CN110840919A - 一种白桦茸超细粉体的制备方法及其产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种白桦茸超细粉体的制备方法及其产品，目的在于解决目前采用震动机械破壁法和研磨机械破壁法对食品及中草药进行破壁时，极易造成营养成分损失和杂质掺入的问题。本发明中，先将3～5cm大小的白桦茸在50℃以下风冷干燥至水分7%左右，再用万能粉碎机粉碎至80目；然后，将80目的白桦茸加入超声速气流粉碎机中，采用低温瞬间物理粉碎的方式将白桦茸粉碎至平均粒径小于5微米。本申请能够将白桦茸粉碎至平均粒径小于5微米，使得所制备产品中的营养成分更易被人体吸收，且能够有效保留白桦茸原有的活性、颜色、成分不变，有效保证白桦茸的疗效。本申请有效避免传统的机械粉碎方法带来的营养流失和加工污染问题，完整保留白桦茸的营养。

Description

一种白桦茸超细粉体的制备方法及其产品

技术领域

本发明涉及生物材料制备领域，具体为一种白桦茸超细粉体的制备方法及其产品。本申请利用超声速气流低温瞬间物理粉碎，制备出白桦茸超细粉体，其能保持白桦茸自身的活性、颜色、成分，实现对白桦茸的破壁处理，有利于其中的营养成分被人体肠胃直接吸收，提高产品的利用率。

背景技术

桦褐孔菌(Inonotus obliquus)又名桦树菇、西伯利亚灵芝，中文学名为白桦茸，是一种生于白桦树上的药用真菌，主要分布在北纬45～50°的中国的黑龙江和吉林、波兰、芬兰、北美北部、俄罗斯、日本北海道等地。在国家食品药品监督管理局2005年发布的[2005]2002号《真菌类保健食品申报和审评规定（试行）》中，将白桦茸列入可用于保健食品的真菌名单。因此，白松茸是一种名副其实“药食”兼用的食品。

在俄罗斯及东欧地区，桦褐孔菌作为一种民间药用真菌，得到了广泛应用。俄罗斯认为，桦褐孔菌是上帝赐给苦难人类的礼物。同时，其有效成分已经引起美国、韩国、日本等国科学家的高度重视。日本的研究人员高度评价桦褐孔菌为“万能药”。美国则把桦褐孔菌列入“特殊的天然物质”，作为未来宇航员们的饮品。

现代研究表明，桦褐孔菌中含有多糖、黑色素、桦褐孔菌醇、S O D 、多种氧化三萜类化合物等超过 215 种成份，包含大量的抗癌、降血糖、复活免疫作用的植物纤维类多糖体。同时，桦褐孔菌能有效地针对荷尔蒙和免疫系统失调，提高免疫细胞的活力及对抗癌肿瘤的成长，有效减轻患者在采用化疗法、手术疗法等治疗时所带来的痛苦和副作用。另外，桦褐孔菌能够在无毒副作用的前提下，维持血糖的正常含量，缓解糖尿病。

白桦茸原料的显微结构呈细长纤维状，人体很难吸收；因此，只有经过超微破壁处理后，其含有的营养成分才更易被人体吸收。目前，针对食品及中草药的破壁方法主要包括震动机械破壁法、研磨机械破壁等。其中，震动机械破壁法和研磨机械破壁法在破壁的同时，极易造成营养成分的损失和杂质的掺入。

为此，迫切需要一种新的方法和/或装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对采用震动机械破壁法和研磨机械破壁法对食品及中草药进行破壁时，极易造成营养成分损失和杂质掺入的问题，提供一种白桦茸超细粉体的制备方法及其产品。与现有方法不同，本申请能够将白桦茸粉碎至平均粒径小于5微米，使得所制备产品中的营养成分更易被人体吸收。同时，采用本发明，能够有效保留白桦茸原有的活性、颜色、成分不变，有效保证白桦茸的疗效。采用本申请，能有效避免传统的机械粉碎方法带来的营养流失和加工污染问题，完整保留了白桦茸的全部营养。而本申请所制备的产品经破壁处理，其成分更易被吸收，可直接作为功能性产品，也可于其他食品一起开发成各种滋补品和保健品，具有较高的应用价值和广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种白桦茸超细粉体的制备方法，包括如下步骤：

