Сушка (в безводной среде бактерии не размножаются).
Засоление и засахаривание создает очень высокое осмотическое давление, т.е. тоже безводную среду.
Большинство бактерий погибают в кислой среде, поэтому применяют маринование (уксусной кислотой) и квашение (молочной)
Температурная обработка
Стерилизация проводится при температуре 100° и выше под давлением в герметически закрытых емкостях. При этом погибают не только бактерии, но и споры. Стерилизованные консервы могут храниться несколько лет. При стерилизации частично разрушаются витамины, свертываются белки.
Пастеризация (нагревание продуктов до 65-95° несколько раз) вызывает гибель только бактерий, а споры остаются, но зато состав и качество продуктов изменяются незначительно. Метод предложен Луи Пастером.
Охлаждение (в холодильниках) приводит к уменьшению скорости обмена веществ бактерий, продукты портятся медленнее.
Замораживание (в морозильтниках), кроме уменьшения скорости метаболизма бактерий, еще и создает безводную среду, т.к. вода превращается в лед.
Химическая обработка
В современной пищевой промышленности для борьбы с микроорганизмами (бактериями и грибами) применяют консерванты от Е200 до Е299. Чаще всего используются соли сорбиновой кислоты (сорбаты), бензойной (бензоаты) и азотистой (нитриты).
Пастеризация – это нагревание продукта до температуры ниже 100 °С. При пастеризации погибают только вегетативные клетки микробов. Поэтому пастеризация хотя и удлиняет сроки хранения, но не гарантирует их полной сохранности. Пищевая ценность пастеризованных продуктов практически не изменяется, только частично разрушается витамин С.
Стерилизация – это нагревание продукта при температуре свыше 100 °С. При стерилизации погибает большинство микроорганизмов и их споры, а также разрушаются ферменты. Поэтому стерилизованные продукты сохраняются длительное время. При стерилизации снижается их вкусовая и питательная ценность, разрушаются витамины.
Асептическим методом консервируют жидкие и пюреобразные продукты: продукты подвергаются кратковременной высокотемпературной стерилизации в крупных емкостях, а затем фасуют в стерильную тару и укупоривают в асептических условиях. При этом сокращается время термической обработки продукта, в результате лучше сохраняется его качество после стерилизации и при последующем хранении.
Продукты стерилизуют также электрическим током сверхвысокой частоты и ультразвуком. Бактерицидными свойствами обладают ультрафиолетовые лучи, которыми стерилизуют поверхности продуктов, воды, воздуха, тары и оборудования. Ультразвук разрушает микроорганизмы и их споры. Механическая стерилизация – фильтрование жидких продуктов (фруктовых соков) через специальные фильтры, задерживающие микроорганизмы.
Облучение ионизирующей радиацией можно использовать для задержки прорастания картофеля, лука при хранении т.д. Этот метод находится в стадии разработки.
Физико-химические методы – это консервирование продуктов поваренной солью, сахаром и сушкой. Консервирующими факторами являются повышение осмотического давления (т.е. давления, вызванного молекулами растворенного вещества) и снижение активности воды.
Повышение осмотического давления достигается внесением в продукт поваренной соли или сахара либо концентрированием растворенных веществ самого продукта путем его высушивания. При высоком осмотическом давлении снижается активность воды, наступает плазмолиз (обезвоживание) клеток микробов, инактивируются ферменты. Консервирующее действие поваренной соли обусловлено также тем, что активные катионы натрия и анионы хлора присоединяются по месту пептидных связей белковых молекул, в результате чего белки продукта становятся недоступными для питания микроорганизмов.
· Консервирование сушкой (обезвоживание) необходимую для жизни и деятельности микроорганизмов влагу из продуктов удаляют обычно тепловым способом. Наиболее распространена сушка продуктов воздухом, нагретым до 80–120 °С и выше. Для каждого вида продуктов разработаны оптимальные режимы сушки.
Существует естественная и искусственная сушка. Естественным способом сушат абрикосы, виноград и другие плоды. Искусственная сушка продуктов осуществляется в специальных сушильных камерах и аппаратах. Известно много способов сушки: нагретым до 80–120 °С воздухом (конвективная, распылительная), горячей поверхностью (вальцевая сушка), сублимационная, вакуумная, микроволновая и другие виды.
Вакуумная сушка характеризуется тем, что продукт высушивается без доступа воздуха при сравнительно низкой температуре (40–60 °С), благодаря чему хорошо сохраняются первоначальные свойства продукта.
Микроволновая сушка проводится с использованием энергии сверхвысокой частоты (СВЧ); процесс сушки при этом ускоряется, продукты приобретают пористую структуру, увеличиваются в объеме.
Сублимационная сушка. При сушке методом сублимации продукт обезвоживается в замороженном состоянии (при –5 °С и ниже) и при глубоком вакууме (1,5–2,0 гПА). В этих условиях влага продукта из твердого состояния (льда) переходит в парообразное, минуя жидкую фазу. Происходит возгонка, т.е. сублимация, замороженной влаги в пар. У высушенных продуктов быстро восстанавливаются исходные свойства при заливке их теплой водой. Методом сублимации консервируют мясо, фрукты, овощи, соки и другие продукты.
