Автоклавы также известны как паровые стерилизаторы и обычно используются в медицине или пищевой промышленности. Автоклав — это машина, которая использует пар под давлением для уничтожения вредных бактерий, вирусов, грибков и спор на предметах, помещенных в сосуд высокого давления. Изделия нагреваются до нужной температуры для стерилизации в течение определенного периода времени. Влага, содержащаяся в паре, эффективно передает тепло изделиям, разрушая белковую структуру бактерий и спор.
В здравоохранении термин «автоклав» обычно используется для обозначения парового стерилизатора. В стандартах ANSI/AAMI4, которые содержат стандарты и рекомендации по обработке медицинских изделий, автоклавы для здравоохранения называются именно паровыми стерилизаторами.
Кто изобрел автоклав?
Паровой варочный котел, прототип автоклава, который сейчас более известен как скороварка, был изобретен физиком французского происхождения Дени Папеном в 1679 году.1 Только в 1879 году французский микробиолог Шарль Чемберлен создал новую версию автоклава, которая была использована в медицине.
Наука о дезинфекции и стерилизации началась в 1881 году с исследования Робертом Кохом дезинфицирующих свойств пара и горячего воздуха. Он продемонстрировал большую проникающую способность влажного тепла (пара) по сравнению с сухим теплом. Наконец, в 1933 году была внедрена современная технология автоклавирования с первым паровым стерилизатором под давлением, который контролировал производительность путем измерения температуры в сливной трубке камеры (термостатический конденсатоотводчик). До этого момента единственным показателем контроля было давление, без каких-либо средств для проверки температуры или удаления воздуха.
Со временем была разработана новая технология автоклавирования, включающая циклы предварительного разрежения в 1958 году и импульсную промывку паром в 1987 году, что позволило науке развить автоклавы, или паровые стерилизаторы, используемые сегодня в больницах.
Как работает автоклав?
Автоклавы широко используются в медицинских учреждениях для стерилизации медицинских изделий. Предметы, подлежащие стерилизации, помещаются в сосуд высокого давления, обычно называемый камерой. Три фактора имеют решающее значение для обеспечения успешной стерилизации паром в автоклаве: время, температура и качество пара.
Для выполнения этих требований процесс автоклавирования состоит из трех этапов:
Этап кондиционирования (С): Воздух препятствует стерилизации и должен быть удален из камеры во время первого этапа цикла стерилизации, известного как кондиционирование. В паровых стерилизаторах с динамическим удалением воздуха воздух может быть удален из камеры с помощью вакуумной системы. Он также может быть удален без вакуумной системы с помощью серии промывок паром и импульсов давления. В стерилизаторах гравитационного типа пар вытесняет воздух из камеры и выталкивает его через дренаж стерилизатора.
Фаза (ы) воздействия: После удаления воздуха сливное отверстие стерилизатора закрывается, и в камеру непрерывно поступает пар, быстро повышая давление и температуру внутри до заданного уровня. Цикл вступает в фазу экспозиции, и изделия выдерживаются при температуре стерилизации в течение определенного периода времени, необходимого для их стерилизации.
Фаза выпуска (E): Во время заключительной фазы цикла, когда происходит выпуск, открывается дренаж стерилизатора и удаляется пар, что приводит к снижению давления в емкости и позволяет изделиям, находящимся в загрузке, высохнуть.
Качественный пар имеет жизненно важное значение для успешного процесса стерилизации в автоклаве. Пар, используемый для стерилизации, должен состоять на 97% из водяного пара и на 3% из влаги (жидкой воды). Это соотношение рекомендуется для наиболее эффективной передачи тепла. Если влажность пара составляет менее 3%, пар считается перегретым (или сухим). Перегретый пар является слишком сухим для эффективной теплопередачи и неэффективен для стерилизации паром.2
Каков температурный диапазон автоклава?
Обычно рекомендуемые температуры для стерилизации паром составляют 250° F (121°C), 270°F (132°C) или 275°F (135°C). Для уничтожения любых присутствующих микроорганизмов стерилизуемые изделия должны подвергаться воздействию этих температур в течение минимального времени, рекомендованного производителем обрабатываемого устройства.
Какова продолжительность цикла стерилизации?
Время выдержки — это время, необходимое для стерилизации устройства, и оно не включает время всего цикла. Для правильной стерилизации паром существует соотношение времени и температуры, которое было разработано в результате научных испытаний и используется во всех методах стерилизации для создания так называемой фазы полной выдержки. Продолжительность стерилизации паром зависит от размера, формы, веса, плотности и состава материала стерилизуемого устройства, а также от других факторов.
Какого размера автоклав?
Размер стерилизатора может варьироваться в зависимости от емкости, необходимой для помещения, где будет использоваться автоклав. Например, в стоматологическом кабинете небольшой автоклав может просто стоять на рабочей поверхности, где оборудование необходимо только для стерилизации небольших упаковок инструментов.
Небольшой стерилизатор для немедленного использования, как правило, необходим рядом с операционной, и может потребоваться только для обработки 1-3 лотков с инструментами за один раз. Однако в большинстве медицинских учреждений в отделе стерильной обработки (SPD) имеются автоклавы среднего или большого размера, которые могут обрабатывать 15-20 лотков с инструментами за цикл или даже до 625 фунтов инструментов за цикл, в зависимости от размера.
Промышленные автоклавы для пищевых производственных процессов могут быть очень большими, некоторые из них сравнимы по размерам с полуприцепом или самолетом.
Что такое автоклавируемые камеры?
Устройства должны быть совместимы с процессом автоклавирования. Автоклавируемые изделия должны быть совместимы с условиями высокой температуры и влажности и должны обрабатываться в соответствии с письменными инструкциями производителя по использованию. Медицинские устройства, контактирующие со стерильными тканями или жидкостями организма, считаются критически важными изделиями.
К таким предметам могут относиться хирургические инструменты, имплантированные медицинские устройства, хирургические салфетки и постельное белье. При использовании эти предметы должны быть стерильными, поскольку любое микробиологическое загрязнение может привести к передаче инфекции. Пар часто является предпочтительным стерилизующим средством для стерилизации изделий, устойчивых к воздействию тепла и влаги, поскольку он надежен, постоянен и губителен для микроорганизмов, а также безопасен для персонала, работающего в автоклаве.2
Сколько стоит автоклав?
Стоимость автоклава может сильно различаться из-за различных применений этой технологии. Промышленные и фармацевтические автоклавы изготавливаются по индивидуальному заказу для конкретного использования, и поэтому стоимость автоклавов, которые вы можете приобрести в больнице или стоматологическом кабинете, может отличаться.
В медицинских целях стоимость автоклава может варьироваться в зависимости от мощности и способа установки. Помимо первоначальной стоимости автоклава, следует учитывать техническое обслуживание и стоимость средств для обеспечения стерильности и мониторинга. В зависимости от производителя автоклава, затраты за цикл, потребление коммунальных и эксплуатационных расходов может меняться с течением времени и должны быть оценены, чтобы сравнить общую стоимость владения в течение долгого времени.
Промышленные автоклавы
Автоклавы могут использоваться в различных областях промышленности и медицины. Промышленные автоклавы используются на производстве для обработки деталей и материалов с использованием нагретого пара и давления: например, при производстве древесины, обработанной давлением, и специальных каучуков, используемых в шинах вашего автомобиля.
Автоклавы также используются в научных исследованиях и фармацевтической промышленности – помимо стерилизационного оборудования, используемого в лабораторных исследованиях, большинство автоклавов оснащено жидкостным циклом для стерилизации жидкостей, используемых в лабораторных условиях.
Медицинские паровые стерилизаторы используются в медицинских учреждениях для стерилизации изделий, устойчивых к воздействию тепла и влаги, таких как хирургические инструменты, имплантированные медицинские устройства, хирургические салфетки и постельное белье. Циклы, используемые в медицинских паровых стерилизаторах, разработаны и утверждены в соответствии с признанными отраслевыми стандартами. В Соединенных Штатах паровые стерилизаторы, используемые в здравоохранении, должны быть разрешены к использованию Управлением по контролю за продуктами и лекарствами в соответствии с заявленным производителем назначением.
Микробиологическая безопасность пищевых продуктов — главный приоритет
В промышленности регулярно используются различные методы борьбы с микробами для уменьшения количества патогенных микроорганизмов. К таким методам относятся: фумиганты (окись этилена и окись пропилена), пар и облучение. Каждый метод имеет свои преимущества и ограничения в отношении эффективности, влияния на качество и приемлемости для потребителей.
