一种小分子中药和饮料的制备方法及其生产系统技术方案

本发明专利技术公开了一种小分子中药和饮料的制备方法及生产系统，本发明专利技术提供的水冷式超高压微射流设备高压下通过改变阀芯与阀座之间的梯型环形间隙来调节节流面积，产生超高速射流，原料在反应腔中发生高速撞击、振荡、膨化、气蚀等作用，产生巨大压力降后形成高达200MPa～600MPa的静压力，动能的瞬间转化，将蛋白质、多糖、脂类等大分子立体结构中的氢键结合、疏水结合、离子结合破坏，形成0.1‑10纳米的游离小分子，在范德华力的作用下，分子间完成自组装，形成一元或多元小分子化合物，通过其加工后的人参的粒径减小了300‑2000倍，表面积增加了11万‑400万倍，因此具备纳米材料特有的光、电和量子效应，更容易突破细胞屏障，被人体吸收。

Preparation method and production system of small molecule Chinese medicine and beverage

The invention discloses a preparation method and a production system for small molecule Chinese medicine and beverage. The water cooled ultra high pressure micro jet equipment is provided by the invention to adjust the throttle area by changing the ladder type annular gap between the valve core and the valve seat at high pressure to produce a super high speed jet, and the raw material will have high speed impact, oscillation, and expansion in the counter cavity. After the effect of chemical and cavitation erosion, the static pressure of up to 200MPa ~ 600MPa is formed and the kinetic energy is transformed instantaneously. The hydrogen bond, hydrophobic binding and ion binding destruction of protein, polysaccharide, lipid and other large molecular structures are formed to form 0.1 free 10 nanometers of free small molecules. Under the action of van Edward's force, The seed diameter of the ginseng is reduced by 300 and 2000 times, and the surface area is increased by 110 thousand and 4 million times. Therefore, it has the unique light, electricity and quantum effects of nanomaterials, and it is easier to break through the cell barrier and be absorbed by the human body.

【技术实现步骤摘要】
一种小分子中药和饮料的制备方法及其生产系统
本专利技术涉及纳米材料制备
，特别涉及一种小分子中药和饮料的制备方法及其生产系统。
技术介绍
由于具有独特的微观结构，纳米材料呈现出一系列不同于传统材料的效应，当粒子尺寸由10微米降至10纳米时，其粒径虽改变为1000倍，但换算成体积时则将有10的9次方之巨，所以二者行为上将产生明显的差异，于是出现体积效应、表面效应、量子尺寸效应、量子隧道效应和介电限域效应等，上述这些效应导致了纳米材料在熔点、蒸气压、光学性质、化学反应性、磁性、超导及塑性形变等许多物理和化学方面都显示出特殊的性能。目前，关于纳米材料的制备、表征以及应用等各方面都成为了研究的热点。2015年美国食品药品监督管理局(FDA)批准上市新药45种，其中化学小分子32个、生物制品13个。32个化学小分子药物中包括：10个肿瘤类药物，6个心血管系统药物，3个抗精神病药物，2个抗病毒药物，1个抗生素，1个抗真菌药物，9个其他类药物。截止至2016年12月14日，美国FDA下属的药品审评与研究中心在2016年共批准了22个创新药，其中7个为生物制品，比例占新药总数的32％，不仅超过了去年的26.7％，更是达到了数十年来的最高值。传统的中药制剂，通常采用煎、熬、煮等高温方式获得，直接或间接破坏了药物的有效成分，屠呦呦就是通过低温溶剂法萃取青蒿素获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，因此先进的工艺设备和技术是制备高品质药物的必要条件。传统加工中药的高压流体剪切设备，其阀芯通常采用球面或锥面，当流体压力超过150兆帕时，频繁的开合会导致阀芯磨损严重，密封不严导致压力下降，有效工作次数为5-10万次，存在使用寿命较短及维修成本较高的问题，同时密封不严会严重影响产品的平均粒径，其次，高压高频工作环境会产生高热，导致产品品质及设备稳定性下降。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种小分子中药和饮料的制备方法及其设备，以解决传统的中药制剂方法中会直接或间接破坏药物有效成分的问题，同时解决传统加工中药的高压流体剪切设备的阀芯易磨损，加工温度不可调的问题。本专利技术的技术方案为：一种小分子中药和饮料的制备方法，包括以下工艺和步骤：(1)按重量对原料进行称重配比：中药1％-50％、增溶剂1-50％、乳化剂1％-10％、增稠剂0.1％-5％，防聚合剂0.2％-10％、防冻剂0.5％-10％、水补足余量至100％；(2)将步骤1中的中药在65℃-85℃加工温度下烘干后磨成粉或将新鲜的中药剪切破碎至糊状作为备料；(3)将步骤2所得备料与增溶剂混合，低速搅拌1小时-24小时得到混合液；(4)将步骤3所得混合液在3000r/min-10000r/min转速下剪切5分钟-30分钟，过滤后将所得溶液在60℃-85℃加工温度下加入乳化剂、增稠剂、防聚合剂、防冻剂，在3000r/min-10000r/min转速下剪切或乳化均质，形成悬浮液备用；(5)将步骤4所得悬浮液通过水冷式超高压微射流系统，在150兆帕-300兆帕压力，0℃-60℃温度下进行超高压微射流循环处理1-3次，既得小分子中药溶液；(6)将步骤5所得小分子中药溶液移至旋转蒸发压力容器中，除去增溶剂后将步骤5所得小分子中药溶液真空干燥或冷冻干燥，既得纳米级中药成品。进一步的，中药指：天然中药、中药衍生物、复方中药、中药生物制剂以及天然豆类、谷物、浆果等有机食品原料；所述增溶剂指：苯、甲苯、二甲苯等、戊烷、己烷、辛烷等、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、氯苯、二氯苯、二氯甲烷等、甲醇、乙醇、异丙醇等、三乙醇胺、乙醚、环氧丙烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙腈、吡啶、苯酚中的一种或几种；乳化剂指：单甘脂、大豆磷脂、蛋黄磷脂、蔗糖脂、失水山梨醇单硬脂酸酯(SP)、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯(TW)、硬脂酰乳酸钠(SSL)和硬脂酰乳酸钙(CSL)；所述增稠剂指：明胶，酪蛋白酸钠，阿拉伯胶，罗望子多糖胶，田菁胶，磷脂、琼脂，海藻酸钠，藻酸丙二醇酯，卡拉胶，果胶，黄原胶，β-环状糊精，淀粉磷酸酯钠(磷酸淀粉钠)，羧甲基淀粉钠，羟丙基淀粉和藻酸丙二醇酯(PGA)，变性淀粉中的一种或几种组合；防聚合剂指：聚乙二醇、卡波、PEG100和丙烯酸聚合物、羟甲基纤维素、羟甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钠、甲基葡萄糖苷、聚氧乙烯、卡波姆、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、烷基聚铵盐聚合物中的一种或几种组合；所述防冻剂指：乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、二甘醇、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、二氯甲烷、1，1-二氯乙烷、1，2一二氯乙烷、二甲基亚砜、甲酰胺、氯化钙、醋酸钠、氯化镁中的一种或几种的组合。一种水冷式超高压微射流系统：包括进料仓、高压泵、超高压微射流设备、收集罐和冷却循环装置，所述超高压微射流设备包括壳体、水冷式单向阀、水冷通道、反应腔、加压腔、液压活塞；所述水冷式单向阀安装在壳体内，其入口与加压腔相连，出口与反应腔相连；所述加压腔内安装有液压活塞，所述加压腔侧壁上设有进料通道，所述进料通道内串联有单向阀；所述水冷通道环绕在水冷式单向阀外围，所述水冷通道设有通往壳体外的循环入口和循环出口；所述进料仓与进料通道相连，所述高压泵与液压活塞相连，所述冷却循环装置与水冷通道的循环入口和循环出口均相连；所述收集罐和反应腔出口相连；水冷式单向阀的阀芯和阀座结合部的纵向截面均为等腰梯形。进一步的，阀芯与阀座结合部表面均镶有耐磨块。进一步的，阀芯与阀座镶嵌的耐磨块由陶瓷复合材料、氮化硼复合材料、碳化硅复合材料、碳化钨复合材料、氧化锆复合材料、氧化铝复合材料、共晶铝硅复合材料、石墨烯复合材料、天然金刚石、人造金刚石其中的一种或几种组成。本专利技术的有益之处在于：(1)本专利技术提供的小分子中药和饮料的制备方法在步骤4中将步骤3所得中药溶液通过水冷式超高压微射流设备，在150兆帕-300兆帕压力，0℃-60℃温度下超高压微射流循环处理1-3次，检验数据表明，加工后的人参的粒径减小了300-2000倍，表面积增加了11万-400万倍，因此具备纳米材料特有的光、电和量子效应，从而更容易突破细胞屏障，被人体吸收，从而极大地提高了传统中草药及营养食品的功效。(2)本专利技术提供的用于小分子中药和饮料的制备方法的水冷式超高压微射流系统，高压下通过改变阀芯与阀座之间的梯型环形间隙来调节节流面积，产生超高速射流，流体在反应腔内产生高速撞击、振荡、膨化、气蚀等反应，产生巨大压力降后形成高达200MPa～600MPa的静压力，动能的瞬间转化，将蛋白质、多糖、脂类等大分子立体结构中的氢键结合、疏水结合、离子结合破坏，形成0.1纳米-10纳米的游离小分子，在范德华力的作用下，分子间完成自组装，形成一元或多元小分子化合物。(3)对超高压微射流设备阀芯阀座结构的改变，增加了接触面积，减小了阀芯和阀座的磨损，有效工作次数由5-10万次提高到1-2亿次。(4)通过冷却循环装置不断地往水冷通道里注入恒温水，可以将超高压微射流设备加工温度控制在一定范围内，保证了有效成分不因高温而变性。附图说明图1为人参粉体颗粒的SEM电镜图；图2为人参原液均匀涂抹在电镜观测平台烘干后的SEM电镜图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小分子中药和饮料的制备方法，其特征在于：包括以下工艺和步骤：(1)按重量对原料进行称重配比：中药1％‑50％、增溶剂1‑50％、乳化剂1％‑10％、增稠剂0.1％‑5％，防聚合剂0.2％‑10％、防冻剂0.5％‑10％、水补足余量至100％；(2)将步骤1中的中药在65℃‑85℃加工温度下烘干后磨成粉或将新鲜的中药剪切破碎至糊状作为备料；(3)将步骤2所得备料与增溶剂混合，低速搅拌1小时‑24小时得到混合液；(4)将步骤3所得混合液在3000r/min‑10000r/min转速下剪切5分钟‑30分钟，过滤后将所得溶液在60℃‑85℃加工温度下加入乳化剂、增稠剂、防聚合剂、防冻剂，在3000r/min‑10000r/min转速下剪切成乳化均质，形成悬浮液备用；(5)将步骤4所得悬浮液通过水冷式超高压微射流系统，在150兆帕‑300兆帕压力，0℃‑60℃温度下进行超高压微射流循环处理1‑3次，既得小分子中药溶液；(6)将步骤5所得小分子中药溶液移至旋转蒸发压力容器中，除去增溶剂后将步骤5所得小分子中药溶液真空干燥或冷冻干燥，既得纳米级中药成品。

