灭菌系统技术原理及结构
第五章灭菌——精选推荐
第五章灭菌第五章灭菌污染杂菌的危害1.消耗营养物质。
2.抑制发酵菌⽣长。
3.改变培养液理化性质。
4.抑制产物⽣物合成。
5.噬菌体污染。
第⼀节灭菌的基本原理⼀、灭菌定义指⽤化学的或物理学的⽅法杀灭或除掉物料或设备中所有的有⽣命的有机体的技术或⼯艺过程。
⼆、常⽤灭菌⽅法1.化学物质灭菌利⽤化学试剂（甲醛、苯酚、⾼锰酸钾等）与微⽣物细胞中某种化学成分反应，如使蛋⽩质变性、酶类失活、破坏细胞膜通透性等杀灭微⽣物。
应⽤：实验室和⽆菌室的空间灭菌，设备、器械、双⼿的消毒灭菌，但不能⽤于培养基的灭菌。
2.辐射灭菌原理：利⽤⾼能量的电磁辐射和微粒辐射来杀灭微⽣物常⽤：紫外线、X 射线和γ射线紫外线：诱导了胸腺嘧啶⼆聚体的形成和DNA 链的交联，从⽽抑制了DNA 的复制，导致菌体死亡。
波长为260nm 的杀菌⼒最强穿透⼒差。
应⽤：适于表⾯灭菌。
⽆菌室、接种箱3.⼲热灭菌在⼲燥⾼温条件下，微⽣物细胞内的各种与温度有关的氧化反应速度迅速增加，是微⽣物的致死率迅速增⾼的过程。
常⽤⽅法：灼烧和电热箱加热，160℃ 2⼩时发酵的流程空⽓空⽓净化处理保藏菌种斜⾯活化扩⼤培养主发酵碳源、氮源、⽆机盐等营养物质灭菌成品使⽤范围：需要保持⼲燥的器械、容器的灭菌。
玻璃及⾦属⽤具及沙⼟管灭菌4.过滤除菌原理：利⽤微⽣物不能透过滤膜⽽达到除菌⽬的。
⽅法: 0.01~0.45 m孔径滤膜，使⽤范围：⽤于压缩空⽓、酶溶液及其他不耐热化合物溶液除菌。
5.湿热灭菌由于蒸汽具有很强的穿透⼒，冷凝时可释放出⼤量潜热，且在⾼温有⽔分条件下，蛋⽩质易变性，使微⽣物死亡。
常⽤⽅法：⽔煮常压灭菌：100℃，40-60min⾼压蒸汽灭菌：⼀般121℃，30分钟使⽤范围：培养基和发酵设备灭菌。
湿热灭菌的优点：蒸汽有强的穿透⼒，灭菌易于彻底；蒸汽来源容易，操作费⽤低，本⾝⽆毒；操作⽅便，易管理。
三、湿热灭菌的理论基础1.灭菌指标的确定⼤多数微⽣物最适温度为25~27℃,维持温度为5~50℃，当温度超过最⾼限温时微⽣物就会发⽣死亡。
巴氏杀菌机的结构原理
巴氏杀菌机的结构原理巴氏杀菌机是一种用于杀菌和灭菌的设备，是现代食品生产中常见的一种设备。
它的主要结构包括：杀菌室、加热系统、冷却系统、传动系统、控制系统等。
杀菌室是巴氏杀菌机最重要的组成部分，它是由一组多段管道组成的。
多段管道分为三部分：上部预温段、中部杀菌段和下部冷却段。
杀菌室中的都是不锈钢管道。
同时，管道长短、直径、排列方式等参数也是关键。
在杀菌操作进行期间，杀菌室被加热进行灭菌处理。
加热系统是由蒸汽和蒸汽团组成。
其原理是通过加热系统将蒸汽慢慢的升温到一定温度，以杀死细菌。
同时，设备内部产生的热能还能让设备中物质分子产生摆动使温度分布更加均匀，从而避免了物料中部温度过低或者高温现象。
冷却系统则是在杀菌之后，通过冷却加工可以使食品处理后达到更佳的效果。
它就像一个大海洋一样将加热过度的食物进行冷却处理，从而使其达到更加理想的杀菌效果。
而冷却系统由于可以使食品冷却到最适宜的温度，所以在瓶装饮料、果汁等食品中成为了重要的系统。
传动系统则是负责支持整个设备的运行。
其关键部分有两个：一个是以纵轴为旋转轴的电动扭矩机构，必须能够产生大的转矩来保证食品的持续传动，另一个就是需要确保各段管道的角度合理。