（1）风冷干燥

将粒径3～5cm的白桦茸在50℃以下风冷干燥，至白桦茸的水分含量在2~10%之间，得第一中间体；

（2）粗粉碎

用万能粉碎机将制备的第一中间体粉碎至60~120目，得到第二中间体；

（3）细粉碎

将制备的第二中间体加入超声速气流粉碎机中，采用低温瞬间物理粉碎方式将白桦茸粉碎至平均粒径1~10微米，即可。

所述步骤1中，将粒径3～5cm的白桦茸在15~50℃下进行风冷干燥。

所述步骤1中，风冷干燥至白桦茸的水分含量至5~8%。

所述步骤2中，用万能粉碎机将制备的第一中间体粉碎至80目，得到第二中间体。

所述步骤3中，将制备的第二中间体加入超声速气流粉碎机中，采用低温瞬间物理粉碎方式将白桦茸粉碎至平均粒径4~6微米，即可。

所述步骤3中采用的超声速气流粉碎机包括进气体、粉碎室、连接软管、超声速喷管、料斗、二次进风口、分级室、分级叶轮、电动机、旋风收集器、收集罐、吸尘器、控制系统，所述超声速喷管为三个且均布于粉碎室内，所述超声速喷管喷出的气流在粉碎室内建立超声速流场且粉碎室内的物料被超声速喷管喷出的气流加速并带向交汇点而被碰撞粉碎，将超声速喷管喷出气流的交汇点记为第一中心；

所述进气体通过连接软管与超声速喷管相连，所述料斗、二次进风口分别与粉碎室相连且料斗的进料口位于粉碎室的第一中心上方，所述二次进风口位于第一中心与料斗的进料口之间；

所述分级室上分别设置有分级进口、分级出口，所述分级室设置在粉碎室上方，所述粉碎室与分级室的分级进口相连且分级室与粉碎室构成粉碎主体空间，所述分级叶轮设置在分级室内，所述电动机与分级叶轮相连，所述分级室的分级出口与旋风收集器相连，所述旋风收集器分别与收集罐、吸尘器相连；

所述进气体、电动机、吸尘器分别与控制系统相连。

所述连接软管为金属软管。

还包括平台车，所述粉碎室设置在平台车上。

还包括支架，所述粉碎室设置在支架上，所述支架设置在平台车上。

所述步骤3中，制备的第二中间体由料斗送至粉碎室内，被超声速气流加速，并在超声速喷管的气流交汇处相互碰撞实现粉碎；经粉碎的白桦茸随上升气流进入分级室内，再被高速旋转的分级叶轮按白桦茸粒径的大小分级，其中粗物料返回粉碎室继续粉碎，粉碎得到的超细物料则被分选出来，并进入旋风收集器中进行收集；同时，吸尘器提供相应的吸力，所制备的细粉则进入收集罐中。

所述步骤3中，超声速气流粉碎机的粉碎压力为0.8MPa，耗气量为1.0M³/min，分级机转速为2880r/min 。

采用前述方法所制备的产品。

其中的白桦茸超细粉体的平均粒径为4~6微米。

针对前述问题，本申请提供一种白桦茸超细粉体的制备方法及其产品。本发明中，先将3～5cm大小的白桦茸在50℃以下风冷干燥至水分7%左右，再用万能粉碎机粉碎至80目；然后，将80目的白桦茸加入超声速气流粉碎机中，采用低温瞬间物理粉碎的方式将白桦茸粉碎至平均粒径小于5微米。本申请中，将80目的白桦茸粗颗粒由料斗送至粉碎室，被超声速气流加速，在交汇区相互碰撞实现粉碎，经粉碎的白桦茸随上升气流进入分级区，被高速旋转的分级叶轮按粒径大小分级，不合格的粗物料返回粉碎室继续粉碎，合格粒径的超细物料被分选出来，进入旋风收集器中进行收集。作为优选，超声速气流粉碎机的工作参数如下：粉碎压力0.8MPa，耗气量1.0M³/min，分级机转速2880r/min。采用本申请，有效避免了传统的机械粉碎方法带来的营养流失和加工污染，完整保留了白桦茸的全部营养。

