影響微生物生長的外界因素很多，其一是前麵討論過的營養物質，其二是許多物理、化學因素。當環境條件的改變，在一定限度內，可引起微生物形態、生理、生長、繁殖等特征的改變；danghuanjingtiaojiandebianhuachaoguoyidingjixianshi，zedaozhiweishengwudesiwang。yanjiuhuanjingtiaojianyuweishengwuzhijiandexianghuguanxi，youzhuyulejieweishengwuzaiziranjiedefenbuyuzuoyong，yekezhidaorenmenzaishipinjiagongzhongyouxiaodikongzhiweishengwudeshengminghuodong，baozhengshipindeanquanxing，yanchangshipindehuojiaqi。
本節將涉及各種物理、化學因素對微生物生長的抑製和致死的影響，以及在食品工業中的應用。下麵將介紹幾個有關的術語。
防腐(Antisepsis) ：是shi一yi種zhong抑yi菌jun措cuo施shi。利li用yong一yi些xie理li化hua因yin素su使shi物wu體ti內nei外wai的de微wei生sheng物wu暫zan時shi處chu於yu不bu生sheng長chang繁fan殖zhi但dan又you未wei死si亡wang的de狀zhuang態tai。食shi品pin工gong業ye中zhong常chang利li用yong防fang腐fu劑ji防fang止zhi食shi品pin變bian質zhi，如ru麵mian包bao、蛋糕和月餅的防黴劑，酸性食品用苯甲酸鈉、山梨酸鉀、山梨酸鈉防腐、或利用低溫、幹燥、鹽醃和糖漬、高酸度等。
消毒（Disinfection）：是指殺死所有病原微生物的措施，可達到防止傳染病的目的。例如將物體在100℃煮沸10分鍾或60-70℃加熱30分fen鍾zhong，就jiu可ke達da到dao殺sha死si病bing原yuan菌jun的de營ying養yang體ti，但dan芽ya孢bao殺sha不bu死si。食shi品pin加jia工gong廠chang的de廠chang房fang和he加jia工gong工gong具ju都dou要yao進jin行xing定ding期qi的de消xiao毒du，嚴yan格ge的de操cao作zuo人ren員yuan的de手shou也ye要yao進jin行xing消xiao毒du。具ju有you消xiao毒du作zuo用yong的de物wu質zhi稱cheng為wei消xiao毒du劑ji。
滅菌（Sterilization）：是shi指zhi用yong物wu理li或huo化hua學xue因yin子zi，使shi存cun在zai於yu物wu體ti中zhong的de所suo有you生sheng活huo微wei生sheng物wu，永yong久jiu性xing地di喪sang失shi其qi生sheng活huo力li，包bao括kuo耐nai熱re的de細xi菌jun芽ya孢bao。這zhe是shi一yi種zhong徹che底di的de殺sha菌jun方fang法fa。
商業滅菌（Commercial sterilization）：這zhe是shi從cong商shang品pin角jiao度du對dui某mou些xie食shi品pin所suo提ti出chu的de滅mie菌jun方fang法fa。就jiu是shi指zhi食shi品pin經jing過guo殺sha菌jun處chu理li後hou，按an照zhao所suo規gui定ding的de微wei生sheng物wu檢jian驗yan方fang法fa，在zai所suo檢jian食shi品pin中zhong無wu活huo的de微wei生sheng物wu檢jian出chu，或huo者zhe僅jin能neng檢jian出chu極ji少shao數shu的de非fei病bing原yuan微wei生sheng物wu，並bing且qie它ta們men在zai食shi品pin保bao藏zang過guo程cheng中zhong，是shi不bu可ke能neng進jin行xing生sheng長chang繁fan殖zhi的de，這zhe種zhong滅mie菌jun方fang法fa，就jiu叫jiao做zuo商shang業ye滅mie菌jun。
在食品工業中，常用“殺菌”這個名詞，它包括上述所稱的滅菌和消毒，如牛奶的殺菌是指消毒；罐藏食品的殺菌，是指商業滅菌。
無菌（Asepsis：即沒有活的微生物存在的意思。例如，發酵工業中菌種製備的無菌操作技術、食品加工中的無菌罐裝技術等。
死亡（dead）：是指微生物不可逆的喪失了生長繁殖的能力，即使再放到合適的環境中也不再繁殖。
由於不同微生物的生物學特性不同，因此，對各種理化因子的敏感性不同；同(tong)一(yi)因(yin)素(su)不(bu)同(tong)劑(ji)量(liang)對(dui)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)效(xiao)應(ying)也(ye)不(bu)同(tong)，或(huo)者(zhe)起(qi)滅(mie)菌(jun)作(zuo)用(yong)，或(huo)者(zhe)起(qi)防(fang)腐(fu)作(zuo)用(yong)。在(zai)了(le)解(jie)和(he)應(ying)用(yong)任(ren)何(he)一(yi)種(zhong)理(li)化(hua)因(yin)素(su)對(dui)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)抑(yi)製(zhi)或(huo)致(zhi)死(si)作(zuo)用(yong)時(shi)，還(hai)應(ying)考(kao)慮(lv)多(duo)種(zhong)因(yin)素(su)的(de)綜(zong)合(he)效(xiao)應(ying)。
