第三节　湿热灭菌器

1. 类型和设计原理

（1）类型

湿热消毒灭菌的方法有煮沸法（98～104℃）、低压蒸汽法（80～100℃）、高压蒸汽法（115～134℃）和超高压蒸汽法（150℃）等。在公共场所消毒灭菌中所使用的湿热灭菌设备有煮沸消毒器、低压蒸汽消毒器和高压蒸汽消毒灭菌器。

煮沸消毒器是把消毒物放入注水的容器内，浸没在水面下，加热把水煮开（98～104℃）。对细菌繁殖体和病毒污染的物品煮沸15min；对细菌芽孢污染的物品煮沸2～3h。

低压蒸汽消毒器是在灭菌器内通入流通蒸汽（或蒸汽和无菌混合气），达到80～100℃并保持30～60min 后取出使用。

高压蒸汽消毒灭菌器因设计不同有许多种类，如重力下排气式、预真空（脉动真空）式、蒸汽空气混合反压式、间歇式等。此处主要介绍湿热蒸汽灭菌的重力下排气式和预真空（脉动真空）式两类产品。

（2）设计原理

下排气式压力蒸汽灭菌器的灭菌周期（如下图所示），即温度-时间曲线的特点是升温时直线上升，平直保温，冷却时直线下降。

预真空（脉动真空）式压力蒸汽灭菌器的设计原理：采用灭菌室强制抽真空的方式排除灭菌室内的冷空气，增加湿热蒸汽的容量，提高湿热蒸汽对灭菌物品的穿透性，提高灭菌效果。灭菌完成后进行抽真空干燥，使灭菌物品迅速干燥，缩短灭菌全过程时间，提高灭菌器的使用效率。

灭菌器的设计能完成如下图所示的灭菌周期。

这种类型的产品的控制方式基本上均设计成自动控制的灭菌器，使用非常方便。

2. 对微生物的杀灭作用和作用机理

（1）重力下排气式压力蒸汽灭菌器

下排气式压力蒸汽灭菌器利用湿热的饱和蒸汽在灭菌室内与微生物充分接触。饱和水蒸气冷凝时释放出大量的潜热，使灭菌物品温度升高，微生物的温度也随之上升。微生物体内的蛋白质分子热运动加快，增加分子互相撞击的概率，导致联结肽链副键的断裂。分子有规律的紧密结构变为无序的漫散结构，使大量疏水基暴露在分子表面，互相结合成较大的聚合体，从而引发蛋白质的凝固和沉淀，湿热蒸汽使微生物的蛋白质、核酸细胞壁和细胞膜破坏从而导致其死亡。这种湿热作用对微生物蛋白质和酶的破坏是不可逆的。蛋白质破坏和酶活性的丧失使微生物死亡，这是热力杀灭微生物的机理。

湿热水蒸气冷凝时，相变体积发生很大的变化，可使密度增大1000多倍；相变时产生的局部负压力促使蒸汽渗透到灭菌物品的内部，提高了灭菌效果。湿热蒸汽冷却相变时释放大量潜热和良好的穿透性，使菌体蛋白质凝固而致死。湿热蒸汽具有良好的灭菌可靠性，加上灭菌后无毒性物残留，所以湿热蒸汽灭菌的应用非常广泛。

下排气式压力蒸汽灭菌器可以杀灭各种微生物，包括细菌繁殖体和芽孢、真菌、病毒等。下排气式蒸汽灭菌器杀灭不同微生物所需要的温度和时间不同。细菌繁殖体、亲脂病毒、立克次体、真菌和酵母菌在80℃下，5～10min 可被灭活；真菌孢子需在100℃下，30min 才能被杀灭；亲水病毒一般需要加热到100℃，5min方可被灭活；细菌芽孢一般要在120℃下，至少10min才能被杀死。

（2）预真空（脉动真空）式压力蒸汽灭菌器

预真空（脉动真空）式压力蒸汽灭菌器杀灭微生物的机理与下排气式压力蒸汽灭菌器相同，都是利用湿热饱和蒸汽冷凝时释放出大量的潜热，使微生物蛋白质凝固和酶失去活性，从而导致其死亡，达到灭菌的目的。但由于预真空（脉动真空）式压力蒸汽灭菌器具有抽真空系统，能强制排除灭菌室的冷空气，排出程度较下排气式压力蒸汽灭菌的重力置换原理的方法更为彻底。特别是脉动真空式压力蒸汽灭菌器由于进行多次反复抽真空和充入蒸汽，不仅使灭菌室内的冷空气排除彻底，而且具有脉动空化作用，使吸附在灭菌物表面的气泡粉碎，湿热蒸汽能更好地与微生物接触，加强了杀灭细菌的作用，提高了灭菌效果。

