微波能技術(shù)在醫學(xué)方面的應用及發(fā)展

　　微波促進(jìn)醫藥加工業(yè)的發(fā)展
　　
　　電磁波的發(fā)現使人們進(jìn)入信息社會(huì )。微波技術(shù)將通訊、廣播、電視送入千家萬(wàn)戶(hù)。而微波能的應用，人們首先享受到了微波爐的神妙，并為工業(yè)加熱提供了一種新的加熱方式。這種加熱方式在工業(yè)、農業(yè)、化工、醫療等方面都得到應用。一是利用其熱效應，主要用于食品、藥材、農副土特產(chǎn)品、木材、紙板、化工產(chǎn)品等的加熱干燥，陶瓷的預烘及燒結，橡膠的硫化預熱等。二是利用其生物效應，對食品、藥材、農副土特產(chǎn)品等的低溫殺菌、防霉保鮮，白酒的催陳、醇化，中止發(fā)酵，育種等。微波加熱作為當今，早已從實(shí)驗室、家庭走向生產(chǎn)實(shí)用階段，為食品、醫藥、農副土特產(chǎn)品的加工撐起一片藍天，前景十分廣闊。
　　
　　一、波加熱干燥、殺菌處理
　　
　　微波是頻率從300MHz~300GMHz的電磁波，其方向和大小隨時(shí)間作周期性變化。微波與物料直接相互作用，將超高頻電磁波轉化為熱能的過(guò)程即為微波加熱過(guò)程。水是強烈吸收微波的物質(zhì)，物料中的水分子是極性分子，它在微波作用下，其極性取向隨著(zhù)外電磁場(chǎng)的變化而變化，915MHz的微波可使水分子每秒鐘運動(dòng)18.3億次，致使分子急劇磨擦、碰撞，使物料產(chǎn)生熱化和膨化等一系列物化過(guò)程而達到微波加熱目的。
　　
　　細菌是由水、蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物、脂肪和無(wú)機物等復雜化合物構成的一種凝聚態(tài)介質(zhì)。微波殺菌是微波的熱效應和生物效應共同作用的結果。微波對細菌的熱效應是使蛋白質(zhì)變性，使細菌失去營(yíng)養、繁殖和生存的條件而死亡。微波對細菌的生物效應是微波電場(chǎng)改變細胞膜斷面的電位分布、影響細胞膜周?chē)娮雍碗x子濃度，從而改變細胞膜的通透性能，細菌因此營(yíng)養不良，不能正常新陳代謝，細菌結構功能紊亂，生長(cháng)發(fā)育受到抑制而死亡。此外，決定細菌正常生長(cháng)和穩定遺傳繁殖的核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA），是由若干氫鍵緊密連接而成的卷曲形大分子。足夠強的微波可以導致氫鍵松弛、斷裂和重組，從而誘發(fā)遺傳基因突變，或染色體畸變，甚至斷裂。微波殺菌正是利用了電磁場(chǎng)的熱效應和生物效應對生物的破壞作用。因此，微波殺菌溫度低于常規方法。一般情況下，常規方法殺菌溫度要120℃~130℃，時(shí)間約半小時(shí)以上；而微波殺菌溫度僅要70℃~105℃，時(shí)間約90~180秒.
　　
　　二、微波加熱干燥、殺菌特點(diǎn)
　　
　　1、加熱迅速、均勻
　　
　　不需熱傳導過(guò)程，它能在瞬間穿透到被加熱物料中，穿透深度可達幾公分，甚至十幾公分，數秒到數分鐘就能把微波能轉換為熱能。微波具有選擇性加熱，將使加熱更均勻。
　　
　　2、節能
　　
　　由于含有水分的物質(zhì)極易直接吸收微波而發(fā)熱，沒(méi)有經(jīng)過(guò)其他中間轉換環(huán)節，因此，除少量的傳輸損耗外幾乎無(wú)其它損耗。微波加熱與遠紅外加熱相比，節藥能量1/3~1/2。
　　
　　3、防霉殺菌保鮮
　　
　　微波加熱具有熱效應和生物效應，因此，能在較低溫度下殺滅霉菌和細菌；能大限度地保存物料的活性和食品中的維生素、色澤和營(yíng)養成份。
　　
　　4、工藝，可連續生產(chǎn)
　　
　　只要開(kāi)關(guān)微波電源即可實(shí)現加熱或終止。它有完善的傳送系統，可確保連續化生產(chǎn)，節省勞力。
　　
　　5、安全無(wú)害
　　
　　由于微波能是控制在金屬制成的加熱室內和波導管中工作，所以微波泄漏被有效地抑制。沒(méi)有放射線(xiàn)危害及有害氣體排放，不產(chǎn)生余熱和粉塵污染，既不污染物料，也不污染環(huán)境。
