Esterilização e Controle Microbiano

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ESTERILIZAÇÃO
Definições
● Esterilização: É a destruição de TODAS as formas de VIDA microbiana
● Esterilização Comercial: Tratamento de calor SUFICIENTE para matar
ENDÓSPORO de Cl. botulinum nos alimentos enlatados
● Desinfecção: Destruição de PATÓGENOS vegetativos
● Anti-sepsia: Destruição de PATÓGENOS vegetativos em tecidos VIVOS
● Degerminação: Remoção dos MICRÓBIOS de uma determinada área
● Sanitização: Tratamento para reduzir o número de MICRORGANISMOS nos
utensílios alimentares até níveis seguros
● Assepsia: Remoção de microrganismos patogênicos ou indesejados
● Pasteurização: Tratamento térmico (geralmente 62ºC por 30 min, seguido de
resfriamento brusco) para redução drástica do número de microrganismos
presentes em alimentos (normalmente leite e derivados) e bebidas
enlatadas/engarrafadas
● Tindalização: O processo consiste em submeter o alimento a temperatura de
100ºC, durante alguns minutos por várias vezes intercalados de períodos de
resfriamento. Assim, o produto é incubado por 24 horas, período em que os
esporos tomam a forma vegetativa, onde são suscetíveis à destruição durante
o aquecimento seguinte.
● Biocidas: Agentes capazes de causar a morte de microorganismos
● Biostáticos: Agentes capazes de impedir a reprodução de microrganismos,
sem necessariamente mata-los.
Ações dos agentes de controle microbiano:
✓ Alteração da Permeabilidade de Membrana
✓ Dano às Proteínas e aos Ácidos Nucléicos dos microrganismos
Exemplo de Desnaturação da proteína pelo calor: Ovo fritando, a parte de clara passa
de transparente para branco por conta da desnaturação, perdendo sua estrutura.
Fatores que influenciam a efetividade dos tratamentos:
1. Número de Microrganismos: quanto maior, mais difícil a esterilização
2. Características de micróbios: analisar, por exemplo, a resistência a altas
temperaturas, como em bacilos que esporulam.
3. Influências ambientais: levar em consideração os resíduos que ficam na
bancada
4. Tempo de exposição: em que o agente esterilizante estará em contato com o
microorganismo
Métodos Físicos de Controle Microbiano:
CALOR
● Ponto de morte térmica: É a menor temperatura em que TODOS
Microrganismos em uma suspensão líquida serão mortos em 10 min.
● Tempo de morte térmica: Período mínimo
de tempo em que TODOS Microrganismos
em uma cultura liquida serão mortos em
uma DADA TEMPERATURA.
● Tempo de redução decimal: É o tempo,
emminutos, em que 90% de uma
população de microrganismos em uma
dada temperatura serão mortas.
Esterilização por calor úmido:
● É a forma mais frequente
fornecida por vapor de água
saturado.
● A facilidade de obtenção,
manuseio, eficácia e custo
relativo baixo faz o mais
utilizado.
● Pelas altas temperaturas e
pressões nas caldeiras, o vapor é
considerado estéril.
● Autoclave é o recipiente no qual vamos injetar um vapor saturado (por
resistência elétrica normalmente), eliminando o ar que estava dentro. Então,
temperatura e pressão começam a elevar, mantendo o ambiente por no
mínimo 20 minutos após atingir a temperatura e pressão adequada para
esterilização.
● Amaneira a qual coloco o material para ser esterilizado não pode prejudicar o
fluxo de vapor, além de que nenhum frasco a ser esterilizado pode estar cheio
e a tampa tem que estar frouxa.
● Quando o vapor começa a sair pela saída de ar, garante-se que todo o ar
realmente já foi retirado. Feito isso, fecha-se a saída de ar, a pressão é mantida
por uma válvula de segurança e uma vez que o manômetro e termômetro
chegarem a 1 atm, deverá começar a contar o tempo de esterilização
(normalmente max. 15 min).
● Se o tempo passar demais, o meio pode caramelizar ou perder a propriedade.
Fases de esterilização descontínua:
I. Aquecimento: elevação inicial da temperatura (próxima da temperatura de
preparo do meio) até a temperatura de esterilização (geralmente 120oC).
II. Esterilização: quando a temperatura é mantida constante durante um período
adequado chamado de Tempo de esterilização.
III. Resfriamento: Quando a temperatura é
reduzida até atingir a temperatura de
processo.
➔ Ti: Temperatura Inicial
➔ Tf: Temperatura Final do meio esterelizado
➔ T m: Temperatura Mínima Letal
➔ Te: Temperatura de Esterilização
➔ Ø: Tempo de Esterilização
OBS: Quanto maior a capacidade (L) do
fermentador, mais tempo levará para curva de
aquecimento acontecer.
Esterilização de um Fermentador:
Vazio:
Passar vapor contínua para esterilizar, contanto que
atinja uma temperatura x sob uma pressão semmeio
de cultura.