这类灭菌器可杀灭各种微生物，包括细菌、真菌、病毒、细菌芽孢、真菌孢子和类病毒等。微生物对灭菌的抵抗力顺序同下排气式压力蒸汽灭菌器。

3. 影响消毒和灭菌作用的因素

影响湿热蒸汽消毒灭菌的因素很多，公共场所的分类尽管很多，但归纳起来适合用湿热压力蒸汽消毒灭菌的物品有茶具、餐具（玻璃、陶瓷、耐温塑料、竹、木制品）、美容理发工具（刀、剪、钳类等金属制品）、毛巾、浴巾、工作衣（鞋）、床单等床上用具（纺织制品）等，影响这些物品消毒灭菌的主要因素有如下几个。

（1）消毒灭菌的温度和时间

消毒灭菌的温度和时间对消毒灭菌的效果影响很大，按有关消毒灭菌的技术规范，其消毒灭菌的时间与温度如下表所列。

（2）消毒灭菌的微生物的种类和数量

微生物耐温越高、数量越多，则消毒灭菌的温度越高、时间越长。

（3）消毒灭菌物的性质和包装状况

灭菌物密度越大、包装越紧密、体积越大，消毒灭菌时间越长。

（4）消毒灭菌设备的类型

一般选脉动真空式消毒灭菌器为好。因为它能达到高温快速消毒（134℃，4min）的效果，且能耗低。

4. 在公共场所消毒中的应用

（1）使用范围

湿热蒸汽灭菌器适合对能耐受湿热蒸汽温度压力和潮湿作用的物品进行消毒灭菌。

在公共场所和公共用品的消毒灭菌中，适用于茶（餐）具（玻璃、陶瓷、金属、耐热塑料等制品）、毛巾、浴巾、床上用具（纺织制品）、理发美容工具（刀、剪、钳等金属制品，电动器具除外）、工作服和鞋等耐湿热蒸汽作用的物品的消毒灭菌。

不适用于化妆品（油剂、粉剂、膏类）、电动器具、不耐湿热蒸汽作用的塑料制品等物品的消毒灭菌。

（2）使用方法

湿热蒸汽消毒灭菌的设备其品种和规格繁多，操作使用的方法也有差异，用户一定要按照厂方提供的使用说明书操作。

1）重力下排气式压力蒸汽灭菌器的使用方法　手提式压力蒸汽灭菌器是国内使用最广泛、价格最便宜的消毒灭菌器之一，其使用方法如下。

① 加水。打开灭菌器盖，取出灭菌筒，加入适量纯水（到水位标记和使用说明书规定的量）。

② 装入灭菌物品。灭菌室内放入灭菌筒，按规定把灭菌物包或散装件装入灭菌筒内。

③ 加盖密封。将器盖上的排气软管对准灭菌筒边缘排气管插入槽，插入软管并把器盖放准到螺栓槽位，旋紧密封销旋钮。

④ 加热升温。电加热型灭菌器打开电源开关加热，煤炉（燃气炉）型灭菌器放到炉子上加热，打开放气阀（加热15min 左右），有蒸汽喷出时关闭放气阀或多次打开放气阀排气，使灭菌室内的冷空气充分排除。

⑤ 灭菌（保温）。温度升到126℃（0.14MPa）时，维持一定时间（根据灭菌品的性质、要求的灭菌保证水平和有关规定进行，一般为10～30min），用定时钟进行测时。灭菌保温时要调节加热能源（电炉的电源或炉子的火焰）的大小，使其保持恒定的温度和压力。

⑥ 冷却。灭菌时间到后打开放气阀，排气冷却。电加热型灭菌器切断电源，煤炉型灭菌器则停火或从炉子上移开。

⑦ 出料。需要干燥的灭菌物，应先打开放气阀慢慢排气，使物品干燥。灭菌室压力表指示为零时开盖取物。

液体类灭菌物，应自然冷却到灭菌室压力表显示零位时开盖取物。不得用放气阀快排蒸汽，防止因突然减压引起液体剧烈沸腾或造成爆炸危险。

2）预真空（脉动真空）式压力蒸汽灭菌器的使用方法

① 预真空式压力蒸汽灭菌器（灭菌温度和时间分别为132℃、4min）。预真空式压力蒸汽灭菌器的规格型号很多，应按说明书操作。现以神农牌预真空式压力蒸汽灭菌器为例，其使用方法和操作步骤如下。