Консервирование сушкой имеет свои преимущества и недостатки. Преимущества состоят в том, что сушеные продукты хорошо сохраняются, удобны для транспортирования, обладают более высокой калорийностью.
К недостаткам сушки следует отнести изменение физического состояния продукта (внешнего вида, формы, объема, плотности), потери витаминов, ароматических и вкусовых веществ. Размеры потерь, а следовательно, и питательная ценность продуктов во многом зависят от вида применяемой сушки. Наиболее значительные потери наблюдаются в продуктах при солнечной сушке, сушке горячей поверхностью и нагретым воздухом.
· Консервирование солью применяют для подавления или прекращения жизнедеятельности микроорганизмов в результате повышения осмотического давления в продукте при добавлении в него поваренной соли. Высокое осмотическое давление вызывает обезвоживание и плазмолиз микробной клетки. Консервирующий эффект зависит от концентрации клетки. При солении происходит частичная потеря питательных веществ продукта, которые вместе с водой переходят в рассол, изменяются вкусовые свойства. Некоторые виды рыбы (сельди, лососевые) в результате выдержки при посоле приобретают особые вкусовые достоинства.
· Консервирование сахаром также основано на повышении осмотического давления, обеспечивающего подавление развития микроорганизмов в продукте при добавлении в него сахара. Консервирующее действие сахара слабее, чем соли, поэтому консервацию сахаром часто сочетают с пастеризацией или стерилизацией продукта в герметической таре, а также варкой. Этим способам готовят варенье, джем, повидло, цукаты. Продукты, консервированные сахаром, имеют более высокую калорийность по сравнению с исходным сырьем, однако при нагревании возможны потери витаминов и ароматических веществ.
Биохимические методы консервирования. Эти методы основаны на подавлении действия микроорганизмов и ферментов путем добавления консервирующих веществ в продукты или образования их в результате биохимических (ферментативных) процессов. Типичным примером биохимического способа консервирования является квашение.
· Квашение основано на консервирующем действии молочной кислоты, образующейся в результате молочнокислого брожения сахаров продукта. Накопившаяся молочная кислота, изменяя кислотность среды, подавляет деятельность гнилостных микроорганизмов, чем и объясняется хорошая сохраняемость квашеных продуктов в охлажденных помещениях.
Одновременно с образованием молочной кислоты накапливается этиловый спирт, который также оказывает консервирующее действие.
Квашение применяют для консервирования овощей (квашеная капуста, соленые огурцы, томаты и др.), плодов, грибов. Квашение, соление и мочение – это различные названия одного и того же способа консервирования. Соль, добавляемая в продукты при квашении, выполняет роль вкусового компонента, способствует выделению клеточного сока, содержащего сахар, а также благоприятно влияет на развитие молочнокислых бактерий на первой стадии брожения.
Преимущество квашения состоит в том, что оно позволяет получать продукт с другими вкусовыми свойствами, а также сохранять значительное количество витамина С.
Химические методы. К химическим методам относят следующие методы:
· Консервирование этиловым спиртом (основано на губительном действии спирта на микроорганизмы). В концентрациях 12– 16% этиловый спирт замедляет развитие микрофлоры, а при 18% полностью подавляет. Этиловый спирт используется в качестве консерванта при производстве полуфабрикатов плодово-ягодных соков, обуславливает длительное хранение вина и других алкогольных напитков.
· Маринование (основано на подавлении жизнедеятельности микроорганизмов уксусной кислотой, которая так же, как и молочная, повышает активную кислотность среды).
Уксусную кислоту в количестве от 0,6 до 1,2% добавляют при мариновании плодов, овощей, рыбы, грибов. Небольшая концентрация кислоты не может полностью гарантировать защиту продукта от порчи в процессе хранения. Поэтому плоды и овощи, маринованные небольшим количеством уксусной кислоты, подвергают пастеризации или стерилизации, маринование рыбы сочетают с солением. Более же высокая концентрация уксусной кислоты ухудшает вкус продукта и небезвредна для организма человека.
· Другие кислоты используемые для консервирования. С этой целью консервирования используют сорбиновую, лимонную, бензойную кислоты и их соли. Наиболее перспективной из них является сорбиновая кислота, которая обладает бактерицидным действием по отношению к дрожжам и плесневым грибам. В отличие от других химических консервантов сорбиновая кислота не оказывает вредного воздействия на организм человека и не придает продуктам какого-либо привкуса и запаха. Сорбиновую кислоту и ее соли применяют для консервирования фруктовых пюре, соков, томатопродуктов и др.
Известно много других химических веществ, которые находят применение для удлинения сроков хранения пищевых продуктов. К таким веществам относят метабисульфит калия, сернистый газ, уротропин, борную кислоту и т.д.
Разработчики биоконсервантов столкнулись с серьезной трудностью. В связи с повышением стоимости металлической тары в настоящее время стало возможным использование полимерной тары для консервирования пищевых продуктов. Но недостатком данного вида материала является снижение сроков годности продукта. Поэтому прибегают к различным консервантам, которые могут оказывать на организм человека неблагоприятное воздействие.
