主要應(yīng)用于藥丸（水丸、蜜丸、水蜜丸等）、藥片、藥粉、藥顆粒各種口服液、中西藥材等的干燥與殺菌處理。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)醫(yī)藥加工業(yè)都是采用傳統(tǒng)的加熱干燥、殺菌方式，如采用微波在醫(yī)藥業(yè)的設(shè)備熱風(fēng)、遠(yuǎn)紅外進(jìn)行藥品的干燥，用高溫高壓，鈷60等進(jìn)行殺菌。它們不僅熱效率利用率低、加熱時(shí)間長(zhǎng)、占地面積大不利于環(huán)保。同時(shí)，殺菌要在加壓，120℃的高溫下，保溫20～40分鐘，而藥品的藥效和營(yíng)養(yǎng)成份必將受到一定程度破壞。而采用微波干燥、殺菌能充分發(fā)揮微波干燥、殺菌特性，就可以解決傳統(tǒng)加熱的弊端。用精心設(shè)計(jì)的藥丸微波干燥機(jī)，加工的藥丸不龜裂，一致性好，保持原樣性，延長(zhǎng)了保質(zhì)期。采用5KW微波口服殺菌的設(shè)備，每小時(shí)可加工10mL的口服液5000支以上，其殺菌溫度僅為80℃左右，時(shí)間不到1分鐘，不僅衛(wèi)生指標(biāo)達(dá)標(biāo)而且口服液色澤清澄、保持了口服液原營(yíng)養(yǎng)成份、無(wú)沉淀、口感佳。設(shè)備已通過(guò)制藥GMP*。
微波干燥滅菌技術(shù)的特點(diǎn)
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)中藥產(chǎn)業(yè)中的干燥滅菌工藝始終停留在較落后的方式上，蒸汽加熱和烘箱干燥仍然作為主要手段，其弊端在于：①消耗能量大，利用率僅為30%左右，大大增加了生產(chǎn)成本；②由于消毒滅菌采用高溫（110℃）處理，使得某些藥品如口服液中的有效成分或營(yíng)養(yǎng)成分遭到嚴(yán)重破壞，無(wú)法得到應(yīng)有的療效，且口感變差；③生產(chǎn)環(huán)境惡劣，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)等。而微波技術(shù)不同于傳統(tǒng)工藝，它用于藥物的加熱、干燥、滅菌時(shí)有如下的優(yōu)點(diǎn)：
⑴微波對(duì)藥物加熱迅速而均勻、干燥速度快、時(shí)間短。由于是在濕物料內(nèi)部加熱，熱傳遞方向與濕分傳遞方向一致，水分從物料中心向兩側(cè)擴(kuò)散，路程比傳導(dǎo)加熱要少一倍，有利于提高物料干燥速率、縮短干燥時(shí)間。由于微波能直接為水分所吸收，物料內(nèi)部和表面的水分能同時(shí)獲得微波而被加熱，所以加熱均勻、且干燥時(shí)間短，不影響被干燥物料的色香味及組織結(jié)構(gòu)。例如將含水量從80%烘干降至20%時(shí)，用熱空氣干燥需20h，而用微波干燥僅需2h即可。又如用傳統(tǒng)烘房干燥400~500kg的丸藥，水丸需20h左右，蜜丸平均約需6h，而采用微波加熱干燥，水丸僅需4~5h，蜜丸約需1h。烘干阿膠時(shí)，原工藝至少需20d，而微波工藝只需7d。且有一定膨化作用，更利于人體吸收。
⑵選擇性加熱，干燥溫度低，產(chǎn)品清潔，干燥及滅菌效果好、質(zhì)量高。在微波干燥中不同物質(zhì)吸收微波的能力亦不相同，其中水分比其他一些固體物料具有更大的吸收能力，所以利用微波對(duì)含水物料的干燥特別有利，濕物料中水分獲得較多能量而迅速汽化，而固體物料因吸收微波能力小，溫度不會(huì)升的很高。而且在干燥的同時(shí)兼有滅菌殺蟲(chóng)等效果，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量。