К физическим факторам относятся температура, влажность, давление, свет и другие виды лучистой энергии, механические воздействия и т. д. Уровень воздействия каждого физического фактора характеризуется минимумом, оптимумом и максимумом. Минимум — это наименьшая величина, ниже которой развитие микроорганизмов прекращается; оптимум — наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов; максимум — это наибольшая величина, выше которой жизнедеятельность микроорганизмов прекращается.

Температура. Одним из важнейших физических факторов, влияющих на микроорганизмы, является температура. От нее зависят скорость размножения микроорганизмов и интенсивность протекания процессов обмена веществ в клетках.

Для каждого вида микроорганизмов существуют определенные температурные точки, соответствующие максимуму, минимуму и оптимуму.

При повышении температуры от минимума до оптимума возрастает скорость химических реакций в клетке, в результате происходит усиленное размножение микроорганизмов. При повышении температуры выше оптимальной происходит денатурация белков и ферментов и скорость размножения микроорганизмов снижается. Когда температура достигает максимального значения, размножение микроорганизмов прекращается, так как превышение температуры выше максимума приводит клетки к гибели.

По отношению к температуре микроорганизмы делят на три группы: психрофилы, мезофилы и термофилы (табл. 1).

Психрофилы (холодолюбивые) — это микроорганизмы, нормально существующие и размножающиеся при относительно низких температурах. Представителями этой группы являются некоторые палочковидные бактерии (светящиеся, гнилостные бактерии, микроскопические грибы и др.), вызывающие порчу продуктов в холодильниках. Мезофилы — это микроорганизмы, живущие и размножающиеся при средних температурах. Это самая распространенная группа микроорганизмов. К ней относятся большинство бактерий, дрожжи, микроскопические грибы, а также микроорганизмы, вызывающие порчу продуктов, инфекционные заболевания и пищевые отравления. Термофилы (теплолюбивые) — это микроорганизмы, жизнедеятельность которых протекает при температуре выше 45 °С. Они обитают в верхних слоях почвы, в горячих источниках, в самосогревающемся зерне и т. п. Встречаются микроорганизмы, занимающие промежуточное положение. Например, сенная палочка активна при температуре 40 °С и занимает промежуточное положение между мезофилами и термофилами.

Микроорганизмы имеют неодинаковую устойчивость (термостабильность) к повышению температуры. Так, дрожжи и микроскопические грибы погибают при температуре 60-80 °С, а споры бактерий наиболее устойчивы к температуре, некоторые из них выдерживают длительное кипячение и погибают только при температуре 120-130 °С.

Регулируя температуру, можно управлять микробиологическими процессами. Так, для поддержания какого-то процесса, вызванного деятельностью микроорганизмов, создают оптимальную температуру для их развития. Например, температуру теста при брожении поддерживают на уровне 30 °С — оптимальном для развития дрожжей. Если возникает нежелательный процесс, то создают такую температуру, при которой микроорганизмы, вызывающие нежелательный процесс, прекращают жизнедеятельность, т. е. ниже минимальной или выше максимальной. Например, при обнаружении тягучей болезни в хлебе его необходимо быстро охладить, так как снижение температуры хранения хлеба с 37 до 25 °С задерживает развитие сенной палочки. Действие высоких температур на микроорганизмы применяется при консервировании продуктов с целью уничтожения микроорганизмов, вызывающих порчу.