普通蒸汽滅菌柜的影響因素和蒸汽的控制

普通蒸汽滅菌柜的影響因素和蒸汽的控制

在食品飲料、生物制藥、醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)的蒸汽滅菌應(yīng)用中，決定滅菌效果的蒸汽介質(zhì)方面的要素包括滅菌溫度、作用時間及飽和蒸汽熱量等三大要素。

滅菌溫度是首要控制的蒸汽參數(shù)，微生物對熱的耐受力因種類而不同，因此根據(jù)滅菌物品污染程度，其所需的滅菌溫度和作用時間也各不相同，且滅菌溫度和作用時間的選擇需隨滅菌方式、物品性能、包裝材料、要求滅菌過程長短而定。一般而言滅菌溫度愈高，所需時間愈短，飽和蒸汽的溫度和其壓力呈恒定的關(guān)系。

蒸汽的溫度和滅菌溫度有時會不同。當(dāng)蒸汽中含有3%以上的冷凝水時，雖然蒸汽的溫度達(dá)標(biāo)，但由于分布在產(chǎn)品表面的冷凝水對熱量傳遞的阻礙，蒸汽溫度經(jīng)過冷凝水膜時會逐步遞減，使得到達(dá)產(chǎn)品的實際滅菌溫度會低于滅菌溫度要求。特別是鍋爐攜帶的爐水，其水質(zhì)可能會污染滅菌產(chǎn)品。所以通常在蒸汽入口采用瓦特DF200高效汽水分離器會非常有效。

空氣的存在會對蒸汽的滅菌溫度形成另外的影響，當(dāng)柜室內(nèi)的空氣未排除或未完全排除，一方面由于空氣是熱的不良導(dǎo)體，空氣的存在會形成冷點，使得附著空氣的產(chǎn)品達(dá)不到滅菌溫度。另外一方面，由于飽和蒸汽的壓力和溫度是唯一對應(yīng)的，通常通過控制蒸汽壓力來控制溫度，但是由于道爾頓分壓定律，空氣的存在產(chǎn)生部分分壓，此時壓力表顯示的壓力是混合氣體的總壓，實際的蒸汽壓力低于滅菌蒸汽壓力要求，因此蒸汽溫度也無法達(dá)到滅菌溫度要求，從而導(dǎo)致滅菌失敗。

蒸汽滅菌的作用時間是影響蒸汽滅菌效果的另外一方面，滅菌時間應(yīng)從滅菌柜室內(nèi)大到要求滅菌溫度時算起，直至滅菌完成為止�？倳r間包括：熱力穿透時間，即從滅菌柜內(nèi)達(dá)到滅菌溫度至滅菌物品中心部位也達(dá)到滅菌溫度所需時間，時間的長短取決于滅菌物品的性質(zhì)、包裝的大小、放置位置、滅菌柜內(nèi)空氣排空程度等；滅菌維持時間，即殺滅微生物所需要延長的加熱時間，一般為維持時間的一半，其長度視消毒物品而定；而滅菌處理所需時間：預(yù)熱時間、排放冷空氣時間、柜室升溫時間、滅菌處理結(jié)束后所需的降溫時間。

預(yù)熱時間指對滅菌柜室內(nèi)進(jìn)行加熱達(dá)到規(guī)定滅菌溫度的時間，預(yù)熱可增加柜室內(nèi)干熱的均勻度和防止蒸汽過多冷凝；排除冷空氣時間為將柜室內(nèi)原有冷空氣排出柜外，以加強(qiáng)熱的穿透，這對蒸汽尤為重要，應(yīng)給予充分的時間；柜室升溫時間指放入物品后將整個柜室加溫至滅菌要求溫度的時間；降溫時間指在完成消毒或滅菌停止加熱后，柜室溫度下降至可安全開門的時間。

蒸汽過熱度是影響蒸汽滅菌的一個重要因素，經(jīng)常會被忽略，EN285要求滅菌蒸汽過熱度不應(yīng)超過5℃。飽和蒸汽滅菌原理是蒸汽遇冷產(chǎn)品凝結(jié)而釋放出大量的潛熱能，使產(chǎn)品的溫度上升；而冷凝的同時，其體積急劇收縮(1/1600)，還可產(chǎn)生局部負(fù)壓，使隨后的蒸汽穿透到物品的深。

而過熱蒸汽，其性質(zhì)相當(dāng)于干燥的空氣，其本身的傳熱效率低下；另外一方面，過熱蒸汽釋放顯熱而溫度下降沒有達(dá)到飽和點時，不會發(fā)生冷凝，此時放出的熱量非常小，使得熱量傳輸達(dá)不到滅菌要求。此現(xiàn)象在過熱5℃以上時即表現(xiàn)明顯。蒸汽過熱還可導(dǎo)致物品快速老化。

如果使用的蒸汽是發(fā)電用的熱網(wǎng)蒸汽，其本身就是過熱蒸汽。許多時候即使自備鍋爐產(chǎn)生的是飽和蒸汽，但在滅菌柜前的蒸汽減壓是一種絕熱膨脹，使得原本的飽和蒸汽變成過熱蒸汽。當(dāng)壓差超過3bar時，這個影響就很明顯了。在生物制藥中會通過瓦特CV潔凈飽和罐來處理。

滅菌柜配有蒸汽進(jìn)入管道、蒸汽過濾器（最好是杭州瓦特節(jié)能的EF燒結(jié)不銹鋼0.5微米級超級過濾器）、汽水分離器、蒸汽開關(guān)閥、蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥和疏水器等。滅菌柜結(jié)構(gòu)一般是為進(jìn)氣口在上，排氣口在下，由于蒸汽的摩爾數(shù)比空氣小，通過向滅菌柜送入蒸汽，由上層逐漸將冷空氣擠壓至下層排氣口排出。所以滅菌柜的測溫點通常置于蒸汽的排出口（最不利點）。滅菌柜內(nèi)的疏水必須及時有效，通常會采用杭州瓦特節(jié)能的BW全不銹鋼壓力平衡式熱靜力疏水閥。

工業(yè)用壓力蒸汽滅菌柜常為雙層結(jié)構(gòu)，外層夾套為普通鋼制結(jié)構(gòu)，并裝有隔熱保溫層外罩和夾套壓力表，內(nèi)層為耐酸不銹鋼制滅菌柜室，并裝有柜室壓力表、壓力真空表與溫度計。

在滅菌前將夾套充滿蒸汽并達(dá)到略大于滅菌過程所需壓力，使滅菌柜身及柜內(nèi)物品得以預(yù)熱，有利于提高對滅菌物品的升溫速率；蒸汽先進(jìn)夾套，可將蒸汽攜帶的凝結(jié)水先帶走，使得進(jìn)入柜內(nèi)蒸汽質(zhì)量提高。所以夾套蒸汽的疏水必須及時快速,通常會選用杭州瓦特節(jié)能的DT580倒置桶疏水閥。

蒸汽濕熱滅菌柜廣泛應(yīng)用于藥廠、醫(yī)院、食品飲料廠、實驗室等行業(yè)，對袋裝和瓶裝藥液、金屬器械、瓷器、玻璃器皿、手術(shù)器具、包裝材料、織物、敷料等物品進(jìn)行消毒滅菌處理。所以設(shè)計和安裝正確有效的滅菌蒸汽控制系統(tǒng)對企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。