CN101732740A - 一种蒸汽灭菌方法 - Google Patents

Abstract

一种蒸汽灭菌方法，其包括灭菌处理程序和灭菌处理后冷却程序，在灭菌程序前采用第一热风引风机提供的热风对所述灭菌仓内部进行预热；同时，打开与所述灭菌仓热风进风口经蓄能式蒸汽换热器后相连接的第二热风引风机，对蓄能式蒸汽换热器进行预热。在对灭菌仓以及蓄能式蒸汽换热器的预热处理达到设定温度后，继续利用第一热风引风机对所述物料同样进行预热处理，预热处理结束后再对待灭菌的物料进行高温蒸汽或者过热蒸汽灭菌。上述灭菌方法简单、高效，避免了未进行预热处理的灭菌方法导致的高温蒸汽在灭菌仓内冷凝出现物料受潮，进而影响品质的问题。

Description

一种蒸汽灭菌方法

技术领域

本发明涉及一种灭菌方法，具体地说是一种用于中药原料、食品调料及其他类似原料领域的蒸汽灭菌方法。

背景技术

灭菌技术属于微生物学基本技术，其通过采用理化手段将培养基、发酵设备或其他目标物中所有微生物的营养细胞及其芽胞(或孢子)杀灭或去除，从而达到无菌的目的。灭菌技术是培养基、发酵设备或其他目标物获得纯培养的必要条件，是食品工业和医药领域(尤其是中药生产领域)中保证食品以及药品安全性必不可少的技术。

灭菌技术的彻底与否，取决于灭菌时间和灭菌剂强度这两个参数。根据灭菌剂的不同，灭菌技术主要分为化学试剂灭菌、射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌和过滤除菌等。在实际应用中，会根据待灭菌物种类的不同，相应地去选择适宜的灭菌方法。

目前，在国内，中药和食品调料领域中较为常用的灭菌方法有三种，包括：第一、钴60辐照式灭菌，其原理是利用高能电磁波作用于细菌体上从而产生生物学效应，来抑制或杀灭细菌、病毒、真菌和寄生虫等，但是由于该技术领域对辐照灭菌后药品和食品的安全性仍存在一定的质疑，所以目前此方法已经被一些国家和地区取消使用；第二、环氧乙烷灭菌，利用环氧乙烷作为灭菌剂可以有效杀死物料表面的细菌，但是此方法灭菌后物料表面会残留有灭菌剂，灭菌剂的残留对物料的后续使用和食用有安全隐患，而清除这些残留物后得到的废液又会给环境带来污染；第三、流通蒸汽灭菌法，该技术通常用于医疗器械和食品餐具的灭菌，在有效实现灭菌目的的同时，其必须要用较长时间的加热，且经过上述较长时间灭菌处理后，其极易引起处理后产品的颜色、香味和有效成分发生变化，影响产品的品质和价值，同样也会存在安全隐患。

为了解决上述技术问题，中国专利文献CN1135721A中公开了一种灭菌方法及灭菌装置，其用加热的水蒸汽或过热水蒸汽对加入了原料的密闭结构灭菌容器内部作瞬间的加热加压，然后释放该加压状态，并立即急速减压至真空状态；其后，将该经过灭菌处理的原料不断地移入具密闭结构的真空冷却干燥器内，进行真空冷却干燥得到所需要的灭菌后的产物。在该现有技术中，其采用高温高压蒸汽或高压过热蒸汽进行瞬间灭菌，有效地节约了加热灭菌的时间，从而保证了原料的品质；但是由于该现有技术中在对原料进行高温高压蒸汽或者高压过热蒸汽进行加温灭菌前，事先没有对装有待加热至高温原料的密闭灭菌容器进行预热处理，直接就将高温高压蒸汽或者高压过热蒸汽通过装有原料的密闭灭菌容器中，这样高温高压蒸汽或者高压过热蒸汽在遭遇温度较低的密闭灭菌容器后，容易使得该蒸汽温度急剧下降而出现冷凝的情况，从而导致原料受潮结块，影响了产品的性状。

为了解决上述现有技术中提到的没有对装有待加热至高温原料的密闭灭菌容器进行预热处理的问题，在中国专利文献CN1028956C中给出了解决途径。该专利公开了一种用于生植物产品的灭菌设备，其是将原料放入一个有夹套的容器里进行消毒，并向其中注入烹饪用蒸汽进行灭菌。在该现有技术中，灭菌设备设置有夹套，通过向所述夹套的夹层中通入加热蒸汽，从而通过加热蒸汽实现对灭菌设备的腔体进行预热。上述预热方法是利用设置于灭菌设备腔体夹套内的加热蒸汽对灭菌仓内部进行间接预热，虽然该方法在一定程度上也可以实现对灭菌设备的预热，但是当加热蒸汽通入常温的罐体夹套中时，高温蒸汽与常温罐体瞬间接触，从而很容易聚集冷凝成水，并残留在罐体夹套中，进而导致对残留有冷凝水的夹套部分的腔体预热不均匀和不彻底，使得腔体内局部区域(即对应夹套内聚集冷凝水的部分)温度低，那么在高温蒸汽进入腔体后，该局部区域内高温蒸汽温度下降冷凝，原料进入该腔体后会随之产生蒸汽冷凝浸湿物料的情形，增加了整个过程的能耗。

此外，在该灭菌方法中在将经灭菌后的物料送入冷却仓之前并没有对物料进行任何干燥处理，这样残留在灭菌仓物料内部的水分在进入冷却仓后，容易由于温度的骤然降低而出现凝结，使物料受潮。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是现有技术中的蒸汽灭菌方法是将加热蒸汽设置于灭菌腔体外带夹套内，进而对灭菌仓进行灭菌前预热处理，该方法很容易由于高温蒸汽和常温罐体的瞬间接触而产生冷凝水，从而导致对灭菌腔体预热不均匀和预热不彻底，使得腔体内局部区域的温度低；那么在高温蒸汽进入腔体后，会由于局部低温而出现温度降低冷凝的情形，从而在原料进入腔体后被浸湿受潮，从而提供一种可以在灭菌处理前对灭菌仓进行均匀且充分的预热处理、且原料进入灭菌环境后不会出现受潮影响灭菌后产品性状的蒸汽灭菌方法。

本发明所要解决的第二个技术问题是现有技术中的蒸汽灭菌方法在将经灭菌后的物料送入冷却仓之前并没有对物料进行任何干燥处理，这样残留在灭菌仓物料内部的水分在进入冷却仓后，容易由于温度的骤然降低而出现凝结，使物料受潮，进而提供一种不会导致在冷却仓内出现物料受潮现象的蒸汽灭菌方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种蒸汽灭菌方法，其包括如下步骤：

(1)打开位于灭菌仓上部的气体排放口，打开与所述灭菌仓热风进风口依次相连接的气动阀门以及第一热风引风机，利用所述第一热风引风机提供的热风对所述灭菌仓内部进行预热；

同时，打开与所述灭菌仓热风进风口经蓄能式蒸汽换热器后相连接的第二热风引风机，对蓄能式蒸汽换热器进行预热；

(2)当灭菌仓内温度达到设定预热温度时，将待灭菌的物料经灭菌仓进料口填加入所述灭菌仓内，再利用所述第一热风引风机提供的热风对所述灭菌仓内部待灭菌的物料进行预热5-60s；

(3)关闭所述气动阀门、气体排放口；

(4)打开与所述蓄能式蒸汽换热器相连接的蒸汽发生器，将所述蒸汽发生器中产生的蒸汽经过所述蓄能式蒸汽换热器转换为过热蒸汽，上述得到的过热蒸汽经所述灭菌仓热风进风口进入所述灭菌仓内部；

开启设置于所述灭菌仓内部的旋转搅拌器，随着所述旋转搅拌器的旋转搅拌将物料向上输送至高位后再自由落下，在该过程中实现其和过热蒸汽的充分混合灭菌，灭菌时间为1-30s；

(5)打开气体排放口将灭菌仓内部的热空气以及热蒸汽进行排放；

(6)打开与所述灭菌仓热风进风口相连接的气动阀门，使用所述第一热风引风机对所述灭菌仓内部经灭菌后的物料进行干燥，干燥时间为10-90s；

(7)将上述经干燥后的物料经灭菌仓出料口进入冷却仓进料口，在所述冷却仓内对物料进行冷却，经冷却后的物料经由冷却仓出料口排出。

在所述步骤(4)中，所述过热蒸汽的压力为0.05-0.55MPa。

在所述步骤(5)中，打开气体排放口将灭菌仓内部的热空气和热蒸汽进行排放时，所述热空气和所述热蒸汽流动至设置于所述灭菌仓内气体排放口处的滤网时，所述滤网将随所述热空气和所述热蒸汽流动的粒径大于所述滤网孔径的具有微小粒径的物料隔离于其表面；

利用设置在所述灭菌仓外部且位置高于或等于所述滤网高度的脉冲装置对所述滤网进行反吹，将所述滤网上残留的物料吹回所述灭菌仓内。

在对所述灭菌仓内部的热空气和热蒸汽进行排放时，利用设置在所述旋转搅拌器上的刮板不断地将残留在所述滤网上的大量物料刮下来，使其进入灭菌仓原物料内。

所述热空气以及热蒸汽经所述气体排放口排出时，所述热蒸汽经蒸汽回收器被送入所述蒸汽发生器内，所述热空气经热风蓄热器被送入所述第一热风引风机内。

通过开启连接所述灭菌仓出料口和所述冷却仓进料口的出料口气动阀，将经灭菌干燥后的物料自由落入所述冷却仓内。

向冷却仓的冷却夹层中填入冷却介质，利用所述冷却介质实现对冷却仓内部经灭菌后的物料进行降温。

经设置于所述冷却仓外部的冷却风进风风箱向所述冷却仓内鼓入冷却风，利用冷却风对冷却仓内部经灭菌后的物料进行降温。

所述冷却风经设置于所述进风风箱上端与所述冷却仓内部连通的滤网进入所述冷却仓内部。

在对所述冷却仓内部经灭菌后的物料进行降温时，开启设置于所述冷却仓内部的螺旋搅拌输送器，沿所述螺旋搅拌输送器的输送方向将所述经灭菌后的物料输送至所述冷却仓出料口处。

在对所述冷却仓内部经灭菌后的物料进行冷却时，开启与设置于沿所述螺旋搅拌输送器的输送方向且位于所述冷却仓的上方的收尘器依次相连接的冷却气体排放气动阀和通风引风机，实现冷却风在所述冷却仓内的流通；

所述冷却风在所述冷却仓内部进行流通时，设置于所述收尘器中的滤网将随所述冷却风流动的物料隔离于其下表面，以确保该部分物料的回收；

利用设置在所述冷却仓外部且高于所述滤网位置的脉冲装置对所述滤网进行反吹，将所述滤网上的物料吹入所述冷却仓内。

将所述经冷却后的灭菌物料经设置于所述冷却仓出料口的成品出料口气动阀排出，进入与所述冷却仓出料口相连接设置的收料斗内。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述的蒸汽灭菌方法，一方面采用了第一热风引风机对灭菌仓进行预热处理，待预热到一定温度后，再使用第一热风引风机对待灭菌的物料进行短时预热，之后再利用经第二热风引风机预热后的蓄能式蒸汽换热器向所述灭菌仓内提供热源，对物料进行灭菌；因为预热处理使得后续过热蒸汽进入灭菌仓后不会再出现过热蒸汽冷凝的情况，避免了蒸汽冷凝导致的物料受潮的情况，保证了物料整体的品质；此外，在使用过热蒸汽对灭菌仓内待灭菌物料进行灭菌时，开启旋转搅拌器实现了将待灭菌物料输送至高位再自由落下的过程中和过热蒸汽的充分接触，从而提高了灭菌效果；

在上述灭菌过程中，设置所述灭菌时间为1-30s，是因为本发明所述的蒸汽灭菌方法在该方法所对应的装置基础上，可以在上述较短的时间内充分实现对待灭菌物料的灭菌处理，从而不会由于灭菌时间太长而导致物料性状发生变化。

在灭菌过程结束后，本发明所述的蒸汽灭菌方法还利用第一热风引风机对所述经灭菌后的物料进行干燥吹扫，这样实现对附着在物料表面的过热蒸汽的吹扫去除，避免了上述附着有过热蒸汽的物料由灭菌仓进入温度较低的冷却仓后出现冷凝情况导致物料受潮的情况，进一步提高了物料的品质。

本发明所述的蒸汽灭菌方法，对物料进行预热的时间、干燥时间以及蒸汽灭菌时间进行限定，从而保证在实现其预热、干燥、灭菌目的的基础上，更好地保证了待灭菌物料的性状以及品质。

(2)本发明所述的蒸汽灭菌方法，在打开气体排放口将灭菌仓内部的热空气以及热蒸汽进行排放时，设置于灭菌仓内部所述气体排放口处的滤网孔径根据物料粒径分布的情况而设置，将随所述热空气以及热蒸汽流动的流向所述气体排放口的物料拦截在所述滤网表面，并利用设置在所述灭菌仓外部且高于或者等于所述滤网位置的脉冲装置对所述滤网进行反吹，将所述滤网上的物料吹入所述灭菌仓内；此外，在对所述待灭菌物料进行灭菌的过程中，或者是对所述热蒸汽和热空气进行排放时，使用连接在旋转搅拌器上的刮板将附着在所述滤网上的大量物料进行刮扫，使该部分物料自由落入所述灭菌仓内，从而实现对物料的全部回收，不会造成物料的损耗，提高了灭菌效率。

其中，所述滤网的设置有效地实现了气-固、汽-固分离，所述脉冲装置能清除残留在滤网上的物料，特别可以适用于各种超细微粉料的灭菌。

(3)本发明所述的蒸汽灭菌方法，所述热空气以及热蒸汽经所述气体排放口排出，所述热蒸汽经蒸汽回收器被送入所述蒸汽发生器内，所述热空气经热风蓄热器被送入所述第一热风引风机内；实现了对经灭菌后得到的灭菌仓内的热空气和热蒸汽的充分回收再利用，节约了能源。

(4)本发明所述的蒸汽灭菌方法，通过开启连接所述灭菌仓出料口和所述冷却仓进料口的进料口气动阀，将经灭菌干燥后的物料送入所述冷却仓内，实现了所述出料和进料的自动控制。

(5)本发明所述的蒸汽灭菌方法，在使用冷却仓对经灭菌后的物料进行冷却时，利用冷却介质对冷却仓提供低温环境，或者也可以在上述基础上进一步通过设置于冷却仓外部的冷却风进风风箱对所述冷却仓提供冷却风，进而利用冷却风对经灭菌处理后的物料进行风冷却处理。

(6)本发明所述的蒸汽灭菌方法，在对经灭菌后的物料进行降温冷却时，利用设置于所述冷却仓内部的螺旋搅拌输送器对物料进行螺旋输送，螺旋输送方式在实现对物料进行输送至冷却仓出料口的同时也可以实现对物料的充分翻转，从而可以将经灭菌后的物料在冷却仓内和冷却环境进行充分接触，有较好的冷却效果。

(7)本发明所述的蒸汽灭菌方法，在对经灭菌后的物料进行螺旋输送的同时，利用和收尘器相连接的通风引风机的作用，使得冷却风在冷却仓内形成较为流畅的冷却风气流，加速将灭菌后物料的热量带走；在对物料进行输送的同时由于通风引风机的作用，容易随着气流流动而导致将粒径较小的物料随冷空气排出，这时设置于收尘器内部的滤网可以将这些微小粒径的物料进行拦截吸附，从而可以在脉冲装置的反吹下使得这些微小粒径的物料重新回到冷却仓内部，大大减少了经灭菌后物料的损耗。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1-图3均为本发明所述的蒸汽灭菌方法所使用的蒸汽灭菌装置的示意图；

图中附图标记表示为：1-第一热风引风机，2-蒸汽发生器，3-热交换蒸汽回收器，4-热风蓄热器，5-灭菌仓外壳，6-灭菌仓，7-旋转搅拌器，8-进料口气动阀，9-进料斗，10、17-脉冲装置，11、18-滤网，12、29-电动机，13-气动三通球阀，15-冷却仓，16-冷却气体排放气动阀，19-收尘器，20-螺旋搅拌输送器，22-成品出料口气动阀，23-通风引风机，24-收料斗，25-冷却风进风风箱，26-出料口气动阀，30-蓄能式蒸汽换热器，31-第二热风引风机，32-气动阀门，33-气体排放口，51-灭菌仓进料口，52-灭菌仓出料口，53-冷却仓进料口，54-冷却仓出料口，35-热风风箱，36-热风进风口。

具体实施方式

以下将结合实施例以及附图对本发明所述的蒸汽灭菌方法进行详细的说明。

实施例1

本发明所述的蒸汽灭菌方法，在对待灭菌的物料进行灭菌处理时，其包括如下步骤：

(1)打开位于灭菌仓6上部的气体排放口33，打开与所述灭菌仓6热风进风口36依次相连接的气动阀门32以及第一热风引风机1，利用所述第一热风引风机1提供的热风对所述灭菌仓6内部进行预热；同时，打开与所述灭菌仓6热风进风口36经蓄能式蒸汽换热器30后相连接的第二热风引风机31，对蓄能式蒸汽换热器30进行预热；

此处对灭菌仓6的预热时间的规定必须令经预热后的灭菌仓6的温度达到120℃左右的设定预热温度。

(2)当灭菌仓内温度达到设定预热温度时，将待灭菌的物料经灭菌仓进料口51填加入所述灭菌仓6内，再利用所述第一热风引风机1提供的热风对所述灭菌仓6内部待灭菌的物料进行预热5s；此处对物料的预热时间不能太长，时间太长容易导致药物等待灭菌物料发生变化，影响其品质。

(3)关闭所述气动阀门、气体排放口和第二热风引风机；

(4)打开与所述蓄能式蒸汽换热器30相连接的蒸汽发生器2，将所述蒸汽发生器2中产生的热蒸汽经过所述蓄能式蒸汽换热器30转换为高温蒸汽或者过热蒸汽，上述得到的高温蒸汽或者过热蒸汽经所述灭菌仓6热风进风口36进入所述灭菌仓6内部；开启设置于所述灭菌仓6内部的旋转搅拌器7，随着所述旋转搅拌器7的旋转搅拌将物料向上输送至高位后再自由落下，和所述旋转搅拌器7相连的滤网11能够确保物料不被排出灭菌仓外，在该过程中实现其和高温蒸汽或者过热蒸汽的充分混合灭菌，灭菌时间为1s；

限定上述灭菌时间是为了在使用高温蒸汽或者过热蒸汽对物料进行灭菌的过程中，在保证对物料灭菌效果的同时，更能够保证物料尽可能地与高温蒸汽或者过热蒸汽短时间接触，避免物料在高温处理时，产生变色、变质等影响药物等物料品质以及安全的问题。

(5)打开气体排放口33将灭菌仓6内部的热空气以及热蒸汽进行排放；

(6)打开与所述灭菌仓6热风进风口36相连接的气动阀门32，使用所述第一热风引风机1对所述灭菌仓6内部经灭菌后的物料进行干燥，干燥时间为10s；

上述对干燥时间的限制也同样是考虑到为了保证待灭菌物料的品质而设置的。

(7)将上述经干燥后的物料经灭菌仓出料口52进入冷却仓进料口53，在所述冷却仓内对物料进行冷却，经冷却后的物料经由冷却仓出料口54排出。

本发明对待灭菌的物料进行蒸汽灭菌处理的方法，使用的是如图1所示的蒸汽灭菌装置，从图中可以看到所述蒸汽灭菌装置包括灭菌仓6和冷却仓15；在所述灭菌仓6上设置有灭菌仓进料口51和灭菌仓出料口52，在其内部还设置有旋转搅拌器7，所述旋转搅拌器7的驱动可选择使用任何动力源，本实施例中选择使用电动机12进行驱动；通过所述旋转搅拌器7上叶片的旋转搅拌，实现待灭菌物料在灭菌过程中被不断地搅拌扬起向上输送；在灭菌仓6上还设有热风进风口，所述热风进风口设置有第一支路进风口和第二支路进风口，所述第一支路进风口通过气动阀门32与第一热风引风机1连接，所述第二支路进风口通过蓄能式蒸汽换热器30分别和第二热风引风机31以及蒸汽发生器2相连接。其中，与第一支路进风口相连接的气动阀门32可以选择气动滑板阀。在灭菌仓6上还设置有气体排放口33，所述气体排放口33设置于所述灭菌仓6外部，在本实施例中其位于所述旋转搅拌器7的上方，通过所述气体排放口33的开关实现对灭菌仓6内部蒸汽以及热空气的排放。

在所述冷却仓15上设置冷却仓进料口53和冷却仓出料口54，所述冷却仓进料口53和所述灭菌仓出料口52相连接，实现所述灭菌后的物料由灭菌仓6到冷却仓15的转移；在本实施例中，所述冷却仓15的设置为具有冷却功能的冷却仓，通过冷却仓15本身所具有的低温实现对灭菌物料的冷却。

实施例2

本发明所述的蒸汽灭菌方法，在对待灭菌的物料进行灭菌处理时，其包括如下步骤：

(1)打开位于灭菌仓6上部的气体排放口33，打开与所述灭菌仓6热风进风口36依次相连接的气动阀门32以及第一热风引风机1，利用所述第一热风引风机1提供的热风对所述灭菌仓6内部进行预热；同时，打开与所述灭菌仓6热风进风口36经蓄能式蒸汽换热器30后相连接的第二热风引风机31，对蓄能式蒸汽换热器30进行预热；

此处对灭菌仓6的预热时间的规定必须令经预热后的灭菌仓6的温度达到130℃左右的设定预热温度。

(2)当灭菌仓内温度达到设定预热温度时，将待灭菌的物料经灭菌仓进料口51填加入所述灭菌仓6内，再利用所述第一热风引风机1提供的热风对所述灭菌仓6内部待灭菌的物料进行预热60s；此处对物料的预热时间不能太长，时间太长容易导致药物等待灭菌物料发生变化，影响其品质。

(3)关闭所述气动阀门、气体排放口和第二热风引风机；

(4)打开与所述蓄能式蒸汽换热器30相连接的蒸汽发生器2，将所述蒸汽发生器2中产生的热蒸汽经过所述蓄能式蒸汽换热器30转换为过热蒸汽，上述得到的过热蒸汽经所述灭菌仓6热风进风口36进入所述灭菌仓6内部；开启设置于所述灭菌仓6内部的旋转搅拌器7，随着所述旋转搅拌器7的旋转搅拌将物料向上输送至高位后再落下，在该过程中实现其和过热蒸汽的充分混合灭菌，灭菌时间为30s；

限定上述灭菌时间是为了在使用过热蒸汽对物料进行灭菌的过程中，在保证对物料灭菌效果的同时，更能够保证物料尽可能地与过热蒸汽短时间接触，避免物料在高温处理时，产生变色、变质等影响药物等物料品质以及安全的问题。

(5)打开气体排放口33将灭菌仓6内部的热空气以及热蒸汽进行排放；所述热空气和所述热蒸汽流动至设置于所述灭菌仓内气体排放口处的滤网时，所述滤网将随所述热空气和所述热蒸汽流动的粒径大于所述滤网孔径的具有微小粒径的物料吸附于其表面；并利用设置在所述灭菌仓外部且高于或者等于所述滤网高度的脉冲装置对所述滤网进行反吹，将残留在所述滤网上的物料吹回所述灭菌仓内。

(6)打开与所述灭菌仓6热风进风口36相连接的气动阀门32，使用所述第一热风引风机1对所述灭菌仓6内部经灭菌后的物料进行干燥，干燥时间为90s；

上述对干燥时间的限制也同样是考虑到为了保证待灭菌物料的品质而设置的。

(7)向冷却仓的冷却夹层中填入冷却介质，利用所述冷却介质实现对冷却仓内部经灭菌后的物料进行降温；

(8)打开连接所述灭菌仓出料口52和所述冷却仓进料口53的出料口气动阀26，将上述经干燥后的物料经灭菌仓出料口52进入冷却仓进料口53，在所述冷却仓内对物料进行冷却，经冷却后的物料经由冷却仓出料口54排出，并送至和所述冷却仓出料口54通过成品出料口气动阀22相连接的收料斗24内。

本实施例所述的蒸汽灭菌方法，其使用的蒸汽灭菌装置在灭菌仓6上设置有和灭菌仓6形成夹层的灭菌仓外壳5，在所述夹层内填充保温介质，从而可以尽可能地减少灭菌仓在高温灭菌的过程中和外部的能量交换，从而降低了高温的散失，降低了能耗。此外，还在所述灭菌仓6内且位于所述气体排放口33处设置与所述灭菌仓6内壁连接的滤网，并在所述灭菌仓外部且高于所述滤网的位置或者和所述滤网同样高度处设置有对所述滤网进行反吹的脉冲装置，所述脉冲装置与所述灭菌仓内部相连通。并在所述冷却仓出料口54设置收料斗24，见图2所示。在上述基础上还需要在所述冷却仓15上设置冷却夹层，见图3所示。

在上述设置中，需要重点说明的是，其中滤网11的孔径设置主要还是要看待灭菌物料的粒径分布，根据其来选择适宜孔径的滤网11，从而尽可能地实现对较小粒径颗粒的拦截吸附，尽可能地减少物料在灭菌过程中的损耗。

实施例3

本发明所述的蒸汽灭菌方法，在对待灭菌的物料进行灭菌处理时，其包括如下步骤：

(1)打开位于灭菌仓6上部的气体排放口33，打开与所述灭菌仓6热风进风口36依次相连接的气动阀门32以及第一热风引风机1，利用所述第一热风引风机1提供的热风对所述灭菌仓6内部进行预热；同时，打开与所述灭菌仓6热风进风口36经蓄能式蒸汽换热器30后相连接的第二热风引风机31，对蓄能式蒸汽换热器30进行预热；

此处对灭菌仓6的预热时间的规定必须令经预热后的灭菌仓6的温度达到130℃左右的设定预热温度。

(2)当灭菌仓内温度达到设定预热温度时，将待灭菌的物料经灭菌仓进料口51填加入所述灭菌仓6内，再利用所述第一热风引风机1提供的热风对所述灭菌仓6内部待灭菌的物料进行预热30s；此处对物料的预热时间不能太长，时间太长容易导致药物等待灭菌物料发生变化，影响其品质。

(3)关闭所述气动阀门、气体排放口和第二热风引风机；

(4)打开与所述蓄能式蒸汽换热器30相连接的蒸汽发生器2，将所述蒸汽发生器2中产生的热蒸汽经过所述蓄能式蒸汽换热器30转换为过热蒸汽，上述得到的高温蒸汽或者过热蒸汽经所述灭菌仓6热风进风口36进入所述灭菌仓6内部；开启设置于所述灭菌仓6内部的旋转搅拌器7，随着所述旋转搅拌器7的旋转搅拌将物料向上输送至高位后再落下，在该过程中实现其和过热蒸汽的充分混合灭菌，灭菌时间为20s；

限定上述灭菌时间是为了在使用过热蒸汽对物料进行灭菌的过程中，在保证对物料灭菌效果的同时，更能够保证物料尽可能地与高温蒸汽或者过热蒸汽短时间接触，避免物料在高温处理时，产生变色、变质等影响药物等物料品质以及安全的问题。

(5)打开气体排放口33将灭菌仓6内部的热空气以及热蒸汽进行排放；所述热空气以及热蒸汽经所述气体排放口排出，所述热蒸汽经蒸汽回收器3被送入所述蒸汽发生器2内，所述热空气经热风蓄热器4被送入所述第一热风引风机1内；实现对经灭菌仓排出的热空气和热蒸汽的回收再利用；

设置于灭菌仓内部所述旋转搅拌器7上方的滤网11将随所述热空气以及热蒸汽流动的粒径大于所述滤网11孔径的具有微小粒径物料吸附于其表面；并利用设置在所述灭菌仓6外部的脉冲装置10对所述滤网11进行反吹，将所述滤网11上的物料吹入所述灭菌仓6内；

在对所述灭菌仓6内部的热空气和热蒸汽进行排放时，利用设置在所述旋转搅拌器7上的刮板随着旋转搅拌器7的旋转而旋转，从而不断地将残留在所述滤网11上的大量物料刮下来，使其进入灭菌仓原物料内。

(6)打开与所述灭菌仓6热风进风口36相连接的气动阀门32，使用所述第一热风引风机1对所述灭菌仓6内部经灭菌后的物料进行干燥，干燥时间为60s；

上述对干燥时间的限制也同样是考虑到为了保证待灭菌物料的品质而设置的。

(7)向冷却仓15的冷却夹层中填入冷却介质，利用所述冷却介质实现对冷却仓内部经灭菌后的物料进行降温；经设置于所述冷却仓15外部的冷却风进风风箱25向所述冷却仓15内鼓入冷却风，所述冷却风经设置于所述进风风箱上端与所述冷却仓内部连通的滤网进入所述冷却仓内部，利用冷却风对冷却仓15内部经灭菌后的物料进行降温。

(8)打开连接所述灭菌仓出料口52和所述冷却仓进料口53的出料口气动阀26，将上述经干燥后的物料经灭菌仓出料口52进入冷却仓进料口53；开启设置于所述冷却仓15内部的螺旋搅拌输送器20，沿所述螺旋搅拌输送器20的输送方向将所述经灭菌后的物料输送至所述冷却仓出料口54；在开启所述螺旋搅拌输送器20的同时，开启与设置于沿所述螺旋搅拌输送器20的输送方向且位于所述冷却仓15的上方的收尘器19依次相连接的冷却气体排放气动阀16和通风引风机23，实现冷却风在所述冷却仓15内的充分流通；横向设置于所述收尘器19中的滤网11将随所述冷却风流动的粒径大于所述滤网11孔径的物料吸附于其表面；并利用设置在所述冷却仓15外部且高于所述滤网11的脉冲装置10对所述滤网11进行反吹，将所述滤网11上的物料吹入所述冷却仓15内。

在所述冷却仓内对物料进行冷却，经冷却后的物料经由冷却仓出料口54排出，并送至和所述冷却仓出料口54通过成品出料口气动阀22相连接的收料斗24内。

与本实施例上述蒸汽灭菌方法相对应，其蒸汽灭菌装置如图3所示。

所述的蒸汽灭菌装置在实施例2中所述蒸汽灭菌装置的结构基础上，所述滤网11的设置可以不仅仅只在所述灭菌仓6内部对应所述气体排放口33的位置处，为了避免气流从气体排放口33流出时导致物料在所述灭菌仓6该位置处的密集分散情况，本实施例中在所述气体排放口33所在位置处沿所述灭菌仓6内部设置一圈滤网11，从而可以将经所述气体排放口33排出的气流中携带的物料或者在搅拌灭菌过程中随气流流动而可能附着在所述灭菌仓6内壁上的物料尽可能地收集在所述滤网11上，减少其损耗。为了更好地实现对上述收集到的物料的回收，本实施例中所述的蒸汽灭菌装置，除在实施例2中设置的脉冲装置10的基础上，还在所述旋转搅拌器7上与所述滤网11相同高度处设置刮板28，所述刮板28和所述滤网11相接触，从而在旋转搅拌器搅拌过程中，也可以将附着在所述滤网11上的物料即时刮下，使其回到灭菌仓6内部。

此外，本实施例中所述的冷却仓15设置为带有冷却夹层的腔体，所述冷却夹层内设有冷却介质；此外，还可在上述基础上再在所述冷却仓15外部连通设置冷却风进风风箱25，从而利用冷却介质以及冷却风对灭菌后的物料进行冷却，在所述冷却风风箱25与冷却仓的连接处设有滤网27，所述滤网27可以有效阻止较小的颗粒装物料进入冷却风风箱25。

为了进一步提高经灭菌后的物料在冷却仓15内部的充分输送冷却，故在本实施例所述的蒸汽灭菌装置的冷却仓15内设置螺旋搅拌输送器20，沿所述螺旋搅拌输送器20的输送方向且位于所述冷却仓15的上方设置收尘器19，其中收尘器19的设置只要可以实现对较小粒径颗粒物料的收集即可。

本实施例中为了更好地提高收尘器19的工作效率，在所述收尘器19内横向设置与所述收尘器19内壁连接的滤网18，在所述收尘器19外部且高于所述滤网18的位置设置有脉冲装置17，所述脉冲装置17与所述收尘器19内部相连通，此处设置滤网以及脉冲装置17的作用同前述。

此外，本实施例所述的蒸汽灭菌装置还在所述收尘器19的顶端设置有冷却气体排放气动阀16，所述冷却气体排放气动阀16与离心式通风引风机23相连接；从而在通风引风机23的作用下实现了所述冷却仓15内部的冷却空气充分流通，将升温后的空气及时排出，加速待灭菌后物料的冷却。

在上述实施例1、2、3中，所述的气动阀都可以选用气动滑板阀。所述高温蒸汽或过热蒸汽的压力可以选择设置为0.05-0.55MPa范围内的任一数值。

预热灭菌方法原理说明

本发明所述的蒸汽灭菌方法，使得待灭菌的物料在经第一热风引风机提供的热风进行短时预热后，将整个物料颗粒从外至内分成了四个区，依次为：加热区、渗透区、平衡区以及核心区；其中，所述加热区位于颗粒表面，其温度达到110～135℃，渗透区为紧靠所述加热区的区域，其温度达到60～110℃，平衡区为紧靠所述渗透区的区域，其温度达到20～60℃，所述颗粒的最内层即为核心区，其温度还是物料的初始温度仅为10～20℃。

预热后采用过热蒸汽对待灭菌的物料进行高温灭菌处理，热蒸汽温度高于物料表面加热区的温度，这样即不会出现热蒸汽在表面加热区冷凝成水的情况(现有技术中就会出现这样的问题)，而且物料表面加热区的温度继续升高，由于物料灭菌时间仅有几秒或者几十秒的时间，那么附着在物料加热区的热蒸汽还没来得及冷凝就已经被由热风引风机提供的热风带走，从而不会出现热蒸汽冷凝导致物料受潮影响品质的问题。

也正是由于使用本发明所述的蒸汽灭菌方法其不会在物料表面出现冷凝问题，所以高温蒸汽或者过热蒸汽进入灭菌仓后，可以直接对物料进行高温灭菌，热量通过加热区，由渗透区渗透进入物料颗粒，所以达到充分灭菌目的的时间很短。对待灭菌物料的性状和品质是很大的保证。

但是现有技术中不采用预热的蒸汽灭菌方法，其在高温蒸汽或者过热蒸汽进入灭菌仓后，必然会由于物料表面温度和蒸汽温度差较大，出现冷凝水层，这样高温蒸汽还需要在对该冷凝水层进行加热蒸发后才可以对物料进行真正的高温灭菌，所以在整体上加长了灭菌的时间；此外，冷凝水层的出现也容易导致在高温环境下，药物等物料的有效成分随冷凝水而溶出，从而使得物料颜色等性状以及其品质发生变化。

另外，从冷却过程来看，本发明所述的蒸汽灭菌方法采用了预热方式，对物料进行短时预热、灭菌和干燥后，物料颗粒核心区的温度仍保持为物料的原本温度10-20℃，上述物料在经灭菌完成后进入冷却仓，由于经灭菌后的物料由外至内如前所述的温度梯度变化，保证了物料颗粒中的核心区的低温，在冷却仓中，一方面，物料利用冷却仓的冷却环境进行强制冷却，另一方面，物料颗粒中心温度本身仍然较低向外吸热，从而实现了物料外加冷却的同时，也实现了物料颗粒的自我冷却。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种蒸汽灭菌方法，其包括如下步骤：

(1)打开位于灭菌仓上部的气体排放口，打开与所述灭菌仓热风进风口依次相连接的气动阀门以及第一热风引风机，利用所述第一热风引风机提供的热风对所述灭菌仓内部进行预热；

同时，打开与所述灭菌仓热风进风口经蓄能式蒸汽换热器后相连接的第二热风引风机，对蓄能式蒸汽换热器进行预热；

(2)当灭菌仓内温度达到设定预热温度时，将待灭菌的物料经灭菌仓进料口填加入所述灭菌仓内，再利用所述第一热风引风机提供的热风对所述灭菌仓内部待灭菌的物料进行预热5-60s；

(3)关闭所述气动阀门、气体排放口；

(4)打开与所述蓄能式蒸汽换热器相连接的蒸汽发生器，将所述蒸汽发生器中产生的蒸汽经过所述蓄能式蒸汽换热器转换为过热蒸汽，上述得到的过热蒸汽经所述灭菌仓热风进风口进入所述灭菌仓内部；

开启设置于所述灭菌仓内部的旋转搅拌器，随着所述旋转搅拌器的旋转搅拌将物料向上输送至高位后再自由落下，在该过程中实现其和过热蒸汽的充分混合灭菌，灭菌时间为1-30s；

(5)打开气体排放口将灭菌仓内部的热空气以及热蒸汽进行排放；

(6)打开与所述灭菌仓热风进风口相连接的气动阀门，使用所述第一热风引风机对所述灭菌仓内部经灭菌后的物料进行干燥，干燥时间为10-90s；

(7)将上述经干燥后的物料经灭菌仓出料口进入冷却仓进料口，在所述冷却仓内对物料进行冷却，经冷却后的物料经由冷却仓出料口排出。

2.根据权利要求1所述的蒸汽灭菌方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，所述过热蒸汽的压力为0.05-0.55MPa。

3.根据权利要求1所述的蒸汽灭菌方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，打开气体排放口将灭菌仓内部的热空气和热蒸汽进行排放时，所述热空气和所述热蒸汽流动至设置于所述灭菌仓内气体排放口处的滤网时，所述滤网将随所述热空气和所述热蒸汽流动的粒径大于所述滤网孔径的具有微小粒径的物料隔离于其表面；

利用设置在所述灭菌仓外部且位置高于或等于所述滤网高度的脉冲装置对所述滤网进行反吹，将所述滤网上残留的物料吹回所述灭菌仓内。

4.根据权利要求3所述的蒸汽灭菌方法，其特征在于，在对所述灭菌仓内部的热空气和热蒸汽进行排放时，利用设置在所述旋转搅拌器上的刮板不断地将残留在所述滤网上的大量物料刮下来，使其进入灭菌仓原物料内。

5.根据权利要求1或3或4所述的蒸汽灭菌方法，其特征在于，所述热空气以及热蒸汽经所述气体排放口排出时，所述热蒸汽经蒸汽回收器被送入所述蒸汽发生器内，所述热空气经热风蓄热器被送入所述第一热风引风机内。

6.根据权利要求1或3或4所述的蒸汽灭菌方法，其特征在于，通过开启连接所述灭菌仓出料口和所述冷却仓进料口的出料口气动阀，将经灭菌干燥后的物料自由落入所述冷却仓内。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的蒸汽灭菌方法，其特征在于，向冷却仓的冷却夹层中填入冷却介质，利用所述冷却介质实现对冷却仓内部经灭菌后的物料进行降温。

8.根据权利要求7所述的蒸汽灭菌方法，其特征在于，经设置于所述冷却仓外部的冷却风进风风箱向所述冷却仓内鼓入冷却风，利用冷却风对冷却仓内部经灭菌后的物料进行降温。

9.根据权利要求8所述的蒸汽灭菌方法，其特征在于，所述冷却风经设置于所述进风风箱上端与所述冷却仓内部连通的滤网进入所述冷却仓内部。

10.根据权利要求1或2或4或8所述的蒸汽灭菌方法，其特征在于，在对所述冷却仓内部经灭菌后的物料进行降温时，开启设置于所述冷却仓内部的螺旋搅拌输送器，沿所述螺旋搅拌输送器的输送方向将所述经灭菌后的物料输送至所述冷却仓出料口处。

11.根据权利要求10所述的蒸汽灭菌方法，其特征在于，在对所述冷却仓内部经灭菌后的物料进行冷却时，开启与设置于沿所述螺旋搅拌输送器的输送方向且位于所述冷却仓的上方的收尘器依次相连接的冷却气体排放气动阀和通风引风机，实现冷却风在所述冷却仓内的流通；

所述冷却风在所述冷却仓内部进行流通时，设置于所述收尘器中的滤网将随所述冷却风流动的粒径大于所述滤网孔径的物料隔离于其下表面，以确保该部分物料的回收；

利用设置在所述冷却仓外部且高于所述滤网位置的脉冲装置对所述滤网进行反吹，将所述滤网上的物料吹入所述冷却仓内。

12.根据权利要求1或11所述的蒸汽灭菌方法，其特征在于，将所述经冷却后的灭菌物料经设置于所述冷却仓出料口的成品出料口气动阀排出，进入与所述冷却仓出料口相连接设置的收料斗内。

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