MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL

Factores ambientales que afectan al crecimiento: termodestrucción

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2.5.1. Aplicación de la temperatura en la termodestrucción de microorganismos

    Un aspecto aplicado muy importante de la temperatura es su utilización para la esterilización por calor. Es necesario esterilizar ciertos ambientes o instrumentos, o eliminar de ellos una parte muy importante de su carga microbiana. Esto se puede hacer con facilidad y de forma controlada mediante tratamientos térmicos. En esta sección veremos cómo se puede predecir cómo será la evolución de las poblaciones microbianas como consecuencia de su exposición a latas temperaturas.

     Habíamos visto en su momento que durante la fase de muerte, la desaparición de microorganismos seguía la cinética descrita en la ecuación siguiente:

esto es: la fase de muerte también sigue una cinética exponencial y puede ser sometida a un tratamiento matemático similar al usado para el tratamiento matemático del crecimiento. Si representamos la variación del logaritmo del número de células supervivientes a un tratamiento térmico realizado a una temperatura dada en función del tiempo de tratamiento, se obtiene una gráfica como la siguiente:

el descenso del logaritmo de supervivientes es lineal con el tiempo. La recta tiene una pendiente que permite calcular la velocidad de termodestrucción. Se define el valor D como el tiempo necesario para que el número de supervivientes caiga al 10% del valor inicial (o, lo que es lo mismo, lara que el logaritmo del número de supervivientes se reduzca en una unidad). Si consideramos N0 como el número de células al inicio del tratamiento y Nx el número de células supervivientes después de un tratamiento de x minutos a una tempertatura t, el tiempo de termodestrucción se calcula de la siguiente manera:

Las unidades del D son minutos.El tiempo de termodestrucción (D) varía para cada temperatura (de ahí el subíndice t) de forma que a mayores temperaturas el valor de D es menor, es diferente para distintos microorganismos, distintos entornos y diferentes condiciones fisiológicas.

Si aumentamos la temperatura de tratamiento, el valor de D disminuye de forma logarítmica tal y como se indica en la siguiente gráfica:

De manera análoga a como el valor D indicaba el tiempo necesario para lograr que el número de supervivientes se redujera al 10% de la población inicial, el valor z indica el incremento en la temperatura (medida en número de grados) necesario para que el valor D se reduzca a la décima parte del inicial. La fórmulaincluida en la gráfica permite calcular el valor z cuando conocemos el incremeto de temperatura (t2-t1) y los respectivos valores D.

Los valores d y z varían para cada microorganismo y para cada condición. Las esporas, por ejemplo, tienen valores D mucho más altos que las células vegetaticas de los mismos microorganismos. Los microorganismos presentes en los alimentos, por otra parte, suelen tener valores D más altos que cuando se cultivan en condiciones de laboratorio. Para poder determinar las condiciones en las que hacer un tratamiento térmico para destruir microorganismos es necesario dominar los conceptos de los valores D y z (ver problemas).

Otro valor que tiene gran importancia aplicada en el estudio de la microbiología de la termodestrucción es el parámetro F que corresponde al tiempo equivalente (medido en minutos de tratamiento a 250ºF, o 121.1ºC) a todo el calor recibido considerando su capacidad de destruir microorganismos. Al valor de la integral del calor recibido se la denomina F0. Cuando consideramos que el calentamiento es un proceso instantáneo, se puede calcular usando la siguiente fórmula:

Es muy importante saber trabajar correctamente con los conceptos anteriores. Para ejercitarse hay una colección de problemas en este enlace.

Otros tratamientos tecnológicos para destruir microorganismos (radiación, por ejemplo) son susceptibles de tratamientos matemáticos similares a los descritos en esta sección.

2.5.2. Consideraciones sobre las bajas temperaturas

Los microorganismos se comportan a bajas temperaturas de forma diferente según se trate de condiciones de refirgeración (0ºC-8ºC) o de congelaci´0on (por debajo de -20ºC).

En condiciones de refrigeración los microorganismos mesófilos y termófilos detienen su crecimiento (µ=0) y se mantienen durante largo tiempo sin morir. Los psicrófilos y psicrótrofos pueden crecer en estas condiciones y llegar a producir poblaciones importantes (esta es una causa de deterioro de alimentos coinservados en refrigeración).

En conmdiciones de congelación, la formación de cristales en el interior de las células produce unas altas mortalidades que reducen el tamaño de la población. En el momento de la congelación se produce la muerte rápida de muchos microorganismos y, a tiempos más largos, la tasa de muerte se reduce aunque el número de viables sigue disminuyendo. En esta segunda fase, la mortalidad es más rápida cuando la temperatura de congelación es más alta (más próxima a valores de -20ºC) qwue cuando es menor (valores de -80ºC).

La tolerancia a la congelación de diferentes microorganismos puede variar.

No se puede considerar la congelación un procedimiento de esterilización sinoi sólo (en el caso de microbiología de alimentos) un procedimiento de conservación.

Se pueden conservar largo tiempo cultivos de microorganismos o de células eucarióticas congelados en medios que contengan agentes crioprotectores como el glicerol.

http://www.unavarra.es/genmic/micind-2-5.htm

11-02-011

Pruebas bioquímicas para la identificación de bacterias de importancia clínica Escrito por Jean F. Mac Faddin

Ed. Médica Panamericana, 2003 –PAG 214

http://books.google.com/books?id=FYWSzy7EjR0C&pg=PA214&lpg=PA214&dq=diferencia+entre+reactivo+de+kovacs+y+ehrlich&source=bl&ots=RLSNQfP9Pp&sig=Rufe4fSbcA4X8-mr1pEUT5-O3k4&hl=es&ei=en1VTfrRBo26sQPqpMCVBg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=3&ved=0CCUQ6AEwAg#v=onepage&q=diferencia%20entre%20reactivo%20de%20kovacs%20y%20ehrlich&f=false