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TK-DJ-FM 高浓度电解臭氧粉料动态灭菌机

一、综述

臭氧常温常压下为气态,是一种强氧化剂,具有较高的还原电势(EA0=2.07V),并能氧化分解多种有毒有害物质。臭氧氧化作用或自身分解后的产物为水或氧气,不产生二次污染,因此又被称为绿色的消毒剂

臭氧杀菌原理以氧化作用破坏微生物膜的结构实现杀菌作用。臭氧首先作用于细胞膜,使膜构成成份受损伤而导致新陈代谢障碍,臭氧继续渗透穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖,改变细胞的通透性,导致细胞溶解、死亡。而臭氧杀灭病毒则认为氧化作用直接破坏其核糖核酸RNA或脱氧核糖核酸DNA物质而完成的。

在我国的GMP验证过程中,对臭氧有一段全面介绍:

科学研究证明,臭氧具有强烈的杀菌作用。

臭氧的消毒原理是:臭氧在常温、常压下分子结构不稳定,很快自行分解成氧气和单个氧原子,后者具有很强的活性,对细菌有极强的氧化作用,臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的酶,从而破坏其细胞膜,将它杀死,多余的氧原子则会自行重新结合成为普通氧分子,不存在任何有毒残留物,故称无污染消毒剂。它不但对各种细菌(包括肝炎病毒,大肠杆菌,绿浓杆菌及 杂菌等)有极强的杀灭能力,而且对杀死霉菌也很有效。

另外,在我国卫生部1991年颁布的消毒技术规范中,对臭氧的杀菌作用,使用范围及使用方法都有明确的规定,其中,对臭氧的杀菌作用作了明确的肯定,“4.12.2杀菌作用:臭氧是一种广谱杀菌剂,可杀灭细菌繁体和芽孢、病毒、真菌等 ,可破坏肉毒杆菌毒素。臭氧在水中的杀菌速度较氯快。

臭氧在药品生产中的应用近几年开始热起来,在空气净化,水处理等方面得到了广泛应用。在粉料灭菌方面,随着技术的成熟,发展趋势也非常快。下面就这方面的问题进行分析。

二、臭氧粉料灭菌须具备的几个主要条件

1、接触过程要保证充分

臭氧虽然具有很强的灭菌效果,但它的穿透性还不是十分强烈,所以充分接触是臭氧灭菌的首要条件。如果没有一种很好的设备能保障粉料和臭氧充分接触(混合),就不能保证臭氧灭菌的均匀性,会出现灭菌死角,难以保证粉料的灭菌效果。

2、保持适当的浓度

臭氧的氧化性使之具有较强的灭菌效果,但事物具有两面性,强氧化性又会对易于氧化的物品有破坏,有些粉料含有易氧化的成分,如蒽醌类、熊果酸等,如果浓度太高就会对他们破坏严重;但因为粉料的微生物含量一般都比较高,如此高的微生物含量用一般的臭氧浓度是奈何不了的。所以既能有效灭菌又不严重破坏有效成分,就必然对臭氧浓度的选用提升到了非常高的要求。

   3、时间要适宜

臭氧灭菌是一个化学过程,它需要一定的反应时间,理论上讲在浓度适当的前提下,延长灭菌时间有助于提高臭氧效率;但臭氧灭菌的同时也是和易氧化成分发生氧化反应的过程,臭氧和粉料的接触时间越短,对粉料的化学成分破坏越小,这就对灭菌时间控制提出了较高的要求。只有结合适当的浓度,经过多次的实验来确定合理的灭菌时间,否则会对粉料的化学成分有较大的破坏,影响药品的疗效。

4、臭氧纯度要保证          

由于臭氧制备技术和气源处理技术原因,传统的臭氧发生器会产生部分有毒的氮氧化物,氮氧化物会和粉料中的某些化学成分反应,形成亚硝酸盐、硝酸盐等有害物质。所以用于粉料灭菌的臭氧发生器要严肃对待,气源要进行严格的处理。

三.电解臭氧粉料灭菌几种方式

1.臭氧灭菌柜

该结构是在箱式灭菌柜的基础上,采用臭氧对粉料进行灭菌。其原理是先把粉料铺在托盘中,再放入柜内架子上,或把托盘放在移动小车上推入柜内,再用臭氧进行灭菌。此方法需定时将托盘取出翻动粉料,以便能充分接触臭氧,但仍有死角,保证不了臭氧和粉料的充分混合,并且费时费力,故其实际应用价值不高。

2.臭氧双锥混合机

     该方法是把粉料加入混合机中,再将臭氧通入双锥或二维混合机中对粉料进行灭菌。但仍有许多不足之处,一方面因为臭氧浓度的分布不均匀,会因局部浓度过高而对粉料的目标成分和化学成分造成较大破坏;另一方面,粉料和臭氧在此结构下很难达到理想的接触效果,存在灭菌死角。另外,灭菌时间过长(3-4小时),也存在很大的不足,一方面不适应药厂对灭菌工序上下道设备匹配,给生产调度带来很大难题;另一方面,因为臭氧是一种很强的氧化剂,长时间让臭氧和粉料接触,会带来臭氧对粉料的目标成分和化学成分造成很大破坏的不良后果。故此法亦难以应用在实际生产

3.电解臭氧粉料灭菌机

分析上述情况,新的臭氧粉料灭菌机,该机结构采用真空上料,然后经自动投料装置进入灭菌仓里,利用重力扩散原理进行投料,灭菌仓里是高纯度、高浓度无氮氧化物的电解臭氧,在物料下降中从而达到消毒灭菌降解农药残留等目的,并能实现粉料的充分混合。其设计思路符合臭氧粉料灭菌需充分混合的条件,并且灭菌无死角,所以在实际生产中得到了认可。

4、电解臭氧中药饮片及灭菌机

采用箱式结构,配合电解臭氧发生器加以组合,将高浓度的电解臭氧通过管道输入到箱内,箱安装有一台滚筒式孔状装料容器,通过电机传动滚筒的方式循转起来,这时物料在料筒内不断地将各个在展现在电解臭氧中,通过一个时间后物料才能完成灭菌。这种灭菌机同样能为其他的颗粒物料进行灭菌。

 

电解臭氧灭菌工艺的特点 

1:该灭菌器在动力系统的驱动下,桶体内的布料器作慢速旋转,臭氧生成装置安装在其中的一个立式柜体里,由于电解法臭氧发生器产生的臭氧浓度极高,物料在布料器的作用下不断地向下散落与臭氧接触,从而达到强化杀菌消毒的目的。灭菌效果是其它臭氧所不能达到的,因为电解臭氧是产生于纯净水,与物料相溶的性特别好,吸附快,灭菌效果是高压电晕臭氧所不能及的
  2 该灭菌器在工作时首先采用真上料机将物料送入顶部的料斗里,在物料作内部可作多个循环灭菌,这时真空上料机可设置为自动完成工艺,出料的工艺也是由真空上料机完成。与高压臭氧灭菌的设备相比电解臭氧的区别在于A、电解臭氧的浓度达到250-280ppm,电晕臭氧的浓度空气源的在15-25 ppm

B、电解臭氧因为自身的产气工艺不一样,没有超量的气体在灭菌室里,所以高浓度的电解臭氧气体不会跑出来,电晕臭氧的设备配有气泵,加之电晕臭氧本身的浓度很低,加上气泵大量的气体进入后会把原来的臭氧变得更淡,灭菌室的气体保和后,气泵冲出的多余的被稀释的含有相当量的氮氧化物臭氧气体就会跑到灭菌室以外的空间里,从而影响了工作环境和损害工作人员的健康。

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