D- und Z-Werte sind wichtige Begriffe, um die Effizienz der Sterilisation unter Verwendung von Wärme zu bestimmen. Wärme ist aufgrund ihrer Durchdringungskraft eine der besten physikalischen Methoden zur Abtötung von Mikroben. Hitze verursacht Dehydration und Denaturierung von zellulären Biomolekülen. Die Toleranz der Hitze variiert von Mikrobe zu Mikrobe. Das Ausmaß und die Geschwindigkeit der bakteriellen Zerstörung stehen in direktem Zusammenhang mit Temperatur und Zeit. Die D- und Z-Terme sind Teil der mathematischen Berechnung, die verwendet wird, um die Empfindlichkeit von Mikroben gegenüber der Temperatur, die mögliche Anzahl von Mikroben, die abgetötet werden können, und die sichere und akzeptable Anzahl von bakteriellen Überlebenden zu bestimmen, die nach dem Aussetzen der Hitze übrig bleiben. Diese mathematischen Begriffe werden hauptsächlich in der Lebensmittel- und Milchindustrie verwendet und befolgt, um ihre Produkte frei von Krankheitserregern und sicher für den Verzehr zu halten.
Wenn die Bakteriensuspension Hitze ausgesetzt wird, zeigt sie eine logarithmische Abnahme ihrer Population. Es bedeutet, dass, wenn Mikroben Hitze bei einer bestimmten Temperatur für bestimmte Zeit ausgesetzt sind, der gleiche Prozentsatz von Mikroben jedes Mal sterben würde. Diese Eigenschaft wird für die thermische mathematische Berechnung verwendet. Daher werden D- und Z-Werte verwendet, um die Wärmeempfindlichkeit und -resistenz von Mikroben zu bestimmen.
Die thermische Todeszeit (TDT) ist ebenfalls einer der häufig verwendeten Begriffe und definiert als die Zeit, die erforderlich ist, um eine bestimmte Anzahl von Mikroorganismen bei einer bestimmten Temperatur abzutöten. Um einen thermischen Todeszeitwert zu erhalten, wird praktisch die Temperatur konstant gehalten und die erforderliche Zeit ermittelt, um die spezifische oder Zielanzahl von mikrobiellen Zellen abzutöten. Kurz gesagt, die Temperatur ist konstant und die erforderliche Zeit wird gefunden.
Die mathematischen thermischen Berechnungsbegriffe wie TDT, D-Wert und Z-Wert werden verwendet, um die Effizienz der Sterilisation abzuschätzen. Der D-Wert gibt die Zeit an, die erforderlich ist, um eine bestimmte Mikrobe zu einem bestimmten Zeitpunkt und bei einer bestimmten Temperatur abzutöten. Der D-Wert kann verwendet werden, um die Effizienz des Sterilisationsmittels wie Hitze, Chemikalien oder Strahlung zu überprüfen. Der D-Wert ist definiert als die Zeit (in Minuten), die erforderlich ist, um 90 Prozent (ein Protokollzyklus) eines bestimmten Mikroorganismus bei einer bestimmten Temperatur abzutöten. Der D-Wert variiert von Mikrobe zu Mikrobe, da ihre Empfindlichkeit gegenüber Sterilisatoren variiert. Der Log-Term ist eine mathematische Darstellung der linearen Reduktion der Elimination von Mikroben bei der gegebenen Temperatur. Ein Protokollzyklus bedeutet, dass die Anzahl der Mikroben um das 10-fache reduziert wurde, oder wir können sagen, dass sie auf 90% der Gesamtverschmutzung reduziert wurde, und daher wird sie als dezimaler Reduktionswert (D-Wert) bezeichnet. Je niedriger der D-Wert ist, desto höher ist die Effizienz eines Sterilisationsmittels.
Der D-Wert einer Mikrobe wird durch die Art des Mikroorganismus, die Temperatur und die Medienzusammensetzung beeinflusst. Wenn die mikrobielle Suspension auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, beginnen die Mikrobenpopulationen abzunehmen und folgen der logarithmischen Reihenfolge des Todes.