控制系统其实就相当于一个中枢神经系统，用以控制各个部件的操作。
包括温度、压力、时间、流速等多种关键参数。
它能够保障设备长期平稳运行，并能及时发现和排除问题的存在。
总之，巴氏杀菌机的结构是非常复杂的，涉及到多种部件的协同运作。
杀菌室、加热系统、冷却系统、传动系统、控制系统五个部分都非常重要，一旦其中有哪一个部分出现问题，都有可能导致杀菌效果不好，食品流失等现象。
因此，在巴氏杀菌机的开发和生产过程中，稳定性、可靠性、安全性等方面是需要高度重视的。
消毒灭菌的原理
消毒灭菌的原理
用物理、化学或生物学方法杀灭或抑制微生物生长繁殖，使其达到无害化要求的过程。
一、物理法：利用物理作用破坏微生物的结构或改变其生存条件而达到灭活目的。
1.高温灭菌法：利用煮沸、辐射、烘烤等方法杀死微生物。
2.干燥法：利用水蒸气或二氧化碳将微生物干燥至死。
二、化学法：利用化学药剂破坏或抑制微生物的生命活动而达到灭活目的。
常用的有季铵盐类、有机酸类、过氧化氢类和双链季铵盐类等。
其作用机理是改变细菌表面蛋白，使之失去活性，达到杀灭和抑制微生物的目的。
常用的有过氧乙酸、甲醛、双氧水等。
它们有不同程度的腐蚀和刺激作用，使用时必须注意安全问题。
1.氧化剂：是指具有强氧化性，能破坏微生物新陈代谢过程中所必需的酶系统，使其失去活性或活性丧失殆尽，从而达到灭活微生物的目的。
常用的有过氧化氢、高锰酸钾等。
—— 1 —1 —。
干热灭菌器工作原理
干热灭菌器工作原理干热灭菌器是一种常用于医疗和实验室领域的灭菌设备，它采用高温和干热的方式来消除细菌和其他微生物。
它的工作原理基于高温对微生物的杀灭作用，以及干热对微生物的脱水和氧化作用。
干热灭菌器通过电加热或燃气加热将设备内部温度升高到一定的程度。
通常，工作温度范围在160°C至190°C之间，这种温度能够有效地杀灭大多数微生物，包括细菌、真菌和病毒。
高温对微生物的杀灭作用是通过破坏微生物的细胞结构和代谢功能来实现的。
当温度升高到一定程度时，微生物的蛋白质和核酸会发生变性，失去正常的结构和功能。
这会导致微生物无法进行正常的代谢活动，最终导致其死亡。
干热灭菌器还利用干热对微生物的脱水和氧化作用来增强灭菌效果。
高温下，设备内的湿度很低，微生物会失去水分，从而使其代谢受到限制。
此外，干热还能够氧化微生物细胞内的有机物质，进一步破坏微生物的结构和功能。
干热灭菌器的工作过程一般包括以下几个步骤：1. 预热：在开始灭菌之前，干热灭菌器需要进行预热以达到设定的工作温度。
预热时间通常需要几十分钟到一个小时，具体时间取决于设备的规格和工作温度。
2. 装载：在预热完成后，需要将待灭菌的物品放入干热灭菌器中。
物品应该放置在能够确保良好的热传导和通风的容器中，以确保整个物品表面都能够被高温和干热环境所覆盖。
3. 灭菌：一旦物品放入干热灭菌器中，设备会开始升温并保持一段时间，以确保整个物品达到设定的灭菌温度。
灭菌时间根据物品的大小和形状而有所不同，一般需要几十分钟到数小时。
4. 冷却：在灭菌完成后，干热灭菌器会自动降温。
冷却时间也需要几十分钟到数小时，以确保物品能够安全取出而不受热损伤。
干热灭菌器具有许多优点，例如灭菌效果好、操作简单、无需使用化学药剂等。
然而，由于其工作温度较高，不适用于一些热敏感的物品，比如某些塑料制品和液体药品。
