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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 生物医药区 » 生物科学 » 高压灭菌锅原理
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虫子739

铁虫 (小有名气)

[交流] 高压灭菌锅原理

请问我们常用的高压灭菌锅的原理是什么？今天被问到这个问题，好像只一知半解，解释不清楚。为什么要先排气？
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1楼 2009-03-23 11:30:11
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虫子739

铁虫 (小有名气)
是因为空气在锅里相当于这部分干热空气在里面干热灭菌，会导致灭菌不彻底，对吗？欢迎大家讨论，谢谢！
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2楼2009-03-23 11:33:30
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reasonspare

木虫 (著名写手)
所谓高压灭菌的全称高压湿热灭菌。
我想问一下什么时候水的温度可以超过100度。什么办法才能超过100？
答曰只有在高压下。
如果不放气，也就是说锅内压力为1个标准大气压，那水温就不会超过100度。

学东西，原理很重要。
锅里的空气，也不能叫干热空气，你说有水有空气，怎么叫干热空气呢。

再说了干热灭菌的概念也不是这么来的。哦

下面详细介绍一下两种灭菌方法：

高压湿热灭菌：

湿热灭菌法是指用饱和水蒸气、沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法，由于蒸汽潜热大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，所以该法的灭菌效率比干热灭菌法高，是药物制剂生产过程中最常用的灭菌方法。湿热灭菌法可分为：煮沸灭菌法、巴氏消毒法、高压蒸汽灭菌法、流通蒸汽灭菌法、和间歇蒸汽灭菌法。
　　影响湿热灭菌的主要因素有：微生物的种类与数量、蒸汽的性质、药品性质和灭菌时间等。
　　（1）煮沸灭菌法：将水煮沸至100摄氏度，保持5-10分钟可杀死细菌繁殖体，保持1-3小时可杀死芽胞。在水中加入百分之一至百分之二的碳酸氢钠时沸点可达105摄氏度，能增强杀菌作用，还可去污防锈。此法适用于食具、刀箭、载玻片及注射器等。
　　（2）巴氏消毒法：一种低温消毒法，因巴斯德首创而得名。有两种具体方法，一是低温维持法：62摄氏度维持30分钟；二是高温瞬时法：75摄氏度作用15-30秒。该法适用于食品的消毒。
　　（3）流通蒸气灭菌法：利用常压下的流通蒸汽进行灭菌。
　　（4）间歇蒸汽灭菌法
　　（5）高压蒸汽灭菌法：103.4千帕蒸汽压温度达121.3摄氏度，维持15-20分钟。
　　湿热灭菌法 湿热法可在较低的温度下达到与干热法相同的灭菌效果，因为：①湿热中蛋白吸收水份，更易凝固变性；②水分子的穿透力比空气大，更易均匀传递热能；③蒸汽有潜热存在，每1克水由气态变成液态可释放出529卡热能，可迅速提高物体的温度。
　　湿热灭菌法一般采用121摄氏度，灭菌20-30min，如果是产孢子的微生物则应采用灭菌后适宜温度下培养几小时，再灭菌一次，以用于杀死刚刚萌发的孢子。


