Методы стерилизации и пастеризации

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ 

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

"МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

на  тему:

«Методы стерилизации и пастеризации»

 

 

 

 

 

Выполнил(а) студент __2_курса

специальности  __260800.62____

Милишникова В.С.___________

                                                                                                   (ФИО)

Проверил  доцент Абдуллаева А.М.

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2013

 

 

Содержание

Введение

Стерилизация

Методы, основанные на термической  обработке стерилизуемых объектов

Методы холодной стерилизации

Пастеризация

Заключение

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Большинство микроорганизмов  лучше всего развивается при  температурах от 15 до 40 °С. При более  высокой температуре они погибают. Однако степень устойчивости микроорганизмов  к тепловому воздействию неодинакова.

 

Наиболее устойчивы бактерии ботулинус, которые выделяют чрезвычайно  ядовитый токсин.

 

 Стерилизующий эффект  зависит не только от температуры,  но и от кислотности клеточного  сока сырья или заливки. В  кислой среде микроорганизмы  погибают быстрее и при более  низкой температуре. Поэтому для  плодов, ягод и овощей (томаты, щавель, ревень), клеточный сок которых  имеет кислую реакцию, стерилизующий  эффект достигается при нагревании  до 100 °С. Этот способ назван пастеризацией.  Для овощей с пресным клеточным  соком требуется стерилизация, то  есть прогревание при температуре  100° С и выше. Режим тепловой  обработки зависит также от  вида продукции, размера тары. Консервы с твердой продукцией  прогреваются дольше, чем с жидкой. Поэтому для каждого вида консервов  определяют свой режим тепловой  обработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стерилизацией или обеспложиванием (sterilis – бесплодный) называется полное уничтожение микроорганизмов  в питательных средах, посуде и  других объектах.

 

 Стерилизация должна  обеспечивать уничтожение всей  микрофлоры, патогенной и непатогенной, присутствующей в данном объекте.  Она не должна приводить к  порче материала или изменению  его физического или химического  состояния. Поэтому в зависимости  от физических свойств стерилизуемых  объектов и цели стерилизации  применяют различные методы обеспложивания: горячие (влажная, дробная, сухая  стерилизация) и холодные (механическая  стерилизация, ионизация, стерилизация  ультразвуком, ультрафиолетовыми лучами). Основное значение имеет тепловое  воздействие на объект.

 

 

Методы, основанные на термической обработке стерилизуемых  объектов

 

 Губительное действие  высокой температуры обусловливается  повреждением коллоидного состояния  плазмы, денатурацией белка с  последующей коагуляцией его,  а также нарушением ферментных  систем микроорганизмов.

 

 Различают  влажные и сухие способы тепловой  стерилизации.

 

Влажные способы используются, главным образом, для стерилизации питательных сред. К таким способам относятся стерилизация паром под  давлением, стерилизация текучим паром (дробная стерилизация) и тиндализация.

 

^ Стерилизация паром под давлением – самый эффективный в бактериологической практике способ стерилизации питательных сред и посуды, так как с его помощью быстро достигается полное и надежное обеспложивание. Этот способ стерилизации основан на том, что образующийся при кипячении воды пар не выходит наружу, а, скапливаясь в замкнутом пространстве, повышает давление. При создании избыточного давления возрастает температура кипения воды и температура пара. Стерилизацию паром под давлением осуществляют в паровых стерилизаторах.

 

Стерилизация текучим  паром используется для сред, которые  нельзя нагревать выше температуры 100 0С. Стерилизация проводится при 100 0С (температура парообразования) по 30…60 минут в течение 3 дней с промежутками в 18-20 часов, во время которых материал выдерживается в термостате или  при комнатной температуре. Поэтому  этот способ называют еще дробной стерилизацией. В основу способа дробной стерилизации положен следующий принцип: при нагревании до 100 0С в течение 30…60 минут погибают все вегетативные клетки, а споры остаются жизнеспособными. В промежутке между стерилизацией споры прорастают в вегетативные клетки. Через сутки проводят повторную стерилизацию. Обычно после третьей стерилизации достигается полное обеспложивание объекта. Стерилизацию текучим паром осуществляют в аппаратах Коха или текучепаровых аппаратах (кипятильниках Коха).

