Способность щелочей к диссоциации определяет их дезинфицирующее действие, а эффективность воздействия зависит от числа гидроксильных ионов (ОН).
По бактерицидной активности щелочи можно разделить на сильно — и слабодействующие. К первым относят едкие щелочи NaOH, КОН, LiOH, обладающие бактерицидным и спороцидным действием. Летальная экспозиция воздействия нормальных растворов едкого натрия, калия или лития на культуру стафилококка составляет 10 мин. Эффективность стерилизации увеличивается с ростом температуры или при добавлении поверхностно-активных веществ. Так, например, обработка в течение 5 мин при 331 К стеклянной посуды, смоченной детергентами, в 0,4%-м растворе едкого натра (NaOH) обеспечивает ее стерильность. Разрушение микробной клетки происходит вследствие гидролизации белков, расщепления углеводов и омыления жиров под действием гидроксильных ионов. Причем органические вещества не влияют существенно на бактерицидную активность.
Слабодействующие щелочи, такие, как карбонат (Ca2СО3) и бикарбонат (NaHCO3) натрия, аммиак (NH4OH), мыло и другие, практически не обладают бактерицидным действием и в дезинфекционной практике имеют главным образом вспомогательное значение. Добавление слабых щелочей в кипящую воду усиливает бактерицидное действие как воды, так и щелочей. При этом объекты дезинфекции легче освобождаются от загрязнений (жировых, неорганических и т. д.), что также способствует повышению эффективности дезинфекционных мероприятий.
Антимикробные препараты группы щелочей включают четвертичные аммониевые соединения (ЧАС). Диссоциация ЧАС в растворе сопровождается образованием длинноцепочечного катиона. Дезинфицирующим препаратам на основе ЧАС присуще высокое бактериостатическое и сильное бактерицидное действие, механизм которого до сих пор окончательно не выяснен. Некоторые исследователи придерживаются мнения, что ЧАС снижают эффективность ферментов углеводного обмена веществ, воздействуя таким образом на дыхание микробной клетки. Другие полагают, что воздействие ЧАС приводит к подавлению жизнедеятельности микробов вследствие утечки таких компонентов клетки, как аминокислоты и фосфорные соединения.
ЧАС представляют значительный интерес для санитарии пищевых предприятий вследствие высокой антимикробной активности ко многим видам микрофлоры, особенно термоустойчивой (максимальную бактерицидную активность проявляют при pH выше 6), способности образовывать бактериостатические пленки, отсутствия запаха и раздражающего действия на кожу, стойкости при длительном хранении в присутствии органических соединений и резких колебаний температуры, хорошей проникающей способности в слой загрязняющих веществ и отсутствия коррозионной агрессивности, легкости приготовления рабочих растворов.
При совместном использовании ЧАС и недиссоциирующих смачивающих веществ получают комплексные препараты очистительно-дезинфицирующего действия. Однако ЧАС несовместимы с анионными детергентами и некоторыми неорганическими полифосфатами (гексаметафосфат натрия, тетрафосфат натрия и др.), наличие ионов двух — и трехвалентного железа, ионов кальция и магния в жесткой воде снижает их бактерицидное действие. Антимикробная активность ЧАС избирательна и непостоянна: они неэффективны в отношении спор и бактериофагов, медленно воздействуют на грамотрицательные психрофильные бактерии и колиформы. Соприкосновение рассматриваемых препаратов с пищевым сырьем недопустимо, так как при попадании в организм человека ЧАС вызывают опасные токсикозы. Растворы большинства ЧАС активно реагируют на присутствие органических загрязнений, поэтому дезинфекцию этими препаратами проводят после тщательной мойки обеззараживаемых объектов.
Несмотря на перечисленные ограничения, ЧАС широко применяют в пищевой промышленности, в частности для санитарной обработки пищевой и питьевой тары. При этом рабочая концентрация обычно поддерживается на уровне 0,2 мг/м3 в пересчете на действующее начало.