· Препараты естественного происхождения. К препаратам естественного происхождения относятся продукты с добавлением бифидум– и лактобактерий. Также используются лактококки, обладающие полезными для человека свойствами. Представителем данной группы является низин – антимикробное вещество природного происхождения. В этом его отличие от традиционных и совсем не безвредных уксусной, бензойной, сорбиновой кислот. Он является единственным антибиотиком, допущенным органами здравоохранения к широкому применению в пищевой промышленности. Для получения консервов с высокими органолептическими показателями внедряют биоконсерванты, которые имеют высокую потребительскую ценность.
· Комбинированные способы консервирования. Находят широкое применение в производстве и хранении пищевых продуктов. К ним относят, например, копчение рыбы, мясных изделий. Консервирующими факторами при копчении являются химические вещества, переходящие в продукт из дыма или коптильной жидкости, частичное обезвоживание продукта, а также поваренная соль. Товары холодного копчения могут храниться при обычной
температуре несколько месяцев. К комбинированным методам стоит также отнести вяление рыбы (соление сочетается с подсушиванием), получение молочных консервов (сгущение сочетается с сахаром или стерилизацией).
Комбинированные методы консервирования часто дают положительные результаты для сохранения пищевых достоинств продукта и повышения стойкости в хранении.
Стерилизация - является основным способом сохранения пищевого продукта без существенных изменений его вкусовых качеств.
Способ стерилизации консервов в стеклянной таре с немедленной укупоркой жестяными крышками после кипячения очень удобен в домашних условиях. Он обеспечивает необходимую герметичность и вакуум в закатанной банке, способствует сохранности консервируемого продукта и его естественной окраске.
Стерилизация продуктов в домашних условия производится при температуре кипения воды. Фруктовые компоты и овощные маринады можно стерилизовать при температуре воды 85°С (пастеризация). Но в этом случае пастеризуемые консервы должны находиться в стерилизаторе в 2-3 раза больше времени, чем в кипящей воде.
В отдельных случаях, например для стерилизации зеленого горошка, когда температура кипения воды при стерилизации должна быть выше 100°С, в воду добавляют поваренную соль.
При этом руководствуются таблицей (указываем количество соли в граммах на 1 л воды):
Количество соли, г/л
Температура кипения °С
66 ..........................................................101
126..........................................................102
172..........................................................103
216..........................................................104
255..........................................................105
355..........................................................107
378..........................................................110
Консервы, приготовленные в домашних условиях, стерилизуют в кастрюле, ведре или специальном стерилизаторе. На дно посуды укладывают горизонтально деревянную или металлическую решетку. Она устраняет бой банок или баллонов во время стерилизации при резких колебаниях температуры. Не следует на дно стерилизатора укладывать ветошь или бумагу, так как это усложняет наблюдение за началом кипения воды и приводит к браку продукта вследствие недостаточного прогрева его.
В кастрюлю наливают столько воды, чтобы покрыть плечики банок, то есть на 1,5- 2 см ниже верха их горлышек.
Температура воды в кастрюле перед загрузкой наполненных банок должна быть не менее 30 и не более 70°С и зависит от температуры загружаемых консервов: чем она выше, тем выше начальная температура воды в стерилизаторе. Кастрюлю с уложенными в нее банками ставят на интенсивный огонь, накрывают крышкой и доводят до кипения, которое во время стерилизации не должно быть бурным.
Время стерилизации консервов отсчитывают с момента закипания воды.
Источник тепла на первом этапе стерилизации, то есть при подогреве воды и содержимого банок, должен быть интенсивным, так как при этом уменьшается время тепловой обработки продукта, и он получается более высокого качества. Если пренебречь скоростью проведения первого этапа, то изготовляемые консервы переварятся и будут иметь некрасивый внешний вид. Время подогрева воды в кастрюле до кипения устанавливается: для банок емкостью 0,5 и 1 л - не более 15 минут, для 3-литровых - не более 20 минут.
На втором этапе, то есть собственно в процессе стерилизации, источник тепла должен быть слабым и лишь поддерживать температуру кипения воды. Время, указанное для второго этапа стерилизации, необходимо строго выдерживать для всех видов консервов.
Длительность процесса стерилизации зависит, главным образом, от кислотности, густоты или жидкого состояния массы продукта. Жидкие продукты стерилизуют в течение 10-15 минут, густые - до 2 и более часов, продукты, имеющие кислотность, - меньше времени, чем некислотные, так как кислая среда не благоприятствует развитию бактерий.
Время, необходимое для стерилизации, зависит от объема тары. Чем тара больше, тем дольше длится кипячение. Время начала и окончания стерилизации рекомендуется записывать на отдельном листе бумаги.
По окончании стерилизации банки осторожно извлекают из кастрюли и немедленно укупоривают ключом, проверяя качество закатки: хорошо ли прикатана крышка, не проворачивается ли вокруг горлышка банки.
Укупоренные банки или баллоны укладывают горлышком вниз на сухое полотенце или бумагу, отделив их одну от другой, и в таком положении оставляют до охлаждения.
Стерилизация паром
Консервы стерилизуют паром в той же посуде, где кипятят для этой цели воду. Количество воды в кастрюле не должно превышать высоты деревянной или металлической решетки - 1,5-2 см, так как чем меньше воды, тем она быстрее нагревается.
