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        技術導航 | 微生物檢驗室、理化檢驗室設計方案

           2022-08-02 現代實驗室裝備網789
        核心提示:微生物實驗室由準備室、洗滌室、滅菌室、無菌室、恒溫培養室和普通實驗室六部分組成。

         

        微生物檢驗

        一、微生物實驗室概況

        食品微生物實驗室主要負責各類微生物項目的檢測,主要檢測項目有菌落總數、大腸菌群、霉菌、酵母、乳酸菌、雙歧桿菌、罐頭商業無菌、致病菌(如沙門氏菌、志賀氏菌、溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌等)。


         

        微生物實驗室由準備室、洗滌室、滅菌室、無菌室、恒溫培養室和普通實驗室六部分組成。這些房間的共同特點是地板和墻壁的質地光滑堅硬,儀器和設備的陳設簡潔,便于打掃衛生.

        二、微生物實驗室功能分區

        (一)準備室

        準備室用于配制培養基和樣品處理等。室內設有試劑柜、存放器具或材料的專柜、實驗臺、電爐、冰箱和上下水道、電源等。


         

        (二)洗滌室

        洗滌室用于洗刷器皿等。由于使用過的器皿已被微生物污染,有時還會存在病原微生物。因此,在條件允許的情況下,最好設置洗滌室。室內應備有加熱器、蒸鍋,洗刷器皿用的盆、桶等,還應有各種瓶刷、去污粉、肥皂、洗衣粉等.


         

        (三)滅菌室

        滅菌室主要用于培養基的滅菌和各種器具的滅菌,室內應備有高壓蒸汽滅菌器、烘箱等滅菌設備及設施.


        (四)無菌室

        無菌室一般為4 — 5 平方米、高 2。5 米的獨立小房間(與外間隔離),專辟于微生物實驗室內。


        無菌室也稱接種室,是系統接種、純化菌種等無菌操作的專用實驗室。在微生物工作中,菌種的接種移植是一項主要操作,這項操作的特點就是要保證菌種純種,防止雜菌的污染。在一般環境的空氣中,由于存在許多塵埃和雜菌,很易造成污染,對接種工作干擾很大。

        1.無菌室的設置

        無菌室應根據既經濟又科學的原則來設置。其基本要求有以下幾點:

        (1)無菌室應有內、外兩間,內間是無菌室,外間是緩沖室.房間容積不宜過大,以便于空氣滅菌.最小內間面積2×2。5=5m2,外間面積1×2=2m2,高以2.5m以下為宜,都應有天花板。

        (2)內間應當設拉門,以減少空氣的波動,門應設在離工作臺最遠的位置上;外間的門最好也用拉門,要設在距內間最遠的位置上.

        (3)在分隔內間與外間的墻壁或“隔扇”上,應開一個小窗,作接種過程中必要的內外傳遞物品的通道,以減少人員進出內間的次數,降低污染程度。小窗寬60cm、高40cm、厚30cm,內外都掛對拉的窗扇.

        (4)無菌室容積小而嚴密,使用一段時間后,室內溫度很高,故應設置通氣窗。通氣窗應設在內室進門處的頂棚上(即離工作臺最遠的位置),最好為雙層結構,外層為百葉窗,內層可用抽板式窗扇。通氣窗可在內室使用后、滅菌前開啟,以流通空氣。有條件可安裝恒溫恒濕機. 

        2.無菌室內設備和用具

        (1)無菌室內的工作臺,不論是什么材質、用途的,都要求表面光滑和臺面水平.

        (2)在內室和外室各安裝一個紫外燈(多為30W)。內室的紫外線燈應安裝在經常工作的座位正上方,離地面2m,外室的紫外線燈可安裝在外室中央。

        (3)外室應有專用的工作服、鞋、帽、口罩、盛有來蘇兒水的瓷盆和毛巾、手持噴霧器和5%石炭酸溶液等.

