Устройство автоклав: Все об автоклавах для стерилизации консервов, консервирования тушеного мяса и готовой еды

Все об автоклавах для стерилизации консервов, консервирования тушеного мяса и готовой еды

Это статья носит информационный характер. Мы не изготавливаем и не реализуем автоклавы!

Автоклав (от греческого αὐτός — сам и латинского clavis — запор, задвижка) — герметичный аппарат, который предназначен для обработки продукции, сырья и изделий при нагревании под высоким давлением.

Автоклав для стерилизации. Источник: kz.tradechina.com

Применение

Автоклавы используются в:

• биологии
• медицине
• для научных исследований
• в производстве стройматериалов
• в резиновой и химической промышленности
• в металлургии
• в пищевой промышленности.

В пищевой промышленности автоклавы применяются для стерилизации и пастеризации продуктов, а также при производстве консервов: тушеного мяса, рыбных, мясорастительных, овощных и фруктовых заготовок.

История создания автоклава

-> Все началось еще в 17-м веке. Прообразом автоклава считают паровой герметичный котел, в котором при варке мяса использовалось давление, полученное при нагревании. Его изобрел французский физик Дени Папен в 1679 году.

Варочный котел Папена. Источник: ru.wikipedia.org

-> В 1809 году Николя Аппер придумал особый способ консервирования продуктов в герметичных банках с использованием высокой температуры. Подробно про историю создания консервов можно почитать здесь. Этот способ стал прародителем современных автоклавов.

-> В 1879 году Шарль Шамберлен изобрел первый настоящий автоклав — герметичное устройство, в котором при нагревании создавалось необходимое давление. Правда он использовал свое устройство только в химических экспериментах и в медицине для стерилизации инструментов.

-> В 1953 году появился первый промышленный текстильный автоклав, созданный французской компанией Lagarde.

-> В 1972 году эта же компания разработала первый автоклав для стерилизации продуктов.

-> В 80-х годах появились автоклавы для домашнего консервирования.

-> Первые автоклавы для консервирования продуктов были электрические, позже появились газовые.

-> В России первый автоклав для консервирования появился в 1991 году в Тольяти.

Устройство автоклава

Вертикальный автоклав для стерилизации стеклянной тары. Устройство. Источник: tehpribory.ru

В общем виде автоклав состоит из:

• загрузочной камеры
• герметично закрывающейся крышки с запорными механизмами
• ниппеля (вентиля) для нагнетания давления
• клапана для сброса избыточного давления
• термометра
• манометра
• сливного отверстия и т.д.

Также автоклав может быть снабжен:

• перемешивателями (механическими, пневматическими или электромагнитными)
• защитными системами
• электродвигателями
• теплообменниками (внутренними, наружными или выносными)
• системами автоматического управления и т. д.

Принцип работы

Принцип работы автоклава заключается в нагревании воды до температуры свыше 100 градусов. В обычных условиях этого не достичь, т.к. при достижении такой температуры вода не нагревается дальше, а просто испаряется.

Посмотрите видео о процессе стерилизации продуктов в автоклаве

В автоклаве происходит следующее:

1. Когда вода достигает температуры 90 градусов, она начинает испаряться, но т.к. устройство герметичное, пар не выходит наружу.
2. В результате преобразования влаги в газ создается избыточное давление. В какой-то момент испарение останавливается.
3. С увеличением давления внутри сосуда повышается и температура воды (до 500 градусов в некоторых автоклавах).
4. При температуре от 120 градусов начинается стерилизация продуктов — уничтожение бактерий и грибков.

Этапы стерилизации

Этапы стерилизации. Источник: teletap.org

1. Нагревание продукта до нужной температуры стерилизации.
2. Выдерживание определенного времени при температуре стерилизации.
3. Охлаждение продукции до 40 градусов (водяное или воздушное).

Время и температура, необходимые для стерилизации, зависят от объема и вида продуктов, а также от упаковки. Например, для приготовления консервированных овощей нужно меньше времени, чем на готовку рыбных и мясных блюд. Твердые вещества стерилизуются дольше, чем жидкие.

Для производства мясных консервов требуется особые условия.

Качество стерилизации тушеного мяса (говяжьей, свиной тушенки, готовых мясных блюд с гарниром и пр.) очень важно, т.к. животные белки быстро портятся.

Поэтому для приготовления тушенки в автоклавах используется принцип фракционного вакуумирования — полное удаление воздуха из продукта за несколько циклов. Вследствие тепловой стерилизации микроорганизмы, которые находятся в продукции, погибают, а новые, благодаря герметичности упаковки, не попадают. Поэтому консервы могут храниться несколько лет без холодильника.

Виды автоклавов

Автоклавы бывают замкнутые и оснащенные крышкой.

По назначению:

• Домашние/бытовые (как правило до 18 литров)
• Промышленные

По способу нагрева:

• Газовые (использование на газовых конфорках или открытом огне)
• Электрические (питание от электрической сети)

Газовый (слева) и электрический (справа) автоклавы. Источник: autoclav.com.ua

Оба типа автоклавов качественно стерилизуют тушенку из говядины, свинины и другие продукты. Но у каждого есть свои особенности.

Преимущества газовых автоклавов:

• более экономичны, т.к. чаще всего газ дешевле, чем электричество
• дешевле
• проще в эксплуатации

Преимущества электрических автоклавов:

• более легкие и менее объемные
• есть специальные терморегуляторы, поддерживающие необходимую температуру
• универсальные — т. е. их можно использовать и как газовые в том числе

По типу теплоносителя:

• Электрические водяные
• Паровые

Преимущество электрических водяных автоклавов — более дешевые.

Преимущества паровых автоклавов:

• В них удобно стерилизовать не только стеклянные и жестяные банки, но и реторт-еду.
• Экономия ресурсов.
• Более быстрый нагрев и охлаждение продукции.
• БОльшая степень автоматизации.

По конструкции: 

• Горизонтальные
• Вертикальные
• Качающиеся
• Вращающиеся
• Колонные

В пищевой промышленности, как правило, используют горизонтальные и вертикальные автоклавы, как статические, так и вращающиеся (например, ротационные).

Вертикальные автоклавы

Вертикальные автоклавы. Источник: elf4m.ru

Характеристики:

• В настоящее время чаще всего используются в лабораториях и для домашней консервации. Реже — в пищевой промышленности.
• Нагрев воды производится с помощью ТЭНов, которые расположены в нижней части автоклава.
• Корзины с консервными банками загружаются сверху.

Преимущество — более компактные.

Горизонтальные автоклавы

Горизонтальный автоклав. Источник: gvp.com.ua

Характеристики:

• Используются для промышленной консервации.
• Загрузка продукции происходит сбоку.
• Преимущества горизонтальных автоклавов по сравнению с вертикальными:
• Имеют бОльшую производительность.
• Более равномерно прогревают продукцию.
• Крышка закрывается проще, быстрее и надежнее (байонетный затвор).
• Используются для стерилизации любой упаковки, в том числе мясных консервов и другой готовой еды в реторт-упаковке.
• Есть возможность автоматизировать процесс загрузки и выгрузки корзин и контейнеров с продукцией.
• Нужно меньше времени на стерилизацию.
• Проще в эксплуатации.

Помимо традиционных автоклавов периодического действия существуют модели непрерывного действия, а также оригинальные безсеточные автоклавы, в которых продукция загружаются россыпью, без корзин и контейнеров.

Также автоклавы отличаются друг от друга в зависимости от материала (углеродистая или нержавеющая сталь), мощности, объема, степени автоматизации и т.д.

Процессы, используемые в автоклаве

Паровоздушный процесс. Источник: russiar.com

В автоклаве для стерилизации используются три основных процесса:

• пар
• вода
• погружение в воду

В каждой категории процессов существует несколько типов.

Не существует самого лучшего процесса, т.к. у каждого есть свои особенности. Какой использовать — решает производитель, в зависимости от продукции, ресурсов, упаковки и т.д.

Типы процессов:

• Паровой (старейший тип автоклавирования)
• Паровоздушный
• Водяной
• Дождевой (каскадный)
• Погружение в воду
• Полупогружение в воду

Чаще всего при производстве консервов используют дождевой и паровоздушный процессы.

Каскадный (дождевой) процесс. Источник: steriflow.com

Паровоздушный процесс (форсунчатое орошение) более эффективен для полужесткой (ламистеры) и гибкой упаковки (реторт-пакеты).

Дождевой процесс (струйное орошение) подходит как для обработки жестяной и стеклянной банки, так и для реторт-пакетов.

Каждому виду упаковки соответствуют определенные контейнеры и тип загрузки.

Реторт-упаковка. Особенности стерилизации

Реторт-пакеты обладают преимуществами перед жестяной и стеклянной тарой. Поэтому многие производители постепенно переходят на производство реторт-еды.

Про историю создания, технологию производства и преимущества реторт-пакетов подробно можно почитать здесь.

Для стерилизации реторт-пакетов применяются горизонтальные автоклавы, специальный тип корзин и элементы-разделители, чтобы пар хорошо обработал каждую упаковку.

Готовая еда стерилизованная в автоклаве

Основные преимущества реторт-упаковки:

1. Продукция стерилизуется в автоклавах непосредственно в упаковке.
2. В реторт-упаковке стерилизация проходит в несколько раз быстрее. Это способствует тому, что тушенка и другие готовые блюда получаются более вкусные и полезные.
3. Возможность использования меньшего количества соли и сахара.
   можно обойтись без консервантов, антиокислители и пр.
4. Реторт-упаковку можно нагревать до 135 градусов. Это исключает бой и деформацию при нагревании выше 120 градусов, в отличие от стекла и жести.

 

 

Это статья носит информационный характер. Мы не изготавливаем и не реализуем автоклавы!

Автоклавы для домашнего консервирования

Принцип автоклавного консервирования

Рис. 2Рис. 1

Принцип работы бытового автоклава для домашнего консервирования основан на двух постулатах, физическом и микробиологическом:

• Температура кипения воды зависит от давления внутри емкости. Чем оно выше, тем сильнее надо нагреть жидкость для образования пузырьков с насыщенным паром и доведения давления внутри них до равновесного (такого же, как под крышкой), после чего пузырьки вырываются на поверхность.
• Разные виды вредоносных бактерий выдерживают различную температуру. Чем сильнее нагрев – тем больше гибнет микробов.

В бак ставят закатанные банки и наливают воду. Включают огонь либо ТЭН. Обычно, вода закипает при 100 град С. Поднять температуру выше не получится, потому что давление в пузырьках надо довести лишь до атмосферного. Но автоклав герметично закрыт. Поэтому давление внутри повышается. Пузырьки приходится греть сильнее, иначе они не вырвутся наружу. Как следствие – вода кипит при более высокой температуре. В результате гибнут практически все бактерии.

Устройство автоклава

Рис. 3

Бытовой автоклав (рис. 3) состоит из следующих узлов и деталей:

• Цилиндр с крышкой, оборудованной винтовым зажимом. Благодаря уплотнительной прокладке, она закрывается герметично. В нем есть камера для загрузки, куда ставятся банки с продуктами. На дно рекомендуется класть решетку.
• Кассеты (не обязательно). Рассчитана на несколько банок одного размера.
• Измерительные приборы: манометр и термометр. Последний присутствует не во всех заводских моделях.
• Предохранительный клапан для сброса избыточного давления.
• Кран для слива воды.
• Штуцер (ниппель) для насоса (не обязательно).

Рис. 4

Цилиндр делается из металла (рис. 4). Почти у всех баков – двойное дно, некоторые еще и с такими же стенками. Это для того, чтобы дольше сохранялось тепло. (лучшие модели держат нагрев более 40 минут). В качестве материала изготовления используется:

• Черный металл. Стоит недорого, служит недолго. Недостатки: «не любит» ударов, в сыром помещении ржавеет. После использования его надо не только помыть, но еще и высушить. Хранить – только в сухом, хорошо проветриваемом помещении.
• Сталь углеродистая. Защищена порошковым покрытием. Достоинства: умеренная стоимость, более высокие надежность работы и долговечность. Недостаток: требует аккуратного обращения, т.к. любое повреждение с нарушением защитного покрытия оканчивается коррозией. Длительность работы – от 10-ти лет.
• Нержавеющая сталь. Эти аппараты прочные, надежные, не боятся ударов. Заявленный срок службы – от 40-ти лет. Минус один – они самые дорогие.

