Каким должно быть давление в домашнем автоклаве?

Оптимальное давление в автоклаве является ключевым компонентом процесса стерилизации и приготовления пищи. Температура в автоклаве напрямую влияет на показатели давления внутри устройства, поэтому является одним из основных ориентиров во время готовки блюд и консервирования.

На самом деле термин «автоклав» описывает механизм, который автоматически закрывается, когда внутреннее давление повышается. Этот запирающий механизм является частью защитных функций устройства, что предотвращает случайное распыление пара. Такой пар, находящийся под высоким давлением, жизненно необходим для уничтожения вредных микробов.

Уникальная роль давления в автоклаве

По принципу устройства автоклав очень похож на скороварку. Автоклавы из черного металла лучше подходят для бытовых нужд, поскольку стоят дешевле, но служат долго и сохраняют отличные характеристики, необходимые для приготовления пищи.

Давление в автоклаве определяется действием пара внутри устройства. Этот сдавленный пар после является главным стерилизующим агентом. Без наличия высокого давления пар в автоклавах не достиг бы высоких температур, необходимых для уничтожения вредных патогенов.

Высокое давление в автоклаве позволяет пару получать больше тепла от скрытой теплоты испарения. Это критический аспект, так как скрытая теплота испарения значительно превышает теплоту, необходимую для повышения температуры воды. Например, для кипячения 1 литра воды требуется 80 кДж энергии, тогда как для преобразования аналогичного количества воды в пар требуется 540 кДж.

Существует также уникальное действие пара на уровне поверхности стерилизуемых объектов. Как правило, отрицательное давление создается на поверхности более холодных объектов, поскольку пар контактирует с такими поверхностями и конденсируется (такая конденсация создает критическую потерю объема пара). Отрицательное давление, возникающее в результате такого контакта на холодных поверхностях, втягивает больше пара в определенную область. Этот тип действия обеспечивает полную стерилизацию всех внешних поверхностей объекта, помещенного в автоклавную камеру.

Стандартное давление и температура в автоклаве

Высокотемпературные процессы с короткими периодами работы более предпочтительны, чем низкотемпературные процессы, которые длятся дольше. Это связано с большей эффективностью высокотемпературных короткопериодных процессов.

Однако существуют различные базовые стандартные значения температуры и давления. К ним относятся:

• 120 градусов по Цельсию на 1 кг на кв. см;
• 115°C при давлении 0.7 кг на кв. см;
• 132°C на 1.9 кг на кв. см.

При измерении времени, затраченного на стерилизацию объекта в автоклаве, время запуска следует измерять с момента достижения им нормального рабочего давления и температуры. Вот приблизительные значения для домашнего автоклава по соотношению давления и температуры.

Для электроавтоклава начальное значение составляет полторы атмосферы и 10 градусов. Перед приготовлением пищи в устройстве необходимо уточнить оптимальные параметры, а также следить за правильностью использования аппарата.

При правильном использовании автоклавы безопасны и высокоэффективны. Автоклавы используют насыщенный пар под давлением для достижения температуры камеры максимум 120 градусов по Цельсию в течение предписанного времени.

В дополнение к правильной температуре и времени предотвращение захвата воздуха имеет решающее значение для достижения стерильности. Стерилизуемый материал должен контактировать с паром и теплом. Использование автоклава требует осторожности и соблюдения строгих нормативных и эксплуатационных требований.

Автоклавы применяются для различных задач. К примеру, медицинские устройства преимущественно доходят до температуры 120 градусов по Цельсию минимум за 3 минуты, но обычно для этого требуется около 15-20 минут. Температура и длительность ее поддержания определяются целым рядом факторов, которые включают в себя:

• особенности процесса;
• тип предметов, находящихся внутри автоклава;
• необходимое пространство, которое требуется для свободного движения пара вокруг предметов, помещенных в прибор.

Промышленные автоклавы способны поддерживать температурный режим до 300 °C, но некоторые специализированные устройства могут нагреваться до 400 °C и более.

Меры предосторожности для обеспечения правильного давления в автоклаве

Из-за критической роли внутреннего давления в процессе стерилизации необходимо принимать различные меры предосторожности, чтобы защитить эту ключевую особенность. Автоклав должен иметь соответствующее давление и температуру для каждого объекта стерилизации или приготовления.

Наличие пара при очень высоком давлении и температуре внутри автоклава требует различных мер предосторожности для всех пользователей устройства.

Как долго можно держать продукты в автоклаве?

Питательные вещества очень часто разрушаются под действием высоких температур. Следовательно, банки, загруженные в автоклав, должны быть одинакового объема. Также готовить желательно одновременно одно блюдо. В противном случае некоторые продукты могут готовиться слишком долго, а другим может понадобиться больше времени.

Также рекомендуется оставить место между тарами, бутылками и т. д. для циркуляции пара. Если автоклав требуется заполнить до предела, придется увеличить время обработки на 5-10 минут.

Вот несколько рекомендуемых параметров для автоклавирования жидкостей следующего объема:

• 75-200 мл – 20 минут;
• 200-500 мл – 25 минут;
• 500-1000 мл – 30 минут;
• 1000-1500 мл – 35 минут;
• 1500-2000 мл – 40 минут.

Не стоит забывать, что по мере необходимости длительность автоклавирования можно изменить. Например, требуется больше времени, если:

• в лотке много банок или бутылок близко друг к другу;
• камера заполнена несколькими лотками;
• жидкость содержит микробы.

К загрузке автоклава должно быть приложено столько же внимания, сколько было уделено таре. Определяющим фактором является обеспечение проникновения тепла/пара. Поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы не перегружать камеру или не помещать в нее слишком большие емкости.

Как рассчитать давление в автоклаве

Относительное давление – величина, которая составляет определенную процентную долю от общего показателя. В нормальных условиях за единицу берется значение в 1 атмосферу. Если использовать табличные показатели, то измерения будут соответствовать манометру.

Но в действительности расчеты гораздо сложнее, поскольку внутри автоклава находится не только вода, но и воздух. Он при нагревании расширяется существенно быстрее. Поэтому давление при нагреве до 120 градусов будет выше 1 атм.

Температура кипения (давление пара равно давлению окружающей атмосферы) воды изменяется в зависимости от давления окружающей среды. Например, вода кипит при температуре 100 °C на уровне моря (более высокое давление), но при температуре 93.4 °C на высоте 1 905 метров (более низкое давление). Так, в замкнутом устройстве, если поднимается давление, температура, при которой кипит вода, также увеличивается.

Обычная процедура заключается в нагревании при давлении пара 1.1 кг/квадратный сантиметр (кг/см2), которое дает температуру 121 °C. При 121 °C время автоклавирования для достижения стерилизации обычно считается 15-20 мин, в зависимости от объема нагрузки. Чтобы убедиться, что стерилизация прошла успешно, необходимо:

• откачать воздух так, чтобы камера наполнилась паром;
• емкости нужно поместить в автоклав так, чтобы пар мог легко проникать в них.

Стоит обратить внимание, что микроорганизмы убиваются не давлением автоклава, а высокой температурой, которая может быть достигнута, когда пар помещен под давление.

Если стерилизуются громоздкие предметы, то теплопередача внутрь будет медленной, а время нагрева должно быть достаточно большим, чтобы объект находился при температуре 121 °С в течение 15 минут. Увеличенное время также требуется, когда большие объемы жидкостей находятся в автоклаве, потому что им требуется больше времени, чтобы достичь температуры стерилизации.

Точные расчеты зависимости давления автоклава от температурных показателей довольно сложные и в бытовом использовании совершенно не нужны. При приготовлении пищи или консервировании рекомендуется брать за ориентир температуру. Когда градусник термометра приближается к 120, нужно убавлять нагрев и продолжать готовить блюдо, ориентируясь на рецепт.

Принцип и особенности использования автоклава

Алгоритм работы с устройством выглядит следующим образом:

1. Поместить стерилизуемый материал в камеру высокого давления и заполнить цилиндр достаточным количеством воды.
2. Закрыть плотно крышку и включить электронагреватель.
3. Отрегулировать предохранительный клапан до требуемого давления.
4. После того как вода закипит, дать смеси пара и воздуха выйти через выпускной кран до тех пор, пока весь воздух не будет вытеснен.
5. Это можно проверить, пропустив паровоздушную смесь, освобожденную из выпускного крана, в ведро с водой через соединительную резиновую трубку.
6. Когда пузырьки воздуха перестают поступать в ведро, это указывает на то, что весь воздух был вытеснен паром.
7. Закрутить выпускной кран. Давление пара повышается внутри, и когда оно достигает желаемого заданного уровня, предохранительный клапан открывается, и избыточный пар выходит наружу.
8. Отсчитать период выдержки с этого момента времени, который в большинстве случаев составляет около 15 минут.
9. После периода выдержки остановить электронагреватель и дать автоклаву остыть до тех пор, пока манометр не покажет, что давление внутри равно атмосферному.
10. Медленно открыть выпускной кран и позволить воздуху войти в автоклав.
11. Открыть крышку автоклава и извлечь стерилизованные материалы.

Автоклав особенно полезен для сред, содержащих воду, которые не могут быть стерилизованы сухим теплом.

Для консервирования, тушения и приготовления блюд используются стандартные бытовые автоклавы, которые обычно имеют относительно небольшие размеры и вместимость. Мощность таких устройств тоже не сопоставима с промышленными автоклавами.

Контроль стерилизации

Современные автоклавы имеют устройства для поддержания правильного давления и записи внутренней температуры во время работы. Независимо от наличия такого устройства, давление в автоклаве должно периодически проверяться и обслуживаться.

Существует несколько методов обеспечения стерильности автоклавирования. Эффективность стерилизации, проводимой автоклавом, может контролироваться с помощью специальных приспособлений, включая:

1. Автоклавные ленты. Клейкая бумажная лента с термочувствительной химической индикаторной маркировкой, изменяющей цвет или отображающей диагональные полосы при воздействии эффективной температуры стерилизации (121°С). Используется для проверки эффективности автоклавов.
2. Термопара – это устройство для измерения температуры, которое регистрирует температуру с помощью потенциометра.
3. Трубка Брауна, изобретенная Альбертом Брауном в 1930 году, содержит термочувствительный красный краситель, который становится зеленым после воздействия определенной температуры в течение определенного периода времени. Преобразование цвета красителя дает информацию о продолжительности времени и температуре.

Компания «УкрПромТех» предлагает широкий выбор бытовых автоклавов с различными характеристиками. Вы всегда сможете найти оптимальный вариант. Мы работаем по всей Украине. Звоните по телефону (050) 376-60-86 или (067) 370-27-22.