Métodos de esterilización comúnmente utilizados en la fermentación industrial.

En la industria de la fermentación, la sistema de fermentación solo permite que la producción de bacterias exista, crezca y se reproduzca, no permite que otros microorganismos coexistan, por lo tanto, todos los proceso de fermentación Debe tratarse de un cultivo puro; si otras bacterias diversas invaden el sistema de producción, la luz y las bacterias productoras competirán por los nutrientes a corto plazo, y en casos graves se interrumpirá la fermentación y se realizará un tratamiento de reflujo.

1. Esterilización por calor seco
La esterilización por calor seco es una tecnología que elimina bacterias y esporas bacterianas a altas temperaturas en un ambiente seco, utilizada principalmente para artículos que no pueden soportar vapores calientes y húmedos, como productos químicos que deben mantenerse secos, instrumentos con filo como cuchillos, tijeras, aceites anhidros, ungüentos, glicerina, etc.
La esterilización por calor seco requiere una temperatura más alta y un tiempo más prolongado; la temperatura habitual es de 160 ℃ durante 2 horas.
Nota: No debe superar los 180 grados, los artículos esterilizados no deben colocarse demasiado juntos, enfríe lentamente, la temperatura baja de 80 grados antes de abrir la puerta del horno.
Desventajas: la permeabilidad al calor seco es débil, la fuerza de los microorganismos sobre el calor seco es mucho mayor que sobre el calor húmedo, la temperatura de esterilización es relativamente alta y el tiempo es más prolongado.
Esterilización por llama: El uso de la llama elimina directamente los microorganismos. Por ejemplo, la esterilización de agujas de inoculación o anillos de inoculación tiene una aplicación limitada.

2. Esterilización por calor húmedo
La esterilización por calor húmedo es un método que utiliza altas temperaturas y humedad, principalmente vapor a alta presión, agua hirviendo o vapor circulante. Su principio se basa en el uso del calor latente del vapor de agua a alta temperatura para desnaturalizar proteínas y ácidos nucleicos, lo que finalmente provoca la muerte de los microorganismos. La esterilización por calor húmedo se realiza generalmente con vapor saturado, agua hirviendo o vapor circulante. A mayor temperatura y humedad, mayor penetración en el interior del objeto para lograr una esterilización más eficaz.
Ámbito de aplicación: Ampliamente utilizado para la esterilización de equipos y medios de producción. En comparación con la esterilización por calor seco, la esterilización por calor húmedo desnaturaliza o solidifica las proteínas con mayor facilidad, por lo que ofrece una mayor eficacia de esterilización.
Razones:

(1) En condiciones cálidas y húmedas, las bacterias absorben agua y las proteínas se solidifican con mayor facilidad. Debido al aumento del contenido de agua, la temperatura de solidificación requerida disminuye. (2) La penetración del vapor húmedo y caliente es grande. (3) Existe calor latente en el vapor húmedo y caliente.
Categoría de esterilización por calor húmedo: esterilización por ebullición, pasteurización, esterilización por vapor a alta presión, etc.

- Método de ebullición
Hierva los artículos que se van a esterilizar en agua (a 100 grados).
Tiempo de ebullición: 15-20 minutos, para eliminar las células microbianas nutritivas. 1-2 horas, para eliminar las esporas y añadir carbonato de sodio o ácido carbónico (0,5%).
Objetivo: Adecuado para la desinfección de alimentos o equipos.
- Pasteurización
Las bacterias que se van a destruir se calientan a 60-62 °C durante 30 minutos o a 70 °C durante 15 minutos para eliminar las bacterias patógenas y algunos microorganismos.
Objeto: leche, cerveza, vino de arroz, salsa de soja y otros alimentos.
Características: No daña el valor nutricional de algunos alimentos ni altera su color y sabor.
Por ejemplo: la esterilización de la cerveza.
- Esterilización en autoclave
Uso principal de la olla de esterilización por vapor a alta presión cerrada. Ampliamente utilizada.
Métodos: La presión fue de 1 MPa y la temperatura de 121 ℃ durante 15 a 30 minutos.
Nota: Después de la esterilización, descomprima lentamente.
Ventajas y desventajas de la esterilización por calor húmedo
Ventajas: La fuente de vapor es fácil de usar, la penetración del vapor es fuerte, la esterilización es completa, el vapor tiene mucho calor latente y la presión es ajustable.
Desventajas: Alto costo del equipo, no se puede utilizar para la esterilización de materiales sensibles a la humedad.

3. Esterilización por radiación
Concepto: La esterilización por radiación consiste en el uso de radiación electromagnética de alta energía y radiación de partículas para eliminar microorganismos, siendo la luz ultravioleta la más utilizada. Los rayos ultravioleta pueden afectar tanto a esporas como a células vegetativas, pero las esporas bacterianas y de moho presentan una fuerte resistencia a ellos. La penetración de la luz ultravioleta es baja y la distancia de irradiación no supera los 1,2 m. La esterilización de materiales sólidos no es completa y no puede utilizarse para la esterilización de materiales líquidos. Permite controlar el crecimiento microbiano o eliminar microorganismos de forma específica.
Usos: sala de inoculación, mesa de trabajo ultralimpia, sala de cultivo estéril, superficie de materiales.
Nota: La penetración UV se utiliza únicamente para la esterilización de superficies. La irradiación con una lámpara ultravioleta de 30 W durante 30 minutos permite lograr el efecto de esterilización. Generalmente se utiliza en combinación con reactivos químicos.
Principio: Romper la cadena de ADN del microorganismo, romper la conexión entre la ribosa y el ácido fosfórico, romper el enlace de hidrógeno dentro o entre las moléculas de ADN y matar al microorganismo.

4. Desinfección química
Concepto: Método mediante el cual una sustancia química actúa directamente sobre los microorganismos para eliminarlos.
Ámbito de aplicación: desinfección de talleres de producción, salas asépticas, laboratorios, instrumentos pequeños y manos antes de la inoculación.
Métodos: remojar, añadir, limpiar, rociar, etc.
Cómo funciona: Los productos químicos tienden a reaccionar con ciertos componentes de las células microbianas. Por ejemplo, provocan la desnaturalización de proteínas, la inactivación, la destrucción de la permeabilidad de la membrana, la muerte de microorganismos, etc.
Nota: No apto para la esterilización de medios de cultivo, apto para la esterilización de espacios o instrumentos.

En resumen, el método anterior es el método común de esterilización. Según las condiciones específicas de cada caso, se debe elegir el método adecuado, ya que el objeto de esterilización, las regiones, las estaciones y la altitud varían. Por lo tanto, la aplicación del método no es la misma, así como la elección del método de esterilización apropiado, son cruciales para mejorar la producción y la productividad de la fermentación.

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