干热灭菌法是指在干燥环境（如火焰或干热空气）进行灭菌的技术。一般有火焰灭菌法和干热空气灭菌法。
　　1. 火焰灭菌法 是指用火焰直接烧灼的灭菌方法。该方法灭菌迅速、可靠、简便，适合于耐火焰材料（如金属、玻璃及瓷器等）物品与用具的灭菌，不适合药品的灭菌。
　　2. 干热空气灭菌法 是指用高温干热空气灭菌的方法。该法适用于耐高温的玻璃和金属制品以及不允许湿热气体穿透的油脂（如油性软膏机制、注射用油等）和耐高温的粉末化学药品的灭菌，不适合橡胶、塑料及大部分药品的灭菌。
　　在干热状态下，由于热穿透力较差，微生物的耐热性较强，必须长时间受高温的作用才能达到灭菌的目的。因此。干热空气灭菌法采用的温度一般比湿热灭菌法高。为了保证灭菌效果，一般规定：135-140摄氏度灭菌3-5h；160-170摄氏度灭菌2-4h；180-200摄氏度灭菌0.5-1h。
　　干热灭菌法 细菌的繁殖体在干燥状态下，80℃～100℃ 1小时可被杀死；芽胞需要加热至160℃～170℃ 2小时才杀灭。干热灭菌的方法有①焚烧：用火焚烧是一种彻底的灭菌方法，破坏性大，仅适用于废弃物品或动物尸体等；②烧灼：直接用火焰灭菌，适用于实验室的金属器械（镊、剪、接种环等）、玻璃试管口和瓶口等的灭菌；③干烤：在干烤箱（hot air sterilizer）内进行，加热至160℃～170℃维持2小时，可杀灭包括芽胞在内的所有微生物。适用于耐高温的玻璃器皿、瓷器、玻质注射器等；④红外线（infrared）：是波长为770nm～1000μm的电磁波，以1μm～10μm波长的热效应最强。红外线的热效应只能在照射到的表面产生，不能使物体均匀加热，常用于碗、筷等食具的灭菌；⑤微波（microwave）：波长为1mm～1000mm的电磁波统称为微波，可穿透玻璃、塑料薄膜与陶瓷等物质，但不能穿透金属表面。微波炉的热效应分布不均匀，灭菌效果不可靠，用于非金属器械及食具消毒。
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大慈大悲观世音救苦救难观世音有求必应观世音普渡众生观世音千手千眼观世音官大敢管观世音无处不在观世音普观普长观世音南无观世音菩萨
3楼2009-03-23 12:27:14
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connexin

金虫 (小有名气)
嗯，长知识了。谢谢楼上的
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4楼2009-03-23 14:19:27
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112976553

金虫 (小有名气)
我怎么记得放气因为空气不容易被加热，如果不放气，应该也能达到100度以上的吧，压力大于一个大气压。
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5楼2009-03-23 17:35:32
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jzhe961

木虫 (正式写手)
呵呵，空气的比热那么小怎么会不容易加热。看来大家有必要好好补习一下物理知识了。

我们用的高压湿热灭菌锅通常都安装一个压力表，该压力表可以同时显示灭菌器内的工作压力和温度。但事实上，压力表只安装了压力探头也就是说其显示的压力数值是可靠的。而对应的温度是饱和水蒸气在相应压力下的温度。高压灭菌器灭菌主要是靠温度，如果不排除冷空气，冷空气热膨胀后对压力锅的工作压力是有贡献的，此时压力和温度就不能一一对应了，显示的温度比工作温度要高。这样因为灭菌器的工作温度不能达到后满足设定的杀菌温度就会影响杀菌效果。高压灭菌锅使用完成之后一定要等到压力指针回零之后在开启盖子，这是因为水的比热大，压力比温度下降的快，如果压力指针没有回零就打开安全阀就会产生高温水的负沸腾。事实上，如果压力锅密封性能良好，等到压力锅充分冷却时，直接打开盖子还有些困难，因为此时锅内压力小于大气压的（原来的冷空气被排除了从而形成负压），因此需要打开安全阀后才可以轻松开启盖子。


高压湿热灭菌所需温度通常比干热灭菌低，主要原因是因为热蒸汽的穿透能力要比干热空气强。干热灭菌后，蛋白核酸等大分子变性之后会形成绝热层，会阻止了干热空气的渗透减弱灭菌效果。因此干热灭菌的温度一般设置在170℃左右，灭菌时间也要在2h以上。

班门弄斧了，这些都是教科书上到东西。
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6楼2009-03-23 19:08:59
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虫子739

铁虫 (小有名气)
谢谢，长知识了！~
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7楼2009-03-25 16:48:12
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兔兔不乖

银虫 (小有名气)
顶，嘿嘿
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8楼2009-03-25 17:00:00
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wangtengxu

木虫 (正式写手)
是为了增加锅内温度 起到更好的灭菌效果
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想和有趣的人一起做有趣的事。
9楼2009-03-25 18:42:20
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churmi

银虫 (正式写手)
明白，周德庆，微生物学上有的！
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10楼2009-03-26 21:23:13
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