CN113577338A

CN113577338A - 一种灭菌装置

Info

Publication number: CN113577338A
Application number: CN202110963919.0A
Authority: CN
Inventors: 谢和兵; 尼玛次仁; 白玛旦增
Original assignee: Preparation Room Of Tibet Shenhouzang Hospital Co ltd; Tibet Shenhou Pharmaceutical Co ltd
Current assignee: Preparation Room Of Tibet Shenhouzang Hospital Co ltd; Tibet Shenhou Pharmaceutical Co ltd
Priority date: 2021-08-21
Filing date: 2021-08-21
Publication date: 2021-11-02

Abstract

本发明公开了一种基于低温等离子体的灭菌装置，包括机体、气流循环管道、送风装置、灭菌介质蒸汽生成装置、空气净化装置以及真空装置，所述气流循环管道分为进气管道与出气管道，所述机体内部设有灭菌腔、等离子体发生装置以及流体网板。本发明可用于中药材饮片、粉剂或中药配方颗粒剂或中成药的灭菌，以解决现有中药材饮片、粉剂或中药配方颗粒剂或中成药灭菌技术中灭菌试剂易残留、耗能大、灭菌穿透力弱、容易破坏易氧化或不耐热成分、挥发性成分易逸散等问题。

Description

一种灭菌装置

技术领域

本发明属于灭菌设备技术领域，具体涉及一种基于低温等离子体的灭菌装置，可用于中药材饮片、粉剂或中药配方颗粒剂或中成药的灭菌。

背景技术

灭菌是指用物理或化学的方法将物品中污染的微生物残存概率下降至一定水平，使其达到无菌保障水平。在现代化中药材生产中，以生粉入药是中成药、保健食品等生产中常用的加工工艺。“中药配方颗粒剂”是依据中医药理论和临床应用需要，对中药材进行特殊加工的一种便于携带和服用的剂型。中药颗粒剂也可以是中成药生产的中间体。

对于中药材饮片、粉剂或中药配方颗粒剂，应做微生物检查，符合微生物限度要求方可入药，中成药包括藏药成药更是要符合微生物限度要求方可在市场销售。因此灭菌操作是中药材饮片、粉剂或中药配方颗粒剂或中成药生产工艺中的重要环节。目前常用的灭菌方法有环氧乙烷灭菌法、臭氧灭菌法、紫外线灭菌法、微波灭菌法、过热蒸汽灭菌法、干热灭菌法、⁶⁰Co-γ辐照灭菌法。

由于中药成分复杂，这些方法均有一些不足之处，如：环氧乙烷灭菌易燃易爆，残留物可致产品变异，应用于药品生产方面有限。臭氧灭菌法穿透力弱，其温度、湿度也会影响杀菌效果，且臭氧具有强氧化性，故不适用于易氧化品种的灭菌。紫外线的穿透力弱，只能用于空气和物体表面的消毒。微波灭菌法灭菌效果易受物料含水量多少影响显，不适用于含水量低的药材和药粉，也不适用于含热敏性成分物料的灭菌。过热蒸汽灭菌法易使蛋白质凝固或变性，易导致对热敏感的中药成分降解，引起疗效降低或产生毒副作用。干热灭菌法易致药粉色泽变深，结块，及造成挥发性成分的逸散，含挥发油成分、糖或油脂成分比例高的药材细粉，不适合使用干热灭菌法。60Co-γ有残留，影响药品安全性。

等离子体是指气体在受到特定装置产生的高能粒子作用时电离产生的微小粒子，由自由电子、阴阳离子、基态或激发态的原子和分子、各种自由基、电磁场、光子组成的高度电离的气体。微小粒子的正负电荷数目正好相等，所以总体粒子表现为电中性，因此得名为等离子体。等离子体可以在低压、常压、高压的环境中产生。根据激发出的电子温度，等离子体可进一步划分为高温等离子体和低温等离子体。目前，在食品工业和医疗行业中使用的灭菌等离子体一般为低温等离子体。其产生方式有介质阻挡放电（DBD）、大气压等离子体射流(APPJ)、电晕放电、滑动电弧放电、微波放电、辉光放电、电晕放电等离子体射流等。其中，因DBD和APPJ 使用的设备结构简单且易于改造，所以较为常用。

低温等离子体产生杀菌作用的机制主要包括UV、pH、电场、高速电子和活性氧、活性氮等杀菌物质的作用。研究表明，细菌及病毒膜表面均带正电，膜上的电荷正常分布有利于细菌、病毒对营养物质的吸收，但当膜上电荷受到带电粒子干扰，膜上的电荷不能正常分布，进而打破细菌或病毒的正常生理活动导致细菌、病毒死亡。等离子体中的活性粒子撞击微生物细胞膜，当活性粒子量达到一定数目即可穿透细胞膜，与内部的蛋白质、核酸等物质发生化学反应，破坏细胞电解质平衡，甚至渗透到细胞内部击穿细胞核导致细胞死亡。等离子体场中产生的粒子作用可使泄漏的蛋白质和核酸挥发。此外，产生等离子体过程中还会产生紫外线，核酸吸收这种高能紫外光子而被破坏。

