Skip to main content
Global

13.2: Kutumia Mbinu za Kudhibiti Microorganisms

  • Page ID
    174465
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Malengo ya kujifunza

    • Kuelewa na kulinganisha mbinu mbalimbali za kimwili za kudhibiti ukuaji wa microbial, ikiwa ni pamoja na joto, majokofu, kufungia, matibabu ya juu ya shinikizo, ukame, lyophilization, mnururisho, na filtration

    Kwa maelfu ya miaka, wanadamu wametumia mbinu mbalimbali za kimwili za udhibiti wa microbial kwa ajili ya kuhifadhi chakula. Mbinu za udhibiti wa kawaida ni pamoja na matumizi ya joto la juu, mionzi, filtration, na kukausha (kukausha), miongoni mwa wengine. Mbinu nyingi hizi zisizo maalum huua seli kwa kuvuruga utando, kubadilisha upenyezaji wa membrane, au kuharibu protini na asidi za nucleic kwa denaturation, uharibifu, au mabadiliko ya kemikali. Mbinu mbalimbali za kimwili zinazotumiwa kwa udhibiti wa microbial zinaelezwa katika sehemu hii.

    Joto

    Inapokanzwa ni moja ya aina ya kawaida-na ya konge-ya kudhibiti microbial. Inatumika katika mbinu rahisi kama kupikia na kumaliza. Joto linaweza kuua microbes kwa kubadilisha utando wao na protini za denaturing. Kiwango cha kifo cha mafuta (TDP) cha microorganism ni joto la chini kabisa ambalo microbes zote zinauawa katika mfiduo wa dakika 10. Vijiumbe tofauti vitashughulikia tofauti na joto la juu, huku baadhi (k.m. endospore-formers kama vile C. botulinamu) kuwa zaidi ya joto kuhimili. Kipimo sawa, wakati wa kifo cha mafuta (TDT), ni urefu wa muda unaohitajika kuua microorganisms zote katika sampuli kwenye joto lililopewa. Vigezo hivi mara nyingi hutumiwa kuelezea taratibu za sterilization zinazotumia joto kali, kama vile autoclaving. kuchemsha ni moja ya mbinu kongwe ya kudhibiti unyevu-joto ya microbes, na ni kawaida kabisa ufanisi katika kuua seli mimea na baadhi ya virusi. Hata hivyo, kuchemsha ni chini ya ufanisi katika kuua endospores; baadhi ya endospores wanaweza kuishi hadi saa 20 za kuchemsha. Zaidi ya hayo, kuchemsha kunaweza kuwa na ufanisi mdogo katika urefu wa juu, ambapo kiwango cha kuchemsha cha maji ni cha chini na wakati wa kuchemsha unahitajika kuua viumbe vidogo ni kwa muda mrefu. Kwa sababu hizi, kuchemsha sio kuchukuliwa kuwa mbinu muhimu ya sterilization katika maabara au mazingira ya kliniki.

    Itifaki nyingi za kupokanzwa zinaweza kutumiwa kwa sterilization katika maabara au kliniki, na itifaki hizi zinaweza kuvunjwa katika makundi mawili makuu: sterilization kavu-joto na sterilization ya joto ya unyevu-joto. Aseptic mbinu katika maabara kawaida inahusisha baadhi ya protoksi kavu-joto sterilization kutumia matumizi ya moja kwa moja ya joto ya juu, kama vile sterilizing inoculating loops (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Incineration katika joto la juu sana huharibu microorganisms zote. Joto kavu pia linaweza kutumika kwa muda mrefu kiasi (angalau masaa 2) kwenye joto hadi 170 °C kwa kutumia sterilizer kavu-joto, kama vile tanuri. Hata hivyo, unyevu-joto sterilization ni kawaida itifaki ufanisi zaidi kwa sababu hupenya seli bora kuliko joto kavu gani.

    a) Picha ya mkono uliofanya kitanzi juu ya moto ulio wazi. Mashine yenye silinda ya chuma ya waya inayofaa kitanzi katikati.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): (a) Sterilizing kitanzi, mara nyingi hujulikana kama “moto kitanzi,” ni sehemu ya kawaida ya mbinu aseptic katika maabara microbiolojia na hutumiwa incinerate microorganisms yoyote juu ya kitanzi. (b) Vinginevyo, bactericinerator inaweza kutumika kupunguza aerosolization ya microbes na kuondoa uwepo wa moto wazi katika maabara. Hizi ni mifano ya sterilization ya kavu-joto kwa matumizi ya moja kwa moja ya joto la juu linaloweza kuchochea. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Anh-Hue Tu; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Brian Forster)

    Autoclaves

    Autoclaves hutegemea sterilization ya joto ya unyevu-joto. Zinatumika kuongeza joto juu ya kiwango cha kuchemsha cha maji ili kupakia vitu kama vile vifaa vya upasuaji kutoka seli za mimea, virusi, na hasa endospores, ambazo zinajulikana kuishi joto la moto, bila kuharibu vitu. Charles Chamberland (1851—1908) aliunda autoclave ya kisasa mwaka 1879 wakati akifanya kazi katika maabara ya Louis Pasteur. Autoclave bado inachukuliwa kuwa njia bora zaidi ya sterilization (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Nje ya maabara na mazingira ya kliniki, autoclaves kubwa ya viwanda inayoitwa retort s kuruhusu sterilization unyevu-joto kwa kiwango kikubwa.

    Kwa ujumla, hewa katika chumba cha autoclave huondolewa na kubadilishwa na kiasi kikubwa cha mvuke kilichopigwa ndani ya chumba kilichofungwa, na kusababisha kuongezeka kwa shinikizo la ndani na joto juu ya kiwango cha kuchemsha cha maji. Aina mbili kuu za autoclaves zinatofautiana kwa njia ambayo hewa huondolewa kwenye chumba. Katika autoclaves ya uhamisho wa mvuto, mvuke huletwa ndani ya chumba kutoka juu au pande. Air, ambayo ni nzito kuliko mvuke, huzama chini ya chumba, ambako inalazimishwa nje kupitia vent. Uhamisho kamili wa hewa ni vigumu, hasa katika mizigo mikubwa, mizunguko ndefu inaweza kuhitajika kwa mizigo hiyo. Katika sterilizers ya prevacuum, hewa huondolewa kabisa kwa kutumia utupu wa kasi kabla ya kuanzisha mvuke ndani ya chumba. Kwa sababu hewa imeondolewa kabisa, mvuke inaweza kupenya kwa urahisi vitu vifungwa. Autoclaves wengi wana uwezo wa mzunguko wa mvuto na prevacuum, kwa kutumia zamani kwa uharibifu wa taka na sterilization ya vyombo vya habari na glassware isiyofunguliwa, na mwisho kwa sterilization ya vyombo vya vifurushi.

