脉动真空灭菌

一、脉动真空灭菌原理

　　1、脉动真空灭菌器的工作原理

　　脉动真空灭菌器是将饱和水蒸汽当成灭菌介质，应用器械使脉动真空的空气强行排除的方法，历经数次抽真空与数次注入蒸汽的交替价值，使灭菌室符合限定的真空度后，将饱和蒸汽充入，以此符合规定的压力饱和度，更好的对灭菌物实施灭菌，主要包含脉动真空与预真空两个时期。

　　脉动真空是数次对灭菌室实施抽真空，在完成一次抽真空后，把一定量的蒸汽放入灭菌器，使剩余的空气与蒸汽融合，以此满足一定的蒸汽，再实施抽真空作业，在历经数次的抽真空Z后进入蒸汽灭菌的方式。

　　预真空指的是，高压蒸汽灭菌对灭菌室进入蒸汽之前，实施一次抽真空，尽Z大限度的除去灭菌室的空气后，再融入蒸汽实施灭菌的方式。

　　脉动真空灭菌的根本原理是，应用真空泵出现的负压，将灭菌室中的冷空气抽出，再次输入饱和蒸汽实施灭菌工作，抽真空干燥是Z后一道程序。

　　完整的工程程序是：准备-脉动-升温-灭菌-排蒸汽-干燥、完成。

　　2、脉动真空灭菌的根本原理

　　脉动真空灭菌的根本原理是在微生物承受热力作用后，蛋白质分子的运动会加速，互相撞击，以此致使连接肽链的付键出现断裂，其分子由具备规律性的紧密构造，转变成无秩序的散漫构造，大量的疏水基会在分子表面暴露，并且相互融合为非常较大的聚合体而沉淀凝固，即借助不可逆地把结构蛋白和酶破坏掉，实现杀灭微生物的目的。

二、影响灭菌效果的因素

　　1、物理/化学条件

　　在细菌形成芽孢过程中的多种环境因素会影响孢子的耐热性。例如，温度较高并有二价阳离子(如Ca²⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺)存在时，芽孢的耐热性增强。与此相反，当pH超出6.0～8.0的范围时，或在高浓度的盐水或磷酸盐中形成芽孢时，其耐热性下降。

　　自然界中芽孢的耐热性与环境条件相关，如溶液浓度、水分(相对平衡湿度)、pH、对芽孢有损伤作用的物理因素以及对芽孢有YZ作用的化学品等，它们均会影响芽孢的耐热性。

　　包藏在晶体或有机物内的芽孢，其耐热性通常明显高于一般非包藏态的芽孢。因此，在某一温度条件下，将泥土包藏性芽孢和从泥土分离并培养得到的芽孢同时灭菌时，要想获得相同的灭菌效果，同一灭菌温度下，前者所需的灭菌时间比后者要高出十多倍。

　　由于被灭菌品受到了泥土中芽孢的污染，如在运输处理中被未经过滤空气微粒所致的污染，或者由人员或其他物品接触遭受污染时，要将芽孢完全杀灭会很困难。正因为如此，GMP要求采取一切必要的措施防止污染。

　　2、相对湿度

　　在热力灭菌中，水对杀灭细菌芽孢起着重要作用。与水相关的灭菌方式只有两种：湿热和干热。湿度达到饱和[相对湿度(RH)为(或aw=1.0)]时的灭菌方式称为湿热灭菌;相对湿度低于条件下的灭菌方式统称干热灭菌。

　　实验数据表明，温度在90～125℃之间，相对湿度在20%～50%时，细菌芽孢较难杀灭;当相对湿度高于50%或低于20%时，则较易杀灭。这对选择灭菌条件具有指导意义。

　　3、曝热时间

　　灭菌过程中，原核细胞的死亡(被杀灭)遵循一级反应的规则。温度与某一时间芽孢存活对数间的关系，在许多情况下呈线性。

　　这就是说，在特定的灭菌温度下，任一时间孢子死亡仅与这个时间孢子的浓度相关，而使孢子数下降一个对数单位所需时间并不受孢子原始浓度的影响。

三、结构组成和工作流程

　　1、结构组成

　　脉动真空灭菌器主要由灭菌器主体、密封门、消毒车、搬运车、管路系统和控制系统等部分组成。

　　脉动真空灭菌器以饱和水蒸气作为灭菌介质，采用机械强制脉动真空的空气排除方式，经过多次抽真空和多次注入蒸汽交替作用，使灭菌室达到一定的真空度后，再充入饱和蒸汽，达到设定压力和温度，经过一定的持续时间，实现对灭菌物进行灭菌的目的。

　　2、工作流程

　　一个完整的工作流程包括：准备、脉动、升温、灭菌、排气、干燥、结束等7个过程。管道原理图，见下图。

　　在蒸汽气源、水源、压缩空气等正常并开启状态下，设备得电后即自动打开进气阀门F1，经过进气口减压阀向灭菌器夹层进气，夹层内压力由压力控制器YK控制，一般在0.22MPa左右，当到达设定压力后，F1关闭，周而复始。此时夹层疏水器开始工作，排除夹层内冷凝水，并对设备内室预热，设备处于准备状态。

　　消毒物品摆放完毕后将消毒车推入灭菌器，关闭灭菌器密封门。

　　根据控制面板设定好的程序，首先进入脉动过程，一般设定抽真空3次。F3气动阀打开，F6、F7水阀打开，真空泵运转，通过冷凝器抽取内室空气，直至设定好的负压值(一般为-80kPa)。这时F3、F6、F7、真空泵关闭，F2内室进气阀打开，从夹层向内室充入饱和蒸汽，当到达设定好的压力上限时，F2自动关闭，再一次进行内室抽真空，周而复始，直至完成设定的脉动次数。

　　接着进入升温阶段，F3、F6、F7、真空泵均关闭，F2打开，向内室进蒸汽，逐渐升高内室温度，当内室压力到达限度值时，F2自动关闭;当内室压力小于等于压力限度值时，F2自动打开。

　　当内室温度上升达到设定的灭菌温度(132～134℃)时，进入灭菌阶段，温度维持设定温度以上，偏差一般不超过±1℃，灭菌时间一般在6～10min左右，内室压力在0.258MPa以上。此时F1、F2、F5阀会间歇性开关。

　　到达灭菌设定时间，灭菌结束，F3、F7阀先开启，进入排气阶段。当内室压力下降到30kPa时，F6阀打开，真空泵得电运行，对内室进行抽真空，进入干燥阶段。干燥完成后整个灭菌周期结束，设备发出蜂鸣声，此时可打开密封门，取出灭菌物品。