        (4)內室應有酒精燈、常用接種工具、不銹鋼制的刀、剪、鑷子、70%的酒精棉球、工業酒精、載玻璃片、特種蠟筆、記錄本、鉛筆、標簽紙、膠水、廢物筐等。

        3.無菌室的滅菌消毒

        (1)薰蒸:這是無菌室徹底滅菌的措施。無菌室使用了較長時間,污染比較嚴重時,應進行薰蒸滅菌.可用甲醛、乳酸或硫磺薰蒸。

        (2)噴霧:在每次使用無菌室前進行。噴霧可促使空氣中微粒及微生物沉降,防止桌面、地面上的微塵飛場,并有殺菌作用.可用5%石炭酸噴霧。

        (3)紫外線照射:在每次使用無菌室前進行.紫外線有較好的殺菌效果。通常應開啟紫外線燈照射30~60min。

        4.無菌室工作規程

        (1)無菌室滅菌.每次使用前開啟紫外線燈照射30min以上,或在使用前30min,對內外室用5%石炭酸噴霧。

        (2)用肥皂洗手后,把所需器材搬入外室;在外室換上已滅菌的工作服、工作帽和工作鞋,戴好口罩,然后用2%煤酚皂液將手浸洗2分鐘.

        (3)將各種需用物品搬進內室清點、就位,用5%石炭酸在工作臺面上方和操作員站位空間噴霧,返回外室,5~10min后再進內室工作。

        (4)接種操作前,用70%酒精棉球擦手;進行無菌操作時,動作要輕緩,盡量減少空氣波動和地面揚塵。

        (5)工作中應注意安全。如遇棉塞著火,用手緊握或用濕布包裹熄滅,切勿用嘴吹,以免擴大燃燒;如遇有菌培養物灑落或打碎有菌容器時,應用浸潤5%石炭酸的抹布包裹后,并用浸潤5%石炭酸的抹布擦拭臺面或地面,用酒精棉球擦手后再繼續操作。

        (6)工作結束,立即將臺面收拾干凈,將不應在無菌室存放的物品和廢棄物全部拿出無菌室后,對無菌室用5%石炭酸噴霧,或開紫外線燈照射30min. 


        (五)恒溫培養室

        1.培養室的設置

        (1)培養室應有內、外兩間,內室是培養室,外室是緩沖室。房間容積不宜大,以利于空氣滅菌,內室面積在3。2×4.4=14m2左右,外室面積在3.2×1。8=6m2左右,高以2。5m左右為宜,都應有天花板。

        (2)分隔內室與外室的墻壁上部應設帶空氣過濾裝置的通風口。

        (3)為滿足微生物對溫度的需要,需安裝恒溫恒濕機。

        (4)內外室都應在室中央安裝紫外線燈,以供滅菌用。

        2.培養室內設備及用具

        (1)內室通常配備培養架和搖瓶機(搖床)。常用的搖瓶機有旋轉式、往復式兩種.

        (2)外室應有專用的工作服、鞋、帽、口罩、手持噴霧器和5%石炭酸溶液、70%酒精棉球等.

        3.培養室的滅菌、消毒

        同無菌室的滅菌、消毒措施。小規模的培養可不啟用恒溫培養室,而在恒溫培養箱中進行。


        (六)普通實驗室

        進行微生物的觀察、計數和生理生化測定工作的場所。室內的陳設因工作側重點不同而有很大的差異.一般均配備實驗臺、顯微鏡、柜子及凳子。實驗臺要求平整、光滑,實驗柜要足以容納日常使用的用具及藥品等。 


        (七)更衣室

        是進入無菌室之前工作人員進行更衣、洗手的地方.室內設置無菌室及緩沖室的電源控制開關和放置無菌操作時穿的工作服、鞋、帽子、口罩等。

         

        (八)辦公室

        登記待檢驗樣品;出檢測報告;處理有關文件資料;放松休息等

        理化試驗室設計方案

        一、主要檢測項目

        蛋白、水分、灰分、鈣、磷、鹽、微生物、礦物質、藥殘等。在功能上又涉及到排水、通風、排風、供電、空調、消防、廢氣、廢液處理等復雜的工藝技術,同時還要考慮到環保、安全、可持續性發展等諸多因素,因此是一個復雜的系統工程。

        二、設計要求

        1.環境要求

        1.1通風

        實驗室經常由于實驗時間長,人員多和實驗過程中產生一些有害氣體,造成空氣污濁,對人體不利。為了防止實驗室工作人員吸入或咽入一些有有毒的、可致病的或毒性不明的化學物質和有機氣體,實驗室中應有良好的通風,必要時應設空調.通風設備有:通風柜、通風罩或局部通風裝置.除了樓主提到的外,需要注意有機溶劑 前處理和使用電爐進行前處理的通風柜應分別布置在不同的實驗室,局部排風裝置和排風罩必須具有足夠的功率,否則實際工作中難以滿足使用要求.