2.1溫度
溫wen度du是shi影ying響xiang微wei生sheng物wu生sheng長chang繁fan殖zhi最zui重zhong要yao的de因yin素su之zhi一yi。在zai一yi定ding溫wen度du範fan圍wei內nei，機ji體ti的de代dai謝xie活huo動dong與yu生sheng長chang繁fan殖zhi隨sui著zhe溫wen度du的de上shang升sheng而er增zeng加jia，當dang溫wen度du上shang升sheng到dao一yi定ding程cheng度du，開kai始shi對dui機ji體ti產chan生sheng不bu利li的de影ying響xiang，如ru再zai繼ji續xu升sheng高gao，則ze細xi胞bao功gong能neng急ji劇ju下xia降jiang以yi至zhi死si亡wang。
與其他生物一樣，任何微生物的生長溫度盡管有高有低，但總有最低生長溫度、最(zui)適(shi)生(sheng)長(chang)溫(wen)度(du)和(he)最(zui)高(gao)生(sheng)長(chang)溫(wen)度(du)這(zhe)三(san)個(ge)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao)，這(zhe)就(jiu)是(shi)生(sheng)長(chang)溫(wen)度(du)的(de)三(san)個(ge)基(ji)本(ben)點(dian)。如(ru)果(guo)將(jiang)微(wei)生(sheng)物(wu)作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)整(zheng)體(ti)來(lai)看(kan)，它(ta)的(de)溫(wen)度(du)三(san)基(ji)點(dian)是(shi)極(ji)其(qi)寬(kuan)的(de)，由(you)以(yi)下(xia)可(ke)看(kan)出(chu)：
最低生長溫度（一般為–5 ~–10℃，極端為–30℃）
嗜冷菌
生長溫度三基點 最適生長溫度 中溫菌
嗜熱菌
最高生長溫度（一般為80~95℃，極端為105~300℃）
就總體而言，微生物生長的溫度範圍較廣，已知的微生物在零下12~100℃均可生長。而每一種微生物隻能在一定的溫度範圍內生長。
最低生長溫度 是(shi)指(zhi)微(wei)生(sheng)物(wu)能(neng)進(jin)行(xing)繁(fan)殖(zhi)的(de)最(zui)低(di)溫(wen)度(du)界(jie)限(xian)。處(chu)於(yu)這(zhe)種(zhong)溫(wen)度(du)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)生(sheng)長(chang)速(su)率(lv)很(hen)低(di)，如(ru)果(guo)低(di)於(yu)此(ci)溫(wen)度(du)則(ze)生(sheng)長(chang)完(wan)全(quan)停(ting)止(zhi)。不(bu)同(tong)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)最(zui)低(di)生(sheng)長(chang)溫(wen)度(du)不(bu)一(yi)樣(yang)，這(zhe)與(yu)它(ta)們(men)的(de)原(yuan)生(sheng)質(zhi)物(wu)理(li)狀(zhuang)態(tai)和(he)化(hua)學(xue)組(zu)成(cheng)有(you)關(guan)係(xi)，也(ye)可(ke)隨(sui)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)而(er)變(bian)化(hua)。
最適生長溫度 是(shi)指(zhi)某(mou)菌(jun)分(fen)裂(lie)代(dai)時(shi)最(zui)短(duan)或(huo)生(sheng)長(chang)速(su)率(lv)最(zui)高(gao)時(shi)的(de)培(pei)養(yang)溫(wen)度(du)。但(dan)是(shi)，同(tong)一(yi)微(wei)生(sheng)物(wu)，不(bu)同(tong)的(de)生(sheng)理(li)生(sheng)化(hua)過(guo)程(cheng)有(you)著(zhe)不(bu)同(tong)的(de)最(zui)適(shi)溫(wen)度(du)，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)，最(zui)適(shi)生(sheng)長(chang)溫(wen)度(du)並(bing)不(bu)等(deng)於(yu)生(sheng)長(chang)量(liang)最(zui)高(gao)時(shi)的(de)培(pei)養(yang)溫(wen)度(du)，也(ye)不(bu)等(deng)於(yu)發(fa)酵(jiao)速(su)度(du)最(zui)高(gao)時(shi)的(de)培(pei)養(yang)溫(wen)度(du)或(huo)累(lei)積(ji)代(dai)謝(xie)產(chan)物(wu)量(liang)最(zui)高(gao)時(shi)的(de)培(pei)養(yang)溫(wen)度(du)，更(geng)不(bu)等(deng)於(yu)累(lei)積(ji)某(mou)一(yi)代(dai)謝(xie)產(chan)物(wu)量(liang)最(zui)高(gao)時(shi)的(de)培(pei)養(yang)溫(wen)度(du)。