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TIEMPO LETAL
TÉRMICO
Tiempo más corto que
lleva a destruir los
microorganismos
a
una
temperatura
determinada.
PUNTO TÉRMICO LETAL
La temperatura más
baja que se necesita
para matar a los
microorganismos en
10 minutos.
TIEMPO DE REDUCCIÓN
DECIMAL O VALOR D
VALOR - Z
En minutos a una
temperatura
determinada
Tiempo
que
se
requiere para reducir
la población viable al
10% de su valor
previo.
El
cambio
de
temperatura que se
requiere
para
modificar el valor D
por un factor de 10.
CINÉTICA DE MUERTE
Inactivación
período finito
A medida que la dosis letal aumenta
Proporcional al número de células viables al principio del período.
Población
CINÉTICA DE
PRIMER ORDEN
Muere exponencialmente
Gráficamente:
Descenso
logarítmico
constante desde el tiempo cero
Cinética de choque
único
Una lesión irreversible es
suficiente para matar a
una célula.
Matemáticamente:
Donde:
N0 = población inicial
N = número de supervivientes después de la dosis o tiempo de
tratamiento
d = dosis o tiempo de tratamiento
k = velocidad constante de muerte específica.
Excepción → Cada unidad viable consiste en tipos de células diferentes.
En cuyo caso la ecuación de cinética de supervivencia es de la forma:
Donde:
N0 = población inicial
N = número de supervivientes después de la dosis o tiempo de
tratamiento
d = dosis o tiempo de tratamiento
k = velocidad constante de muerte específica.
n = número de extrapolación igual a la intersección sobre el eje N/N0,
que da el número de choques requeridos para la letalidad.
Valor D
Se obtiene por interpolación:
Como el tiempo transcurrido
durante cualquier unidad de
reducción logarítmica de los
supervivientes sobre la parte
recta de la gráfica.
Es dependiente de las
condiciones de tratamiento y
recuperación.
Si consideramos N0 como el número de células al inicio del tratamiento y Nx el número
de células supervivientes después de un tratamiento de x minutos a una temperatura t,
el valor D se calcula de la siguiente manera:
VALOR D : Tiempo de reducción decimal
Se define el valor D como el tiempo necesario para que el número de
supervivientes caiga al 10% del valor inicial (o, lo que es lo mismo, para que el
logaritmo del número de supervivientes se reduzca en una unidad).
El tiempo (D) varía para cada temperatura (de ahí el subíndice t) de forma que a
mayores temperaturas el valor de D es menor, es diferente para distintos
microorganismos, distintos entornos y diferentes condiciones fisiológicas.
log nº m.o. viables
100
50 ºC
10
70 ºC
60 ºC
1
tiempo
¿ A que temperatura es
menor el valor de D?
VALOR Z
Si aumentamos la temperatura de tratamiento, el valor de D disminuye de forma
logarítmica. De manera análoga a como el valor D indicaba el tiempo necesario para
lograr que el número de supervivientes se redujera al 10% de la población inicial, el
valor z indica el incremento en la temperatura (medida en número de grados)
necesario para que el valor D se reduzca a la décima parte del inicial.
donde ∆T es el incremento
de temperatura, y DT1 y
DT2 los valores de D a las
dos
temperaturas
estudiadas.
FACTORES PRIMORDIALES:
TAMAÑO DE LA POBLACIÓN
TIEMPO DE EXPOSICIÓN
CLASES DE MICROORGANISMOS PRESENTES
INTENSIDAD DEL TRATAMIENTO
TEMPERATURA
TAMAÑO
DE
El tiempo de calentamiento es
dos veces más largo para las
unidades de volúmenes más
pequeños
LA
POBLACION
6 veces mayores para las unidades de
volúmenes más grandes.
Unidad de letalidad
Es el efecto letal de un minuto de calentamiento a
121ºC. Permite comparar las capacidades relativas
de esterilización.
Letalidad relativa:
F  t  10
T  121 )  / z
Donde:
t=tiempo de aplicación del tratamiento letal
T= temperatura en ºC
Z= aumento de temperatura requerido para
reducir el período de calentamiento en un 90%
En la práctica la resistencia de los
organismos a diferentes temperaturas
varía, se debe emplear el valor de z
de los contaminantes más resistentes
a la temperatura.
Las esporas más resistentes al calor
tienen un valor de z de 10ºC, este
valor se puede utilizar si no se
pueden
hacer
experimentos
específicos.
La muerte esperada para cualquier población
inicial contaminante en la que se conocen el
valor D para el organismo y F para el proceso se
puede obtener a partir de:
Fs  D (log N 0  log N )
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 combinación
de tiempo/temperatura, ejemplo si se destruye
un componente nutricional; para encontrar el
nuevo tiempo de procesamiento se calcula a
partir de:
 121  T )  / z
F  42  10
Si el organismo contaminante más resistente es
mucho menos resistente que el organismo
resistente modelo, para llevar a cabo la
letalidad equivalente
a 121ºC
se usa:
Fs  D (log
N  log
N)
0
La ventaja de utilizar procesos rápidos a alta
temperatura en la esterilización es que las
energías de activación para la destrucción
térmica de muchos componentes de interés
varía entre 10 y 25 Kcal/mol y los coeficientes
de temperatura para tales reacciones son
menores que para la esterilización.
En los procesos de esterilización clínica en los
que la carga biológica en un lote individual es
considerable para una contaminación, las
relaciones tiempo/temperatura de esterilización
son:
Para calor húmedo
Para calor seco
Vapor 134ºC (207 kPa, 30
p.s.i.) 3 min
160ºC 45min
Vapor 126ºC (138 kPa, 20
p.s.i.) 10 min
170ºC 18min
Vapor 121ºC (103 kPa,
15p.s.i.) 15 min
180ºC 7 1/2 min
Vapor 115ºC (69 kPa, 10 p.s.i.)
20 min