ESTERILIZACION

1
ESTERILIZACION

• asepsia presencia de un sist. de vida con
  exclusión de aquellas no deseadas
• contaminación presencia de un sist. de vida
  extraño o no deseado
• axénico (o cultivos puros) presencia de formas
  de vida deseada en un medio
• esterilización destrucción o remoción de todas
  las formas de vida de un medio

2

• prevenir transmisión de enfermedades o formas de
  vida no deseada al ambiente o
• medio de cultivo
• remover competencia por el medio de cultivo
• evitar la generación de tóxicos cambios de pH

3
CONTAMINACIÓN

• Descenso de la productividad
• desplazamiento del organismo deseado
• contaminación del producto final
• producción de sustancias no deseadas
• lisis del cultivo

4
Precauciones

• Inóculo puro
• medio de cultivo estéril
• aire estéril
• recipientes estériles
• sustancias que se adicionan estériles
• construcción y manejo del birreactor de manera
  adecuado para mantener la asepsia

5
Métodos de esterilización

• 1- destrucción-muerte-inactivación
• fuego directo drástico
• calor
• radiación
• agentes químicos

Boca de recipientes-ansas
6

• 2- Remoción física

absolutos
LÍQUIDOS Y GASES
FILTROS
AIRE Y GRANDES VOL DE LÍQ. Y GASES
de profundidad
POLVO VAPOR DE AGUA GASES (HIDROCARBUROS)
MICROORGANISMOS
CONTAMINANTES DEL AIRE
7
ESTERILIZACION POR CALOR

• N número de microorganismos presentes a tt
• N0 número de microorganismos presentes a t0

8

• -dN/dtk (N0-N) kN

NABLA
CRITERIO DE ESTERILIZACION-Deindoerfer and
Humphrey Medida de reducción de microorganismos
viables producidos por un trat. térmico por un
período de tiempo determinado
9
-kconstante de muerte térmica
ln
Kmedida de la resistencia térmica del
microorganismo
10
Ecuación de Arrhenius
11
(No Transcript)
12
CALCULO DE PARAMETROS CINETICOS PARA MUERTE
TERMICA
13
-E/Rmedida de la sensibilidad del microorg.
gtT
14
(No Transcript)
15
ESTERILIZACION EN BATCH

• Dentro del fermentador o en un tanque separado
• Manipulación sencilla Menor costo
• Menor riesgo de contaminación
• Mayor eficacia para medios con sólidos no
  disueltos

16
(No Transcript)
17
(No Transcript)
18

• K.t

19

• VENTAJAS
• una esterilización sirve para varios
  fermentadores
• diseño simple
• DESVENTAJAS
• Alto costo de construcción
• Aumento de probabilidades de contaminación por
  mayor manipuleo
• Riesgo de interrupciones por fallas en la cadena
  de manipulación

20
ESTERILIZACION CONTINUA
21
VARIACION LINEAL

• Se asume que
• Nabla de enfriamiento y calentamiento varían en
  forma lineal.
• Ocurre un número no despreciable de muertes de
  contaminantes a partir de temperaturas mayores a
  1000C.

22
Caldo conteniendo sales

• Volumen reactor 1.000 L
• Carga 105 esp./mL
• Carga final deseable de esporas 10-3
• Equipo t cal.21 min.
• t enfr. 21 min.

Ln N0/Nk.t
23
(No Transcript)
24
Tabla de Richards
25
Por tabla de Richards 21 minutos
32.2
12.549
12.549
Representa un criterio de diseño de un proceso
Se asume destrucción de esporas a partir de los
1000C calentamiento y enfriamiento lineal
26
Por tabla de Richards2.53
Tiempo mant. 4.96 min.
27
PROBABILIDAD DE ESTERILIZACION

• La probabilidad de que una muestra este estéril
  está dada por
• P(1-e-kt)N0
• la probabilidad de que una muestra no esté
  esteril por
• 1-P-(1-e-kt)N0

Aiba and Toba 1965 J. Ferment. Technol. 43
527-533
28

• TIEMPO DE REDUCCION DECIMAL

Tiempo requerido para reducir la población
contaminante un orden de magnitud (90)
29

• N/N0 1/10 tD
• ln(1/10)k.D
• 1 D2.303/K

30
EFECTOS ADVERSOS DE LA ESTERILIZACION

• Interacción entre los componentes del medio de
  cultivo
• materia orgánica insoluble
• cambios de pH
• reacciones de oscurecimiento (Mallard)
• degradación de compuestos

31
FILTRACION

• El filtro debe ser quimicamente compatible con lo
  que se filtra
• trama del poro 0.22/0.45 um
• soportes
• polipropileno
• acero inoxidable
• materiales
• acetato de celulosa
• nitrato de celulosa
• polivinideno
• borosilicato

32
(No Transcript)
33

• Se asume
• si una partícula toca la fibra queda adherida a
  esta
• cada unidad de espesor del filtro reduce la
  cantidad de partículas en igual proporción
• la concentración de partículas es la misma en
  cada nivel

34
(No Transcript)
35
CINETICA DE LA ESTERILIZACION POR FILTRACION
-dN/dxk (N0-N) k.N
Cte. de retención
Integrando
material del filtro velocidad del aire
NN0.e-kx
k.xln (N0/N)
Relación log. de penetración
36
(No Transcript)