RU2045150C1

RU2045150C1 - Sterilization method

Info

Publication number: RU2045150C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Ефимович Ващенко
Original assignee: Юрий Ефимович Ващенко
Priority date: 1989-02-01
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1995-10-10

Abstract

FIELD: microbiological industry. SUBSTANCE: method involves placement of objects to be sterilized in a chamber where they are exposed to gas pressure 2-50 kGs/sm² for 50-30 min. Then the pressure decreases to atmospheric pressure within a period of 1-10 s, and the objects are kept at atmospheric pressure for 3-10 min. EFFECT: simpler method. 6 cl

Description

Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано в народном хозяйстве перед использованием объектов и при их хранении. The invention relates to microbiology and can be used in the national economy before using objects and during storage.

Известны способы стерилизации объектов, основанные на их обработке химическими веществами (патент США N 3795483, авт.св. N 976925). Known methods for sterilizing objects based on their processing with chemicals (US patent N 3795483, ed. St. N 976925).

Недостатком известных способов является их экологическая вредность, порча стерилизуемых объектов ядовитыми химическими веществами. A disadvantage of the known methods is their environmental harmfulness, damage to sterilized objects with toxic chemicals.

Известен способ стерилизации объектов термообработкой (авт. св. N 1056982). A known method of sterilization of objects by heat treatment (ed. St. N 1056982).

Недостатком известного способа является разрушение материала объектов высокой температурой. The disadvantage of this method is the destruction of the material of objects by high temperature.

Известен способ стерилизации объектов в камере горячим насыщенным паром под давлением с последующим сбросом давления (прототип). A known method of sterilizing objects in a chamber with hot saturated steam under pressure followed by pressure relief (prototype).

Недостатком известного способа является порча стерилизуемых объектов горячим паром, сложность и опасность производства, недостаточное качество стерилизации. The disadvantage of this method is the damage to sterilized objects by hot steam, the complexity and danger of production, insufficient quality of sterilization.

Целью предлагаемого изобретения является упрощение и улучшение качества стерилизации объектов народного хозяйства (медицинских инструментов, пищевых продуктов, изделий легкой промышленности, стройматериалов, тары и т.п.) перед использованием и при хранении, без их порчи и без нарушения экологии, с минимальной затратой средств и времени. The aim of the invention is to simplify and improve the quality of sterilization of national economy objects (medical instruments, food products, light industry products, building materials, containers, etc.) before use and during storage, without spoiling and without violating the environment, with a minimum expenditure of funds and time.

Цель достигается тем, что давление газа в камере стерилизации устанавливают 2-50 кгс/см², выдерживают объекты при этом давлении 5-30 мин, после чего снижают давление до атмосферного в течение 1-10 с, при этом газ перед подачей в камеру стерилизации нагревают до температуры, не превышающей температуру химического разложения и потери механической прочности материала объектов, в качестве газа используют смесь воздуха с углекислым газом, после снижения давления в камере стерилизации до атмосферного объекты выдерживают в ней в течение 3-10 мин с одновременным охлаждение продувкой охлажденным газом, перед хранением (если оно требуется) заполняют камеру хранения с объектами инертным газом и герметизируют, а при хранении обработку объектов давлением производят в камере стерилизации периодически через 2-5 сут. Уничтожение микроорганизмов на поверхности объектов при этих операциях осуществляют разрывом клеток микроорганизмов изнутри при сбросе давления за счет создания кратковременного избытка давления газа, растворенного во внутриклеточной жидкости микроорганизмов, относительно давления газа окружающей среды (декомпрессия, наблюдаемая у водолаза при быстром его подъеме с большой глубины после длительного нахождения под водой).The goal is achieved in that the gas pressure in the sterilization chamber is set to 2-50 kgf / cm ² , the objects are held at this pressure for 5-30 minutes, and then the pressure is reduced to atmospheric pressure for 1-10 s, while the gas before being fed into the sterilization chamber heated to a temperature not exceeding the temperature of chemical decomposition and loss of mechanical strength of the material of the objects, a mixture of air with carbon dioxide is used as gas, after reducing the pressure in the sterilization chamber to atmospheric, the objects are kept in it for 3-10 minutes with one By further cooling by purging with chilled gas, before storage (if required), fill the storage chamber with objects with inert gas and seal, and during storage, treat the objects with pressure in the sterilization chamber periodically after 2-5 days. The destruction of microorganisms on the surface of objects during these operations is carried out by rupture of the cells of microorganisms from the inside when the pressure is released due to the creation of a short-term excess pressure of the gas dissolved in the intracellular liquid of the microorganisms relative to the pressure of the ambient gas (decompression observed in a diver when it rises quickly from great depths after a long being under water).

