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干熱滅菌柜干熱滅菌過程中,被滅菌物品上的細(xì)菌主要通過提高溫度使細(xì)胞成份產(chǎn)生非特異性氧化而被破壞(細(xì)胞固有的水份也起了重要作用),高溫干熱可使微生物的酶受熱變性,細(xì)胞內(nèi)的核糖核酸破壞以及細(xì)胞膜受損傷而死亡。細(xì)胞被破壞的過程是可預(yù)測的和可靠的。
干熱滅菌是同時利用熱傳遞的三種方式(即對流、傳導(dǎo)和輻射)來處理被滅菌物。
對流傳熱是指流體宏觀運(yùn)動而引起的熱量傳遞過程,流體的宏觀運(yùn)動可以是由溫差引起的自然對流,也可以是人為造成的強(qiáng)制流動。對流傳熱僅能發(fā)生在流體中,運(yùn)動著的流體起了載熱作用。干熱滅菌的對流給熱是流體在流過固體或液體表面時與該表面所發(fā)生的熱量交換。它是對流與導(dǎo)熱聯(lián)合作用的結(jié)果。干熱滅菌柜利用對流給熱的方法提高被滅菌物品的溫度。在滅菌柜中,通過加熱元件以對流的方式將空氣加熱。由于被滅菌物品的溫度比熱空氣溫度低,加熱后的空氣將熱能又轉(zhuǎn)移到被滅菌物品中,完成了熱量的傳遞,達(dá)到滅菌的目的。因?yàn)榭諝獗葻崛葺^低,而被滅菌物品溫度上升的快慢與各種物品的比熱容有關(guān),故干熱滅菌中對流作用只可能以較低的速度交換熱量。
熱傳導(dǎo)是由于物體內(nèi)部分子微觀運(yùn)動的一種傳熱方式,固體內(nèi)部的熱傳導(dǎo)是由于相鄰分子在碰撞時傳遞振動能的結(jié)果,在氣體中,除上述原因以外,連續(xù)而不規(guī)則的分子運(yùn)動更是熱傳導(dǎo)的主要原因。此外,熱傳導(dǎo)也可因物體內(nèi)部自由電子的轉(zhuǎn)移而發(fā)生。干熱空氣熱傳導(dǎo)即通過高溫狀態(tài)下分子的振動,將熱量傳遞給鄰近處能量較低的分子,被滅菌物品周圍的空氣將熱量從高溫物料傳遞至低溫物料,使分子中處于激發(fā)狀態(tài)的電子互相碰撞,從而提高了物體分子的能量水平,致使被滅菌物品的溫度升高。同樣,熱傳導(dǎo)的速度也和所涉及的物質(zhì)有關(guān),因此盡管空氣不是一種較好的熱導(dǎo)體,只要熱空氣與良好的熱導(dǎo)體接觸,仍然可以產(chǎn)生快的熱傳導(dǎo)速度。
干熱滅菌柜干熱滅菌工藝中,較常應(yīng)用的能量傳遞方式是輻射。輻射傳遞能量的原理是聚集大量能量光子,占據(jù)著各種不同的能量級。光子像電磁波一樣,向著被滅菌物品運(yùn)動,將能量傳遞到被滅菌物品上時,使其表面溫度升高。固體和液體的熱輻射只發(fā)生在物體的表面層內(nèi),氣體的熱輻射深入到氣體的內(nèi)部。輻射既可以作為加熱物品的單一能源,也可以與對流、傳導(dǎo)方式結(jié)合起來。