　　
　　6、設備占地小，改善勞動(dòng)條件。
　　
　　三、微波能促進(jìn)醫藥工業(yè)發(fā)展
　　
　　從二十世紀40年代美國雷聲公司制造*臺微波爐，到了五、六十年代，伴隨著(zhù)大功率磁控管的研制成功，美英等國隧道式、曲折波導等多種加熱器的問(wèn)世，國外在微波能的應用上掀起了一場(chǎng)新的“能源革命行動(dòng)”，微波能的應用普及到食品、醫藥、農副土特產(chǎn)品、化工工業(yè)及當代技術(shù)等眾多領(lǐng)域中，技術(shù)。
　　
　　長(cháng)期以來(lái)，我國醫藥加工業(yè)都是采用傳統的加熱干燥、殺菌方式，如采用熱風(fēng)、遠紅外進(jìn)行藥品的干燥，用高溫高壓，鈷60等進(jìn)行殺菌。它們不僅熱效率低、加熱時(shí)間長(cháng)、占地面積大，不利于環(huán)保，同時(shí)，殺菌要在120℃左右的高溫下，時(shí)間20~40分鐘，其藥品的藥效和營(yíng)養成份受到一定程度的破壞。而采用微波干燥、殺菌能充分發(fā)揮微波干燥、殺菌特性，就可以解決傳統加熱的弊端。例如：用精心設計的藥丸微波干燥、殺菌設備，加工的藥丸不龜裂，一致性好，保持原藥性，大大延長(cháng)了保質(zhì)期。采用5KW微波口服液殺菌的設備，每小時(shí)可加工10mL的口服液5000只以上，其殺菌溫度僅為80℃左右，時(shí)間不到1分鐘。不僅衛生指標達標而且口服液色澤清澄、保持了口服液原營(yíng)養成份、無(wú)沉淀、口感佳。
　　
　　近年來(lái)，微波在醫藥干燥、殺菌、醫藥的微波萃取發(fā)展很快。同時(shí)，由于微波真空、微波真空冷凍升華技術(shù)的不斷突破，更促進(jìn)了微波在醫藥加工業(yè)的發(fā)展。
　　
　　濟南瑞晨微波設備有限公司是集科、工、貿為一體的從事開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)微波能應用設備的企業(yè)，依據的技術(shù)實(shí)力，更注重新產(chǎn)品的研制、開(kāi)發(fā)，近年來(lái)在醫藥加工業(yè)上研制出頻率915MHz、2450MHz兩大系列，幾十種規格、型號的微波干燥、殺菌設備已被眾多企業(yè)、藥廠(chǎng)使用，都得到滿(mǎn)意效果。如：廣東威士雅保健品有限公司的“壯骨粉”干燥、殺菌；廣州奇星藥業(yè)有限公司和廣州白云山制藥廠(chǎng)的顆粒干燥、殺菌；吉林熬東藥業(yè)的丸劑和藥粉干燥、殺菌；哈藥集團的保健飲料殺菌，匯仁藥業(yè)有限公司的粉狀、片狀、丸劑藥品干燥、殺菌；山東章丘市制藥廠(chǎng)，濟南市長(cháng)清區中醫院等。
　　
　　實(shí)踐證明，微波更適用于產(chǎn)品價(jià)值高、質(zhì)量要求嚴、熱傳導率低、用傳統工藝難以加工的物料。而對于含水量過(guò)大的物料，單純用微波脫水有時(shí)也是不經(jīng)濟的。如果將微波與熱風(fēng)、蒸氣或遠紅外等方法相結合，常會(huì )得到“事半功倍”的效果。如微波與遠紅外相結合干燥，速率要比用傳統熱風(fēng)干燥提高8倍以上。用微波與遠紅外作為熱源，利用遠紅外可使物料分子、原子振動(dòng)產(chǎn)生熱能，二者結合，其干燥速率將是熱風(fēng)干燥的10倍以上，熟化物料的速率也比其它熱源快5倍以上。這種具有科學(xué)性、實(shí)用性的組合，既無(wú)任何環(huán)境污染，又節能，大大延長(cháng)產(chǎn)品保鮮期。
　　
　　采用改造傳統醫藥工業(yè)，將為海內外醫藥工業(yè)開(kāi)拓出一條嶄新道路。微波能在醫藥等工業(yè)上的應用是廣大廠(chǎng)家需求，也是科學(xué)發(fā)展與人類(lèi)社會(huì )進(jìn)步的需求。
　　
　　我們相信，只要從事微波電子技術(shù)與醫藥等工業(yè)技術(shù)的科學(xué)工作者緊密合作，一定會(huì )使我國的醫藥工業(yè)走向水平。