Усовершенствованный общий метод

Этот метод достаточно легок и основывается на TDT-кривой микроорганизмов C.botulinum:

 

= (2.15)

 

Или

 

(2.16)

 

Значения r и L определяются также как и L=r× 2, 45.

Таким образом,

 

(2.17)

 

Стерилизующий эффект при определенной температуре (t – это время в минутах):

 

F₀=L(T)× t (2.18)

 

В практике используется два способа: графический и дополнительный.

 

Графический метод

Практический пример стерилизации курицы с овощами в таре вместимостью 225 г (рН=6, 1) изображен на рисунке 2.8. Были измерены значения температур автоклава и продукта (измеренные в критической точке) и построены их зависимости от времени. Используя уравнение 2.17 или данные, приведенные в таблице 2.2, была построена кривая значений r как функция времени обработки.

В данном примере одна графическая единица – это прямоугольник со сторонами 0, 1 r и 5 минут. Стерилизационный эффект определяется суммированием количества прямоугольников, которое составляет 85, 5.

 

Стерилизационный эффект одного прямоугольника 0, 01× 5=0, 05 r

 

Общий стерилизационный эффект 85, 5× 0, 05 r=4, 27 r

 

или 4, 27 r× 2, 45=10, 46 F_0­.

 

Для продуктов, нагреваемых кондуктивным путем, фаза охлаждения учитывается обычно частично или полностью. Для продуктов, нагреваемых конвективным путем, фаза охлаждения обычно не учитывается.

 

Рисунок 2.8 - Пример графического метода [3].

 

Таблица 2.2 – Экспериментальные данные к примеру графического метода.

 

Время, минуты	Температура продукта, 0C	Температура автоклава, 0C	r	L
	66, 5
	66, 5
			0, 0012	0, 003
			0, 0063	0, 015
			0, 0200	0, 049
			0, 0398	0, 097
			0, 0794	0, 194
	115, 5		0, 1120	0, 274
	116, 5		0, 1410	0, 345
	117, 5		0, 1780	0, 436
охлаждение
	118, 5		0, 2240	0, 548
			0, 0501	0, 123
			0, 0031	0, 008

∑ 2, 092× 5=F₀10, 46

 

Дополнительный метод

На рисунке 2.8 этот метод применен к предыдущему примеру. Значения r или L определены для каждой измеряемой температуры. Можно рассчитать суммарное значение L:

 

∑ L=2, 092. (2.19)

Таким образом

 

F₀=∑ L× ∆ t=2, 092× 5=10, 46. (2.20)

 

Перед охлаждением рассчитано значение 8, 45F₀.

 

при использовании интервала 2 мин: F₀=10, 39

1 мин: F₀=10, 27.

Ясно, что полученные значения более точные, когда используется меньшие площади и интервалы более короткие. Самые точные результаты можно получить с помощью компьютерных программ, которые выполняют аналогичные расчеты с меньшими интервалами.

 

Математический метод или метод формулы

 

Этот метод позволяет выполнить быстрый расчет времени обработки для различных температур автоклава и размера тары, однако он ограничивается условиями о природе нагреваемого продукта. Данный метод основан на уравнении кривой проникновения теплоты:

 

(2.21)

 

Время нагрева В может быть рассчитано по этой формуле. С исключением g все параметры (f_h, j_h, I_h) могут быть получены из кривой проникновения теплоты. Значение g зависит от следующих факторов:

- термический летальный период, на котором основан процесс или ;

- уклон f_h на кривой нагрева;

-значение Z для целевой группы микроорганизмов;

- разница между температурой автоклава и охлаждающей воды (T_h-T_c).

 

Когда требуемая летальность, выраженная как продолжительность требуемого процесса при определенной температуре T_r для определенного организма, известна, продолжительность требуемого процесса U при температуре автоклава T_h равна:

 

(2.22)

 

Фаза охлаждения также относится к общей летальности тепловой обработки. Как и фаза нагревания, фаза охлаждения состоит из начальной лаг-фазы, сопровождаемой логарифмическим понижением температуры.

Для расчета процесса были составлены графики, которые показывают отношение f_h/U и g (таблица 2.3). Эти графики соответствуют определенному значению Z, разнице температур между горячей и холодной средами и j_c. Принято, что уклон кривых нагрева и охлаждения одинаковый. Время переработки В рассчитывается по уравнению (2.21) подставлением значений g из графиков.