Когда вода закипает, образующийся пар прогревает банки и содержимое в них. Чтобы пар не улетучился, стерилизатор плотно закрывают крышкой.
Время, необходимое для доведения воды в стерилизаторе до кипения, равно 10-12 минутам.
Время стерилизации консервов паром почти вдвое больше, чем при стерилизации в кипящей воде.
Пастеризация
В тех случаях, когда необходимо стерилизовать консервы при температуре ниже кипения воды, например для маринадов, компотов, тепловую обработку их производят при температуре воды в кастрюле 85-90°С. Такой способ называется пастеризацией.
При тепловой обработке консервов по способу пастеризации необходимо применять только свежие отсортированные плоды или ягоды, тщательно отмытые от пыли; строго придерживаться температуры и времени пастеризации; перед укладкой тару тщательно вымыть и подвергнуть кипячению.
Сохранению консервов, приготовленных способом пастеризации, способствует наличие высокой кислотности.
Пастеризовать можно вишни, кислые яблоки, неспелые абрикосы и другие кислые плоды на заготовки и компоты.
Повторная стерилизация
Повторная или многократная (от двух до трех раз) стерилизация одной и той же банки с пищевыми продуктами, содержащими в больших количествах белок (мясо, птица и рыба), проводится при температуре кипения воды.
При первой стерилизации погибают плесени, дрожжи и микробы. За время суточной выдержки после первой стерилизации оставшиеся в консервах споровые формы микроорганизмов прорастают в вегетативные и при вторичной стерилизации уничтожаются. В некоторых случаях консервы, например мясные и рыбные, спустя сутки стерилизуются третий раз.
Для проведения в домашних условиях повторной стерилизации необходимо предварительно укупорить банки и надеть на крышки специальные зажимы или обоймы, чтобы крышки не сорвались с банок во время стерилизации.
Зажимы или обоймы не снимаются до полного охлаждения банок (после стерилизации) во избежание срыва крышек и возможного ожога.
Стерилизация консервов, предварительно герметически укупоренных
Для такого способа стерилизации необходимо иметь специальные металлические зажимы или обоймы для закрепления укупоренных крышек на банках. Это предотвращает их срыв в процессе стерилизации в результате расширения массы консервируемого продукта, а также оставшегося в банке воздуха при нагреве.
Применение специальных зажимов позволяет укладывать банки в стерилизаторе в 2-3 ряда.
В банках, укупоренных герметически до стерилизации, образуется вакуум. Следует помнить, что чем выше температура продукта в банке в момент укупорки, тем больший получается вакуум.
Консервирование жидких продуктов горячим способом без последующей стерилизации
Консервирование жидких продуктов, предварительно прокипяченных или доведенных до кипения, можно производить способом горячей расфасовки без последующей стерилизации. По указанному способу приготавливают томатный сок, дробленые томаты, виноградный, вишневый, яблочный и другие соки, заготовку из слив на повидло, фруктовое пюре из кислых плодов и т. д.
Стеклотару - банки и крышки к ним - следует тщательно отмыть и пропарить в пароводяной бане в течение 5-10 минут.
Температура продукта перед заполнением банок должна быть не ниже 96°С. Банки в момент наполнения продуктом должны быть горячими. Сразу же после заполнения их консервируемым продуктом производят укупорку.
При этом способе консервирования стерилизация происходит за счет тепла, переданного продукту и таре при их кипячении, а сохранность консервов зависит от качества сырья и его обработки.
Консервирование плодов и овощей горячим способом без последующей стерилизации
Этот способ применяется для овощных консервов - огурцов, томатов, а также для плодовых заготовок и компотов из цельных плодов.
Для данного способа консервирования сырье должно быть свежим, тщательно отмытым и отсортированным.
По указанному способу консервы приготовляют в такой последовательности: уложенные в банки овощи или плоды осторожно заливают кипящей водой в 3-4 приема. Влив порцию кипящей воды, банку поворачивают для обогрева стенок, чтобы стекло не растрескивалось от резких колебаний температуры.
Залитые кипящей водой банки накрывают чистой крышкой, оборачивают полотенцем и выдерживают в течение 5-6 минут. Затем воду сливают и вновь заливают банку кипящей водой, опять накрывают крышкой и выдерживают еще 5-6 минут. При необходимости эту операцию повторяют третий раз.
После второй и третьей выдержки воду сливают и немедленно заливают кипящим маринадом - для огурцов и томатов, кипятком - для фруктовых заготовок и кипящим сиропом - для компотов.
Затем немедленно накрывают крышкой, укупоривают и проверяют качество укупорки.
После укупорки банку ставят горлышком вниз. Охлаждение - на воздухе.
Стерилизация – удаление или уничтожение всех живых микроорганизмов (вегетативных и споровых форм) внутри или на поверхности предметов.
Стерилизация проводится различными методами: физическими, химическими, механическими.
Основные требования, предъявляемые к процессу стерилизации, отражены в отраслевом стандарте 42-21-2-82 «Стерилизация и дезинфекция изделий медицинского назначения. Методы, средства, режимы».