    a) Kuchora kwa autoclave. Kuna silinda kubwa ya chuma yenye kupima shinikizo. Valve ya uendeshaji inaruhusu mvuke kutoka koti hadi chumba; pia kuna valve ya usalama. Chumba kikuu kinaunganisha valve ya kutolea nje, mstari wa taka, valve ya ejector, mstari wa usambazaji wa mvuke na mdhibiti wa shinikizo. B) picha ya autoclave; sanduku kubwa la chuma kama mrefu kama operator amesimama mbele yake.
    Kielelezo\(\PageIndex{2}\): (a) Autoclave hutumiwa kwa kawaida kwa sterilization katika maabara na katika mazingira ya kliniki. Kwa kuhama hewa ndani ya chumba kwa kiasi kikubwa cha mvuke, shinikizo huongezeka, na joto la zaidi ya 100 °C linaweza kupatikana, kuruhusu sterilization kamili. (b) Mtafiti mipango autoclave sterilize sampuli. (mikopo a: muundo wa kazi na Courtney Harrington; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Lackemeyer MG, Kok-Mercado Fd, Wada J, Bollinger L, Kindrachuk J, Wahl-Jensen V, Kuhn JH, Jahrling PB)

    Joto la kawaida la uendeshaji kwa autoclaves ni 121 °C au, wakati mwingine, 132 °C, kwa kawaida kwa shinikizo la paundi 15 hadi 20 kwa inchi ya mraba (psi). Urefu wa mfiduo unategemea kiasi na asili ya vifaa vinavyotengenezwa, lakini kwa kawaida ni dakika 20 au zaidi, na kiasi kikubwa kinachohitaji muda mrefu wa kutosha ili kuhakikisha uhamisho wa kutosha wa joto kwa vifaa vinavyotengenezwa. Mvuke lazima uwasiliane moja kwa moja na vinywaji au vifaa vya kavu vinavyotengenezwa, hivyo vyombo vinasalia kufungwa kwa uhuru na vyombo vimefungwa kwa karatasi au foil. Funguo la autoclaving ni kwamba joto lazima liwe juu ya kutosha kuua endospores ili kufikia sterilization kamili.

    Kwa sababu sterilization ni muhimu sana kwa itifaki salama za matibabu na maabara, udhibiti wa ubora ni muhimu. Autoclaves inaweza kuwa na vifaa vya rekodi ili kuandika shinikizo na joto lililopatikana wakati wa kila kukimbia. Zaidi ya hayo, viashiria vya ndani vya aina mbalimbali vinapaswa kuwa autoclaved pamoja na vifaa vinavyotengenezwa ili kuhakikisha kuwa joto la kawaida la sterilization limefikiwa (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Aina moja ya kawaida ya kiashiria ni matumizi ya mkanda wa autoclave yenye joto, ambayo ina kupigwa nyeupe ambayo hugeuka nyeusi wakati joto linalofaa linapatikana wakati wa kukimbia kwa mafanikio ya autoclave. Aina hii ya kiashiria ni kiasi cha gharama nafuu na inaweza kutumika wakati wa kila kukimbia. Hata hivyo, mkanda wa autoclave hautoi dalili ya urefu wa mfiduo, hivyo hauwezi kutumika kama kiashiria cha utasa. Aina nyingine ya kiashiria, mtihani wa kibaiolojia wa kiashiria, hutumia ama karatasi ya karatasi au kusimamishwa kioevu kwa endospores ya Geobacillus stearothermophilus ili kuamua kama endospores zinauawa na mchakato. Endospores ya bakteria ya thermophilic ya lazima G. stearothermophilus ni kiwango cha dhahabu kinachotumiwa kwa kusudi hili kwa sababu ya upinzani wao uliokithiri wa joto. Viashiria vya spore za kibaiolojia pia vinaweza kutumiwa kupima ufanisi wa itifaki nyingine za sterilization, ikiwa ni pamoja na oksidi ya ethylene, joto kavu, formaldehyde, mionzi ya gamma, na sterilization ya plasma ya peroxide ya stearothermophilus, Bacillus atrophaeus, B. subtilis, au B. pumilus spores. Katika kesi ya kuthibitisha kazi ya autoclave, endospores huingizwa baada ya autoclaving ili kuhakikisha hakuna endospores inayofaa kubaki. Ukuaji wa bakteria baadae kuota endospore inaweza kufuatiliwa na vipimo kibiolojia kiashiria spore kwamba kuchunguza metabolites asidi au fluorescence zinazozalishwa na Enzymes inayotokana na faida G. stearothermophilus. Aina ya tatu ya kiashiria cha autoclave ni tube ya Diack, kioo cha kioo kilicho na pellet ya joto-nyeti ambayo hutengana na joto la kawaida la sterilization. Vipande vya spore au zilizopo za Diack hutumiwa mara kwa mara ili kuhakikisha autoclave inafanya kazi vizuri.

    Picha ya zilizopo za mtihani. Yule upande wa kushoto ana mkanda mweupe, ule upande wa kulia una mkanda mweupe uleule lakini sasa una mstari mweusi.
    Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Vipande nyeupe kwenye mkanda wa autoclave (tube ya kushoto) hugeuka giza wakati wa kukimbia kwa ufanisi wa autoclave (tube ya kulia). (mikopo: mabadiliko ya kazi na Brian Forster)

    Pasteurization

    Ingawa sterilization kamili ni bora kwa ajili ya maombi mengi ya matibabu, si mara zote vitendo kwa ajili ya maombi mengine na pia kubadilisha ubora wa bidhaa. Kuchemsha na autoclaving sio njia bora za kudhibiti ukuaji wa microbial katika vyakula vingi kwa sababu njia hizi zinaweza kuharibu msimamo na sifa nyingine za organoleptic (hisia) za chakula. Pasteurization ni aina ya udhibiti wa microbial kwa chakula kinachotumia joto lakini haitoi chakula kibaya. Ufugaji wa jadi unaua vimelea na hupunguza idadi ya microbes zinazosababisha uharibifu wakati wa kudumisha ubora wa chakula. Mchakato wa upasteurishaji ulianzishwa kwanza na Louis Pasteur katika miaka ya 1860 kama njia ya kuzuia uharibifu wa bia na divai. Leo, pasteurization ni kawaida kutumika kuua vimelea joto-nyeti katika maziwa na bidhaa nyingine za chakula (kwa mfano, apple juisi na asali) (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Hata hivyo, kwa sababu bidhaa za chakula zisizohifadhiwa hazizidi kuzaa, hatimaye zitaharibu.

    Njia zilizotumiwa kwa ajili ya upasteurishaji wa maziwa husawazisha joto na urefu wa muda wa matibabu. Njia moja, upasteurishaji wa muda mfupi wa joto la juu (HTST), huweka maziwa kwa joto la 72 °C kwa sekunde 15, ambayo hupunguza idadi ya bakteria huku ikitunza ubora wa maziwa. Njia mbadala ni upasteurishaji wa ultra-high-joto (UHT), ambapo maziwa hufunuliwa kwa joto la 138 °C kwa sekunde 2 au zaidi. UHT pasteurized maziwa inaweza kuhifadhiwa kwa muda mrefu katika vyombo muhuri bila kuwa friji; hata hivyo, joto ya juu sana kubadilisha protini katika maziwa, na kusababisha mabadiliko kidogo katika ladha na harufu. Hata hivyo, njia hii ya pasteurization ni faida katika mikoa ambapo upatikanaji wa majokofu ni mdogo.