Com o meio de cultura no tanque:
● Acionar agitação e pressurizar o meio com vapor.
● A pressurização pode ser direta no meio ou há tanques que são encamisados (há
2 camisas) e o vapor passará pelo interior delas. Nesse caso, é importante ter um
manômetro dentro da camisa para que não haja diferença de pressão entre a
camisa e o tanque maior que 0,5 atm.
● Há tanques que não possuem camisas mas sim serpentinas, que irão circular o
vapor, que provocará uma transferência de calor pro meio. São mais seguros mas
difíceis de limpar.
● Ao trabalhar injetando vapor direto no tanque, deve-se levar em consideração a
condensação da água no vapor, então deve-se deixar o meio com 10-15% a menos
porque sabe-se que o resto será preenchido pelo volume da água do vapor.
Esterilização Contínua:
● Há trocadores de calor. O vapor vai passando, e entra o meio de cultura nesses
trocadores de calor.
● Sempre há passagem de calor, o que provoca a esterilização do meio.
Filtração:
Há filtros de diferentes porosidades e dependendo do diâmetro da porosidade,
pode-se dizer que é um filtro esterificante.
Existem 2 membranas:
➔ Superfície: superfície plana; diâmetro dos poros é uniforme, feito de pvc
➔ Profundidade: hoje em dia é menos usada para filtração mas para clarificação
(depois de passar pela filtração esterilizante, limpa-se o meio a partir da
membrana de profundidade); Feito de uma espécie de espuma, em que a
retenção da partícula se dá porque o poro vai trocando de tamanho na
superfície da membrana e ele é retido. Se usar pressão demais, a partícula
pode ser empurrada e passar pela membrana.
Calor:
Tenho uma carcaça com resistência elétricas dentro e se
faz o ar passar por dentro das resistências, se aquecendo e
sendo esterilizado.
Se utiliza esse tipo de filtro de ar aquecido em cabines de
fluxo laminar onde se trabalha commaterial patogênico.
Dependendo da cabine o
fluxo pode estar em cima ou
por trás. Commateriais
patogênicos normalmente a
saída de ar é por cima para
esterilizar o ar.
Germicida Químico:
OBS1: quando o álcool é puro, temmenor quantidade
de água e por isso a desinfecção não é adequada.
OBS2: Além dos fatores citados antes, o pH diferente de ummicroorganismo
também pode afetar a eficácia do germicida.
OBS3: Formaldeído vai agir a nível de esporos. Pode-se usar o vapor dele para
descontaminação em lugares de difícil acesso (mas sem pessoas perto porque irrita).
Pasteurização:
● Método Clássico do leite: 63ºC por 30 min.
● Alta temperatura e curto tempo (HTST): 72ºC por 15 seg
● Tratamento de Temperatura ultra elevada: 140ºC por seg
● Teste da fosfatase: fosfatase é uma enzima que tem no leite e se for aquecida
demais perde sua ação. Usado para garantir que o leite atingiu a temperatura
de pasteurização.
Radiação:
● Depende da onda da radiação UV. A ação
da luz germicida ultravioleta, altera o DNA
dos microrganismos, e por não
conseguirem exercer seu metabolismo
acabammorrendo..
● Utilização no fluxo; Penetração é baixa e a
lâmpada tem vida útil.
● Hoje em dia a considerada melhor é a com
raios gama, mas a usada no fluxo é a
ultravioleta.
● A energia absorvida rompe as bases
nitrogenadas pirimídicas, provocando a
dimerização de pirimidinas adjacentes de ummesmo fio de cromossomo do
DNA. As moléculas pirimídicas resultantes, uma vez unidas, deformam a
estrutura helicoidal do DNA e dificultam a replicação do ácido nucleico. Caso a
replicação ocorra, as novas células serão mutantes descendentes e incapazes
de se duplicar.Quimioesterilizante Gasosos:
I. Óxido de etileno
II. Óxido de propileno
III. Beta-propiolactona
A esterilização do óxido de etileno ocorre através de ummecanismo de
ALQUILAÇÃO que consiste na substituição do H dos grupos funcionais OH e SH
pelos radicais Etil e Metil.
Esterilização por calor seco:
Ex: Bico de bunsen.
Pode ocorrer incineração;
Na microbiologia, utiliza-se o forno seco de 170ºC por aprox. 2 horas, principalmente
para vidrarias.
Baixas Temperaturas:
Diminui a ação enzimática e vão se formando cristais de água com pontas que
podem chegar a romper as células.
Ressecamento:
Provoca-se uma desidratação para que reduzindo a umidade o microorganismo não
consiga se multiplicar. Ex: liofilização.
Alta Pressão Osmótica:
Quando em contato commeios hipertônicos (alta concentração de sais e açúcares)
as células dos microorganismos perdem água por osmose, ficando murchas,
impedindo assim o crescimento bacteriano. Método utilizado para conservar
alimentos. Ex: geleia e carne no sal.
No caso da geleia, isso funciona com bactérias mas não com fungos porque eles tem
maior resistência.