Автоматика "ФАТУМ" для стерилизации консервов
приборы автоматики и управления автоклавным отделением

Микроорганизмы, попадая в неблагоприятные условия существования, могут образовывать внутри тела спору. Спора представляет собой внутриклеточное, сильно преломляющее свет образование, устойчивое к различным вредным факторам внешней среды: высыханию, действию высоких температур, химических и дезинфицирующих веществ. Споры могут занимать центральное положение (рис. 1, поз. 1), терминальное положение (рис. 1, поз. 2), субтерминальное положение (рис. 1, поз. 3).

Термоустойчивость микрофлоры при стерилизации консервов определяется в популяции — группе однородных по какому либо показателю — клеток. При выборе параметров термоустойчивости приходится решать ряд вопросов, один из которых — обладают ли клетки, составляющие популяцию, одинаковой или различной степенью термоустойчивости. В основной массе справочных пособий, в том числе в «Положении о разработке режимов стерилизации», в России предполагают, что основная масса спор или клеток в популяции обладает одинаковой термоустойчивостью. Вследствие чего гибель микроорганизмов рассчитывается как следствие случайного события и пропорциональна экспоненциальной зависимости количества выживших клеток от продолжительности этапа стерилизации.

В противоположность этому, накопленный фактический материал свидетельствует, что зачастую приходится иметь дело с разнородной по чувствительности к термической стерилизации популяцией микроорганизмов. Эта разнородность может быть результатом нагревания различных клеточных структур, обладающих различной термоустойчивостью и приводящих к неоднородному летальному эффекту или поражаемых стерилизацией в разной степени, в зависимости от внешних условий.

В процессе стерилизации нагреванием термоустойчивость спор и микроорганизмов может расти. Гетерогенность к нагреванию может быть виртуальной, вызванной лишь в результате изменения влажности в различных областях стерилизуемого продукта или по другим неявным причинам.

В нашей стране практикуется наиболее распространенный способ расчета режима термической стерилизации консервов, который основан на предпосылках об однородной термоустойчивости микроорганизмов в одной популяции, но при этом предусматривается его лабораторная коррекция на контаминированных тест-штаммом образцах.

Кинетические параметры термоустойчивости

Выбор способа расчета в пользу однородности термоустойчивости микроорганизмов при стерилизации позволяет применять экспоненциальную зависимость между количеством выживших микроорганизмов и продолжительностью нагревания при постоянной температуре. Такой способ допускает отнести термическую дезактивацию микроорганизмов к реакции первого порядка и применять для ее расчета формальное описание, разработанное для мономолекулярных газовых реакций, которая представляется в виде зависимости уравнением Аррениуса:

где k — постоянная скорости гибели, является функцией наследственных свойств клетки, физиологического состояния микрофлоры, внешних условий и температуры стерилизации; А — предэскпоненциальный множитель, с; Е — энергия активации, кал/моль; R — газовая постоянная; Т — термодинамическая температура, К.

Консервные предприятия в реальной практике к непосредственному использованию термодинамических параметров уравнения Аррениуса прибегают редко, главным образом в расчетах режимов непродолжительной стерилизации при очень высоких температурах. Как правило, необходимые для расчета кинетические параметры термоустойчивости получают из кривых выживаемости микроорганизмов.