Тиндализация

Основная статья: Тиндализация

Химические методы стерилизации

Используются при обработке приборов, аппаратов, сложных оптических систем, крупногабаритных изделий или изделий из титана, полимерных смол, резин.

Для газовой(холодной) стерилизации используют герметичные контейнеры с парами окиси этилена, формальдегида или специализированными многокомпонентными системами.

Для химической стерилизации растворами применяются основных четыре группы веществ:

• Кислота+окислитель(например «Первомур»)

• Альдегид(например формалин)

• Детергент(например хлоргексидина биглюконат)

• Галоид(например Повидон-йод)

Концентрации и время стерилизации зависит от используемого антисептика или дезинфектанта.

Стерилизация ионизирующим излучением

• радиационный метод или лучевую стерилизацию γ-лучами применяют в специальных установках при промышленной стерилизации однократного применения - полимерных шприцев, систем переливания крови, чашек Петри, пипеток и других хрупких и термолабильных изделий.

• Ряд лет в фармтехнологии для стерилизации используется ультрафиолетовое (УФ) (длина волны 253,7 нм). Источники УФ-излучения — ртутные кварцевые лампы. Их мощное бактериостатическое действие основано на совпадении спектра испускания лампы и спектра поглощения ДНК микроорганизмов, что может является причиной их гибели при длительной обработке излучением кварцевых ламп. При недостаточно мощном действии УФ в прокариотической клетке активизируются процессы световой и темновой репарации и клетка может восстановиться. Метод применяется для стерилизации воздуха приточно-вытяжной вентиляции, оборудования в биксах, также для стерилизации дистиллированной воды.[2]

Дезинфекция

Дезинфекция, или обеззараживание, имеет целью уничтожение болезнетворных микробов, причем более устойчивые сапрофитные виды микробов могут сохраняться жизнеспособными.

Задачей практической дезинфекции является как обеззараживание в узком смысле слова, т. е. уничтожение патогенных микробов (дезинфекция), так и уничтожение переносчиков заразных заболеваний: членистоногих (дезинсекция) и грызунов - мышей, крыс, сусликов и пр. (дератизация).

Бактерицидная сила дезинфицирующего средства зависит от: 1) устойчивости микроорганизма, 2) свойств дезинфицирующего вещества и 3) характера обеззараживаемого материала. Кроме того, успешность дезинфекции зависит от: 1) концентрации дезинфицирующего вещества в воде, 2) продолжительности его действия и 3) температуры, при которой происходит дезинфекция.

Значительные затруднения для дезинфекции представляют бактериальные споры, значительно более устойчивые, чем вегетативные их формы.

Сущность дезинфицирующего действия ряда веществ еще недостаточно изучена.

Для дезинфекции чаще всего пользуются следующими веществами:

Фенол, или карболовая кислота (C₆H₅OH), применяется в 3-5%-ном растворе для дезинфекции рук и в 5%-ном растворе для обеззараживания различного заразного материала. Большинство микробов в вегетативной форме погибает через 5-10 мин при комнатной температуре. Туберкулезную палочку фенол убивает в течение 3-4 часов. Но он слабо действует на споровые формы. Сибиреязвенные споры не погибают в 5%-ном растворе даже в течение месяца. Большинство вирусов также резистентно к его действию.

Фенол и его растворы обладают стойким действием. Поэтому он служит эталоном, с которым сравнивают бактерицидность всех других дезинфицирующих веществ. Концентрацию испытуемого вещества, убивающую микробы (стафилококк и антракоидная палочка) в заданное время, сравнивают с количеством фенола, необходимым для этой же цели. Так, если испытуемое вещество эффективно в разведении в 5 раз большем разведения фенола, то фенольный коэффициент его для данного микроба равен 5.

Хлорная известь применяется в виде 10-20%-ной взвеси, употребляется главным образом для обеззараживания уборных, выгребных ям.

Хорошим дезинфицирующим свойством обладает 75°-ный спирт, который более диссоциирован, чем 95°-ный спирт.

