Einfluss der Ultrafeinmahltechnologie auf biologisches Pulver

Die Anwendung von ultrafiner Pulver Zerkleinerungstechnologie und -ausrüstung wird immer verbreiteter. Die schnelle Entwicklung der Industrie führt zu höheren Anforderungen an Partikelgröße und Eigenschaften von Pulvern. Pulver mit den erforderlichen physikalischen Eigenschaften bringen oft eine bessere Produktleistung und einen Mehrwert. Ultrafeine Zerkleinerung Technologie entstand, um den Bedürfnissen der modernen Hochtechnologieentwicklung gerecht zu werden. Sie wird in Bereichen wie Lebensmittelverarbeitung und traditioneller chinesischer Medizin breit angewendet.

Ultrafeine Zerkleinerungstechnologie

Ultrafeine Zerkleinerungstechnologie entstand in den 1970er Jahren. Sie nutzt Aufprall, Kollision, Scherung, Zerkleinerung, Dispersion, Klassifikation und Oberflächenbeschichtung, um Materialien zu zerkleinern. Es ist eine neue Verarbeitungstechnologie, um Materialien auf Mikrongröße zu zerkleinern. Konkret zerbricht sie 0,5–5 mm große Materialien in ultrafeine Pulver kleiner als 10 μm. Mechanische oder strömungsdynamische Verfahren werden eingesetzt, um die innere Kohäsion von Feststoffen zu überwinden.

Arten der ultrafeinen Zerkleinerungstechnologie

Derzeit umfasst die Mikronisierungstechnologie physische Zerkleinerungsverfahren und chemische Synthesemethoden. Physische Zerkleinerungsverfahren umfassen Festphasen-, Flüssigkeits- und Gasphasen-Techniken. Sie verwenden hauptsächlich Geräte wie Kugelmühlen, Prallmühlen, Jetsmühlen und Hochfrequenz-Vibrationsmühlen. Hochdruck- oder Hochgeschwindigkeits-Luftstromenergie erzeugt starke Aufprall-, Kollisions- und Reibungskräfte zwischen Partikeln. Diese Methode ist kostengünstig, ertragsstark und die Hauptmethode zur Herstellung ultrafeiner Pulver. Chemische Synthese bildet Mikron-, Submikron- oder sogar Nanopulver durch molekulare oder atomare Zusammenfügung. Allerdings hat die chemische Synthese eine niedrige Ausbeute, hohe Kosten und begrenzte Anwendungsbereiche.

Das Prinzip von Ultrafeinmahlung

Für traditionelle chinesische Medizin und Gesundheitsnahrungsmittel konzentriert sich die ultrafeine Zerkleinerung auf die Zerstäubung auf Zellniveau, auch Zellwandbruch genannt. Ziel des Zellwandbruchs ist es, Pflanzenzellen zu rupturieren, nicht nur die Partikelgröße zu reduzieren. Das Ziel ist, die Zellwandbruchrate zu maximieren, anstatt nur die Feinheit. Nach ultrafeiner Zerkleinerung kann die Wandbruchrate über 90 % erreichen. Dieses Konzept wurde erstmals von japanischen Forschern untersucht und vorgeschlagen.

Ultrafeine Zerkleinerung basiert auf den Prinzipien der Mikronisierung. Mit zunehmender Feinheit der Materialien ändern sich ihre Oberflächenmolekularanordnung und Kristallstrukturen. Dies führt zu einzigartigen Oberflächeneffekten, Größeneffekten, Quanten-Effekten und makroskopischen Quanten-Tunneling-Effekten. Daher zeigen ultrafeine Pulver überlegene physikalische, chemische und interfaciale Eigenschaften im Vergleich zu größeren Partikeln.

Einfluss der Ultrafeinmahltechnologie auf biologisches Pulver

Ultrafeine Zerkleinerungstechnologie verarbeitet Rohstoffe zu ultrafeinen Pulvern durch Aufprall, Kollision und Zerkleinerung. Sie verändert die physikalischen, chemischen und strukturellen Eigenschaften der Materialien. Dazu gehören hochpräzise Partikelgrößenklassifikation und Oberflächenaktivitätsmodifikation des Pulvers.

Der Einfluss der ultrafeinen Zerkleinerung auf die Extraktion aktiver Inhaltsstoffe: er erhöht die Löslichkeitsrate von aktiven Inhaltsstoffen, Nährstoffen und Spurenelementen. Durch den Vergleich der Löslichkeitsraten von feinem Astragalus-Pulver und ultrafeinem Pulver wurde eine enge Beziehung zur Partikelgröße festgestellt. Studien zu Rhodiola und Ganoderma zeigen ebenfalls ähnliche Ergebnisse. Ultrafeine Zerkleinerung verbessert signifikant die Lösungsmenge und -rate von Salidrosid, Ganoderma-Polysacchariden und Triterpenen.

Der Einfluss der ultrafeinen Zerkleinerung auf die Bioverfügbarkeit von Pulver: sie verbessert die Verdauung, Absorption und Bioverfügbarkeit im Körper. Ultrafeine Zerkleinerung verbessert die Produktnutzung, indem sie die bioaktiven Komponenten der Pulver erhält. Studien verglichen ultrafeines und normales Dendrobium-Pulver hinsichtlich antioxidativer Aktivität und fanden, dass ultrafeines Pulver eine stärkere Radikalfängerfähigkeit aufweist. Bei gefriergetrocknetem Brokkolipulver stieg die DPPH-Radikalfängerfähigkeit mit abnehmender Partikelgröße. Ultrafeine Zerkleinerung verbesserte auch signifikant die Polyphenol-Löslichkeitsrate und die antioxidative Aktivität von Shiitake-Pilzen.

Der Einfluss der ultrafeinen Zerkleinerung auf die Verarbeitungseigenschaften von Pulver: sie verbessert die Verarbeitungseigenschaften der Rohstoffe, erhöht die Materialausnutzung und spart Ressourcen. Forschungen zu den Auswirkungen der ultrafeinen Zerkleinerung auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften von Klebreis zeigen, dass sie die Wasserbindung bei hohen Temperaturen, Transparenz und Sedimentationsverhalten deutlich verbessert, während die Partikelgröße reduziert wird.

Fazit

Derzeit wird die ultrafeine Zerkleinerungstechnologie weltweit zunehmend in der Herstellung funktioneller Lebensmittel eingesetzt. Sie ermöglicht die Wiederverarbeitung von Rohstoffen, die zuvor schwer verdaulich, absorbierbar oder nutzbar waren, was zur Entwicklung verschiedener funktioneller und neuer Lebensmittel führt. Dies erhöht die Vielfalt der Lebensmittelprodukte und verbessert die Nutzung natürlicher biologischer Ressourcen. Die Herstellung ultrafeiner Arzneimittelpartikel hat auch erheblichen Einfluss auf die pharmazeutische Formulierungstheorie. Sie verbessert die Arzneimittelaufnahme, verändert die Arzneimittelprozesse im Körper und kann als Träger für DNA, Antikrebsmittel, Peptide und proteinbasierte Medikamente dienen.

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