獲得的成品含水量均勻，清潔無(wú)菌，表面不結(jié)殼、皺皮或開(kāi)裂等，干燥效果較理想。經(jīng)微波處理后的丸藥，含菌數(shù)比未處理者降低了78%~99%，比烘房處理者降低15%~90%。用微波對(duì)藥物進(jìn)行低溫滅菌一般僅需幾十秒至幾分鐘，而且干燥溫度一般在80℃以下，主要成分基本不受影響，可保證療效。如雞骨草丸制劑顆粒經(jīng)微波滅菌前后的紫外吸收光譜和熒光光譜基本一致，說(shuō)明微波干燥對(duì)藥物的主要成分無(wú)明顯影響。又如在很多口服液中都含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)高溫滅菌后雖然達(dá)到了衛(wèi)生學(xué)檢查的要求，但同時(shí)大都破壞了其中的營(yíng)養(yǎng)成分，易產(chǎn)生沉淀，并帶有較濃的焦苦味。而用微波進(jìn)行處理，可以保持原營(yíng)養(yǎng)成分，口感好，色澤澄清，無(wú)沉淀，滅菌效果好。
⑶耗能少、成本低 由于熱量直接生產(chǎn)于濕物料內(nèi)部，所以熱損失少、熱效率高，一般可達(dá)80%左右。如用電熱干燥某物料耗電100KW，而用微波干燥同量同濕度的物料，耗電20KW即可達(dá)到同樣干燥程度。微波耗能僅占傳統(tǒng)蒸汽和烘箱耗能的1/3，節(jié)約大量能源，生產(chǎn)成本降低。
⑷環(huán)境好、* 微波加工無(wú)環(huán)境和噪音污染，加工車(chē)間內(nèi)無(wú)悶熱的高溫和蒸汽彌漫，大大改善了工人的工作環(huán)境。
⑸操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)效率高。 用微波處理藥物可以連續(xù)操作，提高了生產(chǎn)效率，便于自動(dòng)化生產(chǎn)和企業(yè)管理。改善了工作環(huán)境和條件，設(shè)備操作方便、控制靈敏。因微波是由電能轉(zhuǎn)換而來(lái)，開(kāi)通電源熱即產(chǎn)生，進(jìn)行干燥，斷開(kāi)電源，熱源立即消失。不需預(yù)熱、亦無(wú)余熱。而且微波設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，減少了配套設(shè)施。
基于以上特點(diǎn)，微波用于含水物料的干燥特別有利，利用微波技術(shù)可以對(duì)中藥材原料、丸劑、片劑以及粉粒狀制劑等進(jìn)行脫水干燥、殺蟲(chóng)防腐、滅菌等加工處理，不僅干燥迅速快，而且可提高產(chǎn)品質(zhì)量，方便藥物的貯存和保管。但不適于熱敏性物料的干燥。
微波干燥滅菌技術(shù)應(yīng)用實(shí)例
通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)影響丸藥質(zhì)量的因素進(jìn)行了考察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用微波干燥的丸藥質(zhì)量比采用烘箱干燥的好，其水分含量均勻，溶散時(shí)限一次檢驗(yàn)合格率高。
采用微波干燥滅菌工藝對(duì)不同丸劑類(lèi)型的5種產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考察微波干燥效果和產(chǎn)品質(zhì)量。所選藥品為水丸型的腦力清丸（含芳香性成分）、水蜜丸型的臟連丸（含動(dòng)物膠、動(dòng)物臟器成分）、麻仁丸（含油脂類(lèi)成分）、五子衍宗丸（含糖、脂類(lèi)成分）、濃縮水蜜丸型的輕身消胖丸（含浸膏），以上藥品均采用泛制法制備。