Autoclaves

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Aníbal Trelles León Control de Autoclaves 1. Introducción. La esterilización mediante Autoclaves con vapor saturado es el método universal más utilizado para la esterilización de productos, aplicable a todos aquellos artículos que puedan soportar el calor y la humedad. Esta excelente herramienta de esterilización tiene gran aceptación, que va desde hospitales de alta demanda, grandes laboratorios y en la industria alimentaria, siendo hoy un estándar de desempeño que muchas empresas que intentan
   Aníbal Trelles León   Sistemas Automáticos de Control     2011 Página 1 Control de Autoclaves1.   I ntroducción. La esterilización mediante Autoclaves con vapor saturado es el método universal másutilizado para la esterilización de productos, aplicable a todos aquellos artículos quepuedan soportar el calor y la humedad. Esta excelente herramienta de esterilización tienegran aceptación, que va desde hospitales de alta demanda, grandes laboratorios y en laindustria alimentaria, siendo hoy un estándar de desempeño que muchas empresas queintentan igualar.Para el presente informe se ha realizado un pequeño estudio de las autoclaves para laesterilización de productos en la industria alimentaria, con lo cual el estudio del control dela autoclave se basa en el control del flujo de vapor y temperatura dentro de la autoclaveesto permitirá una mayor eficiencia en el proceso de eliminación de bacterias. 2.   Autoclaves. Las autoclaves nos permiten realizar un tratamiento térmico, del cual la finalidad es evitarel riesgo de salud al consumir el producto tratado, mediante la inactivación de todas lasbacterias y enzimas que se puedan hallar en el producto elaborado. 3 .   U tilización de las autoclaves en la industria pesquera.    C uando se desembarca, el pescado contiene en las vísceras y sobre la piel millones debacterias que, si se dejan proliferar, conducen rápidamente a la perdida de la frescura y,finalmente a la descomposición del producto.    D urante la manipulación posterior a la captura, en el tránsito hacia la fábrica de conservaslos pescados se contaminan inevitablemente con otras bacterias; estas aceleran aún másel deterioro, a menos que se apliquen medidas de protección (como el enfriamiento conhielo).    La preparación de conservas consiste en utilizar calor, por sí solo o junto con otrosmedios de conservación, para matar o inactivar todos los contaminantes microbianos,independientemente de tu proveniencia, y envasar el producto en recipientesherméticamente cerrados de tal forma que el producto quede protegido de unarecontaminación.    Para que los productos sean absolutamente seguros, los fabricantes de pescado enconserva deben cerciorarse de que el tratamiento térmico al que se someten es suficientepara eliminar todos los microorganismos patógenos responsables de la descomposición.    D e estos, el C lostridium botulinum es indudablemente el más conocido microorganismospatógenos responsables de la descomposición, porque si consigue reproducirse dentro delenvase sellado, puede llevar a la formación de una toxina potencialmente letal.   Aníbal Trelles León   Sistemas Automáticos de Control     2011 Página 2    U n solo error en la medición de esta bacteria y toda una industria podría verse afectada.Los costos de un descuido de este tipo son tan prohibitivos que los fabricantes deconservas de pescado no escatiman esfuerzos ni costos para asegurar la inocuidad de susproductos.    La seguridad para el usuario final y el éxito comercial del fabricante solo estarángarantizados si se conocen a fondo y se controlan adecuadamente todos los aspectos deltratamiento térmico. 4 .   PRO CED IMI ENT O   P A R A LA EL IMI NAC IO N DE BACTE RI AS C uando las bacterias se someten a calor húmedo a temperaturas letales (por ejemplo, una lata depescado sometida a tratamiento de autoclaves). Se observa un orden logarítmico de muertes. Enla figura se muestra un diagrama (conocido como la curva de sobrevivientes) de la destrucción deesporas bacterianas mediante el calor a una temperatura letal constante. Figura 1. Representa la curva de sobrevivientes donde; las abscisas representan el tiempo que dura el  proceso (min.) y las ordenadas el número de sobrevivientes. C omo se puede ver, el intervalo de tiempo requerido para reducir el número de sobrevivientes auna décima parte de ella (es decir, una disminución del 90%) es constante; esto significa que eltiempo necesario para reducir una población de esporas de 10 000 a 1 000 es igual que el que serequiere para que disminuya de 1000 a 100. Este intervalo se conoce como tiempo de reduccióndecimal o valor D . El valor D de las esporas bacterianas es independiente de las cantidadesiniciales. Pero varía según la temperatura del medio de calentamiento. C uanto más elevada sea latemperatura, más rápida será la destrucción térmica y más bajo será el valor  D ; por eso, laesterilización térmica de los productos pesqueros envasados se basa en la cocción a presión a   Aníbal Trelles León   Sistemas Automáticos de Control     2011 Página 3 temperaturas elevadas ( 110 ° C ) y no en la cocción en vapor o agua en recipientes abiertos encontacto con la