الرئيسية
التعقيم
التعقيم هو العملية التي تؤدي إلى قتل أو إزالة جميع الكائنات الحية الدقيقة متضمنة الجراثيم البكتيرية bacterial spores. ومعنى كلمة التعقيم مطلق أي أنه لا وجود لشيء معقم جزئيا بمعنى أن الأشياء إما أن تكون معقمة أو غير معقمة. أيضا يمكن تعريف التعقيم بأنه إزالة عوامل النقل (مثل البكتيريا والفيروسات) من الأسطح والمعدات والغذاء ومن الأوساط الغذائية (biological culture medium). ويمكن تحقيق التعقيم بالطرق الطبيعية أو الكيميائية القاتلة للأحياء الدقيقة أو بالترشيح في حالة السوائل.
ولفهم أساس عملية التعقيم فمن الضروري معرفة حركية الموت Kinetics of Death للأحياء الدقيقة ، والتي يمكن التعبير عنها بالفقد غير الرجعي للقدرة على التكاثر ، ويمكن الاعتماد على هذه الصفة في تقييم عملية التعقيم حيث أن الخلايا الحية فقط هي التي تستطيع تكوين مستعمرات.
عند تعريض مجتمع نقي من الأحياء الدقيقة (نوع معين من البكتيريا) لمعاملة قاتلة مثل المعاملة بالحرارة العالية مثلا فإن حركية الموت تكون دائما لوغارتمية بمعنى أن عدد الأحياء يتناقص بطريقة لوغارتمية مع مرور الوقت وهذا يعني أن كل أفراد المجتمع ذو حساسية متماثلة وأن الاحتمالات فقط هي التي تحدد الوقت الفعلي لموت أي خلية فردية. فإذا رسمت العلاقة عدد الأحياء ووقت تعريض مجتمع معين من الأحياء الدقيقة لمعاملة قاتلة فإننا على خط مستقيم ذو ميل سالب ويمثل المنحنى معدل الموت Death Rate.
يمكن استخدام معدل الموت والعدد الابتدائي لحساب النسبة المتبقية من الأحياء الدقيقة بعد معاملة الأحياء الدقيقة بمعاملة قاتلة لمدة زمنية معينة ونظرا لأن معظم المجتمعات الموجودة في الطبيعة تكون مجتمعات مختلطة فإنه عادة ما يعتمد على أكثر الكائنات الحية الدقيقة مقاومة للحرارة والتي غالبا ما تكون جراثيم البكتيريا . ولذلك فإنه عند الرغبة في تقييم طريقة التعقيم (بالحرارة مثلا) تستخدم معلقات مائية من الجراثيم المقاومة للحرارة المرتفعة. وعند الرغبة في التعقيم بأي معاملة أو طريقة تعقيم أخذين في الاعتبار حركية موت الأحياء الدقيقة فإننا نهدف أن يكون احتمال وجود ولو حتى خلية واحدة في المادة المعقمة صغير جدا جدا . فمثلا عند الرغبة في تعقيم 1 لتر من مستنبت سائل (بيئة سائلة) فإننا يمكن ان نصل إلى الهدف بطريقة عملية عندما تؤدي المعاملة إلى أن يكون عدد الأحياء الدقيقة المتبقية لا يزيد عن خلية واحدة في 610 لتر وعندئذ يكون احتمال وجود أي أحياء دقيقة في تلك الكمية ضئيل جدا بحيث لا يكون لذلك أي أهمية .ومعظم طرق التعقيم في الصناعة تأخذ في الاعتبار درجة كبيرة من الأمان.
طرق التعقيم
أولا : الطرق الطبيعية Physical Methods of Sterilization
1) التعقيم بالحرارة: Sterilization by heat
وتعتبر المعاملة الحرارية هي أكثر المعاملات القاتلة المستخدمة لغرض التعقيم ويمكن أن يتم التعقيم بالحرارة الجافة Dry heat حيث يتم ذلك باستخدام أفران تحت الضغط الجوي العادي أو بالحرارة الرطبة Moist heat التي يتم الحصول عليها بالبخار الرطب Wet steam.
أ) التعقيم بالحرارة الجافة:
تتطلب عملية التعقيم بالحرارة الجافة وقت أطول ودرجة حرارة أعلى منها في حالة التعقيم الرطب وذلك لأن التوصيل الحراري بالهواء أقل كفاءة من البخار الرطب. إضافة إلى أن الخلايا الخضرية للبكتيريا تقاوم الحرارة العالية تحت ظروف الجفاف التام إلى درجة تقترب من مقاومة الجراثيم الداخلية للبكتيريا. لذلك فمعدل الموت للخلايا الجافة أقل كثيرا من معدل الموت للخلايا الرطبة . وتستخدم الحرارة الجافة أساسا لتعقيم الأدوات الزجاجية والمواد الصلبة التي تتحمل الحرارة المرتفعة وتتأثر عكسيا بالبخار وذلك بعد لفها في ورق أو وضعها في عبوات تمنع إعادة التلوث بعد التعقيم كما هو الحال عند تعقيم أطباق بتري والماصات الزجاجية المستخدمة في معامل الأحياء الدقيقة. وتعقم الأدوات بهذه الطريقة بوضعها في معقم الهواء الساخن Hot-air sterilizer على درجة حرارة من 160 – 180° م لمدة 1- 3 ساعات .
ب) التعقيم بالحرارة الرطبة:
يستخدم التعقيم بالبخار الرطب Steam-under-pressure sterilization لتعقيم المحاليل المائية والمواد الأخرى التي تتلف بالحرارة ويستعمل لذلك جهاز خاص يسمى الأوتوكلاف Autoclave (وهو جهاز ضغط صمم لتسخين المحاليل المائية فوق درجة غليانها للوصول للتعقيم واخترع من قبل Charles Chamberland في سنة 1879) والذي يملأ بالبخار الرطب على ضغط أعلى من الضغط الجوي لذلك فالتعقيم يمكن الوصول إليه على درجة حرارة أعلى من درجة حرارة غليان الماء . وتعقم المواد بالأوتوكلاف على درجة حرارة 121° م لمدة 15 دقيقة باستعمال البخار تحت ضغط يساوي تقريبا 15 رطل على البوصة المربعة وعند هذه الدرجة من الحرارة تموت أكثر الأحياء الدقيقة مقاومة للحرارة وهي الجراثيم الداخلية للبكتيريا عند تعريضها لهذه الدرجة لفترة زمنية قصيرة . علما بأن بعض أنواع الجراثيم يمكنها تحمل درجة حرارة غليان الماء لعدة ساعات .(قبل اكتشاف " Strain "121 في عام 2003 كان يعتقد أن التعرض لدرجة حرارة الأوتوكلاف لمدة 15 دقيقة كافية لقتل كل الكائنات الحية الدقيقة . وللتخلص من البريون تنص التوصيات على استخدام درجات حرارة 121-132° م لمدة 60 دقيقة أو 134°م على الأقل لمدة 18 دقيقة والبريون(strain 263K) يمكن القضاء عليه بشكل سريع نسبيا بالتعقيم بهذه الطريقة) ويختلف الوقت اللازم لإتمام عملية التعقيم حسب نوع وكمية المادة التي ستعقم وذلك لكي تصل درجة حرارة جميع أنحاء المحلول إلى درجة حرارة التعقيم.
يمكن الوصول إلى درجة حرارة 121.6 داخل الأوتوكلاف عند ضغط 15 رطل/ البوصة المربعة بشرط أن يتم طر كل الهواء من داخل المعقم لكي يكون كل الضغط المتولد داخل المعقم ناتج عن ضغط بخار الماء ( تحت الظروف العادية وعند الضغط القياسي فأن الماء لا يمكن تسخينه لدرجة أعلى من 100 ° م في أوعية مفتوحة فالتسخين الإضافي سيؤدي إلى الغليان وتوليد البخار ولكن لا يرفع درجة حرارة الماء . ولكن عند تسخين الماء في أوعية مقفلة مانعة للتسرب مثل الأوتوكلاف فإنه من الممكن تسخين الماء إلى درجات حرارة أعلى فعند تسخين الوعاء يرتفع الضغط نتيجة للحجم الثابت للوعاء "قانون الغاز المثالي" وترتفع درجة غليان الماء لأن كمية الطاقة المطلوبة لتوليد البخار ضد الضغط المرتفع تزداد) فعند بداية التعقيم يجب طرد كل الهواء الذي يشغل حيز المعقم الداخلي بواسطة البخار الناتج عن التسخين ، وتزود المعقمات بصمامات خاصة لطرد الهواء ، حيث تترك الصمامات مفتوحة بعد إغلاق المعقم وبعد بدء التشغيل وعند غليان الماء داخل المعقم يحل البخار محل الهواء طاردا إياه من الصمام المذكور
التعقيم هو العملية التي تؤدي إلى قتل أو إزالة جميع الكائنات الحية الدقيقة متضمنة الجراثيم البكتيرية bacterial spores. ومعنى كلمة التعقيم مطلق أي أنه لا وجود لشيء معقم جزئيا بمعنى أن الأشياء إما أن تكون معقمة أو غير معقمة. أيضا يمكن تعريف التعقيم بأنه إزالة عوامل النقل (مثل البكتيريا والفيروسات) من الأسطح والمعدات والغذاء ومن الأوساط الغذائية (biological culture medium). ويمكن تحقيق التعقيم بالطرق الطبيعية أو الكيميائية القاتلة للأحياء الدقيقة أو بالترشيح في حالة السوائل.
ولفهم أساس عملية التعقيم فمن الضروري معرفة حركية الموت Kinetics of Death للأحياء الدقيقة ، والتي يمكن التعبير عنها بالفقد غير الرجعي للقدرة على التكاثر ، ويمكن الاعتماد على هذه الصفة في تقييم عملية التعقيم حيث أن الخلايا الحية فقط هي التي تستطيع تكوين مستعمرات.
عند تعريض مجتمع نقي من الأحياء الدقيقة (نوع معين من البكتيريا) لمعاملة قاتلة مثل المعاملة بالحرارة العالية مثلا فإن حركية الموت تكون دائما لوغارتمية بمعنى أن عدد الأحياء يتناقص بطريقة لوغارتمية مع مرور الوقت وهذا يعني أن كل أفراد المجتمع ذو حساسية متماثلة وأن الاحتمالات فقط هي التي تحدد الوقت الفعلي لموت أي خلية فردية. فإذا رسمت العلاقة عدد الأحياء ووقت تعريض مجتمع معين من الأحياء الدقيقة لمعاملة قاتلة فإننا على خط مستقيم ذو ميل سالب ويمثل المنحنى معدل الموت Death Rate.
يمكن استخدام معدل الموت والعدد الابتدائي لحساب النسبة المتبقية من الأحياء الدقيقة بعد معاملة الأحياء الدقيقة بمعاملة قاتلة لمدة زمنية معينة ونظرا لأن معظم المجتمعات الموجودة في الطبيعة تكون مجتمعات مختلطة فإنه عادة ما يعتمد على أكثر الكائنات الحية الدقيقة مقاومة للحرارة والتي غالبا ما تكون جراثيم البكتيريا . ولذلك فإنه عند الرغبة في تقييم طريقة التعقيم (بالحرارة مثلا) تستخدم معلقات مائية من الجراثيم المقاومة للحرارة المرتفعة. وعند الرغبة في التعقيم بأي معاملة أو طريقة تعقيم أخذين في الاعتبار حركية موت الأحياء الدقيقة فإننا نهدف أن يكون احتمال وجود ولو حتى خلية واحدة في المادة المعقمة صغير جدا جدا . فمثلا عند الرغبة في تعقيم 1 لتر من مستنبت سائل (بيئة سائلة) فإننا يمكن ان نصل إلى الهدف بطريقة عملية عندما تؤدي المعاملة إلى أن يكون عدد الأحياء الدقيقة المتبقية لا يزيد عن خلية واحدة في 610 لتر وعندئذ يكون احتمال وجود أي أحياء دقيقة في تلك الكمية ضئيل جدا بحيث لا يكون لذلك أي أهمية .ومعظم طرق التعقيم في الصناعة تأخذ في الاعتبار درجة كبيرة من الأمان.
طرق التعقيم
أولا : الطرق الطبيعية Physical Methods of Sterilization
1) التعقيم بالحرارة: Sterilization by heat
وتعتبر المعاملة الحرارية هي أكثر المعاملات القاتلة المستخدمة لغرض التعقيم ويمكن أن يتم التعقيم بالحرارة الجافة Dry heat حيث يتم ذلك باستخدام أفران تحت الضغط الجوي العادي أو بالحرارة الرطبة Moist heat التي يتم الحصول عليها بالبخار الرطب Wet steam.
أ) التعقيم بالحرارة الجافة:
تتطلب عملية التعقيم بالحرارة الجافة وقت أطول ودرجة حرارة أعلى منها في حالة التعقيم الرطب وذلك لأن التوصيل الحراري بالهواء أقل كفاءة من البخار الرطب. إضافة إلى أن الخلايا الخضرية للبكتيريا تقاوم الحرارة العالية تحت ظروف الجفاف التام إلى درجة تقترب من مقاومة الجراثيم الداخلية للبكتيريا. لذلك فمعدل الموت للخلايا الجافة أقل كثيرا من معدل الموت للخلايا الرطبة . وتستخدم الحرارة الجافة أساسا لتعقيم الأدوات الزجاجية والمواد الصلبة التي تتحمل الحرارة المرتفعة وتتأثر عكسيا بالبخار وذلك بعد لفها في ورق أو وضعها في عبوات تمنع إعادة التلوث بعد التعقيم كما هو الحال عند تعقيم أطباق بتري والماصات الزجاجية المستخدمة في معامل الأحياء الدقيقة. وتعقم الأدوات بهذه الطريقة بوضعها في معقم الهواء الساخن Hot-air sterilizer على درجة حرارة من 160 – 180° م لمدة 1- 3 ساعات .
ب) التعقيم بالحرارة الرطبة:
يستخدم التعقيم بالبخار الرطب Steam-under-pressure sterilization لتعقيم المحاليل المائية والمواد الأخرى التي تتلف بالحرارة ويستعمل لذلك جهاز خاص يسمى الأوتوكلاف Autoclave (وهو جهاز ضغط صمم لتسخين المحاليل المائية فوق درجة غليانها للوصول للتعقيم واخترع من قبل Charles Chamberland في سنة 1879) والذي يملأ بالبخار الرطب على ضغط أعلى من الضغط الجوي لذلك فالتعقيم يمكن الوصول إليه على درجة حرارة أعلى من درجة حرارة غليان الماء . وتعقم المواد بالأوتوكلاف على درجة حرارة 121° م لمدة 15 دقيقة باستعمال البخار تحت ضغط يساوي تقريبا 15 رطل على البوصة المربعة وعند هذه الدرجة من الحرارة تموت أكثر الأحياء الدقيقة مقاومة للحرارة وهي الجراثيم الداخلية للبكتيريا عند تعريضها لهذه الدرجة لفترة زمنية قصيرة . علما بأن بعض أنواع الجراثيم يمكنها تحمل درجة حرارة غليان الماء لعدة ساعات .(قبل اكتشاف " Strain "121 في عام 2003 كان يعتقد أن التعرض لدرجة حرارة الأوتوكلاف لمدة 15 دقيقة كافية لقتل كل الكائنات الحية الدقيقة . وللتخلص من البريون تنص التوصيات على استخدام درجات حرارة 121-132° م لمدة 60 دقيقة أو 134°م على الأقل لمدة 18 دقيقة والبريون(strain 263K) يمكن القضاء عليه بشكل سريع نسبيا بالتعقيم بهذه الطريقة) ويختلف الوقت اللازم لإتمام عملية التعقيم حسب نوع وكمية المادة التي ستعقم وذلك لكي تصل درجة حرارة جميع أنحاء المحلول إلى درجة حرارة التعقيم.
يمكن الوصول إلى درجة حرارة 121.6 داخل الأوتوكلاف عند ضغط 15 رطل/ البوصة المربعة بشرط أن يتم طر كل الهواء من داخل المعقم لكي يكون كل الضغط المتولد داخل المعقم ناتج عن ضغط بخار الماء ( تحت الظروف العادية وعند الضغط القياسي فأن الماء لا يمكن تسخينه لدرجة أعلى من 100 ° م في أوعية مفتوحة فالتسخين الإضافي سيؤدي إلى الغليان وتوليد البخار ولكن لا يرفع درجة حرارة الماء . ولكن عند تسخين الماء في أوعية مقفلة مانعة للتسرب مثل الأوتوكلاف فإنه من الممكن تسخين الماء إلى درجات حرارة أعلى فعند تسخين الوعاء يرتفع الضغط نتيجة للحجم الثابت للوعاء "قانون الغاز المثالي" وترتفع درجة غليان الماء لأن كمية الطاقة المطلوبة لتوليد البخار ضد الضغط المرتفع تزداد) فعند بداية التعقيم يجب طرد كل الهواء الذي يشغل حيز المعقم الداخلي بواسطة البخار الناتج عن التسخين ، وتزود المعقمات بصمامات خاصة لطرد الهواء ، حيث تترك الصمامات مفتوحة بعد إغلاق المعقم وبعد بدء التشغيل وعند غليان الماء داخل المعقم يحل البخار محل الهواء طاردا إياه من الصمام المذكور
» خطوات انتاج العصير
» صناعة حلوي الشيكولاتة
» المارجرين MARGARINE
» المايونيز
» فحوصات العصائر والمشروبات الغازية المايكروبية
» الغذاء والتغذيه 2
» الغذاء والتغذيه
» اللحوم العضويه