌粉系采用中国医学科学院药物研究所从天然虫草中分离的菌株经发酵生产而得，经毒理、药理、化学研究，均与原分离株天然虫草化学组成、药理作用基本一致，可替代天然虫草生产虫草制品，以弥补自然资源的短缺。
近年来随着中药新剂型不断发展，超微速溶饮片这一新型中药剂型以其既可以最大程度的保留药材中的有效成分，又可提高其体外溶出度，超微粉溶出速率远远大于普通粉，超微粉碎后粒子形态及结构均匀，溶出速率快的特点，深受医患欢迎。
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。
用于中药超微粉碎的设备主要有机械式粉碎机、气流式粉碎机和振动磨粉碎机。
但本发明人发现，采用上述常规的机械粉碎发制备发酵虫草菌粉超微粉，粉碎后粒子形态及结构不均匀，溶出速率慢，色泽不均一，易出现沉积物。
为此，发明人对现有机械设备进行了改进，通过使用本发明改进的设备，提高了虫草菌粉细胞的破壁率，增加了表面积，提高了粉碎度。解决了现有技术的缺点。
发明内容：
本发明的目的是提供一种发酵虫草菌粉超微粉碎方法，以得到适合的发酵虫草菌粉，并以此超微菌粉作为原料制备成速溶饮片。
本发明的方法能够有效的提高虫草菌粉细胞的破壁率，增加表面积，提高饮片中药物成分的溶出速率和溶出量，使有效成分的利用度增高。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种发酵虫草菌粉的粉碎方法，其特征在于，使用粉碎装置粉碎，所述方法，操作步骤如下：
1)开启粉碎装置的真空泵(2)，将含水量介于2.0-4.0％之间并初步粉碎过60目筛的发酵虫草菌粉经带筛网的真空吸料管吸入原料贮藏室(1)；
2)开启双冷转盘式超微粉制备装置上的冷冻盐水循环开关，开启双冷转盘式超微粉制备装置上的真空阀，当真空度达到0.05MPa时，关闭真空阀，开启氮气阀，当系统内压力达到常压，启动风机，调整至低速运转，当发酵虫草菌粉进料体积达到原料贮藏室(1)有效体积的3/5时，启动电源，自动送料机构(4)、伺服电机(3)及电磁振动冲头(7)开始运行，利用电磁振动原理，直接驱动电磁振动冲头(7)高速打碎物料，微粉由循环的氮气带走，通过旋风分离器式回风管进入单列螺杆充填包装机的贮料仓中，再由单列螺杆充填包装机包装成袋，制成发酵虫草菌粉超微粉；
其中，所述粉碎装置由原料贮藏室(1)、真空泵(2)、伺服电机(3)、自动送料机构(4)、底座(5)、圆中台(6)、电磁振动冲头(7)、顶盖振动冲头调节机构(8)，和具冷却夹套腔壳体的超微粉生成室(9)组成，其中，底座(5)、圆中台(6)、顶盖振动冲头调节机构(8)由一轴相联，自动送料机构(4)连接原料贮藏室(1)，原料贮藏室(1)与圆中台(6)外侧相联，整体装置由伺服电机(3)控制运行，所有控制信号集中于工控机，真空泵(2)和和具冷却夹套腔壳体的超微粉生成室(9)外置并和相关设备连接。
其中，所述粉碎装置由原料贮藏室(1)、真空泵(2)、伺服电机(3)、自动送料机构(4)、底座(5)、圆中台(6)、电磁振动冲头(7)、顶盖振动冲头调节机构(8)，和具冷却夹套腔壳体的超微粉生成室(9)所组成，其中，底座(5)、圆中台(6)、顶盖振动冲头调节机构(8)由一轴(10)相联，自动送料机构(4)连接原料贮藏室(1)，原料贮藏室(1)与圆中台(6)外侧相联，整体装置由伺服电机(3)控制运行，所有控制信号集中于工控机，真空泵(2)和和具冷却夹套腔壳体的超微粉生成室(9)外置并和相关设备连接。
