Anwendungsmöglichkeiten von Systec Autoklaven Sterilisation von Flüssigkeiten

Bei der Sterilisation von Flüssigkeiten sind besondere Anforderungen an Zeit, Temperatur und Druck zu berücksichtigen. Während die eigentliche Sterilisationszeit meist nur einen kleinen Teil des Gesamtzyklus ausmacht, beanspruchen die Aufheiz- und Abkühlphasen den größten Anteil der Prozessdauer.

Systec-Autoklaven sind so konzipiert, dass sich diese Phasen durch eine gezielte Steuerung von Druck und Temperatur erheblich verkürzen lassen. Dies führt zu kürzeren Chargenzeiten, höherer Sicherheit und reproduzierbaren Ergebnissen.

Aufheizen

Bei herkömmlichen Systemen ist die Flüssigkeitstemperatur beim Erreichen der geplanten Kammerinnentemperatur in der Regel deutlich niedriger, häufig nur zwischen 60 °C und 90 °C. Grund dafür ist, dass sich die Flüssigkeit langsamer erwärmt als die Kammerluft. Die Temperaturausgleichszeit ist also wesentlich länger, wodurch sich die gesamte Aufheizphase deutlich verlängert.

Serienmäßig bis zu 50% kürzere Aufheizzeit: Durch die kombinierte Regelung von Druck und Temperatur wird während der Aufheizphase gleichsam der Kammerdruck erhöht. Hierdurch kann eine schnellere Temperaturangleichung der Flüssigkeit bei kürzerer Aufheizzeit erreicht werden. 

Schematische Darstellung eines Systec Autoklav beim Aufheizen
Graph: Verlauf des Abkühlvorgangs von Flüssigkeiten im Autoklav über der Zeit
Konventionelle Kühlung vs. Schnellrückkühlung

Kühlen

Der Abkühlvorgang von Flüssigkeiten ist ebenfalls sehr langsam. Denn Wärme unter 100 °C kann aufgrund der Isolierung und ohne aktive Kühlung nur sehr eingeschränkt über Konvektion an die Umgebung abgeführt werden. Das ist möglich, solange keine aktive Schnellrückkühlung möglich ist (siehe Abbildung).

Durch neueste System- und Verfahrenstechniken kann die gesamte Chargenzeit jedoch wesentlich verkürzt werden, wodurch sich die Gesamtdauer des Vorgangs um mehrere Stunden verringert. Zusätzlich werden die Medien nicht unnötig lange einer erhöhten Temperaturbelastung ausgesetzt.

 

Um genaue Sterilisationsprozesse, eine sichere Handhabung und letztendlich eine erhöhte Produktivität zu ermöglichen, bieten Systec-Autoklaven bei der Flüssigkeitssterilisation vielfältige Funktionen. Viele davon sind bereits standardmäßig integriert oder können optional zugerüstet werden.

Systec-Autoklaven verkürzen die Rückkühlphase durch verschiedene aktive Systeme:

  • Mantelkühlung mit Kühlwasser
  • Mantelkühlung mit Stützdruck (Dampf-Luft-Gemisch)
  • Sprühkühlung mit rückgekühltem Sterilwasser
  • Radialventilator und Ultracooler (modellabhängig)

Mantelkühlung mit Stützdruck

Während der Kühlphase wird sterile Druckluft als Stützdruck verwendet, um ein Kochen der Medien zu verhindern. So bleiben hermetisch verschlossene Flaschen intakt und es kommt weder zu Siedeverzug noch zu Flüssigkeitsverlusten.

Ein flexibler Temperatursensor vom Typ PT 100 überwacht permanent die Temperatur im Referenzgefäß.

Die Sterilisationszeit startet erst, wenn die Flüssigkeitstemperatur erreicht ist. Der Deckel öffnet sich normgerecht erst bei ≤ 80 °C.

Vorteile:

  • Kein Flüssigkeitsverlust oder Überkochen
  • Keine Gefahr des Berstens oder Siedeverzugs
  • Bis zu 60 % kürzere Rückkühlzeit
  • Keine Rekontamination
  • Vollständige Ausnutzung des Füllvolumens
  • Höhere Produktivität durch kürzere Zyklen
Schematische Darstellung eines Systec Autoklav über Mantelkühlung mittels Kühlwasser in Verbindung mit Stützdruck in Autoklave
Mantelkühlung mittels Kühlwasser in Verbindung mit Stützdruck
Schematische Darstellung eines horizontalen Systec Autoklav mit Radialventilator
Funktion: Radialventilator zur beschleunigten Kühlung von Medien im Autoklav

Radialventilator

In Verbindung mit der optionalen Mantelkühlung sorgt der Radialventilator durch Luftumwälzung für einen beschleunigten Wärmetransport vom Sterilisiergut zur abgekühlten Sterilisierkammer. Das Lüfterrad wird über eine Magnetkupplung vom außen angebrachten Motor angetrieben.

  • Luftleistung: 71 m³/h (VX, DX) bzw. 250 m³/h (HX)
  • Rückkühlzeit: bis zu 70 % reduziert
  • Ausreichend Nutzraum durch Integration in Kammertür

Ultracooler

Der Ultracooler ist ein zusätzlicher Wärmetauscher, der die Kühlleistung weiter erhöht. In Kombination mit Mantelkühlung und Stützdrucksystem erreicht er Rückkühlzeiten zwischen 15 und 60 Minuten – je nach Beladung und Füllvolumen.

  • Volle Beschickung durch ausreichenden Nutzraum
  • Kühlzeiten zwischen 15 und 60 Minuten möglich – je nach Beladung
  • Rückkühlzeit reduziert um bis zu 90 %
Offene Tür eines Systec Autoklav mit integriertem Ultracooler
Offene Tür eines Systec Autoklav mit integriertem Ultracooler (Wäremtauscher sichtbar)

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