低温等离子体灭菌技术目前已经广泛应用于医疗器械杀菌消毒，且作为食品杀菌领域的一种新型非热杀菌技术，已经在实验室规模得到广泛研究。低温等离子体灭菌技术能够满足中药材饮片、粉剂或中药配方颗粒剂或中成药的灭菌的需求，具有耗能低、绿色环保，适用范围广的优点。

发明内容

本发明公开了一种基于低温等离子体的灭菌装置，可用于中药材饮片、粉剂或中药配方颗粒剂或中成药的灭菌，以解决现有中药材饮片、粉剂或中药配方颗粒剂或中成药灭菌技术中灭菌试剂易残留、耗能大、灭菌穿透力弱、容易破坏易氧化或不耐热成分、挥发性成分易逸散等问题，所述的中药材包括藏药材，所述的中成药包括藏成药。

具体技术方案为：一种灭菌装置，包括机体，所述机体内部设有灭菌腔、等离子体发生装置以及流体网板，所述流体网板有透气性能，设于灭菌腔与等离子体发生装置之间，在灭菌过程中用于盛放中药材饮片、粉剂或中药配方颗粒剂或中成药。所述等离子体发生装置采用大气压低温等离子体射流阵列的形式，包括放电组件和等离子体发生器，放电组件与等离子发生器连接。由等离子体发生装置产生的等离子体羽流可以通过流体网板进入中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药内部，发挥灭菌作用。

进一步的，所述灭菌装置的机体上端和下端分别设有进料口和出料口，进料口与灭菌腔之间设有进料挡板，出料口与灭菌腔之间设有出料挡板。进料挡板和出料挡板分别能够控制进料和出料，且均具有密封灭菌腔的功能。

进一步的，所述灭菌装置包括气流循环管道与送风装置，所述气流循环管道分为进气管道与出气管道，所述进气管道连接于等离子体发生装置与送风装置之间，所述出气管道连接于灭菌腔顶端与送风装置之间，连接处设有防尘网板。灭菌过程中，送风装置向进气管道提供高速气流，气流通过等离子体发生装置，将生成的等离子体送入灭菌腔，灭菌腔内的气流又通过出气管道进入送风装置，从而使含有等离子体的气流处于高速循环状态，不断地穿过中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药。在此过程中，中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药受到高速循环气流的作用，保持流化状态。

进一步的，所述灭菌装置包括灭菌介质蒸汽生成装置，所述灭菌介质蒸汽生成装置与进气管道相连接。灭菌介质蒸汽生成装置将灭菌介质（如过氧化氢）汽化后通入进气管道，灭菌介质蒸汽经过等离子体发生装置被激发为等离子体，提高了循环气流中的等离子体浓度，进而提高灭菌效率。

进一步的，所述灭菌装置包括空气净化装置与真空装置，所述空气净化装置与送风装置相连，连接处设有进气阀门，真空装置与灭菌腔连接，连接处设有真空阀门。灭菌前，通过真空装置和空气净化装置可以除去中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药中的残留溶剂，保持灭菌腔内的空气纯净。灭菌后，通过真空装置和空气净化装置可以除去灭菌腔内的残留灭菌介质蒸汽。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1.本发明提出一种基于低温等离子体的灭菌装置，通过等离子体发生装置，激发出等离子体中含有各种离子，如自由基、光子、电子、激发态原子、激发态分子等高能量的活性粒子，以及紫外光等，实现对中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药的杀菌，整个过程无毒无害，而且整个反应体系又能保持低温甚至接近室温，不会对易氧化成分、不耐热成分或挥发性成分造成破坏。

2.本发明在灭菌过程中，中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药受到高速循环气流的作用，保持流化状态，增加了与等离子体接触的面积与时间，此外循环气流不断通过等离子体发生装置，保证了灭菌腔中的等离子体浓度处于饱和状态，从而提高了灭菌效率。

3.本发明可以选择使用灭菌介质蒸汽生成装置，将灭菌介质（如过氧化氢）汽化后，通入进气管道，可以提高循环气流中的等离子体浓度，进而提高灭菌效率。

4.通过调整本发明的使用方法可以实现对中药材饮片、粉剂或中药配方颗粒剂或中成药的连续灭菌，提高生产效率。

附图说明

图1和图2为本发明的结构示意图；

图示：1—机体，11—灭菌腔、12—等离子体发生装置，13—流体网板，2—进料口，3—出料口，21—进料挡板，31—出料挡板，5—送风装置，41—进气管道，42—出气管道，13—防尘网板，14—防尘网板，7—灭菌介质蒸汽生成装置，8—空气净化装置，81—进气阀门，9—真空装置，91—真空阀门。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1：