因(yin)此(ci)，生(sheng)產(chan)上(shang)要(yao)根(gen)據(ju)微(wei)生(sheng)物(wu)不(bu)同(tong)生(sheng)理(li)代(dai)謝(xie)過(guo)程(cheng)溫(wen)度(du)的(de)特(te)點(dian)，采(cai)用(yong)分(fen)段(duan)式(shi)變(bian)溫(wen)培(pei)養(yang)或(huo)發(fa)酵(jiao)。例(li)如(ru)，嗜(shi)熱(re)鏈(lian)球(qiu)菌(jun)的(de)最(zui)適(shi)生(sheng)長(chang)溫(wen)度(du)為(wei)37℃，最適發酵溫度為47℃，累積產物的最適溫度為37℃。
最高生長溫度 是(shi)指(zhi)微(wei)生(sheng)物(wu)生(sheng)長(chang)繁(fan)殖(zhi)的(de)最(zui)高(gao)溫(wen)度(du)界(jie)限(xian)。在(zai)此(ci)溫(wen)度(du)下(xia)，微(wei)生(sheng)物(wu)細(xi)胞(bao)易(yi)於(yu)衰(shuai)老(lao)和(he)死(si)亡(wang)。微(wei)生(sheng)物(wu)所(suo)能(neng)適(shi)應(ying)的(de)最(zui)高(gao)生(sheng)長(chang)溫(wen)度(du)與(yu)其(qi)細(xi)胞(bao)內(nei)酶(mei)的(de)性(xing)質(zhi)有(you)關(guan)。例(li)如(ru)細(xi)胞(bao)色(se)素(su)氧(yang)化(hua)酶(mei)以(yi)及(ji)各(ge)種(zhong)脫(tuo)氫(qing)酶(mei)的(de)最(zui)低(di)破(po)壞(huai)溫(wen)度(du)常(chang)與(yu)該(gai)菌(jun)的(de)最(zui)高(gao)生(sheng)長(chang)溫(wen)度(du)有(you)關(guan)。見(jian)表(biao)4-3
表4-3 細胞色素氧化酶以及各種脫氫酶的最低破壞溫度與該菌最高生長溫度的關係
細菌 最高生長溫度（℃） 最低破壞溫度（℃）
細胞色素氧化酶 過氧化氫酶 琥酸珀脫氫酶
蕈狀芽孢杆菌 40 41 41 40
單純芽孢杆菌
43 55 52 40
蠟狀芽孢杆菌
45 48 46 50
巨大芽孢杆菌
46 48 50 47
枯草芽孢杆菌
54 60 56 51
嗜熱芽孢杆菌
67 65 67 59
致死溫度 最zui高gao生sheng長chang溫wen度du如ru進jin一yi步bu升sheng高gao，便bian可ke殺sha死si微wei生sheng物wu。這zhe種zhong致zhi死si微wei生sheng物wu的de最zui低di溫wen度du界jie限xian即ji為wei致zhi死si溫wen度du。致zhi死si溫wen度du與yu處chu理li時shi間jian有you關guan。在zai一yi定ding的de溫wen度du下xia處chu理li時shi間jian越yue長chang，死si亡wang率lv越yue高gao。嚴yan格ge地di說shuo，一yi般ban應ying以yi10分鍾為標準時間。細菌在10分鍾被完全殺死的最低溫度稱為致死溫度。測定微生物的致死溫度一般在生理鹽水中進行，以減少有機物質的幹擾。
微生物按其生長溫度範圍可分為低溫微生物、中溫微生物和高溫微生物三類（表4-4）
表4-4 不同溫型微生物的生長溫度範圍
微生物類型 生長溫度範圍（℃） 分布的主要處所
最低 最適 最高
低溫型 專性嗜冷 –12 5—15 15—20 兩極地區
兼性嗜冷 –5—0 10—20 25—30 海水及冷藏食品上
中溫型 室溫 10—20 20—3535—40 40—45 腐生菌
體溫 寄生菌
高溫型 25—45 50—60 70—95 溫泉、堆肥、土壤表層等
2.1.1 低溫型的微生物
又you稱cheng嗜shi冷leng微wei生sheng物wu，可ke在zai較jiao低di的de溫wen度du下xia生sheng長chang。它ta們men常chang分fen布bu在zai地di球qiu兩liang極ji地di區qu的de水shui域yu和he土tu壤rang中zhong，即ji使shi在zai其qi微wei小xiao的de液ye態tai水shui間jian歇xie中zhong也ye有you微wei生sheng物wu的de存cun在zai。常chang見jian的de產chan堿jian杆gan菌jun屬shu、假單胞菌屬、黃杆菌屬、微球菌屬等常使冷藏食品腐敗變質。有些肉類上的黴菌在零下10℃仍能生長，如芽枝黴；熒光極毛菌可在零下4℃生長，並造成冷凍食品變質腐敗。
低溫也能抑製微生物的生長。在0℃以(yi)下(xia)，菌(jun)體(ti)內(nei)的(de)水(shui)分(fen)凍(dong)結(jie)，生(sheng)化(hua)反(fan)應(ying)無(wu)法(fa)進(jin)行(xing)而(er)停(ting)止(zhi)生(sheng)長(chang)。有(you)些(xie)微(wei)生(sheng)物(wu)在(zai)冰(bing)點(dian)下(xia)就(jiu)會(hui)死(si)亡(wang)，主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)細(xi)胞(bao)內(nei)水(shui)分(fen)變(bian)成(cheng)了(le)冰(bing)晶(jing)，造(zao)成(cheng)細(xi)胞(bao)脫(tuo)水(shui)或(huo)細(xi)胞(bao)膜(mo)的(de)物(wu)理(li)損(sun)傷(shang)。因(yin)此(ci)，生(sheng)產(chan)上(shang)常(chang)用(yong)低(di)溫(wen)保(bao)藏(zang)食(shi)品(pin)，各(ge)種(zhong)食(shi)品(pin)的(de)保(bao)藏(zang)溫(wen)度(du)不(bu)同(tong)，分(fen)為(wei)寒(han)冷(leng)溫(wen)度(du)、冷藏溫度和凍藏溫度。