其中，原料贮藏室(1)中装有空气过滤器(11)，滤蕊材质为过滤精度0.3μm的超细硼酸纤维；外骨架、中心柱、支撑层材质为聚丙烯；密封圈材质为硅橡胶。
其中，原料贮藏室(1)中装有空气过滤器(11)，滤蕊材质为过滤精度0.3μm的超细硼酸纤维；外骨架、中心柱、支撑层材质为聚丙烯；密封圈材质为硅橡胶。
其中，底座(5)为一个中心设有圆凹台(12)的高锰阻磁圆盘，圆凹台正中心布置有用于固定轴(10)的轴承(13)的孔眼，底座上的圆凹台内直径与圆中台的圆凸台外直径相同。圆凹台上布有一环锥形凹槽(14)，凹槽内布有下料口(15)及下冲头(16)，下冲头为330度环状体，内从上至下依次设置的静耐冲不锈钢芯(17)、上阻磁垫(18)、永磁体(19)、电磁线圈(20)、下阻磁垫(21)。下料口与下冲头由阻磁垫(22)相联，下料口与下冲头外围由抗震螺环(23)与环形凹槽紧固，电磁线圈导线接头自环锥形凹槽下部与变频控制器(24)相联。
其中，圆中台(6)为一个中心设有圆凸台(25)的高锰阻磁圆盘，圆凸台上均匀布置有5-30个用于安置电磁振动冲头的孔眼(26)及5-30个便于氮气通过的曲径小孔(27)，圆凸台表面附有耐磨陶瓷MC尼龙密封垫圈(28)，圆凸台正中心布置有用于固定轴的轴承的孔眼，圆中台的内径与底座圆柱直径相同，圆中台的凸端安放在底座上，圆中台侧面布有便于自动送料机构布料的进料孔道(29)和传动齿轮(30)。
其中，电磁振动冲头(7)为一带环形凹槽管状不锈钢柱体，包括管状的第一壳体(31)和位于所述第一壳体内从上至下依次设置的上防冲垫(32)、压力弹簧(33)、下防冲垫(34)、冲头(35)，冲头侧壁布有三圈耐磨陶瓷MC尼龙密封圈(36)，冲头表面附有耐磨陶瓷MC尼龙，冲头直径70mm。
其中，顶盖振动冲头调节机构(8)为一外侧带导轨的异形圆盘，用于调节电磁振动冲头垂直位置，异形圆盘正中心布置有用于固定轴的孔眼。
本发明所述的发酵虫草菌粉由江西国药有限责任公司提供，质量符合内控标准。
本发明得到的发酵虫草菌微粉出料粒度可达200目，所制备的超微粉溶出速率远远大于普通粉，超微粉碎后粒子形态及结构均匀，有效成份溶出速率快，色泽均一，口感好，易吸收。所得超微速溶饮片产品到含水量介于2.0-4.0％之间，腺苷(C10H13N5O4)、鸟苷(C10H13N5O5)和尿苷(C9H12N2O6)(折干)含量≥0.450％，麦角甾醇(折干)含量≥0.350％。
本发明改进现有装置，主要改进点是经过筛选得到的，筛选过程如下：改进点1粉碎方式
改进点2冷却方式
经过本发明的改进，本发明装置在以下方面优于现有技术
根据以上筛选数据，本发明的核心改进在于：
1、将发酵虫草菌粉超微粉碎装置集成于TM10-01B-ZC1型单列螺杆充填包装机上，大幅降低超微粉碎装置所占空间，同时将粉碎微粉置于氮气保护下快速封装，减少因粉碎物料暴露于空气中造成的有效成分损失。
2、强化物料管理，确保含水量介于2.0-4.0％之间并初步粉碎过60目筛的发酵虫草菌粉经过振动冲头超微粉碎后粒子形态及结构均匀，溶出速率快。
3、注重环保，所有物料气流出口均装有用于捕集粉尘的空气过滤器，振动部位均采取减振降噪措施。
本发明另一个进步点在于，对本发明粉碎装置的使用，本发明的使用方法在用于发酵虫草菌时依据圆中盘型号在控制面板上对相关装置的参数进行设定，其中有关参数的设定如下：
参数1
进料次数(次/min)：6-30
参数2
进料量(g/次)：10-15
参数3
冷冻盐水循环出水温度(℃)：≤30℃
参数4
真空度(MPa)：0.05
参数5
风机转速(转/分)：≥200
参数6
振动冲头(次/min)：3000
经过上述参数的设定，采用这些参数操作机器装置，可以得到本发明效果优良的发酵虫草菌粉。
由于发酵虫草菌粉由蝙蝠蛾拟青霉菌发酵菌丝体制备而成的，超微粉碎后菌丝体中的有效成份遇高温或暴露在空气中易发生复杂的生化反应，影响产品质量，为克服粉碎封装过程可能对产品质量造成影响，并最大限度满足消费者对微粉化饮片的需求，本发明依据电磁脉冲原理，并参考相关电磁脉冲粉碎机构及通用粉碎机构设计的基础上全新设计了此超微粉碎装置，具有在微型无氧空间低温环境高速微粉化虫草菌粉并连续封装，既能够有效的提高虫草菌粉细胞的破壁率，增加表面积，提高饮片中药物成分的溶出速率和溶出量，使有效成分的利用度增高，也能防止微粉中有效成份氧化破坏。最大限度保留虫草微粉中的有效成份。
附图说明
图1超细粉制备装置的示意图
其中，原料贮藏室1、真空泵2、伺服电机3、自动送料机构4、底座5、圆中台6、电磁振动冲头7、顶盖振动冲头调节机构8，和具冷却夹套腔壳体的超微粉生成室9。
图2超细粉制备装置结构图
具体实施方式
通过以下具体实施例对本发明作进一步的说明，但不作为限制。
实施例1
1)将圆凸台上均匀布置有5个孔眼的超微细粉装备安装到位，开启真空泵，将20Kg含水量2.0％并初步粉碎过60目筛的发酵虫草菌粉经带筛网的真空吸料管吸入原料贮藏室。
2)设定自动送料机构每分钟进料6次，进料量15g/次，冷冻盐水循环出水温度30℃，开启双冷转盘式超微粉制备装置上的冷冻盐水循环开关，开启双冷转盘式超微粉制备装置上的真空阀，当真空度达到0.05MPa时，关闭真空阀，开启氮气阀，当系统内压力达到常压，启动风机，调整至低速运转(约200转/分)。当发酵虫草菌粉进料体积达到设备原料贮藏室有效体积的3/5时，启动电源，自动送料机构、伺服电机及振动冲头开始运行，利用电磁振动原理，直接驱动振动冲头高速打碎物料(3000次/min)，微粉由循环的氮气带走，通过旋风分离器式回风管进入TM10-01B-ZC1型单列螺杆充填包装机的贮料仓中，再由单列螺杆充填包装机包装成袋，制成发酵虫草菌粉超微速溶饮片。
3)制得发酵虫草菌粉超微速溶饮片19.8Kg。
实施例2
1)将圆凸台上均匀布置有15个孔眼的超微细粉装备安装到位，开启真空泵，将40Kg含水量2.7％并初步粉碎过60目筛的发酵虫草菌粉经带筛网的真空吸料管吸入原料贮藏室。
2)设定自动送料机构每分钟进料15次，进料量13g/次，冷冻盐水循环出水温度30℃，开启双冷转盘式超微粉制备装置上的冷冻盐水循环开关，开启双冷转盘式超微粉制备装置上的真空阀，当真空度达到0.05MPa时，关闭真空阀，开启氮气阀，当系统内压力达到常压，启动风机，调整至低速运转(约200转/分)。当发酵虫草菌粉进料体积达到设备原料贮藏室有效体积的3/5时，启动电源，自动送料机构、伺服电机及振动冲头开始运行，利用电磁振动原理，直接驱动振动冲头高速打碎物料(3000次/min)，微粉由循环的氮气带走，通过旋风分离器式回风管进入TM10-01B-ZC1型单列螺杆充填包装机的贮料仓中，再由单列螺杆充填包装机包装成袋，制成发酵虫草菌粉超微速溶饮片。
3)制得发酵虫草菌粉超微速溶饮片39.6Kg。
实施例3
1)将圆凸台上均匀布置有30个孔眼的超微细粉装备安装到位，开启真空泵，将50Kg含水量3.8％并初步粉碎过60目筛的发酵虫草菌粉经带筛网的真空吸料管吸入原料贮藏室。