Для начинающих оптимальный вариант – недорогой прибор из «обычной» стали. Для тех, кто занимается домашним консервированием из года в год, да еще в больших объемах, лучший автоклав – из нержавейки.

Рис. 5

Кассета (рис. 5) предназначена для группового расположения и плотной фиксации нескольких банок. С ее помощью процесс загрузки-выгрузки упрощается и ускоряется. Это цилиндрическая разборная конструкция, состоит из: нижнее круглое основание с резиновой прокладкой, стяжные шпильки с гайками по окружности (может быть одна, по центру). А также верхняя крышка с ручкой. Диаметр – несколько меньше цилиндра. Недостаток в том, что можно ставить только одинаковые банки. Тогда как без кассет можно на одном уровне располагать тару 1,0, 0,75 и 0,5 литра.

Кассету можно докупить отдельно. Лишь бы она подходила к загрузочной камере.

Типы автоклавов и их характеристики

По конструкции: с накачкой давления либо автоматический. В первом случае, на крышке есть штуцер.

По загрузке: с кассетами или без них.

По приборам: только с манометром либо еще и с термометром.

По способу нагрева:

• Газовые. Быстро нагреваются от любого источника открытого огня. Консервация готовится недолго. Недостаток: бывают тяжелые, трудно поднимать на плиту. Такие модели дешевле электрических и более экономичны.
• Электрические. Нагреваются встроенными ТЭНами. Работают от бытовой сети. Можно ставить где угодно, не обязательно поднимать высоко. Но скорость нагрева меньше, чем у газовых.

Рис. 6

Среди электрических есть аппараты с ЭБУ (электронным блоком управления, рис. 6). В них достаточно выставить параметры и включить, после чего работа автоклава продолжается в автоматическом режиме.

По объему:

• Небольшие. Рассчитаны на 17-27 л. За 1 раз ставится 7 пол-литровых банок или 5 литровых. Для семьи из 4-х человек этого вполне достаточно.
• Средние. Объем 30-50 л. За 1 цикл в баке на 46 л. закрывается 9 банок литровых или 24 пол-литровых. Нормальная производительность, если надо сделать заготовку на зиму для большой семьи. Или для сохранения урожая небольшого частного хозяйства.
• Крупные. Вместимость – 100 л. и более. В 125-литровый бак помещается 48 пол-литровых банок или 16 литровых. Хорошо подходит для крупной усадьбы.

Установки объемом более 300 литров относятся к промышленным.

Кроме водяных (классических), есть еще паровые автоклавы. Принцип работы аналогичный, однако есть отличия. Они быстрее нагреваются, но консервы изнутри не всегда «доходят» как следует. Из-за этого укупорка, особенно рыбная и мясная, хранится не слишком долго. У водяных медленнее нагрев и остывание, зато содержимое банок прогревается более равномерно, из-за чего хранится лучше.

Наиболее популярными являются изделия на 22-27 литров, а также на 36-46 литров. Для рецептов домашнего автоклавного консервирования достаточно давления 4,0-4,5 атм. и температуры нагрева 110-125 град С. Почти все бытовые модели на это и рассчитаны.

Порядок работы автоклава (инструкция по использованию)

Приготовление в автоклаве не составляет сложности. Процесс работы с классическим водяным аппаратом с ручной накачкой давления выглядит следующим образом.

Подготовка

Продукты выбираются только качественные и свежие. Тару надо обязательно помыть, но не стерилизовать заранее. Ее заполняют не доверху, оставляют 2-3 см, т.к. объем продуктов во время нагрева может увеличиться. Банки закрывают крышками и закатывают. Если есть кассета – в нее устанавливают емкости одинаковой высоты, с идентичными крышками, и фиксируют.

В автоклав заливается вода и нагревается до 60 град С. Если положено горячее мясо или овощи – то до 70-90 град С. (Есть варианты, когда загруженные банки заливаются холодной водой без предварительного подогрева).

Закладка

Рис. 7

Кассету опускают в автоклав. Если ее нет, то на дно кладут решетку и на нее ставят банки. В высоту — можно одну на другую (рис. 7), лучше с промежуточной решеткой. Если закладка последняя, то загружать аппарат полностью не обязательно. Автоклав нормально работает и с одной емкостью. Если банок мало, даже всего 1 ряд, воду все равно наливают почти до краев бака. Иначе получится большая разница давлений и сорвет крышки.

В автоклав наливают воду с таким расчетом, чтобы она покрывала тару на 2-3 см. В кассетном – выше крышки кассеты. От уровня жидкости до края загрузочной емкости остается 5-6 см. Закрывают герметичную крышку. Насосом через ниппель накачивают воздух до 1 атм. (0,1 МПа). Это для того, чтобы выровнять давление в банках и в цилиндре.

Обычно воздух закачивают в автоклавы без кассет. Если загрузка с кассетами, выравнивать давление не нужно.

Нагрев и стерилизация

Включают нагрев. Температура и давление внутри бака будут расти одновременно. Первый параметр (110-120 град С) доводится до значения, указанного в рецепте. Там же написано время выдержки при указанной температуре. Например, рыба и мясо – по 60 мин., маринованные грибы – 40-50 мин., овощи – 10-20 мин. После того, как температура в аппарате дойдет до нужного значения, следует убавить огонь. Теперь ведь уже не надо дальше нагревать, достаточно лишь поддерживать.

Температура и время выдержки зависят не только от продуктов, но еще и от размера банок. Если в рецепте этот нюанс не учитывается, то надо смотреть рекомендации к аппарату – там все должно быть написано подробно, для различной тары.

Охлаждение

После того, как время выдержки истекло, нагрев плавно уменьшают, чтобы постепенно снизить давление. Выключают огонь или ТЭН. Потом надо подождать, пока бак остынет до 30 град С, и сбросить остаточное давление с помощью штуцера. Каждый, кто работает с автоклавом, должен помнить главный принцип: резко поднимать давление и сбрасывать, быстро нагревать и охлаждать емкость нельзя, может сорвать крышки.

Перед открытием герметичной крышки бака, желательно повернуть предохранительный клапан, чтобы убедиться в полном отсутствии внутри избыточного давления. После этого открывают емкость, сливают воду и вытаскивают банки.

На одну закладку уходит 3-3,5 часа «рабочего» времени, из них где-то полчаса – на подготовку. Поэтому многие хозяйки начинают процесс после обеда, вечером выключают аппарат и оставляют его на ночь – охлаждаться. А утром вынимают из закладочной камеры готовую консервацию.

Достоинства и недостатки бытового автоклава

Использование бытового автоклава для приготовления овощных, рыбных или мясных консервов приносит домохозяйкам многочисленные преимущества:

• При температуре 120-125 град С уничтожается больше микробов, чем при 100 град С. Гибнут даже споры грибков и патогенных бактерий. Повышается безопасность продукции.
• Срок хранения автоклавной консервации в несколько раз больше, по сравнению со сделанной традиционным способом. Снижается вероятность того, что банки «взорвутся».
• Не требуется предварительная стерилизация.
• На «ручную» работу при подготовке уходит около 30 минут. Все остальное аппарат делает сам.
• Тару можно использовать стеклянную либо жестяную.
• Под герметичной крышкой вода не выкипает, в продуктах остается больше полезных веществ. Вкус у них приятный, почти естественный.
• Процесс приготовления консервов на повышенном давлении становится более удобным и быстрым. Особенно, если аппарат оборудован загрузочной кассетой.
• С автоклавом можно использовать больше кулинарных рецептов.

Автоклавы приносят большую пользу и в тех случаях, если их применяют для приготовления пищи. Но подобное практикуется, в основном, только на производстве.

Серьезный минус у подобных аппаратов только один – лучшие модели из нержавейки стоят недешево. Кроме того, некоторые аппараты довольно тяжелые. Бывает, что на измерительных приборах шкала неудобная для чтения результатов. Многие модели (это надо учитывать при покупке) рассчитаны лишь на определенные виды продуктов. Например, овощи в них можно законсервировать, но сделать тушенку — не получится.

Прочие минусы, судя по отзывам потребителей, связаны с «человеческим фактором» — качеством материалов изготовления, как аппарата в целом, так и его загрузочной кассеты. На последней, в частности, бывает слишком короткая резьба на центральной шпильке. Некоторые установки во время нагрева начинают дребезжать (недостатки сборки). Так что, выбирать автоклав надо внимательно.

Как выбрать автоклав

Рис. 8

Информация по объему, материалу изготовления и типу нагрева приведена выше. К ней можно добавить, что хорошо, если аппарат имеет не только двойное дно, но и такие же стенки. Тогда он дольше сохраняет тепло. Для контроля процесса удобнее иметь на крышке манометр и термометр, а не только один прибор. С другой стороны, надо понимать, что чем лучше автоклав, тем он дороже.

Покупая аппарат, надо обратить внимание на температуру нагрева. Есть модели с пределом 115 град С. Но некоторые бактерии гибнут только при 120-125 град С, поэтому ниже 120 град С брать не желательно.

По прочим характеристикам, можно посоветовать следующее. Толщина дна и стенок должна быть не менее 3-5 мм. , тогда установка окажется достаточно безопасной, сможет выдержать давление 4-5 атм. Крепление для крышки автоклава должно быть надежным (рис. 8), лучше на «барашках», лишь бы они были равномерно распределены по окружности. Безболтовый затвор – тоже неплохо. Идеальная крышка та, которая устанавливается из середины цилиндра и прижимается к баку внутренним давлением. Ее сорвать невозможно в принципе.

Рис. 9

Термометр и манометр могут быть автономными приборами или по принципу «два в одном» (рис. 9). Первый вариант лучше, т.к. при поломке достаточно заменить только один из них. Во втором случае, ниже точность измерений и нередко мелкая неудобная шкала.

Если в баке есть сливной кран, значит, выливая воду, не придется каждый раз поднимать тяжелый цилиндр и переворачивать его. Считается, что кассеты на 3-4 шпильки лучше фиксируют банки, чем модели только с одной центральной. У некоторых марок узкая верхняя горловина. Вроде бы, ничего страшного. Но, если работать много, это слегка напрягает.

Какой автоклав лучше, с насосом или без него? На любителя. Второй проще, не надо напрягаться, качать воздух вручную. Зато первый быстрее входит в рабочий режим и может работать с более высокой температурой.

Какой автоклав самый лучший? Конечно же, из нержавейки, универсальный по продуктам, с программным управлением, толстым двойным дном и стенами, раздельными контрольными приборами, предохранительным клапаном, сливным краном, легкий и компактный, с защитой от срыва крышек.

Уход и хранение

Чтобы автоклав честно отработал положенный срок, ему надо обеспечить правильный уход и хранение. Это несложно, достаточно выполнять несколько простых правил:

• После того, как аппарат принесли из магазина, перед первым включением его следует заполнить водой и включить или поставить на огонь. Выдержав некоторое время в состоянии нагрева – выключить и охладить. В заключение – вылить воду и высушить корпус. Только после этого устройство считается готовым к работе.
• На длительное хранение (до следующего сезона консервации) автоклав определяют в сухое помещение с более-менее стабильной температурой воздуха, без сильных перепадов. Оптимально – в заводской упаковке, она защитит от случайных ударов. Ставить на него другие предметы не рекомендуется.
• На хранение установка отправляется только после полного остывания.
• Аппарат со стальным баком мыть не обязательно. Достаточно вытереть его изнутри сначала влажной, а потом сухой салфеткой. Снаружи тоже время от времени надо протирать, чтобы жир и грязь не скапливались.

Соблюдая эти нехитрые правила, можно значительно продлить «жизнь» своего верного помощника.

Меры предосторожности

Работая с автоклавом, запрещено:

• Открывать крышку до полного сброса давления.
• Ставить на огонь или включать ТЭН без воды в баке.
• Загружать банки с этикетками.
• Греть до превышения максимально допустимых показаний манометра.
• Перемещать или раскачивать включенный аппарат.

И, разумеется, нельзя использовать автоклав для тех целей, для которых он не предназначен.

Рецепты для консервирования с автоклавом

Рисовая каша со свининой

Рис. 10

Ингредиенты на 0,5 л.: свинина 200 г., рис 150 г., репчатый лук 30 г., топленое масло 25 г., болгарский перец – одна пятая часть от 1 шт., лавровый лист – треть одного листка, черный перец 3 зернышка, душистый перец 2 зернышка, соль 5-6 г. (чайная ложка без горки), растительное масло по вкусу.

