Mycie i dezynfekcja - materiały dydaktyczne.pdf - Sterylizacja - kwiatek381981

M IKROBIOLOGIA T ECHNICZNA – studia zaoczne

Ćwiczenie 5 część teoretyczna

___________________________________________________________________________

Ć WICZENIE 5: M YCIE I D EZYNFEKCJA

Wstęp

W badaniach mikrobiologicznych ogromny wpływ na uzyskiwane wyniki ma

higiena osobista oraz jałowość pomieszczeń, sprzętu i pożywek, które są wykorzystywane w

pracy. W metodach jałowienia, wykorzystywanych również w medycynie, zakładach

przetwórstwa rolno-spożywczego i w życiu codziennym, zastosowanie mają następujące

procesy:

MYCIE – usuwa wszelkie resztki za danej powierzchni. Jest bardzo ważnym

etapem, gdyż pozostałości białka i tłuszczu osłabiają efekt przeprowadzonego

następnie odkażania.

DEZYNFEKCJA. Terminem tym określa się “ proces zabicia wszystkich form

wegetatywnych mikroorganizmów chorobotwórczych i niechorobotwórczych za pomocą

metod fizycznych, chemicznych i mechanicznych ”. Proces ten nie zapewnia całkowitej

jałowości, gdyż pozostają aktywne formy przetrwalne bakterii.

STERYLIZACJA. W ujęciu mikrobiologicznym sterylizacja (wyjaławianie) to „proces

polegający na zabiciu wszystkich mikroorganizmów - niezależnie od stadium rozwojowego, a

więc zarówno form wegetatywnych, jak też form przetrwalnych”.

Wyjaławianie przeprowadza się najczęściej przy użyciu metod fizycznych

(temperatura, promieniowanie), mechanicznych (odfiltrowanie, odwirowanie) lub

chemicznych.

1. M ETODY FIZYCZNE

1.1. Z ASTOSOWANIE WYSOKICH TEMPERATUR ( NA SUCHO )

• Wyżarzanie i opalanie. Ezy i igły wyżarza się do czerwoności w

świecącej części płomienia palnika spirytusowego lub gazowego.

Czynność tą wykonuje się przed i po każdym ich użyciu. Wyloty

probówek, kolb i wszelkich naczyń, które są zamykane korkami,

opala się po otworzeniu w płomieniu palnika, co zapobiega

zanieczyszczeniu hodowli. Pincety, skalpele, noże, bagietki,

głaszczki opala się w płomieniu po uprzednim zanurzeniu w

alkoholu.

Rys. 1. Wyżarzanie ezy i opalanie wylotu probówki

__________________________________________________________________________________________

K ATEDRA T ECHNOLOGII F ERMENTACJI I M IKROBIOLOGII T ECHNICZNEJ

http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/

M IKROBIOLOGIA T ECHNICZNA – studia zaoczne

Ćwiczenie 5 część teoretyczna

___________________________________________________________________________

• Gorące i suche powietrze o temperaturze 160-180°C wykorzystuje się do

wyjaławiania szkła oraz niektórych związków chemicznych np. węglanu wapnia, związków

oleistych, wosku. Zabieg ten przeprowadza się w suszarkach laboratoryjnych. Ponieważ

szkło nowe lub nieużywane wykazuje odczyn alkaliczny stąd przed sterylizacją i użyciem

należy je wygotować w wodzie z dodatkiem 1% HCl (30 min), wypłukać i ponownie

wygotować w 1% roztworze Na 2 CO 3 (30 minut). Po dokładnym wypłukaniu w wodzie

bieżącej i destylowanej, wysuszeniu, pakuje się je w papier, folię aluminiową lub też

umieszcza się w metalowych puszkach i sterylizuje przez 2 godz. w temperaturze 160°C.

Przed włożeniem do suszarki kolby, probówki i pipety zamyka się korkami. Z uwagi na

możliwość samozapłonu i zwęglenia nie można przekraczać temperatury 180°C podczas

sterylizacji probówek z korkami z waty lub ligniny oraz szkła opakowanego w papier.