2)设定自动送料机构每分钟进料30次，进料量12g/次，冷冻盐水循环出水温度30℃，开启双冷转盘式超微粉制备装置上的冷冻盐水循环开关，开启双冷转盘式超微粉制备装置上的真空阀，当真空度达到0.05MPa时，关闭真空阀，开启氮气阀，当系统内压力达到常压，启动风机，调整至低速运转(约200转/分)。当发酵虫草菌粉进料体积达到设备原料贮藏室有效体积的3/5时，启动电源，自动送料机构、伺服电机及振动冲头开始运行，利用电磁振动原理，直接驱动振动冲头高速打碎物料(3000次/min)，微粉由循环的氮气带走，通过旋风分离器式回风管进入TM10-01B-ZC1型单列螺杆充填包装机的贮料仓中，再由单列螺杆充填包装机包装成袋，制成发酵虫草菌粉超微速溶饮片。
3)制得发酵虫草菌粉超微速溶饮片49.7Kg。
实施例1-3得到的发酵虫草菌粉的质量如下表所示：
实施例4
感官评价及药效情况
实施例1-3及原工艺虫草饮片分为5组，标号1、2、3、4、5，选取70位支气管哮喘急性发作期患者，平均分配成5组，并随机提供上述饮片，患者对其色泽、口感进行评价，色泽满意为均一柔和、次为较柔和，反之为不均一，口感满意为细腻，次为较细腻，反之为粗糙，5d内患者支气管哮喘症状减轻数，5-10d患者症状减轻数，10-20d患者症状减轻数，超过20d患者症状未减轻则记为无效，记录数据如下：
从表中可以看出，实施例1、2、3比原工艺虫草饮片口感及见效情况都更好。
Claims (5)
1.一种发酵虫草菌粉的粉碎方法，其特征在于，使用粉碎装置粉碎，所述方法，操作步骤如下：
1)开启粉碎装置的真空泵(2)，将含水量介于2.0-4.0％之间并初步粉碎过60目筛的发酵虫草菌粉经带筛网的真空吸料管吸入原料贮藏室(1)；
2)开启双冷转盘式超微粉制备装置上的冷冻盐水循环开关，开启双冷转盘式超微粉制备装置上的真空阀，当真空度达到0.05MPa时，关闭真空阀，开启氮气阀，当系统内压力达到常压，启动风机，调整至低速运转，当发酵虫草菌粉进料体积达到原料贮藏室(1)有效体积的3/5时，启动电源，自动送料机构(4)、伺服电机(3)及电磁振动冲头(7)开始运行，利用电磁振动原理，直接驱动电磁振动冲头(7)高速打碎物料，微粉由循环的氮气带走，通过旋风分离器式回风管进入单列螺杆充填包装机的贮料仓中，再由单列螺杆充填包装机包装成袋，制成发酵虫草菌粉超微粉；
其中，冷冻盐水循环出水温度：≤30℃，真空度：0.05MPa，风机转速：≥200转/分，振动冲头：3000次/min；
其中，所述粉碎装置包括原料贮藏室(1)、真空泵(2)、伺服电机(3)、自动送料机构(4)、底座(5)、圆中台(6)、电磁振动冲头(7)、顶盖振动冲头调节机构(8)，和具冷却夹套腔壳体的超微粉生成室(9)，其中，底座(5)、圆中台(6)、顶盖振动冲头调节机构(8)由一轴相联，自动送料机构(4)连接原料贮藏室(1)，原料贮藏室(1)与圆中台(6)外侧相联，整体装置由伺服电机(3)控制运行，所有控制信号集中于工控机，真空泵(2)和和具冷却夹套腔壳体的超微粉生成室(9)外置并和相关设备连接；其中，电磁振动冲头(7)为一带环形凹槽管状不锈钢柱体，包括管状的第一壳体(31)和位于所述第一壳体内从上至下依次设置的上防冲垫(32)、压力弹簧(33)、下防冲垫(34)、冲头(35)，冲头侧壁布有三圈耐磨陶瓷MC尼龙密封圈(36)，冲头表面附有耐磨陶瓷MC尼龙，冲头直径70mm。
