Способы дезинфекции и стерилизации

24.06.2017

Кипячение в воде и замачивание в хлорной извести могут оказаться недостаточными мерами против патогенных микроорганизмов и грибков. Пивовары, варящие пиво небольшими партиями, могут воспользоваться некоторыми простыми лабораторными методами дезинфекции.

Домашних пивоваров, как ветеранов, так и новичков, беспокоит возможность инфицирования варки нежелательными бактериями или дикими дрожжами.  Как следствие, чистка и дезинфекция становятся нескончаемой, но необходимой процедурой в домашнем пивоварении. Хлорная известь - это старое, надежное средство для дезинфекции во многих случаях,  но в некоторых ситуациях могут потребоваться другие способы. Ниже приведен перечень и описание некоторых физических и химических способов подавления и уничтожения бактерий.

ФИЗИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ

Нагрев, особенно влажный жар, может эффективно деактивировать большинство микроорганизмов, и делает это сравнительно быстро. Например, при температуре в 175°F (80°C) в течение 5-10 минут погибают все активные бактерии, дрожжи и грибки. Клетки в неактивной фазе (споры) более стойки к нагреву, и для их деактивации нужно использовать температуру выше 240°F (116°C). Существуют очень неприятные термостойкие споры - споры бактерии, вызывающие пищевое отравление, или ботулизм. Но эта бактерия не является типичной домашней бактерией и не представляет проблемы для домашних пивоваров.

Для большинства применений в домашнем пивоварении для стерилизации таких жидкостей, как сусло для варки или для стартеров, или растворы сахара для прайминга,  достаточно их кипячения в течение 20-60 минут при прибл. 212°F (100°C). Кипящая вода также может использоваться вместо хлорной извести для стерилизации крышек бутылок, кег из нержавеющей стали и другого оборудования. Кипячение является эффективным способом удаления хлорной извести или других дезинфицирующих средств с поверхности пивоваренного оборудования.

Для нагревания и стерилизации жидкостей можно использовать микроволновую печь, которая имеется на кухнях многих пивоваров, но часто остается незадействованной. Лично я считаю, что микроволновую печку очень удобно использовать при приготовлении дрожжевых заквасок (стартеров), потому что можно готовить сусло и стерилизовать его в одной и той же емкости. Для приготовления стартера для партии домашнего пива в 5 галлонов (18,93 литра), например, я нагреваю 2-3 чашки воды в банке или сосуде объемом в 1 кварту (0,95 литра). После нагревания в течение 2 минут на максимальной мощности я примешиваю 1-2 чашки сухого солодового экстракта и затем нагреваю в микроволновке до закипания сусла (2-5 минут). После этого я продолжаю кипятить сусло в течение 15 минут, но при меньшей мощности нагрева. На малой мощности сусло продолжает кипеть, но не сильно переливается через край. У меня лучше всего работает установка на 30-40% мощности, но для вашей печки оптимальная настройка может быть другой. После окончания обработки в микроволновке я немедленно закрываю банку крышкой из алюминиевой фольги. Важно закрыть ее не очень плотно, в противном случае при охлаждении она втянется внутрь. Пар от сусла стерилизует внутреннюю поверхность крышки. Через 10 минут я вынимаю стерильное сусло из микроволновки и охлаждаю холодной водой из-под крана. После охлаждения до комнатной температуры я добавляю в стартер дрожжи. При приготовлении раствора для прайминга тоже можно применить подобную процедуру. Я также использую микроволновку для нагревания воды для промывки гидрозатворов, для споласкивания трубок сифонов и для стерилизации хмеля перед сухим охмелением.

Обработка паром под давлением, или обработка в автоклаве, является лучшим способом стерилизации жидкостей. Температуру пара под давлением превышает температуру кипящей воды. Обработка жидкостей паром при 250°F (121°C)  под давлением 15 фунтов на квадратный дюйм в течение 20 минут уничтожает как бактерии, так и споры.  Автоклав домашнего пивовара - кастрюля-скороварка - рекомендуется использовать в качестве инструмента при приготовлении сусла- агара и других сред для размножения дрожжевых культур.

Другой процесс, называемый фракционной стерилизацией, или тиндализацией, тоже может использоваться для уничтожения бактерий и спор, и при этом не требуется применения кастрюли-скороварки. В этом случае жидкость нагревается до 175-212°F (80-100°C) в течение 30 минут три дня подряд. Это можно делать или в кастрюле с кипящей водой, или в микроволновке. Важно, чтобы контейнер был закрыт (пищевой пленкой, алюминиевой фольгой или неплотной крышкой) для предотвращения попадания внутрь новых спор во время кипячения. Этот метод основан на следующем принципе: любые устойчивый споры после первого нагрева прорастают, становятся уязвимыми и будут уничтожены при втором и третьем нагревании.

