01、制粒的目的
生产过程:改善粉体流动性、减少粉尘飞扬;
混合工艺:防止成分分层、提高混合均匀度;
压片工艺:改善粉体流动性,保障压片顺畅;防止成分分层,保证含量均匀;提升片剂硬度与耐磨性,避免松片、裂片。
产品溶解:通过调节颗粒的疏松度、粒径大小及均匀度,改善产品溶解性,避免纯细粉团聚导致的溶解缓慢、结块问题。
运输储存:制成颗粒,减少物料表面积与外界空气、水分的接触,降低吸潮、氧化、结块风险,同时防止因密度、粒度差异发生分层。
02、制粒方法
1 湿法制粒
1.1 原理
粉体物料加入润湿剂、黏合剂充分润湿制成塑性软材,经筛分成型湿颗粒,再干燥去除水分、整粒分级,依靠液体分子作用力使粉末聚结成均匀颗粒。
1.2 细分工艺
1.2.1 挤压摇摆湿法制粒
※ 常用辅料
润湿剂:纯化水、食用乙醇
黏合剂:淀粉浆、麦芽糊精、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、糖浆、预胶化淀粉
填充剂:微晶纤维素、乳糖、玉米淀粉
崩解剂:羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、低取代羟丙基纤维素(L-HPC)
助流剂:微粉硅胶、硬脂酸镁
矫味辅料:天然甜味剂、食用香精
※ 工艺流程:配料预混→制软材→摇摆挤压制湿粒→热风干燥→整粒筛分→总混→成品颗粒
※ 注意要点:制软材:严控加液量与搅拌时长,达到手握成团、轻触即散,保障成型性。
※ 主要设备:槽型混合机、摇摆制粒机、烘箱、沸腾干燥机、整粒机、振动筛;
※ 优点:工艺成熟、颗粒圆润紧实、粒度均匀、适用性广。
※ 缺点:工序繁多、生产周期长、能耗高、热敏物料活性易流失。
1.2.2 高速搅拌湿法制粒
※ 原理:密闭设备内依靠高速搅拌与剪切力,实现混料、润湿、聚粒一体化成型
※ 辅料搭配:高黏度黏合剂搭配微晶纤维素、可溶性淀粉
※ 特点:成粒速度快、颗粒致密集中。
※ 适用:高糖分、高黏度提取物制粒
※ 设备:立式高速湿法制粒机
1.2.3 流化床一步制粒(沸腾制粒)
※ 原理:物料热风悬浮沸腾状态下,雾化喷涂黏合液,粉末相互黏附聚粒,制粒、干燥一步完成
※ 常用辅料:
喷雾液相辅料:麦芽糊精水溶液、HPMC?溶液、糖醇溶液
底料辅料:乳糖、可溶性淀粉、抗性糊精
※ 工艺流程:物料沸腾预热→雾化喷雾聚粒→同步沸腾干燥→筛分出料
※ 优点:受热均匀、颗粒疏松多孔、速溶性极强、工序精简。
※ 缺点:产能偏低,高黏性物料易粘壁。
※ 适用:速溶冲调颗粒、泡腾功能性颗粒
2 干法制粒
2.1 原理
全程不添加水、乙醇等液态辅料,依靠机械高压挤压使粉体产生塑性形变,凭借分子间作用力压实成薄片,再经破碎、整粒、筛分得到成品颗粒。
2.2 细分工艺
2.2.1 辊压式干法制粒(量产主流)
※ 常用辅料
可压成型辅料:微晶纤维素、预胶化淀粉、乳糖、甘露醇
润滑防粘辅料:微粉硅胶、少量硬脂酸镁、轻质氧化镁
硬度调节辅料:磷酸氢钙、低聚麦芽糖
※ 工艺流程:物料预处理过筛→辅料均匀预混→强制送料→双辊高压压片→粗碎粉碎→整粒整形→分级筛分→成品
※ 注意要点:强制送料:排出粉体空气,提升压片密实度
※ 主要设备:干式制粒机、对辊压片机、万能粉碎机、整粒机、气流筛分机
※ 优点:无水无溶剂、完整保留生物活性、无需干燥工序、生产效率高、成品含水率低、防潮稳定性强、无溶剂残留;
※ 缺点:轻质疏松粉体成型难度大,压力过大易造成颗粒过硬、溶解性变差,设备投入成本更高。
2.2.2 重压片干法制粒
※ 原理:利用单冲压片机压制大片后粉碎制粒
※ 适用:实验室小试、配方研发打样,无法大规模量产
来源:食品伙伴网食品研发创新服务中心-联食营养健康实验室,图片来源:创客贴会员。
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