 

Тиндализация – это дробная стерилизация при низкой температуре – 56…58 0С. Применяют этот способ при стерилизации сред, которые нельзя нагревать до 100 0С. Такие среды подвергают нагреванию в течение 5…6 дней подряд по 1 часу ежедневно (в 1-й день – в течение 2 часов). В промежутках между прогреванием стерилизуемая жидкость хранится в термостате. При этом оставшиеся в живых споры прорастают в вегетативные клетки, которые погибают при последующем нагревании. Тиндализацию проводят в специальных приборах с терморегулятором или на водяных банях.

 

Сухие способы. При работе в микробиологической лаборатории из сухих способов термической стерилизации используются следующие:

 

^ Прокаливание на огне (фламбирование) очень быстрый и надежный способ стерилизации бактериологических петель, препаровальных игл перед посевами. Этим способом можно стерилизовать также мелкие металлические предметы (пинцеты, скальпели) и предметные стекла. Осуществляют прокаливание над пламенем горелки.

 

^ Стерилизация сухим жаром (сухим нагретым воздухом) используется для стерилизации микробиологической посуды (пипеток, чашек Петри), песка. Осуществляют стерилизацию сухим жаром при температуре 150-170 0С в течение 1…1,5 часов в печах Пастера или в сушильных шкафах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методы холодной стерилизации

 

Механическая  стерилизация (фильтрование). Этот способ применяется для стерилизации сред в тех случаях, когда их нельзя подвергать нагреванию. При механической стерилизации стерилизуемые жидкости фильтруют через специальные фильтровальные приборы, которые имеют настолько мелкие поры, что на своей поверхности задерживают взвешенные в жидкости частицы, в том числе и микробы. Для фильтрации в микробиологической практике применяют различные фильтровальные приборы (фильтры Зейтца, свечи Шамберлана, Мандлера, Беркефельда и др.).

 

 Химическая стерилизация. Этот вид стерилизации в практике приготовления питательных сред имеет ограниченное применение. В лабораторной практике используют некоторые химические вещества, такие как толуол, хлороформ, эфир и другие, для предупреждения бактериального загрязнения питательных сред. Для освобождения от консерванта среду нагревают на водяной бане при 56 0С.

 

 Химическая стерилизация  используется также для дезинфекции  оборудования, помещений, использованной  посуды и отработанного микробиологического  материала. В качестве дезинфицирующих  веществ широкое применение нашли  химические соединения, содержащие  активный хлор (хлорамин, хлорная  известь).

 

^ Стерилизация ультрафиолетовыми лучами. Этот способ стерилизации используется для стерилизации воздуха в микробиологическом боксе и в лаборатории перед проведением микробиологических исследований. Стерилизацию ультрафиолетовыми лучами проводят с помощью бактерицидных ламп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пастеризация

 

