研磨仪结构原理

研磨对象：镁、镨、镱等颗粒，粒度级别5mm及以下研磨目的：金属基材料制备、机械合金化研磨难度：超硬性、延展性、氧化性所用仪器：天昶科技 D-Vibrate Miller三维震荡研磨仪研磨原理：研磨罐带动物料，做上下左右三维式旋转摆动、振动、冲击运动，运动幅度是：上下60mm，左右20mm，前后20mm，震动频率为：Speed Max=2800rpm，磨球和罐壁对物料的三维无序撞击摩擦，撞击能远远高于常规行星球磨仪，使得微纳米颗粒成为可能。该仪器自重120kg，空载噪音75dB，连续运转时间72h，可供您选择的研磨罐体容积50~250ml，同时3个罐体运转，可以获得3种不同实验材料。可提供高分子、PTFE、玛瑙、氧化锆、碳化钨等多种类罐体材质，适应无铁研磨、干法研磨、湿法研磨，可通N2、Ar等惰性气体气氛保护。研磨罐方便拆卸，可在真空手套箱中装卸物料，防止超细金属自燃。 研磨方法：将磨球25mm 1粒，5mm 5粒，3mm 20粒，一定质量初始直径5mm的镁颗粒，放入50ml不锈钢研磨罐中，研磨罐为椭球形结构，如图示。加入溶剂，或者加无水乙醇并通入惰性气氛保护，利用上下左右三维式震击研磨仪，研磨时间2h，即可得细度微米级的悬浊液。

随着北京疫情的再度卷起，食品安全又被推至风口浪尖。食物分类多种多样，通常情况下都是不均质的样品。不均质的样品肯定不能代表整个原始样品材料，这会导致测量结果不准确，某些成分会被丢失，或者某些成分被过度放大，所以均质的样品制备是得到可靠、有代表性分析结果的基础，是食品检测过程的关键。这就意味着只需分析几克或者几毫克预处理过的样品，就能完美地的代表原始样品。想要快速得到具有分析细度并且均质化的样品？ 那么选择合适的研磨仪非常重要：在寻找合适的研磨设备或工具时，首先确保该方式不会改变样品的固有性质，如水分或重金属含量。其次，考虑样品的尺寸，粉碎整条鱼那么大的样品或者谷物颗粒这么小的样品，肯定是采用不同的方式。一般情况下同一台研磨设备不可能兼容样品尺寸的范围特别大，又能磨好大尺寸样品同时又能磨好小颗粒样品。第三点，考虑样品的密度、硬度、稠度、残余水分或脂肪含量等特性，选择与其性质相符合的粉碎原理。最后还需要注意样品的温度稳定性及团聚的倾向性。实验室研磨设备依据不同的原理设计， 例如粉碎硬性、脆性的样品材料就采用压力、撞击力和摩擦力的原理，而当样品是一条冻干鱼的时候，就不适合了，此时应该采用剪切力和切割力来粉碎处理。样品的批次处理量也很重要，有的研磨设备适合于几十毫克的样品，有的研磨仪适合于几公斤的样品。旋转式研磨仪更适合于在线处理公斤级的小麦样品，而研磨罐容积最大50ml的混合型球磨仪就不适合这种应用了。最后，研磨配件的材质对研磨效率有很大的影响。研磨配件的材质应该比样品的材质更硬，以避免过度磨损。机械研磨往往会导致一定程度的磨损，这可能会影响后续的分析。因此，在样品中可能会发现微量的元素，如铁或锆，但这个量通常低于大多数分析的检出限，因此可以忽略。无论选用哪种研磨设备，选择合适的配件对研磨效率都有很大的影响。 样品的干燥或脆化只有刀式研磨仪适合处理新鲜湿样或者含水含油的样品，而不会出现如机器堵塞或样品损失等问题。常规样品建议先烘干再粉碎。在选择干燥方法和温度时，必须注意待测定样品的性质不会以任何方式改变，这对于温度敏感或挥发性组分尤其重要。通常，这类样品只能在室温下风干。TG 200干燥仪适用于多种产品的温和快速干燥。有些软性、硬性、粘性或高脂肪的食物样品在进行初步的或精细粉碎之前应该先冷冻。例如，巧克力或葡萄干可以很容易在低温下粉碎，而在室温下，只能生产出均质性较差的糊状物。一种冷冻方法是在研磨前用液氮（LN2）使样品脆化，在-196℃的温度下，即使是柔软的小熊软糖也会变得又硬又脆，可以轻易被粉碎。另一种方式是将样品与干冰（固态二氧化碳）混合。如果样品中含有挥发性物质，也可选择低温粉碎。遇潮湿变性的样品不能直接用冷却剂处理，因为空气中的水汽会在冷样品上凝结，影响样品性质。 常用的食品研磨仪显然，同一种样品可以采用多种不同的研磨机进行粉碎，但是综合其样品性质、处理量、最终出样细度以及后续分析要求，必定会有一款最为合适的研磨仪。以下是常用样品的研磨设备推荐： 1. 超离心研磨仪ZM200典型应用: 种子、玉米、小麦、海藻干、盐、糖、鱼干、豌豆、坚果、杏仁、椰子、咖啡、茶、根茎、明胶、干叶、大米、香料、香草、豆渣等。2. 旋转敲击式研磨仪SR 300典型应用: 种子、玉米、小麦、海藻干、盐、糖、鱼干、豌豆、坚果、杏仁、椰子、咖啡、茶、根茎、明胶、干叶、大米、香料、香草、豆渣等。3. 旋风磨TWISTER典型应用: 种子、玉米、小麦、豌豆、茶叶、干叶、大米、香料、香草等。4. 刀式研磨仪GM200 和GM300典型应用: 鲜肉、香草、奶粉、新鲜培根、方便食品、谷物棒、大豆、蛋糕、鲜鱼、沙拉、葡萄干、西红柿、新鲜蔬菜、糖果、果冻、面包、奶酪、肝脏、水果、巧克力、腊肠、汤、土豆、饼干、肉末、浆果、坚果、种子、水煮蛋等。5. 冷冻混合球磨仪MM400和全自动冷冻研磨仪Cryomill典型应用: 奶油、香料、草药、茶叶、橄榄果肉、乳糖粉、蛋壳、果冻、肝脏、香草豆荚、浆果、饼干、烟草、口香糖、小麦、华夫饼、冷冻鱼、种子等。6. 切割式研磨仪SM 100, SM 200, SM 300典型应用: 根茎、茶叶、玉米、冻干鱼、骨头、蘑菇、香料、橘子皮、甜菜丸、乳木果、甘蔗、香草、土豆、可可脂块等。 应用案例1. 香肠的脂肪含量测量(GM 300)香肠脂肪含量高，需要完全均质化粉碎以确保可靠的分析结果。如果从样品中随机抽取脂肪含量分析所需的几克，必将导致分析结果的标准差增加。先手工将400克香肠切成约20mm的小块，然后分两步将其磨碎。第一次研磨以4000min-1的转速进行，使用的是带锯齿的刀头。在短短25秒内，样品被切成5毫米以下的小块。锯齿状的刀片利于切碎纤维状的肉，直接取部分样品进行脂肪分析。剩余的样品再在低温条件下粉碎：将上一轮处理的样品以1:2的比例与干冰混合，装入不锈钢研磨罐中。使用专用于低温研磨的全金属转刀和盖子，转速在4000min-1，粉碎20秒x3（中间间歇2次）。 通过Smart 6 (CEM GmbH，德国)和Oracle脂肪分析仪(CEM GmbH，德国)结合核磁共振光谱技术，对粗粉碎的样品和均质化样品的脂肪含量进行5次微波干燥分析。测量条件：4 g样品在2.5 min内干燥，1 min内分析。粗粉碎的香肠样品的脂肪含量变化大于细磨的均质化样品。粗粒成分的脂肪含量测定范围为14.85% ~ 17.12%，标准方差(SD)为0.88%。在均质化样品中，SD降低了10倍以上至0.07%，脂肪含量从15.84%至16.02%(相对SD从5.63%降至0.45%)。左:粗粉碎的香肠样品中脂肪含量不同，均质化样品中脂肪含量稳定 右:5个样品各取平均值，均质化的处理大大降低了脂肪含量的相对标准偏差。 2. 鱼体内多氯联苯的检测(SM300)鱼类样品的均质化是一个挑战，鱼的鳞片、鱼皮和鱼骨都是粉碎的难点，大多数研磨仪处理鱼类之后仍然含较大的块。鱼的高脂肪含量也给粉碎带来了更多困难，因为脂肪颗粒粘在一起形成大块，阻碍研磨过程，使样品不均匀。将鱼样品冷冻干燥之后，使用切割式研磨仪SM 300能够很好地解决这个问题。125克(4条鱼，预先切一次)的鲤鱼或大比目鱼使用切割式研磨仪SM 300以3000min-1的转速被粉碎，使用1mm底筛， v形转刀，配合使用旋风分离器冷却样品，研磨2分钟后，鱼被研磨成1mm颗粒，没有明显的生热。 3. 人参中的人参内酯的测量(MM400)众所周知人参对健康有益，可以增强免疫力，支持心血管系统等等，人参中含有的化学物质，如人参皂苷，就是有益的。少量的人参根茎(8mm)，可以用冷冻混合球磨仪MM400粉碎。如果样品较大，需要预切割，如使用切割式研磨仪配平行转刀。将17ml预粉碎之后的人参颗粒放入50ml不锈钢研磨罐中，使用MM400粉碎，加入15个直径10mm的研磨球，30hz频率研磨4分钟后，出样细度100um。 4. 大豆中转基因生物的检测(GM 200)聚合酶链反应(PCR)是一种检测食品中转基因生物的方法。在进行PCR之前，样品必须进行均质化。要保证转基因生物检测有意义并具有灵敏性，必须要得到有代表性的样品。从20吨大豆中提取约2.5公斤的实验室样品。对于转基因生物的检测，需要更少的分析样品，大概玉米或大豆1000克，取样之后在GM 200中彻底粉碎均质化。对于PCR分析，只需要2mg的样品材料。在GM200中均质化处理 就是为了确保这2毫克能代表整个样品。像大豆这样的颗粒状食品在不锈钢研磨罐中以10000min-1的转速粉碎。250 g样品研磨处理30s后可以得到0.5 mm的样品。 特殊应用——食品样品的冷冻研磨大多数样品材料可以在室温下研磨到所需的分析细度。但也有特殊情况，微小的温度上升就可能导致样品变性，弹性变形等。此外，油腻或粘稠的食品样品在室温下有可能不易研磨。对于粘性的，脂肪的，半液体的样品（如奶酪，葡萄干，酒胶或杏仁糖），常温研磨会团聚，低温研磨是最好的方法，样品不会团聚，并有效地均质化。在低温条件下，能减少酒精等挥发性成分的损失，甚至能保留从塑料包转转移到食品里的软化剂残留物。此外，冷冻研磨保存了维生素或蛋白质的原始结构。低温冷冻研磨是用液氮LN2(-196℃)或干冰(固态CO2 -78℃)，使样品变脆，更容易断裂。可用于冷冻研磨的仪器：冷冻混合球磨仪MM400 全自动冷冻研磨仪Cryomill 超离心研磨仪ZM200 刀式研磨仪GM200/GM300。 结论大量的应用实例表明，在任何食品分析之前，样品制备是质量控制过程中必不可少的一步，因为只有完全均质化的样品才能提供可靠和可重复的分析结果。尽可能多的了解样品性质、研磨设备原理、配件的选择，能够帮助您在最短的时间内得到最精准的实验结果。

第16期组织研磨及样品处理分享讨论：q系列（新）vs tl系列研磨仪 本周昊诺斯第16期组织研磨和样品处理分享、讨论，我们给大家分享的内容是——新推出的q系列组织研磨仪与tl系列组织研磨仪的区别。 那接下来，就让我们赶紧看看究竟新推出的q系列组织研磨仪与tl系列组织研磨仪有啥区别吧！ 昊诺斯嘉宾：各位老师，下午好。鼎昊源新出了一款q系列组织研磨仪，今天跟大家分享一下新出的q系列组织研磨仪与tl系列组织研磨仪的区别。 昊诺斯嘉宾：有的老师可能见过彩页，有的老师可能没见过，q系列组织研磨仪有三个型号：q24、q24r、q24rc。 昊诺斯嘉宾：今天主要说下q24r与tl系列组织研磨仪的区别，主要有三点区别：第一点是运动方式，第二点是制冷方式，还有一点是机器的配件不同。 用户：q系列和以前的有什么变化？是更智能了吗？ 昊诺斯嘉宾：也可以说是更智能了，研磨程序，包括研磨速度，研磨时间，间隔时间，制冷的温度，都可以设定成程序，做实验时只要调出程序就可以。 用户：原理一样吗？给大家一点一点仔细介绍一下吧。 昊诺斯嘉宾：第一点是运动方式不同，用过tl系列组织研磨仪的老师都知道，tl系列组织研磨仪是水平往复运动的，而q系列组织研磨仪采用的是8字型运动方式，大家可以看下示意图。 昊诺斯嘉宾：运动方式的不同，可以使q系列组织研磨仪的研磨速度提高，这样对难研磨的样品也有很好的粉碎效果。 昊诺斯嘉宾：第二点是制冷方式不同，tl系列的制冷方式是事前经过液氮浸泡，从而达到制冷的效果。液氮制冷有一个问题，就是短时间内研磨可以保持低温状态，但较长时间研磨，温度还会升高。 昊诺斯嘉宾：目前国内外厂家，除液氮制冷外一般采取外接模块，通入干冰或者液氮，以下就是一台外置的空气制冷机。 昊诺斯嘉宾：虽然外置空气制冷机可以使研磨过程中保持低温状态，但一台组织研磨仪相当于两台机器，不仅价格高，而且还占地方。鼎昊源q系列组织研磨仪的q24实现了内置压缩机，整个组织研磨仪只有一台冷冻离心机的大小。 用户：体积变小了？ 昊诺斯嘉宾：510x370x360，毫米。q24r的制冷范围是0-35℃，这样组织研磨仪不用液氮也可以做到低温研磨。 用户：成本低了，是靠压缩机制冷？ 昊诺斯嘉宾：是的，原理相当于冷冻离心机的制冷方式。 昊诺斯嘉宾：第三点是配置不同，tl系列的配件比较多，从2ml离心管-50ml研磨管都有，适合不同体积的样品。q系列的研磨仪我们定位在动物核酸和蛋白提取，所以目前配件只有2ml研磨管。 昊诺斯嘉宾：一般做动物组织样品量比较小，2ml研磨管已经足够，而且8字的研磨方式对于比较难研磨的动物组织效果也很好。下面给大家看几张研磨的图片。 生猪肉研磨前后 大鼠的食管研磨前后 冻存的小鼠肌肉研磨前后 昊诺斯嘉宾：下面这个是小鼠肝脏rna电泳图，在0℃下充分研磨，提取效果非常不错。 昊诺斯嘉宾：除了q24r冷冻组织研磨仪之外，还有一款q24rc，这款组织研磨仪了除具有q24r所有功能之外，还有离心的功能，最大转速6000转，q24rc实现了在同一台机器中完成研磨、离心的过程。 q系列三款研磨仪的主要参数图 这是q24rc的离心效果图 昊诺斯嘉宾：上面是q24rc的离心效果图，与一般的万转离心机没什么区别。q系列研磨仪大体就是这样了，不知道各位老师有没有什么问题？ 用户：都能研磨什么？ 昊诺斯嘉宾：动物组织，植物组织，微生物都可以研磨，不过q系列研磨仪研磨时需要加入提取液进行研磨。 用户：骨骼呢？ 昊诺斯嘉宾：骨骼也是可以的，但是骨骼不能太大，研磨时间会比其他组织长。 用户：先敲碎了再磨。 用户：什么提取夜？ 昊诺斯嘉宾：比如提rna的试剂盒，提蛋白的那个提取液。 用户：石棉可以研磨不？ 昊诺斯嘉宾：您是要提取里面的核酸还是测成分？ 用户：测成分。 昊诺斯嘉宾：能研磨，不过石棉最好还是选择tl系列的研磨仪，q系列目前定位是动物组织，提取rna及蛋白。 用户：用什么研磨？ 昊诺斯嘉宾：用不锈钢研磨管研磨。 用户：噢。 用户：研磨效果还是不错的。 昊诺斯嘉宾：是的。 最后，让我们共同期待第17期“组织研磨和样品处理分享、讨论”活动吧！下期，我们不见不散！ 温馨提示：我们的“组织研磨和样品处理分享、讨论”活动是在【昊诺斯鼎昊源组织研磨分享】微信群内开展的！如果您也想参与我们的活动，那么就扫描下方二维码，加群主请微信，由群主拉您进群！ 此外，本群的目的是希望可以给大家提供一个样品处理问题的交流平台，有什么相关问题在群里能够分享和提问答疑……另外我们还能通过这个平台连接用户使用人员和工厂研发人员，看看在这些讨论过程中是否会碰撞出火花来，以为实验室手工的样品处理做出更多更好的自动化的辅助工具或替代仪器备来，更可以为完善我们现有产品的设计打开思路提出建议…… 访问http://www.herosbio.com/pro.asp?thebigclassid=14&bpro_id=93可以了解更多产品信息！