Физические методы. Самым распространенным методом стерилизации является воздействие высокой температуры. При температуре, приближающейся к 100 0 С, происходит гибель большинства патогенных бактерий и вирусов. Споры почвенных бактерий-термофилов погибают при кипячении в течение 8,5 часов. Микроорганизмы, попавшие в глубинные слои земли, или покрытые свернувшейся кровью, оказываются защищенными от воздействия высокой температуры и сохраняют свою жизнеспособность.
При стерилизации физическими методами применяют действие высоких температур, давления, ультрафиолетового облучения и др.
Наиболее простой, но надежный вид стерилизации – прокаливание . Его применяют при поверхностной стерилизации негорючих и теплоустойчивых предметов непосредственно перед их использованием.
Другим простым и легко доступным методом стерилизации считается кипячение . Этот процесс проводят в стерилизаторе – металлической коробке прямоугольной формы с двумя ручками и плотно закрывающейся крышкой. Внутри расположена вынимающаяся металлическая сетка с ручками по бокам, на которую кладут стерилизуемый инструмент. Основной недостаток метода заключается в том, что он не уничтожает споры, а только вегетативные формы.
При паровой стерилизации необходимо выполнение определенных условий, которые гарантируют ее эффективность и сохранение стерильности изделий в течение определенного срока. Прежде всего, стерилизация инструментов, операционного белья, перевязочного материала должна проводиться в упаковке. С этой целью используют: стерилизационные коробки (биксы), двойную мягкую упаковку из бязи, пергамент, влагопрочную бумагу (крафт-бумага), полиэтилен высокой плотности.
Обязательное требование к упаковке – герметичность. Сроки сохранения стерильности зависят от вида упаковки и составляют трое суток для изделий простерилизованных в коробках без фильтров, в двойной мягкой упаковке из бязи, бумаги мешочной влагопрочной. В стерилизационных коробках с фильтрами стерильность изделий сохраняется в течение года.
Стерилизация сухим жаром . Процесс стерилизации сухим жаром проводят в сухожаровом шкафу (в печи Пастера и др.) – металлическом шкафу с двойными стенками. В корпусе шкафа расположены рабочая камера, в которой имеются полки для размещения предметов для обработки, и нагревательные элементы, которые служат для равномерного нагрева воздуха в рабочей камере
Режимы стерилизации:
температура 150 0 С – 2 часа;
температура 160 0 С – 170 0 C 45 минут – 1час;
температура 180 0 C – 30 минут;
температура 200 0 C – 10-15 минут.
Необходимо помнить, что при температуре 160 0 С бумага и вата желтеют, при более высокой температуре – сгорают (обугливаются). Началом стерилизации является тот момент, когда температура в печи достигает нужной величины. После окончания стерилизации печь выключается, прибор остывает до 50 0 С, после чего из него вынимают простерилизованные предметы.
Изделия в воздушном стерилизаторе можно стерилизовать без упаковки, но только в тех случаях, если они используются сразу же после стерилизации. В качестве упаковки может быть использована бумага мешочная, изготовленная по ГОСТ 2228-81, в ней изделия хранятся не менее 3-х суток.
Режим воздушной стерилизации представлен двумя значениями температуры – 160 0 С в течение 2,5 часов, либо 180 0 С – в течение 1 часа.
Стерилизация текучим паром . Этот вид стерилизации производится в аппарате Коха или в автоклаве при незавинченной крышке и открытом выпускном кране. Аппарат Коха представляет собой металлический полый цилиндр с двойным дном. Стерилизуемый материал загружают в камеру аппарата не плотно, для того, что бы обеспечить возможность наибольшего контакта его с паром. Начальный подогрев воды в приборе происходит в течение 10-15 минут.
Текучим паром стерилизуют материалы, которые разлагаются или портятся при температуре выше 100 0 С – питательные среды с углеводами, витаминами, растворы углеводов и т. п.
Стерилизацию текучим паром проводят дробным методом – при температуре не выше 100 0 С по 20-30 минут в течение 3-х дней. При этом вегетативные формы бактерий погибают, а споры сохраняют жизнеспособность и прорастают в течение суток при комнатной температуре. Последующее прогревание обеспечивает гибель этих вегетативных клеток, появляющихся из спор в промежутках между этапами стерилизации.
Тиндализация – метод дробной стерилизации, при котором прогревание стерилизуемого материала проводится при температуре 56-58 0 С в течение часа 5-6 дней подряд.
Пастеризация – однократное нагревание материала до 50-65 0 С (в течение 15-30 минут), 70-80 0 С (в течение 5-10 минут). Используется для уничтожения бесспоровых форм микробов в пищевых продуктах (молоко, соки, вино, пиво).
Стерилизация паром под давлением . Стерилизация проводится в автоклаве под давлением обычно (посуда, физиологический раствор, дистиллированная вода, питательные среды, не содержащие белков и углеводов, различные приборы, изделия из резины) в течение 20-30 минут при температуре 120-121 0 С (1 атм.), хотя могут быть использованы и другие соотношения между временем и температурой в зависимости от стерилизуемого объекта.