 

Таблица 2.3 – Значения g для различных комбинаций f_h/U и j_c с Z=10 ⁰С.

 

fh/U	0, 40	0, 60	0, 80	1, 00	1, 20	1, 40	1, 60	1, 80	2, 00
0, 20	2, 68-05	2, 78-05	2, 88-05	2, 98-05	3, 07-05	3, 17-05	3, 27-05	3, 36-05	3, 46-05
0, 30	8, 40-04	9, 39-04	1, 04-03	1, 14-03	1, 24-03	1, 34-03	1, 43-03	1, 53-03	1, 63-03
0, 40	5, 84-03	6, 51-03	7, 18-03	7, 85-03	8, 53-03	9, 20-03	9, 87-03	1, 05-02	1, 12-02
0, 50	2, 01-02	2, 21-02	2, 40-02	2, 60-02	2, 79-02	2, 99-02	3, 18-02	3, 38-02	3, 57-02
0, 60	4, 73-02	5, 11-02	5, 49-02	5, 87-02	6, 25-02	6, 63-02	7, 01-02	7, 39-02	7, 77-02
0, 70	8, 85-02	9, 44-02	1, 00-01	1, 06-01	1, 12-01	1, 18-01	1, 34-01	1, 30-01	1, 36-01
0, 80	0, 143	0, 151	0, 159	0, 167	0, 175	0, 183	0, 191	0, 199	0, 207
0, 90	0, 208	0, 218	0, 228	0, 238	0, 248	0, 258	0, 268	0, 278	0, 288
1, 00	0, 282	0, 294	0, 305	0, 317	0, 329	0, 340	0, 352	0, 364	0, 376
2, 00	1, 14	1, 17	1, 19	1, 21	1, 24	1, 26	1, 29	1, 31	1, 33
3, 00	1, 83	1, 88	1, 92	1, 97	2, 01	2, 05	2, 10	2, 14	2, 19
4, 00	2, 33	2, 41	2, 48	2, 55	2, 63	2, 70	2, 77	2, 85	2, 92
5, 00	2, 71	2, 81	2, 92	3, 03	3, 14	3, 24	3, 35	3, 46	3, 57
6, 00	3, 01	3, 15	3, 29	3, 43	3, 57	3, 72	3, 86	4, 00	4, 14
7, 00	3, 25	3, 43	3, 61	3, 78	3, 96	4, 13	4, 31	4, 49	4, 66
8, 00	3, 47	3, 68	3, 89	4, 10	4, 30	4, 51	4, 72	4, 93	5, 14
9, 00	3, 67	3, 90	4, 14	4, 38	4, 62	4, 85	5, 09	5, 33	5, 57
10, 00	3, 84	4, 11	4, 38	4, 61	4, 91	5, 17	5, 44	5, 70	5, 97
15, 00	4, 6	4, 97	5, 35	5, 72	6, 09	6, 47	6, 84	7, 21	7, 59
20, 00	5, 22	5, 67	6, 12	6, 57	7, 01	7, 46	7, 91	8, 35	8, 80
25, 00	5, 78	6, 27	6, 77	7, 27	7, 77	8, 27	8, 76	9, 26	9, 76
30, 00	6, 27	6, 81	7, 34	7, 88	8, 41	8, 95	9, 48	10, 02	10, 55
35, 00	6, 72	7, 29	7, 85	8, 41	8, 98	9, 54	10, 10	10, 67	11, 23
40, 00	7, 14	7, 72	8, 31	8, 89	9, 48	10, 06	10, 65	11, 23	11, 82
45, 00	7, 52	8, 12	8, 72	9, 33	9, 93	10, 53	11, 13	11, 73	12, 33
50, 00	7, 87	8, 49	9, 10	9, 72	10, 34	10, 95	11, 57	12, 18	12, 80
60, 00	8, 51	9, 15	9, 78	10, 42	11, 06	11, 69	12, 33	12, 97	13, 60
70, 00	9, 07	9, 72	10, 37	11, 02	11, 68	12, 33	12, 98	13, 63	14, 28
80, 00	9, 56	10, 23	10, 89	11, 55	12, 22	12, 88	13, 55	14, 21	14, 88
90, 00	10, 0	10, 7	11, 4	12, 0	12, 7	13, 4	14, 1	14, 7	15, 4
100, 00	10, 4	11, 1	11, 8	12, 5	13, 1	13, 8	14, 5	15, 2	15, 9
150, 00	11, 9	12, 6	13, 4	14, 1	14, 8	15, 5	16, 3	17, 0	17, 7
200, 00	13, 0	13, 7	14, 5	15, 2	16, 0	16, 8	17, 5	18, 3	19, 0
250, 00	13, 7	14, 5	15, 3	16, 1	16, 9	17, 7	18, 5	19, 3	20, 1
300, 00	14, 3	15, 2	16, 0	16, 8	17, 7	18, 5	19, 3	20, 1	21, 0
350, 00	14, 8	15, 7	16, 5	17, 4	18, 3	19, 1	20, 0	20, 9	21, 7
400, 00	15, 2	16, 1	17, 0	17, 9	18, 8	19, 7	20, 6	21, 5	22, 4
450, 00	15, 5	16, 5	17, 4	18, 3	19, 3	20, 2	21, 1	22, 1	23, 0
500, 00	15, 8	16, 8	17, 8	18, 7	19, 7	20, 6	21, 6	22, 6	23, 5
600, 00	16, 3	17, 1	18, 4	19, 4	20, 4	21, 4	22, 4	23, 4	24, 5
700, 00	16, 8	17, 8	18, 9	19, 9	21, 0	22, 1	23, 1	24, 2	25, 3
800, 00	17, 1	18, 2	19, 3	20, 4	21, 5	22, 6	23, 7	24, 8	25, 9
900, 00	17, 4	18, 5	19, 7	20, 8	22, 0	23, 1	24, 3	25, 4	26, 6
999, 00	17, 7	18, 8	20, 0	21, 2	22, 4	23, 6	24, 7	25, 9	27, 1

