超微粉碎技术及其在蜂业生产中的应用研究

李旭涛 张世文 祁文忠 刘守礼 牛伊宁 刘彩云 逯彦果 黄斌 李文琛 曹九明 │文

1甘肃省养蜂研究所；2甘肃省蜂业工程技术研究中心；3甘肃农业大学；4 天水汇涛蜂业科技有限公司

一、超微粉碎技术

在中医药及保健食品领域，一般来说，将粒径在15μm以下的粉体物料称为超细粉体，或称为微米中药，也常常将这种粉碎称为细胞级粉碎，所得到的超级粉体中药又称为细胞级中药。

微米中药包括微米中药材、微米中药提取物和微米中药制剂，一般认为其颗粒粒径应在1～75μm，大多数微米中药平均粒径≤15μm。

在蜂业加工中的超微粉碎设备最常见的为胶体磨和气流粉碎机。胶磨机是一种传统方法，较为普遍使用。在粉碎工序中，95%～99%的机械能将转化成热量，故物料的升温不可避免，热敏食品易因此而变质、熔解、粘着，同时机器的粉碎能力也会降低。气流粉碎机是目前较为先进的超微粉碎设备，它在加工中升温低，尤其适用于蜂产品类热敏性食品，但能耗大。近几年，出现了一种中药新型粉碎机，即超微粉碎机，以破坏动植物类药材细胞壁为目的的粉碎作业，其粉碎细度极高能达到细胞破壁的水平，一般药材细胞的破壁率达95%。因此在药研究和临床应用方面应用范围更加广阔。

二、超微粉碎技术在蜂业生产加工中的应用

1.超微粉碎技术在蜂药粉剂加工中的应用

（1）丰富和完善中药中兽药炮制技术，并利于保留生物活性成分，提高药效

超微粉碎技术的应用，使适宜撒粉施药的药物达到最适粒度，更好地发挥药效并节省药材，无论外用粉散剂，还是内服的制剂，经超微粉碎后均可用较小剂量达到原来的药效，对于矿物类药材，相当于一部分为水不溶性物质，经超微处理后，粒度大大减小，加速溶解，提高其吸收量。

（2）超微细度的增大，大大提升了香粉型植物源杀虫杀螨药的效果

蜜蜂大蜂螨具有以吸盘来代替爪的特性，寄生于小蜜蜂的新海真瓦螨和原寄生在排蜂的两种小蜂螨也有吸盘。雌性成螨危害的方式是随着幼蜂羽化离开幼虫房而寄生在雄蜂和工蜂身上，并吸住于成蜂体上好几天。当大部分的螨出现于蜜蜂体上时，是施用粉末治螨的大好时机，即寄主蜂群幼虫最少的时期。

用粉末防治蜂螨是大蜂螨靠吸盘附着于寄主体表，凡是螨的吸盘能接触到地方都喷洒上细小的粉末，只要吸盘一粘上粉末，蜂螨就失去附着稳定性，无法附在蜂体上而掉落到箱底板，并无法爬回巢脾、蜂体而死亡。任何普通的干粉末均可用来作为“药物”，直接洒入箱内防治大蜂螨，其效果均在85%以上。使用粉末处理后1小时统计表明：萄萄糖粉除螨率100%，花粉代用品为97%，澳大利亚松松针叶粉95%，花粉末87%。一般用粉末4～6次，每次间隔4～7天，即可降低成蜂的大螨寄生率，甚至将其全部清除。在印度防治大蜂螨只用面粉。方法是每群用面粉10～15g洒入蜂路，喷洒4次，每周一次，便可取得相当好的效果。我国也有人用此法灭螨，方法是在春末夏初每10框蜂用玉米粉或面粉150g、升华硫3g混合喷洒防治小蜂螨，秋后断子期每10框蜂用玉米粉150g、烟叶末3g混匀后撒入，使每只蜂均被有一层白粉末，可达到较彻底的治螨效果。

基于此，我们使用滑石粉、硫磺、升华硫及本身就有杀虫作用效果的百部、烟叶、细辛等20余种中草药粉末和杀虫植物，针对不同药材属性先粗粉后再超微粉碎成不同粒度的粉末混合制成“香粉”来防治大小蜂螨，其效果提升达到95%以上。这些粉状物质对成蜂、蜂王和幼虫均无副作用，在蜜蜂活动的任何季节都可使用。由于进一步利用了现代超微粉碎技术加工提升，提高植物细胞破壁率，改善中草药杀螨药散布性和附着力，使药物酥易碎，便于药物吸附、散布在蜜蜂体表而触杀蜂螨，提高药效。