Любые растворы, содержащие белки и углеводы, стерилизуют в автоклаве при 0,5 атм. (115 0 С) в течение 20-30 минут
Любой инфицированный микроорганизмами (заразный) материал стерилизуют при давлении в 1,5 атм. (127 0 С) – 1 час, или при давлении 2,0 атм. (132 0 С) – 30 минут.
Когда стерилизуемые растворы находятся в стеклянных сосудах, по окончании цикла стерилизации необходимо контролировать время охлаждения, а также медленно понижать давление, т.к. открывать автоклав можно только после того, как в нем установилось давление окружающей среды.
Стерилизация облучением . Излучение может быть неионизирующим (ультрафиолетовое, инфракрасное, ультразвуковое, радиочастотное) и ионизирующим – корпускулярным (электроны) и ли электромагнитным (рентгеновские лучи или гамма-лучи).
Эффективность облучения зависит от полученной дозы, а выбор дозы определяется микробным загрязнением, формой и составом материала, подлежащего стерилизации.
Ультрафиолетовое облучение (254 нм) обладает малой проникающей способностью, поэтому требует достаточно длительного воздействия и используется в основном для стерилизации воздуха, открытых поверхностей в помещениях.
Ионизирующее излучение, в первую очередь, гамма-облучение, успешно применяется для стерилизации в промышленных условиях медицинских изделий из термолабильных материалов, поскольку позволяют быстро облучать материалы еще на стадии производства (при любой температуре и герметичной упаковке). В настоящее время широко используется для получения стерильных одноразовых пластмассовых изделий (шприцы, системы для переливания крови, чашки Петри), и хирургических перевязочных и шовных материалов.
МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ. Фильтры задерживают микроорганизмы благодаря пористой структуре матрикса, но для пропускания раствора через фильтр требуется вакуум или давление, поскольку сила поверхностного натяжения при таком малом размере пор не дает жидкостям фильтроваться.
Существуют 2 основных типа фильтров – глубинные и фильтрующие.
Глубинные фильтры состоят из волокнистых или гранулированных материалов (асбест, фарфор, глина), которые спрессованы, свиты или связаны в лабиринт проточных каналов, поэтому четкие параметры размера пор отсутствуют. Частицы задерживаются в них в результате адсорбции и механического захвата в матриксе фильтра, что обеспечивает достаточно большую емкость фильтров, но может приводить к задержке части раствора.
Фильтрующие фильтры имеют непрерывную структуру, и эффективность захвата ими частиц определяется в основном соответствию их размеру пор фильтра. Мембранные фильтры имеют низкую емкость, но эффективность не зависит от скорости протока и перепада давлений, а фильтрат почти или совсем не задерживается.
Мембранная фильтрация в настоящее время широко применяется для стерилизации масел, мазей и растворов, неустойчивых к нагреванию – растворы для внутривенных инъекций, диагностические препараты, растворы витаминов и антибиотиков, сред для культур тканей и т.д. и т.п..
ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ. Химические методы стерилизации, связанные с применением химических веществ, обладающих явно выраженной антимикробной активностью, делятся на 2 группы: стерилизация газами и растворами (чаще известна как «дезинфекция»).
Химические методы стерилизации газами используются в лечебно-профилактических учреждениях для обеззараживания медицинских материалов и оборудования, которые нельзя стерилизовать другими способами (оптические приборы, кардиостимуляторы, аппараты искусственного кровообращения, эндоскопы, изделия из полимеров, стекла).
Бактерицидными свойствами обладают многие газы (формальдегид, окись пропилена, озон, надуксусную кислота и метилбромид), но шире всего используется окись этилена, поскольку она хорошо совместима с различными материалами (не вызывает коррозию металла, порчи обрабатываемых изделий из бумаги, резины и всех марок пластмасс). Время экспозиции при использовании газового метода стерилизации варьирует от 6 до 18 часов в зависимости от концентрации газовой смеси и объема специального аппарата (емкости) для этого вида стерилизации. Согласно «Методическим рекомендациям по дезинфекции, предстерилизационной очистке и стерилизации медицинских инструментов» №26-613 от 09.02.88г. для стерилизации газами в качестве газового стерилизационного аппарата возможно применение микроанаэростата, а кроме окиси этилена или смеси окиси этилена с бромистым метилом, – паров 40% формальдегида в этиловом спирте при температуре 80 0 С в стерилизационной камере в течение 60 минут.
Контроль стерильности производят в специально оборудованных боксах, исключающих возможность вторичного контакта изделий с микрофлорой. Для контроля отбирают не менее 1% из числа одновременно простерилизированных изделий. Производят посев изделий в питательную среду для контроля. При отсутствии роста бактерий дают заключение о стерильности изделия.
Стерилизация растворами применяется при обработке больших поверхностей (пространств) или медицинских приборов, которые не могут быть обеззаражены другими методами.
Согласно требованиям отраслевого стандарта ОСТ 42-21-2-85 «Методические указания по дезинфекции, предстерилизационной очистке и стерилизации изделий медицинского назначения» большинство изделий медицинского назначения из металла, стекла, пластмасс, резины, проходят предстерилизационную обработку, состоящую из нескольких этапов:
– замачивание в моющем растворе при полном погружении изделия в дезинфицирующий раствор в течение 15-ти минут;
– мойка каждого изделия в разобранном виде в моющем растворе в ручном режиме в течение 1-ой минуты;
– ополаскивание под проточной водой хорошо промытых изделий в течение 3-10 минут;
– сушка горячим воздухом в сушильном шкафу.
