F-Wert-Berechnung Der Sterilisation - ABB SM3000 Erweiterte Software-Optionen

2.9.5 F-Wert-Berechnung der Sterilisation –
Abb. 2.7
Die Fähigkeit, Mikroorganismen mittels Hitze abzutöten, hängt
von der Art der Mikroorganismen ab und erhöht sich
exponentiell mit steigender Temperatur.
Die Sterilisationszeit reduziert sich also mit zunehmender
Zieltemperatur. Die zum Erreichen der Sterilisationstemperatur
und zu ihrem Absinken benötigte Zeit kann dabei berücksichtigt
werden.
Beispiel: Ein Anstieg um 10 ºC von 121,1 auf 131,1 ºC bei der
Dampfsterilisationstemperatur des Bacillus stearothermophilus
erhöht die Abtötungsrate um einen Faktor von zehn.
Die Veränderung der
Veränderung der Abtötungsrate um einen Faktor von 10 bewirkt,
ist für jeden Organismus unterschiedlich und wird als Z-Wert
bezeichnet.
Obwohl 121,1 ºC
Dampfsterilisierungen allgemein angenommen wird, kann sich
die tatsächliche Sterilisationstemperatur bei jeder Sterilisierung
und je nach Produkt unterscheiden.
Der F-Wert wird über die folgende allgemeine Formel berechnet:
(x – y)
(10
F = F +
val(t) val(t–1)
60
Hierbei gilt:
F = Aktueller F-Wert
val(t)
F = F-Wert des letzte Abtastwertes
val(t–1)
x = Tatsächliche Temperatur
y = Zieltemperatur
z = Z-Faktor (das Temperaturintervall, das für
eine Änderung des
Abtötungswirkungsgrades um den Faktor
10 steht)
Beispiel: Ein typischer Dampfsterilisationszyklus, siehe Abb.
2.6 unten.
Der Zeitraum A-B ist der Kammerentleerungsteil des Zyklus, in
dem die Kammer alternativ entleert und mit Dampf gespült wird,
um die Luft zu entfernen. Der Anstieg auf die endgültige
Sterilisationstemperatur beginnt
Leitfähigkeit der Ladung bestimmt die Zeit, die zum Erreichen
von Punkt D benötigt wird, beträgt jedoch im typischen Fall 30%
der gesamten Zykluszeit. Der Beitrag der F-Werte zur
Verkürzung der Sterilisationszeit findet in den Bereichen C-D
und E-F durch eine Akkumulation für die zum Erreichen der
Sterilisationstemperatur und die zum Absinken von der
Sterilisationstemperatur benötigte Zeit statt.
Auswahl der F0-Funktion
Auswahl der Temperaturquelle
Eingabe der Zieltemperatur
Eingabe des Z-Faktors
Auswahl einer Digitalquelle,
z. B. eines Alarms,
zur Rücksetzung der
vorherigen Berechnung
und Beginn einer neuen.
Abb. 2.6 Typischer Dampfsterilisationszyklus
Sterilisationstemperatur,
als Bezugstemperatur
)
Z
bei B. Die thermische
Hierbei ist es wichtig, die große Veränderung der äquivalenten
Sterilisationszeit zu beachten, die durch einen geringen Anstieg
der Sterilisationstemperatur entsteht. Ein Temperaturanstieg
von 121° C auf 122° C, also ein Anstieg um nur 1° C, reduziert
die Zeit, die zum Abtöten einer gleichen Anzahl von
Mikroorganismen benötigt wird, um einen Faktor von 26 %. Ein
Messfehler, der dazu führt, dass der Sollwert 1° C zu niedrig ist,
könnte also bewirken, dass das Produkt nicht ausreichend
sterilisiert wird.
Da die F-Wert-Berechnung im wesentlichen eine logarithmische
Funktion ist, haben Messfehler auf den sich daraus ergebenden
F-Wert beträchtliche Auswirkungen.
Die nachstehende Tabelle zeigt den entstehenden F-Wert-
die eine
Fehler, der sich aus verschiedenen Messfehlern mit einem Z-
Wert von 10° C ergibt:
T e m p r e
für
Tabelle 2.6 Genauigkeit des F-Wertes
Der Schreiber kann TE- und Wth-Eingänge mit einer
Genauigkeit von mehr als 0,1 % messen. Hieraus ergibt sich
eine größere Berechnungsgenauigkeit für den F-Wert.
Um die Genauigkeit noch weiter zu verbessern, können mithilfe
der Vollbereichseinstellung die einzelnen Kanalwerte so
eingestellt
Sterilisationstemperatur exakt sind.
Da es sich bei der F-Wert-Berechnung um eine integrierende
Funktion handelt, hat die Abtastrate direkte Auswirkung auf die
Genauigkeit bei der sich ändernden Temperatur. Bei einem
stabilen Signal beeinflusst die Abtastrate nicht die Genauigkeit.
2 MATHEMATISCHE KONFIGURATION...
t a r u e f l h r e º ( ) C
0 1 .
– 0 1 .
0 5 .
– 0 5 .
1 0 .
werden, dass sie
- F W e t r F - e l h r e F ( ) 0
2 3 . %
– 2 3 . %
1 2 0 . %
– 1 1 0 . %
2 6 0 . %
bei Erreichen der
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