Crescimento Bacteriano e Esterilização HTST: Guia Essencial

Curva de Crescimento Bacteriano em Culturas Batch

A curva de crescimento bacteriano em cultura batch descreve as diferentes fases que uma população de microrganismos atravessa quando cultivada em um volume fixo de meio, sem adição contínua de nutrientes ou remoção de produtos metabólicos. As fases são:

• Fase de Adaptação (Lag Phase)

  É o período de tempo necessário para as células sintetizarem todos os componentes (enzimas) necessários às novas condições de crescimento. A duração desta fase depende da fase de crescimento do inóculo, da composição do meio de cultura, das condições de inoculação e do estado fisiológico das células. Nesta fase, a velocidade de crescimento é aproximadamente zero (~0).

• Fase Exponencial (Log Phase)

  Nesta fase, as células dividem-se por divisão binária, e por isso o número de células aumenta exponencialmente. A velocidade de crescimento atinge o seu máximo, sendo influenciada pelas características genéticas do organismo, pela composição do meio de cultura e pelas condições de inoculação.

• Fase Estacionária

  O número de células viáveis deixa de aumentar. Algumas células podem continuar a dividir-se, mas outras morrem, resultando num balanço quase nulo. Tipicamente, esta fase ocorre quando se esgota algum nutriente essencial ou há acumulação de produtos tóxicos resultantes do metabolismo que impedem o crescimento. Normalmente, a fisiologia das células altera-se, pois têm de se adaptar a condições adversas. A velocidade de crescimento nesta fase é aproximadamente zero (~0).

• Fase de Morte

  O número de células viáveis diminui devido à morte celular. As células da população acabam por esgotar as suas reservas energéticas e/ou são afetadas por condições ambientais cada vez mais desfavoráveis, levando a uma diminuição progressiva da população viável.

Esterilização HTST: Conceito e Vantagens

A esterilização HTST (High Temperature Short Time), como o próprio nome indica, ocorre a temperaturas elevadas por um curto período de tempo. Este processo é amplamente utilizado na indústria alimentar e farmacêutica devido às suas múltiplas vantagens.

Vantagens da Esterilização HTST

• Aumento da Produtividade: Ao realizar a esterilização num curto período de tempo, há um aumento significativo da produtividade, otimizando o tempo de processamento.
• Menor Gasto de Recursos: O processo consome menos vapor e energia em comparação com métodos de esterilização de longa duração.
• Melhor Preservação da Qualidade Nutricional: Verifica-se uma menor degradação do meio e dos nutrientes, pois o tempo de exposição a altas temperaturas é reduzido, preservando melhor as características organolépticas e nutricionais do produto.
• Maior Eficácia na Destruição Microbiana: A esterilização a altas temperaturas leva à destruição de um maior número de microrganismos, garantindo a segurança do produto.

Para entender a vantagem da HTST na preservação de nutrientes, é importante considerar a cinética de inativação microbiana e de degradação de nutrientes. Se a energia de ativação (Ea) de morte térmica dos microrganismos for maior que a energia de ativação de destruição de nutrientes, então, à medida que a temperatura aumenta, a velocidade de reação com maior energia de ativação (morte térmica) aumenta mais rapidamente. Assim, a esterilização a elevada temperatura (HTST) permite uma destruição eficaz de microrganismos num tempo muito curto, minimizando a degradação de nutrientes e preservando a qualidade do produto.

Outras vantagens incluem:

• Maior Economia de Vapor: Redução do consumo de vapor.
• Facilidade de Escalabilidade: O processo é facilmente escalável para grandes volumes de produção.
• Facilidade de Interface com Processos Contínuos: Integra-se de forma eficiente em linhas de produção contínuas.