一种直混方式使超细粉复配混合均匀的方法

技术领域

本发明属于片剂、胶囊和固体饮料等制剂混合技术领域，可适用于益生菌口含微泡压片糖果、红曲米竹叶黄酮压片糖果和黑豆马齿苋压片糖果等，是一种直混方式使超细粉复配混合均匀的方法，解决了直混方式超细粉复配结团导致混合不均匀的问题。

背景技术

术语解释：

梯度混合：一般用在大质量分数的物料和小质量分数的物料混合，为保证小质量分数物料能够充分分散于大质量分数的物料中，通常会取与小质量分数物料等重的大质量分数物料先预混，形成预混料，然后再取与预混料等重的大质量分数物料，继续混合再次形成新预混料，直至大质量分数物料用尽，此时两个原料将处于混合均匀状态。

制粒：为改善粉末流动性而使较细颗粒团聚成粗粉团粒的工艺，是把粉末、熔融液、水溶液等状态的物料经加工制成具有一定形状与大小粒状物的操作，几乎所有的固体制剂的制备过程都离不开制粒过程，所制成的颗粒可能是最终产品，如粉剂、颗粒剂，也可能是中间产品，如继续加工成片剂、胶囊等。

直混：是指不经过制粒工艺直接将两种或两种以上物料直接混合的方式。

固体制剂是指以固体状态存在的剂型的总称，主要分为片剂、胶囊、颗粒剂和粉剂等，对于固体制剂而言，除去具有功效的活性物质外，还包括一些制剂辅料，这些辅料可以帮助制剂成型、便于上市流通、方便消费者食用或者让产品成为制剂可能。

固体制剂生产的第一步往往是将主原料和特定辅料混合均匀，这样才能保证后续制剂后每一个最小制剂单位都有同等的效果。

混合过程中往往涉及到多种固体粉末的混合，这些混合粉末也可以称之为粉体，粉体颗粒很难形成永久的连接，这使得粉体具有类似液体一样的流动性，此时可以通过现代制剂手段将混合好的粉体制剂成片剂、胶囊或颗粒剂等。

固体制剂技术最开始用于药品，后随着膳食营养补充剂的应用普及，也逐渐应用于保健食品和食品的领域，近些年植物提取物因其优良的保健功效和食用安全性也进入人们的眼帘，但植物提取物因其成分的复杂性，所以在混合和制剂的过程中存在一定的应用限制，具体如下：

A.粉体细易聚集结团：植物提取物原料含有大量的植物多糖成分，浓缩干燥成粉体时极易发生黏性粘连，因此在干燥的过程中需要将其粒径控制的更细以加快干燥速度，最终产出的干燥粉属于超细粉(60目～120目)，这些超细的粉体颗粒间受范德华力影响程度更大极易产生聚集结团现象，不利于粉体充分分散。

B.易吸潮：为保证由植物提取物液体状态加工成固体粉末时的工艺稳定性，其干燥水分需要控制的更低，更干燥的粉体会更容易、更快速的从空气中吸附水蒸气，导致吸潮。

C.粉体蓬松易静电结团：植物提取物超细粉比表面积更大，相应的由于同空气的接触面积增加而大大降低了粉体的稳定性，因此会更容易聚集静电导致粉体间吸附结团。

D.混料困难：由于植物提取物超细粉易结团，因此在与其他原料进行混合时，不易完全分散，会导致物料混合不均匀，不利于下一步的制剂工艺正常执行。

发明内容

本发明的目的是提供一种直混方式使超细粉复配混合均匀的方法，运用直混方式解决超细粉复配结团导致混合不均匀的问题，本发明不需要各种繁琐的制粒工艺，只需要选定设定的的制剂辅料(40～60目粒径的颗粒)，设定范围的搭配比例以及设定的混料前处理工艺，即可保证运用直接混合的方式将超细粉与其他原料混合均匀的工艺目的。

一种直混方式使超细粉复配混合均匀的方法，其特征在于包括下列步骤：

准备植物食品超细粉和食品制剂辅料，准备植物食品超细粉和食品制剂辅料，植物食品超细粉质量：食品制剂辅料质量＝1:N(2≤N)；N为本行业制作糖果片剂、胶囊和固体饮料的食品制剂辅料质量的上限。

