F0值原理,计算方法及在杀菌锅中的实际应用简述-TJ

LEHUI|南京市江宁区将军大道600号TJE_Mail:[e-mail]1F0值原理、计算方法--------及在Retort中的实际应用简述F0值表示为Z值10℃时，一定灭菌温度（T）产生的灭菌效果与121℃产生的灭菌效力相同时所相当的时间（min）。即将被灭菌物品各不同受热温度均所算得与湿热灭菌121℃产生的灭菌效力相同时所相当的灭菌时间。F值及𝐅𝟎值近年来对灭菌过程无菌检验中存在的问题引起人们的注意。一方面灭菌温度多系测量灭菌器内的温度不是灭菌物体内的温度，同时无菌检验方法也存在局限性，在检品存在微量的微生物时，往往难以用现行的无菌检验法检出。因此，对灭菌方法的可靠性进行验证是很必要的。F与F0值可用作验证灭菌可靠性的参数。1，D值研究表明微生物受高温灭菌时，在一定温度范围内其死亡速率属一级过程。经其复杂的数学运算可知D的物理意义为在一定温度下将微生物灭菌90%（即使之下降一个对数单位）所需时间。D值是微生物的耐热参数，不同的微生物在不同条件下有不同的D值，如下表所示：表1-1灭菌方法微生物种类温度/℃介质或样品D值/min蒸汽灭菌嗜热脂肪芽孢杆菌1055%葡萄糖水溶液87.8蒸汽灭菌嗜热脂肪芽孢杆菌1215%葡萄糖水溶液2.4蒸汽灭菌嗜热脂肪芽孢杆菌121注射用水3.0蒸汽灭菌产芽胞梭状芽孢杆菌1055%葡萄糖水溶液1.3干热灭菌枯草芽胞杆菌135纸16.6红外线灭菌枯草芽胞杆菌160玻璃板18秒LEHUI|南京市江宁区将军大道600号TJE_Mail:[e-mail]22，Z值随温度升高，微生物死亡速度加速，由数学运算后可知Z值为将灭菌时间减少至原来1/10所需要升高的温度。如Z=10℃，则灭菌的时间减少为原来的1/10，而灭菌效果保持不变需要升高的温度为10℃。由D1D2=10T1−T2Z设Z=10℃，T1=110℃，T2=121℃，则D2=0.079D1，即110℃1min与121℃0.079min的灭菌效果相当。若Z=10℃，灭菌温度每升高一度，则D2=0.794D1，即温度每升高一度，达到相同的灭菌效率的灭菌时间将减少20.6%。3，F值与F0值(1)F值F值的数学表达式或可表示如下：F=Δt∑10T−T0Z式中t是测量被灭菌物品温度的时间间隔，一般为0.5----1.0min或更小，T是每个Δt测量被灭菌物品的温度，T0是参比温度。由此表达式F为在一定温度（T）下给定Z值所产生的杀菌效力与T0给定Z值所产生的杀菌效率相当的时间，以min为单位。由t=D(lgN0-lgNt)若Nt确定为灭菌效果（国际标准为10−6，即灭菌后微生物的存活概率不得大于百万分之一），也可将在一定温度（T）下杀死容器中全部微生物所需的时间成为F值，它等于D值与微生物数降低值的乘积，F值的意义就更明显了。F=DT×(lgN0-lg10−6)(2)F0值在湿热灭菌中，参比温度规定为121℃，以嗜热脂肪芽孢LEHUI|南京市江宁区将军大道600号TJE_Mail:[e-mail]3杆菌为生物指示剂的Z值为10℃，则与F值类似。F0=Δt∑10T−12110即F0值为一定杀菌温度（T）下Z值为10℃时所产生的灭菌效率与121℃、Z值为10℃所产生的灭菌效率相同时所相当的时间（Min）。也就是说F0是将各种灭菌温度的灭菌效果转换为121℃灭菌的等效值。目前F0用于热压灭菌。一般要求一个灭菌程序（加热及冷却过程）的F0大于8，遇热极敏感的产品，可允许F0小于8，但必须采取措施保证产品无菌，除使用生物指示剂进行检验外，还必须连续、严格的对微生物进行监控。灭菌过程中，只需记录被灭菌物品的温度与时间，就可算出F0。