Пастеризация предусматривает уничтожение в материале только вегетативных форм микроорганизмов и применяется в пищевой промышленности. При этом используют кратковременное нагревание до 90-92 °С в течение 2-5 сек или более длительное - в течение 5-10 мин нагревание до 70-75 °С. Обработанные таким образом материалы считаются пастеризованными, но не стерильными, так как содержат споры. При этом погибают неспороносные бактерии, споры бактерий выдерживают П., поэтому не происходит полной стерилизации. Метод предложен Л. Пастером (отсюда назв.). Для П. молока используют различные режимы. Моментальная, или высокотемпературная, П.- нагревание до 85-90 °С без выдержки; вызывает почти полную коагуляцию сывороточных белков, в значит, степени осаждается фосфат кальция, снижается способность молока к свёртыванию под действием сычужного фермента. Применяется при выработке из молока масла и молочных консервов. Кратковременная П.- нагревание до 72-76 °С с выдержкой при этой температуре 20-25 мин; происходит частичная коагуляция иммунных глобулинов и сывороточных белков, частично выпадает в осадок фосфат кальция, разрушается часть витаминов и ферментов, снижается кислотность молока. Применяется при выработке цельномолочных продуктов и сыров. Длительная, или низкотемпературная, П.- нагревание до 62-65 °С с выдержкой в течение 30 мин; изменения химического состава молока незначительны, осаждается часть альбумина и фосфата кальция. Применяется обычно для П. молока, используемого в цельном виде. Для моментальной и кратковременной П. используют пастеризаторы молока, для длительной- ванны, имеющие резервуар для молока с водяной рубашкой, в к-рую подведён пар. Молоко от больных животных обеззараживают нагреванием до 70 ° С с выдержкой в течение 30 мин или до 90 °С без выдержки. Молоко животных, больных сибирской язвой и некоторыми др. болезнями, уничтожают под наблюдением. Контролем П. молока служит фосфатазная ипероксидазная пробы. Если после П. в молоке обнаруживается фосфатаза, нагрев был недостаточным или к пастеризованному молоку подмешано сырое. Сразу после П. молоко охлаждают. Фрукты, овощи или продукты из них пастеризуют расфасованными в герметически закрытых банках или бутылках. При этом в продуктах уничтожаются микроорганизмы, главным образом плесневые грибы и дрожжи. Овощные и фруктовые маринады пастеризуют при температуре 85 °С, фруктовые компоты - при 85-95 °С, плодово-ягодные соки - при 85 °С, виноградный сок - при 73-85 'С.

 

 

 

 

 

           П. осуществляют в пастеризаторах. Распространены центробежные, трубчатые  и пластинчатые пастеризаторы  (для молока, сливок, фруктовых и  овощных соков, напитков), в которых  обеспечивается быстрый кратковременный  нагрев до сравнительно высоких  температур (до 100 °С) продукта, непрерывно  протекающего тонким слоем между  греющими поверхностями. После  П. продукт разливают в герметически  укупориваемую тару. Для П. продуктов,  заранее расфасованных в тару (бутылки, консервные банки) имеются  пастеризаторы, в которых продукты  нагреваются паром при постоянном  вращении. Перспективны пастеризаторы  с высокочастотными источниками  нагрева продуктов в таре.

 

         Специалисты из Национального  университета Мексики (Universidad Nacional Autonoma de Mexico) разработали новый метод  обеззараживания пищевых продуктов,  который пророчат на замену  пастеризации. Пока это лишь первые  опыты, но после усовершенствования  технологии её можно будет  применять для обеззараживания  молочных продуктов, детского  питания, соков, без затрагивания  их исходного вкуса, что происходит  при нынешних методах стерилизации. Метод основан на создании  в жидкости ударных волн, при  прохождении которых давление  в отдельных точках повышается  до тысячи атмосфер. При этом  происходит явление кавитации  — крошечные пузырьки, рождающиеся  в жидкости, просто разрывают  бактерии. Дополняют кавитацию интенсивные  вспышки видимого и ультрафиолетового  света.

 Опыты показали, что  такое комплексное воздействие  действительно работает в качестве  стерилизующего фактора, но правда  разные бактерии обладают разной  стойкостью к этим "ударам", и потому для практического  применения метода его ещё  необходимо усовершенствовать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Стерилизация имеет широкое распространение в микробиологической практике, она должна обеспечивать уничтожение всех микроорганизмов в питательных средах, бактериологической посуде, физиологических растворах.

Стерилизацию широко используют в пищевой промышленности при  производстве консервов, а пастеризацию используют в основной при производстве молока, вин, икры, фруктовых соков, вареных колбасных изделий и  др.

Так же стерилизацию используют в домашних условиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. http://zdorovo-tak.ru/sposoby-koservacii/266-sterilizacija-i-pasterizacija.html
2. Википедия
3. Н.А. Соколова, А.М. Абдуллаева «Практикум по общей микробиологии»