
灭菌的原理是通过微生物的蛋白质和核酸,导致其失去生命活动能力。这种的起点是分子中的氢键。当氢键断裂时,蛋白质和核酸的内部结构会发生改变,失去原有的生物活性。灭菌通常在饱和蒸汽、沸水或流通蒸汽中进行,借助高温高压的水蒸气实现。因为蒸汽潜热大且穿透力强,容易使蛋白质变性凝固,最终导致微生物死亡。这种灭菌方法相较于干热灭菌更为高效。
灭菌法是一种广泛应用的灭菌方法,因其可靠、操作简便、易于控制和经济等优点,特别是在物制剂生产中广泛应用。它包含多种方法,如煮沸灭菌法、巴氏消毒法、高压蒸汽灭菌法、流通蒸汽灭菌法和间歇蒸汽灭菌法等。
影响灭菌效果的因素有多种:
1. 细菌的种类和数量:不同发育阶段的细菌对热的抵抗力有所不同。细菌数量越少,灭菌所需的时间就越短。
2. 蒸汽的性质:饱和蒸汽含有较高的热含量和较强的热穿透力,因此灭菌效果较好。湿饱和蒸汽由于含有水分,热含量较低,穿透力较弱,灭菌效果相对较差。
3. 介质的特性:制剂中的营养物质如糖类、蛋白质等可能增强细菌的耐热性。介质的酸碱度也会影响细菌的存活能力。
4. 物品的性质与灭菌时间:较高的灭菌温度通常意味着较短的灭菌时间。对于一般的灭菌法,通常采用的灭菌温度为121℃,时间为20-30分钟。对于产生孢子的微生物,需要在适宜温度下培养数小时后再进行灭菌,以杀死刚刚萌发的孢子。但在确保物品稳定性的前提下,可以根据需要适当调整灭菌温度或时间。
关于具体的灭菌方法:
1. 流通蒸汽灭菌法:在常压条件下,使用100℃的流通蒸汽对微生物进行加热以杀灭它们。这种方法适用于消毒和一些不耐高热的制剂的灭菌,但并不能保证杀灭所有的芽孢。
2. 间歇蒸汽灭菌法:通过多次反复的流通蒸汽加热来杀灭所有微生物,包括芽孢。此方法需要多次重复加热,每次间歇时将待灭菌物体放在37℃的孵箱中过夜,使芽孢发育成繁殖体。对于不耐100℃的物品,可以适当降低温度或延长加热时间。
3. 高压蒸汽灭菌法:在103.4千帕的蒸汽压力下,温度达到121.3℃,维持15-20分钟。此方法可以在较低的温度下达到与干热法相同的灭菌效果。因为水分子的穿透力比空气强,更能均匀传递热能;而且蒸汽的潜热也能迅速提高物体的温度。
4. 巴氏消毒法:利用病原体不耐热的特性,通过适当的温度和保温时间处理来杀灭全部病原体。巴氏消毒法主要用于牛奶的灭菌处理,能够杀死有害病原菌同时尽量保持乳质不变。但需要注意的是,巴氏杀菌并不能杀死所有细菌,只能将致病菌的数量降低到对消费者不会造成危害的水平。除了牛奶外,巴氏灭菌法也适用于其他发酵产品的灭菌处理。