假设表1-2的灭菌程序，8min从100℃升至115℃，恒温30min,然后同样的以8min降温至100℃，Δt取1min，按表1-2的数据及公式计算该灭菌程序的F0值如下：时间Min012345678--38温度℃100102104106108110112114115时间Min3940414243444546温度℃114112110108106104102100F0=1×【（10100−12110）+10102−12110+（10104−12110）+10106−12110+10108−12110+10110−12110+10112−12110+10114−12110+10115−12110×30+10114−12110+10112−12110+10110−12110+10108−12110+10106−12110+10104−12110+10102−12110+（10100−12110）】=8.40（Min）结果表明，上述灭菌程序46min的灭菌效果与121℃，8.4min的灭菌效果相当。LEHUI|南京市江宁区将军大道600号TJE_Mail:[e-mail]44，影响F值与F0值的因素F0值的计算对于验证灭菌效果极为有用，当产品以121℃湿热灭菌时，灭菌器内的温度虽能迅速升到121℃，而被灭菌物品内部则不然，由于包装材料热传导、灭菌物品的数量、摆放位置及其他因素影响使灭菌器内各处温度不均匀。由公式看出，F0将随着产品温度（T）变化而呈指数变化，故温度即使很小的差别（如0—0.1℃）将对F0值产生显著的影响，同时F0值要求测定灭菌物品内的实际温度。为了使F0值测定准确，需要研究影响F0值的因素：（1）温度由于温度的微小差别将使F0值发生显著的变化，因此首先应保证温度的准确性。应选择灵敏度高，精密度高的热电阻。（2）灭菌物品在灭菌器内的数量与排布，要注意灭菌器内各层、四角、中间位置热分布是否均匀，并进行实际测定，做出合理排布，同时灭菌物品不能挤得太满，应留有空间，使各处温度分布均匀，测得的F0值更可靠。（3）灭菌产品溶液粘度及容器充填量。（4）灭菌产品微生物污染数为了确保灭菌效果，根据F0=D121×(lgN0-lgNt),若N0越大，即被灭菌物中的微生物越多，则灭菌时间越长，故生产过程中应尽量减少微生物的污染。另外，计算F0时，应适当考虑增加安全因素，一般增加50%。LEHUI|南京市江宁区将军大道600号TJE_Mail:[e-mail]5𝐅𝟎在Retort中的实际应用HMI画面趋势图中的折线图为实时F值的曲线，因为是实时累加的计算，所以F值一直呈增加的趋势，一般在温度低于90℃时F值已经很小，最后的F值几乎和X轴水平，而此时的F值最大，也就是所需要的F0值。因为该触摸屏的自身功能有限，只能实时记录数值，所以在杀菌结束后在趋势图上看到的是几乎和X轴平行的最终F0值，有参考价值，如需显示历史记录需要更换有数据记录功能的触摸屏。如需记录F0值，请先单击按钮，当变为“F值开始”时，开始记录，等杀菌结束后即可读出当前值，同时在杀菌过程中通过滑动中轴线亦可在列表中实时读值。当再记录下个锅次杀菌F0值时请先单击按钮，清除当前值，重新记录。F值的扫描计算时间可以在上输入，单位是0.1秒。如果输入的是10，则刷新时间为10×0.1S=1S,计算周期为2S。根据现场的实际情况，如果温度波动不大，较平稳，一般设置刷新时间5S就OK了。LEHUI|南京市江宁区将军大道600号TJE_Mail:[e-mail]6计算公式为：F0=Δt∑10T−12110,具体计算办法在PLC-200程序中实现。利用Ellab记录𝐅𝟎值的方法在Properties菜单下点击Settings选项，即可见Settings菜单，1、TemperatureScale,选择温度单位，摄氏度或华氏度。2、Temperatureresolution设置测量数值的精确度。3、TemperatureFixedScale设置数据曲线图显示的温度范围区间。4、F-CalculationConstants根据使用者的需要设置计算灭菌值(F值)的参数。上图表示在91.1℃开始计算F值,T常数为121.1℃,Z常数为10℃.