Продолжительность стерилизации

Микроорганизмы обладают определенной термостойкостью, под которой понимают способность клеток, нагретых выше максимальной температурной границы развития, сохранять репродуктивные свойства (прорастание и деление). Термостойкость зависит от вида микрофлоры, физиологического состояния клеток и факторов внешней среды. Поэтому в результате нагревания популяции клеток могут получить различное термоповреждение — летальное или сублетальное; они также могут частично либо полностью выжить.
Летальным считается термоповреждение, когда клетки или споры полностью теряют способность к метаболизму и воспроизводству и не восстанавливаются даже в благоприятных для них условиях,
К сублетальному относят термоповреждение, в результате которого клетки или споры при одних, подходящих для развития условиях длительное время остаются в состоянии покоя или восстанавливаются, а при других, также благоприятных условиях, погибают.
В пищевых продуктах при наличии соответствующих условий может происходить восстановление поврежденных нагреванием микроорганизмов, которое протекает исключительно медленными темпами.
Механизм внутриклеточных реакций, ведущих к термической гибели микроорганизмов полностью не раскрыт. Исходя из наиболее распространенной точки зрения, он сводится к денатурации их белковых и нуклеиновых соединений. В результате этого гибель клетки или споры наступает от разрушения ее репродуктивного аппарата, нарушения метаболической системы или поражения других структур.
Своеобразным феноменом является чрезвычайная термоустойчивость спор бацилл и клостридий. Это представляет особый интерес для технологии стерилизованных консервов, так как в них, с одной стороны, должен надежно деактивироваться клостридий ботулинум, а с другой стороны, целый ряд бактерий, вызывающих порчу, принадлежат к семейству спорообразующих микроорганизмов.
Полагают, что устойчивость спор к нагреванию объясняется наличием у них плотной оболочки, обладающей осмотическим потенциалом по отношению к ядру плазмы. При диффузии воды в оболочку она набухает, в то время как ядро теряет воду. В конечном счете, это обусловливает обезвоживание, «сухость» ядра плазмы в споре, что приводит к повышению ее жароустойчивости. В случае падения осмотического потенциала при определенных условиях ядро плазмы регидратируется и споры становятся восприимчивыми к действию высоких температур.
Уничтожение микробов не происходит мгновенно. Для того чтобы уничтожить микробы при данной температуре стерилизации, необходимо определенное время. Это время условно называют «временем отмирания» или «смертельным» временем. Если нужно получить количественные данные о вымирании микроорганизмов, то должна рассматриваться не отдельная клетка, а вся популяция. Вымирание происходит непрерывно при определенной норме, которая зависит от температуры и характерна для каждого вида бактерий. При данной и достаточно высокой температуре в единицу времени вымирает постоянный процент еще живой популяции клеток.
Между количеством выживших микроорганизмов и продолжительностью нагревания, проведенного при постоянной температуре, существует зависимость, графическое изображение которой называют кривой выживаемости.
Кривая выживаемости имеет экспоненциальный характер и построена в полулогарифмической системе координат, она приобретает вид прямой (рис. 11.1).