高壓蒸汽滅菌的原理

 

高壓蒸汽滅菌用途廣，效率高，是微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中**常用的滅菌方法。這種滅菌方法是基于水的沸點(diǎn)隨著蒸汽壓力的升高而升高的原理設(shè)計(jì)的。當(dāng)蒸汽壓力達(dá)到1.05kg/cm2時(shí)，水蒸氣的溫度升高到121℃，經(jīng)15～30min，可全部殺死鍋內(nèi)物品上的各種微生物和它們的孢子或芽孢。一般培養(yǎng)基、玻璃器皿以及傳染性標(biāo)本和工作服等都可應(yīng)用此法滅菌。 

 

請(qǐng)注意高壓蒸汽滅菌的原理：是基于水的沸點(diǎn)隨著蒸汽壓力的升高而升高的原理設(shè)計(jì)的。 

壓力：100KPa，水蒸氣的溫度：115℃，時(shí)間：20min，各種微生物和它們的孢子 

壓力：147KPa，水蒸氣的溫度：121℃，時(shí)間：15-30min ，各種微生物和它們的孢子或芽孢 

壓力：156KPa，水蒸氣的溫度：180℃，時(shí)間：4h，熱原質(zhì)（Pyrogen）:熱原質(zhì)即菌體中的脂多糖 

壓力：156KPa，水蒸氣的溫度：250℃，時(shí)間：45'，熱原質(zhì)（Pyrogen）:熱原質(zhì)即菌體中的脂多糖

壓力：156KPa，水蒸氣的溫度：650℃，時(shí)間：1'，熱原質(zhì)（Pyrogen）:熱原質(zhì)即菌體中的脂多糖

溫度越高，需時(shí)越短，熱穿透能力越強(qiáng)。一般認(rèn)定115℃-121.3℃，對(duì)培養(yǎng)基的成分不產(chǎn)生破壞。  

 

高壓蒸汽鍋滅菌使用細(xì)節(jié)

 

高壓蒸汽滅菌是將待滅菌的物品放在一個(gè)密閉的加壓滅菌鍋內(nèi)，通過加熱，使滅菌鍋隔套間的水沸騰而產(chǎn)生蒸汽。待水蒸汽急劇地將鍋內(nèi)的冷空氣從排氣閥中驅(qū)盡，然后關(guān)閉排氣閥，繼續(xù)加熱，此時(shí)由于蒸氣不能溢出，而增加了滅菌鍋內(nèi)的壓力，從而使沸點(diǎn)增高，得到高于100℃的溫度。導(dǎo)致菌體蛋白質(zhì)凝固變性而達(dá)到滅菌的目的。 在使用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌時(shí)，滅菌鍋內(nèi)冷空氣的排除是否完全極為重要，因?yàn)榭諝獾呐蛎泬捍笥谒羝呐蛎泬?，所以，?dāng)水蒸汽中含有空氣時(shí)，在同一壓力下，含空氣蒸汽的溫度低于飽和蒸汽的溫度。 所以飽和蒸汽的滅菌更徹底！

 

一、高壓滅菌鍋使用前要水加到水位線； 

 

二、將需滅菌的培養(yǎng)基、蒸餾水或其它器皿放入滅菌鍋內(nèi)，關(guān)閉鍋蓋，檢查排氣閥、安全閥狀態(tài)（上下排氣閥打開安全閥關(guān)合然后加熱，方便空氣排出，上、下排氣閥都同時(shí)處于開啟狀態(tài)待有水蒸汽從上、下閥溢出，此狀態(tài)保持7、8分鐘后，即排出空氣后 上排氣閥關(guān)合 下排氣閥調(diào)小 安全閥保持關(guān)合狀態(tài) ）， 

 

三、打開電源，檢查參數(shù)設(shè)置是否正確，然后按下“work”鍵，滅菌鍋開始工作；自動(dòng)派冷氣，到105℃時(shí)，底部排氣閥門自動(dòng)關(guān)閉，然后壓力開始上升； 