Естественная стерилизация/пастеризация чистым паром значительно набрала популярность с внедрением непрерывного процесса обеззараживания паром HT-ST “In-Flow”.
Очень короткий контакт (20-40 секунд) с паром высокого давления при температуре, которая может варьироваться от 102°C до 122°C, позволяет обеззараживать чувствительные к нагреванию травы, порошки и специи без ухудшения качества.
Подходит для специй, трав, растительного сырья, семян, цельных и измельченных продуктов.
Микробиологическая безопасность специй, трав, семян и орехов
В промышленности регулярно используются различные методы борьбы с микробами для уменьшения количества патогенных микроорганизмов. К таким методам относятся: фумигация (окись этилена и окись пропилена) и облучение. Мир меняется, потребители хотят получать полезные продукты, которые не подвергаются химической обработке, которая может привести к образованию токсинов. Поэтому стерилизация естественным паром/пастеризация чистым паром значительно набрала популярность. Очень короткий контакт (20-40 секунд) с паром высокого давления при температуре, которая может варьироваться от 102°C до 122°C, позволяет обеззараживать чувствительные к нагреванию травы, специи и семена без ухудшения качества.
Стерилизатор с натуральным паром. Специально разработанное для:
- Специи
- Травы
- Семена
- Орехи
- Зерна
- Растительные компоненты
- Сушеные овощи
- Цельные продукты
- Измельченные продукты
Описание процесса
Стерилизация / пастеризация паром Natural ST-HT для специй, трав и растительных продуктов, сушеных овощей, семян и орехов. В непрерывном процессе используется специальный автоклав непрерывного действия с так называемым конвейером с встряхивающим слоем внутри и самоочищающимися поворотными клапанами для подачи продукта в емкость высокого давления и его выпуска из нее.
Процесс дополнительно контролируется санитарной сушилкой/охладителем с псевдоожиженным слоем, в которой используется стерильный отфильтрованный воздух для точного доведения содержания влаги в обрабатываемом продукте до желаемого конечного значения.
Автоматическая очистка на месте (C.I.P.) обеспечивает быструю замену одного продукта на другой. Весь процесс занимает всего 30 секунд для стерилизации и 7 минут для кондиционирования. При непрерывном процессе продукт не будет подвергаться воздействию температуры выше 55°C более 60 секунд.
Первая многофункциональная установка была установлена в Нидерландах в 1990 году. Установки непрерывного обеззараживания паром работают в Голландии, Германии, Венгрии, Польше, Болгарии, США, Бразилии, Индии, Корее, Японии, Вьетнаме, Малайзии и Китае.
Базовый комплект поставки установка для стерилизации паром
Стерилизатор в комплекте с опорной рамой, платформой и лестницей
- Устройство для мокрой очистки на месте для стерилизатора
- Сушилка/охладитель с псевдоожиженным слоем
- Устройство для подачи стерильного воздуха для сушилки/охладителя с псевдоожиженным слоем
- Пылеуловитель для отработанного воздуха из сушилки/охладителя с псевдоожиженным слоем
- Центральная панель управления (ПЛК и подходит для сбора данных для HACCP)
- Приборы
- Запасные части на первый год эксплуатации
- Надзор за монтажом и вводом в эксплуатацию, а также обучение операторов
- Дополнительные поставки
Пневматическая подача продукта в стерилизатор с использованием стерильного воздуха из фильтровальной установки
Пневматическая подача продукта из сушилки/охладителя с псевдоожиженным слоем в упаковочный цех с использованием стерильного воздуха из фильтровальной установки. Финишер для превращения агломератов обратно в сыпучий порошок.
Мощности
Высокотемпературные установки могут поставляться производительностью от 500 до 3000 кг/ч. Установки для пастеризации при определенных температурах. Эти установки предназначены для ручной обработки и машинной сушки таких продуктов, как зелень, семена и орехи, например, корицы, петрушки, чесночных хлопьев, фисташек, миндаля, семян подсолнечника, сушеных овощей и т.д.
Установки для низкотемпературной пастеризации в основном состоят из встряхивающего пастеризатора, который напрямую подключен к сушилке/охладителю с псевдоожиженным слоем, использующему перегретый пар для пастеризации и стерильный отфильтрованный воздух для сушки и охлаждения. Емкость для пастеризации имеет перфорированную подложку, по которой продукт подается вперед. Управление процессом осуществляется с помощью ПЛК с функцией сбора данных.