Tài liệu: Ức chế vi sinh vật bằng các tác nhân vật lý và hóa học

Tăng nhiệt và việc dùng các phương pháp vật lý khác thường được dùng để diệt khuẩn. Các phòng thí nghiệm vi sinh vật đều dùng các nồi hấp áp suất cao (autoclave) để diệt khuẩn. Tăng nhiệt, qua lọc, chiếu tia tử ngoại, dùng bức xạ điện ly là 4 phương pháp vật lý thường được sử dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu: Ức chế vi sinh vật bằng các tác nhân vật lý và hóa học Ức chế vi sinh vật bằng các tác nhân vật lý và hóa học (tt)15.4. SỬ DỤNG CÁC PHƯƠNG PHÁPVẬT LÝ ĐỂ KHỐNG CHẾ VI SINHVẬT Tăng nhiệt và việc dùng cácphương pháp vật lý khác thườngđược dùng để diệt khuẩn. Cácphòng thí nghiệm vi sinh vật đềudùng các nồi hấp áp suất cao(autoclave) để diệt khuẩn. Tăngnhiệt, qua lọc, chiếu tia tử ngoại,dùng bức xạ điện ly là 4 phươngpháp vật lý thường được sử dụng.15.4.1. Tăng nhiệt Người Cổ Hy Lạp đã biết dùnglửa hay đun nước sôi để diệt khuẩnhay tiêu độc. Tăng nhiệt đến nayvẫn là phương pháp thường dùngnhất để diệt khuẩn. Chủ yếu cóphương pháp dùng sức nóng ẩm vàsức nóng khô. Sức nóng ẩm dễ dàng gây chếtvirus, vi khuẩn và nấm (bảng 15.2).Trong nước sôi sau 10 phút có thểlàm chết các tế bào dinh dưỡng vàbào tử của các vi sinh vật có nhânthực. Nhưng nhiệt độ sôi (100°C)không đủ sức làm chết nội bào tửcủa vi khuẩn. Bào tử vi khuẩn cóthể tồn tại vài giờ trong nước sôi.Do đó cách đun sôi chỉ dùng để đunnước uống hoặc để tiêu độc các vậtphẩm không bị phá hủy trong nướcsôi, không thể dùng để diệt khuẩn.Bảng 15.2: Điều kiện ước chừng để diệt khuẩn bằng sức nóng ẩm Tế Vi bào Bào sinh dinh tử vật dưỡng 5 5 Nấm min., min., men 50- 70- 60°C 80°C 30 30 Nấm min., min., sợi 62°C 80°C 2-trên 800 10 min., Vi min., 100°C khuẩn 60- 0,5- 70°C 12 min, 121°C 30 Virus min., 60°C(Theo sách của Prescott, Harley và Klein) Vì tăng nhiệt là biện pháp rấtquan trọng để khống chế vi sinh vậtcho nên cần có một tiêu chuẩnchính xác đối với hiệu suất diệtkhuẩn bằng sức nóng (heat-killingefficiency). Trước đây dùng điểmgây chết do nhiệt (thermal deathpoint, TDP). Đó là nhiệt độ thấpnhất đủ để diệt hết vi sinh vật trongdịch huyền phù (suspention) sau 10phút. Nhưng vì vi sinh vật chết theophương thức logarit, cho nên trênlý thuyết không có thể tiêu diệthoàn toàn vi sinh vật trong mộtmẫu vật, tức là phải kéo dài thờigian tăng nhiệt. Vì vậy có mộtphương thức biểu thị chính xác hơnvà đã được tiếp nhận rộng rãi, đó làThời gian giảm thiểu thập phân(decimal reduction time, D) hoặcgọi là Trị số D (D value). Trị số Dlà thời gian cần thiết để diệt hết90% vi sinh vật hoặc bào tử trongmột mẫu vật ở một nhiệt độ nhấtđịnh. Trên một đồ thị bán logarit(semilogarithmic plot) thấy rõ sốlượng vi sinh vật biến đổi theo thờigian tăng nhiệt (hình 15.2). Trị sốD là thời gian