将所述的食品超细粉和制剂辅料预混然后过筛，再充分混合。

植物食品超细粉和食品制剂辅料的质量比为1:2－1:3。

植物食品超细粉为60-100目。

食品制剂辅料为40-60目。

将所述的食品超细粉和制剂辅料预混然后过30-60目筛。

其优点在于：

只需要选定特定技术规格的食品制剂辅料(40～60目粒径的颗粒)、植物食品超细粉，特定范围的搭配质量比例(植物食品超细粉质量：食品制剂辅料质量＝1:N(2≤N)；N为本行业制作糖果片剂、胶囊和固体饮料的食品制剂辅料质量的上限)以及设定的混料前处理工艺，即可保证运用直接混合的方式将超细粉与其他原料混合均匀的工艺目的。

具体实施方式

下面对本发明技术方案的详细阐述，结合配比范围、工艺流程及参数或表格进行说明。

本发明第一步为选择食品制剂辅料，可选择的制剂辅料有淀粉糖类(如淀粉、麦芽糖、乳糖或麦芽糊精等)、糖醇类(麦芽糖醇、山梨糖醇、异麦芽酮糖醇、赤藓糖醇、乳糖醇或甘露糖醇等)、纤维素类(微晶纤维素等)或聚合糖类(抗性糊精或菊粉等)等，特别说明的是所述食品辅料仅仅只是以举例的形式进行阐述并不做限定，对所述辅料进行替换对于本领域的人员是非常容易做到的事情，因此均在本发明保护范围内，本专利的关键点是控制辅料的粒径，应控制在40～60目范围。

具体实施案例如下：

物料准备：植物食品超细粉：食品制剂辅料＝1:1－1:3。

制剂辅料粒径控制在40目～60目范围内。食品超细粉粒径超过60目，二者混合后可直观的通过外观来判断是否混合均匀，具体实验方式如下：

实施案例1：

预实验：确认山梨糖醇和黑豆马齿苋发酵粉的粒径目数，以≤99％通过为测试标准，经确认山梨糖醇的粒径为93％过40目，黑豆马齿苋发酵粉为99％过80目，以此来确定原料过筛的目数选择。其中山梨糖醇为为纯白色，黑豆马齿苋发酵粉颜色为灰绿色.

实验一：将所述的黑豆马齿苋发酵粉和山梨糖醇按照质量比1:2分别过筛(前者80目，后者40目)，然后投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观。

实验二：将所述的黑豆马齿苋发酵粉和山梨糖醇按照质量比1:1预混然后过筛(40目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观。

实验三：将所述的黑豆马齿苋发酵粉和山梨糖醇按照质量比1:2预混然后过筛(40目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

实验四：将所述的黑豆马齿苋发酵粉和山梨糖醇按照质量比1:3预混然后过筛(40目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

实验五：将所述的黑豆马齿苋发酵粉和山梨糖醇按照比1:3预混然后过筛(30目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

根据试验结果发现：直接将山梨糖醇和黑豆马齿苋发酵粉直接混合是没有办法完全混合的，黑豆马齿苋发酵粉会大量结团并穿插在整个原料中导致物料混合不均匀，混料前进行过筛和预混有利于混合均匀度的提升，经实验证实：采用与预混料中粒径最大的物料的临界目数(以≤99％通过为界)，以1:2的预混比例整体虽然有少量斑点，但整体外观均匀，对获取的总混粉添加少量助流辅料(常规添加量，总混粉质量的1％)进行制剂处理，进行压片和粉剂颗包充填测试，压片片重波动RSD值＜5％、CPK值≥1.33，硬度介于8～12kg之间，脆碎度＜1％，片剂外观均匀但片面有少量绿色斑点，制剂合格但感官略差。粉剂颗包充填重量稳定性在±5％以内，制剂合格。

以1:3以上的预混比例其生产效率与混料效果最佳，对最优工艺产出的混合粉添加少量助流辅料(常规添加量，总混粉质量的1％)进行制剂处理，进行压片和粉剂颗包充填测试，压片片重波动RSD值＜3％、CPK值≥1.33，硬度介于8～12kg之间，脆碎度＜1％，片剂外观均匀，制剂合格。粉剂颗包充填重量稳定性在±5％以内，制剂合格。

实施案例2：

预实验：确认麦芽糖醇和益生菌发酵粉的粒径目数，以≤99％通过为测试标准，经确认麦芽糖醇的粒径为98％过50目、外观为白色颗粒状，益生菌发酵粉为99％过100目、外观为灰褐色超微粉。

实验一：将所述的益生菌发酵粉和麦芽糖醇按照质量比1:2分别过筛(前者100目，后者50目)，然后投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观。

