Staphylococcus aureus (S. aureus) Væksthastighed under Opvarmning (Newtons Lov)
Detaljeret Analyse: Staphylococcus aureus (S. aureus) Model
Grafen viser væksten for **S. aureus** (Crimson Rød linje), som er en patogen mesofil bakterie. Den er ofte relateret til kontaminering fra menneskers hud, og dens vækst er ekstremt eksplosiv ved kropstemperatur.
1. Den Fysiske Model (Temperatur)
- Newtons Opvarmningslov: Den Lyserøde linje repræsenterer den eksponentielle temperaturstigning i prøven mod varmekilden ($50^\circ\text{C}$).
- Vigtig Observation: Fokus ligger på, hvor hurtigt temperaturen passerer den optimale vækstzone ($30-40^\circ\text{C}$) midtvejs i opvarmningen.
2. S. aureus Vækst (Biologisk Reaktion)
- Væksthastighed ($\mu$): Den Crimson Røde linje viser S. aureus' væksthastighed i **"doublings per time"**.
- Mesofil Profil: Væksten er næsten nul ved temperaturer under $10^\circ\text{C}$. Den er ikke koldt-tolerant.
- Optimal Vækst: Væksten er ekstremt skarp og når sit maksimum ved **$35^\circ\text{C}$** (Generationstid: 25 minutter).
- Risiko (Toxiner): S. aureus er primært farlig, fordi den udskiller varmestabile enterotoksiner, mens den vokser i den kritiske temperaturzone. Toxinerne ødelægges ikke ved kogning.
3. Eksperimentets Kritiske Faser for S. aureus
Fase 1: Inaktiv (0 - 80 min.)
Temperaturen stiger fra $0^\circ\text{C}$ til ca. $18^\circ\text{C}$. Væksten er meget lav. God køling er essentiel, da selv mild vækst kan starte toxin-produktionen, selvom det er langsomt.
Fase 2: Kritisk Toxin/Vækst Zone (80 - 180 min.)
Temperaturen stiger fra ca. $18^\circ\text{C}$ til $38^\circ\text{C}$. Her ses den kraftigste vækst og højeste toksinrisiko. Hastig nedkøling og opvarmning er nødvendig for at minimere tiden i dette område.
Fase 3: Termisk Inaktivering (180 - 200 min.)
Ved temperaturer over $40^\circ\text{C}$ falder væksthastigheden hurtigt og dør ud, når temperaturen nærmer sig $50^\circ\text{C}$. Selve bakterien dør let, men de dannede toxiner består.