此外，由于工作温度较高，操作人员需要注意安全，避免烫伤和其他意外事故的发生。
第四章 灭菌
第四章灭菌(sterilization)❝第一节灭菌的原理及方法❝第二节培养基和发酵设备的灭菌工艺❝第三节空气除菌灭菌：指用化学或物理的方法杀灭或去除物料及设备中所有生命物质的技术或工艺过程。
第一节灭菌的原理及方法一、几种常见的灭菌方法1 化学物质灭菌原理：药物与微生物细胞中的成分发生反应而具有杀菌作用，如使蛋白质变性或酶失活。
常用的灭菌剂:使用范围：器皿、双手和实验室、无菌室的环境灭菌，不能用于培养基灭菌2. 辐射灭菌❝原理：利用高能量的电磁辐射与菌体核酸的光化学反应造成菌体死亡。
❝常用：紫外线、X射线和γ射线。
❝使用范围：用于室内空气及器皿表面灭菌3．干热灭菌❝原理：利用高温对微生物进行有氧化、蛋白质变性和电解质浓缩作用而杀灭微生物。
❝常用方法：火焰灼烧和电热箱加热，140-180℃1-2小时❝使用范围：玻璃及金属用具及沙土管灭菌4．过滤除菌❝原理：利用微生物不能透过滤膜除菌。
❝方法: 0.01~0.45 m孔径滤膜，❝使用范围：用于压缩空气、酶溶液及其他不耐热化合物溶液除菌。
5．湿热灭菌❝原理：蒸汽冷凝放出大量潜热，具有穿透力，且在高温有水分条件下，蛋白质易变性。
❝常用方法：水煮常压灭菌：100℃饱和蒸汽灭菌：一般121℃，30分钟使用范围：培养基和发酵设备灭菌。
二、湿热灭菌原理❝ 1.生物热死动力学（对数残留定律）- dN / dt =K NN：残留活菌体个数（个）t : 灭菌时间（min）k：灭菌速率常数（min-1）dN / dt: 菌受热死亡速率(个/min)Ln N/ N0 = - K t N / N0= e- K t以菌的残留数N/ N0的对数与时间t 作图，得出一条直线，其斜率为- K （P66 图4-5）如何通过实验根据对数残存定律确定某一温度，某一微生物的K ？2 .反应速率常数K1). K 与菌种的特性有关相同温度下，微生物越耐热，k值越小。
相同温度下，微生物越不耐热，k值越大。
通风干燥灭菌器原理
通风干燥灭菌器原理通风干燥灭菌器原理通风干燥灭菌器是一种常用于医疗机构和实验室的设备，用于对物体进行干燥和灭菌处理。
该设备的原理基于以下几个方面：1. 空气流通通风干燥灭菌器通过增加通风口和排风口，实现了空气流通的原理。
设备内部的通风系统能够迅速将空气从通风口引入，并通过排风口将湿气排出。
这种空气流通的设计有效地保证了设备内部的空气畅通，防止湿气滞留。
2. 温度控制通风干燥灭菌器通过控制加热元件的温度，使设备内部的温度保持在一定的范围内。
通常情况下，灭菌处理需要在较高的温度下进行，以确保病菌的彻底死亡。
通过控制温度，通风干燥灭菌器能够提供适宜的环境来实现灭菌效果。
3. 时长控制通风干燥灭菌器中通常设有定时功能，用户可以根据物体的不同需求来设定不同的干燥灭菌时间。
在设备内部的设定时间内，通风系统将持续工作，确保物体在适宜的温度和通风条件下进行干燥和灭菌处理。
4. 灭菌效果验证通风干燥灭菌器通常具备灭菌效果验证功能。
该功能通过监测设备内部的温度和湿度变化，以及对放置在设备内的生物指示物进行验证实验，来验证设备的灭菌效果。
这种灭菌效果验证的功能能够确保设备的正常运行和灭菌效果的可靠性。