Приготовление (рис. 10). Взять побольше воды и отварить в ней рис, процедить. Обжарить лук, порезать перец полосками, нарезать мясо кусочками по 2-3 см. В банки выложить (перечислено — снизу вверх): лаврушку, оба перца-горошка, пол риса, мясо, соль, лук, вторую половину риса, болгарский перец. Сверху — топленое масло. Закатанные банки поставить в автоклав. Параметры: 0,6-1,0 атм., 115-120 град С., 45 минут. Хранить в темном прохладном месте.

Овощи

Ингредиенты на 1 л.: помидоры 4 шт., огурцы 4 шт., болгарский перец 2 шт., соль (крупная) 1,5 ст.л., сахар 1,5 ст.л., уксус (9%) 2 ст.л., гвоздика 2-3 шт., перец черный горошек несколько зерен, лавровый лист – 1 шт., вода 3 стак.

Рис. 11

Приготовление (рис. 11). Овощи помыть, перец и огурцы нарезать и с помидорами разложить в банки. Сделать маринад – воду с уксусом, солью и сахаром довести до кипения. Разлить по банкам, не доливая 2 см. до краев, закатать, поставить в автоклав. Параметры: 110 град С, 10-20 минут.

При желании, можно добавлять и другие овощи.

Рыба

Ингредиенты на 0,5 л.: рыба (любая) 500 г., растительное масло 1-2 ст.л., соль 1 ч.л. без горки, черный перец горошек 3 шт., лавровый лист 1 шт. , морковь и лук по вкусу.

Рис. 12

Приготовление (рис. 12). На дно банки выкладывают перец и лаврушку. Порезать овощи. Рыбу кусочками 50-70 гр. посолить и половину сложить в банку. Добавить часть овощей, потом остальную рыбу и снова овощи. 2 см. от края банки надо оставлять, иначе сорвет крышку. Залить растительным маслом. Закатать, поставить в автоклав. Время: 50-60 минут.

Температуры для рыбы выбирается в диапазоне 100-120 град С, в зависимости от ожидаемого результата. Если ниже, получаются кусочки с размягченными косточками, а выше – разваренная тушенка.

Бытовой автоклав – это превосходный аппарат, с помощью которого можно без особых усилий обеспечить семью вкусной консервацией.

Автоклав. Устройство автоклава. Принцип работы автоклава.

Автоклав.Устройство и принцип работы.

Что же из себя представляют автоклавы? Существует несколько видов автоклав, они бывают различными по своим функциям и устройству. Автоклав – это герметичное устройство, в котором, под высоким давлением можно быстро нагреть то или иное вещество. Их конструкции различаются между собой и бывают вращающиеся, вертикальные, колонные, горизонтальные и качающиеся. Применяются они так же в различных сферах деятельности, в медицине, в металлургии, в пищевой промышленности и в химической. Общие характеристики автоклав ясны. Теперь рассмотрим подробнее одно из устройств и принцип его работы. Возьмём за основу автоклав промышленный для производства стекла триплекс. Для начала разберёмся, что же такое стекло «триплес»? Это многослойное стекло, которое состоит из двух и более стёкол склеенных между собой под давлением и при высокой температуре. Чаще всего изготавливаются такие стёкла для автомобилей, самолётов и для поездов. Так как они очень прочные и имеют способность удерживать осколки при ударе, что позволяет сделать более безопасными аварийные ситуации. Существует две технологии производства стекла триплекс – это вакуумное ламинирование, и технология автоклавная. В наше время большинство предприятий работают именно по автоклавной технологии, так как она наиболее экономически рентабельна. Создание стекла триплес по автоклавной технологии происходит в несколько этапов: Для начала стёкла обрезают до необходимого размера и выгибают; потом их делают более гладкими; а за тем между ними прокладывается плёнка и продукт идет в автоклав высокого давления для прессовки. Автоклавы для производства стекла триплекс – электрические, и выглядят как горизонтальный цилиндр. Горизонтальный автоклав состоит из днища отдельно приваренного, из крышки с байонетным затвором (т.е. фиксируется откидными болтами) и трубчатых электронагревателей. Так же он оснащен манометром и предохранительной арматурой. Но изготовление стекла триплекс – это лишь одна из многочисленных функций автоклавов Российского производства. Так, например, с их помощью производится такой материал как «карбон». Что есть «карбон»? Это нити углеродного волокна, переплетённые под определённым углом и соединённые эпоксидными смолами. Они очень прочные и их трудно порвать или растянуть. Применение данного материала в производстве довольно таки широко. Карбон используется в авто- и мото-спорте, он практичен как в изготовлении деталей, так и в экипировке гонщика, так же применим в спецодежде и оружии военных, и даже в украшениях. Область его примене6ния растёт с каждым днём. Изготовление карбона происходит различными способами. Такими, как химическая осадка углерода, построение волокон в печи (автоклав), кристаллы выращиваются в световой дуге. Так вот, производство автоклавной технологией, самый распространённый вариант, на сегодняшний день. В ходе которого, в несколько этапов изготавливаются волокна для карбона, затем происходит переплетение существующих нитей с другими элементами, в результате чего получаются слои. Слои производятся двумя способами – это, наиболее распространённый- «мокрый», когда волокна укладываются в форму и пропитываются смолой, потом следует удаление смолы под высоким давлением в автоклавах, и «сухой», но он более сложный, поэтому редко используется, берутся заготовки углепластика, изготовленные под высоким давлением, их собирают в процессе создания. Различия между этими двумя видами довольно таки ощутимы, причём не только на ощупь ( т.е. сухой карбон имеет ребристую поверхность, а мягкий гладкую), но и по своей прочности ( сухой гораздо прочнее и легче). Существует несколько сортов карбона, которые зависят от времени прогрева в автоклаве.

Принцип работы автоклава для консервирования

Если вы устали по 100 раз стерилизовать банки во время домашних заготовок и решили купить автоклав – эта статья для вас! Читайте ниже, как освоить автоклав и быстро и легко консервировать банки на долгие зимы

Принцип работы и преимущества автоклава

Автоклав похож на большой металлический бочонок с утолщенными стенками. Вы помещаете туда уже закрученные банки, ставите их на специальную решетку, накрываете крышкой. Внутри автоклава нагнетается давление и создает высокую температуру внутри банки. При такой температуре все бактерии погибают, продукт стерелизуется и консервируется лучше. Банки, законсервированные в автоклаве, с меньшей долей вероятности вздуются и испортятся.

Еще несколько характеристик и причин, почему купить домашний автоклав – хорошая идея:

• датчик давления – легко отслеживать уровень давления в приборе и вовремя начать снижать его;
• вагонетки – банки нужно ставить на специальные вагонетки, для которых есть своебразные рельсы внутри автоклава. За счет такой конструкции емкости стерилизутся равномерно и полностью.

Как запустить стерилизацию банок в автоклаве?

Действуйте по этому алгоритму, и у вас все получится:

1. Загрузите в автоклав уже закатанные ключом банки на вагонетке. Их можно ставить друг на друга в несколько рядов. Емкости должны быть одинаковые по объему и размеру. Стерилизовать банки перед автоклавом не нужно.
2. Залейте автоклав холодной водой. Уровень жидкости должен быть на 3-4 сантиметра выше банок, а пространство с воздухом вверху – 5-6 см.
3. Подсоедините шланг для откачивания лишней воды к крану автоклава. Другой конец шланга положите в емкость или раковину – во время работы будет выливаться вода.
4. Закройте и загерметизируйте автоклав. Нужно закрыть крышку с уплотнительным кольцом, закрутив болты. Затем – накачать воздух (подойдет любой насос) в бак, для этого в конструкции есть ниппель. Манометр должен показывать 1 амт давления, это необходимо, чтобы банки не потеряли герметичность из-за разницы давления в них и автоклаве.
5. Нагрейте автоклав. Оптимальная температура около 110 градусов по Цельсию, а давление – 0,32 Мпа. После держите показатели столько, сколько необходимо для продуктов в банках: для овощей это минут 20, для грибов – 40, мяса – час.
6. Снижайте нагрев. Делайте это постепенно и по чуть-чуть, когда температура упадет до 30 градусов, открутите ниппель и полностью снизьте давление. Важно сбрасывать нагрев и давление постепенно, чтобы крышки не отошли от банок.

На этом всё, вы восхитительны, а ваши закатки дождутся любого застолья. Весь процесс займет 3-3.5 часа, в это время вы можете спокойно отдыхать, пока автоклав консервирует заготовки.

Автоклав горизонтальный промышленный | ООО «РАС»

МАГ отличается от аналогичных автоклавов импортного производства отсутствием теплообменника: небольшое количество воды, циркулирующее через оросительное устройство, нагревается непосредственно в автоклаве. 

 Автоклавы горизонтальные МАГ предназначены для стерилизации (пастеризации) консервов в различной упаковке (стекло, жесть,  термостойкие пакеты Дой-Пак, бутылки СРР, ламистерные банки, готовые блюда в гибких пакетах и на подложке, супы и молоко в пластиковых бутылках, детское питание в стеклянных баночках и пластиковой упаковке, кормов для животных в полимерных пакетах и т.д.)  методом орошения. Автоклав одинаково бережно относится к любой упаковке. Консервы при этом обрабатываются струями горячей воды с воздушным противодавлением, которые текучей пленкой покрывают каждую упаковку, обеспечивая интенсивный и равномерный прогрев содержимого. Этот метод можно назвать также воздушно-капельным или оросительным. Одним из главных преимуществ автоклавов МАГ является высокая точность поддержания температуры в любой точке автоклава (Равномерность температурного поля автоклава).  Это было неоднократно подтверждено теплофизическими исследованиями температурного поля автоклава.

Выпускаются горизонтальные автоклавы : диаметры 1100 мм, 1300 мм, 1400 мм; длина — в зависимости от количества автоклавных корзин в диапазоне от 2 до 6.

Технические характеристики

​

Максимальная температура стерилизации — 140°С

​

Максимальное давление в автоклаве — 0,4  МПа

​

Потребляемая мощность (Автоклав МАГ 1100) — 1 кВт. на корзину

​

Расход за цикл (Автоклав МАГ 1100/3 ) :

пара – 250 кг; воды – 2,0 м³; воздуха – 500 л/мин.

   

Номенклатура выпускаемых автоклавов МАГ

Вместимость корзин автоклавов

​

Автоклав  работает следующим образом: 

​

В нижнюю часть автоклава заливается холодная вода (400-500 л) до уровня  рольганга, на котором стоят корзины. Подается пар через барботер непосредственно в этот объем воды. По мере нагрева воды давление в автоклаве поднимается, предотвращая ее кипение. Включается циркуляционный насос, который забирает горячую воду снизу автоклава и прокачивает ее через оросительное устройство, расположенное в верхней части автоклава. Горячая вода в виде душа орошает стерилизуемую продукцию, постепенно нагревая ее до температуры стерилизации. Орошение продолжается в течение заданного времени, после чего подача пара в автоклав прекращается, и в нижнюю часть автоклава через барботер подается холодная вода, таким образом, чтобы ее уровень не превысил высоты рольганга. Циркуляционный насос прокачивает ее через оросительное устройство. Холодная вода, орошая в виде душа простерилизованную продукцию, постепенно охлаждает ее. Избыток воды, собирающейся в нижней части автоклава, сливается. Давление в автоклаве поддерживается при этом таким образом, чтобы компенсировать избыточное давление, возникающее внутри упаковки, тем самым, воспрепятствовать образованию механического брака. По окончании заданного периода охлаждения и достижении заданной температуры охлаждения, подача воды в автоклав прекращается, циркуляционный насос выключается, давление в автоклаве сбрасывается до атмосферного. Можно открыть крышку автоклава и выгрузить готовую продукцию.

