In sectoren zoals de farmaceutische industrie, de voedingsmiddelenindustrie, de biologische productenindustrie, de medische en gezondheidszorgindustrie en het wetenschappelijk onderzoek wordt vaak desinfectie- en sterilisatieapparatuur gebruikt om gerelateerde items te desinfecteren en steriliseren.
Van alle beschikbare desinfectie- en sterilisatiemethoden is stoom de oudste, meest betrouwbare en meest gebruikte methode. Het kan alle micro-organismen doden, waaronder bacteriële propagules, schimmels, protozoa, algen, virussen en resistentie. Sterkere bacteriesporen, dus stoomsterilisatie wordt zeer gewaardeerd bij industriële desinfectie en sterilisatie. In de vroege Chinese geneeskunde werd vrijwel altijd stoomsterilisatie toegepast.
Stoomsterilisatie maakt gebruik van stoom onder druk of een ander sterilisatiemedium met vochtige hitte om micro-organismen in de sterilisator te doden. Het is de meest effectieve en meest gebruikte methode voor thermische sterilisatie.
Voor levensmiddelen moeten de materialen die tijdens sterilisatie worden verhit, de voedingswaarde en smaak van het voedsel behouden. Het energieverbruik van een enkel voedingsmiddel of drank is ook een belangrijk aspect in het concurrentievermogen van bedrijven. Voor geneesmiddelen moeten ze, naast betrouwbare desinfectie- en sterilisatie-effecten, er ook voor zorgen dat de geneesmiddelen niet beschadigd raken en dat de veiligheid, effectiviteit en stabiliteit van hun werkzaamheid gewaarborgd zijn.
Geneesmiddelen, medische oplossingen, glaswerk, kweekmedia, verbanden, textiel, metalen instrumenten en andere voorwerpen die niet veranderen of beschadigd raken bij blootstelling aan hoge temperaturen en vochtige hitte, kunnen allemaal met stoom worden gesteriliseerd. De veelgebruikte stoomsterilisatie- en sterilisatiekast met druk is een klassieke apparatuur voor stoomsterilisatie en sterilisatie. Hoewel er de afgelopen jaren veel nieuwe soorten apparatuur voor stoomsterilisatie zijn ontwikkeld om aan diverse behoeften te voldoen, zijn ze allemaal gebaseerd op de stoomsterilisatie- en sterilisatiekast met druk.
Stoom doodt micro-organismen voornamelijk door hun eiwitten te coaguleren. Stoom heeft een sterke penetratie. Daarom komt er bij condensatie een grote hoeveelheid latente warmte vrij, waardoor objecten snel kunnen worden verwarmd. Stoomsterilisatie is niet alleen betrouwbaar, maar kan ook de sterilisatietemperatuur verlagen en de sterilisatietijd verkorten. De uniformiteit, penetratie, betrouwbaarheid, efficiëntie en andere aspecten van stoomsterilisatie zijn de eerste prioriteit geworden.
Met stoom wordt hier droge, verzadigde stoom bedoeld. In plaats van oververhitte stoom, die gebruikt wordt in industrieën die diverse olie- en petrochemische producten produceren en in stoomturbines van elektriciteitscentrales, is oververhitte stoom niet geschikt voor sterilisatieprocessen. Hoewel oververhitte stoom een hogere temperatuur heeft en meer warmte produceert dan verzadigde stoom, is de warmte van het oververhitte deel zeer gering in vergelijking met de latente verdampingswarmte die vrijkomt bij de condensatie van verzadigde stoom. Bovendien duurt het lang om de temperatuur van de oververhitte stoom te verlagen tot de verzadigingstemperatuur. Het gebruik van oververhitte stoom voor verwarming vermindert de efficiëntie van de warmtewisseling.
Vochtige stoom met gecondenseerd water is natuurlijk nog erger. Enerzijds zal het vocht in de vochtige stoom zelf onzuiverheden in de leidingen oplossen. Anderzijds belemmert het vocht, wanneer het de te steriliseren vaten en medicijnen bereikt, de stoomstroom naar de farmaceutische warmtebron. Verlaag de temperatuur van de stoomdoorgang. Wanneer de stoom meer fijne nevel bevat, vormt dit een barrière voor de gasstroom en verhindert het dat warmte doordringt. Bovendien maakt het het drogen na sterilisatie moeilijker.
Het temperatuurverschil tussen elk punt in de beperkte sterilisatiekamer van de sterilisatiekast en de gemiddelde temperatuur is ≤ 1 °C. Het is ook noodzakelijk om "koude plekken" en de afwijking tussen de "koude plekken" en de gemiddelde temperatuur (≤ 2,5 °C) zoveel mogelijk te elimineren. Het effectief elimineren van niet-condenseerbare gassen in stoom, het waarborgen van een uniform temperatuurveld in de sterilisatiekast en het zoveel mogelijk elimineren van "koude plekken" zijn belangrijke punten bij het ontwerp van stoomsterilisatie.
De sterilisatietemperatuur van verzadigde stoom moet verschillen afhankelijk van de hittetolerantie van micro-organismen. Daarom verschillen de vereiste sterilisatietemperatuur en actietijd ook afhankelijk van de mate van besmetting van de gesteriliseerde items, en de sterilisatietemperatuur en actietijd zijn ook verschillend. De keuze hangt af van de sterilisatiemethode, itemprestaties, verpakkingsmaterialen en de vereiste duur van het sterilisatieproces. Over het algemeen geldt: hoe hoger de sterilisatietemperatuur, hoe korter de benodigde tijd. Er is een constante relatie tussen de temperatuur van verzadigde stoom en de druk. Wanneer de lucht in de kast echter niet of niet volledig wordt verwijderd, kan de stoom geen verzadiging bereiken. Op dit moment geeft de drukmeter aan dat de sterilisatiedruk is bereikt, maar de stoomtemperatuur heeft de vereisten nog niet bereikt, wat resulteert in een sterilisatiefout. Omdat de druk in de stoombron vaak hoger is dan de sterilisatiedruk en stoomdecompressie oververhitting van de stoom kan veroorzaken, moet hier aandacht aan worden besteed.
Plaatsingstijd: 1 maart 2024