Контроль качества предстерилизационной очистки изделий медицинского назначения на наличие крови проводят путем постановки амидопириновой пробы. Остаточные количества щелочных компонентов моющего средства определяют с помощью фенолфталеиновой пробы.
Согласно требованиям этого же ОСТа обязательным условием стерилизации растворами изделий медицинского назначения является полное погружение изделий в стерилизационный раствор в разобранном виде, с заполнением каналов и полостей, при температуре раствора не менее 18°С. Используют только эмалированные емкости (без повреждений) со стеклянными или пластмассовыми крышками. После стерилизации изделия быстро извлекают из раствора с помощью пинцетов или корнцангов, удаляют раствор из каналов и полостей, затем дважды последовательно промывают простерилизованные изделия стерильной водой. Простерилизованные изделия используют сразу по назначению или помещают в стерильную емкость, выложенную стерильной простыней, и хранят не более 3-х суток. В специальном журнале ведут обязательный учет всех циклов химической стерилизации с указанием даты, точного времени стерилизации (закладки, выемки раствора), название используемого препарата и его концентрации.
Препараты, используемые для стерилизации, классифицируются по группам: кислоты или щелочи, перекиси (6% раствор перекиси водорода), спирты (этиловый, изопропиловый), альдегиды (формальдегид, глутаровый альдегид), галогены (хлор, хлорамин, иодофоры – вескодин), четвертичные аммониевые основания, фенольные соединения (фенол, крезол).
Кроме того, в качестве удобных и экономичных дезинфицирующих растворов могут использоваться универсальные препараты, т.е. позволяющие проводить обеззараживание от всех форм микроорганизмов (бактерий, в том числе микобактерий туберкулеза, вирусов, включая ВИЧ, патогенных грибов) или комбинированные препараты («Дезэффект», «Аламинал», «Септодор», «Виркон»), совмещающие одновременно два процесса – дезинфекцию и предстерилизационную обработку.
Комплекс дезинфекционных мероприятий, ориентированных на удаление или уничтожение возбудителей инфекционных болезней в объектах или на абиотических объектах окружающей среды, т.е. при их передаче от источника к восприимчивым людям, делится на 2 вида: очаговая дезинфекция и профилактическая дезинфекция.
Очаговая дезинфекция осуществляется в эпидемических очагах и в свою очередь подразделяется на текущую , если источник возбудителя присутствует, и заключительную , если источник удален.
Текущая дезинфекция направлена на постоянное обеззараживание экскрементов, рвотных масс, мокроты, патологического отделяемого, перевязочного материала и др. объектов в окружении больного, которые обсеменены или могли быть обсеменены возбудителями в течение всего периода, пока больной или носитель служат источником возбудителя инфекции.
Заключительная дезинфекция направлена на уничтожение патогенных микроорганизмов, оставшихся в очаге в жизнеспособном состоянии на различных предметах, хотя источник удален, т.е. после госпитализации, выздоровления или смерти больного. При заключительной дезинфекции обработке подлежат помещения, экскременты, рвотные массы, белье, предметы быта и все другие объекты, которые могли быть контаминированы возбудителями данного заболевания. Этот вид дезинфекции, как правило, осуществляется специализированными службами органов госэпиднадзора.
Профилактическая дезинфекция проводится в том случае, если источник инфекции не обнаружен, но предполагается возможность его существования. Этот вид дезинфекции чаще всего используют в медицинских учреждениях (профилактика профессионального заражения медицинского персонала внутрибольничных инфекций), на предприятиях общественного питания, предприятиях, изготавливающих, перерабатывающих и реализующих пищевые продукты, а также в местах массовых скоплений людей, где может находиться источник возбудителя инфекционного заболевания среди здорового населения.
При кишечных инфекциях дезинфекционные мероприятия направлены на очистку и обеззараживание источников питьевого водоснабжения, сточных вод, отбросов, пищевых продуктов, материалов от больного, посуды, белья, пищеблоков, санузлов. В очаге проводят и текущую, и заключительную дезинфекцию.
При инфекциях дыхательных путей дезинфекцию проводят с целью снижения микробного загрязнения воздуха конкретных помещений, что может достигаться путем не только влажной уборки и обеззараживания объектов в окружении больного, но и проветривания или УФ-облучения воздуха в данном помещении.
В очагах трансмиссивных инфекций дезинфекционные мероприятия проводят только при чуме, туляремии, лихорадке Ку, и на объектах, где работают с кровью.
При инфекциях наружных покровов дезинфекции подлежат все вещи, бывшие в употреблении (белье, расчески, ножницы, губки) в банях, душевых, бассейнах, парикмахерских, причем рекомендуется по возможности использовать универсальные препараты, обладающие бактерицидным (в т.ч. спорицидным), вирулицидным, фунгицидным свойствами.
При профилактике внутрибольничных инфекций дезинфекции должны подвергаться все изделия медицинского назначения после каждого пациента, руки персонала, раневая поверхность, операционное поле и т.д. и т.п.
