Влияние температуры на термоустойчивость: показатель Z

Традиционная термическая обработка использует константу термической устойчивости (сопротивляемости) Z. Показатель Z или термическая устойчивость (постоянная величина) определяется как число градусов Цельсия, необходимое для десятикратного изменения времени термической летальности (TDT) или десятичного снижения времени D, т.е. на 90%.

Взаимосвязь между TDT и Z:

(2.12)

где: Т₁ и Т₂ – температуры, ⁰С; TDT₁, TDT₂ – время термической летальности при температурах, соответственно Т₁ и Т₂.

Отношение между logTDT и Т – это прямая линия с углом наклона равным -1/Z.

Поскольку TDT=12D:

(2.13)

Отношение между logD и T также является прямой линией с углом наклона, равным -1/Z (рисунок 1.4). В случае микроорганизмов обычно Z ≤10. Для показателей качества обычно Z >10.

Задача: Рассчитать для C.botulinum (Z=10, .

Решение:

(по результатам экспериментов 10,2 мин).

Противоположный показатель .

Показатель летальности .

Рисунок 2.4 – Графическое изображение показателя Z (термическая устойчивость).

Задача. Для суспензии спор при разных температурах было измерено десятично снижаемое время D:

Определить термическую устойчивость Z для спор.

Подход. На полулогарифмических координатах можно построить график зависимости D от температуры и значение Z определить из уклона полученной кривой.

Решение.

1. На полулогарифмической миллиметровой бумаге построить график зависимости D от температуры и найти точки по экспериментальным данным.

2. Из полученных точек построить прямолинейную кривую (рисунок 2.5).

3. Основываясь на прямолинейной кривой, для одного цикла логарифмического снижения показателя D требуется увеличение температуры на 11 ⁰С.

4. Основываясь на данном анализе, Z=11 ⁰С.

5. Альтернативно, значение Z может быть определено, используя программу линейной регрессии для анализа взаимоотношений между логарифмом D и температуры. Из этого анализа Z=11,1 ⁰С

Рисунок 2.5 - График логарифма D от температуры, используемый для определения термической устойчивости Z.