 

四、壓力升** 0.15MPa（121℃）時(shí)，滅菌鍋再次自動(dòng)放氣，然后開始記時(shí)，一般培養(yǎng)基滅菌20min，蒸餾水滅菌30min； 

 

五、達(dá)到規(guī)定的滅菌時(shí)間后，關(guān)閉電源，打開放氣閥緩慢放氣；當(dāng)壓力指針降** 0.00MPa時(shí)，放氣閥無蒸汽排除時(shí)，方可開啟鍋蓋。 

 

六、注意事項(xiàng) 

 

1、汽未放盡前，不得開啟高壓鍋； 

 

2、如果滅菌后的培養(yǎng)基在鍋內(nèi)不及時(shí)拿出，需在蒸汽放盡后將鍋蓋打開，切忌將培養(yǎng)基封閉在鍋內(nèi)過夜。 

 

3、壓力表指針在0.05MPa以上時(shí)，不能過快放汽，以防止壓力急速下降，液體滾沸，從培養(yǎng)容器中溢出。 

 

4、操作過程，請(qǐng)注意安全，小心燙傷。

 

在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100攝氏度 壓力越高,與之對(duì)應(yīng)壓力下的沸點(diǎn)越高 這里是高壓蒸汽鍋,說明壓力肯定大于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(通常情況下的地表面的大氣壓強(qiáng)就認(rèn)為是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓),也就是說高壓蒸汽鍋肯定要超過100攝氏度才能沸騰,才能產(chǎn)生蒸汽. **少要等到水煮沸，排出一分鐘左右的蒸汽后再把安全閥關(guān)閉，這樣可以使高壓蒸汽鍋里的壓力迅速上升,原來沸騰的水因?yàn)閴毫Φ目焖偕仙Ｖ狗序v,壓力大,沸點(diǎn)高,水蒸汽就變成液體水,而放出大量的汽化潛熱,就是高溫高壓的目的，從而達(dá)到殺菌的目的 原理在同一溫度下，濕熱的殺菌效力比干熱大，其原因有三：

 

一是濕熱中細(xì)菌菌體吸收水分，蛋白質(zhì)較易凝固，因蛋白質(zhì)含水量增加，所需凝固溫度降低，

 

二是濕熱的穿透力比干熱大；

 

三是濕熱的蒸汽有潛熱存在，每1克水在100℃時(shí)，由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)可放出2．26kJ（千焦）的熱量。這種潛熱，能迅速提高被滅菌物體的溫度，從而增加滅菌效力。 

 

在使用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌時(shí)，滅菌鍋內(nèi)冷空氣的排除是否完全極為重要，因?yàn)榭諝獾呐蛎泬捍笥谒羝呐蛎泬?，所以，?dāng)水蒸汽中含有空氣時(shí)，在同一壓力下，含空氣蒸汽的溫度低于飽和蒸汽的溫度。 如果壓力未降到0時(shí)，打開排氣閥，就會(huì)因鍋內(nèi)壓力突然下降，使容器內(nèi)的培養(yǎng)基由于內(nèi)外壓力不平衡而沖出燒瓶口或試管口，造成棉塞沾染培養(yǎng)基而發(fā)生污染。 要100度以上,也就是對(duì)應(yīng)壓力下的沸點(diǎn)后才能使水劇烈沸騰,將鍋內(nèi)空氣更多的排除. 

