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臭氧应用
 
臭氧粉料灭菌机的应用

粉料灭菌及OZO-FJ型

臭氧粉料灭菌机的技术与应用

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.臭氧粉料灭菌几种方式

1.臭氧灭菌柜

该结构是在蒸汽灭菌柜的基础上,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中。

3.臭氧粉料灭菌机

分析上述情况,安丘奥宗麦克斯设备有限公司研制开发了臭氧粉料灭菌机,该机结构采用真空上料,然后经自动投料装置进入混合选浮箱,利用气力混合器投加高纯度、高浓度臭氧,使粉料悬浮在混合悬浮箱内,并瞬间达到灭菌浓度,经除尘装置进行气粉分离,洁净的气体通过风管经风机进入气力混合器进行循环使用,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。

四、OZO-FJ型臭氧粉料灭菌机的介绍

为了使大家对该机有更进一步的了解,现把该机的技术原理、设备特点、主要参数介绍如下:

1、技术原理:该机采用高纯度、高浓度臭氧的处理方法,以气体循环利用为原则的气粉混合装置为主要处理手段;以封闭式、高效率的真空上料装置为净化保障;以自动化控制与设备联动装置为现代化生产提供工艺保证。

2、设备特点

⑴ 灭菌效果好:经过80批次约4.5吨样品实验证明,细菌灭菌率均为95.28%,霉菌灭菌率平均为96.2%。其中细菌灭菌率最高为99.3%,最低灭菌率为92.4%;霉菌灭菌率最高为99.6%,最低为94%。其灭菌效率符合中药生产对入药原生药粉的微生物限度要求,而且效果稳定。

⑵ 投入小、运行成本低:仅为蒸汽的三分之一、60Co辐照的十分之一。设备投入小、占地少,无需其他配套设施,不需投入混合设备,其寿命也高于其它方式。

⑶ 粉料有效成分损失小:通过参数调整可以把粉料目标成分的损失率控制在6.5%以内。实验表明,和湿热、干热等方法相比,使用本方法处理对象的化学成分和目标成分的破坏平均降低17%。

⑷ 与GMP认证密切相关:本机解决了中药加工中的“热”问题,可放在清洁空间,便于设备的连动,提高了中药加工现代化,与GMP认证的要求一致。

⑸ 能耗低:只消耗电能和少量水,比其它方式可大大节约能耗。

⑹ 安全、环保:本机消毒 彻底,无二次污染,消毒效果良好,处理后的尾气为氧气,可自行分解为氧气,对环境无污染,对人体无害,彻底告别中药前处理车间噪音轰鸣、蒸汽弥漫的状况。

⑺ 方便、易操作:本机对粉料处理时为常温、干燥状态,处理后不需粉碎过筛,可直接入库。工序简易,易于操作,劳动强度小,设备易于维护。

3、主要参数

型号

灭菌时间

(分钟)

灭菌数量

(Kg/批)

总功率

(Kw)

臭氧浓度

(ppm)

外型尺寸

(长×宽×高)(m)

OZO-FJ10

15-35

10

4

150-500

1.9×0.6×2.6

OZO-FJ20

15-35

20

4.5

150-500

2.1×0.6×2.7

OZO-FJ50

15-35

50

5.5

150-500

2.5×1.1×3.8

OZO-FJ100

15-35

100

8.1

150-500

2.9×1.2×4.0

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