CN110974854A - 灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺及其装置，将灵芝孢子粉进行胶体磨粉碎和喷雾干燥联合处理，具体包括，选取灵芝孢子粉原料，并进行初步提取；对灵芝孢子粉原料进行干燥处理后进一步进行纯化操作；配置料液后通过装置粉碎进行破壁操作；将原料过滤后进行喷雾干燥；充氮并进行内外包装，最终喷雾干燥使用料液比为1∶15（g/mL），进料流量为200mL/h，进风温度为300℃。优点在于：相比于现有工艺，一方面较少了破壁时间，提高了破壁效率，另一方面通过多种方式联合进行，使得破壁率同步提高，更好的实现破壁的目的。
Description
技术领域
本发明涉及破壁工艺及装置技术领域，尤其涉及一种灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺及其装置。
背景技术
灵芝孢子粉是80年代开发的新药源。灵芝孢子有二层由几丁质和葡聚糖构成的孢壁(多醣壁),且具有同心圆的层网结构,质地坚韧,耐酸碱,极难氧化分解,因此限制了人们对孢内有效物质的消化吸收。为了充分利用灵芝孢子内的有效物质,必需对孢子粉进行破壁,以便于人们对其有效物质的利用。
现有技术中采取多种方式对灵芝孢子粉进行破壁操作：
1、采用酶法破壁具有过程平缓,孢内有效活性成分损失少的优点。但是溶壁酶破壁法由于在实际使用时外购酶每批活性不一致、并且在使用时时间耗费较高，破壁率低,影响加工效率。
2、干燥破壁法，孢子经干燥后,可成倍提高破壁率,重复破碎也可提高破壁率,但每次破壁率呈下降趋势,原因是孢子内有20%的油滴,破壁后油滴外溢,使孢子间,孢子与罐壁间粘结,形成软性撞击，孢子之间撞击机会减少。
3、机械破壁法，通过将原料加入最高转速的高压均质机、高剪切混合乳化机和超声粉碎机仍达不到完美破壁的目的,说明灵芝孢子壁结构紧密既坚又韧,混在液体中破壁将降低破壁效率,故采用直接作用于孢子本体的作用力才能更好的的实现破壁的目的，基于此，本发明通过将机械破壁和干燥破壁法联合工作，实现对于灵芝孢子粉的高效率破壁，并为此提出一种灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺及其装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺及其装置。
根据本发明的一个方面，提供一种灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺；将灵芝孢子粉进行胶体磨粉碎和喷雾干燥联合处理，具体包括以下步骤：
S1:选取灵芝孢子粉原料，并进行初步提取；
S2:对灵芝孢子粉原料进行干燥处理后进一步进行纯化操作；
S3:配置料液后通过装置粉碎进行破壁操作；
S4:将原料过滤后进行喷雾干燥；
S5:充氮并进行内外包装。
在上述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺中，步骤1中的灵芝孢子粉选取水含水率小于10%的原料。
在上述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺中，步骤2中的干燥处理采用微波干燥处理方法，温度设置为45～50℃，原料在干燥后含水率小于6%。
在上述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺中，步骤4中的喷雾干燥使用料液比为为1∶15（g/mL），进料流量为200mL/h，进风温度为300℃。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置，包括底座，所述底座上固定连接有环形的粉碎室和圆筒结构的搅拌室，所述粉碎室的回转中心与搅拌室的回转中心重合，所述粉碎室和搅拌室连通设有多个连接管，所述搅拌室顶部固定连接有电机套，所述电机套内设有电机，所述电机的输出轴连接有传动装置，所述粉碎室中设有粉碎装置。
在上述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置中，所述传动装置包括与电机的输出轴固定连接的太阳轮，所述太阳轮位于搅拌室的内部并且底部固定连接有主轴，所述主轴贯穿搅拌室底部并与搅拌室通过轴承转动连接，所述太阳轮啮合有多个行星轮，每个行星轮的回转中心均固定连接有一个转动杆，多个所述行星轮共同啮合有内齿轮，所述内齿轮的外圈部分与搅拌室内壁固定连接。
在上述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置中，所述转动杆底部固定连接有搅拌叶，所述转动杆位于中部套接有磁块，所述转动杆顶部固定连接有阻块，所述阻块的直径大于转动杆的直径。
