3. Cơ sở lý thuyết của quá trình thanh trùng n−ớc mắm bằng tia cực tím
3.5.1. Hiệu quả của các bức xạ Ion hóa đối với vi sinh vật trong
chiếu xạ
mạch xoắn hoặc các cầu liên kết của các phase trong mạch đơn. Đồng thời, các bức xạ Ion hoá còn có thể gây ra các quá trình Oxy hoá làm phá huỷ cấu trúc liporoteine của màng (membrane). Điều đó dẫn đến ức chế sinh tr−ởng hoặc làm cho tế bào bị chết. Các vi sinh vật đang ở phase phân chia tế bào bị tổn th−ơng mạnh nhất. Ngoài những ảnh h−ởng trực tiếp nh− vậy, vi sinh vật còn chịu ảnh h−ởng gián tiếp của sự chiếu xạ Ion hoá do tạo ra những sản phẩm gây phân huỷ phóng xạ nh− các điện tử thứ cấp hoặc H2O2.
Động học của quá trình phá huỷ vi sinh vật tuân theo hàm số mũ sau:[11]
− = 0.10 D10 D N N
N0: Số vi sinh vật ban đầu.
N: Số vi sinh vật sống sót sau khi áp dụng liều xạ D. D10: Liều xạ phá huỷ 90% số vi sinh vật.
Khi liều xạ đ−ợc áp dụng có l−u l−ợng D = Dt.t (t là thời gian hấp thu bức xạ) ta có: − = 10 . 0.10 D t Di N N Một số tác giả khác sử dụng hàm số mũ sau: 0 N N = e-k.Dose
N0: Số l−ợng vi sinh vật ban đầu. N: Số l−ợng vi sinh vật sống sót.
K: Hằng số.
Dose: Liều xử lý.
Giá trị D10 (t−ơng tự với giá trị D trong xử lý nhiệt) đặc tr−ng cho tính chống chịu phóng xạ của mỗi loại vi sinh vật. Giá trị D10 phụ thuộc vào l−u l−ợng của liều xạ đ−ợc áp dụng. Cùng một liều xạ nh− nhau giá trị D10 tăng lên khi l−u l−ợng liều xạ tăng (c−ờng độ liều xạ cao trong thời gian ngắn) và các tia γ hiệu quả cao hơn chùm tia điện tử ( xem bảng d−ới đây)
Các yếu tố bên ngoài cũng ảnh h−ởng đến động học của quá trình phá huỷ vi sinh vật bởi bức xạ Ion hoá:
Nhiệt độ: Các bức xạ Ion hoá có hiệu quả tốt ngay ở nhiệt độ-300C, song nhiệt độ càng cao thì hiệu quả càng tăng. Một số tác giả cho rằng nhiệt độ tối −u để phá huỷ vi sinh vật là 30C.
ẩm độ: ẩm độ cao, hiệu quả của việc xử lý đ−ợc tăng lên do tác dụng độc của các gốc tự do đ−ợc hình thành do sự phân huỷ n−ớc.
Oxygene: Sự có mặt của Oxygene nâng cao hiệu quả của việc xử lý đối với sự phá huỷ vi sinh vật khi chiếu xạ. Vì vậy, bản chất của bao gói (thấm Oxygene, hoặc bao gói chân không…) có thể có lợi hoặc hạn chế hiệu quả này.
Ngoài ra, trong môi tr−ờng còn có những yếu tố làm giảm hiệu quả của chiếu xạ (các hợp chất có nhóm SH, các hợp chất khử,…) và những yếu tố làm tăng hiệu quả của chiếu xạ (các acide hữu cơ chứa l−u huỳnh, Nitrate Natri, Benzoate Na, Sorbate Na, Ester chứa Natri của các acide,…). Ta có thể tham khảo một số giá trị D10 nh− trong bảng 3.1. [11]
Bảng 3.1 Giá trị D10 đối với một số VSV (P. Loaharanu…(1991))
Vi sinh vật D10 (kGy) Thực phẩm Nhiệt độ khi chiếu xạ
Pseudomonas putida 0.08 Thịt gia cầm 10
Yersinia enterocolitica 0.10 Thịt bò 18
Aeromonas hydrophyla 0.14 Thịt bò 2
Campylobacter Jejuni 0.14 Thịt bò 18
Escherichia Coli 0.39 Thịt gia cầm 10
Staphylococcus aureus 0.42 Thịt gia cầm 10
Listeria monocytogene 0.49 Thịt gia cầm 12
Bảng 3.2. Liều xạ D10 đối với một số vi sinh vật: (LEBE 1977) Vi sinh vật D10 (kGy.10-2) GRAM (-) Pseudomonas 6 E.Coli 10 Salmonella 70 GRAM (+) Lactobacillus 15 Micrococcus 70 Streptococcus.D 50-100 Micrococcus Rad 800
SPORE CI. Botulinum 370
LEVURE(nấm) Nấm men, Saccharomyces 100
Pénicillium Sp 40
Cladosporium Sp 130
VIRUS Fievre aphteuse (sốt lở mồm) 480
Polio(viêm tuỷ xám) 1400
Vibro parahaemolit 10
Vibro cholerae (Dịch tả) 11.4
Cho đến nay, ng−ời ta ch−a phát hiện đ−ợc sự thay đổi thành phần của hệ