2.1.2中溫型的微生物
絕大多數微生物屬於這一類。最適生長溫度在20~40℃之間，最低生長溫度10~20℃，最高生長溫度40~45℃。它們又可分為嗜室溫和嗜體溫性微生物。嗜體溫性微生物多為人及溫血動物的病原菌，它們生長的極限溫度範圍在10~45℃，最適生長溫度與其宿主體溫相近，在35~40℃之間，人體寄生菌為37℃左右。引起人和動物疾病的病原微生物、發酵工業應用的微生物菌種以及導致食品原料和成品腐敗變質的微生物，都屬於這一類群的微生物。因此，它與食品工業的關係密切。
2.1.3高溫型微生物
它們適於在45~50℃以上的溫度中生長，在自然界中的分布僅局限於某些地區，如溫泉、日照充足的土壤表層、堆肥、發酵飼料等腐爛有機物中，如堆肥中溫度可達60~70℃。能在55~70℃中生長的微生物有芽孢杆菌屬（Bacillus）、梭狀芽孢杆菌（Clostridium）、嗜熱脂肪芽孢杆菌（Bac. stearothermophilus）高溫放線菌屬（Thermoactinomyces）、甲烷杆菌屬（Methanobacterium）等；溫泉中的細菌；其次是鏈球菌屬和乳杆菌屬。有的可在近於100℃的高溫中生長。這類高溫型的微生物，給罐頭工業、發酵工業等帶來了一定難度。
高溫型的微生物耐熱機理可能是菌體內的蛋白質和酶比中溫型的微生物更能抗熱，尤其蛋白質對熱更穩定；同時高溫型微生物的蛋白質合成機構——核糖體和其他成分對高溫抗性也較大；細胞膜中飽和脂肪酸含量高，它比不飽和脂肪酸可以形成更強的疏水鍵，因此可保持在高溫下的穩定性並具正常功能。
2.1.4熱對微生物的致死作用
ruguochaoguolezuigaoshengchangwendudaozhiweishengwusiwang。gaowenzhisidejilishiweishengwudanbaizhihehesuanbukenidebianxing，huozhepohuailexibaodeqitachengfen，ruxibaomobeirerongjiexingchenglejixiaodekong，shixibaoneihanwuxielouyinqisiwang。gaowenzhisiweishengwudezuoyong，guangfanyongyuyiyaoweisheng、食品工業及日常生活中。在食品工業中微生物耐熱性常用以下幾個數值表示：
(1) 熱（力致）死時間（Thermal Death Time TDT） 是指在特定的條件和特定的溫度下，殺死一定數量微生物所需要的時間，稱熱力致死時間。
(2) D值（Decimal reduction time） 在一定溫度下加熱，活菌數減少一個對數周期（即90%的活菌被殺死）時，所需要的時間（分），即為D值。測定D值時的加熱溫度，即在D的右下角表明。例如：含菌數為105 /毫升的菌懸液，在100℃的水浴溫度中，活菌數降低至104/毫升時，所需時間為10分，該菌的D值即為10分，即D100=10分。如果加熱的溫度為121.1℃（250℉），其D常用Dr表示。見圖4-4。
（3）Z值 如果在加熱致死曲線中，時間降低一個對數周期（即縮短90%的加熱時間）
所需要升高的溫度（℃），這所需要升高的溫度數，即為Z值。見圖4-5。
（4）F值 在一定的基質中，其溫度為121.1℃，加熱殺死一定數量微生物所需要的時間（分），即為F值。
2.1.5影響微生物對熱抵抗力的因素
⑴ 菌種 不bu同tong微wei生sheng物wu由you於yu細xi胞bao結jie構gou和he生sheng物wu學xue特te性xing不bu同tong，對dui熱re的de抵di抗kang力li也ye不bu同tong。一yi般ban的de規gui律lv是shi嗜shi熱re菌jun的de抗kang熱re力li大da於yu嗜shi溫wen菌jun和he嗜shi冷leng菌jun，芽ya孢bao大da於yu非fei芽ya孢bao菌jun，球qiu菌jun大da於yu非fei芽ya孢bao杆gan菌jun，革ge蘭lan氏shi陽yang性xing菌jun大da於yu革ge蘭lan氏shi陰yin性xing菌jun，黴mei菌jun大da於yu酵jiao母mu菌jun，黴mei菌jun和he酵jiao母mu的de孢bao子zi大da於yu其qi菌jun絲si體ti。細xi菌jun的de芽ya孢bao和he黴mei菌jun的de菌jun核he抗kang熱re力li特te別bie大da。
⑵ 菌齡 同樣的條件下，對數生長期的菌體抗熱力較差，而穩定期的老齡細胞較大，老齡的細菌芽孢較幼齡的細菌芽孢抗熱力強。
⑶ 菌體數量 菌數愈多，抗熱力愈強，因加熱殺死最後一個微生物所需的時間也長；另ling外wai，微wei生sheng物wu群qun集ji在zai一yi起qi時shi，受shou熱re致zhi死si不bu是shi時shi間jian而er是shi有you先xian有you後hou，同tong時shi菌jun體ti能neng分fen泌mi一yi些xie有you保bao護hu作zuo用yong的de蛋dan白bai質zhi物wu質zhi，菌jun多duo分fen泌mi的de保bao護hu物wu質zhi也ye多duo，抗kang熱re性xing也ye就jiu強qiang。