Сухой жар  тоже является эффективным способом стерилизации, но его применение ограничено, потому что требуется продолжительное воздействие высокой температуры (1-2 часа при 350°F [177°C]). Это стандартный метод стерилизации лабораторной посуды (при обработке в автоклаве может произойти конденсация воды на стекле, что может создать проблемы) и его можно использовать для стерилизации минеральных масел или глицерина. Мне этот метод особенно нравится применять для стерилизации пивных бутылок. Я очищаю бутылки после использования, даю им высохнуть в перевернутом положении, затем закрываю их алюминиевой фольгой и кладу в место хранения. За день до бутилирования я ставлю все мои бутылки в печь и прокаливаю их в течение 1 часа при 350°F (177°C). После прокаливания я оставляю бутылки остывать до комнатной температуры в печи; при быстром охлаждении они могут треснуть. Прокаленная посуда может храниться в течение месяцев без потери стерильности, если она плотно закрыта алюминиевой фольгой. Недостаток этого метода - то, что с бутылок перед прокаливанием должны быть удалены все наклейки. Кроме этого, прокаливание может снизить прочность бутылок, и поэтому они будут более чувствительны к ударам.  Вообще-то, у меня не было случаев, когда бутылки разбивались, даже после многократного прокаливания, но я все же стараюсь нагревать и охлаждать их медленно.

Обжигание, или помещение небольших инструментов, таких, как инокуляционная петля, в открытое пламя, также является способом стерилизации, но его использование домашними пивоварами имеет ограниченные возможности. Вариант этого метода - облить инструмент спиртом, зажечь и дать спирту выгореть. Это предпочтительный метод стерилизации внешней поверхности бутылок, в которых вы собираетесь культивировать дрожжи. Этим методом можно также быстро стерилизовать утварь из стекла или нержавеющей стали. Применять этот способ следует с величайшей осторожностью - горящая капля спирта легко может вызвать возгорание, если упадет на что-либо горючее (бумажное полотенце, одежду и т.д.).

Многие пивоварни устанавливают в некоторых местах ультрафиолетовые (УФ) лампы, потому что прямая и длительная обработка светом длины 260 нм уничтожает бактерии и споры. Стерилизация ультрафиолетовым излучением является одним из немногих способов, работающим более эффективно в отношении спор, чем в отношении живых бактерий. В отличие от методов стерилизации нагреванием, при которых проиходит денатурация или свертывание белков, УФ излучение повреждает ДНК, то есть уничтожает генетический код бактерии. Этот метод в основном используется для подавления инфицирования находящимися в воздухе бактериями, а не для стерилизации оборудования.   Он применим только к стерилизации поверхности, потому что УФ излучение не проникают внутрь твердых материалов. Не забывайте, что при работе вблизи источника УФ излучения необходимо надевать защитные очки, потому что оно может вызвать сильное раздражение роговицы.

ХИМИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ

Эффективная дезинфекция может быть проведена с использованием многочисленных химических реагентов. Один из них, о существовании которых пивовары чаще всего и не подозревают - мыло, то есть моющие средства. Кроме того, что моющие средства способствуют физическому удалению содержащей бактерии грязи, они могут уничтожать сами бактерии. Это происходит из-за разрушения клеточных стенок бактерий. При низких концентрациях моющие средства не так эффективны, как некоторые другие дезинфицирующие средства, описанные ниже.  Кроме того, для их удаления требуется тщательное споласкивание. Немного мыла, воды и прилежная работа - да, с этого начинается защита от инфицирования в домашнем пивоварениии, но это только первая линия обороны, мытье оборудования должно использоваться в сочетании с другими дезинфицирующими процедурами.

Нет никакого сомнения, что самыми эффективными и активными дезинфицирующими средствами являются окислители, такие, как хлорная известь и йод. Тинктура йода и бетадине являются йодосодержащими антисептиками, традиционно используемыми для обаботки небольших порезов и ран. Дезинфицирующие свойства хлорной извести происходят от образования гипохлористой кислоты (HOCl) при взаимодействии воды и хлора (Cl2). Гипохлористая кислота является высокоактивным компонентом, деактивирующим энзимы путем уничтожения их молекулярной структуры. В отличие от других химических реагентов, окислители могут уничтожать как бактерии, так и споры. Хлорная известь при концентрации в 1-2 унции на галлон воды соответствует по концентрации приблизительно 200 частям на миллион CL2 и используется для дезинфекции чистых поверхностей и пивоваренного оборудования. Газообразный хлор Cl2 в концентрации 1-3 частей на миллион добавляется к водопроводной воде и в воду плавательных бассейнов для предотвращения распространения инфекций. Уровни порядка 50000 частей на миллион используются в лабораторных условиях для обеззараживания содержащих бактерии растворов перед утилизацией.

Хотя хлорная известь является хорошим стерилизующим веществом, она вызывает коррозию (особенно нержавеющей стали) и может быть токсичной. Я рекомендую не оставлять остатки хлорной извести на оборудовании, а смывать их горячей водой или другими стерильными растворами. Кроме того, что она может добавить нежелательные привкусы в пиво, остаточная хлорная известь может повлиять на жизнеспособность дрожжей.