    Pasteurization inaonyesha picha ya mashine kubwa. Kwa upande wa kushoto ni HTST pasteurization ambapo maziwa ni joto kwa digrii 72 C kwa sekunde 15, kisha kuchemsha na friji. Kwa haki ni UHT pasteurization ambapo maziwa ni joto kwa digrii 138 C kwa sekunde 2 au zaidi, kisha muhuri katika vyombo visivyo na hewa kwa muda wa siku 90 bila majokofu. Chini ni mtihani wafuatayo: viumbe vinavyotokana na maziwa kuuawa kwa pasteurization: Campylobacter jejuni, Coxiella burnetii, Listeria monocytogenes, Escherichia coli O157:H7, Mycobacterium kifua kikuu, M. paratuberculosis, Salmonella spp., Yersinia enterocolitica.
    Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Mbinu mbili tofauti za pasteurization, HTST na UHT, hutumiwa kuua vimelea vinavyohusishwa na uharibifu wa maziwa. (mikopo kushoto: mabadiliko ya kazi na Mark Hillary; haki ya mikopo: mabadiliko ya kazi na Kerry Ceszyk)

    Zoezi\(\PageIndex{1}\)

    1. Katika autoclave, ni jinsi gani joto juu ya kuchemsha hupatikana?
    2. Je! Mwanzo wa uharibifu ungewezaje kulinganisha kati ya maziwa ya HTST-pasteurized na UHT-pasteurized?
    3. Kwa nini kuchemsha haitumiwi kama njia ya sterilization katika mazingira ya kliniki?

    Jokofu na kufungia

    Kama vile joto la juu linafaa kwa kudhibiti ukuaji wa microbial, kuwasababishia microbes kwa joto la chini pia inaweza kuwa njia rahisi na yenye ufanisi wa kudhibiti microbial, isipokuwa psychrophiles, ambayo hupendelea joto la baridi (angalia Joto na Ukuaji wa Microbial). Friji zinazotumika katika jikoni za nyumbani au katika maabara huhifadhi joto kati ya 0 °C na 7 °C. mbalimbali hii ya joto huzuia kimetaboliki microbial, kupunguza kasi ya ukuaji wa vijiumbe kwa kiasi kikubwa na kusaidia kuhifadhi bidhaa friji kama vile vyakula au vifaa vya matibabu. Aina fulani za tamaduni za maabara zinaweza kuhifadhiwa na majokofu kwa matumizi ya baadaye.

    Kufungia chini ya -2 °C kunaweza kuzuia ukuaji wa microbial na hata kuua viumbe vinavyoathirika. Kwa mujibu wa Idara ya Kilimo ya Marekani (USDA), njia pekee salama ambazo vyakula waliohifadhiwa vinaweza kufutwa ni katika jokofu, kuzama katika maji baridi kubadilishwa kila baada ya dakika 30, au katika microwave, kuweka chakula katika joto si mazuri kwa ukuaji wa bakteria. 1 Aidha, ukuaji wa bakteria uliosimamishwa unaweza kuanzisha upya katika vyakula vya thawed, hivyo vyakula vya thawed vinapaswa kutibiwa kama uharibifu safi.

    Tamaduni za bakteria na sampuli za kimatibabu zinazohitaji kuhifadhi muda mrefu au usafiri mara nyingi huhifadhiwa kwenye joto la chini sana la -70 °C au chini. Hizi joto Ultra-chini inaweza kupatikana kwa kuhifadhi sampuli kwenye barafu kavu katika freezer Ultra-chini au katika mizinga maalum ya nitrojeni kioevu, ambayo kudumisha joto chini kuliko -196° C (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)).

    Picha ya mtu amesimama mbele ya friji kubwa. Picha ya mtu amesimama mbele ya friji kubwa.
    Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Utamaduni na vipimo vingine vya matibabu vinaweza kuhifadhiwa kwa muda mrefu katika joto la chini. (a) Friji ya chini ya Ultra-chini inao joto katika au chini ya -70 °C. (b) Hata joto la chini linaweza kupatikana kupitia kufungia na kuhifadhi katika nitrojeni kiowevu. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na “Expert Infantry” /Flickr; mikopo b: mabadiliko ya kazi na USDA)

    Zoezi\(\PageIndex{2}\)

    Je, kuweka chakula katika jokofu kuua bakteria juu ya chakula?

    Shinikizo

    Mfiduo wa shinikizo la juu unaua microbes nyingi. Katika sekta ya chakula, usindikaji wa shinikizo la juu (pia huitwa pascalization) hutumiwa kuua bakteria, chachu, molds, vimelea, na virusi katika vyakula huku kudumisha ubora wa chakula na kupanua maisha ya rafu. Matumizi ya shinikizo la juu kati ya MPa 100 na 800 (kiwango cha bahari shinikizo la anga ni karibu 0.1 MPa) inatosha kuua seli za mimea kwa denaturation ya protini, lakini endospores inaweza kuishi shinikizo hizi. 2 3

    Katika mazingira ya kliniki, tiba ya oksijeni ya hyperbaric wakati mwingine hutumiwa kutibu maambukizi. Katika aina hii ya tiba, mgonjwa anapumua oksijeni safi kwa shinikizo la juu kuliko shinikizo la kawaida la anga, kwa kawaida kati ya anga ya 1 na 3 (atm). Hii inafanikiwa kwa kuweka mgonjwa katika chumba cha hyperbaric au kwa kusambaza oksijeni iliyosababishwa kupitia tube ya kupumua. Tiba ya oksijeni ya hyperbaric husaidia kuongeza kueneza oksijeni katika tishu ambazo huwa hypoxic kutokana na maambukizi na kuvimba. Hii kuongezeka kwa ukolezi wa oksijeni huongeza mwitikio wa kinga ya mwili kwa kuongeza shughuli za neutrophils na macrophages, seli nyeupe za damu zinazopambana na maambukizi. Kuongezeka kwa viwango vya oksijeni pia huchangia kuundwa kwa itikadi kali ya sumu ya bure inayozuia ukuaji wa bakteria nyeti za oksijeni au anaerobic kama vile Clostridium perfringens, sababu ya kawaida ya kuoza gesi. Katika C. perfringens maambukizi, hyperbaric oksijeni tiba pia kupunguza secretion ya sumu ya bakteria ambayo husababisha uharibifu wa tishu. Tiba ya oksijeni ya hyperbaric pia inaonekana kuongeza ufanisi wa matibabu ya antibiotic. Kwa bahati mbaya, baadhi ya hatari nadra ni pamoja na sumu ya oksijeni na madhara kwa tishu nyeti, kama vile macho, sikio la kati, na mapafu, ambayo inaweza kuharibiwa na kuongezeka kwa shinikizo hewa.