atmosfera. La unidad de medida del valor  D es el minuto (min.).Otra característica de la curva de sobrevivientes, es que, por más reducciones que se produzcandurante un tratamiento térmico, siempre habrá alguna probabilidad de que sobrevivan esporas.En la práctica, los fabricantes de conservas de pescado se dan por satisfechos si la probabilidad desupervivencia de esporas patógenas es suficientemente remota como para que no entrañe ningúnriesgo significativo para la salud de las personas. Además de eso, aceptan, como riesgo comercial,la probabilidad mayor de que ocurra algún deterioro patógeno.La experiencia ha demostrado que un tratamiento equivalente a doce reducciones decimales(12 D ) en la población de esporas de C . botulinum es suficiente para garantizar la inocuidad. Estesería un tratamiento de 12 D ; suponiendo una carga inicial de una espora por gramo de producto,con un tratamiento de 12 D la probabilidad de que sobrevivan esporas de C . botulinum es de 10 -12 , o sea 1 sobre un billón. Esto significa que de cada billón de envases con una carga inicial deesporas de C . botulinum de 1/g que se someten a un tratamiento de 12 D , uno solo contendrá unaespora viva. Esta probabilidad tan baja de supervivencia es comercialmente aceptable, puesto queno representa un peligro para la salud.Aunque no constituye un problema tan serio como el botulismo, la deterioración provocada porlas bacterias no patógenas, si se repite, termina por poner en peligro la rentabilidad y la viabilidadcomercial de la operación del envasado. Vistos los riesgos comerciales del producto, losfabricantes de conservas deberían cuantificar los niveles máximos tolerables de supervivencia delas esporas en sus alimentos envasados. Así como el 12 D se utiliza para prevenir el mínimo debotulismo, la experiencia proporciona la mejor orientación para decidir cuáles son los niveles másaceptables de supervivencia de esporas no patógenas. Para las esporas mesófilas distintas de lasdel C . botulinum, se considera suficiente un tratamiento de 5 D ; para las esporas termófilas, encambio, la idoneidad del tratamiento se establece, en general, en términos de la probabilidad desupervivencia de esporas que puede ser aceptable desde el punto de vista comercial. En otraspalabras se trata de decidir cuál es el nivel de deterioro por esporas termófilas que se puedetolerar, teniendo presentes los costos monetarios de la intensificación del tratamiento, loscostos en términos de calidad derivados de un procesamiento excesivo y, por último, los costosde un fracaso en el mercado si las esporas termófilas que sobreviven producen deterioración delproducto. Teniendo en cuenta todos estos aspectos, en general se considera que una reducción delas esporas termófilas a niveles del orden de 10 -2 ó 10 -3 por gramo es aceptable. Los motivospor los cuales se puede tolerar un riesgo mayor de deterioro (por supervivencia,germinación y proliferación de esporas termófilas) son dos. En primer lugar, porque si seaplican temperaturas de almacenamiento razonables (  35° C aprox.), los sobrevivientesno germinarán, en segundo lugar, porque incluso si se produce descomposición delproducto, esto no representa un peligro para la salud pública.   Aníbal Trelles León   Sistemas Automáticos de Control     2011 Página 4 C  uadro I Tiempos de reducción decimal (valores D) para las esporas bacterianas de importancia en la fabricación de pescado en conserva OGANISMOS TEMPERAT U RA APROX. D E PROLIFERA C ION VALOR D (min)B. STEAROTHERMOPHIL U S 55 D 121,1 4.0 -5.0 C . THERMOSA CC HAROLYTI CU S 55 D 121,1   3.0  4.0 D . NIGRITI C ANS 55 D 121,1   2.0  3.0 C . BOT U LIN U M (TIPO A Y B) 37 D 121,1   0.1  0.23 C . SPOROGENES 37 D 121,1   0.1  1.5B. C OAG U LANS 37 D 121,1   0.01  0.07 C . BO U TILIN U M (TIPO E) 30-35 D 8 2,2   0.3  3.0 5 .   C O NCE P T O DE RIGURI S I DAD DEL T R ATA MI ENT O TÉ RMI C O (VAL OR F O )   D e la curva de sobrevivientes que aparece en la figura 1 se puede derivar una ecuaciónmatemática que describe la destrucción térmica de las bacterias. Si la carga inicial de esporas sedesigna N o   y la carga de esporas sobrevivientes después de la exposición al calor a temperaturaconstante es N S , el tiempo (t) requerido para producir una determinada reducción del número deesporas puede calcularse mediante la siguiente ecuación, que lo relaciona con el valor D de laespacie en cuestión:t = D ( log N o   - log N s )Esta ecuación permite calcular: directamente el tiempo requerido para obtener una reducción delos niveles de esporas, una vez que se hayan especificado la cantidad existentes antes deltratamiento térmico y el nivel al que se desea llegar, y siempre que se conozca el valor D de lasesporas en examen. Por ejemplo, si consideramos el tratamiento mínimo generalmente aceptadopara prevenir el botulismo srcinado por el procesamiento insuficiente de los productos pesquerosenvasados conservados mediante calor únicamente (que presupone unas cargas iniciales delorden de una espora por gramos y, de conformidad con las directrices de las buenas prácticas defabricación, apunta a unas cargas finales de no más de 10 -12 esporas/gramo ), el tiempo mínimo
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