中藥超微粉碎是中藥加工環(huán)節(jié)里重要的工藝手段,經(jīng)過粉碎處理后的藥材粉體,能夠改變藥材原有物理形態(tài),利于有效成分溶出,也方便后續(xù)制劑、提取等工序開展。粉碎細度直接影響中藥粉體的均勻程度、流動性以及藥材有效成分的釋放效果,在實際生產(chǎn)操作當中,想要把控粉碎細度,改善粉體品質(zhì),需要從原料預(yù)處理、設(shè)備操作、工藝調(diào)節(jié)、生產(chǎn)環(huán)境以及后段處理多個方面開展調(diào)整。
藥材原料的前期處理,是把控粉碎細度的基礎(chǔ)。不同中藥材自身質(zhì)地存在差異,根莖類、果實種子類、花葉類、樹脂類藥材,硬度、韌性、含水率各不相同,若是原料狀態(tài)不合適,即便調(diào)整粉碎設(shè)備,也很難得到穩(wěn)定的粉體。首先要做好原料凈制,去除藥材當中的泥沙、雜質(zhì)、非藥用部位,雜質(zhì)會在粉碎過程中造成物料顆粒大小混雜,干擾粉體整體狀態(tài)。
藥材含水率對粉碎效果影響明顯。水分偏高的藥材質(zhì)地偏韌,粉碎時容易出現(xiàn)抱團、粘連現(xiàn)象,物料難以被充分擊碎,會出現(xiàn)大量粗顆粒。加工前可根據(jù)藥材特性做適度干燥處理,將藥材水分調(diào)整到適配粉碎的區(qū)間,避免物料在粉碎腔內(nèi)部粘附內(nèi)壁,造成粗細顆粒混雜。對于韌性較強的藥材,可采用預(yù)破碎處理,把大塊藥材分割成小塊物料,減少粉碎設(shè)備的工作負荷,讓物料可以均勻接受沖擊、剪切作用,減少大顆粒殘留。部分含油脂較多的藥材,需要做好預(yù)處理,防止粉碎過程中物料發(fā)生結(jié)塊,影響粉體粒度分布。
在超微粉碎機運行過程中,合理的操作調(diào)節(jié),能夠?qū)崿F(xiàn)對粉碎細度的調(diào)控。粉碎過程依靠設(shè)備內(nèi)部的沖擊、碰撞、剪切作用完成物料破碎,物料在腔體內(nèi)停留的時間,會直接決定粉體顆粒大小。物料停留時間偏短,藥材破碎不夠充分,粗顆粒占比會上升;停留時間過長,部分物料會被過度破碎,出現(xiàn)細粉占比過高的情況,粉體粒度分布區(qū)間變寬。
生產(chǎn)時可以通過進料速度來調(diào)整物料在粉碎腔內(nèi)的停留時長。進料速度過快,大量物料同時進入腔體,腔內(nèi)物料濃度升高,物料之間碰撞機會變少,粉碎不充分,粗顆粒增多。進料速度放緩,物料可以在腔體內(nèi)部得到充分的破碎作用,顆粒可以得到進一步細化。實際操作需要結(jié)合藥材質(zhì)地做適配,質(zhì)地堅硬的藥材可以適當降低進料速率,質(zhì)地疏松的花葉類藥材,進料速率可以適當提高。
設(shè)備內(nèi)部的分選結(jié)構(gòu),是控制出料細度的關(guān)鍵部件。物料粉碎之后,符合粒度要求的細粉會隨氣流排出,偏大的顆粒會被截留,重新回到粉碎腔繼續(xù)破碎。生產(chǎn)過程中需要保證分選部件保持通暢,不能出現(xiàn)物料堵塞、粘附的情況。一旦分選部件發(fā)生堵塞,粗顆粒會混入成品粉體當中,造成粉體細度波動。作業(yè)前后需要對分選部件進行清理,避免殘留物料堆積,保證分選結(jié)構(gòu)可以正常完成顆粒篩選工作。
粉碎過程當中的氣流狀態(tài)同樣不可忽視。氣流循環(huán)狀態(tài)會帶動粉體在設(shè)備內(nèi)部運動,氣流流速發(fā)生變化,會改變顆粒的分選效果。氣流流速偏高,部分偏大顆粒會被帶出腔體,成品粗顆粒變多;氣流流速偏低,細粉容易滯留在設(shè)備內(nèi)部,造成過度粉碎。生產(chǎn)過程中要維持氣流運行狀態(tài)穩(wěn)定,避免出現(xiàn)氣流忽快忽慢的情況,以此穩(wěn)定粉體粒度。
生產(chǎn)環(huán)境條件也會對中藥粉體品質(zhì)產(chǎn)生作用。環(huán)境濕度偏高時,空氣中水汽會接觸粉體,細粉容易吸濕團聚,肉眼觀察粉體細度合格,實際存在大量團聚顆粒。加工車間應(yīng)當控制環(huán)境濕度,減少水汽對物料的影響。粉碎作業(yè)完成之后,粉體容易出現(xiàn)顆粒團聚現(xiàn)象,需要搭配合理的后處理工序。可以采用分散處理方式,打散粉體內(nèi)部團聚的顆粒,讓粉體顆粒恢復(fù)分散狀態(tài),改善粉體的均勻度。
粉體品質(zhì)管控不能只依靠粉碎環(huán)節(jié),還要做好過程檢測。生產(chǎn)期間可以對出料粉體進行取樣觀察,結(jié)合實際粉體狀態(tài),反向調(diào)整進料、氣流等相關(guān)操作。不同批次藥材,即便屬于同一品種,也會因為產(chǎn)地、采收時間、儲存條件出現(xiàn)質(zhì)地差別,不能套用固定操作模式,需要根據(jù)每一批原料的實際情況靈活調(diào)整工藝。
生產(chǎn)結(jié)束之后的設(shè)備清理工作,同樣關(guān)系粉體品質(zhì)。設(shè)備腔體、管路內(nèi)部殘留的舊物料,會混入新一批次的粉體當中,造成粒度混雜,還會帶來交叉污染。每批次加工完成,要對粉碎設(shè)備內(nèi)部做清理,清除粘附在腔體壁面、分選部件上的殘留藥粉,避免殘留物料影響下一批產(chǎn)品的粉體狀態(tài)。
中藥超微粉碎工藝沒有固定不變的操作模式,細度控制需要兼顧藥材本身特性,結(jié)合設(shè)備運行狀態(tài),協(xié)調(diào)原料預(yù)處理、進料控制、分選調(diào)節(jié)、環(huán)境管控與后續(xù)處理各個環(huán)節(jié)。只有多方面相互配合,才能夠得到粒度分布均勻、狀態(tài)穩(wěn)定的中藥粉體,為中藥后續(xù)提取、制劑加工提供合適的原料基礎(chǔ)。