    Usindikaji wa shinikizo la juu sio kawaida kutumika kwa ajili ya kuzuia disinfection au sterilization ya fomites. Ingawa matumizi ya shinikizo na mvuke katika autoclave ni bora kwa kuua endospores, ni joto la juu lililopatikana, na sio shinikizo moja kwa moja, linalosababisha kifo cha endospore.

    Streak ya Bad Potluck

    Jumatatu moja katika spring 2015, mwanamke Ohio alianza uzoefu blurred, maono mara mbili; ugumu kumeza; na drooping kope. Alikimbizwa kwenye idara ya dharura ya hospitali yake ya ndani. Wakati wa uchunguzi, alianza kupata tumbo la tumbo, kichefuchefu, kupooza, kinywa kavu, udhaifu wa misuli ya uso, na ugumu wa kuzungumza na kupumua. Kulingana na dalili hizi, kituo cha amri ya tukio la hospitali kilianzishwa, na maafisa wa afya ya umma wa Ohio walitambuliwa kuhusu kesi inayowezekana ya botulism. Wakati huo huo, wagonjwa wengine wenye dalili zinazofanana walianza kuonekana kwenye hospitali nyingine za mitaa. Kwa sababu ya tuhuma ya botulism, antitoxin ilitumwa mara moja kutoka kwa CDC hadi vituo hivi vya matibabu, ili kuendeshwa kwa wagonjwa walioathirika. Mgonjwa wa kwanza alikufa kutokana na kushindwa kupumua kutokana na kupooza, na karibu nusu ya waathirika waliobaki walihitaji hospitali ya ziada kufuatia utawala wa antitoksini, huku angalau mbili zinahitaji ventilators kwa kupumua.

    Maafisa wa afya ya umma walichunguza kila kesi na kuamua kwamba wagonjwa wote walikuwa wamehudhuria kanisa moja potluck siku moja kabla. Aidha, walifuatilia chanzo cha kuzuka kwa saladi ya viazi iliyofanywa na viazi vya makopo ya nyumbani. Zaidi ya uwezekano, viazi walikuwa makopo kwa kutumia maji ya moto, njia ambayo inaruhusu endospores ya Clostridium botulinum kuishi. C. botulinum hutoa sumu ya botulinamu, neurotoxin ambayo mara nyingi huwa mauti mara moja imeingizwa. Kwa mujibu wa CDC, kesi ya Ohio ilikuwa mlipuko mkubwa wa botulism nchini Marekani katika karibu miaka 40. 4

    Kuua Endospores ya C. botulinamu inahitaji joto la chini la 116 °C (240 °F), vizuri juu ya kiwango cha kuchemsha maji. Joto hili linaweza kufikiwa tu kwenye canner ya shinikizo, ambayo inapendekezwa kwa canning ya nyumbani ya vyakula vya chini vya asidi kama vile nyama, samaki, kuku, na mboga (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)). Zaidi ya hayo, CDC inapendekeza kuchemsha vyakula vya makopo ya nyumbani kwa muda wa dakika 10 kabla ya matumizi. Kwa kuwa sumu ya botulinamu ni labile ya joto (maana yake ni denatured na joto), dakika 10 ya kuchemsha itatoa nonfunctional sumu yoyote ya botulinamu ambayo chakula inaweza kuwa nayo.

    a) Kuchora kwa picha ya microscope. Siri ndogo za umbo la fimbo zilizo na mduara mdogo wazi upande mmoja. Pia inayoonekana ni fimbo zilizo na miduara isiyo wazi na miduara midogo nje ya fimbo. B) mitungi ya canning nyumbani katika sufuria.
    Kielelezo\(\PageIndex{6}\): (a) Clostridium botulinum ni wakala wa causative wa botulism. (b) Canner shinikizo inapendekezwa kwa ajili ya canning nyumbani kwa sababu endospores ya C. botulinum inaweza kuishi joto juu ya kiwango cha kuchemsha ya maji. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na Vituo vya Kudhibiti na Kuzuia Magonjwa; mikopo b: mabadiliko ya kazi na Kituo cha Taifa cha Uhifadhi wa Chakula cha Nyumbani)
    Unganisha na Kujifunza

    Ili kujifunza zaidi kuhusu mbinu sahihi za nyumbani za kumaliza, tembelea tovuti ya CDC.

    Ukaushaji

    Kukausha, pia inajulikana kama kukausha maji mwilini au maji mwilini, ni njia ambayo imekuwa ikitumika kwa miaka elfu kuhifadhi vyakula kama vile zabibu, plommon, na jerky. Inafanya kazi kwa sababu seli zote, ikiwa ni pamoja na microbes, zinahitaji maji kwa kimetaboliki na maisha yao. Ingawa kukausha udhibiti ukuaji wa microbial, inaweza kuua microbes wote au endospores yao, ambayo inaweza kuanza kukua tena wakati hali ni nzuri zaidi na maudhui ya maji ni kurejeshwa.

    Katika baadhi ya matukio, vyakula vimekaushwa jua, kutegemeana na uvukizi ili kufikia ukaushaji. Kukausha kwa kufungia, au lyophilization, ni njia nyingine ya kuondoa maji ambayo bidhaa huhifadhiwa haraka (“snap-waliohifadhiwa”) na kuwekwa chini ya utupu ili maji yamepotea na usaidizi. Lyophilization inachanganya wote yatokanayo na joto la baridi na kukausha, na kuifanya ufanisi kabisa kwa kudhibiti ukuaji wa microbial. Kwa kuongeza, lyophilization husababisha uharibifu mdogo kwa kipengee kuliko kavu ya kawaida na inalinda sifa za awali za kipengee. Vitu vyenye lyophilized vinaweza kuhifadhiwa kwenye joto la kawaida ikiwa vifurushi ipasavyo ili kuzuia upatikanaji wa unyevu. Lyophilization hutumiwa kuhifadhi katika sekta ya chakula na pia hutumiwa katika maabara kwa ajili ya kuhifadhi muda mrefu na usafiri wa tamaduni za microbial.

    Maudhui ya maji ya vyakula na vifaa, inayoitwa shughuli za maji, yanaweza kupunguzwa bila kukausha kimwili kwa kuongeza solutes kama vile chumvi au sukari. Katika viwango vya juu sana vya chumvi au sukari, kiasi cha maji inapatikana katika seli za microbial kinapungua kwa kasi kwa sababu maji yatatolewa kutoka eneo la mkusanyiko wa chini wa solute (ndani ya seli) hadi eneo la mkusanyiko wa solute (nje ya seli) (Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Microorganisms nyingi haziishi hali hizi za shinikizo la juu la osmotic. Asali, kwa mfano, ni asilimia 80 ya sucrose, mazingira ambayo microorganisms wachache sana wana uwezo wa kukua, na hivyo kuondoa haja ya majokofu. Nyama za samaki na samaki, kama ham na cod, kwa mtiririko huo, zilikuwa vyakula muhimu sana kabla ya umri wa majokofu. Matunda yalihifadhiwa kwa kuongeza sukari, kufanya jams na jellies. Hata hivyo, microbes fulani, kama vile molds na yeasts, huwa na uvumilivu zaidi wa kukausha na shinikizo la juu la kiosmotiki, na hivyo, bado huweza kuchafua aina hizi za vyakula.

