一、幾個(gè)基本概念

(一)滅菌

采用強(qiáng)烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長繁殖能力的措施，稱為滅菌，例如高溫滅菌、輻射滅菌等。

滅菌實(shí)質(zhì)上還可分殺菌和溶菌兩種，前者指菌體雖死，但形體尚存；后者則指菌體被殺死后，其細(xì)胞因發(fā)生自溶、裂解等而消失的現(xiàn)象。

(二)消毒

從字義上來看，消毒就是消除毒害，這里的“毒害”專指傳染源或致病菌。

消毒是一種采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對(duì)人體或動(dòng)、植物有害的病原菌，而對(duì)被消毒的對(duì)象基本無害的措施。

(三)防腐

防腐就是利用某種理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，即通過制菌作用防止食品、生物制品等發(fā)生霉腐的措施。防腐的方法很多，原理各異。

1.低溫：利用4℃以下的各種低溫(0，-20℃，-80℃，-196℃等)保藏食物、生化試劑、生物制品或菌種等。

2.缺氧：可采用抽真空、充氮或二氧化碳、加入除氧劑等方法來有效防止食品和糧食等的霉腐、變質(zhì)而達(dá)到保鮮的目的。

3.干燥：采用曬干、烘干或紅外線干燥等方法對(duì)糧食、食品等進(jìn)行干燥保藏，是最常見的防止它們霉腐的方法。

此外，在密封條件下，用生石灰、無水氯化鈣、五氧化二磷、氫氧化鉀（或鈉）或硅膠等作吸濕劑，也可很好地達(dá)到食品、藥品和器材等長期防霉腐的目的。

4.高滲：通過鹽腌和糖漬等高滲措施來保存食物，是在民間早就流傳的有效防霉腐的方法。

5.高酸度：在我國具有悠久歷史的泡菜，就是利用乳酸菌的厭氧發(fā)酵使新鮮蔬菜產(chǎn)生大量乳酸，借這種高酸度而達(dá)到抑制雜菌和防霉腐的目的。

6.高醇度：用白酒或黃酒保存食品。

如用丙酸(0.32%)或乙二酸(0.32%)作面包等的防霉劑，用苯甲酸(0.1%)使醬油防腐，用尼泊金(Nipagin，即對(duì)羥基苯甲酸甲酯)作墨汁防腐劑，用山梨酸(0.2%)、脫氫醋酸(65x10^-6)作化妝品防腐劑，以及用二甲基延胡索酸(DMF)作食品、飼料的防腐劑等。

(四)化療

利用具有高度選擇毒力即對(duì)病原菌具高度毒力而對(duì)其宿主基本無毒的化學(xué)物質(zhì)來抑制宿主體內(nèi)病原微生物的生長繁殖，借以達(dá)到治療該宿主傳染病的一種措施。

二、物理滅菌因素的代表-高溫

介紹一些在實(shí)踐中最常用的高溫滅菌方法。

具有殺菌效應(yīng)的溫度范圍較廣。高溫的致死作用，主要是它可引起蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)等重要生物高分子發(fā)生降解或改變其空間結(jié)構(gòu)等，從而變性或破壞。

(一)干熱滅菌法

把金屬器械或洗凈的玻璃器皿放入電熱烘箱內(nèi)，在150-180℃下維持1-2h后，可達(dá)到徹底滅菌（包括細(xì)菌的芽孢）的目的。干熱可使細(xì)胞膜破壞、蛋白質(zhì)變性和原生質(zhì)干燥，并可使各種細(xì)胞成分發(fā)生氧化變質(zhì)。

灼燒是一種最徹底的干熱滅菌法，但因其破壞力很強(qiáng)，故應(yīng)用范圍僅限于接種環(huán)、接種針的滅菌或帶病原體的材料、動(dòng)物尸體的燒毀等。

(二)濕熱滅菌法

一類利用高溫的水或水蒸汽進(jìn)行滅菌的方法，通常多指用100℃以上的加壓蒸汽進(jìn)行滅菌。

在同樣的溫度和相同的作用時(shí)間下，濕熱滅菌法比干熱滅菌法更有效，原因是濕熱蒸汽不但透射力強(qiáng)，而且還能破壞維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的氫鍵，從而加速這一重要生命大分子物質(zhì)的變性。

在濕熱溫度下，多數(shù)細(xì)菌和真菌的營養(yǎng)細(xì)胞在60℃左右處理5-10min后即被殺死；酵母菌細(xì)胞和真菌的孢子稍耐熱些，要在80℃下才被殺死；細(xì)菌的芽孢最耐熱，一般要在120℃下處理12min才被殺死。

常壓法

1.巴氏消毒法

這是一種專用于不宜進(jìn)行高溫滅菌的液態(tài)風(fēng)味食品或調(diào)料的低溫消毒方法。此法可殺滅物料中的無芽孢病原菌又不影響其原有風(fēng)味。

巴氏消毒法是一種低溫濕熱消毒法，處理溫度變化很大，一般在60-85℃下處理15s至30min。具體方法可分兩類：

第一類是經(jīng)典的低溫維持法，例如用于牛奶消毒只要在63℃下維持30min即可；

第二類是較現(xiàn)代的高溫瞬時(shí)法，用此法作牛奶消毒時(shí)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℃下煮沸數(shù)分鐘的方法，一般用于日常的飲用水消毒。

3.間歇滅菌法

又稱分段滅菌法或丁達(dá)爾滅菌法。適用于不耐熱培養(yǎng)基的滅菌。

方法是：將待滅菌的培養(yǎng)基放在80-100℃下蒸煮15-60min，以殺滅其中所有的微生物營養(yǎng)體，然后放至室溫或37℃下保溫過夜，誘使其中殘存的芽孢發(fā)芽，第二天再以同法蒸煮和保溫過夜，如此連續(xù)重復(fù)3d即可在較低的滅菌溫度下同樣達(dá)到徹底滅菌的良好效果。

加壓法

4.高壓蒸汽滅菌法

一種利用高溫（而非壓力）進(jìn)行濕熱滅菌的方法，優(yōu)點(diǎn)是操作簡便、效果可靠，故被廣泛使用。

其原理是：將待滅菌的物件放置在盛有適量水的專用加壓滅菌鍋（或家用壓力鍋）內(nèi)，蓋上鍋蓋，并打開排氣閥，通過加熱煮沸，讓蒸汽驅(qū)盡鍋內(nèi)原有的空氣，然后關(guān)閉鍋蓋上的閥門，再繼續(xù)加熱，使鍋內(nèi)蒸汽壓逐漸上升，隨之溫度也相應(yīng)上升至100℃以上。為達(dá)到良好的滅菌效果，一般要求溫度應(yīng)達(dá)到121℃，時(shí)間維持15-20min。

有時(shí)為防止培養(yǎng)基內(nèi)葡萄糖等成分的破壞，也可采用在較低溫度115℃下維持30min的方法。

加壓蒸汽滅菌法適合于一切微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)或發(fā)酵工廠中對(duì)培養(yǎng)基及多種器材或物料的滅菌。

5.連續(xù)加壓蒸汽滅菌法

在發(fā)酵行業(yè)里俗稱“連消法”。此法僅用于大型發(fā)酵廠的大批培養(yǎng)基滅菌。

主要操作原理是讓培養(yǎng)基在管道的流動(dòng)過程中快速升溫、維持和冷卻，然后流進(jìn)發(fā)酵罐。培養(yǎng)基一般加熱至135-140℃下維持5-15s。

④適宜于自動(dòng)化操作，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。