【技术特征摘要】
1.一种小分子中药和饮料的制备方法，其特征在于：包括以下工艺和步骤：(1)按重量对原料进行称重配比：中药1％-50％、增溶剂1-50％、乳化剂1％-10％、增稠剂0.1％-5％，防聚合剂0.2％-10％、防冻剂0.5％-10％、水补足余量至100％；(2)将步骤1中的中药在65℃-85℃加工温度下烘干后磨成粉或将新鲜的中药剪切破碎至糊状作为备料；(3)将步骤2所得备料与增溶剂混合，低速搅拌1小时-24小时得到混合液；(4)将步骤3所得混合液在3000r/min-10000r/min转速下剪切5分钟-30分钟，过滤后将所得溶液在60℃-85℃加工温度下加入乳化剂、增稠剂、防聚合剂、防冻剂，在3000r/min-10000r/min转速下剪切成乳化均质，形成悬浮液备用；(5)将步骤4所得悬浮液通过水冷式超高压微射流系统，在150兆帕-300兆帕压力，0℃-60℃温度下进行超高压微射流循环处理1-3次，既得小分子中药溶液；(6)将步骤5所得小分子中药溶液移至旋转蒸发压力容器中，除去增溶剂后将步骤5所得小分子中药溶液真空干燥或冷冻干燥，既得纳米级中药成品。2.根据权利要求1所述的小分子中药和饮料的制备方法，其特征在于：所述中药指：天然中药、中药衍生物、复方中药、中药生物制剂以及天然豆类、谷物、浆果等有机食品原料；所述增溶剂指：苯、甲苯、二甲苯等、戊烷、己烷、辛烷等、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、氯苯、二氯苯、二氯甲烷等、甲醇、乙醇、异丙醇等、三乙醇胺、乙醚、环氧丙烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙腈、吡啶、苯酚中的一种或几种；所述乳化剂指：单甘脂、大豆磷脂、蛋黄磷脂、蔗糖脂、失水山梨醇单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、硬脂酰乳酸钠和硬脂酰乳酸钙；所述增稠剂指：明胶，酪蛋白酸钠，阿拉伯胶，罗望子多糖胶，田菁胶，磷脂、琼脂，海藻酸钠，藻酸丙二醇酯，卡拉胶，果胶，黄原胶，β-环状糊精，淀粉磷酸酯钠，羧甲基淀粉钠，羟丙基淀粉和藻酸丙二醇酯，变性淀粉中的一种或几种组合；所述防聚合剂指：聚乙二醇、卡波、...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦勇，
申请(专利权)人：贵安新区瑞诚生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52