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、醫療衛生等行業的蒸汽滅菌應用中，決定滅菌效果的蒸汽介質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，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，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系。

蒸汽的溫度和滅菌溫度有時會不同。當蒸汽中含有3%以上的冷凝水時，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。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，當柜室內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體，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，由于飽和蒸汽的壓力和溫度是唯一對應的，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。

蒸汽滅菌的作用時間是影響蒸汽滅菌效果的另外一方面，滅菌時間應從滅菌柜室內大到要求滅菌溫度時算起，直至滅菌完成為止。總時間包括：熱力穿透時間，即從滅菌柜內達到滅菌溫度至滅菌物品中心部位也達到滅菌溫度所需時間，時間的長短取決于滅菌物品的性質、包裝的大小、放置位置、滅菌柜內空氣排空程度等；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：預熱時間、排放冷空氣時間、柜室升溫時間、滅菌處理結束后所需的降溫時間。

預熱時間指對滅菌柜室內進行加熱達到規定滅菌溫度的時間，預熱可增加柜室內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原有冷空氣排出柜外，以加強熱的穿透，這對蒸汽尤為重要，應給予充分的時間；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，經常會被忽略，EN285要求滅菌蒸汽過熱度不應超過5℃。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。

而過熱蒸汽，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。在生物制藥中會通過瓦特CV潔凈飽和罐來處理。

滅菌柜配有蒸汽進入管道、蒸汽過濾器（最好是杭州瓦特節能的EF燒結不銹鋼0.5微米級超級過濾器）、汽水分離器、蒸汽開關閥、蒸汽壓力調節閥和疏水器等。滅菌柜結構一般是為進氣口在上，排氣口在下，由于蒸汽的摩爾數比空氣小，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）。滅菌柜內的疏水必須及時有效，通常會采用杭州瓦特節能的BW全不銹鋼壓力平衡式熱靜力疏水閥。

工業用壓力蒸汽滅菌柜常為雙層結構，外層夾套為普通鋼制結構，并裝有隔熱保溫層外罩和夾套壓力表，內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到略大于滅菌過程所需壓力，使滅菌柜身及柜內物品得以預熱，有利于提高對滅菌物品的升溫速率；蒸汽先進夾套，可將蒸汽攜帶的凝結水先帶走，使得進入柜內蒸汽質量提高。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能的DT580倒置桶疏水閥。

蒸汽濕熱滅菌柜廣泛應用于藥廠、醫院、食品飲料廠、實驗室等行業，對袋裝和瓶裝藥液、金屬器械、瓷器、玻璃器皿、手術器具、包裝材料、織物、敷料等物品進行消毒滅菌處理。所以設計和安裝正確有效的滅菌蒸汽控制系統對企業的產品質量至關重要。