5. 安全性保证通风干燥灭菌器内部通常设有安全措施，以保证使用过程中的安全性。
例如，设备内部会设置过热保护装置，当温度超过一定范围时，设备会自动停止工作以防止损坏；设备外部常见有温度显示装置，用户可随时了解设备内部当前的温度状态，避免触碰高温部件。
综上所述，通风干燥灭菌器通过空气流通、温度控制、时长控制、灭菌效果验证和安全性保证等原理，能够有效地对物体进行干燥和灭菌处理。
该设备在医疗和科研领域具有重要的应用价值，为传染病的控制和实验室的安全运行提供了可靠的保障。
1. 空气流通设备内部的空气流通是通风干燥灭菌器实现干燥和灭菌的关键原理之一。
通过增加通风口和排风口，设备能够有效地引入新鲜空气并排出湿气。
这种空气流通的设计可以防止湿气在设备内滞留，从而提高干燥和灭菌的效果。
水浴灭菌柜工作原理及结构
水浴灭菌柜工作原理及结构水浴灭菌柜是一种常见的灭菌设备，主要用于实验室中对生物材料或器械等进行灭菌处理。
其工作原理和结构如下：一、工作原理水浴灭菌柜的原理是利用高温高压蒸汽或细菌灭活化学物质将过程中的脏器具或溶液等物品进行消毒。
具体而言，水浴灭菌柜将装有待处理物品的容器放进设备中，利用热能对待消毒物品进行加热，不仅可以水分和蛋白质凝固，使结构发生变化，还可以破坏附着在物品上的细菌和病毒等微生物，从而达到灭菌的目的。
二、结构特点1.外壳、内胆以及加热管等零部件：外壳采用优质冷轧板，内胆使用优质不锈钢作为材料，加热管采用特殊不锈钢管进行加热。
它们组合在一起构成了水浴灭菌柜的主体结构，提供了制热、保温等功能。
2.温度控制系统：水浴灭菌柜的温度控制系统非常重要，其控制范围通常在100℃-126℃之间，能够满足不同实验场景下的需求。
为了确保温度的稳定性，常见的做法是利用微处理器对加热和温度控制进行监管，从而保证仪器的精准度和灵敏度。
3.自动排水系统：在实验或灭菌的过程中，需要将水分排出设备，否则会对应用产生不必要的影响。
因此，在水浴灭菌柜中，自动排水系统显得尤为重要。
常见的做法是采用特殊的电磁阀来进行控制，使得排水系统能够实现无人值守的灭菌和排水操作。
4.防干烧保护系统：由于水浴灭菌柜里的加热管会在工作时产生高温，这会对设备和操作人员产生一定危险。
为了解决这个问题，水浴灭菌柜通常采用防干烧保护系统，一旦检测到系统内出现过热或干燥等异常情况，系统就会自动切断电源，避免事故的发生。
总之，水浴灭菌柜是一种常用的灭菌处理设备，其工作原理和结构也十分简单明了，通常包括外壳、内胆、加热管、温度控制系统、自动排水系统以及防干烧保护系统等组成部分。
在实验室和医疗现场的广泛应用中，它为实验人员或医护工作者保障了实验和治疗的安全和可靠性，是一种不可或缺的基础设施。
第九章杀菌机械与设备
第九章杀菌机械与设备第九章杀菌机械与设备第一节概述第二节直接加热杀菌机械与设备第三节板式杀菌机械与设备第四节管式杀菌机械与设备第五节高压杀菌机械与设备第六节微波与欧姆杀菌机械与设备 第七节超高压杀菌机械与设备第八节高压脉冲电场杀菌技术与应用第一节第一节第一节 二、方法分类第二节直接加热杀菌机械与设备原理：直接加热杀菌是采用高热纯净的蒸汽直接与待杀菌物料混合接触进行热交换，使物料瞬间被加热到135～160℃。
优点：加热速度快、热处理时间短，食品色泽、风味及营养成分损失少。
缺点：由于在热交换过程中部分蒸汽冷凝进人物料，同时又有部分物料中水份因蒸发而逸出，使易挥发的风味物质亦随之逸出而造成损失。
应用：该方式不适用于果汁杀菌，生产中多用于牛乳等的杀菌。
第二节蒸汽喷射杀菌装置的工作原理10一、APV-6000型直接蒸汽喷射杀菌装置图9-1 APV-6000直接蒸汽喷射杀菌装置流程图1—输送泵；2—第一预热器；3—第二预热器；4—乳泵；5—流量气动阀；6—直接蒸汽喷射杀菌器；7—蒸汽气动阀；8—杀菌温度调节器；9—膨胀罐；10—装有液面传感器缓冲器；11—无菌乳泵；12—均质机；13—灭菌乳冷却器；14、17—蒸汽阀；15—蒸汽气动阀；16—比重调节器；18—喷射冷凝器；10—冷凝掖泵；20—真空调节阀；21—真空泵；22—高压蒸汽；23—低压蒸汽；24、25冷却水二、拉吉奥尔(Laguilharre)杀菌装置10-图9-2 拉吉奥尔超高温装置流程图1—高压泵；2—预热器(水汽)；3—预热器(蒸汽)；4—加热器；5—闪蒸罐；6—无菌泵；7—冷却器；8—真空泵；Tl、T2——调节器三 、自由降落薄膜式杀菌器图9-3 降膜式杀菌器工作原理剖面图 1—原乳进口；2—微量调节阀；3—压力表；4— 蒸汽进口；5—不锈钢网；6—自由降落薄膜； 7—饱和清洁蒸汽；8—杀菌器外壳；9—液封； 10—液面调节；11—产品出口图9-4自由降落薄膜式杀菌器工艺流程图第三节板式杀菌机械与设备板式杀菌设备的特点 板式杀菌设备的核心部件就是板式换热器，它由许多冲压 成型的不锈钢薄板叠压组合而成，广泛应用于乳品、果汁 饮料、清凉饮料以及啤酒、冰淇淋的生产中的高温短时 (HTST)和超高温瞬时(UHT)杀菌。
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灭菌系统技术原理及结构
一、技术原理及特点
1.1技术原理：
以高温饱和蒸汽为工作介质，利用其较强的穿透力，深入到灭菌物品内部并释放出蒸汽内含的潜伏热，使灭菌物品迅速升温达到灭菌温度后维持一段时间，使细菌中的蛋白质凝固变性，从而将所有微生物包括细菌芽孢全部杀死。
高温灭菌法是一种简便、可靠、经济、快速和容易被公众接受的灭菌方法。
经过处理后的医疗废物可被当作普通生活垃圾进行卫生填埋或被送到余热利用的工厂进行焚烧。
1.2技术特点：
1.2.1完全避免了处理过程中的二次污染问题。
废物在完全密闭的容器内进行物理性质的处理，不产生二恶英等有害成分，而且在灭菌过程中的废气废水等含菌排放物都经过除菌处理后排放。
同时，灭菌处理方法不受废物成分的影响，不会因废物热值的高低而影响灭菌效果，因此对设备的适应性要求较低，具有焚烧法无法比拟的优越性。
1.2.2全过程自动控制。
采用先进的PLC控制技术，完成整个处理过程的自动控制，包括脉动真空控制、升温控制、灭菌过程中的温度压力等参数的控制、废气废水等的除菌处理控制等。
1.2.3操作人员少、管理方便。
全过程的自动化控制，不仅使操作人员减少，而且实现了灭菌环节密闭运行和安全标准化管理，处理过程的各个阶段的数据均自动记录，为运行分析、可靠性追溯提供依据。
1.2.4安全可靠、运行成本低。
运行过程中的能源消耗主要为水、电、蒸汽和压缩气，其综合成本远低于焚烧处理技术。
二、工艺简介
医疗废物由周转箱倒入专用灭菌车内，待灭菌车装满后，推入灭菌器内，关闭前门，操作人员运行灭菌器已预先设定好的灭菌程序进行灭菌处理。
