Valore z termico

Nella lavorazione termica e nella scienza della sterilizzazione, il tempo di riduzione decimale D è quanto impiega, a temperatura fissa, a ridurre una popolazione microbica obiettivo del novanta per cento: un ciclo logaritmico sulla curva di sopravvivenza. Il valore z è il parametro complementare di morte termica: la variazione di temperatura che fa cambiare D di un fattore dieci. Tecnologi alimentari, ingegneri del confezionamento e team di validazione misurano D a due temperature di processo e necessitano di z con rapidità per calcoli di letalità F0, confrontare programmi di processo o verificare esempi da manuale con dati di stabilimento. Questo calcolatore del valore z termico accetta due coppie temperatura–D, applica la relazione classica z uguale all’intervallo assoluto di temperatura diviso per il logaritmo in base dieci assoluto del rapporto dei D, e restituisce uno z deterministico nella stessa unità di temperatura che Lei ha usato in ingresso.

Cosa significa il valore z termico e come si calcola

Il tempo di riduzione decimale D è definito a una sola temperatura di mantenimento: è il tempo necessario per ridurre la popolazione superstite di un organismo di riferimento di un ordine di grandezza, cioè del novanta per cento o di una unità log10 su una curva di sopravvivenza semilogaritmica. Quando Lei alza o abbassa la temperatura di processo, D si accorcia o si allunga. Empiricamente, su un intervallo utile di temperature, il grafico di log10(D) rispetto alla temperatura è approssimativamente lineare.

La pendenza di quella retta di morte termica è meno uno su z, così l’intervallo di temperatura che sposta log10(D) di un’unità intera — cambiando D di un fattore dieci — è esattamente z. Dati due punti sperimentali (T1, D1) e (T2, D2), l’identità log10(D1/D2) uguale a (T2 meno T1) diviso per z si riarrangia in z uguale al valore assoluto di T2 meno T1 diviso per il valore assoluto di log10(D1 su D2).

I valori assoluti mantengono z positivo quando scambia quale punto chiama primo o secondo, come z è riportato nelle tabelle per Clostridium botulinum, spore di alterazione e patogeni vegetativi. Entrambi i valori D devono essere tempi strettamente positivi in un’unità comune come minuti o secondi; le temperature devono condividere una scala, di solito gradi Celsius nella letteratura europea e di conserve o gradi Fahrenheit in alcuni impianti statunitensi.

Il valore numerico di z è in quella stessa unità di temperatura: uno z di dieci significa un cambiamento di dieci gradi che moltiplica o divide D per dieci a seconda della direzione, non un cambiamento di dieci minuti.

Dove un calcolatore di z ha valore nel lavoro di processo

Le autorità di processi di conserve e asettici usano z insieme a un D di riferimento per calcolare integrali di letalità ed equivalenti F0 quando la temperatura del prodotto non è un singolo mantenimento ma un profilo tempo–temperatura da un’autoclave o uno scambiatore di calore. Se il Suo laboratorio riporta D a due temperature di prova durante uno studio di challenge, questo calcolatore trasforma quei quattro numeri nello z di cui ha bisogno per il passo successivo del foglio di calcolo senza calcolare logaritmi a mano sotto pressione.

I corsi universitari di microbiologia alimentare e la preparazione alle certificazioni chiedono agli studenti di ricavare z da coppie D tabulate; un oracolo deterministico marca come errati i casi di temperature uguali o D uguali invece di inventare un numero in silenzio.