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蒸汽滅菌的原理和應用介紹
閱讀：4497 發布時間：2021-5-20
蒸汽滅菌是將產品放置于滅菌柜內，高溫蒸汽迅速釋放的熱量而導致菌體蛋白質凝固變性而達到滅菌的目的。純蒸汽滅菌的特點是穿透性強，蛋白質、原生質膠體在濕熱條件下用以變性凝固，酶系統容易破壞，蒸汽進入細胞內凝結成水，能夠放出潛在熱量提高溫度，更增強了殺菌力。
密閉的滅菌柜內利用抽氣設備抽出空氣等不凝性氣體。因為空氣等不凝性氣體的存在不僅阻礙熱量的傳遞，也阻礙了蒸汽對產品的滲透。
蒸汽滅菌溫度是滅菌柜首要控制的蒸汽參數。各種病菌和微生物對熱的耐受力因種類而不同，因此根據滅菌物品污染程度，其所需的滅菌溫度和作用時間也各不相同。產品的滅菌溫度也同時決定于產品本身的耐熱程度和高溫對產品某些特性的損害影響。
一般而言為了保證加熱效率和縮短滅菌間隔，滅菌溫度愈高，所需滅菌時間愈短。蒸汽溫度的檢測往往有一定的不均勻性，同時溫度的檢測也有一定的滯后性和偏差，考慮到飽和蒸汽的溫度和壓力呈現一一對應的關系，相對而言蒸汽壓力檢測更加均勻和快速檢測，因而滅菌柜的滅菌蒸汽壓力作為控制基礎，而滅菌溫度的檢測作為安全保證。
實際應用中，蒸汽的溫度和滅菌溫度有時會不同。一方面當蒸汽中含有3%以上的冷凝水（干度為97%）時，雖然蒸汽的溫度達標，但由于分布在產品表面的冷凝水對熱量傳遞的阻礙，蒸汽溫度經過冷凝水膜時會逐步遞減，使得到達產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，其水質可能會污染滅菌產品。
另外一方面，空氣的存在會對蒸汽的滅菌溫度形成另外的影響，當柜室內的空氣未排除或未*排除，一方面空氣的存在會形成冷點，使得附著空氣的產品達不到滅菌溫度。另外一方面，通過控制蒸汽壓力來控制溫度的控制方式，空氣的存在產生部分分壓，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到滅菌溫度要求，從而導致滅菌失敗。
飽和蒸汽滅菌原理是蒸汽遇冷產品凝結而釋放出大量的潛熱能，使產品的溫度上升；而冷凝的同時，其體積急劇收縮(1/1600)，還可產生局部負壓，使隨后的蒸汽穿透到物品的深。
過熱蒸汽，其性質相當于干燥的空氣，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到飽和點時，不會發生冷凝，此時放出的熱量非常小，使得熱量傳輸達不到滅菌要求。此現象在過熱5℃以上時即表現明顯。蒸汽過熱還可導致物品快速老化。
如果使用的蒸汽是發電用的熱網蒸汽，其本身就是過熱蒸汽。許多時候即使自備鍋爐產生的是飽和蒸汽，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。當壓差超過3bar時，這個影響就很明顯了。
FSR櫻花蒸汽滅菌器是日本櫻花公司設計制造的一款大型脈動真空滅菌器，適用于一般器具儀器，實驗動物設施、液體等物品的壓力蒸汽滅菌。
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