Wysokie temperatury obniżają także trwałość szkła laboratoryjnego, a niedokładne

wysuszenie powoduje jego pękanie.

Rys. 2. Tubusy do sterylizacji płytek Petriego

1.2. Z ASTOSOWANIE WYSOKICH TEMPERATUR ( NA MOKRO )

• Gotowanie. Szkiełka podstawowe i nakrywkowe gotuje się w roztworze mydła lub

środka myjącego, a następnie dokładnie płucze stosując na koniec wodę destylowaną. Po

umyciu przechowuje się je na sucho w specjalnych pojemnikach, bądź też na mokro w 95%

etanolu. Również metalowe narzędzia po oczyszczeniu można wygotować (20–30 minut) lub

wyjałowić w autoklawie (temperatura 121 0 C, 20 minut).

• Gorąca bieżąca para wodna. Jest wykorzystywana w procesie pasteryzacji (łagodnej

sterylizacji) w aparacie Kocha (rys. 3.). Jest to lekki, metalowy kocioł parowy z dodatkowym

ażurowym dnem, pod którym znajduje się zbiornik z wodą. Kocioł przykryty jest luźną

pokrywą z otworem na termometr i wylot pary wodnej. W obudowie znajduje się również

wskaźnik poziomu wody. Źródłem wytwarzanej pary jest woda znajdująca się na dnie kotła,

którą doprowadza do wrzenia system grzałek. Czynnikiem wyjawiającym jest bieżąca para

wodna o temperaturze około 100°C. Służy do wyjaławiania pożywek mikrobiologicznych

zawierających termowrażliwe składniki. Wyjaławiany materiał ustawia się na ażurowych

półkach.

• Pasteryzacja polega na jednokrotnym ogrzaniu wyjaławianego materiału do

temperatury ok. 100°C. W procesie tym giną jedynie formy wegetatywne , natomiast nie

ulegają zniszczeniu formy przetrwalne bakterii, które wytrzymują wielogodzinne gotowanie.

Proces pasteryzacji stosuje się w przypadku podłoży mikrobiologicznych i produktów

__________________________________________________________________________________________

K ATEDRA T ECHNOLOGII F ERMENTACJI I M IKROBIOLOGII T ECHNICZNEJ

http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/

M IKROBIOLOGIA T ECHNICZNA – studia zaoczne

Ćwiczenie 5 część teoretyczna

___________________________________________________________________________

żywnościowych, których składniki w temperaturach powyżej 100°C mogą ulegać rozkładowi,

a także konserw o pH poniżej 4,5 (mikroorganizmy acidofilne charakteryzuje obniżona

odporność cieplna).

Sterylizacja parowa osiąga pełny efekt jeśli para oddziaływuje na

sterylizowany materiał przez ściśle określony czas. Wszystkie

powierzchnie materiału muszą mieć kontakt z parą. Ważnym

czynnikiem jest całkowite usunięcie powietrza z komory

autoklawu (stosuje się odpowietrzanie przepływowe, w którym

powietrze jest wypierane ze zbiornika przez nasyconą parę lub

odpowietrzanie próżniowe gdzie powietrze jest usuwane przez

wytworzenie próżni, następnie wprowadzana jest para wodna).

Jest to metoda uniwersalna, pewna, szybka, nietoksyczna i

ekonomiczna. Powinna być stosowana wszędzie tam , gdzie to

możliwe.

Rys. 3. Aparat Kocha

Większość podłoży mikrobiologicznych poddaje się działaniu temperatury w granicach

100°C przez od 15 - 30 minut. Wrażliwe na wysokie temperatury produkty (mleko, śmietanki,

moszcz, soki, piwo i inne) wyjaławia się wykorzystując modyfikacje tego procesu.

