灭菌那点事（8）

3、流体的粘滞性

气体和液体、固体称为物质的三态，固体物质通常是有稳定形状，没有足够的外力是不会改变的，仅仅在重力作用下不会发生形状变化或者极小变化（弹性）的，液体和气体则不一样，重力状态下，它们只能呈容器的形状，没有阻拦的情况下，极小的压力差都可以发生运动。液体和气体的差异则是弹性和热膨胀差异，液体弹性极小，热膨胀系数也极小，有稳定而变化极小的体积，这个像固体，而气体不仅会流动，弹性和热膨胀系数都较大，并且没有稳定的体积。所以，液体和气体又统称为流体。

物体之间的运动，不接触是没有摩擦力的，由于固体的特点，摩擦力作用是整体传导的，但流体不一样，流体与固体的摩擦力都只能作用于接触面，由于流体自身会发生形变，所以。流体表现与固体的摩擦力是越接近接触面，摩擦力越大，而且因为接触面非常紧密，所以越接近固体，，流体的流动就越慢，这种现象实际上是摩擦力和万有引力的关系，但流体力学把这种流动速度与接触面距离的关系表达叫流体的粘滞性。

流体的粘滞性原理，到实际的灭菌过程去理解，就涉及了对流的发生与否及程度，物料内部的细微空间，对流是基本上不能发生的，因为一方面是压差小，动力不足，另一方面是粘滞性导致阻力的增加，所以，在物料内部，辐射和对流基本上不予考量，热量只能以传导的方式传输。这决定了灭菌对象体积大小的限度，否则时间和均匀性都可能超越正常范畴，影响培植效果。物料的堆垒，如果过于紧实，等同于增加物料的体积，最终的经济效益和化学效果都是不好的。

所以，从内部热量分布和循环的角度来说，包括灭菌车、周转托盘在内，不光是他们之间的距离需要考量，连基底的空隙也要考量，小孔托盘其实也不如大孔托盘理想。

4、脉冲灭菌的原理

大型灭菌锅的单位体积供热量和小型设备是没法比的，所以大型设备基于冷空气排放和加快物料升温的要求，研究出脉冲的操作，这不仅有在《灭菌那点事（5）》里讲到的单一排空气作用，而是利用了增加压差的办法让蒸汽更快进入物料，尤其是对于有打孔的物料，能够极大的加速前期的升温。——真空度的存在，使热蒸汽能够直接进入料内。

对于全密封的菌袋来说，这个就不行了，所以现在香菇及扎口的平菇料袋只能采取常压灭菌，否则会出现涨袋，脉冲自然更加不可行。因此常压灭菌并非只有料袋材质的一方面限制，现在有专门的涨塞可以应用了，平菇香菇扎口模式的灭菌也可以根据料袋材质选择亚高压或者微压灭菌了，微压灭菌应用于香菇已经成为一种必然趋势，因为它可以大大缩短灭菌时间，降低值守失误的风险。

5、热传导与固体的密实度关系，含水量与灭菌难度的关系，实际上部分源自原料的导热系数。

物质的导热系数，与其本身特性和结构上的紧密度也有关系，因为热传导的本质是分子的共振，共振的发生与距离呈反相关，物质的紧密度则是物质分子间距离的另一种表现，所以，在并非压力导致的紧密之外，物料分子之间，填充水分子是一种很好的紧密度加强。

6、高压蒸气穿透力和排空气

水本身的导热系数也比一般非金属物质（食用菌培植用的物料都是这个类别）要大。水蒸气也比空气的导热系数大，这是高压蒸汽穿透力高的原因之一，因为高压意味着水蒸气的分子间距离小，传导效率高。

排除空气，在灭菌效果的体现上，不仅有压力温度关系的表现上，也关乎灭菌空间的气体热传导系数和效率问题。

单纯的水蒸气有一个恒定的压力温度关系，夹杂了空气，这个关系就不好说了。而夹杂了空气的灭菌空间，一方面透过压力表显示的温度会出现虚假，有人把这种情况叫假压，当然不是说压力数据是假的，而是说和纯水蒸气相比，同压力下温度偏低，此外就是混合气体的导热系数更小，还将影响物料的升温过程，这样，灭菌效果就很难确定了，所以，排除空气成为高压灭菌的必须程序。

（待续）