Комплект поставки:

Корпус автоклава, предохранительный клапан

Показывающие приборы ( термометр, манометр)

Насос циркуляционный «Grundfos»

Преобразователи давления и температуры в автоклаве Danfoss

Управляемые пневматические клапаны (5 компл)»Danfoss»

Ручная запорная арматура и невозвратные клапаны

Фильтр-осушитель управляющего воздуха

Щит управления САУСТ, электронный индикатор температуры и давления

Блок датчиков уровня воды

Фитинги, шланги для подключения клапанов, кабели сигнальные и электрические

Автоклав горизонтальный МАГ поставляется в собранном виде с полностью смонтированной обвязкой и системой автоматики. Заказчику необходимо только подсоединить фланцы обвязки к цеховым магистралям воды, пара, воздуха и слива. Пуско-наладка и ввод автоклава в эксплуатацию может быть  произведен нашими специалистами.  Во время запуска  специалисты- наладчики делятся не только своими техническими знаниями, но и технологическими рекомендациями, основываясь на огромном опыте, накопленном за 25 лет.

Квалифицированное техническое и технологическое обеспечение процесса стерилизации (пастеризации), проводимое в автоклавах МАГ, гарантирует производство и реализацию высококачественных и безопасных пищевых и кормовых консервированных продуктов.

Гарантийный период — 1 год с даты сдачи-приемки автоклава МАГ в эксплуатацию.  По окончании гарантийного периода, заказчик может заключить договор на техническое сопровождение, которое включает в себя консультирование (по телефону, электронной почте, факсу и др.), мониторинг  работы программно-аппаратного комплекса САУСТ-ПЛК и удаленную диагностику критических ситуаций, поставку обновлений программного обеспечения и обновленной документации, а также выезд инженера на место эксплуатации САУСТ-ПЛК в случае возникновения аппаратной проблемы, которую не возможно решить удаленно. В рамках сопровождения могут быть также инициированы доработки программного обеспечения системы.

ул. Запорожская 5А, Калининград

236004, Россия

+7 (4012) 65-64-65   

+7 (4012) 65-69-00

Как пользоваться автоклавом: инструкция и советы

Домашний автоклав – это устройство, которое обеспечивает физический метод стерилизации путем уничтожения бактерий, вирусов и даже спор с помощью пара под давлением. Автоклав стерилизует материалы, нагревая их до необходимой температуры в течение определенного периода времени.

Автоклавы делятся на две основные категории: паровые и водяные. По принципу действия они сходны, но есть некоторые различия, которые заключаются:

• в количестве применяемой жидкости;
• времени нагревания и остывания.

Автоклавы – металлические приборы. Устройства, которые предназначены для использования в бытовых целях, обычно обладают вместимостью не более 18 литров. В последние годы набирают популярность более емкие аппараты, достигающие 22-25 литров. Встречаются модели, объем которых доходит до 46 литров. В домашних условиях более крупные модели практически не применяются. Водяной автоклав пользуется большим спросом, поэтому именно о нем пойдет речь далее.

Как работает автоклав

Основной принцип действия заключается в нагреве продуктов или стерилизуемых предметов под высоким давлением. Под воздействием повышенного давления внутри камеры автоклава происходит смещение точки закипания воды. Благодаря этому устройству градус кипения воды может достигать 125 °С. В обычных условиях такого результата добиться невозможно.

Повышенная температура позволяет ускорить процесс консервирования, а также произвести стерилизацию банок, в которых уничтожаются вредные микроорганизмы, плесневые споры и бактерии.

Функционирование автоклава можно представить в виде трех этапов:

• нагрева;
• стерилизации;
• остывания.

Принцип работы прибора зависит от его типа. Выделяется две основных разновидности водяных автоклавов:

1. Автоклав, требующий предварительной накачки давления. Внутрь бака заливается вода и нагревается приблизительно до 60-градусного уровня. Далее требуется поместить в него заранее подготовленные банки с продуктовыми заготовками. Следующим шагом является закрытие крышки автоклава, чтобы создать герметичность. Внутрь нагнетают давление с помощью насоса. Затем включается нагрев и температура доводится до нужного по рецепту показателя. Длительность готовки зависит от типа продукта и конкретного рецепта. Мясные и рыбные консервы, как правило, готовятся дольше, чем овощные или фруктовые. Когда необходимое время выдержано, нагревание отключается, а автоклаву дают остыть естественным образом. В завершение спускают давление и сливают жидкость.
2. Автоклав, не требующий преднакачки давления. Эксплуатация устройства такого типа гораздо проще, поскольку нет необходимости самостоятельного нагнетания давления. Подготовленные банки помещают внутрь устройства и заливают холодной водой так, чтобы до края бака оставалось пару сантиметров. При наличии кассет необходимо следить, чтобы крышки верхней кассеты была полностью в воде. Далее требуется включить нагрев. С помощью встроенных датчиков нужно контролировать температуру и давление. После истечения времени, отведенного по рецепту на приготовление блюда, достаточно выключить устройство и дождаться, когда оно охладится.

Из остывшего автоклава вынимают готовые консервы и убирают в погреб или другое прохладное место, где они могут храниться в течение длительного времени. Обычно консервы, приготовленные в автоклаве, остаются пригодными в пищу от 2-3 до 10 лет. Важно следить, чтобы все ингредиенты, использованные в рецепте, не портились в течение долгого времени.

Как подготовить банки и продукты

Для приготовления домашних консервов необходимо выбирать исключительно качественные продукты, без повреждений, подпортившихся частей. Перед началом готовки стоит тщательно промыть банки. Лучше использовать стеклянную тару.

Емкости заполняются в соответствии с рецептурой, затем герметично закупориваются крышками. Закатывают их крышками из металла. Для автоклавного консервирования отдельно стерилизовать баночки не требуется. Чтобы домашние консервы обладали хорошими вкусовыми качествами, рекомендуется использовать свежую продукцию от надежных производителей.

Как загружать банки в автоклав

Закатанные банки выставляются на специальную решетку внизу устройства. Преимущество автоклава – можно сделать сразу несколько уровней с банками. Причем ставить верхние ряды заготовок можно прямо на крышку нижнего ряда.

Если конструкция устройства подразумевает наличие прижимных кассет, то банки следует помещать, строго соблюдая инструкцию, приложенную производителем к автоклаву. Каждый ряд должен состоять из баночек одного размера и высоты. Крышки тоже следует использовать одинаковые. В противном случае прижимная кассета может не сработать, из-за чего крышки будут сорваны.

Следующим шагом является заливание воды внутрь автоклава. Не стоит заполнять устройство до края, рекомендуется оставить свободное место (5-7 см). Заливать воду в автоклав необходимо так что покрыть баночки на 1-2 см. 

Приготовление консервов в автоклаве

Алгоритм консервирования следующий:

1. Плотно закрыть крышку устройства и убедиться, что уплотнительное кольцо на месте. Для исключения риска перекоса крышки, гайки следует закручивать поочередно перекрестием.
2. При отсутствии прижимных кассет, которые отвечают за компенсацию различий давления в банках и автоклаве, нужно закачать воздух в бак через ниппель с помощью насоса. Остановиться необходимо, когда манометр отобразит уровень давление в одну атмосферу. Предварительное накачивание избавляет от возникновения сильной разницы давлений в ходе нагревания устройства. Вдобавок процедура помогает определить, герметично закрыт автоклав или нет. При наличии специальных прижимных кассет можно пропустить этот шаг и не осуществлять преднакачку.
3. Запустить нагрев устройства. Помимо температуры, параллельно будет увеличиваться внутреннее давление.
4. Исходя из особенностей рецепта, нагревать автоклав нужно до 110-120 градусов, чтобы избавиться от бактерий и других микроорганизмов. Для мясных блюд время готовки достигает приблизительно часа. Консервы из овощей будут готовиться всего 15-20 минут. Температура при этом должна быть такая же. Для приготовления грибов нужно от 40 до 50 минут при 110 °С. Также следует понимать, что для нагрева автоклава до необходимого уровня потребуется несколько часов.

Если внимательно следовать рецептуре и заводским инструкциям от производителя, то никаких трудностей в эксплуатации автоклава не возникнет. Обслуживать автоклав тоже нужно правильно, чтобы прибор оставался исправным многие годы.

Как завершить стерилизацию в автоклаве

Когда время, отведенное в рецепте, истекает, необходимо плавно снижать давление в устройстве. Для этого постепенно уменьшается температура автоклавирования. Аппарат должен охладиться приблизительно до 30 градусов по Цельсию. Затем можно через ниппель снизить давление внутри установки.

Нельзя допускать резкого нагрева или охлаждения, а вдобавок скачков давления. Иначе баночки могут разгерметизироваться и вскрыться. Перед вскрытием крышки автоклава рекомендуется провернуть клапан, сбрасывающий давление, еще раз. Это позволит убедиться, что давление внутри и снаружи на одном уровне. Если все в порядке, то можно смело снимать крышку и доставать простерилизованные банки.

Процесс приготовления консервированных блюд занимает в среднем 3 часа. Чтобы упростить себе задачу, можно начать готовку в послеобеденное время. Тогда к вечеру консервы приготовятся, затем можно отключить нагрев и оставить автоклав остывать естественным образом до утра.

Какие существуют режимы стерилизации

Перед готовкой нужно обязательно изучить инструкцию по применению устройства и выбрать рецепт, по которому будут готовиться консервы. В автоклаве можно делать:

• тушенку из рыбы или мяса;
• овощные и фруктовые маринады;
• варенья и др.

Если вы хотите купить бытовой автоклав, то в ассортиментной линейке компании «УкрПромТех» представлен огромный выбор моделей с различными техническими характеристиками, габаритами, вместимостью, мощностью и т. д. Поэтому вы всегда можете найти ту модель, которая оптимально подойдет по параметрам.

Наша компания специализируется на производстве и реализации изделий из металлов, преимущественно нержавеющей стали. В ассортименте, помимо автоклавов, вы найдете самогонные аппараты, сыроварни, водогрейные титаны, коптильни и многое другое. Все устройства уникальны и обладают максимально высоким качеством.

Доставка заказов осуществляется по всей Украине, поэтому заказать покупку можно практически в любой населенный пункт страны. При необходимости можно бесплатно проконсультироваться со специалистом компании. Для этого звоните по телефону (050) 376-60-86 или (067) 370-27-22. Также для уточнения информации отправляйте запрос на электронную почту, указанную в разделе «Контакты».

Читайте также:

Поделитесь с друзьями

Устройство автоклавов, и принципы их работы

Современные автоклавы для промышленности являются сложными агрегатами, имеющих большую производительность. Представляет собой автоклав вертикальный или горизонтальный сосуд, который закрывается герметично сферическими крышками.
Применяется автоклав горизонтальный для обработки композитных материалов. В большинстве случаев используется автоклав газовый, так как газовый обогрев имеет большую гибкость и минимальное время обогрева. Это лучший вариант классического автоклава, так как имеет простой монтаж, небольшую занимает площадь и не требует системы диатермического обогрева. Кроме этого, расходы на процесс термической обработки изделия у такого автоклава значительно ниже, чем требуются на автоклав электрический (для примера, сравните стоимость электричества и газа). Конечно, существуют модели автоклава горизонтального и со спиральным теплообменником, которые представляют собой модель энергосберегающих технологий. Спиральный теплообменник позволяет работать с любым изделием, однако его стоимость значительно выше газового, кроме этого, он имеет и длительный срок окупаемости.
Сосудом, работающим под давлением является автоклав вертикальный, нагревание водяной среды в котором осуществляется в основном при помощи ТЭНов, расположенных во внутренней нижней части автоклава.
Как правило, современные промышленные автоклавы в диаметре составляют от 1,2 м. до 7,6 м., а в длину – от 1,9 м. до 40 м. Различают автоклавы по способу загрузки на горизонтальные и вертикальные. Также существуют и специализированные модели автоклавов. Но принцип их работы един: он состоит в нагреве стерилизуемого продукта под давлением до высоких температур. Повышенное в автоклаве давление компенсирует температурное расширение продукта.
Устанавливают автоклав на опорах, которые позволяют ему при нагревании удлиняться. Подается пар к перфорированной трубе через штуцер, а конденсат удаляется через спускной клапан. Внутри самого автоклава проложен рельсовый путь, по которому вкатывают вагонетки с изделиями для стерилизации.
Чтобы избежать большие тепловые потери, внешние поверхности автоклава покрыты тепловой изоляцией, что способствует интенсификации технологического процесса.
Изменение давления и температуры в автоклаве осуществляется датчиками. Как правило, изменение температуры производится платиновыми или медными термопреобразователями сопротивления.
Принцип работы автоклава следующий: после того, как выбран стерилизационный цикл, в рабочей камере автоклава создается предварительный фракционированный с периодическим прогревом вакуум, т.е. происходит эффективное удаление воздуха и конденсата в рабочей камере стерилизатора. Затем создается в камере давление и температура в соответствии с заданными параметрами и начинается фаза стерилизации. После того, как стерилизационная выдержка окончена, первоначально сбрасывается в камере автоклава давление и начинается этап вакуумной пульсирующей сушки. Таким образом происходит эффективная сушка стерилизуемых изделий, а оставшаяся влага мгновенно испаряется при высокой температуре и отрицательном давлении. Данный тип стерилизации абсолютно адекватен для всех стерилизуемых изделий, которые выдерживают температуру 135 градусов Цельсия, причем оператор лишен возможности допустить хоть малейшую ошибку, так как стерилизационный цикл полностью автоматизирован.
Управление циклом стерилизации, а также отображение параметров цикла осуществляется с помощью интерактивного, электронного сенсорного экрана, расположенного на лицевой панели автоклава. Оператору дисплей позволяет осуществлять выбор цикла, настраивать контрастность дисплея, а также переводить в режим ожидания автоклав.
В настоящее время производятся самые разнообразные модели автоклавов для различных отраслей промышленности, принцип работы которых мало чем отличается друг от друга. В промышленности используется автоклав с воздушным охлаждением и водяным. При водяном охлаждении вода циркулируется насосом, непрерывно опрыскивая изделие, а при воздушном – охлаждение осуществляется струей холодного воздуха.
Для изготовления пленочного триплекса необходим автоклав для триплекса, который обеспечивает улучшенные оптические характеристики стекла, повышает их влагостойкость и дает возможность выполнение дополнительной механической обработки конструкции. На первом этапе изготовления триплекса производится резка стекла нужного размера и делается его обработка до получения гладкой поверхности. После этого между стеклами прокладывается поливинилбутиральная или этиленвинилацетатная пленка и изделие прессуется в автоклаве.
Также при производстве карбонового волокна необходим автоклав для карбона. Вообще способов получения углеродных волокон несколько, но наибольшее распространение получил автоклавный способ. Заключается он в следующем: волокна полиакрилонитрила окисляют на воздухе в течение суток при температуре 2500С. Затем волокна переносятся в инертный газ, в котором и производится процесс карбонизации при высокой температуре – 800-15000С. После этого следует процесс графитизации при температуре от 1600-30000С. Процесс изготовления карбонатных нитей на этом и заканчивается.
Незаменимым является и автоклав для углепластика, так как с его помощью получают изделия равномерной толщины, можно осуществлять формование крупногабаритных высококачественных изделий, имеющих низкую пористость.

Автоклав

: использование, рекомендации и стоимость

Что такое автоклав?

Автоклавы

также известны как паровые стерилизаторы и обычно используются в здравоохранении или в промышленности. Автоклав — это машина, которая использует пар под давлением для уничтожения вредных бактерий, вирусов, грибков и спор на предметах, помещенных в сосуд под давлением. Предметы нагреваются до соответствующей температуры стерилизации в течение определенного времени. Влага пара эффективно передает тепло предметам, разрушая белковую структуру бактерий и спор.

В здравоохранении термин «автоклав» обычно используется в качестве номенклатуры для описания парового стерилизатора. В стандарте ANSI / AAMI ⁴ , который предоставляет стандарты и рекомендации по обработке медицинских устройств, автоклавы для здравоохранения, в частности, паровые стерилизаторы.

Ознакомьтесь с нашими паровыми стерилизаторами

Кто изобрел автоклав?

Рис. 1 первый паровой стерилизатор, построенный
в 1880 году Чарльзом Чемберлендом

Паровой варочный котел, прототип автоклава, который сейчас больше известен как скороварка, был изобретен физиком французского происхождения Дени Папеном в 1679 году. ¹ Лишь в 1879 году французский микробиолог Шарль Чемберленд создал новую версию, названную автоклавом, для использования в медицинских целях.

Наука о дезинфекции и стерилизации началась в 1881 году с исследования Роберта Коха дезинфицирующих свойств пара и горячего воздуха. Он продемонстрировал большую проникающую способность влажного тепла (пара) по сравнению с сухим теплом. Наконец, в 1933 году была представлена ​​современная автоклавная технология с первым паровым стерилизатором под давлением, который контролировал производительность путем измерения температуры в дренажной линии камеры (термостатическая ловушка).До этой даты давление было единственным показателем контроля без каких-либо средств для проверки температуры или удаления воздуха.

Со временем была разработана новая технология автоклавов, включая циклы предварительного вакуумирования в 1958 году и импульсное давление с промывкой паром в 1987 году, что позволило науке развиться в автоклавы или паровые стерилизаторы, используемые сегодня в больницах.

Как работает автоклав?

Рис. 2 Пример распечатки ленты цикла
, показывающей три фазы
процесса.

Автоклавы

обычно используются в учреждениях здравоохранения для стерилизации медицинских устройств. Стерилизуемые предметы помещают 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 удовлетворения этих требований процесс автоклавирования состоит из трех этапов:

1. Фаза кондиционирования (C): Воздух препятствует стерилизации и должен быть удален из камеры во время первой фазы цикла стерилизации, известной как кондиционирование.В паровых стерилизаторах с динамическим удалением воздуха воздух может быть удален из камеры с помощью вакуумной системы. Его также можно удалить без вакуумной системы, используя серию продувок паром и импульсов давления. Стерилизаторы гравитационного типа используют пар для вытеснения воздуха в камере и вытеснения воздуха через слив стерилизатора.
2. Фаза воздействия (S): После удаления воздуха слив стерилизатора закрывается, и в камеру непрерывно поступает пар, быстро повышая давление и температуру внутри до заданного уровня.Цикл переходит в фазу экспонирования, и предметы выдерживаются при температуре стерилизации в течение фиксированного времени, необходимого для их стерилизации.
3. Фаза выхлопа (E): Во время заключительной фазы цикла, выхлопа, дренаж стерилизатора открывается и пар удаляется, сбрасывая давление в емкости и позволяя предметам в загрузке высохнуть.

Качественный пар жизненно важен для успешного процесса стерилизации в автоклаве. Пар, используемый для стерилизации, должен состоять на 97% из пара (пар) и 3% влаги (жидкая вода).Это соотношение рекомендуется для наиболее эффективной передачи тепла. Когда влажность пара составляет менее 3%, пар описывается как перегретый (или сухой). Перегретый пар слишком сухой для эффективной передачи тепла и неэффективен для стерилизации паром. ²

Каков диапазон температур автоклава?

Обычно рекомендуемые температуры для паровой стерилизации: 250 ° F (121 ° C), 270 ° F (132 ° C) или 275 ° F (135 ° C). Чтобы убить любые присутствующие микроорганизмы, стерилизуемые предметы должны подвергаться воздействию этих температур в течение минимального времени, рекомендованного производителем обрабатываемого устройства.

Каков временной интервал цикла автоклава?

Время воздействия — это время, необходимое для стерилизации устройства, и не включает в себя время всего цикла. Для правильной стерилизации паром существует соотношение времени и температуры, которое было разработано научными испытаниями и используется во всех методах стерилизации для создания так называемой фазы полного воздействия. Продолжительность воздействия при стерилизации паром зависит, помимо других факторов, от размера, формы, веса, плотности и состава материала стерилизуемого устройства.

Насколько велик автоклав?

Размер стерилизатора зависит от емкости, необходимой для помещения, где будет использоваться автоклав. Например, в стоматологическом кабинете автоклав может просто стоять на столешнице, где оборудование необходимо только для стерилизации небольших пакетов инструментов. Стерилизатор немедленного использования обычно требуется рядом с операционной, и может потребоваться обрабатывать только 1-3 подноса инструментов за раз. Однако большинство медицинских учреждений имеют больших автоклавных машин в своем отделении стерильной обработки (SPD), которые могут обрабатывать 15-20 лотков инструментов за цикл или даже до 625 фунтов инструментов за цикл в зависимости от размера.

Автоклавы промышленного размера для производственных процессов могут быть очень большими, некоторые сравнимы с размером грузовика или самолета.

Что такое автоклавирование?

Устройства должны быть совместимы с процессом автоклавирования. Автоклавируемые предметы должны быть совместимы с условиями высокой температуры и влажности и должны обрабатываться в соответствии с письменными инструкциями производителя по применению. Медицинские устройства, контактирующие со стерильными тканями или жидкостями организма, считаются критически важными.Эти предметы могут включать хирургические инструменты, имплантированные медицинские устройства, хирургические простыни и постельное белье. Эти предметы должны быть стерильными при использовании, поскольку любое микробное заражение может привести к передаче инфекции. Пар часто является предпочтительным стерилизующим средством для стерилизации предметов, устойчивых к воздействию тепла и влаги, поскольку он надежен, устойчив и опасен для микроорганизмов, а также безопасен для персонала, обслуживающего автоклав. ²

Сколько стоит автоклав?

Стоимость автоклава может сильно варьироваться из-за различных применений и применений этой технологии.Промышленные и фармацевтические автоклавы настраиваются и изготавливаются для конкретного использования, поэтому их стоимость, вероятно, будет отличаться от стоимости автоклавов, которые вы найдете в больнице или стоматологическом кабинете.

В сфере здравоохранения стоимость автоклава может варьироваться в зависимости от емкости и метода установки. Помимо первоначальной стоимости автоклава, следует учитывать обслуживание и стоимость продуктов для обеспечения и мониторинга стерильности . В зависимости от производителя автоклава затраты на цикл, потребление коммунальных услуг и затраты на техническое обслуживание могут изменяться с течением времени, и их следует оценивать, чтобы сравнить общую стоимость владения с течением времени.

Сравнение промышленных автоклавов и медицинских автоклавов

Автоклавы

могут использоваться в различных промышленных и медицинских целях. Промышленные автоклавы используются в производственных условиях для обработки деталей и материалов с использованием нагретого пара и давления: например, при производстве обработанной под давлением древесины 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 оснащены жидкостным циклом для стерилизации жидкостей, используемых в лабораторных условиях.

Медицинские паровые стерилизаторы используются в медицинских учреждениях для стерилизации предметов, устойчивых к нагреванию и влаге, таких как хирургические инструменты, имплантированные медицинские устройства, хирургические простыни 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 допущены к использованию Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для использования по назначению производителя стерилизатора.

^{1 https://www.britannica.com/technology/autoclave
2 https://university.steris.com/course/understanding-steam-sterilization/
3 https://www.cdc.gov/hicpac/ Disinfection_Sterilization / 13_0Sterilization.html
4 (ANSI) Американский национальный институт стандартов Inc./(AAMI) Ассоциация развития медицинского оборудования}

Дополнительные ссылки

^{Ассоциация развития медицинского оборудования. (2017). ANSI / AAMI ST79: 2017 подробное руководство по стерилизации паром и обеспечению стерильности в медицинских учреждениях.
Ассоциация медсестер. (2016). Руководство по периоперационной практике.
Международная ассоциация управления материальными потоками центральной службы здравоохранения. (2016). Central Service Technical Manual (8-е изд.). Макдоннелл, Г. (2007). Типы, действие и устойчивость к антисептике, дезинфекции и стерилизации.}

Руководство по процессу стерилизации автоклавов

| Tuttnauer

Производство пара и качество пара

Пар — это средство стерилизации автоклава.В нашей серии «Методы стерилизации» мы объяснили физику пара и почему он идеально подходит для уничтожения таких микроорганизмов, как бактерии и споры. В первой части этого поста будет рассказано, как создается пар для автоклавирования. Во второй части этой серии будут обсуждаться различные типы подачи и генерации пара в автоклаве, а также их использование.

Назад к истокам

Стандарт стерилизации ANSI / AAMI гласит:

Существует два распространенных источника пара, используемых для стерильной обработки: больничные паровые котельные и автономные электрические котлы.В обоих случаях необходима подача очищенной воды для удаления всех растворенных твердых частиц (TDS). Каждую систему следует проектировать, контролировать и поддерживать, чтобы гарантировать, что качество, чистота и количество подаваемого пара соответствуют эффективной стерильной обработке (см. Https://www.health.qld.gov.au/chrisp/sterilising /large_document.pdf)

Tuttnauer предлагает автоклавы, которые подключаются к системе подачи пара в здание или больницу, а также модели, оборудованные автономными электрическими парогенераторами.Другие автоклавы Tuttnauer оснащены опцией двойного пара (способной изменять источник подачи пара в зависимости от наличия пара в здании), приспособленной к требованиям пользователя. Парогенератор автоклава может быть встроенным или автономным, в зависимости от размера камеры.