在上述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置中，所述搅拌室的内壁固定连接有支架，所述支架上设有发射器，所述发射器与外界电源连通并不断发出交变磁场，所述连接管与搅拌室的连接处设置有电磁阀。
在上述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置中，所述连接管上设置有电烘箱和负压风机，所述主轴底部位于底座的内部固定连接有转盘，所述转盘的外圈部分焊接有环形的连接块，所述连接块焊接有活动板，所述活动板密封连接在粉碎室的底部，所述活动板的上表面胶合有压力传感器。
在上述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置中，所述粉碎室的顶部贯穿设有连杆，所述连杆顶部位于粉碎室外并与压力机连接，所述连杆位于粉碎室内的部分固定连接有粉碎锤，所述粉碎锤与粉碎室内壁密封滑动连接，所述粉碎室的内壁连通设有圆管，所述圆管位于粉碎室外的一端连通设有量筒，所述量筒通过支撑块固定连接在圆管上，所述量筒上设有量尺。
在上述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置中，所述粉碎室位于圆管的下方设有多层吸水环，所述吸水环采用橡胶结构并且厚度设置为1～2mm，所述转动杆的数量为三个，所述转动杆通过键与行星轮连接。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明中，通过工艺中分别进行机械胶体磨粉碎和喷雾干燥实现对灵芝孢子粉高效率破壁操作，通过多次干燥实现在机械磨粉碎状态下灵芝孢子粉在自身作用力下更好的实现破壁的目的；
2、同时通过实验选出最佳的破壁工艺为胶体磨（2890r/min），并在此破壁条件下进行喷雾干燥的正交实验，优化出最佳喷雾干燥工艺为：料液比为1∶15（g/mL），进料流量为200mL/h，进风温度为200℃；
3、本发明中通过装置设置的粉碎室和搅拌室实现对于喷雾干燥和机械粉碎作业，原料在通过量筒进入粉碎室后，在外界压力机的作用下进行多次机械粉碎后通过连接管进入搅拌室内，通过传动装置中多组搅拌叶的作用下使得原料中在通风管的作用下迅速干燥；
4、当位于搅拌室内原料被喷雾干燥完成后，通过离心风机的作用下呗再次吸入至粉碎室内进行二次粉碎，此时通过在粉碎室中设置的多层吸水环的吸水作用下，使得粉碎锤与原料接触后挤压产生的水被吸水环吸收，进一步降低物料中水分含量，实现高效率破壁操作；
5、本发明使用量筒和量尺作为投料空间，使得便于配置料液比，同时通过单个电机同时带动搅拌叶和转盘旋转实现双重作用，起到了节约资源的效果。
附图说明
图1为本发明提出灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置的结构示意图；
图2为本发明提出灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置中A部分的放大示意图；
图3为本发明提出灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置中传动装置的结构示意图；
图4为为本发明提出灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置的俯视图。
图中：1底座、2粉碎室、3搅拌室、4连接管、5电机套、6电机、7主轴、8行星轮、9太阳轮、10内齿轮、11转动杆、12支架、13磁块、14发射器、15搅拌叶、16阻块、17通孔、18通风管、19电磁阀、20负压风机、21电烘箱、22转盘、23活动板、24圆管、25支撑块、26量筒、27量尺、28粉碎锤、29吸水环、30压力传感器。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例
一种灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺，将灵芝孢子粉进行胶体磨粉碎和喷雾干燥联合处理，具体包括以下步骤：
S1:选取灵芝孢子粉原料，并进行初步提取；
S2:对灵芝孢子粉原料进行干燥处理后进一步进行纯化操作；
S3:配置料液后通过装置粉碎进行破壁操作；
S4:将原料过滤后进行喷雾干燥；
S5:充氮并进行内外包装；
步骤1中的灵芝孢子粉选取的原料，平均粒径:7.123μm;最大粒径:13.984μm；最小粒经:5.032μm，集中平均粒径:8.388μm(占17.64%)孢子粒堆集密度:1g/cm3，收购后孢子粉含水率:≤10%。