Jest to pasteryzacja:

• długotrwała (niska; LTLT – Low Temperature Short Time): temperatura 62 -

65°C / 20 - 30 minut;

• krótkotrwała (wysoka; HTST – High Temperature Short Time); temperatura

72°C / 15 sekund;

• momentalna: temperatura 85 - 90°C / 1 – 2 s.

Z praktycznego punktu widzenia pasteryzacja jest zabiegiem wystarczającym, jeśli następnie

produkt zostanie schłodzony do 2-4°C i hermetycznie zamknięty, co uniemożliwia rozwój

przeżywających ten zabieg mikroorganizmów.

• Odmianą pasteryzacji jest tyndalizacja (pasteryzacja frakcjonowana). Jest to

trzykrotna pasteryzacja przeprowadzana w odstępach co 24 godziny . W pierwszej fazie

giną formy wegetatywne. Okres przerwy po pierwszej pasteryzacji pozwala na

wykiełkowanie form przetrwalnych, które nie uległy zabiciu. Druga pasteryzacja zabija formy

wegetatywne, które rozwinęły się z form przetrwalnych, a trzecia upewnia nas o zabiciu

wszystkich drobnoustrojów.

• Gorąca para wodna pod ciśnieniem. Aby uzyskać właściwy efekt sterylizacji w

autoklawie proces musi przebiegać w optymalnej temperaturze, przy odpowiednim ciśnieniu

i przez określony czas.

__________________________________________________________________________________________

K ATEDRA T ECHNOLOGII F ERMENTACJI I M IKROBIOLOGII T ECHNICZNEJ

http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/

M IKROBIOLOGIA T ECHNICZNA – studia zaoczne

Ćwiczenie 5 część teoretyczna

___________________________________________________________________________

Autoklaw (rys. 4.) to hermetycznie

zamknięty kocioł stalowy o podwójnych

ścianach i dnie, w którym uzyskuje się

wysokie ciśnienie. Jest zaopatrzony w

manometr, termometr, zawór

bezpieczeństwa i elektryczny system

grzewczy. Czynnikiem jałowiącym w

autoklawie jest przegrzana nasycona para

wodna pod zwiększonym ciśnieniem . W

aparacie gotująca woda doprowadza do

nadciśnienia parę wodną, która ulega

nasyceniu po zupełnym wyparciu powietrza.

Manometr znajdujący się w obudowie

wskazuje wzrost ciśnienia po zamknięciu

zaworu odpowietrzającego.

Ponieważ autoklaw to kocioł pracujący pod

wysokim ciśnieniem, stąd osoby go

obsługujące muszą przejść odpowiednie

szkolenie.

Rys. 4. Budowa autoklawu (1. Gałka zaworu bezpieczeństwa,2. Manometr komory

sterylizacyjnej,3. Manometr kotła, 4. Zawór trójdrożny manometru, 5. Termometr tarczowy

wskazujący temperaturę w komorze, 6. Rączka zamka pokrywy, 7. Dźwignia zaworu

sterującego, 8. Zawór doprowadzający parę do kotła, 9. Dźwignia zaworu selekcyjnego, 10.

Wskaźnik poziomu wody w komorze, 11. Zawór odpowietrzający komorę, 12. Zawór

odprowadzający kondensat z komory sterylizacyjnej)

Pomiędzy ciśnieniem a temperaturą wewnątrz autoklawu, a także pomiędzy temperaturą a

efektem sterylizacji istnieją ścisłe zależności. Przy nadciśnieniu:

•0,0 atm. temperatura w autoklawie wynosi

100ºC

•0,5 atm. -

111,7° (112°) C

•1,0 atm. -

120,6° (121°) C

•2,0 atm. -

133,9° (134°) C.

Podobne efekty odkażania uzyskuje się dla takich parametrów temperatury i czasu ekspozycji:

121°C przez 2 minuty = 110°C przez 20 minut = 100°C przez 200 minut.