Биологическая стерилизация – основана на применении антибиотиков, используется ограниченно – в культурах тканей для культивирования вирусов.
Консервированный продукт может длительно храниться без порчи только в том случае, если в нем полностью подавлена жизнедеятельность практически всех микроорганизмов, присутствующих в продукте. Процесс воздействия на продукт различными факторами с целью уничтожения в нем микроорганизмов называется стерилизацией. После стерилизации в продукте, как правило, остаются микроорганизмы, не проявляющие своей жизнедеятельности и не вызывающие его порчи. Подобрать правильный режим, уничтожить микроорганизмы, способные вызвать порчу продукта, обеспечить сохранение хорошего качества продукта и его пищевую ценность - основная цель стерилизации.
При тепловой стерилизации режимы определяются температурой и продолжительностью ее воздействия. При повышении температуры сокращается продолжительность стерилизации, что способствует сохранению качества продукта. Но очень высокие температуры тоже могут привести к ухудшению качества некоторых видов консервов. Поэтому необходимо учитывать особенности свойств консервируемого продукта и выбирать оптимальные значения. Температура стерилизации зависит от рН продукта, от специфики микроорганизмов, поражающих его. Так, в кислотных продуктах (компоты, томагопродукты, некоторые плодово-ягодные соки) основная микрофлора представлена термонеус - тончивыми плесневыми и дрожжевыми грибами, температура их стерилизации не превышает 100 СС. Овощные и мясоовощные консервы, имеющие рН выше 4,2 и термоустойчивую бактериальную микрофлору, стерилизуют при высоких температурах. Часто режимы стерилизации заведомо ужесточают, учитывая возможность наличия спороносных организмов, поскольку споры могут переносить высокие температуры.
Зная оптимальную температуру стерилизации, необходимо установить продолжительность процесса. Время, необходимое для уничтожения микроорганизмов при определенной температуре, называется смертельным или летальным. Оно зависит не только от температуры стерилизации и кислотности продукта, но и от вида микроорганизмов и их количества. Большое значение имеет консистенция продукта, его вязкость, теплоемкость, теплопроводность, т. е. все факторы, влияющие на скорость проникновения тепла в продукт и, следовательно, на продолжительность стерилизации. Существенное значение имеет начальная температура продукта перед стерилизацией. Обычно продукты фасуют в тару горячими. Скорость проникновения тепла зависит от вида, толщины и размера тары.
С учетом перечисленных факторов для всех видов консервируемых теплом продуктов существует формула режима стерили-
Лизации --------- Y----- р. В числителе через тире обозначают: А -
Продолжительность подъема температуры греющей среды в автоклаве до температуры стерилизации, мин; В - продолжительность собственно стерилизации, в процессе которой в автоклаве поддерживается постоянная температура, мин; С - время снижения давления пара или время охлаждения греющей среды в автоклаве, мин; Т - температура греющей среды в автоклаве во время стерилизации, °С; р - максимальная величина суммарного давления, создаваемого в автоклаве для компенсации внутреннего давления, возникающего в банках, кПа.
Способы стерилизации различаются в зависимости от вида продукта, тары, в которую он расфасован, от температуры стерилизации. Существует два основных способа стерилизации - при атмосферном давлении и при давлении выше атмосферного. В соответствии с этим применяют стерилизационные аппараты, работающие при атмосферном давлении и давлении выше атмосферного. И те и другие могут быть периодического или непрерывного действия.
Стерилизацию при атмосферном давлении и температуре до 100 °С (пастеризацию) применяют для некоторых видов плодоовощных консервов в основном с высокой кислотностью, фасованных в жестяные или стеклянные банки. Для этого существуют аппараты открытого типа - ванны или автоклавы, оборудованные барботерами для подачи пара. Банки погружают в воду с температурой 80-100 СС. подогревают воду до температуры стерилизации и стерилизуют заданное время. Существуют пастеризаторы - охладители непрерывного действия, обогреваемые паром, горячей водой или горячим воздухом.
Для стерилизации при температурах выше 100 °С и давлении выше атмосферного применяют герметически закрытые аппараты - вертикальные и горизонтальные автоклавы или непрерыв - нодействующие стерилизаторы.
Для обеспечения температуры стерилизации (110-125 °С) консервы стерилизуют насыщенным паром или горячей водой под давлением выше атмосферного. Консервы в жестяных банках стерилизуют и паром и в воде; консервы в стеклянной таре стерилизуют только в воде, создавая необходимое давление в автоклаве напором воды или сжатого воздуха. Чтобы избежать деформации концов жестяных банок и срыва крышек со стеклянных банок в результате повышения давления внутри банки при стерилизации и при охлаждении консервов в автоклаве создают избыточное давление с помощью воды или сжатого воздуха.
Для предотвращения брака консервов и соблюдения собственного режима стерилизации при заданных значениях времени и температуры необходимо тщательно следить за повышением давления в автоклаве при подаче пара или повышении температуры воды, снижением температуры и давления после завершения стерилизации, охлаждением консервов.
После стерилизации и охлаждения банки моют, подсушивают и этикетнруют.