进一步，本发明所制备的白桦茸超细粉体经LS-POP（Ⅵ）激光粒度分析仪测试，测得的平均粒径D50为4.51微米；所得的白桦茸超细粉体经SPA-300HV扫描探针显微镜进行表征，测得的平均粒径小于5微米。测定结果表明，本申请实现了白桦茸的超微破壁处理，其能易于人体吸收。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1）采用本发明，能够将白桦茸原料粉碎至平均粒径小于5微米，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、溶解性和化学活性等，全部营养成分易被人体肠胃直接吸收，从而提高了其利用率；

2）白桦茸的超微粉碎是以细胞破壁为目的的粉碎作业，采用本发明，由于超声速气流的低温效应，其粉碎过程对原料中原有的营养成分影响较小、制备出的粉体均匀性好，避免了传统的机械粉碎方法带来的营养流失和加工污染，完整保留了白桦茸的全部营养；

3）采用本发明制备的白桦茸粉体更便于储存、运输及使用，其品质好、功效好，具有极高的营养价值，能够带来显著的社会效益和经济效益；

4）采用本发明制备的白桦茸粉体食用更方便，可以直接作为功能性食品，也可以与其他食品一起开发成各种滋补品和保健品，具有广阔的应用前景；

5）本发明突破了现有白桦茸加工方法的限制，对于此类菌体的加工，具有指导性意义。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为实施例1的工艺流程图。

图2为实施例1中采用的超声速气流粉碎机结构示意图。

图3为白桦茸超细粉体的粒度测试报告。

图4为白桦茸原料的电镜照片。

图5为白桦茸超细粉体在1μm刻度下的电镜照片。

图6为白桦茸超细粉体在3μm刻度下的电镜照片。

图7为白桦茸超细粉体在5μm刻度下的电镜照片。

图中标记：1、进气体，2、金属软管，3、超声速喷管，4、粉碎室，5、二次进风口，6、料斗，7、分级室，8、分级叶轮，9、电动机，10、旋风收集器，11、收集罐，12、控制系统，13、平台车，14、吸尘器。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

先取3～5cm大小的白桦茸原料在50℃以下风冷干燥至水分7%左右；然后，将干燥后的白桦茸原料加入万能粉碎机中粉碎至80目，待用。

如图2所示，本实施例所用的超声速气流粉碎机包括进气体、粉碎室、连接软管、超声速喷管、料斗、二次进风口、分级室、分级叶轮、电动机、旋风收集器、收集罐、吸尘器、控制系统，进气体、电动机、吸尘器分别与控制系统相连。本实施例中，超声速喷管为三个且均布于粉碎室内，超声速喷管喷出的气流汇聚于粉碎室的中心，并在粉碎室内建立超声速流场，将超声速喷管喷出气流的交汇点记为第一中心。进气体通过连接软管与超声速喷管相连，料斗、二次进风口分别与粉碎室相连且料斗的进料口位于粉碎室的第一中心上方，二次进风口位于第一中心与料斗的进料口之间。分级室上分别设置有分级进口、分级出口，分级室设置在粉碎室上方，粉碎室与分级室的分级进口相连且分级室与粉碎室构成粉碎主体空间，分级叶轮设置在分级室内，电动机与分级叶轮相连，分级室的分级出口与旋风收集器相连，旋风收集器分别与收集罐、吸尘器相连。本实施例中，连接软管采用金属软管。还包括平台车，粉碎室设置在平台车上。

开启超声速气流粉碎机，通过控制系统设定其运行工作参数如下：粉碎压力0.8MPa，耗气量1.0M³/min，分级机转速2880r/min。将80目的白桦茸粗颗粒通过料斗送入粉碎室内，压缩空气由进气体通过金属软管进入安装在粉碎室腔壁同一平面内的3个超声速喷管并建立超声速流场，悬浮于粉碎室4的白桦茸粉体被超声速喷管气流加速，带向交汇点而被碰撞粉碎。