Другое дезинфицирующее средство, используемое в лабораториях и которое может быть полезно домашним пивоварам, это спирт. Спирт убивает бактерии, вызывая свертывание белков и повреждая их клеточные мембраны. Медицинский спирт, изопропиловый или этиловый, является лучшим дезинфектантом и доступен в большинстве аптек. Он наиболее эффективен при концентрации 70-85%. Хот спирт дороже, чем хлорная известь, в арсенале домашнего пивовара, желающего культивировать свои собственные дрожжи, должен быть изопропиловый спирт. У меня есть пульверизатор в моей пивоварне, я использую его для стерилизации рук, рабочего участка (кухонного стола) и утвари, которую я не хочу стерилизовать хлорной известью (например, конец сифонного шланга). Спирт, который можно купить в аптеке, обычно имеет добавки из древесного спирта (метанола) или бензола, поэтому его нельзя употреблять внутрь. Так как он быстро испаряется, то остаточный спирт не представляет большой проблемы. Дешевая водка или джин имеют более низкое содержание алкоголя, но тоже могут пригодиться. Жидкости с очень низким содержанием алкоголя, такие, как дешевое пиво (пойдет и ваша любимая марка) могут использоваться для смывания остаточной хлорки с ферментёров, бутылок и сифонных шлангов.

Кислоты и основания (такие, как каустическая сода) хороши для чистки и удаления осадка и грязи, но они не очень эффективны при уничтожении бактерий и дрожжей и поэтому не должны использоваться в качестве дезинфицирующих средств. 

На дезинфицирующий потенциал химических реагентов влиет несколько факторов. Самые критические из них - концентрация и время воздействия. Многие реагенты в горячем виде работают лучше, чем в холодном. Использование очень горячей хлорки, однако, может привести к понижению содержания хлора в газообразном виде, тем самым уменьшая концентрацию гипохлористой кислоты. Использование холодной хлорки тоже не приводит к увеличению концентрации хлора, поэтому я рекомендую использовать ее либо при комнатной температуре, либо в виде слегка тепловатого раствора.  Присутствие других веществ, особенно органического материала (затвердевшая грязь), может повлиять на процесс дезинфекции, потому что эти вещества могут реагировать с дезинфицирующим средством и существенно нейтрализовать его. Замачивание грязных бутылок в хлорке, например, может быть недостаточным для их дезинфекции - поэтому их сначала надо вымыть.

И, в заключение, несколько простых правил, соблюдение которых поможет защититься от бактерий.  Во-первых, при работах по стерилизации утвари стерилизуйте свои руки. Для этого ополосните их в одном из дезинфицирующих веществ, описанных выше (спирт, хлорка или мыло с горячей водой). Во-вторых, закрывайте чистую утварь и дезинфицированные предметы. Если крышки нет, импровизируйте. Мне нравится использовать пластиковую пленку и алюминиевую фольгу. Некоторые домашние пивовары предпочитают бумажные полотенца, пропитанные хлоркой. Содержащиеся в воздухе бактерии переносятся частицами пыли, и закрытие оборудования позволит защититься от них. В общем, если ваше оборудование хорошо закрыто, так, что пыль на него не попадает, оно не будет инфицировано. Это одна из причин, по которым мне нравится закрывать чистые бутылки алюминиевой фольгой перед закладкой на хранение.

ЗНАЙТЕ ВОЗМОЖНЫЕ ВАРИАНТЫ

Физические и химические методы, описанные выше, объединены в Таблице и представляют только некоторые из методов, используемых в лабораториях. Хотя хлорная известь и кипячение, скорее всего, останутся основными средствами борьбы с инфицированием, могут быть использованы и другие способы.

Таблица: Способы дезинфекции и стерилизации.

Метод

Концентрация
активного ингредиента

Темпе­ра­тура
(ºF/ºC)

Время контакта
(минуты)

Эффектив­ность против
живых бактерий 

Эффектив­ность против
спор 

Кипячение

Нагрев

>175/80

15-30

+

-

Автоклав/
скороварка

Нагрев

250/121

15-30

+

+

Сухой жар/
Печь

Нагрев

350/177

60-180

+

+

Обжигание

Нагрев

>700/370

<0.1

+

+

УФ излучение

400 Вт/см2

 

10-30

+

+/-

Моющее средство

1% (объемн.)

 

5-30

+/-

-

Хлор

0,01-5% (объемн.)

 

10-30

+

+

Спирт

70-85% (объемн.)

 

10-30

+

-

 

 

Похожие статьи:

ПОДГОТОВКА, ПРОГРАММЫДезинфекция пивного оборудования с применением "Дюльбак макси"

Внимание! Данная статья 18+ не рекламирует пиво или отдельно взятые пивные бренды, а носит информационно-энциклопедический характер. Чрезмерное употребление пива вредит вашему здоровью.© Полное или частичное копирование материалов без согласования с владельцами ресурса запрещено. - 2339936

Система Orphus