⑷ 基質的因素 微生物的抗熱力隨含水量減少而增大，同一種微生物在幹熱環境中比在濕熱環境中抗熱力大；基質中的脂肪、糖、蛋白質等物質對微生物有保護作用，微生物的抗熱力隨這類物質的增多而增大；微生物在pH值範圍是7左右，抗熱力最強，pH值升高或下降都可以減少微生物的抗熱力。特別是酸性環境微生物的抗熱力減弱更明顯。
⑸ 加熱的溫度和時間 jiaredewenduyuegao，weishengwudekangreliyueruo，yuerongyisiwang，jiaredeshijianyuechang，rezhisizuoyongyueda。zaiyidinggaowenfanweinei，wenduyuegaoshasisuoxushijianyueduan。lingwai，qitayinsuruyanleideng，zaijizhizhongyoujiangdishuifenhuoxingzuoyong，congerzengqiangkangreli；而另一類鹽類如鈣鹽、鎂鹽可減弱微生物對熱的抵抗力。
食shi品pin工gong業ye中zhong常chang用yong的de滅mie菌jun方fang法fa較jiao多duo，大da的de分fen類lei為wei幹gan熱re滅mie菌jun法fa和he濕shi熱re滅mie菌jun法fa，濕shi熱re滅mie菌jun法fa主zhu要yao是shi通tong過guo熱re蒸zheng汽qi殺sha死si微wei生sheng物wu，由you於yu熱re蒸zheng汽qi的de穿chuan透tou力li較jiao熱re空kong氣qi強qiang，故gu無wu論lun是shi對dui芽ya孢bao杆gan菌jun或huo無wu芽ya孢bao杆gan菌jun在zai同tong一yi溫wen度du下xia效xiao果guo都dou比bi幹gan熱re法fa好hao。
2.1.6熱滅菌法
⑴ 幹熱滅菌法
① 火焰滅菌法 其特點是滅菌快速、徹底。常用於接種工具和汙染物品，如微生物接種時使用的接種環，就是用火焰滅菌法。使用範圍受限。
② 幹熱滅菌法 (dry heat sterilization) 主要在幹燥箱中利用熱空氣進行滅菌。通常160℃處理1~2小時可達到滅菌的目的。適用於玻璃器皿、金屬用具等耐熱物品的滅菌。
⑵ 濕熱滅菌(moist heat sterilization)
① 煮沸消毒法 物品在水中100℃煮沸15分鍾以上，可殺死細菌的營養細胞和部分芽孢，如在水中加入1%碳酸鈉或2%~5%石炭酸，則效果更好。這種方法適用於注射器、解剖用具等的消毒。
② 巴氏滅菌(pasteurization) 滅菌的溫度一般在60~85℃處理15~30分鍾，可以殺死微生物的營養細胞，但不能達到完全滅菌的目的，用於不適於高溫滅菌的食品，如牛乳、醬醃菜類、果汁、啤酒、果酒和蜂蜜等，其主要目的是殺死其中無芽孢的病原菌（如牛奶中的結核杆菌或沙門氏杆菌），而又不影響它們的風味。
③ 超高溫瞬時滅菌法Ultra high temperature short time,UHT） 滅菌的溫度在135~137℃3~5秒，可殺死微生物的營養細胞和耐熱性強的芽孢細菌，但汙染嚴重的鮮乳在142℃以上殺菌效果才好。超高溫瞬時滅菌法現廣泛用於各種果汁、牛乳、花生乳、醬油等液態食品的殺菌。
④ 高壓蒸汽滅菌法(normal autoclaving) 高gao壓ya蒸zheng汽qi滅mie菌jun法fa是shi實shi驗yan室shi和he罐guan頭tou工gong業ye中zhong常chang用yong的de滅mie菌jun方fang法fa。高gao壓ya蒸zheng汽qi滅mie菌jun是shi在zai高gao壓ya蒸zheng汽qi鍋guo內nei進jin行xing的de，鍋guo有you立li式shi和he臥wo式shi兩liang種zhong，原yuan理li相xiang同tong，鍋guo內nei蒸zheng汽qi壓ya力li升sheng高gao時shi，溫wen度du升sheng高gao。一yi般ban采cai用yong9.8×104Pa的壓力，121.1℃處理15~30分鍾，也有采用較低溫度（115℃）下維持30分鍾左右，可達殺菌目的。罐頭工業中要根據食品的種類和殺菌的對象、罐裝量的多少等決定殺菌式。實驗室常用於培養基、各種緩衝液、玻璃器皿及工作服等滅菌。
⑤ 間歇滅菌法(fractional sterilization 或tyndallization) 是用流通蒸汽反複滅菌的方法，常常溫度不超過100℃，每日一次，加熱時間為30分鍾，連續三次滅菌，殺死微生物的營養細胞。每次滅菌後，將滅菌的物品在（28~37℃）培養，促使芽孢發育成為繁殖體，以便在連續滅菌中將其殺死。
2.2 幹燥
水(shui)分(fen)對(dui)維(wei)持(chi)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)正(zheng)常(chang)生(sheng)命(ming)活(huo)動(dong)是(shi)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)。幹(gan)燥(zao)會(hui)造(zao)成(cheng)微(wei)生(sheng)物(wu)失(shi)水(shui)代(dai)謝(xie)停(ting)止(zhi)以(yi)至(zhi)死(si)亡(wang)。