Пристрій для тиндалізації і стерилізації малих об`ємів біологічного матеріалу і харчових продуктів у герметично закритих ємкостях

Реферат: Пристрій для тиндалізації і стерилізації малих об'ємів біологічного матеріалу і харчових продуктів у герметично закритих ємкостях включає робочу камеру 1 з герметичною кришкою 2 і манометр 3 з запобіжним клапаном 4. На зовнішній поверхні кришки, стінки і дна робочої камери 1 встановлені відповідні нагрівачі 5, 6, 7, з'єднані з датчиками 8, 9, 10 температури, регуляторами 11, 12, 13 температури і датчиком 14 стабілізації температури. Всередині робочої камери 1 розміщена термопара 15, з'єднана через гермоввід 16 з вимірювачем 17 градієнта температур. Пристрій підключено до системи електричного живлення 18. Пристрій дозволяє здійснювати тиндалізацію і стерилізацію малих об'ємів біологічного матеріалу і харчових продуктів у герметично закритих ємкостях в одній камері: тиндалізацію при температурах 60±0,5 °С, 80±0,5 °С та 90±0,5 °С, стерилізацію при температурах 120±0,5 °С та 135 °С±0,5 °С . UA 100776 C2 (12) UA 100776 C2 UA 100776 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до медичного або харчового приладобудування і може бути використаний для високотемпературної обробки лікувальних препаратів, різних речовин біологічного походження, а також для гарячого консервування харчових продуктів в малих об'ємах. Тиндалізація зі стерилізацією може відбуватися при дрібній обробці різних рідин або харчових продуктів на пару при 100 °С або при три -, чотирикратному їх нагріванні до 100 – 120 °С з проміжками часу до 24 годин. За цей час спори бактерій, що вижили при 100 °С, проростають і вегетативні клітини бактерій гинуть при наступній стерилізації при 120 або 135 °С. Тому важливо створити такий пристрій, в якому б і тиндалізація, і стерилізація відбувалися в одній робочій камері. Відомі пристрої для тиндалізації [1] або стерилізації біологічних об'єктів [2] , але пристроїв, що здійснюють і тиндалізацію, і стерилізацію в одній робочій камері невеликої кількості біологічного матеріалу в ємкостях з пластику, плівки, або скла на теперішній час не має. Відомі стерилізатори ГП-20 і ГП-40 для повітряної стерилізації хірургічного інструменту, термостійких порошків, жирних масел, скляного або металевого посуду [3]. Основними елементами цих стерилізаторів є стерилізаційна камера та нагрівальний пристрій, розміщений на задній стінці цієї камери. Автоматично в стерилізаційній камері підтримуються фіксовані температури: в стерилізаторі ГП-20 +85±2 °С і +120±2 °С, в ГП-40 +160±2 °С і 180 ±2 °С. Однак ці пристрої не дозволяють стерилізувати розчинений біологічний матеріал у герметично закритих ємкостях через ушкодження їх підвищеним тиском, що створюється всередині контейнерів водяними парами під час стерилізації. Відомий пристрій для стерилізації малих об'ємів біологічного матеріалу [4], який включає металеву ємкість з герметичною кришкою і термостат як нагрівач. Недоліками цього пристрою є те, що він не дозволяє автоматично підтримувати постійну температуру стерилізації (120 ±2 °С ) протягом тривалого часу, і має значний градієнт температур всередині ємкості. Найбільш близьким до пристрою, що заявляється, за своєю конструкцією є пристрій ВК-75 для стерилізації паром під тиском перев'язочних матеріалів, операційної білизни, хірургічного інструменту та інших медичних предметів, що не псуються під дією пари [5]. Цей пристрій містить робочу стерилізаційну камеру, яка встановлена в водопаровій камері, герметичну кришку, нагрівачі, занурені у воду водопарової камери, з'єднаний з нею електроконтактний манометр з запобіжним клапаном. Робота пристрою здійснюється у двох режимах стерилізації: з температурою +132±2 °С при робочому тиску 0,2 ±0,02 МПа протягом не менш 20 хвилин і з температурою +120±2 °С при робочому тиску 0,11±0,02 МПа не менш ніж 45 хвилин. Недоліки цього пристрою: 1. Неможливість здійснення тиндалізації через відсутність автоматичних елементів контролю за досягненням і підтриманням температур тиндалізації. 2. Неможливість стерилізації герметично закритих ємкостей з біологічними розчинами, оскільки всередині них тиск газового середовища (суміш повітря та водяної пари) не співпадає з тиском газового середовища в робочій камері. 3. Неможливість уникнення значного градієнта температур всередині робочої камери через розміщення нагрівальних елементів в водо-паровій камері. 4. Складність його обслуговування через відсутність систем автоматичного керування. 