Wenn Mikroorganismen Hitze ausgesetzt sind, nimmt die mikrobielle Anzahl ab, und dies kann in der Grafik beobachtet werden, in der die Anzahl der Mikroorganismen pro Volumeneinheit gegen die Zeit aufgetragen ist.
Z-Wert bestimmt die Temperatur, die erforderlich ist, um die Mikroben abzutöten. Sie ist definiert als die Temperatur, die erforderlich ist, um den D-Wert um den Faktor 10 oder 1 Log-Zyklus zu ändern. Es wird verwendet, um die bakterielle Mortalitätsrate bei einer bestimmten Temperatur zu bestimmen. Diese Begriffe sind wichtig und werden in der Lebensmittel- und Milchindustrie angewendet, da es wichtig ist, die Mikroben abzutöten, gleichzeitig aber auch die Ernährungsqualität von Lebensmitteln zu erhalten. Denn die Temperatur beeinflusst auch die Struktur und native Konformation ernährungsphysiologisch wichtiger Biomoleküle wie Proteine, Enzyme und Vitamine usw.
Prinzip:
Der D-Wert ist die Zeit, die benötigt wird, um 90% der mikrobiellen Population zu einem bestimmten Zeitpunkt und in bestimmten Medien abzutöten. Um den D-Wert zu bestimmen, wird ein Überlebensdiagramm erhalten, indem das Protokoll der Mikroben gegen die Zeit bei einer bestimmten Temperatur aufgetragen wird. Aus dem Überlebensdiagramm wird beobachtet, dass bei einer bestimmten Temperatur die Anzahl der Mikroben um den Faktor zehn abnimmt.
Der Z-Wert ist die Temperaturänderung, die vorgenommen wurde, um den D-Wert um 1 Log-Zyklus zu verringern. Zur Bestimmung des Z-Wertes müssen mindestens zwei D-Werte unterschiedlicher Temperaturen bekannt sein. Unter Verwendung der unten genannten Formel kann der Z-Wert bestimmt werden:
Z = (T2-T1)/(logD1-logD2)
Verfahren zum Ermitteln des D-Werts:
- Die gewünschte mikrobielle Kultur, deren D-Wert berechnet werden soll, wird in den Medien beimpft und 24 Stunden im Inkubator inkubiert.
- Die anfängliche mikrobielle Population wird mit einem Spektralphotometer gemessen.
- Die inkubierte Kultur wird einer Temperatur von 65 °C ausgesetzt.
- Die endgültige mikrobielle Population wird mit einem Spektralphotometer gemessen.
- Der anfängliche und endgültige mikrobielle Populationswert wird in die D-Wert-Formel eingegeben.
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Verfahren zum Ermitteln des Z-Wertes:
Das obige Verfahren wird bei 75 ° C wiederholt und der D-Wert für diese Temperatur ermittelt. Setzen Sie die D-Werte für beide Temperaturen in Z Formel wird der Z-Wert bestimmt.
Ergebnis: Der D-Wert ist gefunden……………
Und der Z-Wert wird gefunden………….
Schlussfolgerung: Der D- und Z-Wert sind nützliche mathematische Begriffe, die verwendet werden, um die Empfindlichkeit, Resistenz und Letalität von Mikroben gegenüber Hitze zu untersuchen.
Unterschied und Ähnlichkeit zwischen D- und Z-Wert:
Aktivität:
- Ein Log-Zyklus bedeutet Reduktion von Mikroben ist 10 mal
- Zwei Log-Zyklus bedeutet Reduktion von Mikroben ist 100 mal
- Drei Log-Zyklus bedeutet Reduktion von Mikroben ist_______ mal
- Vier Log-Zyklus bedeutet Reduktion von Mikroben ist _______ mal
- Fünf Log-Zyklus bedeutet Reduktion von mikroben ist _______ mal
- Sechs log zyklus bedeutet reduktion von mikroben ist _______ mal
- Sieben log zyklus bedeutet reduktion von mikroben ist _______ mal
- Acht log zyklus bedeutet reduktion von mikroben ist _______ mal
- Neun log zyklus bedeutet reduktion von mikroben ist _______ mal
- Zehn log zyklus bedeutet reduktion von mikroben ist _______ mal
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