微生物的湿热灭菌

根据高温灭菌的方法不同，分为干热灭菌和湿热灭菌，在相同的温度下，湿热灭菌的效果比干热灭菌好，其原因有三：一是湿热中细菌菌体吸收水分，蛋白质较易凝固，因蛋白质含水量增加，所需凝固温度降低；二是湿热的穿透力比干热大：三是湿热的蒸汽有潜热存在，每lg水在100℃时，由气态变为液态时可放出2.26kJ(千焦)的热量。这种潜热，能迅速提高被灭菌物体的温度，从而增加灭菌效力。

下面介绍几个有关的术语。

(1)防腐 防腐是一种抑菌措施。利用一些理化因素使物体内外的微生物暂时处于不生长繁殖但又未死亡的状态。食品工业中常利用防腐剂防止食品变质,如面包、蛋糕和月饼的防霉剂，酸性食品用苯甲酸钠、山梨酸钾、山梨酸钠防腐或利用低温、干燥、盐腌和糖渍、高酸度等。

(2)消毒 消毒是指杀死所有病原微生物的措施，可达到防止传染病的目的。例如将物体在100℃煮沸10min或60～70℃加热30min，就可杀死病原菌的营养体,但芽孢杀不死。食品加工厂的厂房和加工工具都要进行定期的消毒，操作人员的手也要进行消毒。具有消毒作用的物质称为消毒剂。

(3)灭菌 灭菌是指用物理或化学因子，使存在于物体中的所有活微生物永久性地丧失其生活力，包括耐热的细菌芽孢。这是一种彻底的杀菌方法。

(4)商业灭菌 这是从商品角度对某些食品所提出的灭菌方法。就是指食品经过杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检食品中无活的微生物检出，或者仅能检出极少数的非病原微生物，并且他们在食品保藏过程中，是不可能进行生长繁殖的，这种灭菌方法，就叫做商业灭菌。

在食品工业中，常用“杀菌”这个名词，其包括上述所称的灭菌和消毒，如牛奶的杀菌是指消毒；罐藏食品的杀菌，是指商业灭菌。

(5)无菌 即没有活的微生物存在的意思。例如，发酵工业中菌种制备的无菌操作技术、食品加工中的无菌罐装技术等。

由于不同微生物的生物学特性不同，因此，对各种理化因子的敏感性不同；同一因素不同剂量对微生物的效应也不同，或者起灭菌作用，或者起防腐作用。在了解和应用任何一种理化因素对微生物的抑制或致死作用时，还应考虑多种因素的综合效应。

1．煮沸消毒法

物品在水中100℃煮沸15min以上，可杀死细菌的营养细胞和部分芽孢，如在水中加入l％碳酸钠或2％～5％石炭酸，则效果更好。这种方法适用于注射器、解剖用具等的消毒。人用注射器和手术器械在有条件的地方，一般均采用高压蒸汽灭菌法或干热灭菌法灭菌。

2．巴氏灭菌

此法1965年法国的科学家巴斯德所创，最初用于啤酒的消毒，以后发展至牛乳、酱菜类、果汁、啤酒、果酒和蜂蜜等，灭菌一般在63℃处理30min或72℃处理15min，可以杀死微生物的营养细胞，但不能达到完全灭菌的目的，用于不适于高温灭菌的食品，其主要目的是杀死其中无芽孢的病原菌(如牛奶中的结核杆菌或沙门杆菌)，而又不影响它们的风味。

3．间歇灭菌法

有少数培养基例如明胶培养基、牛乳培养基、含糖培养基等用干热灭菌和高压蒸汽灭菌均会受到破坏，则必须用间歇灭菌法。此法是用阿诺流动蒸汽灭菌器进行灭菌。该器底层盛水，顶部插有温度计，加热后水蒸气温度达到100℃时，即循环流于器内，水蒸气碰到器内物体时，叉凝成水，流至底层贮水处，故不致干涸。灭菌时，将培养基放在器内，每天加热100℃、30min，连续三天，第一天加热后，其中的营养体被杀死，将培养基取出放室温下保持18～24h，使其中的芽孢发育成为营养体，第二日再加热100℃、30min，发育的营养体又被杀死，但可能仍留有芽孢，故再重复一次，使彻底灭菌。一般凡能用高压蒸汽灭菌的物品均不采用此法灭菌。

4．高压蒸汽灭菌法

此法是将物品放在高压蒸汽灭菌锅内103kPa、121℃保持15～30min进行灭菌。时间的长短可根据灭菌物品种类和数量的不同而有所变化，以达到彻底灭菌为准。这种灭菌适用于培养基、工作服、橡皮物品等的灭菌，也可以用于玻璃器皿的灭菌。

高压蒸气灭菌的基本原理是将待灭菌的物品放在一个密闭的加压灭菌锅内，通过加热，使灭菌锅隔套间的水沸腾而产生蒸汽。待水蒸气急剧地将锅内的冷空气从排气阀中驱尽，然后关闭排气阀，继续加热，此时由于蒸汽不能溢出，从而增加了灭菌器内的压力，使沸点增高，得到高于100℃的温度。导致菌体蛋白质凝固变性而达到灭菌的目的。

在使用高压蒸汽灭菌锅灭菌时，灭菌锅内冷空气的排除是否完全极为重要，因为空气的膨胀压大于水蒸气的膨胀压，所以，当水蒸气中含有空气时，在同一压力下，含空气蒸汽的温度低于饱和蒸汽的温度。灭菌锅内留有不同分量空气时，压力与温度有一定的关系。

一般培养基用103kPa、121.5℃、15～30min可达到彻底灭菌的目的。灭菌的温度及维持的时间随灭菌物品的性质和容量等具体情况而有所改变。

5．超高温杀菌

超高温杀菌(ultra hig temperature sterillzation，UHTS)是指在温度和时间标准分别为135～150℃和3～5s的条件下，对牛乳或其他液态食品(如果汁及果汁饮料、豆乳、茶、酒及矿泉水等)进行处理的一种工艺，其最大的优点是既能杀死产品中的微生物，又能很好地保持食品品质与营养价值。该方法已经广泛用于液体食品的生产。

来源：中国微生物菌种网 www.bnbio.com