Все рецепты кухни

Стерилизация банок с салатами в микроволновке


Как стерилизовать в микроволновке банки с заготовками: порядок действий, советы и отзывы

Лето и осень – время готовить запасы в зиму. Салаты, закуски, варенья и джемы приготовить непросто, но при должном усилии и наличии некоторого опыта это задача выполнима. Куда сложнее сохранить запасы так, чтобы в течение долгих месяцев они не испортились и не потеряли своих вкусовых качеств.

Основной гарант сохранности заготовок – это стерилизация тары и тщательная термическая обработка продуктов. К сожалению, этот процесс занимает немало времени. Но есть способ провести стерилизацию буквально за несколько минут. Для этого нужно воспользоваться микроволновой печью.

Как стерилизовать в микроволновке банки с заготовками или пустую тару? Разберем этот вопрос более детально.

Зачем стерилизовать тару

Стерилизация – это одно из величайших достижений человечества. Без нее у нас не было бы продуктов длительного срока хранения, и вне холодильника пища портилась бы за считаные дни. Приготовленные в заводских условиях консервы в жестяных банках имеют срок годности до двух лет и при этом сохраняют все вкусовые качества и остаются безопасным для здоровья человека. В домашних условиях такой сохранности добиться сложно, но предотвратить появление плесени на полгода-год все же можно.

Некоторые люди пренебрегают стерилизацией из соображений того, что все заготовки будут храниться в погребе или холодильнике. Однако холод не убивает микроорганизмы и плесневые грибки, а только замедляет их размножение. Только термическая обработка убивает всю вредную микрофлору, а значит, заготовки будут не только вкусными, но и безопасными.

Преимущества стерилизации банок в микроволновой печи

Стерилизация банок с заготовками в микроволновке имеет ряд преимуществ перед традиционной методикой термической обработки. Обычно процесс проходил следующим образом: в большой кастрюле дно закрывали полотенцем, устанавливали банки с салатами и закусками, наливали воды практически вровень с горлышком тары и на медленном огне кипятили, нужное количество времени.

Это не только отнимало много времени, но и существенно ухудшало микроклимат в помещении – повышалась температура и влажность из-за испарений.

Стерилизация заготовок в микроволновке проходит гораздо быстрее, и после нее нет таких пагубных последствий. Так что опытные хозяйки давно используют для термической обработки именно СВЧ-печь.

Недостатки

Есть у данного способа и ряд недостатков. Во-первых, это большой расход электричества. Хотя показатели спорные, ведь на обычных печах тоже большой расход. Во-вторых, ограничение по высоте тары. В СВЧ-печь помещаются только небольшие банки с салатами, а более крупные можно прогревать только пустыми в положении «на боку». В-третьих, опасность перегрева, из-за чего стеклянная емкость может лопнуть. Тем не менее достоинства перевешивают недостатки.

Этап подготовки

Перед тем как стерилизовать в микроволновке банки с заготовками, нужно хорошо подготовиться к процессу. Именно от этого этапа зависит, останутся ли емкости целыми после термической обработки.

Для этого действуем так:

  1. Нужно осмотреть банки на наличие сколов, трещин и видимых дефектов. В случае нагрева они станут очагами концентрации напряжений, и стекло лопнет.
  2. Тщательно вымыть и прополоскать в чистой воде банки. Недопустимо использование различных моющих средств с отдушкой. Лучше всего вымыть тару с пищевой содой и прополоскать в чистой питьевой воде.
  3. Просушить тару. Лучше всего естественным способом, без использования салфеток и полотенец.
  4. Перед тем как стерилизовать в микроволновке банки с салатом, нужно отдельно обработать крышки. Их достаточно прокипятить в отдельной кастрюле. Недопустимо помещать крышки в СВЧ-печь, так как они металлические.

Все подготовительные работы важны, но особенно внимательно следует отнестись к первому пункту.

Стерилизация пустой тары в микроволновой печи влажным методом

Пустые емкости можно обработать при помощи пара. Для этого нужно разместить нужное количество чистых и сухих банок (или сколько влезет) на вращающийся диск, налить в них по 50 мл чистой фильтрованной воды (после нее не остается налета на стекле).

В обычную СВЧ-печь вмещается от 3 до 5 полулитровых банок, емкости на один литр и 700 мл часто не проходят по высоте, поэтому их, как двухлитровую и трехлитровую тару, стерилизуют в лежачем положении. Чтобы банка не скользила по кругу, ее нужно положить на салфетку и также налить в нее немного воды.

Небольшие емкости объемом от 0,5 до одного литра нужно прогревать 3-4 мин. при мощности печи в 1 000 Ватт. Чем вместительнее тара, тем больше потребуется времени, и его нужно будет искать опытным путем. Считается, что после закипания воды нужно продолжить нагревать емкость еще 3 мин.

Вынимать банки нужно осторожно, при помощи сухой прихватки, так как влажная может вызвать разницу температур и стекло лопнет. Температура емкости и содержимого должна совпадать: если салат горячий, то его можно накладывать сразу, если холодный, то банка должна остыть.

Сухая стерилизация пустых банок

Для некоторых заготовок нужны сухие банки, поэтому их стерилизуют сухим методом. Емкости нужно вымыть и просушить, а затем разместить так же, как и в первом случае. Затем в СВЧ-печь поставить стакан с фильтрованной водой, заполненный не больше, чем на 2/3 высоты, иначе при кипении жидкость будет выплескиваться. Далее, прогреть с теми же временными интервалами, то есть после закипания еще 3 минуты.

Обработка банок с заготовками

Как стерилизовать в микроволновке банки с заготовками? Небольшие банки хорошо помещаются в СВЧ-печь, а следовательно, в них можно прогреть салаты, закуски, компоты, джемы и варенье. Если овощи или фрукты нужно законсервировать в маринаде, то предварительно их нужно разложить по емкостям. Перед тем как стерилизовать банки с заготовками в микроволновке, следует налить немного чистой воды на дно банки – 50-60 мл. При нагреве жидкость закипит, и горячий пар убьет все микроорганизмы на овощах и фруктах.

После такой обработки банки вынимаются, горячими заливаются кипящим маринадом и закрываются отдельно простерилизованными металлическими крышками. Многие опасаются так обрабатывать огурцы из-за боязни того, что они станут вареными и не хрустящими. Однако нагрев длится не так долго, чтобы огурчики, томаты или кабачки успели свариться, поэтому их можно стерилизовать по данной методике.

После скольких минут стерилизация заготовок в микроволновке считается завершенной? Для овощей и фруктов без маринада эта процедура занимает 5 мин.

Салаты, джемы, компоты, варенье и другие закуски, которые не предполагают дальнейшего наполнения маринадом или сиропом, прогревают 3 мин. при мощности СВЧ-печи в 800 Ватт. Затем емкости нужно вынуть при помощи сухой прихватки, быстро закрутить крышки и разместить на чистом полотенце дном вверх. Также можно укутать емкости одеялом для более равномерного остывания, без резких перепадов температур.

Замена СВЧ-печи

Салаты и закуски можно стерилизовать и в обычном духовом шкафу. Данная методика практически ничем не отличается от обработки емкостей в микроволновке, но увеличивается время процедуры. Так, банки объемом в 0,5 л прогревают 5-10 мин., литровые – 10-15 мин., а трехлитровые – до получаса. Также нужно помнить, что емкости нужно помещать в холодную духовку, чтобы они постепенно прогревались.

Отзывы

Стерилизация салатов в микроволновке занимает гораздо меньше времени, чем традиционная термическая обработка. Поэтому многие хозяйки уже опробовали данную методику. Довольны остались особенно те, кому не нужно готовить салаты в промышленных масштабах на большую семью. Для 3-4 полулитровых банок использование СВЧ-печи позволит быстро и удобно стерилизовать заготовки.

Также домохозяйки отмечают, что для данного метода горячей обработки большое значение имеет качество тары и ее предварительный осмотр, так как небольшой дефект может привести к тому, что придется очищать СВЧ-печь от стекла и разлетевшихся овощей и фруктов.

Однако часть людей осталась недовольна, и в основном это связано с небольшой вместимостью микроволновки и ограничением по высоте тары. Некоторые модели СВЧ-печей не позволяют обрабатывать более одной банки за раз, следовательно, производительность будет низкой.

Итог: стоит ли стерилизовать тару и банки с салатами в микроволновке?

Как стерилизовать заготовки в микроволновке, запомнить нетрудно. Но не лучше ли использовать более традиционные методы горячей обработки? На самом деле это остается вопросом индивидуальных предпочтений. Однако все больше и больше домохозяек предпочитают использовать современные технологии при изготовлении домашних консервов и заготовок.

Как стерилизовать банки с заготовками в микроволновке

Стерилизация банок с заготовками – довольно длительный и не всегда самый приятный процесс. Лето, жарко, банок много, хочется успеть побыстрее, постоянно смотришь – «рванет, не рванет». А ведь еще и домашние отвлекают!

Поэтому стоит присмотреться к предлагаемому варианту, который должен сэкономить время и нервы: стерилизация банок с заготовками в микроволновой печи.

Стерилизовать банки в микроволновке можно двумя способами: с заготовками и без них. Рассмотрим оба по порядку.

Стерилизация в микроволновке банок

Сначала тщательно моем банки (можно с содой или мылом, как вам привычней). Затем наливаем на дно в банки немного воды – примерно на 1–2 см. Включаем СВЧ печь на мощность 700–800 Вт и ставим банки на 2–3 минуты пропариваться. Вода за это время закипает, а пар стерилизует банки. Если у вас получилось много банок, можете увеличить время стерилизации. Крышки лучше стерилизовать на плите, опустив в воду.

Трехлитровые банки (бутыли, как раньше говорили) кладем на бок. Хотя говорят, что воду можно не наливать совсем (мол, банки стерилизует излучение), лучше не рисковать. Воды нам не жалко!

Вынимаем банки очень аккуратно, чтоб не обжечься горячим паром! Ставим на доску, полотенце, или другую подставку. Банки тоже горячие!

Банок ставим в микроволновку сколько влезет. Если их много, увеличиваем время стерилизации до 5 минут. Если банок 2 или 3, то тогда хватит и двух-трех минут.

Стерилизация в микроволновке заготовок

Ставим банки с заготовками внутрь микроволновки, включаем ее на полную мощность и наблюдаем за процессом.

Когда банки закипают, переключаем режим печи на минимум. Ждем после этого еще 2–3 минуты, после чего вынимаем банки и закупориваем их крышками.

Если хотите, чтобы заготовки получились мягче, стерилизуйте дольше – до 5 минут. Помидоры при этом будут просто «таять».

Закатали банки и тепло укутали, оставив остывать.

Вот еще один интересный рецепт на эту же тему, из старого журнала.

Перед укладкой овощей или фруктов наливаем в подготовленные банки немного заливки (маринада или сиропа). В литровую банку – 3 ложки, в полулитровую – 2. Заполняем банки заготовками и накрываем стеклянными крышками.

Ставим в СВЧ, включаем на максимум. Пар прошпаривает банку, нагревая плоды, а СВЧ излучение полностью стерилизует содержимое.

Вынимаем банки, заполняем кипящей заливкой до уровня венчика и сразу же укупориваем.

Оставляем банки для охлаждения. Всего можно приготовить до 6–8 банок за 10 минут. Укупоренные банки ставим на сухое полотенце вверх дном и оставляем охлаждаться.

На банку 0,75 л нужно 1,5 минуты. На три таких банки уйдет до 4 минут. После выключения СВЧ-печи нужно подождать до полуминуты, чтобы не обжечься, вынимая банки.

Способы проверены лично, ни одна банка в процессе пропарки не лопнула и не взорвалась. Все идеально заготовилось, чего я и вам желаю!

Мой мир

Facebook

Вконтакте

Twitter

Одноклассники

МИКРОВОЛНОВЫЕ ОСНОВЫ | Микроволновая обработка материалов

Современные микроволновые лампы, уходящие корнями в военные радары, находят применение в медицинском, научном, вещательном, коммуникационном и промышленном оборудовании.

КАНДИДАТ-ГЕНЕРАТОРЫ

Поучительно показать диапазон рабочих характеристик устройства на графике мощность - частота, как на Рисунке 2-3.

Помимо мощности и частоты, для конкретных приложений важны другие факторы производительности.Также необходимо учитывать коэффициент усиления, линейность, шум, стабильность фазы и амплитуды, когерентность, размер, вес и стоимость. Доступные в настоящее время микроволновые генераторы включают в себя электрические сетевые лампы, клистроны, клистроды (комбинацию тетродных сетевых трубок и клистронов), магнетроны, усилители со скрещенными полями, лампы бегущей волны и гиротроны. Описаны наиболее подходящие для обработки материалов.

Таблица 2-1 показывает наиболее вероятные кандидаты ламп, а также несколько основных характеристик, включая стоимость устройства и стоимость на ватт генерируемой энергии.Стоимость вспомогательного оборудования, такого как стабилизатор мощности, схемы управления, линия передачи и аппликатор, должна быть добавлена ​​к указанным числам. Обсуждение вопросов стоимости микроволновой обработки включено в главу 4.

Магнетрон

На обычных микроволновых частотах магнетрон является рабочей лошадкой, экономичным продуктом выбора для генерации «чистой» энергии. Это лампы, используемые в обычных микроволновых печах, которые можно найти почти в каждом доме (с мощностью порядка киловатта в диапазоне 2–3 ГГц) и в промышленных печах с мощностью до мегаватта.

Радары, использующие количество магнетронов, исчисляемое десятками тысяч, и домашние печи, использующие так называемый «магнетрон для кухонных плит», - десятки миллионов. Большие количества часто приводят к более низкой стоимости, и, таким образом, для многих приложений микроволнового нагрева и обработки магнетрон является предпочтительным устройством с преимуществами в размере, весе, эффективности и стоимости.

Магнетрон является основным игроком в классе трубок, называемых «скрещенными полями», названных так потому, что основное взаимодействие зависит от движения электронов в электрических и магнитных полях, которые перпендикулярны друг другу и, следовательно, «пересекаются».«В наиболее известном варианте осуществления, схематически показанном на рис. 2-4, цилиндрический эмиттер электронов или катод окружен цилиндрической структурой или анодом с высоким потенциалом и способен поддерживать микроволновые поля. Магниты предназначены для подачи магнитного поля. поле, параллельное оси и, следовательно, перпендикулярное электрическому полю катода анода.

Взаимодействие электронов, движущихся в этом скрещенном поле, и микроволновых полей, создаваемых анодом, вызывает чистый перенос энергии от приложенного постоянного напряжения к микроволновому полю.Взаимодействие происходит непрерывно, когда электроны пересекают анодную область катода. Магнетрон является наиболее эффективным из СВЧ-ламп с КПД 90 процентов, имея

,
Ломтики зеленого манго Стерилизация в микроволновой печи

Ломтики зеленого манго Стерилизация в микроволновой печи

Область применения:

Стерилизация ломтиков зеленого манго с помощью микроволн используется во всех видах пищевых продуктов, сельскохозяйственных продуктов, морепродуктов и т. Д. , фасованные, хлопья, порошки и др.). Бутилированные напитки, арахис в вакуумной упаковке, сушеный цыпленок, курица, свинина, бобовый творожный пирог, орехи, такие как стерилизация соуса чили.Характеристики стерилизации с помощью микроволновой сушки: низкотемпературная стерилизация сохраняет питание и традиционный вкус, микроволновая печь может проникать внутрь пищи, частота 2450 МГц, вибрация 2,45 миллиарда раз в секунду, благодаря специальному тепловому и нетепловому эффекту для уничтожения бактерий по сравнению с Обычная термическая стерилизация может проводиться при низкой температуре и в течение короткого времени, что позволяет получить необходимый эффект дезинфекционной стерилизации.

Зеленые ломтики манго Стерилизация в микроволновой печи Характеристики:

1, Время короткое, быстрое: обычная термическая стерилизация теплом от поверхности до внутренней части продукта за счет теплопроводности, конвекции или излучения.

2, Для достижения температуры стерилизации обычно требуется больше времени.

3, микроволновая стерилизация - это микроволновая энергия, продукты питания, бактерии и другие микробы взаимодействуют напрямую, тепловой эффект и нетепловые эффекты взаимодействуют, для достижения быстрой стерилизации нагреванием время обработки значительно сокращается, бактерицидное действие различных материалов составляет 3 -5 минут.

4, Низкотемпературная стерилизация поддерживает питание и традиционный вкус, микроволновое оборудование для стерилизации пищевых продуктов может заменить устройство для стерилизации паром, которое может эффективно снизить температуру стерилизации материала, как правило, всего около 80 градусов, всего 3-5 минут для достижения полной стерилизации, достичь консервации и продлить срок хранения роли.

5, И оборудование полностью соответствует стандартам сертификации QS пищевой промышленности. У нас также есть сертификат CE. Безопасность, здоровье, охрана окружающей среды - основные характеристики.

6, И это может эффективно уменьшить площадь и сэкономить деньги.

Модель TL-20
Номинальная входная мощность (кВА) 16,8 кВт
Выходная мощность СВЧ (кВт) 12 кВт
Ожидаемое обезвоживание (кг / ч) 12 ~ 16
Ожидаемая производительность стерилизации (кг / ч) 120 ~ 200
Размер Д * Ш * В (мм) 7200 * 820 * 1750

,
Механизм микроволновой стерилизации в сухом состоянии

Транскрипция

1 ПРИКЛАДНАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ, сентябрь 1987 г., стр. 87 / $ 2. / O Copyright C 1987, American Society for Microbiology Vol. 53, № 9 Механизм микроволновой стерилизации в сухом состоянии ДЭВИД К.H. JENG, * KURT A. KACZMAREK, t ARCHIE G. WOODWORTH, GLENN BALASKY Advanced Sterilization Technology, Baxter Travenol Laboratories, Inc., Round Lake, Illinois 673 Получено 17 марта 1987 г. / принято 25 июня 1987 г. С автоматизированным компьютеризированным контролем температуры и специализированная система измерения температуры, сухие споры Bacillus subtilis subsp. niger обрабатывали теплом одновременно в конвекционном сушильном шкафу и микроволновой печи. Температуру микроволновой печи контролировали таким образом, чтобы профили температуры образцов спор в обоих источниках тепла были почти идентичными.В этих экспериментальных условиях мы однозначно продемонстрировали, что механизм спорицидного действия микроволн вызван исключительно тепловыми эффектами. Нетепловые эффекты не были значительными в процессе сухой микроволновой стерилизации. Обе системы нагрева показали, что для стерилизации 15 засеянных спор в сухих стеклянных флаконах при температуре 137 ° С требуется более 45 минут выдержки. Значения D для обеих систем нагрева составляли 88, 14 и 7 минут при 117, 13 и 137. C соответственно. Значение Z было оценено как 18 C.Электромагнитная энергия в микроволновом диапазоне (от 225 МГц до 1 ГГц, обычно 2,45 МГц) широко изучается как один из альтернативных источников энергии для стерилизации. Эффективность микроволновой стерилизации по существу зависит как от силы электромагнитного поля, так и от времени воздействия. Электромагнитная энергия выражается в основном в двух формах: (i) факторы, которые зависят от диэлектрических свойств дипольных молекул облучаемых материалов в виде тепла (тепловой эффект), и (ii) факторы, которые не зависят от дипольные молекулы в виде прямого воздействия радиочастоты (нетепловой эффект).Хотя были предприняты исследования по дифференциации теплового и нетеплового воздействия микроволн на микробиологические системы, механизм спороцидного действия микроволн не выяснен. Несколько недавних исследований дали противоречивые выводы. Olsen et al. считают, что нетепловое воздействие микроволн играет роль в инактивации микроорганизмов в суспензии за счет образования перекиси водорода и других химических преобразований малых молекул, таких как разрыв химической связи (15).Однако подробности представленных доказательств в поддержку этих выводов не приводятся. Калкин и Фанг отметили, что тепла, выделяемого только во время воздействия микроволн, недостаточно, чтобы полностью объяснить природу смертельного воздействия микроволн для микроорганизмов в супе (5). Goldblith и Wang (8) и Lechowich et al. (1), однако, обнаружили, что в жидких системах бактерицидная и спороцидная активность, вызываемая микроволнами, вызывается исключительно тепловыми эффектами. Недавно Furia et al.обнаружили практически аналогичные результаты с дрожжевыми клетками (7). Все биологические системы имеют электрохимическую природу. Поэтому неудивительно, если электромагнитные поля влияют на физиологию микроорганизмов. Однако жидкая суспензия, содержащая микроорганизмы, не является эффективной системой для целей исследований из-за снижения локальной напряженности электрического поля (21). Кроме того, образец микробиологической жидкости, помещенный в электромагнитное поле, нагревается по мере преобразования диэлектрической абсорбции * Автор, отвечающий за переписку.• Текущий адрес: Департамент электротехники и вычислительной техники, Университет Висконсина, Мэдисон, штат Висконсин, преобразование электрической энергии в тепло, которое может маскировать нетепловые функции. Поэтому при любой экспериментальной попытке дифференцировать тепловое и нетепловое воздействие микроволн на физиологию микробов микробиологические образцы должны находиться в сухом состоянии. Чрезвычайно важно, чтобы образцы, нагретые и не нагретые микроволновым излучением, одновременно исследовались при одних и тех же профилях температуры.Вела и Ву (22) изучили механизм бактерицидного действия микроволн в сухих условиях при суббактерицидной температуре и пришли к выводу, что сухие или лиофилизированные микроорганизмы не способны поглощать микроволновую энергию и не могут повредить микроволны. Однако Вэйланд и др. Использовали микроволны для нагрева сухих спор по сравнению с конвекционным тепловым нагревом и обнаружили, что тепловые и электромагнитные нетепловые функции микроволн являются взаимозависимыми (23). Несколько исследователей предложили использовать микроволны для стерилизации материалов в сухом состоянии для медицинских целей (12, 18, 19) (U.S. патент 3,753,651; Патент Японии 4786). Особенно интересной является возможность стерилизации термочувствительных продуктов при относительно низких температурах в течение короткого времени. Ломан и Маник недавно сообщили, что обработка микроволнами в течение всего 2,7 минут при постоянно повышающейся температуре до 14 ° C эффективна для стерилизации 16 Bacillus subtilis subsp. niger в хорошо изолированных и правильно загруженных сухих стеклянных флаконах (12). Подобные результаты заявлены в патентах США и Японии. Как правило, типичный процесс стерилизации сухим жаром конвекционным теплом требует выдержки в течение нескольких часов при температуре 16 ° C.Эффект тепловой стерилизации зависит от температуры и времени воздействия. Если микроволны могут стерилизовать сухие продукты более эффективно за более короткое время и при более низких температурах, чем конвекционное тепло, при тех же условиях влажности, то эффект спорицидной активности микроволн должен быть вызван нетепловыми эффектами, а не тепловыми эффектами или в дополнение к ним. , Квантовой энергии микроволн как таковой (около 1-5 эв) недостаточно, чтобы вызвать разрыв химической связи (11, 2).О влиянии микроволн на другие биологические системы, кроме разрыва химических связей, сообщалось (2-4, 25) и было опубликовано в обзоре (Л. Фурия, докторская диссертация, Университет Юты, Солт-Лейк-Сити, 1986). Если нетепловое воздействие микроволн может вызвать бактерицидное и спорицидное действие

2 2134 JENG ET AL. Appl. ЭНВАЙРОН. Microbiol. активности, они должны быть результатом нетепловых эффектов, отличных от разрыва химической связи.При проведении исследований механизмов микроволн точный контроль температуры имеет первостепенное значение, поскольку даже временное изменение температуры всего на несколько градусов может полностью скрыть результаты. Используя компьютеризированный контроль температуры и специализированную систему измерения температуры, в текущем исследовании были созданы экспериментальные условия, при которых сухие споры одновременно подвергались воздействию микроволн и конвекционного сухого тепла с почти одинаковыми профилями температуры. В этих условиях оценивалась возможность разработки короткого цикла стерилизации при более низкой температуре микроволнами для инактивации сухих спор и изучался механизм спороцидной активности микроволн.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Споры бактерий. Споры B. subtilis subsp. niger (ATCC 9372) из-за их чрезвычайной устойчивости к сухому теплу (9). Устойчивость к сухому теплу связана с активностью воды в спорах. Оптимальная активность воды для максимальной термостойкости составляет от 2 до 4% относительной влажности (1). Суспензию спор 17 / мл (1 мкл) в дистиллированной воде инокулировали на внутреннюю боковую стенку флаконов из боросиликатного стекла (диаметром 65 на 15 мм) примерно в 1 см от дна и сушили на воздухе.Затем флаконы помещали в закрытую камеру, содержащую стакан с насыщенным хлоридом кальция, который обеспечивал относительную влажность 33% при 22 ° C (24), на 7 дней перед использованием. Относительная влажность проверялась откалиброванным датчиком влажности (модель HM 31; Vaisala, Inc.). Восстановление спор. После теплового воздействия в пробирки с образцами добавляли 5 мл стерильной дистиллированной воды, которые затем обрабатывали ультразвуком в течение 15 мин в ультразвуковой ванне. Дубликаты образцов объемом 1 мл анализировали стандартными методами заливки планшетов в триптиказо-соевом агаре (BBL Microbiology Systems).Все планшеты инкубировали при температуре от 3 до 35 ° C в течение 48 часов. Конвекционные печи. Использовали электрическую конвекционную сушильную печь (GCA / Precision model 19; Fisher Scientific Co.). Перед каждым экспериментом его предварительно нагревали примерно до желаемой максимальной температуры испытания. Калиброванный термометр из ртутного стекла использовали для измерения температуры печи. Пробирка с образцом помещалась в стакан емкостью 1 мл, который поддерживал и замедлял скорость нагрева пробирки с образцом, чтобы обеспечить отслеживание температуры в микроволновой печи.Микроволновая печь. Микроволновая печь (модель BPH-6; Cober Electronics), использованная в этом исследовании, представляет собой промышленное устройство, способное обеспечивать выходную микроволновую мощность до 6 кВт на частоте 2,45 МГц. Максимальная экспериментальная выходная мощность составляла 4 кВт. Духовка была модифицирована таким образом, чтобы внешняя компьютерная система могла автоматически управлять мощностью микроволн. Внутри микроволновой печи блок из пенополистирола (14 на 15 на 15 см) содержал одну пробирку с образцом. Пенополистирол обеспечивал необходимую теплоизоляцию, чтобы предотвратить потерю слишком большого количества тепла от флакона в окружающую среду (12).Температурные датчики. Флуороптический термометр модели 2A (Luxtron, Inc.) измерял температуру стеклянной пробирки во время каждого эксперимента. В этом специализированном приборе используются неметаллические и прозрачные для микроволнового излучения волоконно-оптические зонды. Прозрачная целлофановая лента прикрепляла два наконечника зонда на расстоянии примерно 2 мм друг от друга к внешней поверхности каждого стеклянного флакона напротив инокулята спор. Температуры, полученные от этих двух датчиков температуры, были усреднены для анализа данных, за исключением данных, показанных на рис.2, на фиг. 1. Приобретение системы. Последовательный интерфейс RS-232 Плоттер Houston Instruments DMP-29, установка для контроля температуры и данных, при этом для измерения температуры использовался только один зонд. Так как тепловая масса зонда диаметром 7 мм намного меньше, чем у стеклянного флакона, зонд и флакон находились в тепловом равновесии, что является необходимым условием для точного измерения температуры. Внешний эталон температуры (Kaye Instruments, модель HTR-3), 1-мерный платиновый термометр сопротивления (Yellow Springs Instrument Co.) и платиновый термометр сопротивления (модель 373 Kaye Instruments) использовались для калибровки каждого флуороптического зонда перед всеми экспериментами. Температурные измерения были точными до +,5 C в интересующем температурном диапазоне (от 1 до 15 C). Автоматизация. Компьютерная система (MacSym 12; Analog Devices) собирала данные с термометра Luxtron для удобной распечатки данных. Компьютер также управлял микроволновыми генераторами. Поскольку флакон в термической печи нагревается за счет конвекции, компьютер регулирует мощность микроволн в реальном времени, так что флакон в микроволновой печи нагревается с той же скоростью, что и флакон в термической печи.Температуры образцов в конвекционных и микроволновых ампулах отслеживаются в пределах 2 C. Вся экспериментальная установка показана на рис. 1. Экспозиция. Чтобы точно контролировать и измерять температуру воздействия, для каждого эксперимента экспонировали только одну пару пробирок с образцами, одну пробирку в микроволновой печи, а другую - в конвекционной. Таким образом, между испытаниями наблюдались незначительные колебания температуры (менее 2 ° C от заданной). Время воздействия определяется как общее время, в течение которого флакон для сухого нагрева находился в конвекционной сушильном шкафу, независимо от температуры.По завершении воздействия и флакон для сухого нагрева, и флакон для микроволновой печи быстро извлекали из соответствующих печей и охлаждали потоком фильтрованного сжатого воздуха. На рисунке 2 показан типичный температурно-временной профиль флаконов, подвергнутых воздействию

3 ТОМ. 53, 1987 термическая и микроволновая обработка при различных температурах. Также показано охлаждение после цикла. В ходе экспериментов выходная СВЧ-мощность изменялась от 4 кВт.Поскольку целью этого исследования было только определение возможного существования нетепловых воздействий микроволн на микроорганизмы, но не величину таких эффектов, не было предпринято никаких попыток измерить напряженность или мощность микроволнового поля вблизи образца. РЕЗУЛЬТАТЫ Температурные профили. Фактические температуры, достигнутые в экспериментах, составляли 17, 117, 13 и 137 ° C. На рисунке 2 показаны репрезентативные сравнительные температурные профили обоих источников тепла при 17, 117, 13 и 137 ° C. За исключением нескольких моментов времени, в которые температура Превышение температуры микроволновой печи во время отслеживания, компьютерные системы контроля и измерения температуры смогли минимизировать разницу температур между двумя источниками тепла до менее 2 C.Узкий диапазон колебаний температуры между двумя источниками тепла подтвердил достоверность результатов. Спорицидная активность. На рисунке 3 показана типичная спорицидная кинетика конвекционного сухого тепла в сравнении с микроволновым нагревом при различных температурах. Из этих результатов ясно, что температуры ниже 117 ° C неэффективны для стерилизации сухих продуктов из-за низкой летальности. При 13 и 137 ° C время выхода образца (время, необходимое для достижения максимальных экспериментальных температур) составляло примерно 2 мин.После достижения максимальной экспериментальной температуры споры экспоненциально инактивировались. Общее время воздействия для уменьшения 15 спор составило 75 и 48 минут при 13 и 137 ° C соответственно. Не наблюдалось существенной разницы между конвекцией и микроволновым нагревом при инактивации спор во всех исследованных диапазонах температур. Значения D (время, необходимое для уменьшения популяции на 9% при одной температуре) при 117, 13 и 137 ° C были оценены как 88, 14 и 7 минут соответственно. Значение Z (повышение температуры, необходимое для уменьшения значения D на 9%) оценивается в 18 C.AMW CH Время экспозиции (мин) Время экспозиции (mii) o 1D 9 R 7 E 15 13, 11 9 = -1 7 E РИС. 3. Спорицидная кинетика микроволн (MW) в сравнении с конвекционным сухим жаром (CH) при 17 ° C (A), 117 ° C (B), 13 ° C (C) и 137 ° C (D). Сплошная линия предназначена только для визуализации. Пунктирная линия представляет собой профиль средней температуры, полученный с помощью двух температурных датчиков образца, подвергшегося сухому нагреву с самой продолжительной выдержкой. ОБСУЖДЕНИЕ D A MW CH Разработка короткого цикла микроволновой стерилизации при относительно низких температурах была предпринята в предположении, что нетепловые эффекты микроволновой энергии могут иметь влияние на спороцидную активность.Кроме того, механизм микроволн спорицидного действия был изучен путем сравнения кинетики инактивации спор от конвекционного сухого тепла с кинетикой от микроволн. В условиях эксперимента микроволновое нагревание при температурах ниже 117 ° C не было эффективным для стерилизации сухих медицинских устройств из-за низкой летальности. Кроме того, в пределах исследованного диапазона температур не было существенной разницы в спороцидной активности между микроволновой и конвекционной термообработкой.И конвекционный, и микроволновый нагрев показали сходную кинетику инактивации при условии, что микроволновая печь отслеживала конвекционную печь при почти одинаковых температурах. Эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что спороцидная активность микроволновой энергии является просто функцией тепла. Никакие другие факторы не кажутся достаточно значительными, чтобы повлиять на процесс стерилизации. Нетепловые эффекты незначительны в процессе сухой микроволновой стерилизации. Наш опыт предварительных испытаний выявил трудности с точным отслеживанием температуры микроволновой печи до конвекционной печи (данные не показаны).Трудности были особенно актуальны в экспериментах с более высокими температурами, потому что летальная скорость возрастает экспоненциально в зависимости от температуры. При температурах выше 135 ° C небольшое изменение температуры может вызвать значительное изменение спороцидной активности. Однако, как только было достигнуто точное отслеживание температуры, аналогичные споры инактивировались A \ r, .. i r.

4 2136 JENG ET AL.Кинетику реакции неоднократно получали от обоих источников тепла. Таким образом, контроль температуры является ключом к экспериментальной оценке. Различные наблюдения, обнаруженные в более ранней литературе (5, 12, 15, 23) (патент США 3753651; патент Японии 4786), как полагали, были вызваны изменениями либо в контроле температуры, либо в измерении температуры, либо в обоих. С помощью компьютеризированной системы управления и флуороптических датчиков температуры мы однозначно продемонстрировали, что инактивация спор микроволнами в сухом состоянии вызывается исключительно тепловыми эффектами.Текущее исследование показало, что для инактивации 15 инокулированных сухих спор при температуре 137 ° C с помощью конвекционного и микроволнового нагрева требовалось не менее 45 минут. Значение Z 18 ° C немного отличается от опубликованных значений Z 17,5 (6), 21 (9) или 22 ° C (13) для сухого тепла с конвекцией неподвижного воздуха на B. subtilis subsp. niger и значения Z от 21 (14) до 2 ° C (16) для валидации процесса стерилизации сухим жаром. Спорицидная активность в настоящих исследованиях близка к активности, обнаруженной в работе Wayland et al.(23). Однако обнаруженная в их исследованиях теплоэлектромагнитная взаимозависимость не наблюдалась. В исследовании Wayland et al. Неясно, почему сумма взаимодействия микроволн и теплового тепла была синергетической при температуре ниже 135 ° C, но антагонистической при температуре выше 135 ° C. Экспериментальные колебания температуры в их исследовании (от ± 4 до ± 9 C) может серьезно повлиять на показатель летальности (17) в исследованном диапазоне температур и, следовательно, на обоснованность их вывода. Экстраполяция значения Z в текущем исследовании показывает, что инактивация 16 B.subtilis subsp. niger для сухих спор потребовалось бы не менее 26,4 мин со значением D 4,4 мин при 14 ° C. Эти наблюдения отличались от экспериментальных результатов, полученных Ломаном и Маником (12), в которых 16 сухих спор одного и того же штамма были инактивированы микроволнами за меньшее время. продолжительность цикла более 3 мин при постоянно повышающейся температуре до 14 ° C. В их исследовании для обработки микроволнами использовалось несколько пузырьков. Наблюдался градиент скорости инактивации спор среди флаконов, расположенных в разных местах, предположительно из-за гетерогенной потери тепла.В диапазоне температур от 13 до 14 ° C значение D от их работы составляет примерно 1 мин. Эти результаты резко расходятся с наблюдаемым значением D, равным 8 мин при 137 ° C, и расчетным значением D, равным 4,4 мин при 14 ° C, из текущих исследований. Было обнаружено, что распределение тепла во флаконах во время микроволновой обработки было неожиданно неравномерным. На том же изолированном флаконе было обнаружено изменение температуры от 4 до 5 ° C на расстоянии всего от 1 до 2 см (данные не показаны). Поэтому датчики температуры должны быть расположены в точном месте, где засеваются споры, чтобы получить точные данные.Метод измерения температуры, использованный Ломаном и Маником (12), требовал открытия дверцы микроволновой печи и удаления изолирующих материалов. Образцы в микроволновой печи подвергаются быстрому снижению температуры при открытии дверцы печи. Таким образом, температура, зарегистрированная инфракрасным методом, используемым Ломаном и Маником, после этих процедур, может значительно занижать истинную температуру образцов. При разработке цикла стерилизации сухим жаром масса стерилизуемой стеклянной посуды в основном определяет продолжительность времени обработки.В общей практике для стерилизации стеклянной посуды в промышленных масштабах с помощью конвекционного сухого тепла в подходе избыточного уничтожения требуется время выдержки от 2 до 3 часов для установления уровня гарантии безопасности 1-6 при температуре 16 C. Цикл воздействия будет значительно дольше, если появится APPL. ЭНВАЙРОН. Microbiol. рассмотрены вопросы времени и распределения тепла. В нашей системе микроволнового нагрева с постоянной выходной мощностью 4 кВт и нагрузкой на одну пробирку максимальная скорость повышения температуры с 22 до 14 ° C составляет 5 минут (данные не показаны) по сравнению с минимальными 2 минутами, необходимыми для конвекционный сушильный шкаф с той же загрузкой.Чем больше нагрузка, тем больше разница во времени срабатывания этих двух методов. Таким образом, кажется, что единственное преимущество стерилизации сухих продуктов с помощью микроволновой печи заключается в более коротком времени обработки. Как только достигается максимальная температура стерилизации, процесс стерилизации с помощью микроволн не дает преимуществ в спороцидной активности. БЛАГОДАРНОСТИ Мы признательны Джеймсу М. Фуллеру и Ларри В. Херви за их отличную техническую поддержку в области микроволновой стерилизации и микробиологических анализов.ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Ангеллотти, Р., Дж. Х. Марьянски, Т. Ф. Батлер, Дж. Т. Пилер и Дж. Э. Кэмпбелл Влияние влажности спор на термостойкость Bacillus subtilis var. Нигер. Appl. Microbiol. 16: Barnes, F. S. и C.-L. Дж. Ху Модель некоторых нетепловых воздействий радио- и микроволновых полей на биологические мембраны. IEEE Trans. Теория СВЧ. 25: Клири, С. Ф. Биологические эффекты микроволнового и радиочастотного излучения, стр. Критический обзор экологического контроля. CRC Press, Inc., Бока Ратон, Флорида, 4. Коуп, Ф. В. Сверхпроводимость - возможный механизм нетепловых биологических эффектов микроволн. J. Microwave Power 11: Culkin, K. A., and Y. C. Fung. Уничтожение Escherichia coli и Salmonella typhimurium в супах, приготовленных в микроволновой печи. J. Milk Food Technol. 38: Фокс К. и И. Дж. Пфлуг Влияние температуры и скорости газа на скорость разрушения бактериальных спор сухим жаром. Appl. Microbiol. 16: Furia, L., D. W. Hill, and. П. Ганди Влияние миллиметрового излучения на рост Saccharomyces cerevisiae.IEEE Trans. Biomed. Eng. 33: Голдблит, С.А., и Д.И.С. Ван Влияние микроволн на Escherichia coli и Bacillus subtilis. Appl. Microbiol. 15: Герни Т. Р. и Л. Б. Кеснель. Термическая активация инактивации сухим жаром спор Bacillus subtilis MD 2 и Bacillus subtilis var. Нигер. J. Appl. Bacteriol. 48: Лечович, Р. В., Л. Р. Беучат, К. И. Фокс и Ф. Х. Вебстер. Процедура оценки воздействия 2,45-мегагерцовых микроволн на Streptococcus faecalis и Saccharomyces cerevisiae.Appl. Microbiol. 17: Лин, Дж. С. Влияние радио и микроволнового излучения на здоровье. J. Environ. Pathol. Toxicol. 2: Lohman, S. и F. Manique Стерилизация флаконов в микроволновой печи. J. Parenter. Sci. Technol. 4: Молин Г. и К. Остлунд. Инактивация Bacillus subtilis var. Сухим нагревом. niger с особым вниманием к плотности спор. Жестяная банка. J. Microbiol. 22: Достижения Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства в области стерилизации и дезактивации (обзор), глава 2, с. 37. Публикация 515. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Вашингтон, Д.С. 15. Олсен, К. М., С. Л. Дрейк, С. Л. Банч. Некоторые биологические эффекты микроволновой энергии. J. Microwave Power 1: Ассоциация парентеральных лекарств, Inc. Подтверждение процессов сухого нагрева, используемых для стерилизации и депирогенизации, стр. 35. Технический отчет №. 3. Ассоциация парентеральных препаратов, Inc., Филадельфия. 17. Pflug, I.J Учебник для вводного курса в

5 ТОМ.53, 1987 МИКРОВОЛНОВАЯ СТЕРИЛИЗАЦИЯ В СУХОМ СОСТОЯНИИ 2137 микробиология и инженерия процессов стерилизации, 5-е изд., Стр. Лаборатория экологической стерилизации, Миннеаполис. 18. Рорер, М. Д., и Р. А. Буллард Стерилизация в микроволновой печи. Варенье. Вмятина. Доц. 11: Рорер, М. Д., М. А. Терри, Р. А. Буллард, Д. С. Грейвс и Э. М. Тейлор Стерилизация гидрофильных контактных линз в микроволновой печи. Am. J. Ophthalmol. 11: Розен, К.-Г. Воздействие микроволн на продукты питания и связанные с ними материалы. Food Technol. 26: 36-4, Стакли, С.S Диэлектрические свойства некоторых гранулированных твердых частиц, содержащих воду. J. Microwave Power 5: Vela, G. R., and J. F. Wu. Механизм летального действия излучения 2,45 МГц на микроорганизмы. Appl. Microbiol. 37: Вэйланд, Дж. Р., Дж. П. Браннен и М. Э. Моррис О взаимозависимости тепловых и электромагнитных эффектов в ответе спор Bacillus subtilis на воздействие микроволн. Radiat. Местожительство 71: Вист, Р. К. (ред.) Справочник по химии и физике, 63-е изд., С. Е-46. CRC Press, Inc., Бока-Ратон, Флорида.25. Уэбб, Н. Дж. И Д. Д. Доппс. Ингибирование роста бактериальных клеток с помощью микроволн 136 гc. Природа (Лондон) 218: 51.

,

Смотрите также

На кухне - сборник простых кулинарных рецептов на любой вкус! Карта сайта, XML.