Стерилизацию по предлагаемому способу производят следующим образом. Sterilization by the proposed method is as follows.

Помещают объекты в камеру стерилизации и герметизируют от окружающей среды. Подают в камеру стерилизации нагретую смесь воздуха с углекислым газом до достижения в камере давления 2-50 кгс/см² и выдерживают объекты пи этом давлении 5-30 мин. Процентное содержание углекислого газа в смеси, давление в камере стерилизации, температуру смеси воздуха с углекислым газом, время выдержки объектов под давлением назначают в каждом конкретном случае в зависимости от свойств материала стерилизуемых объектов. Чем выше давление и температура газа, больше углекислого газа в смеси, больше время выдержки объектов под давлением, тем больше газа растворено в клеточной жидкости микроорганизмов. Например, для овощей и фруктов достаточно 2-3 кгс/см², для стройматериалов, товаров ширпотреба (уничтожение грибков, моли и др. ) давление можно поднять до 50 кгс/см² и выше. Процентное содержание углекислого газа в смеси с воздухом зависит от времени выдержки под давлением, величины давления в камере стерилизации, температуры смеси. Чем выше давление, температура, больше время выдержки, тем меньше углекислого газа требуется в смеси. При высоких давлениях, длительной выдержке обработку объектов в камере стерилизации можно производить одним воздухом. Углекислый газ применяется для ускорения процесса и повышения качества стерилизации, так как он в 30 раз больше и быстрее воздуха (азота) растворяется в жидкости, что способствует повышению декомпрессии и уничтожению (разрыву) клеток микроорганизмов. Повышенная температура смеси также способствует лучшему насыщению межклеточной и клеточной жидкости газом. Для овощей и фруктов она не должна превышать 70-90^оС, а для стройматериалов, тары, изделий легкой промышленности может достигать более высоких значений. После достижения равновесного газонасыщения жидкости в клетках микроорганизмов, находящихся на поверхности объектов, давление газа в камере стерилизации резко, в течение 1-10 с (в зависимости от количества его в камере и площади проходного сечения дренажного отверстия), снижают до атмосферного, например сбросом газа в атмосферу через дренажный клапан. После резкого снижения давления газ, растворенный в жидкости клеток микроорганизмов, резко выделяется (жидкость "вскипает"), увеличивает объем клетки и оболочка клетки лопается, т.е. микроорганизм умерщвляется "декомпрессией". Для повышения декомпрессии поверхность объектов при выдержке их под атмосферным давлением (после сброса давления) охлаждают, например продувают камеру стерилизации охлажденным газом. Чем больше растворенного в клеточной жидкости газа, резче сброс давления, ниже температура охлаждения тем выше эффект "декомпрессии". После сброса давления из камеры стерилизации объекты выдерживают при атмосферном давлении 3 -10 мин. Если объект необходимо хранить, его помещают в камеру хранения, которую заполняют инертным газом и герметизируют. При использовании после хранения или при хранении через 2-5 сут повторяют обработку объектов давлением в камере стерилизации по вышеописанному способу для уничтожения вновь попавших на поверхность объектов микроорганизмов.Place objects in a sterilization chamber and seal against the environment. A heated mixture of air with carbon dioxide is fed into the sterilization chamber until the pressure in the chamber reaches 2-50 kgf / cm ² and the objects are kept at this pressure for 5-30 minutes. The percentage of carbon dioxide in the mixture, the pressure in the sterilization chamber, the temperature of the mixture of air with carbon dioxide, the exposure time of objects under pressure is assigned in each case, depending on the material properties of the sterilized objects. The higher the pressure and temperature of the gas, the more carbon dioxide in the mixture, the longer the exposure time of the objects under pressure, the more gas dissolved in the cell fluid of microorganisms. For example, for vegetables and fruits, 2-3 kgf / cm ^{2 is} enough, for building materials, consumer goods (the destruction of fungi, moths, etc.), the pressure can be raised to 50 kgf / cm ² and higher. The percentage of carbon dioxide in the mixture with air depends on the exposure time under pressure, the pressure in the sterilization chamber, the temperature of the mixture. The higher the pressure, temperature, longer exposure time, the less carbon dioxide is required in the mixture. At high pressures, prolonged exposure, the processing of objects in the sterilization chamber can be performed with one air. Carbon dioxide is used to accelerate the process and improve the quality of sterilization, since it is 30 times larger and faster than air (nitrogen) dissolves in the liquid, which helps to increase decompression and destruction (rupture) of microorganism cells. The increased temperature of the mixture also contributes to a better saturation of the intercellular and cellular fluids with gas. For vegetables and fruits, it should not exceed 70-90 ^о С, and for building materials, containers, products of light industry can reach higher values. After reaching equilibrium gas saturation of the liquid in the cells of microorganisms located on the surface of the objects, the gas pressure in the sterilization chamber sharply, for 1-10 s (depending on its amount in the chamber and the area of the passage section of the drainage hole), is reduced to atmospheric, for example by gas discharge into the atmosphere through the drain valve. After a sharp decrease in pressure, the gas dissolved in the liquid of the cells of microorganisms precipitates sharply (the liquid “boils”), increases the cell volume and the cell membrane bursts, i.e. the microorganism is killed by "decompression". To increase decompression, the surface of the objects is kept cool at atmospheric pressure (after depressurization), for example, the sterilization chamber is purged with chilled gas. The more gas dissolved in the cell fluid, the sharper the pressure relief, the lower the cooling temperature, the higher the “decompression” effect. After depressurizing the sterilization chamber, the objects are held at atmospheric pressure for 3-10 minutes. If the object must be stored, it is placed in a storage chamber, which is filled with an inert gas and sealed. When used after storage or during storage after 2-5 days, the treatment of objects with pressure in the sterilization chamber is repeated according to the method described above for the destruction of microorganisms that have fallen on the surface again.

