超微粉碎技术的特点及其在中草药领域的应用

        超微粉碎技术是近20年迅速发展起来的一项高新技术，是指利用机器或者流体动力的途径将0.5-5mm的物料颗粒粉碎至微米甚至纳米级（5-25）的过程，一般的粉碎技术只能使物料粒径为45μm，而运用现代超微粉碎加工技术能将物料粉碎至10μm，甚至1μm的超细粉体。由于颗粒向微细化发展，当物料被加工至＜10μm后，导致物料表面具有独特的物理和化学性质，粉体具有比表面积、孔隙率和表面能大等特点，从而使物料具有高溶解性、高吸附性、高流动性等多方面的活性和物理化学方面的新特性。

          超微粉碎技术涉及各种材料的制备、干燥、分散、表征、分级、表面修饰、填充、造粒过程。目前，超微粉碎技术不仅应用于化工、电子、信息、生物、建材、环保等行业，而且在纺织、食品、医药等行业也具有特有的优势和广阔的应用前景。
       超细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。目前，对超微粉体粒径的限定尚无统一标准，不同行业之间由于超微粉体的用途、制备方法和技术水平的差别，对超细粉体的粒度有不同的划分。一般而言，超微粉体按大小可分为纳米粉体、亚微米粉体、微米粉体等，粒径在1-100nm的粉体称为那题粉体，1-100μm的粉体称为微米粉体，在0.1-1μm的粉体称为亚微米粉体。

‍超微粉碎技术的特点

粉碎速度快，温度可控性好

       超微粉碎技术可采用超音速气流粉碎、冷浆粉碎等方法，在粉碎过程中可避免产生局部过热等现象，甚至可在低温状态下进行，并且粉碎速度较快，因而能最大限度地保留粉体的生物活性及各种营养成分，减少有效成分的损失，由于高品质产品的开发和制备。因此超微粉碎技术不仅适用于含纤维状物料的粉碎（尤其适用于含芳香性、挥发性成分物料的粉碎），而且还可根据不用物料的需要，采用中、低和超低温粉碎，以便根据物料性质及加工要求达到更好的产品效果。
 
粉体粒径小且分布均匀

       在原料上超微粉碎外力的分布上相对较均匀。粉剂系统既严格限制了大颗粒，又避免了物料过碎，可以得到粒径分布均匀的超微粉，同时增加了微粉的比表面积，进而使产品的吸附性、溶解性等增大。
 
节省原料，提高原料利用率

       采用常规的机械粉碎方法，纤维性较强的物料在粉碎过程中产生大量残渣，造成原料的大量浪费，且用常规粉碎方法得到的产物，仍需要进行一些中间环节的操作才能达到直接用于生产的要求，这样可能会造成原料的浪费，而物体经超微粉碎后，超微粉一般可直接用于生产。
 
减少环境污染，提高物料质量

       传统粉碎方法密封较差，易产生污染，而超微粉碎是在封闭系统内进行的，即避免了微粉污染周围环境，又可防止空气中的灰尘污染产品。在食品及医疗保健品中运用该技术，可控制微生物和灰尘的污染。同时，由于超微粉碎加工是纯物理过程，不会混入其他杂质，这也使得加工后的中草药具有纯天然性，保证了原料成分的完整性与安全性。
 
提高发酵、酶解过程的化学反应速度

       由于经过超微粉碎后的原料具有极大的比表面积，在生物、化学等反应过程中，增加了反应接触面积，从而提高反应速度，在生产中不仅节约了时间，而且提高了效率。
 
提高机体对营养成分的消化吸收

       一般微粒进入消化道后，有效成分不断地通过细胞壁及细胞膜释放出来，然后被消化吸收。若颗粒的粒径较大，位于粒子内部的有效成分将穿过数个细胞壁及细胞膜方可释放出来，释放速度很慢，并且颗粒在体内停留时间有限，在低速释放的情况下总释放率也相对较慢。其中一部分粒子的有效成分在未完全释放出来之前就已经被排出了体外，使物料的生物利用率降低。
       而物料在经过超微粉碎后，物料细胞破壁，大量的营养物质不必经过较长的路径就能释放出来，并且微粉体由于粒径小而更容易吸附在小肠内壁上，这样也加速了营养物质的释放速率，使物料在小肠内有足够的时间被吸收。所以提高物料细度，增大其比表面积，有利于提高体内的吸收量和吸收速度。

超微粉碎原理及分类

       物料粉碎通常是用物理的方法来克服物料内部的结合力，使其达到一定粒度。目前超微粉碎技术低，加工成本高，应用范围较窄；机械粉碎法成本低、产量大，是制备超微粉体的主要手段，现已大规模应用于工业生产。机械法超微粉碎可分为干法粉碎和湿法粉碎。根据粉碎过程中产生粉碎力的原理不同，干法粉碎有气流式、高频振动式、旋转球（棒）磨式、锤击式和自磨式等粉碎形式；湿法粉碎主要是胶体磨和均质机。超微粉碎技术分类及原理如下表。

超微粉技术在中草药领域的应用

       中草药超微粉碎技术是对传统粉碎技术的更新和发展，主要指细胞级的微粉碎，其不以粉碎细度为目的，而是追求细胞的破壁率，即丰富了传统中草药炮制内容，又为中草药的现代化生产、应用和开发注入新的活力。
       研究发现，超微粉碎技术应用于中草药的发展已显露出其特有的优势。高晓慧等比较研究了茯苓超微粉及其传统饮片的水提浸膏得率和茯苓多糖的溶出量，结果表明，通过超微粉碎后的茯苓药材，大幅提高了水溶性浸出物及茯苓多糖的溶出度。蔡光先等研究了白参超微饮片与其传统饮片健脾功能的量效关系，结果表明，超微粉能减少有效用药剂量，1/2传统剂量超微粉白参具有与传统汤剂白参相同的作用。
       杜晓敏等比较了归附地黄丸超微粉与粗粉对幼年雄性小鼠生长发育及生殖系统、肾虚动物和阳虚动物模型的影响，发现在相同剂量时，超微粉的药效学作用更加明显。刘洪娜等研究表明，超微粉碎技术能显著提高芪苓制剂总多糖的溶出度。
       此外，也有研究表明，通过利用低温超微粉碎，有利于保留不耐高温的生物活性物质的营养成分，从而提高药效。近年来，随着中草药超微粉碎技术的应用和发展，其表现出了各种优势必将在中草药的现代化发展中发挥重要的作用。
       内容来源：王丽宏等《超微粉碎技术的特点及应用概况》，略有删改，其他参考文献略。

福建中农牧超微粉碎技术 

1、超微粉过程采用低温技术，从而避免了某些物质在粉碎过程中产生热量而破坏其生物活性。

2、全封闭无粉尘系统进行，可有效避免外界污染，改善工作环境，使产品微生物含量及灰尘得到控制。

3、超微粉碎过程纯物理过程，不含混入其他杂质，加工具有天然性、完整性、安全性。