Ⅰ. 装物。将待灭菌的物品装上灭菌车，打开灭菌室门，把灭菌车推入灭菌室，并关好灭菌室门。

Ⅱ. 夹套加热。通常，灭菌室设计成带有蒸汽预热夹套的双层结构，使灭菌室的温度均匀，保证有良好的灭菌效果。

Ⅲ. 抽真空。真空系统启动工作，使灭菌室抽真空排除冷空气，当灭菌室内的真空达到-0.09MPa 时，停止抽真空并开始通入蒸汽。

Ⅳ. 升温。灭菌室抽真空结束，马上引入蒸汽，使灭菌室温度升高，达到灭菌的温度。

Ⅴ. 灭菌。当灭菌室温度达到132℃（0.21MPa）时灭菌室开始保温，需保温4min。

Ⅵ. 干燥和冷却。打开灭菌室排气阀进行排气，当灭菌室压力减小到零时系统开始抽真空，进行灭菌物品的干燥和冷却。

Ⅶ. 取物。当灭菌室的真空度达到-0.09MPa 时，开始向灭菌室内补充洁净的干燥空气，使压力恢复到零，灭菌温度达到60℃以下时才能开门取物。

整个灭菌过程均由自动控制程序控制自动进行。灭菌操作时只需输入灭菌的温度和时间，启动灭菌程序后就自动进行工作，完成灭菌的全过程。

② 脉动真空式压力蒸汽灭菌器（灭菌温度和时间分别为132℃、4min）。脉动真空式压力蒸汽灭菌器的型号很多，使用时可按说明书操作。现以神农牌脉动真空式压力蒸汽灭菌器为例，其使用时操作步骤如下。

Ⅰ. 装物。将待灭菌的物品装上灭菌车，打开灭菌室门，把灭菌车推入灭菌室内并关好灭菌室门。

Ⅱ. 抽真空和升温。蒸汽进入夹套使灭菌室预热，达到设定的灭菌温度。

灭菌室抽真空，使真空度达到-0.09MPa 为止。

灭菌室通入蒸汽，使灭菌室压力达到0.05MPa 为止。

灭菌室抽真空，使真空度达到-0.09MPa 为止。

灭菌室反复抽真空再进蒸汽，进行3～4 次的脉动。

Ⅲ. 灭菌。脉动到最后一次进蒸汽时，使灭菌室温度达到设定灭菌温度（例如132℃，0.21MPa），保温4min 进行灭菌。

Ⅳ. 干燥和冷却。灭菌时间达到设定值时，灭菌室开阀排除蒸汽。当压力为零时开始抽真空干燥冷却；当真空度达到-0.09MPa 时充入洁净干燥空气使压力升高至-0.02MPa 时，再抽真空到-0.09MPa 后，再一次进洁净干燥空气升压到-0.02MPa。通常反复3次脉动干燥冷却后，再进洁净干燥空气使灭菌室压力恢复到零，且灭菌物温度降到60℃以下时开门取物。

整个灭菌过程均由自动程序控制器进行全过程自动控制。操作时只需输入灭菌温度、脉动次数、灭菌时间，按下启动按钮，灭菌过程就自动进行。直到灭菌完成，灭菌器发出灭菌完成信号，告知操作者开门取物。使用非常方便。

预真空式和脉动真空式灭菌器的特殊检测：脉动真空式压力蒸汽灭菌器和预真空式压力蒸汽灭菌器每天都要进行一次B-D 检测，以确认灭菌设备运行情况正常。

（3）注意事项

1）灭菌器使用安全检查　灭菌器应按使用说明书的规定定期进行维护保养，使用前应例行检查，保证使用安全和灭菌效果的良好。其中对安全阀、安全联销装置、密封圈、压力表、温度计、疏水器、控制配件类要着重检查，应保持良好的工作状态，确保使用安全。

使用手提式灭菌器类无加热源的热能控制产品时一定要有操作人员全程监视，一旦安全阀放气，但灭菌室压力还在升高，应切断加热电源或将灭菌器从加热炉子上移开，以免超压过高，安全阀不足以排泄降压而造成爆炸事故。

