納米植物粉體產品研發進展緩慢，如納米花粉、木耳等天然植物保健食品，人參、靈芝孢子、珍珠、冬蟲草等名貴藥用植物，以及如馬錢子等有毒藥用植物的納米植物粉體產品尚處在開發階段。這里既有科學問題，也有技術問題�？茖W問題方面，如納米植物粉體究竟能解決什么問題，已陸續有應用文章發表。本文談的是技術應用問題。
由呂慶及曲源等發明的多維擺動式納米球磨技術和多層次分級納米球磨技術，較好地解決了納米植物粉體制備的技術應用（前者已獲得專利，后者已進入實審）。
一、納米植物球磨制備技術
1、多維擺動式高能納米球磨技術。多維擺動式高能納米球磨機通過罐體快速的多維擺動式運動，使磨介在罐內的不規則運動產生巨大的沖擊力，延長磨介的運動軌跡，提高沖擊能，減少撞擊盲點，其工作效率是傳統球磨機的幾十倍，可顯著提高罐內磨介的沖擊能量和運動次數，使被粉碎的物質顆粒達到納米級，同時大大提高了粉體顆粒的均勻度,粉碎粒徑最小為10nm，屬封閉式高能球磨。秦皇島市太極環納米制品有限公司用該設備已成功研制納米食品（納米茶、納米咖啡），納米中藥（外用貼膏）,并開始推廣應用。
該設備應用范圍廣泛，除植物以外，對金屬、非金屬、多元合金、機械化合金、動物、礦物、藥材等有機、無機材料均可進行納米級粉碎的實驗和生產（易燃、易爆物品需加保護劑如氬氣、氮氣、二氧化碳等）。
2、多層次分級納米球磨技術
多層次分級納米球磨機采用調酒師手臂動作原理，雙向反復快速運轉，加強了磨介軌跡變換的機率，產生高能沖擊,使物料在運動中撞擊球磨，微米級粉體在多機腔，多層次，多直徑磨介（由大逐漸變�。┝魉椭胁粩嗟刈矒舴鬯椋a生分級粉碎效果，最后粉碎成10nm以上的粉體。該設備為開放式球磨，可連續地進料出料，干磨、濕磨皆可，可廣泛地應用于動、植物、礦物、金屬、陶瓷及非易燃易爆的有機、無機材料。
二、納米植物粉體球磨制備中的若干問題
1、溫度問題。由于以上兩種球磨技術均屬高能球磨，會迅速升溫，易使植物粉體焦化、碳化，為保持植物成份不變，溫度是最先需要解決的問題。封閉式球磨法，雖然可以加液氮冷卻，但由于液氮的純度問題（通常液氮純度難以控制），植物容易受到污染，生產成本又高，為此，我們采用罐體夾套循環水冷卻，有效的控制了加工過程的溫度。
2、濕度問題。通常植物干品含水量在5-10%左右，增加了植物的韌性、彈性。為了增加其脆性，需去掉其中的水份，我們采用將微米粉體在55℃干燥4-6小時，干燥后再球磨加工，取得較好效果。如采用實驗型設備做小樣，可將根、莖、皮、葉、花、果搗碎（或小型粉碎機粗粉）直接干燥后裝罐。如采用鮮嫩植物，則先用傳統粉碎機打漿，再用高能球磨機制備納米植物漿料，然后噴霧干燥，如制備生綠茶或生涼茶用此法最佳。
3、粘韌性問題。植物均含糖。而含糖量過高產生粘韌性問題，含油過多、含膠質過多也會出現粘韌性問題，如熟地、枸杞、大棗、乳香、沒藥等，易在球磨中沾球、沾罐、結球成團，不能達到好的粉碎效果。這些品種，如采用深冷凍球磨，如加液氮會污染植物，冰箱冷凍取出加料會產生回溫問題。對此，我們采用濕法漿磨，方法是：傳統粉碎后加水攪成漿料，然后用球磨制備成納米漿料，達到球磨效果后取出，采用噴霧干燥，較好地解決了此問題，保留了原植物的特性。