    a) kuchora kuonyesha maji kuondoka kiini na kiini shriveling. B) picha za zabibu, nyama ya nyama ya nyama, samaki ya chumvi, na jam.
    Kielelezo\(\PageIndex{7}\): (a) Kuongezea kwa solute hujenga mazingira ya hypertonic, kuchora maji nje ya seli. (b) Vyakula vingine vinaweza kukaushwa moja kwa moja, kama zabibu na jerky. Vyakula vingine vimekaushwa na kuongeza chumvi, kama ilivyo katika samaki ya chumvi, au sukari, kama ilivyo katika jam. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na “Bruce Blaus” /Wikimedia Commons; zabibu za mikopo: mabadiliko ya kazi na Christian Schnettelker; mikopo jerky: mabadiliko ya kazi na Larry Jacobsen; samaki ya chumvi ya mikopo: mabadiliko ya kazi na “Mpiga picha” /Wikimedia Commons; jam ya mikopo: mabadiliko ya kazi na Kim Becker )

    Zoezi\(\PageIndex{3}\)

    Je, kuongeza chumvi au sukari kwa chakula huathiri shughuli zake za maji?

    Mionzi

    Mionzi katika aina mbalimbali, kutoka mionzi ya juu ya nishati hadi jua, inaweza kutumika kuua microbes au kuzuia ukuaji wao. Mionzi ya ionizing inajumuisha X-rays, mionzi ya gamma, na mihimili ya elektroni ya juu-nishati Mionzi ya ionizing ni nguvu ya kutosha kupita ndani ya seli, ambako hubadilisha miundo ya Masi na kuharibu vipengele vya seli. Kwa mfano, mionzi ya ionizing huanzisha mapumziko mara mbili katika molekuli za DNA. Hii inaweza kusababisha moja kwa moja mabadiliko ya DNA kutokea, au mabadiliko yanaweza kuletwa wakati kiini kinajaribu kutengeneza uharibifu wa DNA. Kama mabadiliko haya yanajilimbikiza, hatimaye husababisha kifo cha seli.

    Wote X-rays na gamma rays urahisi kupenya karatasi na plastiki na kwa hiyo inaweza kutumika sterilize vifaa vingi vifurushi. Katika maabara, mionzi ionizing ni kawaida kutumika sterilize vifaa ambavyo haviwezi autoclaved, kama vile sahani plastiki Petri na loops disposable plastiki inoculating. Kwa matumizi ya kliniki, mionzi ya ionizing hutumiwa sterilize kinga, tubing intravenous, na vitu vingine vya mpira na plastiki vinavyotumiwa kwa huduma ya mgonjwa. Mionzi ya ionizing pia hutumiwa kwa sterilization ya aina nyingine za vifaa vya maridadi, vyenye joto vinavyotumiwa kiafya, ikiwa ni pamoja na tishu za kupandikiza, madawa ya kulevya, na vifaa vya matibabu.

    Katika Ulaya, mnururisho wa gamma kwa ajili ya kuhifadhi chakula hutumiwa sana, ingawa imekuwa polepole kukamata nchini Marekani (angalia sanduku la Micro Connections juu ya mada hii). Viungo vya kavu vilivyowekwa pia mara nyingi huwashwa na gamma-irradiated. Kwa sababu ya uwezo wao wa kupenya karatasi, plastiki, karatasi nyembamba za kuni na chuma, na tishu, uangalifu mkubwa unapaswa kuchukuliwa wakati wa kutumia X-rays na umeme wa gamma. Aina hizi za mnururisho wa ionizing haziwezi kupenya tabaka nene za chuma au risasi, hivyo metali hizi hutumika kwa kawaida kulinda binadamu ambao wanaweza kuwa wazi.

    Aina nyingine ya mionzi, mionzi ya nonionizing, hutumiwa kwa kawaida kwa sterilization na hutumia nishati kidogo kuliko mionzi ya ionizing. Haiingii seli au ufungaji. Mwanga wa ultraviolet (UV) ni mfano mmoja; husababisha dimers za thymine kuunda kati ya thymines karibu ndani ya kamba moja ya DNA (Kielelezo\(\PageIndex{8}\)). Wakati DNA polymerase inakabiliwa na dimer ya thymine, haijaingiza nyukleotidi zinazofaa za ziada (adenini mbili), na hii inasababisha kuundwa kwa mabadiliko ambayo yanaweza hatimaye kuua microorganisms.

    Mwanga wa UV unaweza kutumika kwa ufanisi na watumiaji wote na wafanyakazi wa maabara ili kudhibiti ukuaji wa microbial. Taa za UV sasa zimeingizwa katika mifumo ya utakaso wa maji kwa ajili ya matumizi katika nyumba. Aidha, ndogo portable taa UV ni kawaida kutumika na campers kutakasa maji kutoka mazingira ya asili kabla ya kunywa. Taa za germicidal pia hutumiwa katika vyumba vya upasuaji, makabati ya usalama wa kibiolojia, na hoods za uhamisho, kwa kawaida hutoa mwanga wa UV kwa wavelength ya 260 nm. Kwa sababu mwanga wa UV hauingii nyuso na hauwezi kupitia plastiki au kioo, seli lazima ziwe wazi moja kwa moja kwenye chanzo cha mwanga.

    Jua lina wigo mpana sana unaojumuisha UV na mwanga unaoonekana. Katika baadhi ya matukio, jua inaweza kuwa na ufanisi dhidi ya bakteria fulani kwa sababu ya malezi ya dimers thymine na mwanga UV na kwa uzalishaji wa bidhaa tendaji oksijeni ikiwa kwa kiasi cha chini na yatokanayo na mwanga inayoonekana.

    a) mara mbili stranded sehemu ya DNA kuonyesha sahihi vifungo hidrojeni kati ya A/T na C/G upande wowote wa strand mara mbili. Hata hivyo 2 T juu ya strand sawa ni amefungwa kwa kila mmoja badala ya A hela kutoka kwao. dhamana hii kati ya 2 T ni kinachoitwa thymine dimer. B) picha ya hood ya maabara yenye mwanga wa bluu.
    Kielelezo\(\PageIndex{8}\): (a) mionzi ya UV husababisha malezi ya dimers ya thymine katika DNA, na kusababisha mabadiliko mabaya katika microbes zilizo wazi. (b) Taa za germicidal ambazo hutoa mwanga wa UV hutumiwa kwa kawaida katika maabara ili kupakia vifaa.

    Zoezi\(\PageIndex{4}\)

    1. Je, ni faida mbili za mionzi ya ionizing kama njia ya sterilization?
    2. Je! Ufanisi wa mionzi ya ionizing inalinganishaje na ile ya mionzi ya nonionizing?

    Irradiated chakula: Je, wewe kula Hiyo?