 

高溫滅菌操作中常見錯(cuò)誤的分析

 

高溫滅菌是指用熱能殺死微生物。其原理是高溫使原生質(zhì)中的蛋白質(zhì)變性、使酶失活，致使微生物死亡。高溫滅菌主要有高壓蒸汽滅菌法、干熱滅菌法和灼燒滅菌法幾種。如果操作不當(dāng)，即達(dá)不到預(yù)期的滅菌效果?，F(xiàn)就常見錯(cuò)誤分析如下。

 

1 高壓蒸汽滅菌

 

　　蒸汽滅菌屬濕熱滅菌，由于濕熱滅菌有潛能存在，被滅菌物體的溫度比蒸汽的低，蒸汽在其表面凝結(jié)成水，放出潛能，可迅速提高被滅菌物體的溫度。又由于水和水蒸汽比空氣的熱容量大、導(dǎo)熱快、穿透力強(qiáng)，所以，與干熱滅菌相比，滅菌需要的溫度低、時(shí)間短。由于高壓蒸汽滅菌法水蒸汽的溫度隨其所受壓力的增加而升高，因而滅菌用的高溫蒸汽都是通過加壓獲得的。

 

手提式高壓滅菌鍋操作中常見的錯(cuò)誤有：

 

（1）排氣不徹底。在升壓前應(yīng)將鍋內(nèi)冷空氣排凈，因空氣是熱不良導(dǎo)體，若不排凈，冷空氣就會(huì)聚集井滯留在滅菌鍋中消毒筒的中下部，圍繞在待滅菌物的周圍。在這種情況下，假若鍋內(nèi)僅排除一半空氣，當(dāng)壓力表指針達(dá)到105Pa時(shí)，鍋內(nèi)實(shí)際溫度僅能達(dá)到 112℃，比要求的 121℃低9℃之多，將導(dǎo)致滅菌不徹底，可能造成大面積染菌。（自動(dòng)的高壓滅菌鍋 上下排氣閥 都要打開 然后加熱 排空氣）

 

（2）排氣軟管沒有按要求插入滅菌筒的下部，或排氣軟管斷裂、缺失。滅菌鍋內(nèi)的冷空氣是通過排氣軟管排出的，上述情況將造成滅菌筒外的蒸汽直接經(jīng)排氣閥排出鍋外，滅菌鍋內(nèi)的空氣排放受阻。

 

（3）消毒筒內(nèi)物品堆積太緊、太滿，阻礙蒸汽的流通和熱交換，使容器內(nèi)升溫減慢，造成物體內(nèi)部殺菌不完全。

 

（4）升溫過快。滅菌的時(shí)間是以達(dá)到要求溫度后的持續(xù)時(shí)間計(jì)算的，但溫度的升降過程同樣起到殺菌的作用，升降溫度過快會(huì)通過影響總的積溫而影響滅菌效果。另外，升溫過快，特別是使用外源蒸汽的情況下，會(huì)造成被滅菌物體內(nèi)部升溫滯后于壓力表指示溫度。

 

（5）滅菌的物體體積（容量）過大。組織培養(yǎng)中或常規(guī)微生物實(shí)驗(yàn)中，高溫蒸汽滅菌通常要在 121℃（即蒸汽壓力為1kg／cm2或 15磅／寸2，或0.105MPa）下保溫15min。這一規(guī)定僅適用于試管、三角瓶中小于200ml容量的。若體積太大，特別是固體培養(yǎng)基，會(huì)造成滅菌不徹底，應(yīng)適當(dāng)延長滅菌時(shí)間。

 

（6）任意延長滅菌時(shí)間。規(guī)定的滅菌溫度和時(shí)間是經(jīng)過科學(xué)試驗(yàn)確定的，只要按照正確的滅菌程序是能達(dá)到滅菌目的的。但在實(shí)踐中常有人為了“保證徹底滅菌”而任意延長滅菌時(shí)間。這樣忽視了殺菌過程中溫度對(duì)培養(yǎng)基成分的破壞作用，是得不償失的。

 

（7）溫度不穩(wěn)定。滅菌過程中溫度（壓力）忽高忽低，特別是手提式電能滅菌鍋，它沒有控溫裝置，難于控溫。操作者可配置調(diào)壓變壓器，通過調(diào)節(jié)電壓控溫。此外，還常遇到滅菌鍋內(nèi)加水太少（應(yīng)加 2～3L）；容器內(nèi)裝的溶液量過多（應(yīng)少于2／3）；安全閥失靈等問題?！　?/div>