4、污染問題。球磨技術，尤其是高能球磨技術污染問題很突出，如果采用鋼球，不做冷卻降溫，物料污染很嚴重。在采用水冷卻降溫后，將鋼球換成納米氧化鋯球，將罐體也換成氧化鋯內襯，使物料的污染降到最低。如果是粉碎植物，半年才更換一次磨球，可見污染相當低。加之鋯元素也是人體牙齒與骨骼所需求的微量元素，在食品、保健品中有極微量的鋯元素存在，有益無害。
5、顆粒團聚的問題。植物粉碎到納米尺寸，其比表面積很大，表面能很高，表面電荷很多，加之其中大多為親水性物質，極易吸水產生團聚，而保健品、食品大多傾向做成植物飲料，團聚的納米植物粉體用水沖時很難分散，易產生沉淀，影響感觀效果，口感也澀澀地。克服此缺點的方法就成了各國各公司的商業秘密。一種是在球磨前將微米級物料中加入食品級分散劑，在球磨過程中進行表面改性，清除表面能，消除表面靜電，提高其分散性。分散劑還能提高球磨效果；另一種是在球磨前在微米級物料中加入食品級表面改性劑，通過球磨過程的研磨分散，對納米植物顆粒表面進行改性處理，提高其分散性，無論用冷、熱水沖飲，綠茶立即碧綠、紅茶立刻紅亮，長時間不出現沉淀。
6、粒度及均勻度問題。粒度即顆粒的粒徑，一般都用平均粒徑表示，也就是粉末的統計性平均粒徑值。納米植物粉體究竟多大粒徑為好？我們多年研究認為，平均粒徑不應小于100納米，在120-180之間最好，此區間植物不但破壁，其內的細胞也已經打碎，其物理細化過程已經完成，可達到營養及藥物成分的充分吸收作用（用于研究病毒植物除外）。如果完全追求100納米以下，則增加其不穩定因素、改性、變性及產生毒副作用的風險。納米植物加工目的是為了提高其高吸收度，而以其生產新的改性材料，則言之尚早。
均勻度即顆粒的分布范圍。分布愈集中，則表示顆粒愈均勻，球磨制備納米粉體的均勻度不佳，所以用來制備金屬等嚴格地納米改性材料很不理想。但用來制備納米植物粉體則很適用，因納米植物物理加工是為了“保性”而不是改性。所以我們努力將顆�？刂拼蟛糠衷�60-180納米�？刂埔c為：就是最大程度的降低球磨時間。所以我們采用“納米茶制備三步法”。先經傳統粉碎，再經氣流粉碎（氣流粉碎是物料之間的撞擊，并不增加鐵的污染），然后將微米級物料進行高能球磨制備成納米粉體，大大的縮短了球磨時間，減少了污染。
經過前二步的控制（如粉碎、過篩、氣流粉碎、再過篩）使球磨顆粒不均勻的問題很大程度上得到解決。達到預期均勻度。
三、納米植物粉體球磨技術發展與展望
植物中含有大量的蛋白質、氨基酸、維生素、纖維素、微量元素等有機物，以及數十種人體必需的無機礦物元素及藥物成分，對人體有著重要的保健治療作用，研究證明，如果不將其破壁，營養或藥用成分就不會充分吸收，而在物理粉碎技術中，球磨技術以其高效率、低成本而受人青睞。但在納米粉體制備中，尤其是納米植物粉體制備方面遇到了新的挑戰，如顆粒不均勻，污染嚴重，加工時間過長等一度受到輕視。經過幾年的徘徊，新的球磨技術也在發展，回頭來看仍不失為納米植物粉體制備的低成本、高效率的可行方法。
多維擺動式及多層次分級式新球磨技術制備的納米植物粉體是純物理方法加工出來的，植物本身無破壞，也不引入其它成份，相對的保證了植物成份的天然性與完整性。應用領域特別廣泛。
我們的實踐已說明并將繼續證明，日本雖搶先一步，將超細技術引進植物中藥領域。我們則是最先研發并將高能納米球磨技術引入植物及中藥領域。這種全新的粉碎技術及其制備的納米級植物粉末，必將給植物加工相關行業帶來新的活力，成為食品、保健品、化妝品、中藥行業新的生長點，以其高溶解度、高溶出度、高吸收度、高吸附力度、高生物利用度生產出速效、高效、長效產品，為人類的健康服務。
