Conserveren - Hittebehandeling - Afstervingscurve

• Voeding
• MBO
• Studiejaar 3

Hittebehandeling - Afstervingscurve

Het sterilisatieproces

De afsterving van bacteriën bij een hittebehandeling is afhankelijk van:

- het soort micro-organisme;

- de toegepaste temperatuur en tijdsduur van de behandeling;

- de samenstelling van het milieu waarin de bacteriën zich bevinden.

Hittebehandeling - Afstervingscurve

Soort micro-organisme

Niet alle bacteriesoorten zijn even gevoelig voor verhitting. Veel soorten sterven bij een temperatuur van 80°C. Bacteriesoorten die sporen vormen kunnen een temperatuur van 100°C weerstaan. Micro-organismen die goed tegen hoge temperaturen kunnen noemen we hitteresistent.

Hittebehandeling - Afstervingscurve

Temperatuur en tijd

De temperatuur en de tijd van een hittebehandeling zijn altijd aan elkaar gekoppeld. Als je een hogere temperatuur gebruikt, sterven de bacteriën sneller. De regel hierbij is: bij 10°C hoger is de tijd 10 keer korter.

Stel bij 70°C moet een bacterie 3 minuten verhit worden om te worden gedood. Dan is bij 80°C diezelfde bacterie in 0,3 minuten gedood.

Hoe lang moet er dan verhit worden bij 60°C om deze bacterie te doden?

Hittebehandeling - Afstervingscurve

Milieu

Het milieu heeft ook invloed op de hittebehandeling.

Bekend is dat in een zuur milieu micro-organismen sneller zullen sterven bij een hittebehandeling.

Omgekeerd zullen vetten isolerend werken, ze bieden bacteriën bescherming bij een hittebehandeling.

Hittebehandeling - Afstervingscurve

Logaritmen

Zowel bij de groei als bij de doding van bacteriën is sprake van een logaritmisch verloop. 

Omdat micro-organismen in enorme aantallen kunnen voorkomen kan het kiemgetal (aantal m.o. per gram of ml product) erg hoog zijn.

Een beginbesmetting van een miljoen bacteriën per gram product is vaak niet vreemd. 

Hittebehandeling - Afstervingscurve

Wat is het logaritme van het getal 1000

Wat is het logaritme van het getal
2000

Wat is het logaritme van het getal
7 000 000

Wat is het logaritme van het getal
30 303,9

Hittebehandeling - Afstervingscurve

Afstervingscurve

Als je een bacteriekweek van 10⁶ mo/ml 

verhit tot 70 °C, zie je per  tijdseenheid van

 bijvoorbeeld drie minuten steeds hetzelfde

 percentage afsterven. 

De lijn geeft de afsterving weer bij 70°C.

Hittebehandeling - Afstervingscurve

Opvallend is dat na elke tijdseenheid van

3 minuten steeds 10% van het oorspronkelijke

aantal over blijft. Dit noemen we een 

decimale reductie.

De tijd die bij een bepaalde temperatuur 

nodig is voor één decimale reductie noemen

we de D-waarde.

Hittebehandeling - Afstervingscurve

D-waarde

De D-waarde is de tijd die bij een bepaalde temperatuur nodig is om 90% van het oorsponkelijke aantal aanwezige m.o. te doden. Het aantal m.o. zal dan met een factor 10 afnemen.

Voorbeeld: D₇₀ = 3  --->  Uitleg: Bij een verhitting van 3 minuten bij 70°C zal het aantal m.o. met een factor 10 afnemen. 

Wat betekend de volgende D-waarde
D 80 = 0,1

Gegeven: D 80 = 0,1
Wat wordt D 70?

Hittebehandeling - Afstervingscurve

A Teken de afstervingscurve voor m.o. A

     Gegeven: N₀ = 2800 mo/ml

                          N₃ = 89 mo/ml

                          T = 115°C

B Wat is de D-waarde voor dit m.o. bij deze temperatuur?

Hittebehandeling - Afstervingscurve

A Teken de afstervingscurve voor m.o. A

     Gegeven: N₀ = 2800 mo/ml = log = 3,4

                          N₃ = 89 mo/ml = log = 1,9

                          T = 115°C

B Wat is de D-waarde voor dit m.o. 

    bij deze temperatuur?

    D115 = 2 minuten  ---> D115 = 2 

Hittebehandeling - Afstervingscurve

F-waarde

Onder invloed van de hittebehandeling gaan niet meteen alle m.o. dood.

Per tijdseenheid neemt het aantal af met een factor 10.

Je kunt je afvragen hoe vaak moet het kiemgetal met een factor 10 verminderen om tot een gewenst eindgetal te komen? 

In de praktijk wordt vaak 10-6 als eindgetal genomen, de begin besmetting wordt vaak op 106 gezet.

Hittebehandeling - Afstervingscurve

F-waarde

F-waarde is de tijd die bij die bepaalde temperatuur nodig is om de beginbesmetting met een afgesproken aantal reducties te laten afnemen.

Stel:  D70 = 3 minuten, het aantal dec.reducties 12  (van 106 naar 10-6).

De F-waarde is dan: F70 = 36 (minuten)

Hittebehandeling - Afstervingscurve

F0-waarde

De D-waarde en F-waarde zijn een temperatuur-tijdcombinatie.

Daarnaast wordt er ook nog gebruik gemaakt van een F0-waarde.

Bij de F0-waarde gaat het altijd om 12 decimale reducties bij een temperatuur van 121,1°C.

Hittebehandeling - Afstervingscurve

Hittebehandeling - Afstervingscurve

Lethaliteit

Alle opwarmings- en afkoelingstemperaturen boven de 95°C leveren een merkbare bijdrage aan de afsterving van de botulinumsporen. 

Hoe hoger de temperatuur hoe groter de bijdrage aan de afsterving is.

Hittebehandeling - Afstervingscurve

Belangrijke begrippen/processen

- Afstervingscurve m.o.

- D-waarde

- F-waarde

- F0-waarde

- Botulinum cook (tijd-temperatuur combinatie)