不(bu)同(tong)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)對(dui)幹(gan)燥(zao)的(de)抵(di)抗(kang)力(li)是(shi)不(bu)一(yi)樣(yang)的(de)，以(yi)細(xi)菌(jun)的(de)芽(ya)孢(bao)抵(di)抗(kang)力(li)最(zui)強(qiang)，黴(mei)菌(jun)和(he)酵(jiao)母(mu)菌(jun)的(de)孢(bao)子(zi)也(ye)具(ju)較(jiao)強(qiang)的(de)抵(di)抗(kang)力(li)，依(yi)次(ci)為(wei)革(ge)蘭(lan)氏(shi)陽(yang)性(xing)球(qiu)菌(jun)、酵母的營養細胞、黴mei菌jun的de菌jun絲si。影ying響xiang微wei生sheng物wu對dui幹gan燥zao抵di抗kang力li的de因yin素su較jiao多duo，幹gan燥zao時shi溫wen度du升sheng高gao，微wei生sheng物wu容rong易yi死si亡wang，微wei生sheng物wu在zai低di溫wen下xia幹gan燥zao時shi，抵di抗kang力li強qiang，所suo以yi，幹gan燥zao後hou存cun活huo的de微wei生sheng物wu若ruo處chu於yu低di溫wen下xia，可ke用yong於yu保bao藏zang菌jun種zhong；幹燥的速度快，微生物抵抗力強，緩慢幹燥時，微生物死亡多；微生物在真空幹燥時，在加保護劑（血清、血漿、肉湯、蛋白腖、脫脂牛乳）於菌懸液中，分裝在安瓿內，低溫下可保持長達數年甚至10年的生命力。食品工業中常用幹燥方法保藏食品。
2.3 滲透壓
大多數微生物適於在等滲的環境生長，若置於高滲溶液（如20%NaCl）中，水將通過細胞膜進入細胞周圍的溶液中，造成細胞脫水而引起質壁分離，使細胞不能生長甚至死亡；若將微生物置於低滲溶液（如0.01%NaCl）或水中，外環境中的水從溶液進入細胞內引起細胞膨脹，甚至破裂致死。
一般微生物不能耐受高滲透壓，因此，食品工業中利用高濃度的鹽或糖保存食品，如醃漬蔬菜、肉類及果脯蜜餞等，糖的濃度通常在50%~70%，鹽的濃度為5%~15%，由於鹽的分子量小，並能電離，在二者百分濃度相等的情況下，鹽的保存效果優於糖。
有些微生物耐高滲透壓的能力較強，如發酵工業中魯氏酵母，另外嗜鹽微生物（如生活在含鹽量高的海水、死海中）可在15%~30%的鹽溶液中生長。
2.4 輻射
電磁輻射包括可見光、紅外線、紫外線、X射線和γ射線等均具有殺菌作用。在輻射能中無線電波最長，對生物效應最弱；紅外輻射波長在800~1000納米，可被光合細菌作為能源；可見光部分的波長為380~760納米，是藍細菌等藻類進行光合作用的主要能源；紫外輻射的波長為136~400納米，有殺菌作用。可見光、紅外輻射和紫外輻射的最強來源是太陽，由於大氣層的吸收，紫外輻射與紅外輻射不能全部達到地麵；而波長更短的X射線、γ射線、β射線和α射線（由放射性物質產生），往往引起水與其他物質的電離，對微生物起有害作用，故被作為一種滅菌措施。
紫外線波長以265~266納米的殺菌力最強，其殺菌機理是複雜的，細胞原生質中的核酸及其堿基對紫外線吸收能力強，吸收峰為260納米，而蛋白質的吸收峰為280納米，當這些輻射能作用於核酸時，便能引起核酸的變化，破壞分子結構，主要是對DNA的作用，最明顯的是形成胸腺嘧啶二聚體，妨礙蛋白質和酶的合成，引起細胞死亡。
紫外線的殺菌效果，因菌種及生理狀態而異，照射時間、距ju離li和he劑ji量liang的de大da小xiao也ye有you影ying響xiang，由you於yu紫zi外wai線xian的de穿chuan透tou能neng力li差cha，不bu易yi透tou過guo不bu透tou明ming的de物wu質zhi，即ji使shi一yi薄bo層ceng玻bo璃li也ye會hui被bei濾lv掉diao大da部bu分fen，在zai食shi品pin工gong業ye中zhong適shi於yu廠chang房fang內nei空kong氣qi及ji物wu體ti表biao麵mian消xiao毒du，也ye有you用yong於yu飲yin用yong水shui消xiao毒du的de。
適量的紫外線照射，可引起微生物的核酸物質DNA結構發生變化，培育新性狀的菌種。因此，紫外線常常作為誘變劑用於育種工作中。
2.5 pH
微生物生長的pH值範圍極廣, 一般在pH2~8之間，有少數種類還可超出這一範圍，事實上，絕大多數種類都生長在pH5 ~9之間。
不同的微生物都有其最適生長pH值和一定的pH範圍，即最高、最適與最低三個數值，在最適pH範圍內微生物生長繁殖速度快，在最低或最高pH值的環境中，微生物雖然能生存和生長，但生長非常緩慢而且容易死亡。一般黴菌能適應pH值範圍最大，酵母菌適應的範圍較小，細菌最小。黴菌和酵母菌生長最適pH值都在5~6，而細菌的生長最適pH值在7左右。一些最適生長pH值偏於堿性範圍內微生物，有的是嗜堿性，稱嗜堿性微生物（basophile），如硝化菌、尿素分解菌、根瘤菌和放線菌等；有的不一定要在堿性條件下生活，但能耐較堿的條件，稱耐堿微生物（basotolerant microorganism），如若幹鏈黴菌等。生長pH值偏於酸性範圍內的微生物也有兩類，一類是嗜酸微生物（acidophile），如硫杆菌屬等，另一類是耐酸微生物（acidotolerant microorganism），如乳酸杆菌、醋酸杆菌、許多腸杆菌和假單胞菌等。見表4—5：
不同的微生物有其最適的生長pH值範圍，同一微生物在其不同的生長階段和不同的生理、生化過程中，也要求不同的最適pH值，這對發酵工業中pH值的控製、積累代謝產物特別重要。例如，黑曲黴最適生長pH值為5.0~6.0，在pH2.0 ~2.5範圍有利於產擰檬酸，在pH7.0左右時，則以合成草酸為主。又如丙酮丁醇梭菌的最適生長繁殖的pH值為5.5~7.0範圍內，在pH值4.3~5.3範圍內發酵生產丙酮丁醇，抗生素生產菌也是最適生長的pH值與最適發酵的pH值不一致。
表4—5 不同微生物生長的pH範圍
微生物 PH
最低 最適 最高
