影响微生物的物理因素有干燥、温度、渗透压、射线和紫外线、超声波等。

1）温度

温度是影响微生物生长繁殖最重要的因素之一。在一定温度范围内，机体的代谢活动与生长繁殖随着温度的上升而增加，当温度上升到一定程度，开始对机体产生不利的影响，如再继续升高，则细胞功能急剧下降以至死亡。

（1）高温对微生物的影响

高温是比最适温度还要高的温度。高温对微生物有致死作用，原理是高温能够使菌体蛋白变性或凝固，酶失去活性，导致微生物死亡。高温消毒和灭菌的方法较多，大的分类为干热灭菌法和湿热灭菌法。

①干热灭菌法

a.火焰灭菌法：以火焰直接灼烧杀死物体中的全部微生物的方法。其特点是灭菌快速、彻底。常用于接种工具和污染物品，如微生物接种时使用的接种环，就是用火焰灭菌法。使用范围受限。

b.干热灭菌法：主要在干燥箱中利用热空气进行灭菌。通常160℃处理1～2 h可达到灭菌的目的。适用于玻璃器皿、金属用具等耐热物品的灭菌。

②湿热灭菌

a.煮沸消毒法：物品在水中100℃煮沸15 min以上，可杀死细菌的营养细胞和部分芽胞，如在水中加入1%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。

b.巴氏灭菌：灭菌的温度一般在60～65℃处理15～30 min，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，如牛乳、酱腌菜类、果汁、啤酒、果酒和蜂蜜等，其主要目的是杀死其中无芽胞的病原菌（如牛奶中的结核杆菌或沙门氏杆菌），而又不影响它们的风味。

c.超高温瞬时灭菌法：灭菌的温度在135～137℃3～5 s，可杀死微生物的营养细胞和耐热性强的芽胞细菌，但污染严重的鲜乳在142℃以上杀菌效果才好。超高温瞬时灭菌法现广泛用于各种果汁、牛乳、花生乳、酱油等液态食品的杀菌。

d.高压蒸汽灭菌法：高压蒸汽灭菌法是实验室中常用的灭菌方法。高压蒸汽灭菌是在高压蒸汽锅内进行的，锅有立式和卧式两种，原理相同，锅内蒸汽压力升高时，温度升高。一般采用9.8×104 Pa的压力，121.1℃处理15～30 min，也有采用较低温度（115℃）下维持30 min左右，可达杀菌目的。实验室常用于培养基、各种缓冲液、玻璃器皿及工作服等灭菌。

e.间歇灭菌法：用流通蒸汽反复灭菌的方法，常常温度不超过100℃，每日1次，加热时间为30 min，连续3次灭菌，杀死微生物的营养细胞。每次灭菌后，将灭菌的物品在（28～37℃）培养，促使芽孢发育成为繁殖体，以便在连续灭菌中将其杀死。(www.daowen.com)

（2）低温对微生物的影响

大多数微生物对低温都有很强的抵抗力，当环境温度低于微生物最低生长温度时，其代谢活动降低到最低，生长繁殖停止，但仍可以长时间保存活力，常常用低温保存菌种、毒种、疫苗、血清等。但少数病原微生物，在低温保存比室温中死得更快。

冷冻真空干燥是保存菌种、毒种、疫苗、血清等制品的良好方法。将保存的物质放在抽成真空的容器中，在低温下迅速冷冻，让冷冻物质干燥，这样，菌种及其他物质在冻干状态下，可以长期保存而不失去活性。

2）干燥

水分对维持微生物的正常生命活动是必不可少的。干燥会造成微生物失水代谢停止以至死亡。不同的微生物对干燥的抵抗力是不一样的，以细菌的芽胞抵抗力最强，霉菌和酵母菌的孢子也具较强的抵抗力，依次为革兰氏阳性球菌、酵母的营养细胞、霉菌的菌丝。影响微生物对干燥抵抗力的因素较多，干燥时温度升高，微生物容易死亡，微生物在低温下干燥时，抵抗力强，所以，干燥后存活的微生物若处于低温下，可用于保藏菌种；干燥的速度快，微生物抵抗力强，缓慢干燥时，微生物死亡多；微生物在真空干燥时，在加保护剂（血清、血浆、肉汤、蛋白胨、脱脂牛乳）于菌悬液中，分装在安瓿内，低温下可保持长达数年甚至10年的生命力。

3）渗透压

大多数微生物适于在等渗的环境生长，若置于高渗溶液（如20%NaCl）中，水将通过细胞膜进入细胞周围的溶液中，造成细胞脱水而引起质壁分离，使细胞不能生长甚至死亡；若将微生物置于低渗溶液（如0.01%NaCl）或水中，外环境中的水从溶液进入细胞内引起细胞膨胀，甚至破裂致死。一般微生物不能耐受高渗透压，因此，食品工业中利用高浓度的盐或糖保存食品，如腌渍蔬菜、肉类及果脯蜜饯等，糖的浓度通常在50%～70%，盐的浓度为5%～15%，由于盐的分子量小，并能电离，在二者百分浓度相等的情况下，盐的保存效果优于糖。有些微生物耐高渗透压的能力较强，如发酵工业中鲁氏酵母，另外嗜盐微生物（如生活在含盐量高的海水、死海中）可在15%～30%的盐溶液中生长。

4）辐射和紫外线

电磁辐射包括可见光、红外线、紫外线、X射线和γ射线等均具有杀菌作用。在辐射能中无线电波最长，对生物效应最弱；红外辐射波长在800～1 000 nm，可被光合细菌作为能源；可见光部分的波长为380～760 nm，是蓝细菌等藻类进行光合作用的主要能源；紫外辐射的波长为136～400 nm，有杀菌作用。可见光、红外辐射和紫外辐射的最强来源是太阳，由于大气层的吸收，紫外辐射与红外辐射不能全部达到地面；而波长更短的X射线、γ射线、β射线和α射线（由放射性物质产生），往往引起水与其他物质的电离，对微生物起有害作用，故被作为一种灭菌措施。

紫外线波长以265～266 nm的杀菌力最强，其杀菌机理是复杂的，细胞原生质中的核酸及其碱基对紫外线吸收能力强，吸收峰为260 nm，而蛋白质的吸收峰为280 nm，当这些辐射能作用于核酸时，便能引起核酸的变化，破坏分子结构，主要是对DNA的作用，最明显的是形成胸腺嘧啶二聚体，妨碍蛋白质和酶的合成，引起细胞死亡。紫外线的杀菌效果，因菌种及生理状态而异，照射时间、距离和剂量的大小也有影响，由于紫外线的穿透能力差，不易透过不透明的物质，即使一薄层玻璃也会被滤掉大部分，在食品工业中适于厂房内空气及物体表面消毒，也有用于饮用水消毒的。适量的紫外线照射，可引起微生物的核酸物质DNA结构发生变化，培育新性状的菌种。因此，紫外线常常作为诱变剂用于育种工作中。

5）超声波

超声波（频率在20 000 Hz以上）具有强烈的生物学作用。超声波使微生物致死的机理是引起微生物细胞破裂，内含物溢出而死。超声波作用的效果与频率、处理时间、微生物种类、细胞大小、形状及数量等有关系，一般频率高比频率低杀菌效果好，病毒和细菌芽胞具有较强的抗性，特别是芽胞。