    Kwa njia zote za kuzuia uharibifu wa chakula na ugonjwa wa chakula, umeme wa gamma unaweza kuwa unappetizing zaidi. Ingawa umeme wa gamma ni njia iliyo kuthibitishwa ya kuondoa microbes zinazoweza kuwa na madhara kutoka kwa chakula, umma bado haujapata. Wengi wa wasiwasi wao, hata hivyo, hutokana na taarifa potofu na ufahamu duni wa kanuni za msingi za mionzi.

    Njia ya kawaida ya mnururisho ni kufungua chakula kwa cobalt-60 au cesium-137 kwa kupitisha kupitia chumba cha mionzi kwenye ukanda wa conveyor. Chakula hakiwasiliana moja kwa moja na vifaa vya mionzi na haitakuwa mionzi yenyewe. Kwa hiyo, hakuna hatari ya kuambukizwa kwa nyenzo za mionzi kupitia kula vyakula vya gamma-irradiated. Zaidi ya hayo, vyakula vya irradiated hazibadilishwa kwa kiasi kikubwa kulingana na ubora wa lishe, mbali na kupoteza vitamini fulani, ambazo pia huzidishwa na kuhifadhi kupanuliwa. Mabadiliko katika ladha au harufu yanaweza kutokea katika vyakula vya irradiated na maudhui ya juu ya mafuta, kama vile nyama ya mafuta na bidhaa za maziwa, lakini athari hii inaweza kupunguzwa kwa kutumia dozi ya chini ya mionzi katika joto kali.

    Nchini Marekani, CDC, Shirika la Ulinzi wa Mazingira (EPA), na Utawala wa Chakula na Dawa (FDA) wameona kuwa mnururisho salama na ufanisi kwa aina mbalimbali za nyama, kuku, samakigamba, matunda na mboga mboga, mayai yenye maganda, na viungo na msimu. Mnururisho wa Gamma wa vyakula pia umeidhinishwa kutumiwa katika nchi nyingine nyingi, ikiwa ni pamoja na Ufaransa, Uholanzi, Ureno, Israeli, Urusi, China, Thailand, Ubelgiji, Australia, na Afrika Kusini. Ili kusaidia kuboresha wasiwasi wa watumiaji na kusaidia na juhudi za elimu, vyakula vilivyotengenezwa sasa vimeandikwa wazi na alama ya kimataifa ya umeme, inayoitwa “radura” (Kielelezo\(\PageIndex{9}\)). Kukubalika kwa watumiaji inaonekana kuongezeka, kama ilivyoonyeshwa na tafiti kadhaa za hivi karibuni.

    A) Peaches kwenye ukanda wa conveyor. B) Ishara ya gamma-irradiated. Maua ya stylized (mduara juu ya maumbo ya jani 2) ndani ya mduara na mistari 4 iliyo wazi inayopitia mduara karibu na juu.
    Kielelezo\(\PageIndex{9}\): (a) Vyakula vinaonekana kwa mionzi ya gamma kwa kifungu kwenye ukanda wa conveyor kupitia chumba cha mionzi. (b) Gamma irradiated vyakula lazima wazi lebo na kuonyesha ishara ya mnururisho, inayojulikana kama “radura.” (mikopo, b: muundo wa kazi na Idara ya Kilimo ya Marekani)

    Sonication

    Matumizi ya mawimbi ya ultrasound ya juu-frequency kuharibu miundo ya seli inaitwa sonication. Matumizi ya mawimbi ya ultrasound husababisha mabadiliko ya haraka katika shinikizo ndani ya kioevu ndani ya seli; hii inasababisha cavitation, malezi ya Bubbles ndani ya seli, ambayo inaweza kuvuruga miundo ya seli na hatimaye kusababisha seli lyse au kuanguka. Sonication ni muhimu katika maabara kwa seli ufanisi lysing kutolewa yaliyomo yao kwa ajili ya utafiti zaidi; nje ya maabara, sonication ni kutumika kwa ajili ya kusafisha vyombo upasuaji, lenzi, na aina ya vitu vingine kama vile sarafu, zana, na vyombo vya muziki.

    Filtration

    Filtration ni njia ya kutenganisha kimwili microbes kutoka sampuli. Air ni kawaida kuchujwa kupitia high-ufanisi chembechembe hewa filters (HEPA) (Kielelezo\(\PageIndex{10}\)). Filters za HEPA zina ukubwa wa pore wa 0.3 μm, ndogo ya kutosha kukamata seli za bakteria, endospores, na virusi vingi, kama hewa inapita kupitia filters hizi, karibu sterilizing hewa upande wa pili wa chujio. Filters za HEPA zina maombi mbalimbali na hutumiwa sana katika mazingira ya kliniki, katika magari na ndege, na hata nyumbani. Kwa mfano, wanaweza kupatikana katika kusafisha utupu, mifumo ya joto na hali ya hewa, na watakaso wa hewa.

    a) Mraba kubwa na kituo cha nyeupe. B) mchoro wa chujio unaonyesha kuwa kituo cha nyeupe kinafanywa kwa karatasi inayoendelea ya katikati ya chujio iliyotengwa na watenganishaji wa alumini. Mchoro unaoonyesha karatasi ya chujio ya nyuzi zilizopangwa kwa nasibu. Uzuiaji (<100 nm) wi wakati chembe inapiga fiber. Impact (1um) ni wakati chembe inakuwa wedged kati ya nyuzi. Kutenganishwa (<0.01) ni pale chembe inapotembea kati ya nyuzi." style="width: 866px; height: 391px;" width="866px" height="391px" src="https://bio.libretexts.org/@api/deki...13_02_HEPA.jpg">
    Kielelezo\(\PageIndex{10}\): (a) filters za HEPA kama hii huondoa microbes, endospores, na virusi kama hewa inapita kati yao. (b) schematic ya chujio HEPA. (mikopo a: mabadiliko ya kazi na CSIRO; mikopo b: mabadiliko ya kazi na “LadyofHats” /Mariana Ruiz Villareal)

    Makabati ya usalama wa kibiolojia

    Makabati ya usalama wa kibaiolojia ni mfano mzuri wa matumizi ya filters za HEPA. Filters za HEPA katika makabati ya usalama wa kibiolojia (BSCs) hutumiwa kuondoa chembe katika hewa ama kuingia baraza la mawaziri (ulaji wa hewa), na kuacha baraza la mawaziri (kutolea nje hewa), au kutibu ulaji na kutolea nje. Matumizi ya chujio cha HEPA cha uingizaji hewa huzuia uchafu wa mazingira usiingie BSC, na kujenga eneo safi la kushughulikia vifaa vya kibiolojia. Matumizi ya chujio cha HEPA cha kutolea nje hewa huzuia vimelea vya maabara kuchafua maabara, hivyo kudumisha eneo la kazi salama kwa wafanyakazi wa maabara.

    Kuna madarasa matatu ya BSCs: I, II, na III. Kila darasa limeundwa kutoa kiwango tofauti cha ulinzi kwa wafanyakazi wa maabara na mazingira; BSC II na III pia imeundwa kulinda vifaa au vifaa katika baraza la mawaziri. \(\PageIndex{1}\)Jedwali linafupisha kiwango cha usalama kilichotolewa na kila darasa la BSC kwa kila BSL.