根據(jù)丸劑不同品種的特性和濕丸含水率，控制丸藥進(jìn)料厚度在3cm以下，調(diào)節(jié)傳動(dòng)裝置輸送帶的速度分別為80r/min、100r/min 、200 r/min，以干丸含水率為工藝控制指標(biāo)，進(jìn)行干燥滅菌實(shí)驗(yàn)。所得干丸進(jìn)行質(zhì)量檢查，其性狀、鑒別、重量差異、溶散時(shí)限、水分以及微生物限度檢查等各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均符合要求。結(jié)果表明，微波干燥效果與丸劑中所含的藥材成分有關(guān)，含糖類(lèi)、油脂類(lèi)、動(dòng)物膠、動(dòng)物臟器以及浸膏成分的水蜜丸，內(nèi)部水分?jǐn)U散速度較慢，宜采用低轉(zhuǎn)速、長(zhǎng)時(shí)間的干燥工藝；含揮發(fā)性成分的水丸，內(nèi)部水分和揮發(fā)性成分?jǐn)U散速度較快，宜采用高速轉(zhuǎn)、短時(shí)間的干燥工藝，避免揮發(fā)性成分的損失，必要時(shí)可進(jìn)行二次干燥使水分達(dá)到要求。由于微波干燥時(shí)，丸藥內(nèi)部蒸汽壓力大于外部，丸藥產(chǎn)生一定的膨化，加快了丸藥的溶散速度，一般丸劑在1h內(nèi)完全溶散，如麻仁丸和輕身消胖丸的溶散時(shí)限，藥典規(guī)定不得超過(guò)2h，經(jīng)過(guò)微波干燥的成品均在1h內(nèi)溶散，中試結(jié)果顯示，微波滅菌的成品與生藥原粉比較，細(xì)菌總數(shù)下降1~2個(gè)數(shù)量級(jí)，微波作用時(shí)間長(zhǎng)、滅菌效果好。
應(yīng)用微波對(duì)中藥進(jìn)行滅菌的效果好壞主要取決以下幾個(gè)因素。①物料的含水量越高，吸收微波能就越好，滅菌效果也越好。如水丸和新鮮藥材飲片的滅菌干燥效果一般優(yōu)于水蜜丸和藥粉，同一種物料的含水量與滅菌效果基本呈正比。有時(shí)為了取得較好的效果，需向物料中添加適量的水分。②物料的類(lèi)型不同則微波滅菌效果也不同。一般認(rèn)為蜜丸滅菌率高于水丸，含蜜量大的制劑滅菌率優(yōu)于含蜜量小者。原因可能在于蜜吸收微波能多于水，因此在加熱功率和時(shí)間相同的前提下，密丸比水丸吸熱多、升溫快、滅菌率高。但由于水丸含水量高于蜜丸，而要求的成品含水率低于蜜丸，因此水丸所需的干燥時(shí)間長(zhǎng)，當(dāng)達(dá)到干燥要求時(shí)，則水丸滅菌率高于蜜丸。③藥物滅菌效果與微波輸出功率和照射時(shí)間呈正比。應(yīng)根據(jù)藥物劑型、含水量、組成成分等，選擇適宜的微波功率和照射時(shí)間。
因此，在使用微波干燥時(shí)，應(yīng)對(duì)被干燥物料進(jìn)行加工工藝實(shí)驗(yàn)，以保證取得良好的干燥滅菌效果。如對(duì)中藥丸劑的干燥應(yīng)使用小功率、快速、長(zhǎng)距離的干燥方法，以防丸劑的爆裂，影響其質(zhì)量。一般微波干燥處理過(guò)的丸劑比傳統(tǒng)方法處理的丸劑，保質(zhì)期要長(zhǎng)1/3以上。
此外，在選擇微波干燥滅菌設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中藥物的處理量應(yīng)用適宜功率的設(shè)備。可以用估計(jì)法，按照熱功當(dāng)量理論和實(shí)際操作情況，一般按每kW/h脫水量0.9kg進(jìn)行測(cè)算。例如，需要處理的丸藥量為200kg/h，要求含水率從20%脫水降至8%，則總脫水量為24 kg/h，需要配置的設(shè)備功率為26kW，即需配置26kW左右的微波設(shè)備方能滿足生產(chǎn)需求，一般配以32 kW額定功率。
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