Claims

1. Способ стерилизации объектов, включающий размещение объектов в камере, создание в ней давления газом, последующее резкое снижение давления, отличающийся тем, что, с целью увеличения сроков хранения, давление газа устанавливают в пределах 2 50 кгс/см², выдерживают объекты при этом давлении в течение 5 30 мин, затем снижают давление до атмосферного в течение 1 10 с, выдерживают объекты 3 10 мин.1. A method of sterilizing objects, including placing objects in a chamber, creating gas pressure in it, followed by a sharp decrease in pressure, characterized in that, in order to increase the shelf life, the gas pressure is set within 2 50 kgf / cm ² , the objects are kept in this case pressure for 5 30 minutes, then reduce the pressure to atmospheric for 1 10 s, withstand objects 3 10 min.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после выдерживания камеру заполняют инертным газом и герметизируют. 2. The method according to claim 1, characterized in that after aging the chamber is filled with an inert gas and sealed.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что газ перед подачей в камеру нагревают до температуры, не превышающей температуру химического разложения и потери механической прочности материала объектов. 3. The method according to claim 1, characterized in that the gas is heated to a temperature not exceeding the temperature of chemical decomposition and loss of mechanical strength of the material of the objects before being fed into the chamber.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что снижение давления осуществляют одновременно с охлаждением поверхности объектов продувкой камеры охлажденным газом. 4. The method according to claim 1, characterized in that the pressure reduction is carried out simultaneously with the cooling of the surface of the objects by purging the chamber with chilled gas.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что снижение давления в камере создают смесью углекислого газа с воздухом. 5. The method according to claim 1, characterized in that the pressure reduction in the chamber is created by a mixture of carbon dioxide with air.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью хранения обработанных объектов, проводят их периодическую повторную обработку через 2 5 суток. 6. The method according to claim 1, characterized in that, in order to store the processed objects, they are periodically re-processed after 2 to 5 days.