    Jedwali\(\PageIndex{1}\): Hatari za kibaiolojia na BSCs
    Hatari ya Biolojia Tathmini BSC Class Ulinzi wa Wafanyakazi Ulinzi wa Mazingira Ulinzi wa Bidhaa
    BSL-1, BSL-2, BSL-3 I Ndio Ndio Hapana
    BSL-1, BSL-2, BSL-3 II Ndio Ndio Ndio
    BSL-4 III; II wakati unatumiwa katika chumba cha suti na suti Ndio Ndio Ndio

    Darasa I BSCs kulinda wafanyakazi wa maabara na mazingira kutoka chini hadi hatari wastani kwa yatokanayo na mawakala kibiolojia kutumika katika maabara. Air hutolewa ndani ya baraza la mawaziri na kisha huchujwa kabla ya kuondoka kupitia mfumo wa kutolea nje ya jengo. Darasa la II BSCs hutumia mtiririko wa hewa wa mwelekeo na mifumo ya kizuizi cha sehemu ili kuwa na mawakala wa kuambukiza. Darasa la III BSCs limeundwa kwa kufanya kazi na mawakala wa kuambukiza sana kama yale yaliyotumiwa katika maabara ya BSL-4. Wao ni gesi tight, na vifaa vya kuingia au exiting baraza la mawaziri lazima kupita kupitia mfumo wa mlango mbili, kuruhusu nafasi kuingilia kati ya decontaminated kati ya matumizi. Air zote hupitishwa kupitia filters moja au mbili za HEPA na mfumo wa kuchochea hewa kabla ya kuchoka moja kwa moja kwa nje (si kwa njia ya mfumo wa kutolea nje ya jengo). Wafanyakazi wanaweza kuendesha vifaa ndani ya Class III baraza la mawaziri kwa kutumia muda mpira kinga muhuri kwa baraza la mawaziri.

    Unganisha na Kujifunza

    Video hii inaonyesha jinsi BSCs zinavyoundwa na kuelezea jinsi wanavyowalinda wafanyakazi, mazingira, na bidhaa.

    Filtration katika Hospitali

    Filters za HEPA pia hutumiwa kwa kawaida katika hospitali na vyumba vya upasuaji ili kuzuia uchafuzi na kuenea kwa viumbe vidogo vya hewa kupitia mifumo ya uingizaji hewa. Mifumo ya filtration ya HEPA inaweza kuundwa kwa ajili ya majengo yote au kwa vyumba vya mtu binafsi. Kwa mfano, vitengo vya kuchoma moto, vyumba vya uendeshaji, au vitengo vya kutengwa vinaweza kuhitaji mifumo maalum ya HEPA-filtration ili kuondoa vimelea vinavyotokana na mazingira kwa sababu wagonjwa katika vyumba hivi wana hatari zaidi ya kuambukizwa.

    Filters membrane

    Filtration pia inaweza kutumika kuondoa microbes kutoka sampuli kioevu kwa kutumia filtration membrane. Filters za membrane kwa vinywaji hufanya kazi sawa na filters HEPA kwa hewa. Kwa kawaida, filters za membrane zinazotumiwa kuondoa bakteria zina ukubwa wa pore bora wa 0.2 μm, ndogo kuliko ukubwa wa wastani wa bakteria (1 μm), lakini vichujio vyenye ukubwa mdogo wa pore vinapatikana kwa mahitaji maalum zaidi. Filtration ya membrane ni muhimu kwa kuondoa bakteria kutoka kwa aina mbalimbali za ufumbuzi wa joto nyeti kutumika katika maabara, kama vile ufumbuzi wa antibiotic na ufumbuzi wa vitamini. Kiasi kikubwa cha vyombo vya habari vya utamaduni pia vinaweza kuchujwa sterilized badala ya autoclaved kulinda vipengele vya joto. Mara nyingi wakati wa kuchuja kiasi kidogo, filters za sindano hutumiwa, lakini filters za utupu hutumiwa kwa kuchuja kiasi kikubwa (Kielelezo\(\PageIndex{11}\)).

    a) Picha ya vyumba viwili vilivyotengwa na chujio; tube inaendesha kutoka chini ya chujio kwenye kifaa. B) Picha ya sindano yenye chujio mwishoni.
    Kielelezo\(\PageIndex{11}\): Filters za membrane huja kwa ukubwa mbalimbali, kulingana na kiasi cha suluhisho kinachochujwa. (a) Kiasi kikubwa huchujwa katika vitengo kama hivi. Suluhisho hutolewa kupitia chujio kwa kuunganisha kitengo kwa utupu. (b) Kiasi kidogo mara nyingi huchujwa kwa kutumia filters za sindano, ambazo ni vitengo vinavyofaa mwishoni mwa sindano. Katika kesi hiyo, suluhisho linasukumwa kwa njia ya kukandamiza plunger ya sindano. (mikopo a, b: mabadiliko ya kazi na Brian Forster)

    Zoezi\(\PageIndex{5}\)

    1. Je, utando filtration na filter 0.2-μm uwezekano kuondoa virusi kutoka suluhisho? Eleza.
    2. Jina angalau matumizi mawili ya kawaida ya filtration HEPA katika mazingira ya kliniki au maabara.

    Kielelezo\(\PageIndex{12}\) na Kielelezo\(\PageIndex{13}\) muhtasari mbinu za kimwili za kudhibiti kujadiliwa katika sehemu hii.

