3.1. Sử dụng các tác nhân vật lý
- Phương pháp lọc
Phương pháp lọc được sử dụng để lọc khơng khí hoặc mơi trường. Trong trường hợp thành phần mơi trường cĩ các chất kém bền với các tác nhân như nhiệt độ hoặc chiếu xạ, hoặc mơi trường cĩ chứa các thành phần dễ bay hơi… thì sử dụng phương pháp lọc là một giải pháp rất hữu hiệu.
Cĩ các dạng lọc thơng dụng như lọc màng, lọc túi, lọc cartridge - Khơng khí nĩng (hot air)
Sử dụng khơng khí nĩng để làm khơ các thiết bị lên men. - Phương pháp dùng hơi nước nĩng (steam)
Hơi nước nĩng là tác nhân thanh trùng hiệu quả, dễ áp dụng cho qui mơ sản xuất cơng nghiệp và được sử dụng rộng rãi để thanh trùng mơi trường nuơi cấy vi sinh vật và thanh trùng thiết bị lên men.
- Phĩng xạ (tia UV, tia X, tia g), siêu âm
3.2. Tác nhân hĩa học
Các hĩa chất thường dùng là phenol, alkohol, formol, hologen, H2O2… hoặc các dung dịch hĩa chất chuyên dụng như Germicide, Stabilon BP, Triquart…
- Phenol. Được dùng ở dạng dung dịch để sát trùng các dụng cụ, thiết bị. Tuỳ theo nồng độ mà dung dịch phenol cĩ tác dụng diệt khuẩn hay ức chế vi khuẩn. Hoạt tính của phenol bị giảm trong mơi trường kiềm và trong mơi trường cĩ mặt chất hữu cơ. Ngược lại trong mơi trường cĩ muối thì hoạt tính này tăng lên. Phenol và các dẫn xuất của nĩ tác động chủ yếu lên các lớp màng của tế bào, phá hoại tính bán thấm của màng tế bào chất và làm biến tính protein. Chúng thường được dùng kết hợp với xà phịng để làm dung dịch sát trùng da.
- Các alcohol như ethanol, methanol cĩ tác dụng sát khuẩn rất mạnh, thường gây nên sựđộng tụ protein màng. Khi ở nồng độ cao, các alcohol cĩ tính khử nước mạnh do
đĩ rút nước khỏi tế bào, cản trở sự xâm nhập của alcohol vào nội bào nên chỉ cĩ tác dụng ức chế vi khuẩn. Ethanol 70% cĩ tính sát khuẩn tốt hơn loại 90%.
- Các halogen cĩ tính độc với vi sinh vật. Tác dụng diệt khuẩn của cá hologen là do việc hình thành acid pecloric. Acid này bị phân huỷ tiếp để hình thành acid clohydric và oxy. Oxy ở trạng thái này là một chất oxy hố mạnh cĩ tác dụng phá huỷ các thành phần của tế bào.
+ Cl2 và các hợp chất của clo như NH2Cl (cloramin), NHCl2(cloran) đều cĩ tác dụng diệt khuẩn tốt. Cấu trúc của tế bào cĩ thể bị phá huỷ do tác dụng trực tiếp của Cl2. Cơ chế tác dụng của clo được mơ tả như sau:
- Clo cĩ thể thay thế hydro trong nhĩm amin của protein để tạo thành cloramin làm cho cấu trúc của protein bị thay đổi, do đĩ cấu trúc của tế bào cũng bị phá huỷ.
R-CO-NH-R- + Cl2 R-CO-NCl-R + HCl - Clo cịn tác dụng với nước để tạo thành oxi nguyên tử
Cl2 + HOH HOCl + HCl HClO HCl + O
- Clo trong hợp chất với Ca2+ tạo thành clorua vơi Ca(OCl)2 cũng cĩ khả năng diệt khuẩn tốt.
Ca(OCl) + 2H2O Ca(OH)2 + HClO HClO HCl + O
- Clo tác dụng với NaOH tạo thành natrihypoclorit cũng là một chất diệt khuẩn rất tốt.
Cl2 + 2NaOH NaOCl + NaCl + H2O
+ Iod là một chất diệt khuẩn khác thuộc nhĩm halogen. Iod dễ hồ tan trong alcohol và trong dung dịch và trong các dung dịch kiềm Na, K. Iod chỉ cĩ tác dụng diệt khuẩn trên bề mặt nên thường chỉđược dùng để khử trùng bề mặt, khơng khí.