        1.2濕度和溫度

        實驗室要求適宜的溫度和濕度。室內的小氣候,包括氣溫、濕度和氣流速度等,對在實驗室工作的人員和儀器設備有影響。夏季的適宜溫度應是18-28℃,冬季 為16—20℃,濕度最好在30%(冬季)—70%(夏季)之間。除了特殊實驗室外,溫濕度對大多數理化實驗影響不大,但是天平室和精密儀器室應根據需要 對溫濕度進行控制.


        1.3潔凈度

        經常保持實驗室的清潔是非常重要的。室外大氣中的塵埃,借通風換氣過程會進入實驗室,實驗內含塵量過高,空氣不凈,不但影響檢測結果,而且,其微粒落在儀 器設備的元件表面上,可能構成障礙,甚至造成短路或其他潛在危險。潔凈實驗室是要花銀子的,建議不是特殊需要可不進行潔凈實驗室設計,若有需要可以對大型 精密儀器室、特殊實驗室進行設計,一般達到萬級凈化要求即可。若有多個潔凈實驗室,送排風系統應各自獨立設計,獨立使用.

        2.設施要求

        2.1供水與排水、排污

        實驗室都應有供排水裝置,排水裝置最好用聚氯乙烯管,接口用焊槍焊接?;瘜W檢驗實驗臺有可能都應安裝水管、水龍頭、水槽、緊急沖淋器、洗眼器等,一般實驗 室的廢水無須處理就可排入城市下水網道,而實驗室的廢水必須凈化處理后才能排入下水網道?,F代化的實驗室都應建設配套的污水處理站,一般實驗室的廢水 無須處理就可排入污水處理站進行處理,對高濃度的酸堿廢水應先中和再排入污水處理站,對此類廢水的排放建議采用耐酸減的排水管道,從實驗室直接排放到處理 站,對大量使用有機溶劑的實驗室應安裝耐有機溶劑的排水管道,例如可采用鑄鐵管接入污水處理站,也就是說,實驗室應根據不同功能,采用不同材料的排水管 道,分別設計相互之間不交叉,分別排放到污水處理站。實驗室的廢水必須凈化處理后才能排入下水網道。實驗室的供水有自來水和實驗用純水,除了自來水, 建議安裝純水處理裝置,保障實驗室用水,并且再相關實驗室純水終端加裝超純水處理裝置,滿足精密儀器使用要求.


        2.2供電

        電力是實驗室重要動力。為保障實驗室的正常工作,電源的質量、安全可靠性及連續性必需保證。一般用電和實驗用電必須分開;對一些精密、貴重儀器設備,要求 提供穩壓、恒流、穩頻、抗干擾的電源;必要時須建立不中斷供電系統,還要配備專用電源,如不間斷電源(UPS)等。


        2.3供氣與排氣

        實驗室使用的壓縮氣體鋼瓶,應保持最少的數量,必須牢牢固定,或用金屬鏈栓牢,絕不能靠近火源,直接日曬,高溫房間等溫度可能升高的地方使用。實驗室的廢氣的處理,如量少,可直接排出室外;但排出管必須高出附近房頂3m左右,對毒性較大或數量多的廢氣,可參考工業廢氣處理方法如用吸附,吸收,氧化,分解等 方法來處理.如果理化實驗室不是在最高一層,廢氣的排放必須采用專用管道從樓頂排放。

        三、功能與布局

        1.特性

        根據理化檢驗科實驗室工作的特性,應創造一個安全、舒適、美化的實驗室工作環境,辦公區域與實驗區域分開,即形成非受控區域和受控區域.理化實驗室應配置樣品前處理室、理化分析室(精密儀器室)、天平室、留樣室、辦公室等。

        2.布局規劃

        2.1樣品前處理室

        實驗室必須有排風設施,獨立排氣柜,有機、無機前處理室分開,占用面積不少于30m2/間,墻、地板、實驗臺、排氣柜等要絕緣、耐熱、耐酸堿和耐有機溶劑腐蝕;地面應有地漏,防倒流。設置中央實驗臺的實驗室應設供實驗臺用的上下水裝置、電源插頭。


         

        2.2理化分析室

        (精密儀器室)色譜室:氣相色譜室,氣質聯用室:可聯用,以單臺計算面積不小于10m2為宜.液相色譜室,液質聯用儀室:可聯用,面積不小于20m2/間(以單臺計算)標準化的至少需要3臺液相色譜儀,兩臺共用一個實驗室,至少2個房間離子色譜室可以與液相室聯用,單獨實驗室房間建議15m2以上。光譜室:建議配置獨立三相380V電源。原子吸收室:獨立排風(外排)通道,上下水。原子熒光室:獨立排風(外排)通道.原子吸收與原子熒光室可聯用,條件好的可配備ICP-MS室,單獨實驗室房面積建議15m2以上。


        2.3天平室

        天平室應有雙層玻璃和窗簾,有恒溫恒濕系統,天平臺必須防震,天平臺放置必須離開墻壁1cm,可購置防震型天平臺或磚砌大理石臺面天平臺.建議8m2以上。


        2.4小型儀器室

        小型儀器室應有足夠的電源插座,最好安裝穩壓裝置,配備水池.可存放紫外可見分光光度計,顯微鏡,酸度計等小型儀器。建議15m2以上.


