Giáo trình -Vi hóa sinh kỹ thuật môi trường -chương 6

TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNGCHƯƠNG 6 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG1. PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG BẰNG NHIỆTPhương pháp khử trùng bằng nhiệt đã được biết và sử dụng tử năm 178. Như đã trình bày ở các phần trên, mỗi vi sinh vật thích hợp với một nhiệt độ thích hợp nhất định. Nếu nhiệt độ môi trường nằm dưới hoặc nằm trên nhiệt độ tối ưu thì tốc độ tăng trưởng của vi sinh vật sẽ chậm lại. Nếu nhiệt độ nằm ngoài ngưỡng giới hạn thì vi sinh vật sẽ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình -Vi hóa sinh kỹ thuật môi trường -chương 6TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG CHƯƠNG 6 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG TRONG XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG1. PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG BẰNG NHIỆT Phương pháp khử trùng bằng nhiệt đã được biết và sử dụng tử năm 178. Như đãtrình bày ở các phần trên, mỗi vi sinh vật thích hợp với một nhiệt độ thích hợp nhấtđịnh. Nếu nhiệt độ môi trường nằm dưới hoặc nằm trên nhiệt độ tối ưu thì tốc độ tăngtrưởng của vi sinh vật sẽ chậm lại. Nếu nhiệt độ nằm ngoài ngưỡng giới hạn thì vi sinhvật sẽ chết hoặc tạo bào tử Tốc độ khử trùng bằng nhiệt là một hàm số phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ.Ví dụ Tuberclebacilli bị tiêu diệt trong 30 phút ở 580C, nhưng chỉ mất 2 phút ở 650C vàmột vài giây ử 720C. Mỗi VSV có một thời gian chết ở một nhiệt độ nhất định.1.1 Khử trùng trực tiếp bằng ngọn lửa Có thể nói đây là phương pháp khử trùng nhanh nhất, khử trùng trực tiếp bằngngọn lửa. Phương pháp này được sử dụng trong quá trình nuôi cấy và phân lập vi sinhvật. Phương pháp này chỉ có thể áp dụng với những vật liệu chịu nhiệt độ cao. Trướcđây, cách khử trùng này được áp dụng để thiêu những xác người bị bệnh truyền nhiễmđể tránh lây lan. Hiện nay phương pháp này vẫn còn áp dụng với nhữmg thú nuôi mắcbệnh lây lan như bệnh than.1.2 Khử trùng bằng nhiệt khô Dạng năng lượng này không thâm nhập dễ dàng vào một vật liệu cần khử trùngdo đó cần nhiệt độ khử trùng cao và thời gian khử trùng dài. Ví dụ nhiệt độ khử trùng là 150C, thời gian khử trùng là 2 giờ thì có thể phá vỡhoàn toàn bào tử của VSV. Tăng nhiệt độ cao hơn nữa không tốt cho giấy gói dụng cụkhử trùng sẽ bị cháy ở 1800C. Phương pháp khử trùng bằng nhiệt khô được áp dụng để khử trùng những nhiênliệu khô như bột cũng như những dụng cụ thí nghiệm như: ống đong, pipet, phễu thủytinh, beker...Nhiệt độ không làm mất hình dạng của dụng cụ khử trùng như trong trườnghợp hơi nước và không ăn mòn đáy của các vật liệu như beker.1.3 Khử trùng bằng nước sôi Khử trùng bằng cách nhấn chìm vật liệu trong nước sôi là một trong các phươngpháp khử trùng ẩm đã được sử dụng. Khử trùng bằng nhiệt ẩm hơi nóng ngấm vào vậtliệu khử trùng nhanh hơn nhiều so với khử trùng bằng nhiệt khô do nước dẫn nhiệt tốthơn nhiều so với không khí. Do đó nhiệt khử trùng và thời gian khử trùng thấp hơn sovới khử trùng bằng nhiệt khô. Nhiệt ẩm giết VSV bằng cách làm biến tính protein củachúng. Biến tính có nghĩa là làm thay đổi tính chất vật lí hay hóa học của protein baogồm thay đổi cấu trúc