В результате нагревания микроорганизмы могут выжить полностью или частично, могут получить летальное (от лат. le- talis - смертельный) или сублетальное повреждение.

Летальное действие нагревания заключается в потере спо­собности микроорганизмов к метаболизму и воспроизводству даже в оптимальных условиях. При сублетальном поврежде­нии микробные клетки в одних условиях могут восстановить­ся, в других - погибают. Степень повреждения микроорганиз­мов при тепловой обработке зависит от термоустойчивости микроорганизмов.

Термоустойчивость - способность клеток, прогретых при температурах выше максимальной границы развития, сохра­нять репродуктивные свойства. Считается, что основная при­чина гибели микробных клеток при нагревании - денатурация белков.

Денатурация может быть обратимой - часть водородных связей в белковых молекулах разрывается и восстанавливает­ся. Но после разрыва некоторого критического числа водород­ных связей остальные спонтанно разрушаются - начинается необратимая денатурация белков, входящих в состав цитоплаз­мы, цитоплазменной мембраны, рибосом, ферментов и других структурных белков.

На температуру денатурации белка влияет содержание в нем воды. Чем меньше воды в белке, тем более высокие темпе­ратуры необходимы для его свертывания. Поэтому молодые вегетативные клетки с большим содержанием свободной воды погибают при нагревании быстрее. Термоустойчивость бакте­риальных спор может в 10⁵ раз превышать устойчивость веге­тативных клеток.

Высокая термоустойчивость спор обусловлена, кроме того, наличием многослойной труднопроницаемой оболочки и ди- пикколиновой кислоты (ДПК), которой нет в вегетативных клетках. При прорастании спор ДПК расщепляется, споры те­ряют термостойкость. Правда, обнаружены споры B. subtilis и B. cereus с низким содержанием ДПК, но очень термостойкие. Высокую термоустойчивость некоторых микроорганизмов связывают также с тем, что при повышении температуры ско­рость синтеза белковых структур превышает скорость их раз­рушения под действием высоких температур.

Сублетально поврежденные нагреванием клетки становят­ся особо чувствительными к ингибиторам роста - поваренной соли, антибиотикам, антисептикам, к органическим кислотам. Так, в присутствии кислоты ионы кальция и других металлов в процессе обмена веществ выводятся из бактериальных спор (при рН меньше 4), а споры переходят в термочувствительную форму. Кислая реакция среды ускоряет денатурацию белков, вызывает снижение термоустойчивости вегетативных микроб­ных клеток и их спор. Термоустойчивые микроорганизмы в кислой среде не развиваются.

Существует большая смешанная группа микроорганизмов (различные споро- и неспорообразующие бактерии, плесени и дрожжи), которая хорошо развивается в кислой среде, однако эти виды микробов являются нетермоустойчивыми.

Такое поведение микроорганизмов обусловливает выбор температуры стерилизации в зависимости от особенностей стерилизуемого продукта, в первую очередь от рН. Кислые консервы можно стерилизовать при температуре ниже 100 °С, малокислотные консервы следует стерилизовать при темпера­туре более 100 °С.