Качество пара для автоклава

Когда дело доходит до передачи большого количества энергии объекту, требующему стерилизации, нет ничего более мощного, чем пар. В конце концов, паровые машины приводят в движение корабли и поезда.Даже Titanic приводился в движение паром.

Мы обсуждали качество пара в подробном посте о методах стерилизации, но давайте рассмотрим факторы, которые определяют это качество, поскольку оно имеет решающее значение для правильной работы автоклава и процесса стерилизации в целом. Наиболее важны два параметра:

• уровень неконденсируемых газов
• уровень влажности

Оптимальный состав пара в автоклаве: 3% жидкости и 97% газа.Любое изменение процентного содержания влаги увеличивает или уменьшает время стерилизации. На практике время стерилизации рассчитывается в соответствии с оптимальными условиями пара и способностью пара передавать энергию нестерильной загрузке до стерилизации. В конце концов, одним из наиболее важных преимуществ стерилизации в автоклаве паром является то, что она требует значительно меньше времени и тепла, чем стерилизатор сухого нагрева, из-за способности пара передавать энергию.

Сухой пар? Влажный пар? Нет в автоклаве

При влажности менее 3% образуется так называемый сухой или перегретый пар. Этот пар увеличивает время стерилизации, поскольку снижает возможность передачи энергии. Перегретый пар снижает влажность примерно до 0%, превращая автоклав в сушильный шкаф. Передача энергии снижается, и то, что занимает трех минут в автоклаве при 134 ° C, занимает двух часов, при 160 ° C и тридцать минут при 180 ° C !!

Однако при влажности выше 3% образуется насыщенный или влажный пар, что требует более высокого давления и температуры стерилизации.Влажный пар также увеличивает время сушки в конце процесса стерилизации. Сухая загрузка требуется в конце процесса, когда загрузка завернута и не предназначена для немедленного использования.

Стандарты и директивы стерилизации для автоклавов допускают некоторую гибкость в уровнях влажности пара, поскольку практически невозможно подавать идеальный пар при стабильном потоке. Даже если условия почти оптимальны, многие переменные влияют на пар, передаваемый в автоклав. Главные из них: погодные условия и температура; качество, длина и конструкция трубопроводов; дренажные станции; и наличие качественных конденсатоотводчиков.

Поднять Steam

Теперь, когда мы понимаем, как работает пар, мы можем изучить, как он генерируется и подается в автоклав. В следующем посте мы поговорим о парогенераторе в автоклаве и расскажем о его различных типах и назначении. Будьте на связи.

Подробнее о автоклавных стерилизаторах Tuttnauer

:

Как работает автоклав?

Как работает автоклав? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 8 октября 2021 г.

Радуйтесь, радуйтесь, что ваши глаза не так сильны, как электронные микроскопы. Если бы они были, вы бы увидели мир вокруг себя ползать со всевозможными жуткими ошибками. Какой мерзкой и мерзкой могла бы казаться жизнь! Так же хорошо, что мы есть автоклавы: машины для стерилизации вещей и сохраняя их свободными от микробов. Они немного похожи на гигантское давление плиты, которые используют силу пара для уничтожения микробов, которые могут выдерживают простую стирку или протирание горячей водой с моющими средствами.Они просты в использовании, подходят для оптовой стерилизации (большое количество оборудования), а поскольку в них используется пар, относительно экономичны в эксплуатации. Давайте подробнее разберемся, что это такое и как работают!

Фото: Заглядывает в открытую дверь большого автоклава. Обратите внимание на уплотнительную прокладку на дверце, чтобы пар оставался внутри, а манометры наверху. Фото Кэрол М. Хайсмит любезно предоставлено Коллекцией фотографий Джорджа Ф. Ландеггера из Алабамы в Америке Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Для чего нужен автоклав?

Хотя автоклавы имеют много важных научных и промышленных применений, о которых мы поговорим позже, основное внимание в этой статье будет уделено тому, как эти удобные машины используются для стерилизации .

Фото: Тестирование автоклава для стерилизации паром перед использованием. Это Hanshin HS-4085G с микропроцессорным управлением, который может стерилизовать грузы объемом до 85,6 л (22,6 галлона) при температуре до 135 ° C (275 ° F).Фото Роаделла Хикмана любезно предоставлено ВМС США.

Вы, наверное, слышали о скороварках? Они были в моде, пока в 1980-х годах не стали популярными микроволновые печи. Они похожи на кастрюли большого размера с плотно закрывающимися крышками, и, когда вы наполняете их водой, они производят много пара под высоким давлением, что ускоряет приготовление пищи (если вы хотите узнать больше, см. Рамку на внизу этой страницы). Автоклавы работают аналогично, но обычно они используются в более экстремальной форме приготовления: чтобы уничтожить насекомых и микробы вещи с паром достаточно долго, чтобы их стерилизовать.Дополнительный давление в автоклаве означает, что вода закипает при температуре выше его нормальная температура кипения — примерно на 20 ° C выше — поэтому он выдерживает и переносит больше тепла и более эффективно убивает микробы. Продолжительный взрыв высокого давления пар намного эффективнее проникает в предметы и стерилизует их чем быстрое мытье или протирание в обычной горячей воде с дезинфицирующим средством. Согласно недавнему обзору ученых из Новой Зеландии: «Стерилизация паром (автоклавирование) — наиболее широко используемый метод стерилизации и считается самым надежным и экономичным методом стерилизации медицинских устройств.«

Почему в автоклаве важно давление?

Artwork: Шины обладают упругостью из-за наличия внутри них энергичных молекул воздуха, которые вызывают давление.

Давление — это способ действия силы на поверхность. Если вы качаете воздух в велосипедную шину, энергичные молекулы газа носиться внутри, сталкиваясь со стенками покрышек и давя наружу. Шина остается упругий и надутый, потому что молекулы воздуха толкают его внутренние стенки с такой же силой (или большая) сила, чем молекулы воздуха снаружи, толкают внешние стенки.Если вы нагреете покрышка, вы даете молекулам воздуха больше энергии. Они быстрее носятся, чаще сталкиваются с резиновыми стенками шины и больше силы. Шина кажется более накачанной или, если вам не повезло, всплески!

В физике мы говорим, что давление на поверхность — это сила давление на него, разделенное на площадь, на которую действует сила:

Давление = Сила / Площадь

Это простое уравнение говорит вам, что если вы приложите заданную силу к половине площади, вы удвоите давление.Приложите силу к удвоенной площади, и вы уменьшите давление вдвое.

Фото: Кнопки для рисования используют науку давления. Разница в площади между голова, которую вы толкаете, и острый конец, входящий в стену, эффективно увеличивают силу толчка.

Очень полезно знать о давлении в повседневной жизни. Предполагать вы хотите повесить плакат на стене спальни. Предполагая, что вы этого не сделаете есть молоток, вам будет намного проще использовать канцелярские кнопки (канцелярские кнопки), чем гвозди.У канцелярской кнопки огромная плоская головка соединена с очень тонкой булавка с острым концом. Когда вы нажимаете на плоскую головку, вы наносите определенное количество силы на довольно большую площадь. Сила передается прямо через штифт на наконечник, где теперь действует на площадь металла может быть в 100 раз меньше. Так что давление на наконечник фактически в 100 раз больше — вот почему штифт входит твоя стена так легко. В снегоступах и тракторных шинах используются абсолютно одинаковые принцип только наоборот. Они распределяют вес (силу тяжести) на большую площадь, чтобы не позволяйте своему телу (или машине) погрузиться в мягкий грунт.

Как давление и температура влияют на кипение

Предположим, у вас есть кастрюля полная картошки, которую вы хотите повар. Вы наполняете кастрюлю водой, ставите на горячую плиту и ждете чтобы вода закипела. Теперь вы, наверное, думаете, что вода закипит «когда достаточно жарко» — и это правда, но только наполовину. Вода закипает, когда большинство содержащихся в ней молекул достаточно энергии, чтобы выйти из жидкости и образовать над ней водяной пар (пар). Чем горячее вода, тем более энергичны молекулы и тем легче им ускользнуть.Таким образом, температура играет важную роль в закипании.

Но давление тоже важно. Чем выше давление воздуха над водой молекулам труднее вырваться на свободу; чем ниже давление, тем легче. Если вы когда-нибудь пробовали заварить чашку чая на горе с портативная походная печь, вы знаете, что вода закипает при более низком уровне температура на большой высоте. Это потому, что давление воздуха падает выше вы идете. На вершине Эвереста давление воздуха около треть того, что было бы на уровне моря, поэтому вода кипит примерно при 70 ° C или 158 ° F (узнайте, почему, в этой публикации на форуме MadSci).Чай с вершины горы имеет отвратительный вкус, потому что вода кипит при слишком низкой температуре: хоть он и кипит, вода слишком холодная, чтобы как следует «сварить» заварку.

Узнайте больше о давлении, температуре и поведении молекул при кипении жидкости.

Как работает автоклав?

Автоклав — это просто большой стальной сосуд, проходящий через какой пар или другой газ циркулирует, чтобы стерилизовать вещи, выполнять научные экспериментирует или проводят производственные процессы.Обычно камеры в автоклавах имеют цилиндрическую форму, потому что цилиндры лучше выдерживают крайние давления, чем коробки, края которых становятся точками слабость, которая может сломаться. Высокое давление делает они самоуплотняющиеся (слова «авто» и «клава» означают автоматическая блокировка), хотя по соображениям безопасности большинство из них также запечатаны вручную от вне. Как и на скороварке, предохранительный клапан гарантирует, что давление пара не может подняться до опасного уровня.

Фото: Закрытие дверцы типичного лабораторного автоклава.Обратите внимание на большую ручку справа. используется для полной герметизации двери. Также обратите внимание на циферблаты с правой стороны. которые указывают температуру и давление. Фото PHAA Sarna любезно предоставлено ВМС США.

Рекламные ссылки

Как пользоваться автоклавом?

После герметизации камеры из нее удаляется весь воздух. с помощью простого вакуумного насоса (в конструкции, называемой предварительный вакуум) или путем откачки в паре, чтобы вытеснить воздух (альтернативный вариант, называемый гравитационное смещение).Далее через камеру прокачивают пар на более высокое давление, чем нормальное атмосферное давление, поэтому оно достигает температуры около 121–140 ° C (250–284 ° F). Как только необходимая температура будет достигнута, срабатывает термостат и запускает таймер. Подача пара продолжается. в течение минимум 3 минут и максимум примерно 15–20 минут (более высокие температуры означают более короткое время) — обычно достаточно долго, чтобы убивают большинство микроорганизмов. Точное время стерилизации зависит от множество факторов, включая вероятный уровень загрязнения автоклавированные предметы (грязные предметы, о которых известно, что они требуется больше времени для стерилизации, потому что они содержат больше микробов) и как автоклав загружен (если пар может циркулировать более свободно, автоклавирование будет быстрее и эффективнее).

Изображение: Как работает автоклав (упрощенно): (1) Пар проходит через трубу внизу и вокруг закрытой рубашки, окружающей основную камеру (2), прежде чем попасть в саму камеру (3). Пар стерилизует все, что было помещено внутрь (в данном случае три синих бочки) (4), прежде чем выйти через выхлопную трубу внизу (5). Герметичный дверной замок и прокладка (6) надежно удерживают пар внутри. Предохранительный клапан (7), аналогичный тем, что установлен на скороварке, выскочит, если давление станет слишком высоким.

Автоклавирование немного похоже на приготовление пищи, но это не менее важно. от температуры и времени, давление тоже имеет значение! Безопасность превыше всего. Поскольку вы используете высокое давление, высокотемпературный пар, будьте особенно осторожны при открыть автоклав, чтобы не происходило внезапного сброса давления, которое может вызвать опасный паровой взрыв.

Фото: Автоклавирование в научных целях: инженеры ВМС США загружают в автоклав кусок алюминия для нагрева и приклеивают на него композитный пластырь.Фото Джонатана Л. Корреа любезно предоставлено ВМС США.