乳杆菌 4.8 6.2 7.0
嗜酸乳杆菌 4.0~4.6 5.8~6.6 6.8
金黃色葡萄球菌 4.2 7.0~7.5 9.3
大腸杆菌 4.3 6.0~8.0 9.5
傷寒沙門氏菌 4.0 6.8~7.2 9.6
放線菌 5.0 7.0~8.0 1.0
一般酵母菌 3.0 5.0~6.0 8.0
黑曲黴 1.5 5.0~6.0 9.0
大豆根瘤菌 4.2 6.8~7.0 11.0
微生物在其代謝過程中，細胞內的pH值相當穩定，一般都接近中性，保護了核酸不被破壞和酶的活性；但微生物會改變環境的酸堿度，即是使培養基的原始pH值變化，發生的原因 1）糖類和脂肪代謝產酸， 2）danbaizhidaixiechanjian，yijiqitawuzhidaixiechanshengsuanjian。yibansuizhepeiyangshijiandeyanchang，peiyangjihuibiandejiaosuan，dangtandanbiligaodepeiyangji，rupeiyangzhenjundepeiyangji，jingpeiyanghouqipH值常會明顯下降，而碳氮比例低的培養基，如培養一般細菌的培養基，經培養後，其pH值常會明顯上升。
在發酵工業中，及時地調整發酵液的pH值，有利於積累代謝產物是生產中一項重要措施，方法如下：
加適當氮源：如尿素、硝酸鈉、NH4OH或蛋白質
“治本” 加適當碳源：糖、乳酸、油脂等
pH調節措施
過酸時：加氫氧化鈉、碳酸鈉等堿中和
“治標”
過堿時：加硫酸、鹽酸等酸中和
強酸強堿都具有殺菌力。1）強酸如硫酸、鹽yan酸suan殺sha菌jun力li強qiang，但dan腐fu蝕shi性xing大da，因yin此ci，生sheng產chan上shang不bu宜yi作zuo消xiao毒du劑ji。食shi品pin中zhong應ying用yong的de酸suan類lei防fang腐fu劑ji常chang常chang是shi有you機ji酸suan或huo有you機ji酸suan鹽yan類lei，要yao求qiu對dui人ren體ti是shi無wu毒du，並bing且qie不bu影ying響xiang食shi品pin應ying有you的de風feng味wei，加jia入ru的de量liang應ying嚴yan格ge按an國guo標biao執zhi行xing。2）強堿濃度越高殺菌力越強，食品工業中常用石灰水、氫氧化鈉、碳酸鈉等作為環境、加工設備、冷藏庫以及包裝材料如啤酒玻瓶等的滅菌。
食品工業中常用的酸類防腐劑有苯甲酸或苯甲酸鈉、山梨酸或山梨酸鉀鹽（山梨酸鈉鹽）、丙酸及其鈣鹽或鈉鹽、脫氫醋酸及其鈉鹽和乳酸等。
2.6 氧氣
氧氣對微生物的生命活動有著重要影響。按照微生物與氧氣的關係，可把它們分成好氧菌（aerobe）和厭氧菌（anaerobe）兩大類。好氧菌中又分為專性好氧、兼性厭氧和微好氧菌；厭氧菌分為專性厭氧菌、耐氧菌。
2.6.1專性好氧菌（strict aerobe）
要求必須在有分子氧的條件下才能生長，有完整的呼吸鏈，以分子氧作為最終氫受體，細胞有超氧化物歧化酶（SOD,superoxide dismutase）和過氧化氫酶，絕大多數真菌和許多細菌都是專性好氧菌，如米曲黴、醋酸杆菌、熒光假單胞菌、枯草芽孢杆菌和蕈狀芽孢杆菌等。
2.6.2兼性厭氧菌（facultative aerobe）
在有氧或無氧條件下都能生長，但有氧的情況下生長得更好；有氧時進行呼吸產能，無氧時進行發酵或無氧呼吸產能；細胞含SOD和過氧化氫酶。許多酵母菌和許多細菌都是兼性厭氧菌。例如釀酒酵母、大腸杆菌和普通變形杆菌等。
2.6.3微好氧菌（microaerophilic bacteria）
隻能在較低的養分壓（0.01~0.03巴，正常大氣壓為0.2巴）下才能正常生長的微生物。也通過呼吸鏈以氧為最終氫受體而產能。例如霍亂弧菌、一些氫單胞菌、擬杆菌屬和發酵單胞菌屬。
2.6.4耐氧性厭氧菌（aerotolerant anaerobe）
一(yi)類(lei)可(ke)在(zai)分(fen)子(zi)氧(yang)存(cun)在(zai)時(shi)進(jin)行(xing)厭(yan)氧(yang)呼(hu)吸(xi)的(de)厭(yan)氧(yang)菌(jun)，即(ji)它(ta)們(men)的(de)生(sheng)長(chang)不(bu)需(xu)要(yao)氧(yang)，但(dan)分(fen)子(zi)氧(yang)存(cun)在(zai)對(dui)它(ta)也(ye)無(wu)毒(du)害(hai)。它(ta)們(men)不(bu)具(ju)有(you)呼(hu)吸(xi)鏈(lian)，僅(jin)依(yi)靠(kao)專(zhuan)性(xing)發(fa)酵(jiao)獲(huo)得(de)能(neng)量(liang)。細(xi)胞(bao)內(nei)存(cun)在(zai)SOD和過氧化物酶，但沒有過氧化氫酶。一般乳酸菌多數是耐氧菌，如乳鏈球菌、乳酸乳杆菌、腸膜明串珠菌和糞鏈球菌等，乳酸菌以外的耐氧菌如雷氏丁酸杆菌。
2.6.5厭氧菌（anaerobe）
厭氧菌的特征是：分子氧存在對它們有毒，即使是短期接觸空氣，也會抑製其生長甚至死亡；在空氣或含10%CO2的空氣中，它們在固體或半固體培養基的表麵上不能生長，隻能在深層無氧或低氧化還原勢的環境下才能生長；其生命活動所需能量是通過發酵、無氧呼吸、循環光合磷酸化或甲烷發酵等提供；細胞內缺乏SOD和細胞色素氧化酶，大多數還缺乏過氧化氫酶。常見的厭氧菌有罐頭工業的腐敗菌如肉毒梭狀芽孢杆菌、嗜熱梭狀芽孢杆菌、擬杆菌屬、雙歧杆菌屬以及各種光和細菌和產甲烷菌等。見圖4—6。
一般絕大多數微生物都是好氧菌或兼性厭氧菌。厭氧菌的種類相對較少，但近年來已發現越來越多的厭氧菌。
關於厭氧菌的氧毒害機理曾有學者提出過，直到1971 年在提出SOD的學說後，有了進一步的認識。他們認為， 厭氧菌缺乏SOD，因此易被生物體內產生的超氧物陰離子自由基毒害致死。