程序运行过程如下：
准备——脉动——升温——灭菌——排汽——干燥——结束a．脉动：
对灭菌器内室进行抽真空、进蒸汽操作，反复进行几次（一般取三到四次），然后再次抽真空，待内室压力到达脉动下限后，程序转升温阶段。
经过该阶段后，内室的冷空气排除率可达到99%以上，确保内室无死点，保证灭菌的合格。
b．升温：
蒸汽经过灭菌器夹层进入内室，对废物进行加热，同时内室疏水阀间歇性开启，将蒸汽冷凝后产生的水排出。
内室温度达到设定值后程序转灭菌阶段。
c．灭菌：
开始灭菌计时，在此期间内室进汽阀受到内室温度和压力的共同控制以确保内室保持在一定的温度范围内对废物进行灭菌。
当内室温度高于灭菌温度上限时，进汽阀关闭，低于灭菌温度时，进汽阀打开；当内室压力高于内室压力限度值时，进汽阀关闭，比内室压力限度值低出时，进汽阀打开。
灭菌计时到后，程序转排汽阶段。
d．排汽：
排汽阀打开，内室的蒸汽在内外压差的作用下排出，经过换热器的作用，大部分蒸汽冷凝成水，少部分蒸汽经过滤后排至大气。
内室压力下降到设定值后，程序转干燥阶段。
e．干燥：
真空泵打开对内室进行抽真空，同时夹层保持一定的压力和温度，起到烘干内室的作用。
f．结束：
蜂鸣器呼叫，此时可以打开门将灭菌车推出。
在对废物进行灭菌处理的同时，灭菌过程中产生的废气废水也同步进行无害化处理。
其中废气经过生物过滤和活性炭吸附后排放到大气，废水则经过二次灭菌后排到污水处理中心再作下一步处理。
三、主体结构
本灭菌器由主体、密封门、管路系统、控制系统和外装饰罩等组成。
※主体采用矩形双面焊接夹层加强结构，这样既保证了设备具有足够高的承压能力，又能保证内柜保持有一定的温度，以减少内部灭菌过程中冷凝水的凝结内柜采用防腐蚀性能优良的SUS304不锈钢板经专用焊机自动焊接而成，表面经机械抛光,光亮滑洁、抗腐蚀、经久耐用。
外柜采用Q235-B钢板，利用严格的技术和检测工艺与内柜经加强筋焊接为一体，是一种结构新颖、承受压力高的压力容器。
该主体在外柜板的表面采用优质保温材料，外加压花铝板进行保温，不仅美观耐用，而且可以使设备的热辐射降低到最低限度，有效地保证了工作环境。
※密封门采用了气动平移和压缩气主动密封技术，在实现可靠密封的同时，大大减轻了操作者开关门的劳动强度，使该灭菌器的自动化程度达到新的水准。
该灭菌器的双扉设计可实现有菌区与无菌区的有效隔离，避免交叉感染。
※管路系统由控制阀门、废水废汽处理装置、连接管道及安全阀等组成。
控制阀门选用德国GEMU公司为我公司专供的角座式气动阀和德国burkert先导电磁阀，气动阀无故障动作可达400万次。
夹层顶部装有安全阀，起安全保护作用，压力高于上限设定时，自动开启；低于下限设定时，自动关闭。
※控制系统选用德国SIEMNES的新型PLC作为主控制器,上位机采用了微机作为人机交流界面，可动态显示工作流程及工作过程中的温度、压力、时间等参数，使得操作更加直观、方便，用户还可根据需要进行特殊组态和方便地进行手动操作，德国WIKA产压力变送器及其它元件组成一套完整的控制系统，一般共配备标准程序、B-D程序、保压程序、辅助程序四套灭菌程序，您可以根据需要选择应用，也可以根据实际情况改变工作参数。
※外装饰罩采用304#不锈钢,外型美观,易于擦洗。