2）灭菌物品的包装　灭菌物品在包装前或直接放入灭菌室之前应彻底清洗干净和充分干燥。

包装材料应允许物品内部空气的排出和蒸汽的透入。市售的普通铝饭盒与搪瓷盒不得用于盛放待灭菌的物品，应用自动启闭式或带通气孔的器具盛放。

常用的包装材料包括全棉布、一次性无纺布、一次性复合材料（如纸塑包装）、带孔的金属或玻璃容器等。一次性无纺布、一次性复合材料必须经国家有关行政部门批准方可使用。新包装材料在使用前，应先用生物指示物验证灭菌效果。包装材料使用前应先在温度18～22℃、相对湿度35%～70%的条件下放置2h，仔细检查有无残缺破损。

布包装层数不少于两层。物品包的尺寸不得超过30cm×30cm×25cm；金属包的质量不得超过7kg；敷料包的质量不得超过5kg。

新棉布应洗涤脱脂后再使用；反复使用的包装材料和容器应清洗后才可再次使用。

杯、盘、盆、碗等器皿类物品尽量单个包装；包装时应将盖打开；若必须多个包装在一起时，所用器皿的开口应朝向一个方向；摞放时，器皿间用吸湿毛巾或纱布隔开，以利蒸汽渗入。

灭菌物品能拆卸的必须拆卸，必须暴露物品的各个表面（如剪刀的刀刃），以利灭菌因子接触物体的所有表面。有筛孔的容器应将盖打开，开口向下或侧放。

物品捆扎不宜过紧，外用化学指示胶带贴封，灭菌包每大包内和难消毒部位的包内放置化学指示物或生物指示物。

3）装载　下排气式灭菌器的装载量不得超过柜室内容量的80%。

应尽量将同类物品放在一起灭菌，若必须将不同类物品装放在一起时，则以最难达到的灭菌物品所需的温度和时间为准。

物品装放时，上下左右相互间均应间隔一定距离，以利蒸汽置换空气。大型灭菌器，物品应放于柜室或推车上的载物架上；无载物架的中小型灭菌器，可将物品放于网篮中。

难于灭菌的大包放在上层，较易灭菌的小包放在下层；金属物品放下层，织物包放上层。物品应放于柜室内贴靠门和四壁的位置，以防吸入较多的冷凝水。

金属包应平放；盘、碟、碗等应处于竖立的位置；纤维织物应使折叠的方向与水平面成垂直状态；玻璃瓶等应开口向下或侧放，以利蒸汽进入和空气排出。

启闭式筛孔容器应将筛孔的盖打开。

预真空（脉动真空）式灭菌器灭菌物品的装载量不超过灭菌器额定容量的90%。装载量最小不得小于灭菌器额定容量的10%（预真空式）和5%（脉动真空式），以防止“小装量效应”使残余空气影响灭菌效果。

4）灭菌后物品的处理　检查包装的完整性，若有破损，不可作为无菌包使用。

湿包和有明显水渍的包不可作为无菌包使用；启闭式容器，检查筛孔是否已关闭。

检查指示物变色情况或用生物指示物检测应达到灭菌要求。判定灭菌合格的灭菌物才能作为无菌物品使用。

灭菌包掉落在地或误放不洁之处或沾有水液均应视为受到污染，不可作为无菌包使用。

已灭菌的物品不得与未灭菌的物品混放。

合格的灭菌物品应标明灭菌日期和合格标志。

每批灭菌处理完成后，应按流水号登记，记录灭菌物品包的种类、数量、灭菌温度、作用时间和灭菌日期与操作者等。有温度、时间记录装置的，应将记录纸归档备查。

运送无菌物品的工具应每日清洗并保持清洁干燥；当怀疑或发现有污染可能时应立即进行清洗消毒；物品顺序摆放并加防尘罩，以防再污染。

灭菌后的物品应放入洁净区的柜橱内（或架子上、推车内）；柜橱或架子应由不易吸潮、表面光洁的材料制成，表面再涂以不易剥蚀脱落的涂料，使之易于清洁和消毒；灭菌物品应放于离地高20～25cm、离天花板50cm、离墙远于5cm 处的载物架上，顺序排放，分类放置，并加盖防尘罩；无菌物品储存在密闭柜橱内并有清洁与消毒措施，专室专用，专人负责，限制无关人员出入。

储存的有效期受包装材料、封口的严密性、灭菌条件、储存环境等诸多因素影响。对棉布包装和开启式容器包装的物品，一般建议在温度25℃以下保存10～14d。潮湿多雨季节应缩短存放天数。对于用有阻挡微生物进入的过滤材料包装的物品（例如一次性无纺布、一次性纸和塑纸等），存放天数可延长至半年以上。

5）操作、维护保养　灭菌器的操作使用、维护保养、检查和修理应按照制造单位提供的使用说明书的要求执行。有关人员必须通过有资质的部门培训合格后才能持证上岗。