của protein do sự phá vỡ các liên kết hóa học giúp cho protein cócấu trúc 3 chiều. Khi protein bị biến đổ thành cấu trúc 2 chiều chúng có thể kết tủa vàBiên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 80TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNGtrở nên bất hoạt. Ví dụ protein của trứng khi bị luộc trong nước sôi. Việc kết tủa hay phávỡ cấu trúc protein cần ít năng lượng hơn quá trình oxy hóa do đó nhiệt sử dụng ít hơn. Nước sôi không thể xem như là một nhân tố khử trùng triệt để vì nó không luônluôn có thể giết chết bào tử của vi khuẩn và những virut không hoạt động. Ở điều kiệnbình thường, với nồng độ VSV nhỏ hơn 1 triệu/ml. Hầu hết VSV có thể bị khử trong 10phút. Tuy nhiên bào tử của nấm, Protozoa cần trên 30 phút. Bào tử của vi khuần cần 2giờ hoặc hơn nữa. Do khả năng chịu nhiệt khác nhau của VSV, nước sôi không được sửdụng trong mục đích khử trùng. Nếu trong trường hợp phải khử trùng bằng nước sôi, vật liệu phải rữa thật sạchcác vết bẩn, vết máu. Thời gian khử trùng tối thiểu 30 phút, ngoại trừ những vùng có độcao lớn phải gia tăng thời gian khử trùng để bù đắp cho nhiệt độ sôi của nước thấp hơn.Tất cả các vật liệu phải được gói kỹ, có thể thêm soda 2% để tăng hiệu quả của quátrình.1.4 Khử trùng bằng Autoclave áp suất, nhiệt độ Phương pháp khử trùng bằng áp suất hơi là một trong các phương pháp khửtrùng linh động có khả năng khử tất cả các mầm sống bao gồm cả bào tử vi khuẩn.Phương pháp này khử trùng bằng một thiết bị đặc biệt gọi là Autoclave. Hơn 100 nămvề trước, các nhà vi sinh vật học người Pháp và Đức đã sử dụng Autoclave như là mộtthiết bị không thể thiếu trong phòng thí nghiệm của họ. Hình 6. 1: Autoclave Một tính chất cơ bản trong hóa học khi áp suất của khí tăng thì nhiệt độ củakhí cũng tăng tỉ lệ. Do hơi nước là gia tăng áp suất trong hệ kín nên nhiệt độ của nóBiên soạn: Ths Nguyễn Trần Thiện Khánh 81TLGD VI HÓA SINH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNGcũng gia tăng. Khi đó phân tử hơi nước trở nên mạnh mẽ hơn, khả năng thấm gia tăng.Nguyên tắc này giảm thời gian nấu bằng nồi áp suất và giảm thời gian khử trùng bằngAutoclove. Lưu ý rằng tác nhân khử trùng là nhiệt ẩm chứ không phải là áp suất. Autoclove khử trùng cho hầu hết các bào tử vi khuẩn ở 1250C và thời gian là15 phút. Trong một vài trường hợp đặc biệt thì thời gian khử trùng là 30 phút. Hình 6. 2: Autoclave công nghiệp Autoclove được sử dụng trong bệnh viện cũng như phòng thí nghiệm. Nó dùngđể khử trùng ga trải giường, mền, thiết bị… Kỹ thuật viên phòng thí nghiệm sử dụngnó để khử trùng môi trường nuôi cấy VSV, diệt những VSV gây bệnh. Autoclove cũng gặp một số vấn đề hạn chế ví dụ một số vật liệu bằng nhựa cóthể bị chảy ở nhiệt độ cao, hình dạng của thiết bị có thể bị biến dạng. Hơn nửa nhiềuhóa chất bị biến tính trong quá trình khử trùng và những cơ chất dầu không được xử lýkhi chúng không hòa trộn trong nước. Thời gian khử trùng phải được phân biệt ở cácvật liệu khử trùng và từng dạng vật liệu khử trùng khác nhau nên khử trùng riêng lẻ. Gần đây đã xây dựng một số dạng Autoclove mới gọi là prevacuumAutoclove. Thiết bị này hút khí ra khỏi buồng khử trùng ngay khi khởi động, dòng hơinước bảo hòa trong buồng khử trùng được giữ ở nhiệt độ 132 - 1 ...