Автоклавы промышленные и научные

Автоклавы, наиболее известные как стерилизаторы, также могут использоваться для проводить всевозможные промышленные процессы и научные эксперименты, которые лучше всего работают при высоких температурах и давления.

В отличие от стерилизующих автоклавов, в которых обычно циркулирует пар, промышленные и научные автоклавы могут распространять другие газы, чтобы стимулировать протекание определенных химических реакций.Промышленные автоклавы часто используются для «отверждения» материалов (нагревания для стимулирования образования длинноцепочечных полимерных молекул).

Artwork: Простой промышленный автоклав начала 20 века, предназначенный для производства различных промышленных химикатов с использованием кислот. По сути, это усиленный кислотостойкий кухонный сосуд (синий) со съемной завинчивающейся крышкой (оранжевый). Вы можете добавить химические ингредиенты через меньшее резьбовое входное отверстие (зеленое) и перемешать их с помощью мешалки с шестеренчатым приводом (красная).Это больше похоже на современную скороварку, чем на автоклав. Из патента США 1426920: Автоклав Оливер Слипер, 22 августа 1922 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Некоторые примеры использования промышленных автоклавов:

• Резину можно вулканизировать (нагреть, упрочнить и упрочнить серой) в автоклаве.
• Нейлон (пластик) можно получить путем «варки» концентрированного раствора соли в автоклаве для стимулирования так называемой конденсационной полимеризации.
• Полиэтилен (полиэтилен, другой пластик) можно получить путем циркуляции воздуха или органических пероксидов через автоклав для полимеризации этилена.
• Материалы для самолетов, изготовленные из композитов, также обычно отверждаются в больших промышленных автоклавах. (хотя различные альтернативные процессы, включая микроволновое отверждение и производство вне автоклавов, становятся все более популярными).

В некоторых автоклавах сочетаются элементы как стерилизации, так и промышленного производства.Например, пробки для бутылок из натуральной пробки (деревянные) необходимо прокипятить и простерилизовать, прежде чем они станут пригодными для использования. Традиционно это делалось в больших резервуарах для воды; теперь это гораздо более вероятно, будет сделано в больших масштабах в промышленных автоклавах с компьютерным управлением.

Кто изобрел автоклавы?

Фото: Автоклав для научных исследований: осмотр кристалла, выращенного в условиях микрогравитации, внутри цилиндрического автоклава. Этот научный эксперимент был проведен на борту космического корабля «Шаттл» в октябре 1995 года.Фото любезно предоставлено Центром космических полетов им. Маршалла НАСА (NASA-MSFC).

• Древние греки стерилизовали медицинские инструменты кипятком.
• 1679: французский инженер Дени Папен (1647–1712) изобретает пароварка — важный шаг в развитии Паровые двигатели.
• 1860-е: французский биолог Луи Пастер (1822–1895) помогает подтвердить микробную теорию болезни. Он понимает, что греющие вещи убивать микробы может предотвратить болезни и продлить срок службы пищевых продуктов (что привело его к изобретению пастеризации).
• 1879: сотрудник Пастера Чарльз Чемберленд (1851–1908) изобретает современный автоклав. Похоже на скороварку с крышкой. сверху плотно заклеен зажимами.
• 1881: микробиолог. Роберт Кох и другие критикуют паровой метод Чемберленда, который, по их мнению, может повредить лабораторное оборудование, и вместо этого разрабатывают альтернативный стерилизатор без давления. В конечном итоге это превращается в машину, называемую Автоклав Коха.
• 1889: немецкий врач Курт Шиммельбуш опирается на работа Чемберленда и Коха по производству стерилизатора барабанного типа, известного как автоклав Шиммельбуш (стерилизационный барабан).

В чем разница между автоклавом и скороваркой?

Хотите приготовить ужин быстрее? Вы могли бы использовать микроволновая печь, чтобы поразить его энергичными волнами. Но еще один популярный решение — запечатать его в скороварке: своего рода кастрюле, которая готовит блюда быстрее, кипятя их при более высокой температуре, чем обычный. Хотя некоторые считают скороварки устаревшими, они по-прежнему являются удобным и экономичным способом приготовления. еда. Основная концепция — использование давления для достижения более высокой температуры — та же самая. как в автоклаве.

Фото: Скороварка в действии. Обратите внимание на клапан наверху, через который выходит пар, и на двойную ручку, используемую для запирания крышки. Фото Джорджа Данора, Управление военного управления США, любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Мы уже видели, что высокое давление повышает температуру кипения воды. Предположим, мы могли бы как-то устроить так, чтобы воздух над нашим кастрюля находилась под гораздо более высоким давлением, чем обычно. Что заставит воду закипеть при значительно более высокой температуре, благодаря чему картофель готовится быстрее.

Это основная идея скороварок. Скороварка представляет собой большую стальную кастрюлю с плотно закрывающейся крышкой. Внешний край крышка имеет толстый резиновый круг, называемый прокладкой, которая подходит между нижней частью крышки и верхней частью сковороды, чтобы герметичное уплотнение.

Когда вы наполняете кастрюлю водой и ставите ее на плита, вода нагревается, и некоторые из ее молекул улетучиваются, образуя пар над ним. На обычной сковороде пар просто улетучится. на кухню и исчезни.Но с скороваркой прокладка и крышка предотвращают выход пара, поэтому давление скоро возрастет. Хотя вода внутри кастрюли закипает, чем выше давление, тем выше она закипает. температуры, чем обычно, что позволяет приготовить пищу быстрее. Специальный клапан в верхней части крышки позволяет выходить небольшому количеству пара, поддерживая давление выше обычного, но не настолько, чтобы плита взрывается. Если давление внутри поддона становится слишком сильным, клапан выскакивает, быстро понижая давление до безопасного уровня.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Книги

Статьи

Популярное

• Внутри аэрокосмической фабрики будущего от Джона Экселла. Инженер, 17 июня 2014 года. Автоклавы играют важную роль в производстве самолетов, но, возможно, они не будут так использоваться надолго.
• Солнечная энергия: альтернативное устройство для стерилизации хирургических инструментов в сельской местности, Дональд Дж. Макнил-младший. The New York Times. 12 ноября 2012 г.Автоклавы на солнечных батареях могут принести огромную пользу сельским районам Африки.
• Геометрии | Автоклав на острове Эллис: The New York Times, 9 апреля 2008 г. Захватывающий фотографический взгляд на то, как автоклав стерилизовал вещи больных, потенциальных иммигрантов.
• Мгновенный пар может изгнать MRSA: BBC News, 29 июля 2007 г. Перегретый пар из ручного «пистолета» может быть альтернативой автоклавированию.
• Микроб побил температурный рекорд Хелен Бриггс. BBC News, 15 августа 2003 г.Почему микроб из океанов может выдержать высокотемпературное автоклавирование.
• Медицинская стерилизация «может распространить CJD»: BBC News, 10 февраля 1999 г. Исследователи сомневаются, достаточно ли простого автоклавирования для уничтожения прионов (белков), вызывающих болезнь Крейтцфельдта-Якоба.

Научные журналы

Патенты

Чтобы получить более подробные технические сведения, попробуйте этот небольшой набор из множества запатентованных конструкций автоклавов:

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2020) Автоклавы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/autoclaves.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Паровая стерилизация | Рекомендации по дезинфекции и стерилизации | Библиотека руководств | Инфекционный контроль

Основной принцип паровой стерилизации, выполняемой в автоклаве, заключается в том, чтобы подвергать каждый предмет прямому контакту с паром при требуемой температуре и давлении в течение определенного времени.Таким образом, существует четыре параметра стерилизации паром: пар, давление, температура и время. Идеальный пар для стерилизации — сухой насыщенный пар и увлеченная вода (доля сухости ≥97%). ^{813, 819} Давление служит средством достижения высоких температур, необходимых для быстрого уничтожения микроорганизмов. Определенные температуры должны быть достигнуты для обеспечения микробицидной активности. Две распространенные температуры стерилизации паром: 121 ° C (250 ° F) и 132 ° C (270 ° F). Эти температуры (и другие высокие температуры) ⁸³⁰ должны поддерживаться в течение минимального времени, чтобы убить микроорганизмы.Признанные минимальные периоды воздействия для стерилизации упакованных медицинских принадлежностей составляют 30 минут при 121 ° C (250 ° F) в стерилизаторе с гравитационным вытеснением или 4 минуты при 132 ° C (270 ° F) в вакуумном стерилизаторе (таблица 7). При постоянных температурах время стерилизации зависит от типа предмета (например, металл или резина, пластик, предметы с просветом), от того, завернут ли предмет или нет, а также от типа стерилизатора.

Два основных типа паровых стерилизаторов (автоклавов) — автоклав с гравитационным вытеснением и высокоскоростной предварительный вакуумный стерилизатор.В первом случае пар поступает в верхнюю или боковые части стерилизационной камеры и, поскольку пар легче воздуха, вытесняет воздух из нижней части камеры через дренажное отверстие. Автоклавы с гравитационным вытеснением в основном используются для обработки лабораторных сред, воды, фармацевтических продуктов, регулируемых медицинских отходов и непористых изделий, поверхности которых имеют прямой контакт с паром. Для стерилизаторов с гравитационным вытеснением время проникновения в пористые предметы увеличивается из-за неполного удаления воздуха.Этот момент иллюстрируется обеззараживанием 10 фунтов микробиологических отходов, для чего требуется не менее 45 минут при 121 ° C, потому что захваченный воздух, остающийся в загрузке отходов, значительно замедляет проникновение пара и эффективность нагрева. ^{831, 832} Высокоскоростные предвакуумные стерилизаторы аналогичны стерилизаторам с гравитационным вытеснением, за исключением того, что они оснащены вакуумным насосом (или эжектором) для обеспечения удаления воздуха из стерилизационной камеры и загрузки до того, как пар будет впущен. Преимущество использования вакуумного насоса заключается в том, что пар почти мгновенно проникает даже в пористые нагрузки.Тест Боуи-Дика используется для обнаружения утечек воздуха и недостаточного удаления воздуха и состоит из сложенных хирургических полотенец из 100% хлопка, которые являются чистыми и предварительно кондиционированными. В центр упаковки следует поместить имеющийся в продаже тестовый лист типа Боуи-Дика. Контрольную упаковку следует поместить горизонтально в переднюю нижнюю часть стойки стерилизатора, рядом с дверцей и над сливом, в противном случае пустую камеру и прогнать при 134 ° C в течение 3,5 минут. ^{813, 819} Испытание проводится каждый день использования парового стерилизатора вакуумного типа перед первой обработанной загрузкой.Воздух, который не удален из камеры, будет мешать контакту с паром. Для замены стопки сложенных хирургических полотенец для проверки эффективности вакуумной системы в предвакуумном стерилизаторе были разработаны одноразовые тестовые пакеты меньшего размера (или устройства для испытаний). ⁸³³ Эти устройства «предназначены для имитации продукта, подлежащего стерилизации, и представляют определенную проблему для процесса стерилизации». ^{819, 834} Они должны быть репрезентативными для нагрузки и имитировать наибольшую нагрузку на нее. ⁸³⁵ Стерилизатор работает под вакуумом, если лист внутри тестовой упаковки показывает равномерное изменение цвета. Захваченный воздух приведет к появлению пятна на тестовом листе из-за неспособности пара достичь химического индикатора. Если стерилизатор не прошел тест Боуи-Дика, не используйте стерилизатор, пока он не будет проверен персоналом по обслуживанию стерилизатора и не пройдет тест Боуи-Дика. ^{813, 819, 836}

Другой способ стерилизации паром — это процесс с импульсным давлением продувки паром, при котором воздух быстро удаляется путем многократного чередования продувки паром и импульса давления выше атмосферного.Воздух быстро удаляется из загрузки, как в случае с предварительным вакуумным стерилизатором, но утечки воздуха не влияют на этот процесс, потому что пар в стерилизационной камере всегда находится выше атмосферного давления. Типичные значения температуры и времени стерилизации составляют от 132 ° C до 135 ° C с временем воздействия от 3 до 4 минут для пористых материалов и инструментов. ^{827, 837}

Как и другие системы стерилизации, паровой цикл контролируется механическими, химическими и биологическими мониторами. Паровые стерилизаторы обычно контролируются с помощью распечатки (или графически) путем измерения температуры, времени при температуре и давления.Обычно химические индикаторы прикрепляются снаружи и встраиваются в упаковку для контроля температуры или времени и температуры. Эффективность стерилизации паром отслеживается с помощью биологического индикатора, содержащего споры Geobacillus stearothermophilus (ранее Bacillus stearothermophilus ) . Положительные результаты теста на споры — это относительно редкое событие ⁸³⁸ , которое может быть связано с ошибкой оператора, недостаточной подачей пара, ⁸³⁹ или неисправностью оборудования.