2.根据权利要求1所述的粉碎方法，其特征在于，其中所述粉碎装置，原料贮藏室(1)中装有空气过滤器(11)，滤蕊材质为过滤精度0.3μm的超细硼酸纤维；外骨架、中心柱、支撑层材质为聚丙烯；密封圈材质为硅橡胶。
3.根据权利要求1所述的粉碎方法，其特征在于，其中，底座(5)为一个中心设有圆凹台(12)的高锰阻磁圆盘，圆凹台正中心布置有用于固定轴(10)的轴承(13)的孔眼，底座上的圆凹台内直径与圆中台的圆凸台外直径相同，圆凹台上布有一环锥形凹槽(14)，凹槽内布有下料口(15)及下冲头(16)，下冲头为330度环状体，内从上至下依次设置的静耐冲不锈钢芯(17)、上阻磁垫(18)、永磁体(19)、电磁线圈(20)、下阻磁垫(21)，下料口与下冲头由阻磁垫(22)相联，下料口与下冲头外围由抗震螺环(23)与环形凹槽紧固，电磁线圈导线接头自环锥形凹槽下部与变频控制器(24)相联。
4.根据权利要求1所述的粉碎方法，其特征在于，其中，圆中台(6)为一个中心设有圆凸台(25)的高锰阻磁圆盘，圆凸台上均匀布置有5-30个用于安置电磁振动冲头的孔眼(26)及5-30个便于氮气通过的曲径小孔(27)，圆凸台表面附有耐磨陶瓷MC尼龙密封垫圈(28)，圆凸台正中心布置有用于固定轴的轴承的孔眼，圆中台的内径与底座圆柱直径相同，圆中台的凸端安放在底座上，圆中台侧面布有便于自动送料机构布料的进料孔道(29)和传动齿轮(30)。
5.根据权利要求1所述的粉碎方法，其特征在于，其中，顶盖振动冲头调节机构(8)为一外侧带导轨的异形圆盘，用于调节电磁振动冲头垂直位置，异形圆盘正中心布置有用于固定轴的孔眼。
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Denomination of invention: A grinding method and device for fermenting cordyceps fungus powder Effective date of registration: 20221024 Granted publication date: 20200908 Pledgee: Bank of Communications Ltd. Jiangxi branch Pledgor: JIANGXI GUOYAO PHARMACEUTICAI, LLC Registration number: Y2022980019441 |
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Denomination of invention: A method and device for crushing fermented cordyceps powder Effective date of registration: 20231128 Granted publication date: 20200908 Pledgee: Bank of Communications Ltd. Jiangxi branch Pledgor: JIANGXI GUOYAO PHARMACEUTICAI, LLC Registration number: Y2023980068315 |
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