Cinetica de esterilizacion DEFINICIONES

Cinetica de esterilizacion

DEFINICIONES PUNTO TRMICO LETAL Tiempo ms corto que lleva a destruir losmicroorganismos a una temperatura determinada. TIEMPO LETAL TRMICOLa temperatura ms baja que se necesita para matar a los microorganismos en 10 minutos. VALOR - Z TIEMPO DE REDUCCIN DECIMAL O VALOR D Tiempo que se requiere para reducir la poblacin viable al 10% de su valor previo.El cambio de temperatura que se requiere para modificar el valor D por un factor de 10. En minutos a una temperatura determinada CINTICA DE MUERTEInactivacinProporcional al nmero de clulas viables al principio del perodo.perodo finito A medida que la dosis letal aumenta

PoblacinMuere exponencialmenteCINTICA DE PRIMER ORDEN

Grficamente:Descenso logartmicoconstante desde el tiempo ceroCintica de choque nicoUna lesin irreversible es suficiente para matar a una clula.Matemticamente:

Donde:N0 = poblacin inicialN = nmero de supervivientes despus de la dosis o tiempo de tratamientod = dosis o tiempo de tratamiento k = velocidad constante de muerte especfica.Excepcin Cada unidad viable consiste en tipos de clulas diferentes. En cuyo caso la ecuacin de cintica de supervivencia es de la forma:

Donde:N0 = poblacin inicialN = nmero de supervivientes despus de la dosis o tiempo de tratamientod = dosis o tiempo de tratamiento k = velocidad constante de muerte especfica.n = nmero de extrapolacin igual a la interseccin sobre el eje N/N0, que da el nmero de choques requeridos para la letalidad.Valor D

Se obtiene por interpolacin:

Como el tiempo transcurrido durante cualquier unidad de reduccin logartmica de los supervivientes sobre la parte recta de la grfica.

Es dependiente de las condiciones de tratamiento y recuperacin.Si consideramos N0 como el nmero de clulas al inicio del tratamiento y Nx el nmero de clulas supervivientes despus de un tratamiento de x minutos a una temperatura t, el valor D se calcula de la siguiente manera:

Se define el valor D como el tiempo necesario para que el nmero de supervivientes caiga al 10% del valor inicial (o, lo que es lo mismo, para que el logaritmo del nmero de supervivientes se reduzca en una unidad). El tiempo (D) vara para cada temperatura (de ah el subndice t) de forma que a mayores temperaturas el valor de D es menor, es diferente para distintos microorganismos, distintos entornos y diferentes condiciones fisiolgicas.VALOR D : Tiempo de reduccin decimalEfecto de la Temperatura log n m.o. viablestiempo60 C 10010170 C 50 C A que temperatura es menor el valor de D?

Si aumentamos la temperatura de tratamiento, el valor de D disminuye de forma logartmica. De manera anloga a como el valor D indicaba el tiempo necesario para lograr que el nmero de supervivientes se redujera al 10% de la poblacin inicial, el valor z indica el incremento en la temperatura (medida en nmero de grados) necesario para que el valor D se reduzca a la dcima parte del inicial.VALOR Z

donde T es el incremento de temperatura, y DT1 y DT2 los valores de D a las dos temperaturas estudiadas.Determinacin de las Condiciones de esterilizacinFACTORES PRIMORDIALES:

TAMAO DE LA POBLACIN

TIEMPO DE EXPOSICIN

CLASES DE MICROORGANISMOS PRESENTES

INTENSIDAD DEL TRATAMIENTO

TEMPERATURA

TAMAO DE LA POBLACION

El tiempo de calentamiento es dos veces ms largo para las unidades de volmenes ms pequeos 6 veces mayores para las unidades de volmenes ms grandes.

Unidad de letalidad

Es el efecto letal de un minuto de calentamiento a 121C. Permite comparar las capacidades relativas de esterilizacin.

Letalidad relativa:

Donde: t=tiempo de aplicacin del tratamiento letalT= temperatura en CZ= aumento de temperatura requerido para reducir el perodo de calentamiento en un 90%

En la prctica la resistencia de los organismos a diferentes temperaturas vara, se debe emplear el valor de z de los contaminantes ms resistentes a la temperatura.

Las esporas ms resistentes al calor tienen un valor de z de 10C, este valor se puede utilizar si no se pueden hacer experimentos especficos.

La muerte esperada para cualquier poblacin inicial contaminante en la que se conocen el valor D para el organismo y F para el proceso se puede obtener a partir de:

Donde Fs es la capacidad letal integrada del calor recibido por todos los puntos en el material calentado durante el proceso de calentamiento. Si se conocen las cuentas viables inicial y final puede definirse Fs para el proceso

Cuando no es posible utilizar esta combinacin de tiempo/temperatura, ejemplo si se destruye un componente nutricional; para encontrar el nuevo tiempo de procesamiento se calcula a partir de:

Si el organismo contaminante ms resistente es mucho menos resistente que el organismo resistente modelo, para llevar a cabo la letalidad equivalente a 121C se usa:

La ventaja de utilizar procesos rpidos a alta temperatura en la esterilizacin es que las energas de activacin para la destruccin trmica de muchos componentes de inters vara entre 10 y 25 Kcal/mol y los coeficientes de temperatura para tales reacciones son menores que para la esterilizacin.

En los procesos de esterilizacin clnica en los que la carga biolgica en un lote individual es considerable para una contaminacin, las relaciones tiempo/temperatura de esterilizacin son:Para calor hmedoPara calor secoVapor 134C (207 kPa, 30 p.s.i.) 3 min160C 45minVapor 126C (138 kPa, 20 p.s.i.) 10 min170C 18minVapor 121C (103 kPa, 15p.s.i.) 15 min180C 7 1/2 minVapor 115C (69 kPa, 10 p.s.i.) 20 min