干燥滅菌

1、2、微波干燥與滅菌微波干燥，滅菌技術(shù)現(xiàn)已廣泛用于醫(yī)藥、食品、飲品、化妝品行業(yè)，效果良好。2.1概述：介電加熱干燥是將物料置于高頻電場內(nèi)，由于高頻電場的交變作用，使物料加熱達(dá)到干燥的目的，電場的頻率＜300MH2間的超高頻加熱稱為微波加熱，目前微波加熱所用的頻率為915和2450MH2兩種，后者在一定條件下還有霉菌作用。2.2干燥熱理：微波為波長（㎜到㎝之間的電磁波。溫物料中的水分子，在微波電場的作用下，它會(huì)被極化并沿著微波電場的方向整齊

2、排列，由于微波是一種高頻交變電場，水分子就會(huì)隨著電場方向的交互變化而不斷地迅速轉(zhuǎn)動(dòng)并產(chǎn)生劇烈的碰撞和摩擦，部分微波能就轉(zhuǎn)化為熱能，從而達(dá)到干燥的效能，也就是說，微波加熱量物質(zhì)在外加電場下，產(chǎn)生分子極化現(xiàn)象，隨著電壓按高頻率交替地變換方向，正負(fù)電場的方向也交替地改變，極化分子也隨著不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。（如右下圖），其一部分能量轉(zhuǎn)化為分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量，分子運(yùn)動(dòng)加劇。摩擦生熱，故物質(zhì)溫度外高，由于熱量在被加熱的物質(zhì)中產(chǎn)生的所以加熱很均勻，并且外溫

3、速度快，物料受熱均勻，熱效率高。故其干燥速度快，干燥的產(chǎn)品也較均勻潔凈。因?yàn)槲⒉ㄗ饔糜跍匚锪?，其中所含水分立即被均勻加熱，它與傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種干燥的傳熱方式不同，無需經(jīng)過傳熱途徑和傳熱時(shí)間，熱損失少。在干燥過程中，濕物料內(nèi)部水分往往比表面高，則物料內(nèi)部吸收的能量多。溫度比表面高，這樣濕物料的溫度速度與水的擴(kuò)散方向是一致的，從而提高了水分的擴(kuò)散速率，加快了干燥速度。此外，微波還具有選擇性加熱的特點(diǎn)。由于水的介電常數(shù)比固體物料大的多，故

4、濕物料中的水分就沒較多能量而迅速汽化，而固體物料因吸收微波的能力小，溫度不會(huì)升溫過高，有效成分不至于受破壞，有利于保持產(chǎn)品的質(zhì)量。2.3干燥應(yīng)用：微波加熱器是由微波加熱管產(chǎn)生微波后，通過波導(dǎo)輸送到微波加熱器中，微波能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮鼙划a(chǎn)品中的水分吸收使水汽化蒸發(fā)，它常用于片劑，膠囊劑、顆粒劑等濕顆粒的干燥，藥材粉末、中藥飲片、丸劑（密丸、水丸）的干燥滅菌。在干燥的同時(shí)，它還具有殺滅蟲、螨、卵等作用。2.4微波特性：微波的特性：微波是一種高頻率

5、的電磁波，具有反射、穿透、吸收三種特性。其中反射性是指微波碰到金屬回反射回來，故需要殊處理的鋼板制作內(nèi)壁，根據(jù)微波器內(nèi)壁所能引起的反射作用，使微波反復(fù)穿透物料，加強(qiáng)熱效率。但器腔內(nèi)絕不允許使用金屬容器，否則不僅會(huì)影響加熱時(shí)間，而且會(huì)引起短路，腔內(nèi)放電打火。穿透性：則盛器、包裝容器具有穿透性，如陶瓷器、玻璃、耐熱塑料，木器、竹器等。故可用藥材的干燥滅菌、殺蟲等。它還具有吸收性，各類物料，尤其是含水的顆粒、飲片、等由于吸收高頻率微波而使水分

