Интенсивная обработка лекарственного сырья - Молчанов Г.И.
Скачать (прямая ссылка):
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
толщины слоя или скорости протока обрабатываемой жидкости, обеспечивающей наиболее полное поглощение энергии, изменить направление движения потока относительно движения генерируемого поля. Так, для СВЧ-обработки различного виноматериала и бродильных смесей предложено устройство, заключающееся в том, что нагрев потока жидкости производится в специальном змеевике-нарревателе в многомодовом поле стоячих
I
Рис. 44. Схема змеевика-нагревателя.
волн (5). Змеевик сделан из «прозрачного» для СВЧ-по-ля материала — органического стекла. Свободно проходя через стенки излучателя, СВЧ-поле нагревает до заданной температуры поток жидкости. На рис. 44 изображена схема змеевика для термообработки различных жидкостей в потоке с расходом 2ХЮ~3—10Х Х10-3 м3/ч при уровне подводимой энергии 10—50 кВт. Поток энергии подается сверху перпендикулярно движению слоя жидкости.
Диэлектрические и структурные показатели лекарственного сырья
Сырье растительного и животного происхождения, используемое для производства различных лекарственных средств, можно отнести к диэлектрикам. Основными ха-
134
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ________ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
рактеризующими показателями диэлектриков являются диэлектрическая проницаемость ъ\ коэффициент поглощения (проводимость диэлектрика) е\ угол потерь tg6.
Диэлектрическая проницаемость (є') — величина, показывающая, на сколько ослабляется высокочастотное поле, пронизывающее диэлектрический материал. Степень ослабления электромагнитного поля определяют структура, состав и геометрическая форма материала диэлектрика. Если диэлектрическую проницаемость воздуха условно принять за единицу, то диэлектрическая проницаемость любого лекарственного сырья будет больше единицы и колеблется в широких пределах. Так, у свежесобранных корней, листьев, травы лекарственных растений, животного лекарственного сырья и др. є' составляет 40—65. В то же время у порошкообразных лекарственных средств и сырья, жиров и масел находится в пределах 4, 12—6,85 [6, 9]. Такая большая разница є' различного лекарственного сырья и продукции связана со многими факторами. В первую очередь можно отметить структурную особенность материала; тип исследуемого сырья — растительного, животного, минерального или иного происхождения. В зависимости от морфо-лого-анатомического или кристаллического строения, химического состава клеток и тканей или особенностей связей между частицами и т. д., способа предварительной подготовки сырья диэлектрическая проницаемость может меняться. Например, у порошкообразных табле-тируемых лекарственных веществ, которые относятся к твердым диэлектрикам, наблюдается слабая ионная поляризация, так как у них имеются асимметричные кристаллические, молекулярные связи, полярные группы кристаллизационной или адсорбционной влаги — факторы, участвующие в поляризации в большей степени при их механической обработке — прессовании, и в меньшей степени при наведенной поляризации, так как на их поверхности уже имеются электрические заряды.
Коэффициент поглощения є" — потери проводимости — это потери высокочастотной энергии, возникающие из-за сопротивления материала диэлектрика при взаимодействии последнего с электромагнитным полем. На величину е" также влияют различные факторы, в том числе структура материала, его плотность, а также температура, химический состав. Для сырья раститель-
135
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ___ММА им. И.М. Сеченова
Молчанов Г.И. ИНТЕНСИВНАЯ ОБРАБОТКА ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ
ного происхождения е" составляет ~ 12—16, у животного сырья до 19—20, у жиров и масел 0,2—0,5.
Угол потерь tg6 представляет собой угол, который определяет (дополняет) сдвиг фазы между током и напряжением при помещении материала-диэлектрика в высокочастотном электромагнитном поле.
Для различных сред величина tgd различна: у проводников больше единицы, у диэлектриков — меньше. У лекарственного сырья животного происхождения tg6‘^0,3 [2], у растительного 0,22—0,28, у порошкообразного 0,0013—0,0063. У материалов, которые могут быть упаковкой, посудой и в которых возможно проводить СВЧ-облучения лекарственных средств (фторопласт, полиэтилен, стекло, фарфор, бумага), tg6 еще меньше — 0,0001—0,070.
Диэлектрические характеристики лекарственного сырья находятся в тесной взаимосвязи между собой:
Если в процессе технологической обработки сырья (сушки, стерилизации и т. д.) используются СВЧ-аппараты различной частоты, то каждой частоте соответствуют диэлектрические характеристики.
При СВЧ-обработке ведущее место занимают процесс поглощения СВЧ-энергии обрабатываемым материалом, глубина проникновения, а следовательно, и эффективность воздействия электромагнитного поля. Поглощение ВЧ- и СВЧ-энергии лекарственным сырьем во многом зависит от состояния и поведения частиц обрабатываемого образца, от согласования с ним генератора.
Удельную энергию, поглощаемую лекарственным сырьем, можно определить по формуле:
