la dependencia tÉrmica de cÉlulas vegetativas, esporas y enzimas termolÁbiles es aproximadamente...
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LA DEPENDENCIA TÉRMICA DE CÉLULAS VEGETATIVAS, ESPORASLA DEPENDENCIA TÉRMICA DE CÉLULAS VEGETATIVAS, ESPORAS Y ENZIMAS TERMOLÁBILES ES Y ENZIMAS TERMOLÁBILES ES APROXIMADAMENTE 6 VECES MAYORAPROXIMADAMENTE 6 VECES MAYOR
QUE LA DE LAS VITAMINAS Y LAS CUALIDADES SENSORIALES.QUE LA DE LAS VITAMINAS Y LAS CUALIDADES SENSORIALES.
LA DEPENDENCIA TÉRMICA DE CÉLULAS VEGETATIVAS, ESPORASLA DEPENDENCIA TÉRMICA DE CÉLULAS VEGETATIVAS, ESPORAS Y ENZIMAS TERMOLÁBILES ES Y ENZIMAS TERMOLÁBILES ES APROXIMADAMENTE 6 VECES MAYORAPROXIMADAMENTE 6 VECES MAYOR
QUE LA DE LAS VITAMINAS Y LAS CUALIDADES SENSORIALES.QUE LA DE LAS VITAMINAS Y LAS CUALIDADES SENSORIALES.
ESTO CONSTITUYE EL CRITERIO PARA OPTIMIZAR UN PROCESO TÉRMICOESTO CONSTITUYE EL CRITERIO PARA OPTIMIZAR UN PROCESO TÉRMICOESTO CONSTITUYE EL CRITERIO PARA OPTIMIZAR UN PROCESO TÉRMICOESTO CONSTITUYE EL CRITERIO PARA OPTIMIZAR UN PROCESO TÉRMICO
ENTONCES, SE NECESITA DETERMINAR EL TIEMPO DE CALENTAMIENTO NECESARIO PARA OBTENER LA ESTERILIDAD COMERCIAL, POR LO TANTO SE TIENE LO SIGUIENTE:
De la Curva de Sobrevivientes se sabe que:
dt
nd )(log= DT
1
Donde n = número de esporas por unidad de volumen
--------------- (1)
De la curva de TMT, se tiene que
dT
Dd )(log=
z
1 ------------ (2)
Como D está en función de la T , DT cambiará conforme avance el proceso.
Por lo que integrando la ecuación (2), se define esa dependencia de la siguiente manera:
T
Tref
D
D
Dlog =z
1 T
refT
dt
log DT – log DTref = z
TT ref )(
log
Tref
T
D
D=
z
TTref
DT = DTref 10
)(
z
TrefT
-------- (3)
Sustituyendo (3) en (1) , se tiene:
b
a dt
nd log=
TrefD
1
t
z
TTref
dt
0)(
10
Resolviendo la integraldel lado izquierdo:
ab loglog =
TrefD
1
t
z
TTref
dt
0)(
10
zTrefF = )log(log baDTref
t
z
TTref
dt
0)(
10
Ecuación que define el valor para un Proceso Térmico, esto es, el cálculo del tiempo.
= TIEMPOTIEMPO EN MINUTOS A LA EN MINUTOS A LA TTref ref QUE LOGRARÁ UN NIVEL QUE LOGRARÁ UN NIVEL
ESTABLECIDO DE DESTRUCCIÓNESTABLECIDO DE DESTRUCCIÓN DE MICROORGANISMOS EN EL PUNTO DE MICROORGANISMOS EN EL PUNTO
CRÍTICO (PUNTO FRÍO) DE UN PRODUCTO, CRÍTICO (PUNTO FRÍO) DE UN PRODUCTO, GARANTIZANDO GARANTIZANDO SU SU ESTERILIDAD ESTERILIDAD COMERCIALCOMERCIAL. .
zTrefF
Cuando la temperatura de calentamiento empleada en un proceso dado, es diferente a la Tref , entonces debe calcularse la F requerida (Freq)
reqF zTF Tiempo en minutos a una temperatura dada
(T) que logrará la misma destrucción de microorganismos en el
punto crítico que la lograda por
zTrefF
reqF F requerido, es el que da esterilidad al producto
proF F proceso, es el que se calcula
Si proF reqFProblemas de m.o.’s
patógenos
MÉTODOSMÉTODOS
Matemáticos:Matemáticos: FÓRMULA DE BALL (1923-1928FÓRMULA DE BALL (1923-1928)
GráficosGráficos: : GENERAL MEJORADOGENERAL MEJORADO
PARA APLICAR ESTOS MÉTODOS ES NECESARIO CONOCER :
A) VALOR PARA EL MICROORGANISMO BASE DE DISEÑO A UNA TEMP. DADA.
B) LA HISTORIA TÉRMICA O DE PENETRACIÓN DE CALOR DEL PRODUCTO
PARA APLICAR ESTOS MÉTODOS ES NECESARIO CONOCER :
A) VALOR PARA EL MICROORGANISMO BASE DE DISEÑO A UNA TEMP. DADA.