实验二：将所述的益生菌发酵粉和麦芽糖醇按照质量比1:1预混然后过筛(40目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观。

实验三：将所述的益生菌发酵粉和麦芽糖醇按照质量比1:2预混然后过筛(40目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

实验四：将所述的益生菌发酵粉和麦芽糖醇按照质量比1:3预混然后过筛(40目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

实验五：将所述的益生菌发酵粉和麦芽糖醇按照质量比1:3预混然后过筛(30目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

根据试验结果发现：直接将麦芽糖醇和益生菌发酵粉直接混合是没有办法完全混合的，益生菌发酵粉会大量结团并穿插在整个原料中导致物料混合不均匀，混料前进行过筛和预混有利于混合均匀度的提升，经实验证实：采用与预混料中粒径最大的物料的临界目数(以≤99％通过为界)，以1:2的预混比例整体虽然有少量斑点，但整体外观均匀，对获取的总混粉添加少量助流辅料进行制剂处理，进行压片和粉剂颗包充填测试，压片片重波动RSD值＜5％、CPK值≥1.33，硬度介于8～12kg之间，脆碎度＜1％，片剂外观均匀但片面有少量灰褐色斑点，制剂合格但感官略差。粉剂颗包充填重量稳定性在±5％以内，制剂合格。

以1:3以上的预混比例其生产效率与混料效果最佳，对最优工艺产出的混合粉添加少量助流辅料进行制剂处理，进行压片和粉剂颗包充填测试，压片片重波动RSD值＜5％，CPK值≥1.33，硬度介于8～12kg之间，脆碎度＜1％，制剂合格。粉剂颗包充填重量稳定性在±5％以内，制剂合格。

实施案例3：

预实验：确认麦芽糖醇和红曲米粉的粒径目数，以≤99％通过为测试标准，经确认麦芽糖醇的粒径为98％过40目、外观为白色颗粒状，红曲米粉为93％过60目、外观为紫红色超微粉。

实验一：将所述的红曲米粉和麦芽糖醇按照质量比1:3分别过筛(前者60目，后者40目)，然后投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观。

实验二：将所述的红曲米粉和麦芽糖醇按照质量比1:1预混然后过筛(40目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观。

实验三：将所述的红曲米粉和麦芽糖醇按照质量比1:2预混然后过筛(40目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

实验四：将所述的红曲米粉和麦芽糖醇按照质量比1:3预混然后过筛(40目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

实验五：将所述的红曲米粉和麦芽糖醇按照质量比1:3预混然后过筛(30目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

根据试验结果发现：直接将麦芽糖醇和红曲米粉直接混合后的总混物料有分层现象，红曲米粉处于上半部分，麦芽糖醇处于下半部分，并且存在大量未混匀的红曲米粉，混料前进行过筛和预混有利于混合均匀度的提升，经实验证实：采用与预混料中粒径最大的物料的临界目数(以≤99％通过为界)，以1:2的预混比例整体虽然有少量斑点，但整体外观均匀，对获取的总混粉添加少量助流辅料进行制剂处理，进行压片和粉剂颗包充填测试，压片片重波动RSD值＜5％、CPK值≥1.33，硬度介于8～12kg之间，脆碎度＜1％，片剂外观均匀但片面有少量紫红色斑点，制剂合格但感官略差。粉剂颗包充填重量稳定性在±5％以内，制剂合格。

以1:3以上的预混比例其生产效率与混料效果最佳，对最优工艺产出的混合粉添加少量助流辅料进行制剂处理，进行压片和粉剂颗包充填测试，压片片重波动RSD值＜3％，CPK值≥1.33，硬度介于8～12kg之间，脆碎度＜1％，制剂合格。粉剂颗包充填重量稳定性在±5％以内，制剂合格。

综上，容易假性结团的超微粉与辅料直接混合是不能完全混合均匀的，预混和过筛对于提升混合均匀度有较大的提升效果，经过试验证实超微粉和辅料在1:2的预混比例时，超微粉就可以均匀分布于辅料间隙，筛网以辅料粒径为参考，以＜99％完全通过为宜，经预混过筛后虽然有少量未完全分散的超微粉但不影响整体的混料均匀度也不影响后续制剂的工艺可实现性，仅仅轻微影响制剂的外观效果。在1:3以上的预混比例进行过筛时，超微粉可以均匀的分布于辅料间隙，也几乎不存在肉眼可见的超微粉结团颗粒，并且超微粉分散后不会再次聚集，这时的混合料具有较好的混合均匀度，其粉体性质(具体体现于粉体流动性，通过休止角检测判断)也会有较好的提升，后续制剂后也不影响制剂的外效果。