（3）超细粉体化粉剂的研制与产业化

对工业化提取工艺不适合的某些植物药，如矿物药、药量小的特殊药等，可粉碎后入药，但常规粉碎工艺制得的产品起效慢，生物利用度不高；而超细粉体工艺制得的产品起效迅速，生物利用度高，能提高疗效，降低毒副作用，减少使用剂量，节约药材。

众所周知，蜜蜂之间的饲料传递，根据英国生物学家的实验记载：在2.5万只蜜蜂组成的蜂群中，放入6只喂过含放射性磷糖浆的蜜蜂，过4天之后蜂群内有62%的外勤蜂和43%～60%的内勤蜂接触了放射性饲料。蜜蜂之间的饲料传递，使每只蜂不花费时间，就能获得所需的饲料。又因为蜂要用足刷体躯，尤其是经过喷洒花粉末或其他粉末或受寄生虫侵扰时的蜂更是这样。蜜蜂采集回巢有自身清扫身体和其他内勤蜂帮助清扫的功能，这样一来，既可以进行外勤蜂消毒，避免携带病菌进入巢内污染巢房，又可以对内勤蜂消毒，并阻断其在饲喂过程中的相互传染，同时混入饲料中的药物也起到缓慢防治的作用。所以，我们研制出的“健蜂囊克足粉”超微粉碎后的粉末，就可以在箱内或巢门口撒施后，靠蜜蜂活动借助于足和体表将药物混入食料中，达到防治中蜂囊状幼虫病的效果。

2.超微粉碎技术在蜂产品加工中的应用

在食品工业，超微粉碎技术与超高压灭菌技术、膜分离技术、微胶囊技术、辐照技术、微波技术、冷冻干燥技术以及食品生物技术共同列为国际性食品加工新技术。就蜂产品而言，应用最多的当属蜂花粉和蜂胶及其组合产品。

（1）蜂花粉的超微粉碎

花粉的主要营养成份在它的细胞内，而细胞壁却是人体消化吸收的一道屏障，只有将这层壁打破，花粉营养成份才能充分释放出来，人体才能完全吸收。破壁花粉技术多年来一直在研究探索中，过去破壁花粉有两种方法：一是高温蒸煮法，缺点是破坏了花粉天然营养成份，而且花粉壁及杂质与花粉混合在一起无法清除，有一股难闻花粉腥味；另一种是挤压破碎法，这种破壁花粉方法的缺点是根本就破不了壁，只是简单地将花粉球粉碎完事，破壁率只有10%左右，花粉壁照样混在花粉中，人体服用后根本就吸收不了。而现在采用超微粉碎就能极大的改善其品质。

破壁蜂花粉就是在低温情况下瞬间将蜂花粉破壁粉碎，这样原来15～50μm的花粉粒就变为5μ m以下的超细粉。通常采用高压气流粉碎破壁法，该法要求用含水量不高于4%的干燥花粉，在除湿清洁的房间里粗磨过筛，投入高压气流粉碎机中，使花粉细小粉粒随着超音速强气流旋转撞击在高强度的环状陶瓷圈上，致使花粉破碎，破壁率达95%～99%。破壁后花粉干燥易包装、存放和运输，同时还可以方便射线辐射灭菌。该方法的关键是花粉在粉碎前必须十分干燥，工作车间也要用除湿机调节空气的湿度，因为花粉湿度大时会产生一定的弹性，起了撞击中的缓冲作用，结果将影响破壁率;另外就是气流粉碎机的工作参数调节，不同的花粉参数是不同的。

（2）蜂胶的湿法超微粉碎

“蜂胶湿法超微粉碎关键技术的研究”已于2009年11月7日通过由农业农村部组织的科技成果鉴定，获得国家发明专利授权。该成果首次将湿法超微粉碎技术在蜂胶制品中运用，达到蜂胶在食用油中分散均匀稳定效果，建立了蜂胶胶囊加工新工艺，显著提高了蜂胶产品的食用安全性。

其技术上采用的超微粉碎机为振动磨发展史上的第三代振动磨。筒体内装有金属材料或非金属材料的球、棒、段等磨介及待磨物料。筒体振动的能量传给磨介，使磨介产生与圆振动同向的自转运动和磨介群的公转运动，公转运动的方向一般与圆振动方向相反，同时磨介还产生抛掷运动，使磨介间时而分离，物料得以进入磨介之间，时而聚拢，产生激烈的碰撞；磨介之间的物料在磨介碰撞时受到了两种力的作用，一种是正向压力P，一种是切向的剪切力L；在这两种力的作用下物料被撕裂破碎。具有粉碎效率高、破壁率高、粉碎温度低与全密闭作业等特点；属微（纳）米粉体制备的共性技术和微（纳）米级实用技术产品；所制粉体粒径可达1～0.1μm。

因此，随着超微粉体技术的成熟和发展，必将为蜂业资源开发出科技含量高，疗效迅速可靠的新剂型，从而提供更广阔的发展空间。