B) LA HISTORIA TÉRMICA O DE PENETRACIÓN DE CALOR DEL PRODUCTO
zTF
g = al final del calentamiento
TTc T (ºF)
150
TTc
249
240
I = Tc- Ti
JI = Tc - T0p
t (min )
fhTAA
0
0.58 TAA
T0p
Cero corregido
del proceso
10 20 30 40 50
Prendido del vapor
BTiempo mortal del proceso
Apagado del vapor
B = fh (log JI – log g)
Fundamento: Cada punto de las curvas de calentamiento y enfriamiento de la historia térmica de un producto, ejerce un efecto letal sobre el m.o. contaminante de dicho producto.
INTEGRACIÓN GRÁFICA DE DEL EFECTO LETAL DE
DICHOS PUNTOS
Diferentes combinaciones t-T pueden lograr el mismo efecto letal sobre un m.o. dado.
z
T
F
Fz
zT )250(
log250
110
)250(
250
Tz
T
z
zT TMT
F
F
De la curva de TMT, se tiene que:
Se establece un valor arbitario de F=1 como base del proceso, esto
es, calculando TMT a partir de , se tiene que equivale a
1 minuto a 250 ºF (F=1 min).z
T )250(
10
Si se utilizara una temperatura de proceso de 232 ºF y z=18 ºF , entonces se tendría:
1101010 118
232250)250(Tz
T TMT
10 min a 232 ºF equivalen en letalidad a 1 min a 250 ºF, o bien, utilizando el recíproco del término TMT/1, se obtendría :
1.010
1
10
1
10
11
18
)232250()250( z
TTTMT
Lo que significa que 1 min a 232 ºF equivalen a 0.1 min a 250 ºF
TTMT
1 El término se conoce como Velocidad letal, Valor letal o
Letalidad
Y se utiliza para calcular los tiempos de proceso térmico. Este término está en función de la Temperatura del Producto y del valor z.
z
TT
zT
zT
F
F )21(
1
2 10
SI SE CONOCE EL VALOR A UNA TEMP. DADA (T1) PARA EL M.O. CON EL VALOR Z CORRESPONDIENTE, PUEDE CALCULARSE UN NUEVO VALOR CON LAS SIGUIENTES ECUACIONES:
zTF 1
zTF 2
(1)
ZT
z
TTZT FF 1
)21(
2 *10
(2)
ZT
z
TTZT FF 1
)21(
2 *10
En donde:
T2 = Temp. a la que se desea efectuar el tratamiento térmicoT1 = Temp. de referencia para el tratamiento térmico = Valor esterilizante buscado ( a T2)
= Valor esterilizante conocido ( a T1)
z = Valor “z” del microorganismo utilizado como base del proceso
2TF
1TF
El procedimiento para aplicar el método general mejorado, requiere los datos de :
• Penetración de calor
• La conversión de la temperatura del producto a valores de letalidad.
z
TT ref
L)(
10
En donde :
L = Valor letal o letalidad.T = Cada una de las temperaturas registradas durante el calentamiento y enfriamiento del productoTref = Temperatura de referencia.
Por lo tanto, el valor (F de proceso) será :procF
dtdtdtLFt
t
tz
TT
z
TTt
t
proc
refref
*10*10*0 0
)()(
0
Formas para resolver la ecuación anterior:
1. Obteniendo los valores letales de cada combinación t – T y graficarlos
2. Con la sumatoria del registro de la temperatura de penetración de calor a cada minuto
dtdtLFt t
z
TT
proc
ref
*10*0 0
)(
min1*10min1*0 0
)(
t t
z
TT
proc
ref
LF
1. Se determina el valor letal de cada combinación t-T de los datos de penetración de calor con la ec.
z
TT ref
L)(
10
2. Se obtiene el valor FT correspondiente a esa temperatura con la ecuación
En el caso de registro min. a min, FT = al valor letal en valor numérico.
dtdtLFt t
z
TT
proc
ref
*10*0 0
)(
3. Se efectúa la sumatoria de cada valor FT obtenido con el de los anteriores, para obtener “F acumulado” para el calentamiento y para el enfriamiento.
4. Finalmente, la Fproc en los diferentes tiempos se determina:
Fproc = FT acumulada hasta el min “n” + FT acumulada en
del calentamiento el enfriamiento
)(log))(log()(log 22121 hhbhhhhhh gfgffIJfB
22121 loglog)(log hhbhhhh gfgffJIfB
gbh
1
JI
239 ºF
0 10 20 30 40 50 60 70
x Tiempo (min)
TAA
fh1
fh2
Tp
B
10
I
Cero corregido
g
Tiempo del proceso a partir del quiebre de la curva
22121 loglog)(log hhbhhhh gfgffJIfB
Donde:
B = tiempo de proceso (min) que se requiere para las condiciones que se plantean.fh1 = tiempo (min) para que la 1ª recta de la curva de calentamiento atraviese un ciclo logarítmico.fh2 = tiempo (min) para que la 2ª recta de la curva de calentamiento atraviese un ciclo logarítmico.gbh = valor g (ºC ó ºF) correspondiente al tiempo en que se corta la 1ª recta = T0-Tmáx Tmáx = Temp. en la que corta la 1ª recta de calentamiento.
gh2 = valor g al final del calentamiento. Se obtiene de tablas con el valor calculado de 2h
h
U
f
22121 loglog)(log hhbhhhh gfgffJIfB
bhh
hh
h
h
h
Ufffr
U
f
U
f
/)( 12
2
2
r = factor de proporcionalidad