经粉碎的白桦茸粉体随上升的气流一起运动，至粉碎室上部的一定高度；此时，其中的粗颗粒失速后，在重力作用下，沿内壁面回落到粉碎室下部；而其中的细粉随上升气流和二次进风口加入的气流一起运动，至上部的分级室内。在分级叶轮产生的强制涡流场内，其中的粗颗粒在离心力作用下被抛向筒壁（即分级室的内壁）附近，并随失速粗粉一起回落到粉碎室下部再次粉碎，而符合细度要求的超微粉则通过分级叶轮中的叶片缝隙输送至旋风收集器中的收集罐作为产品收集；而少量超微粉则由吸尘器作进一步气固分离，净化的空气由工业吸尘器排出。

采用LS-POP（Ⅵ）激光粒度分析仪测试白桦茸超细粉体的粒径。图3给出了白桦茸超细粉体的粒度测试报告，其平均粒径D50为4.51微米。

采用SPA-300HV扫描探针显微镜对白桦茸原料和超细粉体进行颗粒形貌表征。图4给出了白桦茸原料的电镜照片。从图4中看出,白桦茸原料呈细长纤维状，长度达50μm以上。图5～7给出了采用本发明得到的白桦茸超细粉体在不同放大倍数下的电镜照片，超微化后的白桦茸粉体粒径小于5微米。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种白桦茸超细粉体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）风冷干燥

将粒径3～5cm的白桦茸在50℃以下风冷干燥，至白桦茸的水分含量在2~10%之间，得第一中间体；

（2）粗粉碎

用万能粉碎机将制备的第一中间体粉碎至60~120目，得到第二中间体；

（3）细粉碎

将制备的第二中间体加入超声速气流粉碎机中，采用低温瞬间物理粉碎方式将白桦茸粉碎至平均粒径1~10微米，即可。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，将粒径3～5cm的白桦茸在15~50℃下进行风冷干燥。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，风冷干燥至白桦茸的水分含量至5~8%。

4.根据权利要求1~3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，将制备的第二中间体加入超声速气流粉碎机中，采用低温瞬间物理粉碎方式将白桦茸粉碎至平均粒径4~6微米，即可。

5.根据权利要求1~4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中采用的超声速气流粉碎机包括进气体、粉碎室、连接软管、超声速喷管、料斗、二次进风口、分级室、分级叶轮、电动机、旋风收集器、收集罐、吸尘器、控制系统，所述超声速喷管为三个且均布于粉碎室内，所述超声速喷管喷出的气流在粉碎室内建立超声速流场且粉碎室内的物料被超声速喷管喷出的气流加速并带向交汇点而被碰撞粉碎，将超声速喷管喷出气流的交汇点记为第一中心；

所述进气体通过连接软管与超声速喷管相连，所述料斗、二次进风口分别与粉碎室相连且料斗的进料口位于粉碎室的第一中心上方，所述二次进风口位于第一中心与料斗的进料口之间；

所述分级室上分别设置有分级进口、分级出口，所述分级室设置在粉碎室上方，所述粉碎室与分级室的分级进口相连且分级室与粉碎室构成粉碎主体空间，所述分级叶轮设置在分级室内，所述电动机与分级叶轮相连，所述分级室的分级出口与旋风收集器相连，所述旋风收集器分别与收集罐、吸尘器相连；

所述进气体、电动机、吸尘器分别与控制系统相连。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，制备的第二中间体由料斗送至粉碎室内，被超声速气流加速，并在超声速喷管的气流交汇处相互碰撞实现粉碎；经粉碎的白桦茸随上升气流进入分级室内，再被高速旋转的分级叶轮按白桦茸粒径的大小分级，其中粗物料返回粉碎室继续粉碎，粉碎得到的超细物料则被分选出来，并进入旋风收集器中进行收集；同时，吸尘器提供相应的吸力，所制备的细粉则进入收集罐中。

7.根据权利要求1~6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，超声速气流粉碎机的粉碎压力为0.8MPa，耗气量为1.0M³/min，分级机转速为2880r/min 。

8.采用前述权利要求1~7任一项所述方法所制备的产品。

9.根据权利要求8所述的产品，其特征在于，其中的白桦茸超细粉体的平均粒径为4~6微米。

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