 

При непрерывной стерилизации продолжительность процесса равна В. В автоклавах периодического действия только 40 % времени затрачивается для достижения рабочей температуры (время достижения температуры стерилизации t_c), которая достаточно высока для того чтобы разрушить микроорганизмы. Поэтому в расчетное время нагрева В вносят поправку для определения точного времени обработки:

 

продолжительность обработки = В – 0, 4 t_c

 

Номограммный метод

 

Этот метод в основном используется для расчета продолжительности ультравысокотемпературной (UHT) обработки. Номограммы получают, используя уравнение TDT-кривой. В монограмме можно разделить различные оси (рисунок 2.9): ось Т (температура), ось Z (термическая устойчивость), ось F₀ (значения F₀) и ось S (время в секундах). Так как Z в общем принята равной 10, третий параметр может быть определен, если известны два других параметра.

По этой причине данный метод полезен не только для процесса классической стерилизации, но и для:

- ультравысокотемпературной (UHT) обработки с применением теплообменника;

- других термических процессов, в которых продукт в тонком слое нагревается конвективно с использованием теплообменников.

Рисунок 2.9 – Номограмма для ультравысокотемпературной (UHT) обработки [3].

 

2.7 Тепловая устойчивость микроорганизмов [3]

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. V. Дальнейшие пути христианского Предания (общий обзор)
2. Вопрос 140. Общий порядок рассмотрения индивидуальных трудовых споров. Исковые и процессуальные сроки при разрешении индивидуальных трудовых споров.
3. Даосизм, его общий вклад в культуру Китая.
4. Дифференциальные уравнения, их порядок, общий и частные интегралы
5. Максимально допустимый боковой уклон дорожки для разбега составляет 1:100 и на последних 40 метрах общий уклон вниз в направлении разбега не должен превышать 1: 1000.
6. ОБЩАЯ ЭТИОЛОГИЯ И ОБЩИЙ ПАТОГЕНЕЗ НЕРВНЫХ РАССТРОЙСТВ
7. Общий библиографический список
8. Общий коэффициент смертности (на 1000 чел.)
9. Общий обзор исследований, проводившихся в дьявольском отряде
10. Общий обзор эндокринной системы
11. Общий объём дипломной работы (без приложений) должен быть 70-80 страниц.
12. Общий объем промышленного производства в