6、子產(chǎn)生劇烈震蕩，摩擦而發(fā)熱蒸發(fā)，達(dá)到滅菌干燥之目的。2.5微波滅菌的原理：生產(chǎn)上及日常生活中。我國雖起步較晚，但已在縮小差距。工業(yè)上已有研究成果產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品，在醫(yī)藥生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，日常生活中的微波爐也已廣泛使用，早在60年代，日本JEOLJSA—5型微波滅菌裝置可與注射劑組成連動(dòng)生產(chǎn)線，滅菌溫度125—135℃，時(shí)間短，受熱均勻，產(chǎn)量為12000支H。我國也在2000年的藥機(jī)博覽會(huì)上推出隧道式微波滅菌干燥器?，F(xiàn)以右圖示意，供修改。微波熱

7、效應(yīng)的產(chǎn)生是微波發(fā)生器（主要靠繼電器和變壓器）將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏褐Я麟?，調(diào)節(jié)適宜的電壓，然后輸至磁控管，使其產(chǎn)生自激振蕩，所產(chǎn)生的微波經(jīng)電子管進(jìn)入擴(kuò)散空腔（常用304不銹鋼管制成）。標(biāo)準(zhǔn)磁控管為30KW，最小者為5KW，若用915MHZ的微波頻率時(shí)，水分子每分鐘運(yùn)動(dòng)頻次達(dá)到18.3億次。2.8微波干燥的優(yōu)點(diǎn)：他是利用磁控管產(chǎn)生的輻射波，其波長在電磁頻譜中介于紅外線與電磁波之間，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）能高效利用能源，可節(jié)約三分之一以上電能

8、，如用電熱干燥耗電100KW，而用微波干燥同重量、同溫度的物料，耗電20KW即可達(dá)到同樣的干燥效果。（2）烘干溫度低，干燥時(shí)間短。如將含水量從80%烘干至20%時(shí)，用熱空氣干燥時(shí)需20hr，而用微波干燥則僅需2hr即可.（3）不需預(yù)熱，亦無余熱，便于控制，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化連動(dòng)操作。（4）其功能廣泛，即可干燥又可滅菌還可殺蟲、滅卵、殺螨，適于重要原料干滅，不影響被干燥物料的色、香、味及其成分。（5）改善勞動(dòng)條件、工作環(huán)境和衛(wèi)生條件，符

9、合GMP要求?？傊核菬岬目?、熱的勻，節(jié)約能源、利于質(zhì)量的一種干燥方法。微波真空低溫干燥工藝微波真空干燥是將微波能技術(shù)與真空負(fù)壓技術(shù)相結(jié)合的一種微波能應(yīng)用技術(shù)，它兼兩者的優(yōu)點(diǎn)而克服常規(guī)真空，干燥周期長、能耗高、效率低、質(zhì)量差的缺點(diǎn)。微波真空干燥具有產(chǎn)量大、質(zhì)量好、周期短、成本低、能耗小的優(yōu)點(diǎn)。在真空狀態(tài)下，沸點(diǎn)降低，蒸發(fā)加快，不存在空氣對(duì)流傳熱，物料供熱的熱傳導(dǎo)方式。常規(guī)真空干燥熱傳導(dǎo)慢，箱內(nèi)熱分布難均衡，其熱傳導(dǎo)方向由外向里存在里外

10、溫差，而微波加熱則是由內(nèi)向外，由于濕物料內(nèi)部水分往往比表面水多，物料內(nèi)部吸收的能量多，溫度比表面高，這樣濕物料的溫度速度與水的擴(kuò)散方向一致，從而提高水分的擴(kuò)散速率，加快了干燥速度。同時(shí)由于微波功率調(diào)整快、無熱慣性、溫度易于控制。箱內(nèi)熱分布將干燥質(zhì)量好并具有消毒殺菌功效，產(chǎn)品保質(zhì)期長。安全上符合5MWcm2指標(biāo)。微波真空干燥的特點(diǎn)（1）效率高：其生產(chǎn)效率為常規(guī)干燥的4倍；（2）熱分布好：由于微波對(duì)水分子的選擇性加熱，物料內(nèi)部水份高，接熱時(shí)