Смекни!
smekni.com

Методы стерилизации (стр. 2 из 3)

Холодная стерилизация осуществляется в отношении некоторых жидкостей, растворы которых нельзя стерилизовать при высоких температурах, так как при этом происходит их испарение или инактивация витаминов и других биологически активных соединений, разложение лекарственных веществ, карамелизация сахаров, денатурация белков и т.п. В этих случаях осуществляют «холодную» С., при которой жидкости фильтруют через мелкопористые бактериальные фильтры. Стерилизация фильтрованием показана для синтетических сред определенного состава, содержащих термолабильные аминокислоты, витамины, белки, для антибиотиков, ароматических углеводородов. Фильтрование проводится через мелкопористые материалы, которые адсорбируют клетки микроорганизмов: каолин, асбест, фарфор и др. Диски, изготовленные из асбеста с целлюлозой называют фильтрами Зейтца. Их помещают в специальный фильтродержатель и стерилизуют в автоклаве, а затем, смонтировав держатель с колбой или бутылью, под давлением пропускают стерилизуемый раствор. Широкое применение нашли мембранные фильтры. Их изготавливают из специально обработанной нитроцеллюлозы. Фильтры имеют поры размером от 0,22 до 100 мм. В фильтродержатели монтируют фильтры с разной величиной пор, от больших к меньшим и при фильтрации растворов постепенно «отсеивают» микроорганизмы различных размеров. Наиболее широко известны фильтрующие пластины фирм « Миллипор », « Синпор », « Владипор ». После стерилизующей фильтрации среды и растворы обязательно проверяют на стерильность, помещая микропробы простерилизованных растворов в термостат при температуре 37 ° С.

Новые технологии стерилизации

Summary:

Если с термином «стерилизация», в пищевом значение этого слова, ассоциируется молоко, молочные продукты или, например, бинты, шприцы, то о стерилизации с помощью гамма-излучения, электронно-лучевого облучения или этиленоксида мало кто имеет понятие.

Наверное, мало кто из потребителей импортного мяса, птицы, фармацевтических товаров задавал себе вопрос о том, каким образом обрабатываются, стерилизуются эти продукты. И если с термином «стерилизация» в пищевом значении этого слова ассоциируются в первую очередь молоко, молочные продукты или, например, бинты, шприцы, то о стерилизации с помощью гамма-излучения, электронно-лучевого излучения или этиленоксида мало кто имеет понятие. А ведь именно такими способами стерилизуют многие продукты питания, особенно мясные и куриные. Специфичность этих технологий состоит в том, что продукт об­рабатывается уже в упаковке, и не только в первичной, которая непосредственно соприкасается с поверхностью продукта, но чаще во вторичной упаковке, т. е. когда продукт полностью упакован в тару и готов к отгрузке. На данном этапе вступают в действие техноло­гии электронной и этиленоксидной стерилизаций.

Газ — этиленоксид (ЭО), осо­бенно эффективный для об­работки порционных доз ле­карств, заключенных в гер­метичные упаковки, продук­тов, которые обесцвечиваются, дефор­мируются или как-то иначе изменяют­ся при обработке с помощью радиаци­онных методов стерилизации. ЭО-процесс предполагает предварительное помещение продукта в высоковлаж­ную среду на определенное время. Ув­лажнение продукта необходимо для того, чтобы воздействие стерилизую­щего агента стало более эффектив­ным. После этого продукт на несколь­ко часов помещают в камеру, где и сте­рилизуют этиленоксидом. Далее, что­бы удалить из продукта остаточные газы, его кладут в другую камеру; в ней происходит рассеивание газов. Последняя стадия процесса занимает несколько дней. И даже после полного окончания цикла стерилизации про­дукт еще 3-7 суток остается в лабора­тории, пока тест на стерильность не подтвердит полное разрушение и уничтожение микробов. Каждую пор­цию продуктов, подвергаемых ЭО, снабжают специальными биологичес­ки активными индикаторами — полос­ками «спор», определяющими количе­ственное содержание микробов. Есть и другая специфическая особенность процесса: продукт обязательно дол­жен быть заключен в воздухопроница­емую упаковку, чтобы газы свободно уходили с продукта после того, как его подвергали ЭО-обработке. Такой вид упаковки существует, но стоит он очень дорого. Весь процесс ЭО-стерилизации требует жесткого контроля целого ряда параметров для каждой загружаемой порции продуктов: пери­ода воздействия ЭО-газом, влажнос­ти, температуры, давления, концент­рации ЭО, вакуума. Если хотя бы один из параметров выходит из-под контро­ля, эффективность всего процесса мо­жет быть поставлена под сомнение. Широкому применению этого метода мешает его потенциальная опасность: считается, что этиленоксид обладает канцерогенными свойствами. В после­днее время пристальное внимание «зе­леных» сосредоточилось на процессе удаления отработанного газа в окру­жающую среду. Метода коснулись и жесткие ограничения со стороны пра­вительственных законодательств, в результате которых себестоимость процесса резко увеличилась и невы­годно повысила конечную стоимость стерилизуемых товаров.

