这三个参数（D值、Z值、F值）是热力灭菌（特别是针对微生物）领域的关键概念，广泛应用于食品工业（罐头加工、乳品、饮料等）、制药工业和医疗器械灭菌（如湿热灭菌）中，用于量化灭菌过程的强度和效果。
它们之间的关系密切，共同构成了评估和设计热力灭菌工艺的基础。下面分别解释：
1. D值 (Decimal Reduction Time / Decimal Reduction Value)
定义： 在特定的温度(T)下，将特定环境中特定微生物（或孢子）的群体数量减少90%（即杀死90%，存活10%）所需的加热时间。
单位： 分钟 (min) 或 秒 (sec)。
意义：
衡量微生物对热的抵抗力。D值越大，表明该微生物在该温度下越耐热。
D值高度依赖于温度。同一个微生物，在不同温度下，其D值不同。温度越高，D值越小（杀灭更快）。
D值也依赖于微生物的种类、菌株、所处环境（如pH值、水分活度、基质成分等）。
解读示例： 假设某种肉毒梭状芽孢杆菌孢子在121.1℃下的D值是0.21分钟。这意味着在121.1℃下持续加热：
0.21分钟：微生物数量减少到原来的10%。
0.42分钟 (2D)：减少到原来的1%。
0.63分钟 (3D)：减少到原来的0.1%。
依此类推。要达到商业无菌（通常要求12D的杀灭），理论上需要 0.21 min * 12 = 2.52 分钟。
2. Z值 (Thermal Resistance Constant)
定义： 使某种微生物的D值变化10倍（即变化1个对数周期） 所需的温度变化值。
单位： 摄氏度 (°C) 或华氏度 (°F)。
意义：
衡量微生物对温度变化的敏感性。Z值越大，表明微生物的耐热性受温度变化的影响越小（需要更大的温度变化才能显著改变其D值）。
Z值反映了微生物耐热曲线的斜率。它是D值的对数与温度关系图中直线部分的斜率倒数。
关键用途： 将不同温度下的灭菌效果进行等效换算。知道了微生物在某个参考温度下的D值和它的Z值，就可以计算出在其他温度下达到相同杀灭效果所需的时间。
解读示例： 假设某种微生物的Z值是10°C。这意味着：
如果温度升高10°C（例如从110°C升到120°C），其D值将减小到原来的1/10（杀灭速度加快10倍）。
如果温度降低10°C（例如从121.1°C降到111.1°C），其D值将增大到原来的10倍（杀灭速度减慢到1/10）。
对于低酸性食品中致命的肉毒梭状芽孢杆菌，国际上广泛采用Z=10°C (18°F) 作为计算基准。
3. F值 (Lethality Value / Sterilization Value)
定义： 在特定温度(T)下，达到期望的微生物杀灭程度（即实现预定灭菌目标）所需的等效加热时间。
单位： 分钟 (min)。
核心思想： F值综合了时间和温度对灭菌效果的贡献。它代表了整个灭菌过程在目标温度下所积累的总致死效应。
类型：
计算公式 (核心)： F₀ = ∫ 10^((T(t) - 121.1) / Z) dt (积分从时间0到时间t)
简化理解： 实际灭菌过程中，温度是变化的（升温、恒温、降温）。F₀值通过Z值（通常取10°C），将整个灭菌过程中每一时刻的实际温度(T) 下产生的杀灭效果，都换算成在121.1°C下需要多少分钟才能达到等效的杀灭效果，然后将这些等效时间累加起来。最终累加值就是该灭菌过程的总F₀值。
Fₜ值： 指在特定参考温度(T)下所需的等效时间。例如，F₁₂₁.₁ 表示在121.1°C下所需的等效时间。
F₀值： 这是最重要的一个F值，特指以121.1°C (250°F) 为参考温度，以Z=10°C 为基准计算的等效杀菌时间。它是低酸性食品灭菌和湿热灭菌工艺的国际通用基准值。
意义：
量化整个灭菌过程的总强度，而不仅仅是看恒温段的温度和时间。
比较不同灭菌过程（不同温度-时间组合）效果的标准方法。只要F₀值达到要求（例如低酸性罐头要求F₀ ≥ 3.0 min，实际生产中常要求更高如F₀=5-8 min以上以保证安全），就认为达到了预期的商业无菌目标。
工艺设计和验证的核心依据。 工程师根据目标微生物的耐热性(D₁₂₁.₁)和期望的杀灭程度（如12D），计算出工艺需要达到的目标F₀值。然后设计温度-时间曲线，并通过计算或测量确保实际过程能达到该F₀值。
过程监控和记录的指标。 灭菌设备（如杀菌锅）通常配备温度记录仪和计算器，实时计算并记录F₀值，作为批次放行的依据。
总结与关系
D值 告诉你：在某个特定温度下，杀灭多少微生物需要多久。
Z值 告诉你：温度变化会如何影响D值（即影响杀灭速度）。
F值 (尤其是F₀) 告诉你：整个实际的、变化的温度-时间过程，相当于在基准温度(121.1°C) 下持续加热了多长时间，从而告诉你这个灭菌过程的总杀灭强度是否足够。
简单来说： D值和Z值描述了微生物本身的耐热特性，而F值（特别是F₀值）则是利用D值和Z值的信息，来量化一个实际灭菌过程的有效性。工程师们使用Z值将不同温度下的杀菌效果（由D值体现）标准化到基准温度下，累加得到F₀值，从而科学地评估和确保灭菌工艺的安全性。
温馨提示：试剂为科研质控使用，不可用于临床及人体！非药用，非食用。