John Tyndall: La tindalizzazione

La tindalizzazione è un metodo di sterilizzazione frammentata costituita da più cicli di trattamento che, se prodotti adeguatamente, permettono di abbattere la carica microbica, anche di batteri sporigeni.

John Tyndall

Il fisico e divulgatore scientifico irlandese John Tyndall diede con i suoi studi un importante contribuito alla scienza. Nella sua vita si occupò dei fenomeni di emissione e di assorbimento del calore raggiante, della diffusione della luce da parte dei gas e dei vapori e dimostrò sperimentalmente l’esistenza dell’effetto serra.

Scoprì inoltre l’effetto Tyndall ed ideò anche la cosiddetta tindalizzazione, ovvero un metodo di “riscaldamento discontinuo” per la sterilizzazione dei mezzi liquidi.

Ritratto di John Tyndall
Figura 1 – Ritratto di John Tyndall

L’effetto Tyndall

L’effetto Tyndall è un caso particolare di diffusione della radiazione luminosa all’interno di un sistema colloidale che prende il nome dal suo scopritore.

Effetto Tyndall
Figura 2 – Effetto Tyndall

Questo effetto di dispersione della luce è dovuto alla presenza di particelle in sistemi colloidali, sospensioni o emulsioni, di dimensioni comparabili a quelle delle lunghezze d’onda della luce incidente. Il fenomeno è dovuto al diametro medio delle particelle disperse nel colloide che è maggiore della lunghezza d’onda della radiazione luminosa nello spettro visibile. Il sistema osservato lateralmente risulta essere illuminato da un cono di luce anche detto cono Tyndall. Al contrario, attraverso una soluzione pura, il raggio luminoso risulta essere invisibile, qualunque sia la posizione dell’osservatore. Questo perché il diametro medio delle particelle all’interno è minore della lunghezza d’onda dei raggi luminosi.

Schematizzazione dell’effetto Tyndall
Figura 3 – rappresentazione dell’effetto Tyndall

La Tindalizzazione

La tindalizzazione è un metodo di sterilizzazione frazionata in cui il riscaldamento, nel range di temperature tra 60 e 100 °C, è applicato in modo discontinuo e ciclico.

Se si vuole uccidere la flora microbica presente in un suolo o in un alimento senza alterare le sue proprietà chimico-fisiche, bisogna sterilizzare con la tindalizzazione. È un processo che consiste nel riscaldare il campione (suolo o alimento) in più cicli di sterilizzazione e si svolge in più giorni.

Un primo trattamento termico uccide le forme vegetative della carica microbica, lasciando inalterati fattori di crescita, vitamine e proprietà chimico-fisiche del campione. Il processo di sporulazione nei batteri avviene quando essi avvertono carenza di sostanze nutritive o condizioni ambientali avverse.

Rappresentazione grafica del processo di tindalizzazione
Figura 4 – schematizzazione del processo di tindalizzazione

L’innalzamento della temperatura del campione indica al batterio di attivare la sporulazione.

Il campione che presenta delle spore viene incubato per 24 ore a temperatura ambiente la quale favorisce la germinazione delle spore nella loro forma vegetativa.

Lo stress temperatura elevata – temperatura ambiente permetterà la germinazione delle spore dunque, viene svolto un altro ciclo di tindalizzazione alla temperatura di  60 / 100 °C, permettendo di uccidere le cellule vegetative originatesi dalla germinazione delle spore. Queste operazioni possono essere reiterate 2 o 3 volte per essere sicuri che il campione sia perfettamente sterile. È possibile prelevare un’aliquota di campione e lasciarla a temperatura ambiente per un giorno. Se il campione diventa torbido allora presentava ancora carica batterica o spore che sono successivamente germinate. Viceversa se il campione risulta limpido la tindalizzazione è stata eseguita in modo ottimale. Il campione risulta essere sterile con ancora le sue proprietà chimico-fisiche e i suoi parametri nutritivi inalterati.

Utilizzi della Tindalizzazione

La tindalizzazione è un metodo di sterilizzazione utilizzato per sostanze che non sopportano le alte temperature come alimenti, suoli, terreni di coltura, soluzioni contenenti molecole organiche come carboidrati, proteine o vitamine ed anche alcuni prodotti farmaceutici. Risulta però inefficace e non è indicata per materiali, come vetreria, acqua, oggetti metallici che non consentono la germinazione delle spore. Tra le condizioni che impediscono la germinazione delle spore vi è la presenza di ossigeno nel caso di spore provenienti da batteri anaerobici. Un altro fattore che impedisce la germinazione delle spore è l’assenza di sostanze nutritive adeguate alla crescita della colonia batterica.

Conserve, alimenti che utilizzano la tindalizzazione come metodo di sterilizzazione
Figura 5 – immagine di conserve, alimenti che spesso utilizzano la tindalizzazione come metodo di sterilizzazione

Come si è detto più volte la tindalizzazione rende sterile un campione senza alterarne le proprietà nutritive e dunque rientra nella categoria dei metodi di sterilizzazione non invasiva come anche la pastorizzazione e la filtrazione. 

La tindalizzazione è utile per l’uccisione non solo della carica batterica ma anche delle spore, che essendo strutture altamente resistenti non possono essere uccise da altri metodi di sterilizzazione.

Bibliografia:

  • Dehò G., Galli E., Biologia dei Microrganismi, Casa Editrice Ambrosiana, Terza ed. 2018
  • Tyndall John, su Treccani.it 

Fonti immagini:

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