Переносные (настольные) паровые стерилизаторы применяются в амбулаторных, стоматологических и сельских клиниках. ⁸⁴⁰ Эти стерилизаторы предназначены для небольших инструментов, таких как шприцы и иглы для подкожных инъекций, а также стоматологические инструменты. Способность стерилизатора достигать физических параметров, необходимых для стерилизации, следует контролировать с помощью механических, химических и биологических индикаторов.

Автоклав: стерилизация оборудования и материалов

Последнее обновление: 13 октября 2020 г., 14:45:55 PDT

Следуйте этим инструкциям по автоклавированию при стерилизации оборудования и исследовательских материалов.

Все инфекционные материалы и все зараженное оборудование или аппаратура должны быть обеззаражены перед тем, как их мыть, хранить или выбрасывать. Автоклавирование — предпочтительный метод.

Для эффективной передачи тепла пар должен вымывать воздух из камеры автоклава.Если сливной экран забит мусором, на дне автоклава может образоваться слой воздуха, который помешает нормальной работе.

• Перед использованием автоклава проверьте дренажный фильтр в нижней части камеры. Удалите мусор.

• Посуда:
  • Неплотно закрывайте бутылки из пирекса — пустые или заполненные — для предотвращения взрыва из-за расширения.
  • Накройте бутылки, которые не сделаны из безопасного стекла (например, не Pyrex), алюминиевой фольгой.
• Жидкости: Заполняйте контейнеры только наполовину.
• Комбинированные загрузки: Не смешивайте сильно окисляющие вещества (например, сухие гипохлориты) с органическими материалами (такими как бумага, ткань или масло).

• Ванны из полипропилена или нержавеющей стали обычно используются для вторичной изоляции.
• Убедитесь, что ваш пластиковый контейнер пригоден для автоклавирования. Не все пластмассы можно автоклавировать. Типы пластика можно определить по инициалам, нанесенным на дно контейнера.
  • Использование:
    • Полипропилен (ПП, рецикл # 5)
    • Поликарбонат (ПК, номер переработки не назначен)
  • Не использовать:
    • Полиэтилен (ПЭ, рецикл # 1)
    • Полиэтилен высокой плотности (HDPE, рецикл №2)
  • Если вы не уверены насчет нового контейнера, поместите его в первый раз в контейнер, пригодный для автоклавирования.
• Выберите для автоклава емкость с самыми низкими сторонами и максимально широким диаметром.
• Оставляйте пространство между предметами для циркуляции пара.

Перед выбором цикла убедитесь, что дверца закрыта.

• Для жидкостей всегда выбирайте жидкостной цикл или цикл «медленного выпуска».
• Уточните у руководителя лаборатории, какой цикл рекомендуется для стерилизации сухих товаров или оборудования.
• Описание двух основных циклов автоклава см. В разделе «Обзор автоклава».

Настоящее руководство содержит рекомендуемое время стерилизации. Всегда следуйте письменным рабочим процедурам вашей лаборатории.

• Неопасные сухие товары: 30 минут стерилизации плюс 20 минут сушки.Возможно, потребуется увеличить время высыхания закрытых предметов, например наконечников для пипеток или бутылочек с крышками.
• Жидкости (добавьте 10–20 минут для переполненных предметов):
  • Менее 500 миллилитров (мл): 30 минут
  • 500 мл — 1 литр: 40 минут
  • 2–4 литра: 55 минут
  • Более 4 литров: 60 минут
  Дайте жидкости постоять не менее 10 минут после завершения цикла, прежде чем открывать дверцу.
• Примечание: Автоклавирование новой стеклянной посуды в течение 90 минут частично закаляет ее, повышая ее прочность.

Нажмите кнопку «Пуск» на панели управления, чтобы запустить цикл.

Каждая машина должна иметь журнал автоклава (PDF) (Word), в котором оператор записывает дату и другие данные.

• Заполните журнал , пока автоклав «заряжается» или запускается.

• Использовать средства индивидуальной защиты:
  • Лабораторный халат
  • Защита глаз
  • Туфли с закрытым носком
  • Термостойкие перчатки для снятия предметов, особенно горячей стеклянной посуды
• Дождитесь, пока манометр не опустится до нуля, и до окончания нулевого времени, прежде чем открывать дверцу.
• Никогда не открывайте автоклав для «медленного выпуска» до завершения цикла.Перегретые жидкости могут выкипеть и повредить автоклав и оператора.
• Осторожно откройте дверь. Встаньте за дверь и медленно откройте ее. Прежде чем проникнуть внутрь, дайте стечь пару.
• Дайте жидкостям постоять еще 10–20 минут после открытия автоклава, чтобы избежать любых движений, которые могут вызвать их кипение. Осторожно снимайте предметы.

За дополнительной информацией обращайтесь в EH&S Biosafety.
Если автоклав не работает должным образом, свяжитесь с отделом эксплуатации по телефону (858) 534-2930.

Что такое автоклавирование, Процесс автоклавирования, Как работает автоклав?

Автоклавирование — наиболее эффективный метод стерилизации лабораторного оборудования, особенно для жидкостей, для уничтожения вредных бактерий, вирусов, грибков и спор. В процессе автоклавирования используется то явление, что температура кипения воды (или пара) повышается, когда она находится под высоким давлением.Это выполняется в машине, известной как автоклав , где применяется высокое давление с рекомендованной температурой 250 ° F (121 ° C) в течение 15-20 минут для стерилизации оборудования. Автоклавирование или паровой стерилизатор используется в нескольких отраслях промышленности, включая медицину, стоматологию, микробиологию и ветеринарию.

Паровой варочный котел, теперь широко известный как скороварка, был изобретен французским врачом Дени Папеном около 1681 года для приготовления пищи. Автоклав был повторно изобретен для медицинского и научного использования Чарджесом Чемберлендом в 1879 году.

Наконец, современная автоклавная технология была представлена ​​в первом паровом стерилизаторе давления в 1933 году, который контролировал эффективность стерилизации путем измерения температуры в камере. Со временем многие технологии, такие как предвакуумные циклы в 1958 году и импульсная продувка паром в 1987 году, были внедрены с усовершенствованной версией автоклава.

Как работает автоклав?

Когда дверца автоклава заблокирована герметичной камерой, вакуумный насос удаляет весь воздух, присутствующий в камере, и заменяет его паром.Теперь к пару прикладывают давление для достижения желаемой стерилизации в течение желаемого времени. По завершении цикла пар выпускается, и лабораторное оборудование осторожно извлекается из камеры.

Для более подробного объяснения различных фаз цикла стерилизации , пожалуйста, обратитесь к списку и изображению, показанным ниже:

1. Фаза продувки: Воздух должен быть удален из камеры во время первой фазы цикла стерилизации, известной как фаза продувки.Вакуумная система, представленная в автоклаве, предназначена для замены воздуха паром в герметичной камере.
2. Фаза выдержки (стерилизации): После удаления воздуха слив стерилизатора закрывается, и в камеру непрерывно поступает пар, что приводит к увеличению давления и температуры внутри камеры на желаемом уровне. Теперь цикл переходит в фазу экспонирования, и лабораторное оборудование выдерживается при температуре стерилизации в течение рекомендованного периода времени.
3. Выпускная фаза: В последнем случае давление сбрасывается из камеры через выпускной клапан, и внутри восстанавливается давление окружающей среды.

Преимущества / недостатки автоклава

Преимущества:

1. Экономно или дешево
2. Короткое время процедуры
3. Обеспечивает хорошее проникновение на все поверхности
4. Никаких дополнительных химикатов или расходных материалов не требуется

Недостатки:

1. Удержание влаги
2. Углеродистая сталь может быть повреждена из-за воздействия влаги
3. Стерилизовать можно только инструменты из нержавеющей стали и пластмассы, которые могут выдерживать тепло

Какое отношение имеет автоклавный процесс к приборам для работы с жидкостями?

Важно, чтобы все лабораторное оборудование было свободным от микроорганизмов, бактерий, грибков и других опасных загрязнителей для безопасности лаборантов и предотвращения перекрестного заражения между экспериментами.В некоторых случаях точечной стерилизации или внешней очистки недостаточно для обеспечения стерильности инструментов. Паровая стерилизация или автоклавирование — простой и быстрый способ обеззараживания. Стерилизация достигается путем воздействия насыщенного пара при высокой температуре (прибл. 121 ° C) на жидкие продукты в течение желаемого периода времени.

Процесс автоклавирования не подходит для многих материалов из-за высокой температуры. Перед автоклавированием убедитесь, что помещаемое в автоклав устройство для обработки жидкости совместимо с паровой стерилизацией при рекомендованной температуре.

Продукты Microlit: удобные для автоклавирования Компания

Microlit разработала продукты для работы с жидкостями, которые можно легко автоклавировать, чтобы обеспечить безопасность технического персонала и предотвратить перекрестное загрязнение в экспериментах. Микропипетки Microlit полностью автоклавируются при 121 ° C и давлении 15 фунтов на квадратный дюйм в течение 15-20 минут, что означает, что наши пипетки можно помещать в автоклав без разборки каких-либо деталей или компонентов. Это обеспечивает удобство автоклавирования в лаборатории.

Бутылочные диспенсеры

Microlit также можно автоклавировать для стерилизации при 121 ° C, 15 psi в течение 15-20 минут.Однако перед автоклавированием поршень необходимо отсоединить от узла. После этого корпус и поршень можно стерилизовать отдельно. Полные инструкции по автоклавированию см. В руководстве по эксплуатации бутылочного диспенсера Scitus.

Чтобы узнать больше о продуктах Microlit и их возможности автоклавирования, посетите страницу продуктов Microlit https://www.microlit.us/shop/.

Использование в автоклаве

Химические индикаторы

Индикаторы ленты

Ленточные индикаторы представляют собой бумажную ленту на липкой основе с термочувствительными химическими индикаторными метками.Индикаторы на ленте меняют цвет или отображают диагональные полосы, слова «стерильный» или «автоклавированный» при воздействии температуры 121 ° C. Ленточные индикаторы обычно размещаются на внешней стороне загрузки отходов. Если термочувствительная лента не показывает, что в процессе стерилизации была достигнута температура не менее 121 ° C, загрузка не считается обеззараженной. Если индикаторы ленты выходят из строя при двух последовательных загрузках, сообщите об этом своему начальнику отдела безопасности.

Ленточные индикаторы не предназначены и не предназначены для доказательства того, что организмы действительно были уничтожены.Они указывают на то, что в автоклаве была достигнута температура 121 ° C. EHS рекомендует НЕ использовать автоклавную ленту как единственный индикатор дезактивации или стерилизации.

Интегрированные химические индикаторные полоски

Встроенные химические индикаторные полоски обеспечивают ограниченную проверку температуры и времени, отображая изменение цвета после воздействия нормальной рабочей температуры автоклава 121 ° C в течение нескольких минут. Индикаторы химического изменения цвета могут быть помещены в загрузку отходов.Если химические индикаторы не работают при двух последовательных загрузках, сообщите об этом своему начальнику отдела безопасности.

Биологические индикаторы

Флаконы с биологическими индикаторами содержат споры B. stearothermophilus , микроорганизма, который инактивируется при воздействии насыщенного пара при 121,1 ^– ° C в течение минимум 20 минут. Автоклавы, используемые для обработки биологических отходов, будут оцениваться с помощью биологического индикатора EHS ежеквартально.

Процедура

• EHS будет координировать биологические валидационные испытания с персоналом лаборатории.

• Индикаторы инкубируются в EHS в течение 24 часов при 60 ° C с контролем, который поддерживается при комнатной температуре.

Результаты

• Если автоклавированный индикатор показывает рост, проверка не удалась и будет повторена.
• Если второй индикатор проверки не работает, EHS уведомит об этом начальника отдела безопасности и запросит обслуживание автоклава.