由呂慶及曲源等發明的多維擺動式納米球磨技術和多層次分級納米球磨技術，較好地解決了納米植物粉體制備的技術應用（前者已獲得專利，后者已進入實審）。
一、納米植物球磨制備技術
1、多維擺動式高能納米球磨技術。多維擺動式高能納米球磨機通過罐體快速的多維擺動式運動，使磨介在罐內的不規則運動產生巨大的沖擊力，延長磨介的運動軌跡，提高沖擊能，減少撞擊盲點，其工作效率是傳統球磨機的幾十倍，可顯著提高罐內磨介的沖擊能量和運動次數，使被粉碎的物質顆粒達到納米級，同時大大提高了粉體顆粒的均勻度,粉碎粒徑最小為10nm，屬封閉式高能球磨。秦皇島市太極環納米制品有限公司用該設備已成功研制納米食品（納米茶、納米咖啡），納米中藥（外用貼膏）,并開始推廣應用。
該設備應用范圍廣泛，除植物以外，對金屬、非金屬、多元合金、機械化合金、動物、礦物、藥材等有機、無機材料均可進行納米級粉碎的實驗和生產（易燃、易爆物品需加保護劑如氬氣、氮氣、二氧化碳等）。
2、多層次分級納米球磨技術
多層次分級納米球磨機采用調酒師手臂動作原理，雙向反復快速運轉，加強了磨介軌跡變換的機率，產生高能沖擊,使物料在運動中撞擊球磨，微米級粉體在多機腔，多層次，多直徑磨介（由大逐漸變�。┝魉椭胁粩嗟刈矒舴鬯椋a生分級粉碎效果，最后粉碎成10nm以上的粉體。該設備為開放式球磨，可連續地進料出料，干磨、濕磨皆可，可廣泛地應用于動、植物、礦物、金屬、陶瓷及非易燃易爆的有機、無機材料。
二、納米植物粉體球磨制備中的若干問題
1、溫度問題。由于以上兩種球磨技術均屬高能球磨，會迅速升溫，易使植物粉體焦化、碳化，為保持植物成份不變，溫度是最先需要解決的問題。封閉式球磨法，雖然可以加液氮冷卻，但由于液氮的純度問題（通常液氮純度難以控制），植物容易受到污染，生產成本又高，為此，我們采用罐體夾套循環水冷卻，有效的控制了加工過程的溫度。
2、濕度問題。通常植物干品含水量在5-10%左右，增加了植物的韌性、彈性。為了增加其脆性，需去掉其中的水份，我們采用將微米粉體在55℃干燥4-6小時，干燥后再球磨加工，取得較好效果。如采用實驗型設備做小樣，可將根、莖、皮、葉、花、果搗碎（或小型粉碎機粗粉）直接干燥后裝罐。如采用鮮嫩植物，則先用傳統粉碎機打漿，再用高能球磨機制備納米植物漿料，然后噴霧干燥，如制備生綠茶或生涼茶用此法最佳。
3、粘韌性問題。植物均含糖。而含糖量過高產生粘韌性問題，含油過多、含膠質過多也會出現粘韌性問題，如熟地、枸杞、大棗、乳香、沒藥等，易在球磨中沾球、沾罐、結球成團，不能達到好的粉碎效果。這些品種，如采用深冷凍球磨，如加液氮會污染植物，冰箱冷凍取出加料會產生回溫問題。對此，我們采用濕法漿磨，方法是：傳統粉碎后加水攪成漿料，然后用球磨制備成納米漿料，達到球磨效果后取出，采用噴霧干燥，較好地解決了此問題，保留了原植物的特性。
4、污染問題。球磨技術，尤其是高能球磨技術污染問題很突出，如果采用鋼球，不做冷卻降溫，物料污染很嚴重。在采用水冷卻降溫后，將鋼球換成納米氧化鋯球，將罐體也換成氧化鋯內襯，使物料的污染降到最低。如果是粉碎植物，半年才更換一次磨球，可見污染相當低。加之鋯元素也是人體牙齒與骨骼所需求的微量元素，在食品、保健品中有極微量的鋯元素存在，有益無害。