5. Недоцільність стерилізації малих об'ємів медичних предметів і біологічного матеріалу внаслідок великих енергетичних витрат (потужність пристрою 14 кВт). В основу винаходу поставлено задачу удосконалити відомий пристрій для стерилізації медичних предметів таким чином, щоб він забезпечував можливість додатково здійснювати тиндалізацію біологічного матеріалу і харчових продуктів у герметично закритих контейнерах, при одночасному поліпшенні експлуатаційних характеристик, спрощенні його обслуговування і зниженні енергетичних витрат. Ця задача вирішується тим, що в пристрої, який включає робочу камеру з герметичною кришкою, нагрівачі і манометр з запобіжним клапаном, згідно з винаходом, нагрівачі встановлені на зовнішній поверхні кришки, стінки і дна робочої камери і з'єднані з відповідними датчиками і регуляторами температури та датчиком стабілізації температури, а всередині робочої камери розміщена диференційна термопара, з'єднана через гермоввід з вимірювачем градієнта температур. Наявність в пристрої автоматичних елементів контролю за встановленням температури дає можливість підтримувати тиск газового середовища в герметично закритих ємкостях з біологічним матеріалом і харчовими продуктами з тиском газового середовища в робочій камері і забезпечувати високу точність підтримки температури стерилізації при температурах 120±0,5 °С та 135 °С±0,5 °С і тиндалізації при температурах 60±0,5 °С, 80±0,5 °С та 90±0,5 °С малих 1 UA 100776 C2 5 10 15 20 25 30 35 об'ємів біологічного матеріалу і харчових продуктів в герметичних ємкостях. При цьому спрощується обслуговування пристрою і знижуються енергетичні витрати до потужності не більш ніж 1 00Вт. На кресленні показана схема пристрою для тиндалізації і стерилізації малих об'ємів біологічного матеріалу і харчових продуктів у герметично закритих ємкостях. Пристрій включає робочу камеру 1 з герметичною кришкою 2 і манометр 3 з запобіжним клапаном 4. На зовнішній поверхні кришки, стінки і дна робочої камери 1 встановлені відповідні нагрівачі 5, 6, 7, з'єднані з датчиками 8, 9, 10 температури, регуляторами 11, 12, 13 температури і датчиком 14 стабілізації температури. Всередині робочої камери 1 розміщена термопара 15, з'єднана через гермоввід 16 з вимірювачем 17 градієнта температур. Пристрій підключено до системи електричного живлення 18. Пристрій працює таким чином: 200 мл дистильованої води заливають у робочу камеру 1 для отримання водопарової суміші під час нагріву. Нагрів води відбувається нагрівачами 5, 6, 7, встановленими на зовнішній поверхні, відповідно, кришки, стінки і дна камери. На можливий випадок пошкодження герметичних ємкостей малих об'ємів з біологічним матеріалом або харчовим продуктом і забруднення камери, їх розміщують у посуді ємкістю 0,5 л, який розташовують в робочій камері 1. Закривають герметичною кришкою 2 і включають пристрій, вибираючи режим тиндалізації (60, 80, 90 °С) або стерилізації (120, 135 °С). Контроль градієнта температури у робочій камері 1 здійснюють за допомогою диференційної термопари 15, з'єднаної з вимірювачем 17 градієнта температур. Контроль тиску водопарової суміші у робочій камері 1 відбувається за допомогою манометра 3, з'єднаного з запобіжним клапаном 4 , встановленим на випадок аварійного збільшення тиску. Після закінчення часу тиндалізації або стерилізації вимикають пристрій, відкривають запобіжний клапан 4, вирівнюючи тиск у камері з тиском навколишнього середовища. Після охолодження робочої камери 1 дістають посуд з біологічним матеріалом або харчовим продуктом, зливають воду і висушують робочу камеру для подальшого використання. Джерела інформації: 1. БМЭ. Под. ред. Б.В.Петровского, т.25, М., Издательство: Советская энциклопедия.- 1985. - С.73. 2. БМЭ. Под. ред. Б.В.Петровского, т.24, М., Издательство: Советская энциклопедия.- 1985. - С.252. 3. Стерилизатор воздушный ГП -40. Паспорт. Белгород-Днестровский Медикоинструментальный завод. - 2001.- 21с. 4. Патент України №28605 А, МІЖ A61L 2/06, опубл. 16.10.2000р. Спосіб стерилізації біоматеріалу у закритих полімерних контейнерах. 5. Стерилизатор паровой ВК -75. Паспорт. Тюменский завод медицинского оборудования и инструментов. - 2005.- 35с. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 Пристрій для тиндалізації і стерилізації малих об'ємів біологічного матеріалу і харчових продуктів у герметично закритих ємкостях, що включає робочу камеру з герметичною кришкою, нагрівачі і манометр з запобіжним клапаном, який відрізняється тим, що нагрівачі встановлені на зовнішній поверхні кришки, стінки і дна робочої камери і з'єднані з відповідними датчиками і регуляторами температури та датчиком стабілізації температури, а всередині робочої камери розміщена диференційна термопара, з'єднана через гермоввід з вимірювачем градієнта температур. 2 UA 100776 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3