Другому методу стерилизации — гамма-излучению — подвергают про­дукты, находящиеся уже в конечной, готовой к отгрузке упаковке. Источни­ком излучения является радиоактив­ный изотоп кобальт-60, реже цезий. Ра­диоактивный изотоп заключают в своеобразный пенал — «карандаш», — затем, уже на заводе, «карандаши» поме­щают на специальные полки и в таком «обмундировании» вносят в гамма-ячейки. Продукт, упакованный в ко­нечную отгрузочную тару, проходит на конвейере через гамма-ячейку, где и подвергается стерилизации в течение 4-8 часов. Со временем кобальт 60 имеет тенденцию распадаться, его из­лучение ослабевает. Чтобы постоянно контролировать количество радиоак­тивного изотопа, необходимо жестко регулировать время каждого цикла. Доза излучения, получаемая продук­том, является функцией длительности (времени) воздействия облучения ра­диоактивным источником. Наиболее часто применяемые дозы для стерили­зации находятся в диапазоне от 25 до 35 кГрей. Однако некоторые продукты требуют меньшей или большей дозы облучения для уничтожения патогенных микробов. Для их стерилизации приходится дожидаться смены уста­новки таймера. Не так-то просто на­строить гамма-оборудование на повы­шение или понижение диапазона доз облучения, поэтому часто, если про­дукту требуется стерилизация дозой значительно менее 25 кГрей, его прихо­дится облучать этой, максимальной для него, дозой облучения. По мере «истощения» радиоактивного источни­ка, его заменяют новым. На это уходит несколько дней, в течение которых гам­ма-ячейка остается неоперабельной. Из-за длительности воздействия этим видом стерилизации возможна деграда­ция продукта в форме обесцвечивания (в том числе и упаковки) и/или охруп-чивания, что ограничивает использова­ние этого метода. Несмотря на очевид­ные неудобства, связанные с гамма-из­лучением, этот метод остается наибо­лее применяемым. Десятки упаковоч­ных материалов адаптированы к гамма-излучению (имеются в виду материа­лы, непосредственно соприкасающие­ся с продуктом). Среди них полиэтилен и все его разновидности, поливинилх-лорид, поливинилиденхлорид, нейлон-6, этилвинилацетат. Гамма-излучению подвергаются и бестарные продукты, упакованные навалом или россыпью, например специи, пряности, сухофрук­ты и т. д.

В последние годы появилась новая безопасная технология стерилизации — электронно-лучевая. В отличие от методов стерилизации гамма-излуче­нием и этиленоксидом, электронно-излучение не использует радиоактив­ные изотопы.

Коммерческое применение элект­ронно-лучевого способа было ограни­чено двумя факторами: стоимостью и отсутствием опций упаковочных мате­риалов, адаптация которых была бы подтверждена научно. Джордж Сэдлер, профессор Национального центра технологий пищевой безопасности, Иллинойс, отмечает: «Системы элект­ронно-лучевого излучения появились еще в 50-х годах, но до недавнего вре­мени их эксплуатация обходилась очень дорого. Только одна компания, Cryovac, сумела получить разрешение от американского Управления по кон­тролю за продуктами и лекарствами (FDA) на использование единственно­го упаковочного материала для ЭЛ-обработки упакованных пищевых про­дуктов, — этиленвинилацетата лучевой способ использует высокий уровень энергии электронов в каче­стве средства стерилизации. Электро­ны ускоряют до скорости света с помо­щью линейного ускорителя. Суммар­ная энергия, складывающаяся из диа­пазона энергий от 3 до 10 млн электронвольт (эВ), соединяясь с электро­энергией в диапазоне от 1 до 50 кВт, оказывается достаточной для проник­новения в продукт, упакованный в го­товую к отгрузке тару. Электроны, сканируя продукт, проходят через множество вторичных частиц, включая ионы и свободные радикалы. Вторичные частицы разрывают ДНК-цепочки микроорганизмов и на внут­ренней поверхности упаковки, и внут­ри продукта, таким образом блокируя их дальнейшее размножение. Пато­генные микробы разрушаются, и про­дукт стерилизуется.

Отметим, что электронно-лучевое (ЭЛ) излучение не предполагает глу­бинного проникновения в толщу про­дукта, как это делает гамма-излучение. ЭЛ проникает в продукт на глубину до 7,5 см от поверхности. Действие ЭЛ-излучения ограничивается нескольки­ми секундами, в отличие от многочасо­вого воздействия на продукт гамма-излучением. Кратковременность воздей­ствия ускоренных электронов снижает возможные эффекты окисления про­дукта, сводя к минимуму нарушения в структуре как продукта, так и упако­вочного материала. Самое главное, ЭЛ- (EVA). Большинство других упаковоч­ных пленок были утверждены и апро­бированы в 1960-х годах только для гамма-излучения. Со временем и уг­лубленным развитием технологий сто­имость ЭЛ-стерилизации понизилась до вполне приемлемого уровня, выз­вав интерес со стороны пищевой и упаковочной индустрии. Сейчас при­шло время расширить список упако­вочных опций для ЭЛ-стерилизации».