步骤2中的干燥处理采用微波干燥处理方法，温度设置为45～50℃，原料在在50℃温度下用带排风电烘箱干燥20h，干燥后含水率小于6%。
步骤4中的喷雾干燥使用料液比为为1∶15（g/mL），进料流量为200mL/h，进风温度为300℃，通过设置机械粉碎和喷雾干燥两种破壁方式进行联合处理操作，实现提高灵芝孢子粉的破壁率和破壁速度。
参照图1-4，一种灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置，包括底座1，底座1上固定连接有环形的粉碎室2和圆筒结构的搅拌室3，粉碎室2的回转中心与搅拌室3的回转中心重合，粉碎室2和搅拌室3连通设有多个连接管4，搅拌室3顶部固定连接有电机套5，电机套5内设有电机6，电机6的输出轴连接有传动装置，粉碎室2中设有粉碎装置。
传动装置包括与电机6的输出轴固定连接的太阳轮9，太阳轮9位于搅拌室3的内部并且底部固定连接有主轴7，主轴7贯穿搅拌室3底部并与搅拌室3通过轴承转动连接，太阳轮9啮合有多个行星轮8，每个行星轮8的回转中心均固定连接有一个转动杆11，多个行星轮8共同啮合有内齿轮10，内齿轮10的外圈部分与搅拌室3内壁固定连接，通过内齿轮10、行星轮8和太阳轮9构成行星轮系，使得在电机6的作用下，多个行星轮8带动搅拌叶15同时做公转和自转运动，实现对于原料液的均匀搅拌，其中通过通风管18向搅拌室3内通入蒸发液体，通过液体的搅拌和蒸发实现将灵芝孢子粉内水份大部分带走的作用。
转动杆11底部固定连接有搅拌叶15，转动杆11位于中部套接有磁块13，转动杆11顶部固定连接有阻块16，阻块16的直径大于转动杆11的直径，搅拌室3的内壁固定连接有支架12，支架12上设有发射器14，发射器14与外界电源连通并不断发出交变磁场，使得多个磁块13在交变磁场的作用下不断沿轴向滑动，实现对于空间内多个位置的搅拌，连接管4与搅拌室3的连接处设置有电磁阀19，控制原料的进入。
连接管4上设置有电烘箱21和负压风机20，电烘箱21起到在原料进入和流出后两次干燥的作用，主轴7底部位于底座1的内部固定连接有转盘22，转盘22的外圈部分焊接有环形的连接块，连接块焊接有活动板23，活动板23密封连接在粉碎室2的底部，通过电机6的输出轴作用，使得转盘22带动活动板23转动，实现在粉碎室2中粉碎操作时，灵芝孢子粉始终处于活动状态，提高机械碰撞率和自身摩擦产生破壁的效果，活动板23的上表面胶合有压力传感器30，粉碎室2的顶部贯穿设有连杆，连杆顶部位于粉碎室外并与压力机连接，连杆位于粉碎室2内的部分固定连接有粉碎锤28，粉碎锤28与粉碎室2内壁密封滑动连接，粉碎室2的内壁连通设有圆管24，圆管24位于粉碎室2外的一端连通设有量筒26，量筒26通过支撑块25固定连接在圆管24上，量筒26上设有量尺27，量筒26通过量尺27可以精确测量出投料时的料液比，从而满足工艺要求。
粉碎室2位于圆管24的下方设有多层吸水环29，吸水环29采用橡胶结构并且厚度设置为1～2mm，橡胶设置为吸水橡胶，使得在灵芝孢子粉重新进入粉碎室2后，在粉碎锤28的粉碎作用下，剩余水分被粉碎锤28表面吸入，在与多个吸水环29的摩擦接触中使得水分被吸收，从而进一步减少原料内水分的含量，提高破壁效率，转动杆11的数量为三个，转动杆11通过键与行星轮8连接。
本发明中，四个环形设置在粉碎室2中的量筒26作为投料口实现对原料的投料工作，并且通过量尺27准确对料液比进行控制，然后当料液通过圆管24进入粉碎室2后，通过粉碎锤28的挤压进行一次工作，实现初步破壁的操作，然后，打开电磁阀19，通过负压风机20将料液同时排入搅拌室3内，一方面通过行星轮系中的多个搅拌叶15进行混合作用，使得多个圆管24通入的原料被充分混合，另一方面通过通风管18通入高温风雾，实现喷雾干燥工作，使得液体蒸发，当搅拌室3内无液体成分时，再次通过负压风机20的反向工作使得原料重新回到粉碎室2，在这个过程中被电烘箱21继续干燥，然后通过粉碎锤28的二次粉碎作业实现完全机械破壁的操作。
尽管本文较多地使用了底座1、粉碎室2、搅拌室3、连接管4、电机套5、电机6、主轴7、行星轮8、太阳轮9、内齿轮10、转动杆11、支架12、磁块13、发射器14、搅拌叶15、阻块16、通孔17、通风管18、电磁阀19、负压风机20、电烘箱21、转盘22、活动板23、圆管24、支撑块25、量筒26、量尺27、粉碎锤28、吸水环29、压力传感器30等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺，其特征在于，将灵芝孢子粉进行胶体磨粉碎和喷雾干燥联合处理，具体包括以下步骤：
