La presenza di microbi quali lieviti, funghi, batteri e virus è talvolta correlata alla possibilità di contrarre infezioni e malattie ma, fortunatamente, l'uomo ha sviluppato diversi meccanismi di difesa contro questi microorganismi.
Tra le varie tecniche utilizzate per limitare il numero di organismi nell'ambiente, negli alimenti, sulle superfici di utensili e piani di lavoro, quelle di sterilizzazione sono le più efficaci perché distruggono le forme di vita presenti (compresi gli organelli di resistenza che sono potenzialmente in grado di rigenerarle).
Vediamo brevemente i concetti generali, le principali tecniche utilizzate e i materiali sui quali si opera la sterilizzazione.
Che cos'è la sterilizzazione?
La sterilizzazione è un processo nel quale un materiale è reso libero dalla presenza di microorganismi vivi e da loro parti in grado di rigenerare l'intero organismo.
Generalmente i mircoorganismi distrutti tramite la sterilizzazione sono virus, batteri e funghi (come i lieviti) nonché i principali responsabili di alcune patologie umane: alcuni nomi famosi sono il virus dell'epatite A, la salmonella e lysteria.
La sterilizzazione non solo distrugge gli organismi vivi, ma anche le particelle difficilmente eliminabili dai normali processi di disinfezione, come le spore batteriche.
Queste sono delle strutture molto resistenti che il batterio crea in condizioni ambientali sfavorevoli e che gli, quando l'ambiente è ottimale, di rigenerare l'intero organismo di partenza. In linea generale, le tecniche di sterilizzazione si basano tutte sulla distruzione di proteine (la denaturazione) e di acidi nucleici, rendendo di fatto impossibile la vita ai microorganismi.
Spesso di fa confusione tra i termini sterilizzazione e disinfezione, che però non sono la stessa cosa: la principale differenza sta nel numero di organismi distrutti e nella capacità di inattivare le spore dannose. Inoltre la disinfezione si limita ad agire sui patogeni e non elimina necessariamente tutti i microrganismi da una superficie.
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Quali tecniche di sterilizzazione esistono?
La sterilizzazione è un processo "forte" che potrebbe facilmente danneggiare non solo i microorganismi, ma anche il materiale che stiamo sterilizzando, specialmente se organico. Il risultato potrebbe essere – come nel latte sterilizzato – la distruzione di tutti i microorganismi ed anche delle spore ma anche l'abbassamento della qualità nutritiva del prodotto.
Ecco quindi che capiamo come mai le varie tecniche di sterilizzazione hanno la necessità di essere scelte a seconda del prodotto da sterilizzare, in modo da ridurre le trasformazioni del prodotto stesso.
Tra le principali tecniche di sterilizzazione ricordiamo:
- Calore: una delle più antiche tecniche di sterilizzazione si realizza con l'uso di temperature alte, solitamente sopra i 120°C e protratte per tempi sufficienti a seconda del prodotto. Questa tecnica è abbastanza semplice, non richiede particolari tecnologie ma intacca molto alcuni materiali – specie quelli organici – rendendoli meno validi dal punto di vista nutrizionale;
- Raggi gamma ed UV: questa tecnica richiede degli strumenti in più rispetto alla precedente ma è largamente utilizzata per la sua non invasività nel prodotto: viene utilizzata nei centri estetici ma anche nei laboratori di biologia;
- Plasma: questa tecnica è tra le più innovative e utilizza particelle ionizzate, ovvero cariche, che distruggono le molecole dei microorganismi. Molto efficiente, ha lo svantaggio di essere dispendiosa a livello economico ed energetico;
- Sterilizzazione chimica: in questa tipologia di sterilizzazione, largamente utilizzata, si utilizzano sostanze chimiche come iodio, cloro, etanolo acido peracetico per distruggere i microorganismi presenti principalmente sulle superfici;
- Tecniche innovative: come antibiotici, cicli Freeze-drying, e anidride carbonica supercritica.
Tutte queste tecniche hanno differente efficacia e costi. In base al prodotto e ai risultati che si vogliono ottenere si avranno costi e tempi diversi e quindi sarà necessario scegliere una tecnica piuttosto che un'altra.
Su quali materiali si opera la sterilizzazione?
La sterilizzazione viene largamente utilizzata nell'igiene medica e in ambito alimentare. A livello medico si individuano due grandi tipologie di materiali, entrambe da sterilizzare:
- Materiali di categoria 1 che entrano in contatto con mucose non integre, ovvero tutte quelle superfici di pelle interna (come l'epitelio della bocca, del naso o delle vie riproduttive) che hanno perso la loro continuità strutturale a seguito di ferite tagli ulcere e simili;
- Materiali di categoria 2 che entrano in contatto con mucose integre.
Per quanto riguarda gli alimenti, poiché l'essere umano possiede dei meccanismi di difesa costitutivi come la saliva e l'acido cloridrico gastrico che ci aiutano a proteggerci dai microorganismi, la sterilizzazione non è strettamente necessaria ma è utile ad allungare la shelf life, o conservabilità, dei nostri alimenti.
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