如附图1所示，本实施例公开了一种基于低温等离子体的灭菌装置，用于中药材粉剂或中药颗粒剂的灭菌，包括机体1、气流循环管道、送风装置5、灭菌介质蒸汽生成装置7、空气净化装置8以及真空装置9。所述气流循环管道分为进气管道41与出气管道42。

机体1内部设有灭菌腔11、等离子体发生装置12以及流体网板13，流体网板13有透气性能，设于灭菌腔11与等离子体发生装置12之间。等离子体发生装置12采用大气压低温等离子体射流阵列的形式，包括放电组件和等离子体发生器，放电组件与等离子发生器连接。

机体1上端和下端分别设有进料口2和出料口3，进料口2与灭菌腔11之间设有进料挡板21，出料口3与灭菌腔11之间设有出料挡板31。进料挡板21和出料挡31板分别能够控制进料和出料，且均具有密封灭菌腔11的功能。

进气管道41设于等离子体发生装置12与送风装置5之间；出气管道42连接于灭菌腔11顶端与送风装置5之间，连接处设有防尘网板13。

灭菌介质蒸汽生成装置7与进气管道41相连接；空气净化装置8与送风装置5相连，连接处设有进气阀门81；真空装置9与灭菌腔11连接，连接处设有真空阀门91与防尘网板14。

本实施例的使用方法为：

将待灭菌的中药材饮片、粉剂或中药配方颗粒剂或中成药投入进料口2，打开进料挡板21，打开送风装置5，送风装置5向进气管道41提供高速气流，气流经过等离子体发生装置12，穿过流体网板13进入灭菌腔11，最后又经过出气管道42进入送风装置5，中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药受到高速循环气流的作用，从而从进料口2进入灭菌腔11，在流体网板13上形成流化状态。

进料完成后关闭进料挡板21，打开真空装置9、真空阀门91、空气净化装置8及进气阀门81，待除去中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药中的残留溶剂后，关闭真空装置9、真空阀门91、空气净化装置8及进气阀门81。

启动等离子体发生装置12，生成的离子体羽流随着循环气流反复进入中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药内部进行灭菌。打开灭菌介质蒸汽生成装置7，使用过氧化氢作为灭菌介质，过氧化氢介质汽化后经进气管道41进入等离子体发生装置12，被激发为等离子体。

灭菌完成后，关闭灭菌介质蒸汽生成装置7与等离子体发生装置12，打开真空装置9、真空阀91、空气净化装置8及进气阀门81，待除去灭菌腔内的残留等离子气体后，打开出料挡板31，中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药在循环气流作用下从出料口3离开灭菌腔11。

实施例2：

如附图2所示，本实施例公开了一种基于低温等离子体的灭菌装置，通过调整使用方法可以实现对中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药的连续灭菌。

包括机体1、气流循环管道、送风装置5、灭菌介质蒸汽生成装置7。所述气流循环管道分为进气管道41与出气管道42。

进气管道41设于等离子体发生装置12与送风装置5之间；出气管道42连接于灭菌腔11顶端与送风装置5之间，连接处设有防尘网板13。灭菌介质蒸汽生成装置7与进气管道41相连接。

本实施例的使用方法为：

打开送风装置5，启动等离子体发生装置12及灭菌介质蒸汽生成装置7。将待灭菌的中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药投入进料口2，打开进料挡板21和出料挡板31，中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药受到高速循环气流的作用，从进料口2进入灭菌腔，形成流化状态，并从出料口3离开灭菌腔11。在次过程中，循环气流携带等离子体不断穿过中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药，完成灭菌。通过控制进料挡板21和出料挡板31的阻挡范围，可以控制中药材饮片、粉末或中药配方颗粒剂或中成药流经灭菌腔11的速度，从而保障灭菌时间和效果。

Claims

1.一种灭菌装置，包括机体，其特征在于：所述机体内部设有灭菌腔、等离子体发生装置以及流体网板，所述流体网板设于灭菌腔与等离子体发生装置之间。

2.根据权利要求1所述的灭菌装置，其特征在于：所述机体上端和下端分别设有进料口和出料口，进料口与灭菌腔之间设有进料挡板，出料口与灭菌腔之间设有出料挡板。

3.根据权利要求1所述的灭菌装置，其特征在于：包括气流循环管道与送风装置，所述气流循环管道分为进气管道与出气管道，所述进气管道连接于等离子体发生装置与送风装置之间，所述出气管道连接于灭菌腔顶端与送风装置之间，连接处设有防尘网板。

4.根据权利要求3所述的灭菌装置，其特征在于：包括灭菌介质蒸汽生成装置，所述灭菌介质蒸汽生成装置与进气管道相连接。

5.根据权利要求3或4所述的灭菌装置，其特征在于：包括空气净化装置与真空装置，所述空气净化装置与送风装置相连，连接处设有进气阀门，真空装置与灭菌腔连接，连接处设有真空阀门及防尘网板。