S1:选取灵芝孢子粉原料，并进行初步提取；
S2:对灵芝孢子粉原料进行干燥处理后进一步进行纯化操作；
S3:配置料液后通过装置粉碎进行破壁操作；
S4:将原料过滤后进行喷雾干燥；
S5:充氮并进行内外包装。
2.根据权利要求1所述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺，其特征在于，步骤1中的灵芝孢子粉选取水含水率小于10%的原料。
3.根据权利要求1所述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺，其特征在于，步骤2中的干燥处理采用微波干燥处理方法，温度设置为45～50℃，原料在干燥后含水率小于6%。
4.根据权利要求1所述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁工艺，其特征在于，步骤4中的喷雾干燥使用料液比为为1∶15（g/mL），进料流量为200mL/h，进风温度为300℃。
5.一种灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上固定连接有环形的粉碎室（2）和圆筒结构的搅拌室（3），所述粉碎室（2）的回转中心与搅拌室（3）的回转中心重合，所述粉碎室（2）和搅拌室（3）连通设有多个连接管（4），所述搅拌室（3）顶部固定连接有电机套（5），所述电机套（5）内设有电机（6），所述电机（6）的输出轴连接有传动装置，所述粉碎室（2）中设有粉碎装置。
6.根据权利要求5所述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置，其特征在于，所述传动装置包括与电机（6）的输出轴固定连接的太阳轮（9），所述太阳轮（9）位于搅拌室（3）的内部并且底部固定连接有主轴（7），所述主轴（7）贯穿搅拌室（3）底部并与搅拌室（3）通过轴承转动连接，所述太阳轮（9）啮合有多个行星轮（8），每个行星轮（8）的回转中心均固定连接有一个转动杆（11），多个所述行星轮（8）共同啮合有内齿轮（10），所述内齿轮（10）的外圈部分与搅拌室（3）内壁固定连接。
7.根据权利要求6所述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置，其特征在于，所述转动杆（11）底部固定连接有搅拌叶（15），所述转动杆（11）位于中部套接有磁块（13），所述转动杆（11）顶部固定连接有阻块（16），所述阻块（16）的直径大于转动杆（11）的直径，所述搅拌室（3）的内壁固定连接有支架（12），所述支架（12）上设有发射器（14），所述发射器（14）与外界电源连通并不断发出交变磁场，所述连接管（4）与搅拌室（3）的连接处设置有电磁阀（19）。
8.根据权利要求6所述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置，其特征在于，所述连接管（4）上设置有电烘箱（21）和负压风机（20），所述主轴（7）底部位于底座（1）的内部固定连接有转盘（22），所述转盘（22）的外圈部分焊接有环形的连接块，所述连接块焊接有活动板（23），所述活动板（23）密封连接在粉碎室（2）的底部，所述活动板（23）的上表面胶合有压力传感器（30）。
9.根据权利要求5所述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置，其特征在于，所述粉碎室（2）的顶部贯穿设有连杆，所述连杆顶部位于粉碎室外并与压力机连接，所述连杆位于粉碎室（2）内的部分固定连接有粉碎锤（28），所述粉碎锤（28）与粉碎室（2）内壁密封滑动连接，所述粉碎室（2）的内壁连通设有圆管（24），所述圆管（24）位于粉碎室（2）外的一端连通设有量筒（26），所述量筒（26）通过支撑块（25）固定连接在圆管（24）上，所述量筒（26）上设有量尺（27）。
10.根据权利要求9所述灵芝孢子粉胶体磨粉碎和喷雾干燥联合破壁装置，其特征在于，所述粉碎室（2）位于圆管（24）的下方设有多层吸水环（29），所述吸水环（29）采用橡胶结构并且厚度设置为1～2mm，所述转动杆（11）的数量为三个，所述转动杆（11）通过键与行星轮（8）连接。
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2019
- 2019-12-04 CN CN201911227294.0A patent/CN110974854A/zh active Pending
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