Уничтожение микроорганизмов при нагревании не происходит мгновенно. Для того чтобы уничтожить микробы при данной температуре стерилизации, необходимо определенное время. Это время называют смертельным или летальным. Смертельное время является микробиологической составляющей процесса стерилизации.
Смертельное время можно определить экспериментально, погрузив в нагретую до данной температуры среду несколько запаянных капиллярных стеклянных трубочек с микробами. Трубочки должны быть очень тонкими, чтобы можно было пренебречь временем, необходимым для прогрева содержимого до температуры стерилизации. Через определенные промежутки времени (например, через каждые 5 мин) извлекают по одной трубочке из нагретой среды и мгновенно охлаждают в холодной воде. Проводят микробиологический анализ, позволяющий установить момент, когда в очередной трубочке не окажется живых спор. Время от момента погружения капилляров в среду с заданной температурой стерилизации до момента, при котором все микроорганизмы оказываются уничтоженными, и есть смертельное время при данной температуре стерилизации.
Понятие о смертельном времени является условным: полностью уничтожить споры микроорганизмов при тепловой обработке во влажной среде невозможно, некоторая доля их будет оставаться живыми. Количество микроорганизмов может лишь снизиться до уровня, меньшего, чем 1 клетка на 1 капилляр.
При стерилизации банок с консервированным продуктом паром или горячей водой заданная температура стерилизации устанавливается не сразу и не одновременно во всей массе продукта. Передача теплоты от теплоносителя к продукту идет от периферии банки к ее центру. Центральная часть консервной банки (вблизи геометрического центра), которая обсеменена микробами в такой же мере, как и другие участки, начинает стерилизоваться при заданной температуре значительно позже. Отсчет смертельного времени принято вести с момента достижения заданной температуры стерилизации в центре банки, а не от начала прогрева банки в стерилизационном аппарате.
Общее время стерилизации τобщ можно представить в виде двух составляющих: времени прогрева (установления температуры стерилизации в центре банки) τпр и смертельного времени τсм по формуле
Такой подсчет времени стерилизации условен, так как микроорганизмы, находящиеся в центре банки, начинают погибать уже в тот момент, когда в центре банки достигнута температура, меньшая, чем заданная температура стерилизации, но уже смертельная для микробов. Правильнее всего сказать, что общее время стерилизации является функцией от времени прогрева и смертельного времени:
Смертельное время зависит от следующих факторов: температуры стерилизации, химического состава консервов, вида микроорганизмов и их количества.