2.7超聲波
超聲波（頻率在20000赫茲以上）具有強烈的生物學作用。超聲波使微生物致死的機理是引起微生物細胞破裂，內含物溢出而死。超聲波作用的效果與頻率、處理時間、微生物種類、細胞大小、形狀及數量等有關係，一般頻率高比頻率低殺菌效果好，病毒和細菌芽孢具有較強的抗性，特別是芽孢。
2.8 化學消毒劑
2.8.1重金屬鹽類
重金屬鹽類對微生物都有毒害作用，其機理是金屬離子容易和微生物的蛋白質結合而發生變性或沉澱。汞、銀、砷的離子對微生物的親和力較大，能與微生物酶蛋白的-SH基(ji)結(jie)合(he)，影(ying)響(xiang)其(qi)正(zheng)常(chang)代(dai)謝(xie)。汞(gong)化(hua)合(he)物(wu)是(shi)常(chang)用(yong)的(de)殺(sha)菌(jun)劑(ji)，殺(sha)菌(jun)效(xiao)果(guo)好(hao)，用(yong)於(yu)醫(yi)藥(yao)業(ye)中(zhong)。重(zhong)金(jin)屬(shu)鹽(yan)類(lei)雖(sui)然(ran)殺(sha)菌(jun)效(xiao)果(guo)好(hao)，但(dan)對(dui)人(ren)有(you)毒(du)害(hai)作(zuo)用(yong)，所(suo)以(yi)嚴(yan)禁(jin)用(yong)於(yu)食(shi)品(pin)工(gong)業(ye)中(zhong)防(fang)腐(fu)或(huo)消(xiao)毒(du)。
2.8.2 有機化合物
對微生物有殺菌作用的有機化合物種類很多，其中酚、醇、醛等能使蛋白質變性，是常用的殺菌劑。
⑴ 酚及其衍生物
fenyouchengshitansuan，shajunzuoyongshishiweishengwudanbaizhibianxing，bingjuyoubiaomianhuoxingjizuoyong，pohuaixibaomodetongtouxing，shixibaoneihanwuwaiyizhisi。fennongdudishiyouyijunzuoyong，nongdugaoshiyoushajunzuoyong，2%~5%fenrongyenengzaiduanshijianneishasixijundefanzhiti，shasiyabaozexuyaoshuxiaoshihuogengchangdeshijian。xuduobingduhezhenjunbaoziduifenyoudikangli。shiyongyuyiyuandehuanjingxiaodu，bushiyushipinjiagongyongjuyijishipinshengchanchangsuodexiaodu。
⑵ 醇類
是脫水劑、蛋白質變性劑，也是脂溶劑，可使蛋白質脫水、變性，損害細胞膜而具殺菌能力。70%的乙醇殺菌效果最好，超過70%nongdudeyichunshajunxiaoguojiaocha，qiyuanyinshigaonongdudeyichunyujuntijiechuhouxunsutuoshui，biaomiandanbaizhininggu，xingchenglebaohumo，zuzhileyichunfenzijinyibushenru。
乙醇常常用於皮膚表麵消毒，實驗室用於玻棒、玻片等用具的消毒。
醇類物質的殺菌力是隨著分子量的增大而增強，但分子量大的醇類水溶性比乙醇差，因此，醇類中常常用乙醇作消毒劑。
⑶ 甲醛
甲醛是一種常用的殺細菌與殺真菌劑，殺菌機理是與蛋白質的氨基結合而使蛋白質變性致死。市售的福爾馬林溶液就是37%~40%的甲醛水溶液。0.1%~0.2%的甲醛溶液可殺死細菌的繁殖體，5%的濃度可殺死細菌的芽孢。甲醛溶液可作為熏蒸消毒劑，對空氣和物體表麵有消毒效果，但不適宜於食品生產場所的消毒。
2.8.3 氧化劑
氧化劑殺菌的效果與作用的時間和濃度成正比關係，殺菌的機理是氧化劑放出遊離氧作用於微生物蛋白質的活性基團（氨基、羥基和其它化學基團），造成代謝障礙而死亡。
⑴ 臭氧 （O3）
三氧滅菌技術近年在純淨水生產中應用較廣，滅菌的效果與濃度有一定的關係，但濃度大了使水產生異味。
⑵ 氯
氯具有較強的殺菌作用，其機理是使蛋白質變性。氯在水中能產生新生態的氧，如下式：
Cl2＋H2O HCl＋HOCl 2HCl＋[O]
氯氣常常用於城市生活用水的消毒，飲料工業用於水處理工藝中殺菌。
⑶ 漂白粉（CaOCl2）
漂白粉中有效氯為28%~35%。當濃度為0.5%~1%時，5分鍾可殺死大多數細菌，5%的濃度時在1小時可殺死細菌芽孢。漂白粉常用於飲水消毒，也可用於蔬菜和水果的消毒。
⑷ 過氧乙酸（CH3COOOH）
過氧乙酸是一種高效廣譜殺菌劑，它能快速地殺死細菌、酵母、黴菌和病毒。據報道，0.001%的過氧乙酸水溶液能在10分鍾內殺死大腸杆菌，0.005%的過氧乙酸水溶液隻需5分鍾，如殺金黃色葡萄球菌需要60分鍾，但提高濃度為0.01%隻需2分鍾，0.5%濃度的過氧乙酸可在1分鍾內殺死枯草杆菌，0.04%濃度的過氧乙酸水溶液，在1分鍾內殺死99.99%的蠟狀芽孢杆菌。能夠殺死細菌繁殖體過氧乙酸的濃度，足以殺死黴菌和酵母菌；過氧乙酸對病毒效果也好，是高效、廣譜和速效的殺菌劑，並且幾乎無毒，使用後即使不去除，也無殘餘毒，其分解產物是醋酸、過氧化氫、水和氧。適用於一些食品包裝材料（如超高溫滅菌乳、飲料的利樂包等）的滅菌；也適於食品表麵的消毒（如水果、蔬菜和雞蛋）；食品加工廠工人的手、地麵和牆壁的消毒以及各種塑料、玻璃製品和棉布的消毒。用於手消毒時，隻能用低濃度0.5%以下的溶液，才不會使皮膚有刺激性和腐蝕性。
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