    Jedwali lililoitwa mbinu za kimwili za udhibiti; Nguzo 4 - njia, hali, hali ya hatua, na mifano ya matumizi. Vikundi ni: joto, baridi, shinikizo, kukausha, mionzi, sonication, na filtration. Joto. kuchemsha, 100 °C katika usawa wa bahari, Denatures protini na alters membrane; usese Kupikia, matumizi binafsi, kuandaa baadhi ya vyombo vya habari maabara. Kavu-joto tanuri, 170° C kwa saa 2, Denatures protini na alters membrane, maji mwilini, kukausha; hutumia Sterilization ya joto imara vifaa vya matibabu na maabara na glasi. Incineration, Mfiduo wa moto, Kuharibu kwa kuchoma, kitanzi cha moto, microincinerator. Autoclave, Mipangilio ya kawaida: 121 °C kwa muda wa dakika 15—40 kwa psi 15, Denatures protini na kubadilisha utando, Sterilization ya vyombo vya habari microbiological, vifaa vya matibabu na maabara imara joto, na vitu vingine vya joto imara. Pasteurization, 72 °C kwa sekunde 15 (HTST) au 138 °C kwa sekunde ≥ 2 (UHT), Denatures protini na hubadilisha utando, Inazuia uharibifu wa maziwa, juisi ya apple, asali, na vinywaji vingine vinavyoweza kumeza. Baridi. Jokofu, 0 °C hadi 7 °C, Inhibitisha kimetaboliki (hupunguza au kukamatwa mgawanyiko wa seli), Uhifadhi wa chakula au vifaa vya maabara (ufumbuzi, tamaduni). Kufungia, Chini ya -2 °C, Acha kimetaboliki, inaweza kuua microbes, Hifadhi ya muda mrefu ya chakula, tamaduni za maabara, au vielelezo vya matibabu. Shinikizo. High-shinikizo usindikaji, Mfiduo wa shinikizo la 100—800 MPa, Denatures protini na inaweza kusababisha kiini lisisi Uhifadhi wa chakula, Hyberbaric oksijeni tiba. Kuvuta pumzi ya oksijeni safi katika shinikizo la atm 1—3, Inhibitisha kimetaboliki na ukuaji wa microbes anaerobic, Matibabu ya maambukizi fulani (kwa mfano, gesi kuoza). Dessication. Kavu rahisi, Kukausha, Inhibitisha kimetaboliki, Matunda yaliyokaushwa, jerky. Kupunguza shughuli za maji, Aidha ya chumvi au maji Inhibitisha kimetaboliki na inaweza kusababisha lysis, Salted nyama na samaki, asali, jams na jellies. Lyophilization, haraka kufungia chini ya utupu, Inhibits kimetaboliki Uhifadhi wa chakula, maabara tamaduni, au vitendanishi. Mionzi. Mionzi ya ionizing, Mfiduo wa X-rays au mionzi ya gamma, hubadilisha miundo ya Masi, huanzisha mapumziko mawili ya strand katika DNA, Sterilization ya viungo na maabara ya joto nyeti na vitu vya matibabu; kutumika kwa ajili ya sterilization ya chakula huko Ulaya lakini haikubaliwa sana nchini Marekani. Nonionizing mionzi, Mfiduo wa mwanga ultraviolet, Utangulizi dimers thymine, na kusababisha mabadiliko, uso sterilization ya vifaa vya maabara, utakaso wa maji. Sonication, Mfiduo wa mawimbi ultrasonic, Cavitation (malezi ya nafasi tupu) huvuruga seli, lysing yao, utafiti wa maabara kwa seli lyse; kusafisha kujitia, lenzi, na vifaa vya. Uchujaji. HEPA filtration, Matumizi ya HEPA filter na 0.3-μm pore ukubwa Kimwili kuondosha microbes kutoka hewa, Maabara makabati usalama kibiolojia, vyumba vya uendeshaji, vitengo kutengwa, inapokanzwa na hali ya hewa mifumo, cleaners utupu. Membrane filtration Matumizi ya filter membrane na 0.2-μm au ndogo pore ukubwa, Kimwili kuondosha microbes kutoka ufumbuzi kioevu, Kuondolewa kwa bakteria kutoka ufumbuzi joto nyeti kama vitamini, antibiotics, na vyombo vya habari na vipengele joto nyeti.
    Kielelezo\(\PageIndex{12}\): Mbinu za kimwili za kudhibiti
    Angalia alt maandishi kwa takwimu ya awali. Takwimu hii ni uendelezaji wa takwimu ya sehemu 2, yaliyomo ambayo yanaelezwa kwa ukamilifu katika maandishi ya alt kwa takwimu ya awali.
    Kielelezo\(\PageIndex{13}\): Mbinu za kimwili za kudhibiti (iliendelea)

    Dhana muhimu na Muhtasari

    • Joto ni njia inayotumiwa sana na yenye ufanisi sana ya kudhibiti ukuaji wa microbial.
    • Itifaki za sterilization za kavu-joto hutumiwa kawaida katika mbinu za aseptic katika maabara. Hata hivyo, unyevu-joto sterilization ni kawaida itifaki ufanisi zaidi kwa sababu hupenya seli bora kuliko joto kavu gani.
    • Pasteurization hutumiwa kuua vimelea na kupunguza idadi ya viumbe vidogo vinavyosababisha kuharibika kwa chakula. High joto, muda mfupi pasteurization ni kawaida kutumika pasteurize maziwa ambayo itakuwa friji; Ultra-high joto pasteurization inaweza kutumika pasteurize maziwa kwa ajili ya kuhifadhi muda mrefu bila majokofu.
    • Jokofu hupunguza ukuaji wa microbial; kufungia huacha ukuaji, na kuua viumbe fulani. Vipimo vya maabara na matibabu vinaweza kuhifadhiwa kwenye barafu kavu au kwenye joto la chini la kuhifadhi na usafiri.
    • Usindikaji wa shinikizo unaweza kutumika kuua microbes katika chakula. Tiba ya oksijeni ya hyperbaric kuongeza kueneza oksijeni pia imetumika kutibu maambukizi fulani.
    • Kwa muda mrefu kukausha kwa muda mrefu imekuwa kutumika kuhifadhi vyakula na kuharakisha kupitia kuongeza chumvi au sukari, ambayo hupunguza shughuli za maji katika vyakula.
    • Lyophilization inachanganya yatokanayo na baridi na kukausha kwa kuhifadhi muda mrefu wa vyakula na vifaa vya maabara, lakini microbes hubakia na inaweza kupunguzwa tena.
    • Mionzi ya ionizing, ikiwa ni pamoja na umeme wa gamma, ni njia bora ya kuharibu vifaa vya joto na vifurushi. Mionzi isiyo ya kawaida, kama mwanga wa ultraviolet, haiwezi kupenya nyuso lakini ni muhimu kwa sterilization ya uso.
    • Uchujaji wa HEPA hutumiwa kwa kawaida katika mifumo ya uingizaji hewa ya hospitali na makabati ya usalama wa kibaiolojia katika maabara ili kuzuia maambukizi ya Uchafuzi wa membrane hutumiwa kwa kawaida kuondoa bakteria kutokana na ufumbuzi wa joto.

    maelezo ya chini

    1. 1 Idara ya Marekani ya Kilimo. “Kufungia na Usalama wa Chakula.” 2013. http://www.fsis.usda.gov/wps/portal/...afety/CT_Index. Imepatikana Juni 8, 2016.
    2. 2 C. ferstl. “High Shinikizo Processing: Maarifa juu ya Teknolojia na Mahitaji ya udhibiti. Chakula kwa ajili ya mawazo/Karatasi nyeupe. Mfululizo Volume 10. Livermore, CA: Taifa Chakula Lab; Julai 2013.
    3. 3 Marekani Chakula na Dawa Utawala. “Kinetics ya Microbial inactivation kwa Mbadala Chakula Processing Technologies: High Shinikizo Usindikaji.” 2000. www.FDA.gov/Food/FoodSciencer /cm101456.htm. Iliyopatikana Julai 19, 2016.
    4. 4 CL McCarty et al. “Kubwa kuzuka kwa Botulism Associated na Kanisa Potluck Chakula Ohio, 2015.” Ripoti ya Wiki ya Magonjwa na Vifo 64, namba 29 (2015) :802—803.
    5. 5 AM Johnson na wenzake. “Kukubalika kwa Watumiaji wa Electron-Boriti Irradiated tayari-kwa-kula nyama ya Kuku.” Uhifadhi wa Usindikaji wa Chakula, 28 no. 4 (2004) :302—319.