一、几个基本概念

(一)灭菌

采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施，称为灭菌，例如高温灭菌、辐射灭菌等。

灭菌实质上还可分杀菌和溶菌两种，前者指菌体虽死，但形体尚存；后者则指菌体被杀死后，其细胞因发生自溶、裂解等而消失的现象。

(二)消毒

从字义上来看，消毒就是消除毒害，这里的“毒害”专指传染源或致病菌。

消毒是一种采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体或动、植物有害的病原菌，而对被消毒的对象基本无害的措施。

(三)防腐

防腐就是利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，即通过制菌作用防止食品、生物制品等发生霉腐的措施。防腐的方法很多，原理各异。

1.低温：利用4℃以下的各种低温(0，-20℃，-80℃，-196℃等)保藏食物、生化试剂、生物制品或菌种等。

2.缺氧：可采用抽真空、充氮或二氧化碳、加入除氧剂等方法来有效防止食品和粮食等的霉腐、变质而达到保鲜的目的。

3.干燥：采用晒干、烘干或红外线干燥等方法对粮食、食品等进行干燥保藏，是最常见的防止它们霉腐的方法。

此外，在密封条件下，用生石灰、无水氯化钙、五氧化二磷、氢氧化钾（或钠）或硅胶等作吸湿剂，也可很好地达到食品、药品和器材等长期防霉腐的目的。

4.高渗：通过盐腌和糖渍等高渗措施来保存食物，是在民间早就流传的有效防霉腐的方法。

5.高酸度：在我国具有悠久历史的泡菜，就是利用乳酸菌的厌氧发酵使新鲜蔬菜产生大量乳酸，借这种高酸度而达到抑制杂菌和防霉腐的目的。

6.高醇度：用白酒或黄酒保存食品。

如用丙酸(0.32%)或乙二酸(0.32%)作面包等的防霉剂，用苯甲酸(0.1%)使酱油防腐，用尼泊金(Nipagin，即对羟基苯甲酸甲酯)作墨汁防腐剂，用山梨酸(0.2%)、脱氢醋酸(65x10^-6)作化妆品防腐剂，以及用二甲基延胡索酸(DMF)作食品、饲料的防腐剂等。

(四)化疗

利用具有高度选择毒力即对病原菌具高度毒力而对其宿主基本无毒的化学物质来抑制宿主体内病原微生物的生长繁殖，借以达到治疗该宿主传染病的一种措施。

二、物理灭菌因素的代表-高温

介绍一些在实践中最常用的高温灭菌方法。

具有杀菌效应的温度范围较广。高温的致死作用，主要是它可引起蛋白质、核酸和脂质等重要生物高分子发生降解或改变其空间结构等，从而变性或破坏。

(一)干热灭菌法

把金属器械或洗净的玻璃器皿放入电热烘箱内，在150-180℃下维持1-2h后，可达到彻底灭菌（包括细菌的芽孢）的目的。干热可使细胞膜破坏、蛋白质变性和原生质干燥，并可使各种细胞成分发生氧化变质。

灼烧是一种最彻底的干热灭菌法，但因其破坏力很强，故应用范围仅限于接种环、接种针的灭菌或带病原体的材料、动物尸体的烧毁等。

(二)湿热灭菌法

一类利用高温的水或水蒸汽进行灭菌的方法，通常多指用100℃以上的加压蒸汽进行灭菌。

在同样的温度和相同的作用时间下，湿热灭菌法比干热灭菌法更有效，原因是湿热蒸汽不但透射力强，而且还能破坏维持蛋白质空间结构和稳定性的氢键，从而加速这一重要生命大分子物质的变性。

在湿热温度下，多数细菌和真菌的营养细胞在60℃左右处理5-10min后即被杀死；酵母菌细胞和真菌的孢子稍耐热些，要在80℃下才被杀死；细菌的芽孢最耐热，一般要在120℃下处理12min才被杀死。

常压法

1.巴氏消毒法

这是一种专用于不宜进行高温灭菌的液态风味食品或调料的低温消毒方法。此法可杀灭物料中的无芽孢病原菌又不影响其原有风味。

巴氏消毒法是一种低温湿热消毒法，处理温度变化很大，一般在60-85℃下处理15s至30min。具体方法可分两类：

第一类是经典的低温维持法，例如用于牛奶消毒只要在63℃下维持30min即可；

第二类是较现代的高温瞬时法，用此法作牛奶消毒时只要在72-85℃下保持15s或120-140℃下保持2-4s即可。

2.煮沸消毒法

采用在100℃下煮沸数分钟的方法，一般用于日常的饮用水消毒。

3.间歇灭菌法

又称分段灭菌法或丁达尔灭菌法。适用于不耐热培养基的灭菌。

方法是：将待灭菌的培养基放在80-100℃下蒸煮15-60min，以杀灭其中所有的微生物营养体，然后放至室温或37℃下保温过夜，诱使其中残存的芽孢发芽，第二天再以同法蒸煮和保温过夜，如此连续重复3d即可在较低的灭菌温度下同样达到彻底灭菌的良好效果。

加压法

4.高压蒸汽灭菌法

一种利用高温（而非压力）进行湿热灭菌的方法，优点是操作简便、效果可靠，故被广泛使用。

其原理是：将待灭菌的物件放置在盛有适量水的专用加压灭菌锅（或家用压力锅）内，盖上锅盖，并打开排气阀，通过加热煮沸，让蒸汽驱尽锅内原有的空气，然后关闭锅盖上的阀门，再继续加热，使锅内蒸汽压逐渐上升，随之温度也相应上升至100℃以上。为达到良好的灭菌效果，一般要求温度应达到121℃，时间维持15-20min。

有时为防止培养基内葡萄糖等成分的破坏，也可采用在较低温度115℃下维持30min的方法。

加压蒸汽灭菌法适合于一切微生物学实验室、医疗保健机构或发酵工厂中对培养基及多种器材或物料的灭菌。

5.连续加压蒸汽灭菌法

在发酵行业里俗称“连消法”。此法仅用于大型发酵厂的大批培养基灭菌。

主要操作原理是让培养基在管道的流动过程中快速升温、维持和冷却，然后流进发酵罐。培养基一般加热至135-140℃下维持5-15s。

④适宜于自动化操作，降低了操作人员的劳动强度。