黑豆马齿苋发酵粉、益生菌发酵粉、红曲米粉和姜黄粉均为市售的已知产品。

实施案例4：

预实验：确认异麦芽酮糖醇糖醇和姜黄粉的粒径目数，以≤99％通过为测试标准，经确认异麦芽酮糖醇的粒径为95％过60目，姜黄粉为99％过80目，以此来确定原料过筛的目数选择。其中异麦芽酮糖醇为纯白色，姜黄粉颜色为橙黄色。

实验一：将所述的姜黄粉和异麦芽酮糖醇分别过筛(前者80目，后者60目)，然后投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观。

实验二：将所述的姜黄粉和异麦芽酮糖醇按照质量比1:1预混然后过筛(60目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观。

实验三：将所述的姜黄粉和异麦芽酮糖醇按照质量比1:2预混然后过筛(60目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

实验四：将所述的姜黄粉和异麦芽酮糖醇按照质量比1:3预混然后过筛(60目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

实验五：将所述的姜黄粉和异麦芽酮糖醇按照比1:3预混然后过筛(60目)，再投入混料机按照14rpm/min，混合30min取样检查外观、粉体堆密度和休止角。

根据试验结果发现：直接将异麦芽酮糖醇和姜黄粉直接混合是没有办法完全混合的，姜黄粉会大量结团并穿插在整个原料中导致物料混合不均匀，混料前进行过筛和预混有利于混合均匀度的提升，以1:2的预混比例虽然有少量斑点，但整体外观均匀，对获取的总混粉添加少量助流辅料进行制剂处理，进行压片和粉剂颗包充填测试，压片片重波动RSD值＜5％、CPK值≥1.33，硬度介于8～12kg之间，脆碎度＜1％，片剂外观均匀但片面有少量紫橙黄色斑点，制剂合格但感官略差。粉剂颗包充填重量稳定性在±5％以内，制剂合格。

以1:3以上的预混比例其生产效率与混料效果最佳，对最优工艺产出的混合粉添加少量助流辅料进行制剂处理，进行压片和粉剂颗包充填测试，压片片重波动RSD值＜3％，CPK值≥1.33，硬度介于8～12kg之间，制剂合格。

关键创新点：

制剂辅料与超微粉的混合工艺：特定的原辅料预混比例和预混料过筛的工艺组合以及过筛的最佳目数控制(以最大粒径辅料99％以内通过筛网为宜)，通过混料技术的新组合与细化的工艺参数将容易结团、不容易完全分散的超微粉以直接混合不制粒的方式达到混料均匀并能够顺利制剂，产出良好外观的制剂成品，降低了整个制剂的成本和工艺复杂程度，同时有效保证了制剂成品的质量稳定性。

相较现有技术的优点：

A.混合设备要求低：超微粉混料是一个行业技术难题，各个企业有不同的处理方法，有些混料设备可以在混合过程中提供更大的剪切力，高剪切力可以助力超微粉的分散，但是设备相对较贵不利于全面应用，同时提供高剪切力的混合设备相对更加复杂带来了额外的不稳定性提升以及清洁死角的增多，而本发明对于混料设备要求较低，常规的三维混合机即可满足生产要求。

B.不需要制粒工艺：大多数企业对于超微粉的应用一般会采用原料制粒的工艺，制粒工艺可以更好的改变超微粉的粉体性质，但是在加工过程中相当于增加了两道工序，即制湿颗粒和湿颗粒干燥，会大幅的增加整体的物料损耗和工艺成本，同时制粒工艺对于工艺的稳定性要求较高，以减少批间差异，因此对现场操作人员的熟练度也要求较高，本发明工艺执行简单，普通操作人员简单培训后即可快速上岗，同时只要按照工艺顺序和参数要求执行即可有效保证批间稳定性。

C.超微粉制剂多样化：超微粉由于其流动性较差、不易与其他原料较好的分散混合，所以制剂应用存在较大的限制，一般以粉剂偏多，本发明有效解决了超微粉的混合均匀性，同时也对工艺难度相对较大的片剂也进行了辅料和工艺的筛选，经实验证实按照本发明的工艺要求可稳定的执行粉末直压成片的工艺目的。