Ядовитость сероводорода, окиси углерода, цианистых соединений обусловлена их легким связыванием с тяжелыми металлами окислительных ферментов (железо, медь). Тяжелые металлы вызывают коагуляцию белков протоплазмы (сулема, FeSО₄, CuSО₄). Железный и медный купорос применяются для дезинфекции плодовых насаждений путем их опрыскивания.

Дезинфекции подвергают выделения больного, его вещи, помещение. В животноводческих помещениях дезинфицируют кормушки, почву, инвентарь и пр. Дезсредств имеется очень много, и наша химическая промышленность все время предлагает новые, более совершенные средства.

Данные микробиологии о бактерицидном действии некоторых веществ были использованы в хирургии. Был введен (Листер, 1867) антисептический метод лечения ран, который состоит в том, что микробы, попавшие на рану, уничтожаются дезинфицирующими веществами. В частности, широко применялась карболовая кислота. Антисептика резко сократила количество нагноений, гангрен. Антисептика действует не только на микробы, но и на ткани больного. Поэтому с развитием стерилизации антисептика была заменена более совершенным асептическим методом. Асептика - это система мер, полностью предотвращающая проникновение микробов в оперируемое поле. Это достигается обеспложиванием оперируемого поля, рук хирурга и всех предметов, материалов, приходящих в соприкосновение с раной. Стерилизуют халаты, перевязочный материал, инструменты, различные растворы. Операционная, воздух в ней стерилизуются ультрафиолетовыми лучами или другим способом. Асептика в сочетании с антибиотиками является в настоящее время основным условием проведения хирургических операций.

Концентрация водородных ионов (рН) имеет значение для развития микробов. Нейтральная реакция среды соответствует рН 7,0, кислая реакция - рН ниже 7,0, а щелочная реакция - выше 7,0. Большинство микробов приспособилось к развитию в слабощелочной среде - рН 7,2-7,6. Но некоторые микробы предпочитают слабокислую реакцию - рН 6-6,8. Таковы плесени и некоторые бактерии. Гнилостные бактерии развиваются при щелочной реакции. рН среды оказывает существенное влияние на обмен веществ микробов. Так, спиртовое брожение при рН 4 приводит к образованию винного спирта и углекислоты, а при рН 7,5, кроме спирта и углекислоты, образуется еще уксусная кислота.

На тормозящем влиянии кислой реакции среды основано консервирование плодов и овощей путем квашения и приготовления маринадов.

Биологические факторы. В естественных условиях обитания микроорганизмы образуют сложный биоценоз - такие сообщества, в которых они находятся в определенных соотношениях. В одном и том же месте находятся разные виды бактерий, актиномицетов, грибов, протозоа. В этих сложных сообществах каждый вид микробов находится под постоянным стимулирующим или угнетающим влиянием со стороны окружающих его других видов.

Взаимоотношения различных групп и видов микроорганизмов разнообразны и сводятся в основном к следующим типам: симбиоз, метабиоз, антагонизм. При симбиозе наблюдается взаимная или односторонняя польза для взаимодействующих микробов. Совместно они развиваются лучше, чем каждый из них в отдельности. Симбиоз существует между клубеньковыми бактериями и бобовыми растениями, между микоризными грибами и растениями. Кефир, кумыс, квас получаются в результате симбиоза молочнокислых бактерий и спиртовых дрожжей. Грибы Rhodotorula rubra и Mucor ramonianum могут расти на синтетической среде только в присутствии витамина В₁, так как они по отдельности вырабатывают только отдельные составные части витамина B₁: Rh. rubra вырабатывает тиазол, а М. ramonianum - пиримидин. При совместном же их росте один микроб доставляет другому недостающую составную часть витамина В₁, почему совместно они могут расти без готового витамина B₁.

При метабиозе один вид микробов в результате своей жизнедеятельности создает благоприятные условия для развития другого вида. Так, развитие анаэробов было бы невозможным в хорошо аэрируемых почвах, если бы наряду с ними не развивались аэробы, поглощающие свободный кислород. Сюда же относятся взаимоотношения между аммонификаторами, нитритными и нитратными бактериями в почве. Метабиоз лежит в основе круговорота веществ в природе.

В борьбе за существование у микробов выработались различные антагонистические отношения. Протозоа пожирают бактерий, фаги также являются антагонистами бактерий и актиномицетов. Болезнетворные для человека микробы, попадая с выделениями больных в почву, воду, не выдерживают здесь длительной конкуренции с сапрофитами и сравнительно быстро отмирают. В борьбе с другими видами микробы вырабатывают различные вещества, которые угнетают и убивают микробов других видов. К таким веществам относятся антибиотики.

в29.микрофлора воды.способы обезжиривания.

ода, как и почва, является естественной средой обитания для многих видов микро­организмов всех царств жизни. Разнообразные микроорганизмы обитают как в воде от­крытых водоемов, так и в грунтовых водах: палочки, кокки, вибрионы, спириллы, спи­рохеты, различные фотосинтезирующие бактерии, грибы, простейшие, вирусы и плаз­миды.

Многие виды галофильных бактерий обитают в морских водах. Численность микроорганизмов в воде определяется главным образом содержанием в ней органичес­ких веществ, которые под влиянием микроорганизмов подвергаются совершенно таким же превращениям, как и в почве. В 1 мл воды количество микробов может превышать несколько миллионов. Грунтовые подземные воды чище, так как, просачиваясь через почву, вода подвергается своеобразной фильтрации, в результате которой большинство микробов задерживается в фильтрующем слое.

Численность микроорганизмов в воде открытых водоемов подвержена колебаниям и зависит от климатических условий, времени года, а главным образом, от степени загрязнения рек, озер и морей сточными и ка­нализационными водами и отходами промышленных, агропромышленных и других предприятий. В реки, озера, моря из прибрежных городов и других населенных пунктов выбрасывается такое количество сточных вод, несущих мириады микробов и содержащих огромное количество органических веществ, что вода не успевает самоочищаться. В результате возникла и сохраняется серьезная глобальная экологическая проблема.

По степени микробного загрязнения различают три категории воды (или зоны водоема):

1. Полисапробная зона — наиболее сильно загрязненная вода, бедная кислородом, богатая органическими веществами. В 1 мл воды содержание микроорганизмов достигает 1 млн и более, преобладают Е. coli и анаэробные бактерии, вызывающие процессы гниения и брожения.

2. Мезосапробная зона — вода, загрязненная умеренно, в ней активно происходит минерализация органических веществ с интенсивными процессами окисления и нитрификации. Содержание микроорганизмов в 1 мл воды — сотни тысяч бактерий, количество Е. coli значительно меньше.

3. Олигосапробная зона — зона чистой воды, количество микроорганизмов в 1 мл воды — десятки или сотни, не более; Е. coli отсутствует или встречается в количестве нескольких клеток на 1 л воды.

Питьевая вода считается хорошей, если общее количество бактерий в 1 мл — не более 100; сомнительной — 100-150; загрязненной, — если содержание бактерий в 1 мл 500 и более. Количество микроорганизмов в придонном слое ила озер и рек варьирует в пределах от 100 до 400 млн на 1 г. Вода играет исключительно важную роль в эпидемиологии многих инфекционных заболеваний, особенно кишечных (брюшного тифа, дизентерии, сальмонеллезов, холеры, вирусных гепатитов, полиомиелита и т. п.), возбудители которых выделяются вместе с испражнениями от больных и носителей и вместе со сточными водами поступают в воду открытых водоемов, а оттуда нередко и в питьевую воду.

Хотя патогенные бактерии слабо приспособлены к существованию в воде, где на них оказывают неблагоприятное действие солнечный свет и различные другие факторы, включая конкурентную водную микрофлору, многие из них могут достаточно длительное время сохраняться в воде. Более того, в летнее время при наличии в воде органических веществ, щелочной рН и благоприятной температуры некоторые из них, в том числе холерный вибрион, могут даже размножаться. Заразиться можно и через лед, в котором патогенные бактерии могут сохраняться в течение нескольких недель и даже месяцев. Загрязненная вода — главный источник заражения холерой, дизентерией, брюшным тифом и другими кишечными инфекциями, а также лептоспирозом и, нередко, туляремией.

Микробиологические методы исследования воды сводятся к определению общего количества микроорганизмов в 1 мл воды и выявлению тех или иных видов патогенных бактерий (особенно холерного вибриона). Кроме того, поскольку прямое выделение патогенных бактерий из воды требует специальных исследований, существуют косвенные методы, позволяющие дать количественную оценку степени фекального загрязнения водыМЕТОДЫ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ

Использование подземной воды в большинстве случаев возможно без обеззараживания. В технологии водоподготовки известен ряд методов обеззараживания воды, который можно классифицировать на пять основных групп: термический; сорбция на актив­ном угле, с помощью сильных окислителей; олигодинамия (воздействие ионов благородных металлов); физический (с помощью ультразвука, радиоактивного излучения, ультрафиолетовых лучей). Из перечислен­ных методов наиболее широко распространены методы третьей группы. В качестве окислителей применяют хлор, диоксид хлора, озон, йод, марганцовокислый калий; пер оксид водорода, гипохлорит натрия и кальция. В свою очередь, из перечисленных окислителей на практике отдают предпочтение хлору, хлорной извести, гипохлориту натрия. Выбор метода обеззараживания воды производят, руководствуясь расходом и качеством обрабатываемой воды, эффективностью ее предварительной очистки, условиями поставки, транспорта и храпения реагентов, возможностью автоматизации процессов и" механизации трудоемких работ.

Обеззараживанию подлежит вода, прошедшая предшествующие стадии обработки, коагулирование, осветление и обесцвечивание в слое взвешенного осадка или отстаивание, фильтрование, так как в филь­трате отсутствуют частицы, на поверхности или внутри которых могут находиться в адсорбированном состоянии бактерии и вирусы, оставаясь вне воздействия обеззараживающих агентов.

 

1. ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ СИЛЬНЫМИ ОКИСЛИТЕЛЯМИ-  Прайс

Хлорирование воды

Обеззараживание воды хлорированием на водоочистных комплек­сам осуществляют хлорной известью, хлором и его производными, под действием которых бактерии, находящиеся в воде, погибают в резуль­тате оксидации и разрушения веществ, входящих в состав протоплазмы клеток. Хлор оксидирует органические вещества. Для качественного хлорирования необходимо хорошее перемешивание, а затем не менее чем З0-минутный (при совместных хлорировании и аммонизации 60- минутной) контакт хлора с водой, прежде чем она поступает потребителю. Контакт обеспечивают в резервуаре сбора фильтрованной воды или в трубопроводе подачи воды потребителю, если он имеет достаточную длину.

Дозу хлора устанавливают технологическим анализом из расчета, мг в 1 л воды, поступающей к потребителю, оставалось 0,3—0,5 мг хлора вступившего в реакцию (остаточного хлора), который является показателем санитарной надежности. При этом условии доза хлора при хлорировании фильтрованной воды составляет 1-2 мг/л в зависимости от хлоропоглошаемости. При хлорировании подземной воды доза хлора - 0,7 мг/л.

2. Обеззараживание воды бактерицидными лучами- Прайс

Для обеззараживания подземных вод рекомендуется приме­нять бактерицидное излучение при условии, если колииндекс исходной воды не более 1000 ед/л, содержание железа до 0,3 мг/л, мутность до 2 мг/л. Обеззараживание воды бактери­цидными лучами имеет ряд преимуществ перед хлорированием. Природные вкусовые качества и химические свойства воды не изменяются. Бактерицидное действие лучей протекает во много раз быстрее, чем хлора; после облучения воду сразу можно подавать потребителям. Бактерицидные лучи уничтожают не только вегетативные виды бактерий, но и спорообразующие. Эксплуатация установок для обеззараживания воды бактери­цидными лучами, проще, чем хлорного хозяйства.

В. Ф. Соколовым было установлено, что наибольшим бак­терицидным действием обладают ультрафиолетовые лучи с дли­ной волны от 295 до 200 мкм. Эту область ультрафиолетового излучения называют бактерицидной. Максимум бактерицидного действия располагается около длины волны в 260 мкм.

Эффект обеззараживания воды зависит от произведения ин­тенсивности бактерицидного облучения Е на продолжитель­ность облучения Т, т. е. от количества затраченной бактери­цидной энергии.Это означает, что один и тот же эффект мо­жет быть получен при малой интенсивности облучения, но большой продолжительности его и, наоборот, при большой ин­тенсивности облучения и малой продолжительности.

При определении требуемого количества бактерицидной энергии необходимо учитывать ее поглощение при прохожде­нии потока лучей через слой воды. Интенсивность потока лу­чистой энергии в толще поглощающего оптически однородного вещества (в мкВт/см²) изменяется по закону Ламберта—Бу-гера.

Коэффициент поглощения существенно зависит от состава воды и для различных источников водоснабжения меняется в широких пределах. Наибольшее влияние на коэффициент по­глощения оказывает цветность воды, ее мутность и содержа­ние железа. Жесткость, хлориды, сульфаты, аммиак, нитриты я нитраты в обычных концентрациях практически не влияют на поглощение бактерицидной радиации.

При обеззараживании бактерицидными лучами неочищен­ных мутных, цветных вод или вод с повышенным содержанием железа коэффициент поглощения оказывается настолько боль­шим, что бактерицидный метод становится экономически неце­лесообразным, а с санитарной точки зрения — ненадежным. Поэтому применение бактерицидных лучей рекомендуется только для обеззараживания воды, прошедшей очистку, или для подземных вод, не требующих очистки, но нуждающихся в обеззараживании в профилактических целях'.

Большая разница в значениях коэффициента поглощения различных вод указывает на то, что наиболее правильным бы­ло бы его экспериментальное определение в каждом конкрет­ном случае проектирования установок для обеззараживания во­ды.

Микроорганизмы, находящиеся в воде, имеют различную степень сопротивляемости действию бактерицидных лучей и  зависит от вида бактерий. Коэффи­циент сопротивляемости различных видов вегетативных и па­тогенных бактерий коли, равного приблизительно 2500, что и принимают при расчетах необходимого количества бактерицид­ной энергии для обеззараживания. При этом эффект обеззара­живания воды, характеризуемый отношением р/ро, подсчитыва­ют по отмиранию бактерий коли. Он зависит от количества за­траченной бактерицидной энергии Е-Т, т. е. один и тот же эф­фект может быть получен при малой интенсивности облучения, но большой продолжительности его и, наоборот, при большой.

в.30 методы консервирования пищевых продуктов

Консервирование — способ консервации пищевых продуктов (изготовления консервов), заключается в технической обработке продуктов питания для угнетения жизнедеятельности портящих продукты микроорганизмов. А также некоторые другие способы повышения срока хранения пищевых продуктов.

В широком смысле под консервированием подразумевается любой процесс, значительно удлиняющий сохранность продуктов в пригодном для употребления в пищу виде. Основная задача консервирования свести уровень активности воды до минимального уровня, что лишает вредные микроорганизмы среды обитания для дальнейшего развития и порчи продукта.

Методы консервирования и сохранения пищи

Консервирование делится на комплекс мер по изоляции продукта, уничтожению находящихся в нём бактерий и спор, изменение его состава и условий хранения для предотвращения развития в нём микроорганизмов, защита продукта от разрушения под воздействием высоких температур и солнечных лучей.

=== При

Соление

Поваренная соль издавна применяется для сохранения мясных и рыбных продуктов. При посоле, в процессе осмоса, соль «вытягивает из продукта» влагу, сам продукт пропитывается раствором соли и благодаря снижению активности воды становится непригоден для развития большинства бактерий.

Квашение

Квашение является комбинацией биологической консервации кислотами и засолки. Молочнокислые бактерии утилизируют сахара (углеводы) и выделяют органические кислоты, препятствующие развитию плесеней.

Маринование

Маринование производят органическими кислотами, губительными для бактерий, но пригодными для потребления человеком. Обычно используются лимонная, уксусная, молочная и др. кислоты, создающие неблагоприятную для развития бактерий кислую среду.

Кандирование

При высокой концентрации сахара в результате осмоса бактерии не могут развиваться в продукте. Однако если кислотность продукта невелика — возможно развитие различных плесневых грибов.

Засахаривание происходит когда пропитанные сахарным раствором (сироп) продукты высушивают, пропитавший продукт раствор сахара кристаллизуется. Таким образом делают цукаты из фруктов.

Применение других консервантов

Добавка консервантов, разрешённых в пищевой промышленности, обеспечивает улучшение сохранности продуктов самого разного типа (напитки, консервы, пресервы).

Методы, связанные с уменьшением содержания воды

Сушёные грибы на нитке

Сушка

Сушка является старейшим методом консервирования. В процессе сушки из продукта удаляется влага, что лишает микроорганизмы среды обитания для развития. Сушка может производиться как на открытом воздухе, на ветру для предотвращения загнивания, так и с помощью вакуума. Широко распространено засоленое и засушенное мясо.

Желирование

В этом методе также используется эффект снижения активности воды в пищевом продукте. Для желирования используется желатин, альгинаты, пектин и крахмал. Желированная масса продукта является непроницаемой для большинства бактерий и плесени.

Наиболее известные продукты длительного хранения из этой категории — мармелад и пат.

Копчение

Копчение сочетает в себе частичное обезвоживание (иногда — совсем незначительное) и химическую консервацию. В процессе копчения продукт сушится и пропитывается дымом, ароматические углеводороды консервируют его и придают особый аромат.

Вяление

Вяление также сочетает обезвоживание продукта и, одновременно, его некоторую химическую консервацию поваренной солью.

Варенье, повидло, джем и пастила. Сиропы

Для получения фруктовых консервов широко используют варку в сахарном сиропе, или просто упарку сладких соков без добавления сахара.

Герметизация

Герметизация и вакуумная упаковка

Герметизация производится для предотвращения попадания в обработанный продукт микроорганизмов из воздуха.

Вакуумная упаковка оставляет аэробные бактерии без кислорода и они погибают.

Вызывающая ботулизм бактерия не выделяет газы или различимые на вкус и запах вещества, и поэтому её развитие в консервах опасно для жизни.

Атмосферная консервация и замена газовой атмосферы

Содержащая кислород атмосфера в упаковке заменяется инертной, таким образом сохраняют продукт (например, салат), без нарушения его формы.

Заменяя кислород азотом, убивают содержащихся в продуктах насекомых.

Температурная обработка и криоконсервирование

Стерилизация и пастеризация

Продолжительное нагревание продукта до температуры в 60-70 °С называется пастеризацией, по имени Луи Пастера. В результате этого процесса бактерии погибают, но выживают их споры, для предотвращения развития которых пастеризованные продукты хранят в холоде. Метод дробной пастеризации заключается в том что после пастеризации продукт выдерживают при нормальной температуре достаточное для развития спор время, после этого подвергают повторной пастеризации, процесс может быть повторен несколько раз.

Для полной стерилизации бывает недостаточно прокипятить продукт при 100°С — уничтожение термостойких спор бактерий требует нагревания продукта до больших температур при повышенном давлении.

Пастеризация применяется в тех случаях когда не требуется длительное хранение консервированных продуктов, а стерилизацию применяют для получения стойких в хранении продуктов. Обычно продукты с достаточно высоким содержанием кислоты подвергают пастеризации, а с малой кислотностью — стерилизации.