        2.5留樣室

        存放樣品柜、工作臺。房間面積建議20m2以上.獨立的樣品存儲室,存儲柜功能區間應劃分清楚,標明未檢樣品、在檢樣品和已檢樣品。樣品室必須干燥、通風、防塵、防鼠。


        2.6辦公室

        作為實驗室管理及數據報告填寫等工作要求,具體根據實驗室人員設定。建議20m2以上.獨立的樣品存儲室,存儲柜功能區間應劃分清楚,標明未檢樣品、在檢樣品和已檢樣品。樣品室必須干燥、通風、防塵、防鼠。

        四、常用設備

        水分、含鹽量、含糖量、蛋白含量、脂肪含量、纖維含量、維生素含量、酸度等。對于這些項目的檢測,如果經費有限,都可以采用化學法分析,只需配置最簡單的烘箱、水浴、電爐、攪拌器、粉碎機、pH計等設備即可。紫外/可見分光光度計、近紅外分析儀、自動滴定儀等。檢測維生素A、E等有時還需配置熒光光度計。檢測營養元素,如鈣、鋅、鐵等,可購置原子吸收儀-火焰檢測器。


        a)微生物

        建微生物實驗室要按照生物實驗室規范標準要求進行布局。必要的設備有潔凈臺、培養箱、高壓滅菌鍋、電爐等,其它設備則根據具體檢測項目配置。經費少可以買國產的,經費多可以考慮買進口的,兩者的價錢相差很多.


        b)添加劑和有害元素

        有一部分項目可以用化學法,如亞硝酸鹽、二氧化硫、重金屬含量、總砷等。但要想滿足現在國標的食品衛生要求,應該購置氣相色譜-氫火焰檢測器、液相色譜—紫外/可見光檢測器,這樣一般的防腐劑(苯甲酸、山梨酸等)、甜味劑(甜蜜素、糖精鈉等)、色素(檸檬黃、胭脂紅等)都可以檢測了。購置原子吸收儀—石墨爐檢測器,可以分別檢測鉛、鉻、鎘、銅、鎳等有害元素,還需要一臺原子熒光儀,用來檢測砷和汞等。


        c)殘留農藥

        檢測殘留農藥氣相色譜是不能少的。檢測有機氯農藥,需配電子俘獲ECD檢測器;檢測有機磷農藥,需配火焰光度FPD檢測器或氮磷NPD檢測器?,F在農殘檢測的項目越來越多,為提高通用性,建議配置毛細管柱分流/不分流進樣口,安裝毛細管色譜柱。與傳統填充柱色譜柱相比,毛細管柱分析項目多,分離度好,可以減少頻繁的更換色譜柱,提高分析效率。出口食品加工企業生產的產品在出口時需檢測的農殘項目越來越多,為了把好生產原料和產品質量關,可以配置氣相色譜—質譜儀。一般只需配置電子轟擊EI源,如果有必要可再配一個負化學NCI源.是選擇四極質譜還是離子阱質譜,個人認為都可以,兩種儀器各有優缺點.還是要看具體工作。


        d)殘留獸藥

        若進行殘留獸藥的檢測,項目不多且批次多,可以考慮配置酶聯免疫儀,該儀器一次投入不大,操作簡便,檢測靈敏度高。采用ELISA也有一些缺點,一是試劑盒為長期的消耗品,若檢測的批次少成本會較高,二是特異性不好,可能會有假陽性,三是如果在相對長的一段時間內檢測項目較多,成本甚至比儀器分析還高。對于有一定規模的出口食品企業,為適應當前歐盟、美國、日本等發達國家檢測限量要求,最好配置一臺液相色譜-串聯質譜儀。第一臺儀器建議配置三重四極質譜儀,靈敏度高、重現性好。儀器不一定要追求高配置,夠用就行,但靈敏度、穩定性、抗污染等性能要好。
         


         


         

         
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