5、顆粒團聚的問題。植物粉碎到納米尺寸，其比表面積很大，表面能很高，表面電荷很多，加之其中大多為親水性物質，極易吸水產生團聚，而保健品、食品大多傾向做成植物飲料，團聚的納米植物粉體用水沖時很難分散，易產生沉淀，影響感觀效果，口感也澀澀地。克服此缺點的方法就成了各國各公司的商業秘密。一種是在球磨前將微米級物料中加入食品級分散劑，在球磨過程中進行表面改性，清除表面能，消除表面靜電，提高其分散性。分散劑還能提高球磨效果；另一種是在球磨前在微米級物料中加入食品級表面改性劑，通過球磨過程的研磨分散，對納米植物顆粒表面進行改性處理，提高其分散性，無論用冷、熱水沖飲，綠茶立即碧綠、紅茶立刻紅亮，長時間不出現沉淀。
6、粒度及均勻度問題。粒度即顆粒的粒徑，一般都用平均粒徑表示，也就是粉末的統計性平均粒徑值。納米植物粉體究竟多大粒徑為好？我們多年研究認為，平均粒徑不應小于100納米，在120-180之間最好，此區間植物不但破壁，其內的細胞也已經打碎，其物理細化過程已經完成，可達到營養及藥物成分的充分吸收作用（用于研究病毒植物除外）。如果完全追求100納米以下，則增加其不穩定因素、改性、變性及產生毒副作用的風險。納米植物加工目的是為了提高其高吸收度，而以其生產新的改性材料，則言之尚早。
均勻度即顆粒的分布范圍。分布愈集中，則表示顆粒愈均勻，球磨制備納米粉體的均勻度不佳，所以用來制備金屬等嚴格地納米改性材料很不理想。但用來制備納米植物粉體則很適用，因納米植物物理加工是為了“保性”而不是改性。所以我們努力將顆�？刂拼蟛糠衷�60-180納米�？刂埔c為：就是最大程度的降低球磨時間。所以我們采用“納米茶制備三步法”。先經傳統粉碎，再經氣流粉碎（氣流粉碎是物料之間的撞擊，并不增加鐵的污染），然后將微米級物料進行高能球磨制備成納米粉體，大大的縮短了球磨時間，減少了污染。
經過前二步的控制（如粉碎、過篩、氣流粉碎、再過篩）使球磨顆粒不均勻的問題很大程度上得到解決。達到預期均勻度。
三、納米植物粉體球磨技術發展與展望
植物中含有大量的蛋白質、氨基酸、維生素、纖維素、微量元素等有機物，以及數十種人體必需的無機礦物元素及藥物成分，對人體有著重要的保健治療作用，研究證明，如果不將其破壁，營養或藥用成分就不會充分吸收，而在物理粉碎技術中，球磨技術以其高效率、低成本而受人青睞。但在納米粉體制備中，尤其是納米植物粉體制備方面遇到了新的挑戰，如顆粒不均勻，污染嚴重，加工時間過長等一度受到輕視。經過幾年的徘徊，新的球磨技術也在發展，回頭來看仍不失為納米植物粉體制備的低成本、高效率的可行方法。
多維擺動式及多層次分級式新球磨技術制備的納米植物粉體是純物理方法加工出來的，植物本身無破壞，也不引入其它成份，相對的保證了植物成份的天然性與完整性。應用領域特別廣泛。
我們的實踐已說明并將繼續證明，日本雖搶先一步，將超細技術引進植物中藥領域。我們則是最先研發并將高能納米球磨技術引入植物及中藥領域。這種全新的粉碎技術及其制備的納米級植物粉末，必將給植物加工相關行業帶來新的活力，成為食品、保健品、化妝品、中藥行業新的生長點，以其高溶解度、高溶出度、高吸收度、高吸附力度、高生物利用度生產出速效、高效、長效產品，為人類的健康服務。