cần thiết để số lượngvi sinh vật giảm 10 lần. Trị số Dliên quan đến tính đề kháng của visinh vật đối với các nhiệt độ khácnhau. Từ trị số D mà tính ra trị số Z(Z value). Trị số Z là nhiệt độ tănglên đủ để làm giảm 1/10 trị số D.Một cách biểu thị khác là trị số F (Fvalue) đó là thời gian cần thiết (tínhbằng min.) đủ để diệt hết một quầnthể tế bào hoặc bào tử ở một nhiệtđộ nhất định (thường là 121°C). Hình 15.2: Tính toán trị số Z Căn cứ vào trị số D ở các nhiệtđộ khác nhau để tính ra trị số Z. Trịsố Z có thể dùng để tính toán mốiquan hệ giữa nhiệt độ và thời giansống sót của vi sinh vật. Trị số Z làsố nhiệt độ tăng đủ để làm giảm10% trị số D. Trong đồ thị này trị 0số Z là 10,5 C. Trị số D biểu thịbằng thang logarit. (Theo sách củaPrescott, Harley và Klein). Trị số D và trị số Z được ứngdụng rộng rãi trông công nghiệpchế biến thực phẩm. Khi sản xuấtđồ hộp cần xử lý nhiệt sau khi đưathực phẩm vào hộp và hàn hộp lại.Cần xử lý nhiệt để đủ mức diệtđược vi khuẩn gây ngộ độc thịtClostridium botulinum. Vi khuẩnnày gây ra độc tố botulism rất nguyhiểm. Xử lý nhiệt độ đủ dài để làmcho số lượng bào tử của vi khuẩn 12này nếu có từ 10 giảm xuống chỉcòn 1 bào tử (10°). Trị số D đối vớibào tử vi khuẩn này ở 121°C là0,204 min., vì vậy để tiêu diệt1012 bào tử xuống còn 1 bào tử cần12D hay 2,5 phút. Trị số Z đốivới Clostridium botulinum là 10°C- tức là tăng 10°C thì giảm được 10lần trị số D. Nếu diệt khuẩn ở111°C thì trị số D phải tăng 10 lần,tức là 2,04 phút và trị số 12D tănglên đến 24,5 phút . Bảng 15.3 nêulên trị số D và trị số Z của một sốvi khuẩn thường gặp trong thựcphẩm.Bảng 15.3: Trị số D và trị số Z củamột số vi khuẩn gây bệnh gặp trong thực phẩm °Vi sinh vật Cơ chất D( C),phút Z (°C)Clostridium Đệm D121=0,204 10botulinum phosphatCl.perfringens MT nuôi D90=3-5 6-8(chủng kháng cấynhiệt)Salmonella Sản D60=0,39- 4,9- phẩm gà 0,40 5,1Staphylococcus Sản D60=5,17- 5,2-aureus phẩm 5,37 5,8 gà D60=15,4 6,8 SP gà D60=2,0-2,5 5,6 tây Dung dịch NạCl 0,5%(Theo sách của Prescott,Harley và Klein) Có 3 số liệu đối với tụ cầu vàng(S.aureus), cho thấy tốc độ làmchết vi khuẩn này thay đổi phụthuộc vào môi trường và hiệu quảbảo vệ của chất hữu cơ. Với sức nóng ẩm phải cần nhiệtđộ cao hơn 100°C thì mới có thểdiệt được nội bào tử (endospores)của vi khuẩn, và cần có áp suất caotrong điều kiện bão hòa hới nước.Thiết bị diệt khuẩn thường dùngđược gọi là autoclave (hình 15.3)Hình 15.3: Hai loại autoclave nhỏ và lớn Về cơ bản autoclave cũngtương tự như nồi hầm chịu áp lựcvẫn thường dùng trong gia đình.Tùy yêu cầu mà có cái dùng lửa, cócái dùng điện, có cái dùng hơi nướcchuyển vào, có cái nhỏ, có cái vừa,có cái lớn hoặc rất lớn. Autoclavedo nhà khoa học Chamberland phátminh ra vào năm 1884 và phátminh này đã thúc đẩy sự p ...