Zatem im wyższe jest ciśnienie wewnątrz kotła tym wyższe są temperatury, a im wyższe

temperatury tym krótszy okres sterylizacji. Stosując zwiększone ciśnienie, uzyskuje się

zatem możliwość zniszczenia zarówno form wegetatywnych, jak i przetrwalnych.

Czas sterylizacji zależy także od objętości materiału i rodzaju przedmiotów poddawanych

sterylizacji (tab. 1.).

__________________________________________________________________________________________

K ATEDRA T ECHNOLOGII F ERMENTACJI I M IKROBIOLOGII T ECHNICZNEJ

http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/

M IKROBIOLOGIA T ECHNICZNA – studia zaoczne

Ćwiczenie 5 część teoretyczna

___________________________________________________________________________

Tabela 1. Czas sterylizacji w zależności od objętości materiału

Objętość (cm 3 )

Czas sterylizacji w temperaturze 121°C (min)

10 – 50

200

1000

2000

9000

12 – 14

12 – 15

20 – 25

30 – 35

50 – 55

Ze sterylizacją termiczną związane są dwa terminy:

Czas śmierci cieplnej - czas potrzebny do zabicia wszystkich drobnoustrojów tego samego

gatunku przy określonej temperaturze i składzie pożywki.

Punkt śmierci cieplnej - temperatura, która zabija hodowlę bakteryjną w ciągu 10 minut.

Podłoża i produkty nie zawierające składników wrażliwych na wysokie temperatury

sterylizuje się w autoklawie w temp. 121°C przez 15-20 min lub w temperaturze 117°C przez

15-30 minut. Procesowi sterylizacji poddaje się także konserwy o pH powyżej 4,5. Eliminacja

form przetrwalnych zapobiega możliwości pojawienia się form wegetatywnych bakterii, które

w warunkach niskiej kwasowości znajdują odpowiednie warunki do rozwoju.

Niektóre termowrażliwe produkty płynne (np. mleko) poddaje się sterylizacji

błyskawicznej (UHT – Ultra High Temperature) w systemie przepływowym lub poprzez

wtrysk pary wodnej o temperaturze 135-150°C w czasie od 2 - 9 s. Procedura ta niszczy

formy wegetatywne i przetrwalne w stopniu zapewniającym trwałość handlową produktu

(jeśli zostanie zapakowany w sterylnych warunkach).

Szkło używane, zawierające hodowle drobnoustrojów sterylizuje się w autoklawie w

temperaturze co najmniej 134°C przez okres od 30–90 minut (w zależności od ilości i

objętości sterylizowanego materiału). Po sterylizacji szkło należy opróżnić i umyć w wodzie z

detergentem lub wygotować w roztworze mydła. Po dokładnym wypłukaniu w wodzie

destylowanej sterylizujemy je ponownie w suszarce (160°C / 2 godz.).

1.2. Z ASTOSOWANIE PROMIENIOWANIA (UV, X I GAMMA )

W praktyce mikrobiologicznej wykorzystuje się najczęściej hamujące lub zabójcze

działanie na mikroorganizmy nadfioletowej części widma słonecznego o długości fali

250-260 nm, a więc tą część widma, która jest najsilniej absorbowana przez kwasy

nukleinowe.

Źródłem promieniowania są lampy kwarcowe, wypełnione oparami rtęci, emitujące w 95%

promieniowanie o długości fali 258 nm. Promieniowanie UV jest wykorzystywane do

niszczenia mikroorganizmów występujących w powietrzu i na odkrytych powierzchniach

zamkniętych pomieszczeń o niewielkim zapyleniu (silosów, magazynów, chłodni, ładowni

statków, laboratoriów, kamer). Ponieważ charakteryzuje się słabą przenikliwością – nie

__________________________________________________________________________________________

K ATEDRA T ECHNOLOGII F ERMENTACJI I M IKROBIOLOGII T ECHNICZNEJ

http://www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt/

Mycie i dezynfekcja - materiały dydaktyczne.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: