หลักการฆ่าเชื้อด้วยสุญญากาศเป็นจังหวะ

หลักการฆ่าเชื้อด้วยสุญญากาศเป็นจังหวะ

หลักการฆ่าเชื้อด้วยสุญญากาศเป็นจังหวะ

1. หลักการทำงานของเครื่องนึ่งฆ่าเชื้อสุญญากาศแบบเป็นจังหวะ

เครื่องนึ่งฆ่าเชื้อสุญญากาศด้วยคลื่นเสียงเป็นวิธีการใช้ไอน้ำอิ่มตัวเป็นสื่อในการฆ่าเชื้อและใช้เครื่องมือเพื่อบังคับให้อากาศสุญญากาศที่เต้นเป็นจังหวะออกมา หลังจากการดูดฝุ่นหลายครั้งและการฉีดไอน้ำหลายครั้ง ห้องฆ่าเชื้อจะเป็นไปตามระดับสุญญากาศที่กำหนด จากนั้น ไอน้ำอิ่มตัวจะถูกเติมเข้าไปเพื่อให้ตรงกับความดันอิ่มตัวตามที่กำหนด เพื่อฆ่าเชื้อวัสดุที่ผ่านการฆ่าเชื้อได้ดีขึ้น ซึ่งรวมถึงช่วงสุญญากาศจังหวะสองช่วงและช่วงก่อนสุญญากาศ

สูญญากาศเป็นจังหวะคือการดูดฝุ่นในห้องฆ่าเชื้อหลายครั้ง หลังจากดูดฝุ่นเสร็จหนึ่งครั้ง ไอน้ำจำนวนหนึ่งจะถูกใส่เข้าไปในเครื่องนึ่งฆ่าเชื้อเพื่อหลอมรวมอากาศและไอน้ำที่เหลือเพื่อให้เป็นไอน้ำในปริมาณหนึ่ง จากนั้นจึงดำเนินการดูดฝุ่น เข้าสู่โหมดการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำหลังจากการดูดฝุ่น Z หลายครั้ง

Pre-vacuum หมายถึงวิธีการที่การฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำแรงดันสูงใช้สุญญากาศหนึ่งครั้งก่อนที่จะเข้าสู่ไอน้ำในห้องฆ่าเชื้อ กำจัดอากาศในห้องอบฆ่าเชื้อให้มากที่สุด แล้วรวมเข้ากับไอน้ำเพื่อการฆ่าเชื้อ

หลักการพื้นฐานของการฆ่าเชื้อด้วยสุญญากาศแบบพัลซิ่งคือการใช้แรงดันลบที่เกิดจากปั๊มสุญญากาศเพื่อดึงอากาศเย็นออกจากห้องฆ่าเชื้อ จากนั้นป้อนไอน้ำอิ่มตัวเพื่อดำเนินการฆ่าเชื้อ การเป่าแห้งด้วยสุญญากาศเป็นขั้นตอนสุดท้ายของ Z

ขั้นตอนทางวิศวกรรมที่สมบูรณ์คือ: การเตรียมการ - การเต้นเป็นจังหวะ - การทำความร้อน - การฆ่าเชื้อ - การเป่าแห้งด้วยไอน้ำและการเสร็จสิ้น

2. หลักการพื้นฐานของการฆ่าเชื้อด้วยสุญญากาศเป็นจังหวะ

หลักการพื้นฐานของการฆ่าเชื้อด้วยสุญญากาศแบบเป็นจังหวะคือหลังจากที่จุลินทรีย์ได้รับความร้อน การเคลื่อนที่ของโมเลกุลโปรตีนจะเร่งและชนกันเพื่อให้พันธะที่เชื่อมต่อห่วงโซ่เปปไทด์แตกสลายและโมเลกุลจะเปลี่ยนจาก โครงสร้างแน่นปกติเพื่อไม่เป็นระเบียบ ด้วยโครงสร้างที่กระจัดกระจาย กลุ่มที่ไม่ชอบน้ำจำนวนมากจะถูกเปิดเผยบนพื้นผิวของโมเลกุล และพวกเขาจะรวมตัวเป็นพอลิเมอร์ขนาดใหญ่มากเพื่อตกตะกอนและแข็งตัว กล่าวคือ โดยการทำลายโปรตีนโครงสร้างและเอ็นไซม์อย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของ ฆ่าเชื้อจุลินทรีย์

ปัจจัยที่มีผลต่อผลการฆ่าเชื้อ

1. สภาพทางกายภาพ/เคมี

ปัจจัยแวดล้อมต่างๆ ในกระบวนการสร้างสปอร์ของแบคทีเรียจะส่งผลต่อการทนความร้อนของสปอร์ ตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและมีไอออนบวกแบบไดวาเลนต์ (เช่น Ca2+, Fe2+, Mg2+, Mn2+) ความต้านทานความร้อนของสปอร์จะเพิ่มขึ้น ในทางตรงกันข้าม เมื่อ pH เกินช่วง 6.0 ถึง 8.0 หรือเมื่อสปอร์ก่อตัวขึ้นในน้ำเกลือหรือฟอสเฟตที่มีความเข้มข้นสูง ความต้านทานความร้อนจะลดลง

ความต้านทานความร้อนของสปอร์ในธรรมชาตินั้นสัมพันธ์กับสภาวะแวดล้อม เช่น ความเข้มข้นของสารละลาย ความชื้น (ความชื้นสมดุลสัมพัทธ์) pH ปัจจัยทางกายภาพที่อาจทำลายสปอร์ และสารเคมีที่มีผลต่อ YZ ต่อสปอร์ เป็นต้น ซึ่งทั้งหมดนี้จะ ส่งผลต่อการต้านทานความร้อนของสปอร์

ความต้านทานความร้อนของสปอร์ที่ห่อหุ้มด้วยผลึกหรืออินทรียวัตถุมักจะสูงกว่าสปอร์ที่ไม่มีการบดบังอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นเมื่อสปอร์ที่ครอบครองดินและสปอร์ที่แยกและเพาะเลี้ยงจากดินถูกฆ่าเชื้อในเวลาเดียวกันภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่แน่นอน เพื่อให้ได้ผลการฆ่าเชื้อที่เหมือนกัน เวลาฆ่าเชื้อที่จำเป็นสำหรับอดีตที่อุณหภูมิการฆ่าเชื้อเดียวกัน สูงกว่าครั้งหลังมากกว่าสิบเท่า

เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่ฆ่าเชื้อแล้วมีการปนเปื้อนจากสปอร์ในดิน เช่น การปนเปื้อนที่เกิดจากอนุภาคอากาศที่ไม่ผ่านการกรองระหว่างการขนส่ง หรือการปนเปื้อนโดยบุคลากรหรือวัตถุอื่นๆ เป็นการยากที่จะฆ่าสปอร์ให้หมด ด้วยเหตุนี้ GMP จึงจำเป็นต้องดำเนินมาตรการที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อป้องกันมลพิษ

2. ความชื้นสัมพัทธ์

ในการฆ่าเชื้อด้วยความร้อน น้ำมีบทบาทสำคัญในการฆ่าเชื้อสปอร์ของแบคทีเรีย มีเพียงสองวิธีการฆ่าเชื้อที่เกี่ยวข้องกับน้ำ: ความร้อนชื้นและความร้อนแห้ง เมื่อความชื้นถึงระดับอิ่มตัว [ความชื้นสัมพัทธ์ (RH) คือ (หรือ aw=1.0)] วิธีการฆ่าเชื้อเรียกว่าการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนชื้น วิธีการฆ่าเชื้อภายใต้สภาวะที่มีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่าเรียกว่าการฆ่าเชื้อด้วยความร้อนแห้ง

ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิอยู่ระหว่าง 90 ถึง 125 ℃ และความชื้นสัมพัทธ์อยู่ระหว่าง 20% ถึง 50% สปอร์ของแบคทีเรียจะฆ่าได้ยากขึ้น เมื่อความชื้นสัมพัทธ์สูงกว่า 50% หรือต่ำกว่า 20% จะง่ายต่อการฆ่า สิ่งนี้มีนัยสำคัญสำหรับการเลือกเงื่อนไขการฆ่าเชื้อ

3. เวลาเปิดรับแสง

ในระหว่างกระบวนการฆ่าเชื้อ การตาย (การฆ่า) ของเซลล์โปรคาริโอตจะเป็นไปตามกฎของปฏิกิริยาลำดับที่หนึ่ง ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและลอการิทึมของการอยู่รอดของสปอร์ในช่วงเวลาหนึ่งเป็นเชิงเส้นในหลายกรณี

กล่าวคือที่อุณหภูมิการฆ่าเชื้อเฉพาะ การตายของสปอร์ ณ เวลาใด ๆ เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของสปอร์ในขณะนั้นเท่านั้น และเวลาที่จำเป็นในการลดจำนวนสปอร์โดยหนึ่งหน่วยลอการิทึมจะไม่ได้รับผลกระทบจากต้นฉบับ ความเข้มข้นของสปอร์

องค์ประกอบโครงสร้างและเวิร์กโฟลว์

1. องค์ประกอบโครงสร้าง

เครื่องนึ่งฆ่าเชื้อสุญญากาศแบบใช้จังหวะเป็นจังหวะประกอบด้วยส่วนประกอบหลักของเครื่องนึ่งฆ่าเชื้อ ประตูที่ปิดสนิท รถฆ่าเชื้อ รถขนส่ง ระบบท่อและระบบควบคุม

เครื่องนึ่งฆ่าเชื้อสูญญากาศแบบพัลซิ่งใช้ไอน้ำอิ่มตัวเป็นสื่อในการฆ่าเชื้อ และใช้วิธีการกำจัดอากาศของสุญญากาศแบบบังคับด้วยกลไกแบบบังคับ หลังจากการดูดฝุ่นหลายครั้งและการฉีดไอน้ำหลายครั้งสลับกัน ห้องอบฆ่าเชื้อจะมีสุญญากาศในระดับหนึ่งแล้วจึงเติมใหม่ ป้อนไอน้ำอิ่มตัว ไปถึงความดันและอุณหภูมิที่ตั้งไว้ และหลังจากระยะเวลาหนึ่ง บรรลุวัตถุประสงค์ในการฆ่าเชื้อวัสดุที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว

2. ขั้นตอนการทำงาน

เวิร์กโฟลว์ที่สมบูรณ์ประกอบด้วย: การเตรียมการ การเต้นเป็นจังหวะ การทำความร้อน การฆ่าเชื้อ ไอเสีย การอบแห้ง และ 7 ขั้นตอน แผนผังของไปป์ไลน์ดูรูปด้านล่าง

เมื่อแหล่งไอน้ำ แหล่งน้ำ อากาศอัด ฯลฯ เป็นปกติและเปิดอยู่ อุปกรณ์จะเปิดวาล์วทางเข้าของอากาศ F1 โดยอัตโนมัติหลังจากที่เปิดเครื่อง และอากาศเข้าไปในชั้นลอยของเครื่องอบฆ่าเชื้อผ่านวาล์วลดแรงดันอากาศเข้า ความดันในชั้นลอยควบคุมโดยตัวควบคุมความดัน การควบคุม YK โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 0.22MPa เมื่อถึงความดันที่ตั้งไว้ F1 จะปิดและเริ่มต้นครั้งแล้วครั้งเล่า ในเวลานี้ กับดักไอน้ำแบบแซนวิชเริ่มทำงาน ระบายน้ำที่ควบแน่นในแซนวิช และอุ่นภายในของอุปกรณ์ และอุปกรณ์อยู่ในสถานะพร้อม หลังจากวางสิ่งของที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว ให้ดันเครื่องนึ่งฆ่าเชื้อเข้าไปในเครื่องฆ่าเชื้อแล้วปิดประตูเครื่องอบฆ่าเชื้อที่ปิดสนิท

ตามโปรแกรมที่กำหนดโดยแผงควบคุม ขั้นแรกให้เข้าสู่กระบวนการเต้นเป็นจังหวะ โดยทั่วไปตั้งค่าเป็นสุญญากาศ 3 ครั้ง วาล์วนิวแมติก F3 เปิดอยู่ วาล์วน้ำ F6 และ F7 เปิดขึ้น ปั๊มสุญญากาศทำงาน และอากาศในห้องด้านในถูกดึงผ่านคอนเดนเซอร์จนกระทั่งถึงค่าแรงดันลบที่ตั้งไว้ (โดยปกติ -80kPa) ในเวลานี้ F3, F6, F7 และปั๊มสุญญากาศปิดลง และวาล์วไอดีของห้องด้านใน F2 จะเปิดขึ้น และไอน้ำอิ่มตัวจะถูกชาร์จจากชั้นลอยไปยังห้องด้านใน เมื่อถึงขีดจำกัดบนของแรงดันที่ตั้งไว้ F2 จะปิดโดยอัตโนมัติ และห้องด้านในจะถูกดูดฝุ่นอีกครั้ง ซ้ำๆ จนกว่าจำนวนพัลส์ที่ตั้งไว้จะเสร็จสิ้น

จากนั้นเข้าสู่ขั้นตอนการทำความร้อน F3, F6, F7, ปั๊มสูญญากาศปิดทั้งหมด, F2 เปิดขึ้น, ไอน้ำถูกฉีดเข้าไปในห้องด้านใน, และอุณหภูมิของห้องด้านในจะค่อยๆเพิ่มขึ้น เมื่อความดันในห้องภายในถึงค่าจำกัด F2 จะปิดโดยอัตโนมัติ เมื่อความดันในห้องด้านในน้อยกว่าหรือเท่ากับ เมื่อความดันจำกัดค่า F2 จะเปิดขึ้นโดยอัตโนมัติ

เมื่ออุณหภูมิภายในห้องเพิ่มขึ้นถึงอุณหภูมิการฆ่าเชื้อที่ตั้งไว้ (132～134℃) เครื่องจะเข้าสู่ขั้นตอนการฆ่าเชื้อ ควรรักษาอุณหภูมิให้สูงกว่าอุณหภูมิที่ตั้งไว้ โดยทั่วไปส่วนเบี่ยงเบนไม่เกิน ±1℃ และเวลาฆ่าเชื้อโดยทั่วไปประมาณ 6-10 นาที ความดันภายในห้องสูงกว่า 0.258MPa ในขณะนี้ วาล์ว F1, F2 และ F5 จะเปิดและปิดเป็นระยะ

เมื่อถึงเวลาที่กำหนดในการฆ่าเชื้อ การฆ่าเชื้อจะสิ้นสุดลง วาล์ว F3 และ F7 จะถูกเปิดก่อนและเข้าสู่เฟสไอเสีย เมื่อแรงดันในห้องด้านในลดลงเหลือ 30kPa วาล์ว F6 จะเปิดขึ้น และปั๊มสุญญากาศจะกระตุ้นการทำงานเพื่อดูดฝุ่นที่ห้องด้านในและเข้าสู่ขั้นตอนการทำให้แห้ง หลังจากการอบแห้งเสร็จสิ้น รอบการฆ่าเชื้อทั้งหมดจะสิ้นสุดลง และอุปกรณ์จะส่งเสียงบี๊บ ในเวลานี้ ประตูที่ปิดสนิทสามารถเปิดออกและนำสิ่งของที่ผ่านการฆ่าเชื้อออกไปได้