微生物在食品环境中的生长课件.ppt

1、生物个体由小到大的增长，即表现生物个体由小到大的增长，即表现为细胞组分与结构在量方面的增加为细胞组分与结构在量方面的增加 生长生长指生物个体数目的增加指生物个体数目的增加 繁殖繁殖 在单细胞微生物中，生长繁殖的速度很快，而在单细胞微生物中，生长繁殖的速度很快，而且两者始终交替进行，个体生长与繁殖的界限难且两者始终交替进行，个体生长与繁殖的界限难以划清，因此实际上常群体生长作为衡量微生物以划清，因此实际上常群体生长作为衡量微生物生长的指标。生长的指标。群体生长的实质是包含着个体细胞生长与繁群体生长的实质是包含着个体细胞生长与繁殖交替进行的过程殖交替进行的过程 第一节第一节 微生的生长微生的生长

2、一、微生物纯培养的获得一、微生物纯培养的获得 平板划线分离法平板划线分离法 稀释倒平板法稀释倒平板法 单孢子或单细胞分离法单孢子或单细胞分离法 利用选择性培养基分离法利用选择性培养基分离法 1.平板划线分离法平板划线分离法 用接种环以菌操作沾取少许待分离的材料，在无用接种环以菌操作沾取少许待分离的材料，在无菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连菌平板表面进行平行划线、扇形划线或其他形式的连续划线续划线，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经，如果划线适宜的话，微生物能一一分散，经培养后，可在平板表面得到单菌落。培养后，可在平板表面得到单菌落。2.稀释倒平板法稀释倒平板法 3.单孢子或单

3、细胞分离法单孢子或单细胞分离法 采取显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单采取显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养个个体进行培养以获得纯培养。在显微镜下使用单孢子分离器进行机械操作，挑取单在显微镜下使用单孢子分离器进行机械操作，挑取单孢子或单细胞进行培养。也可以采用特制的毛细管在孢子或单细胞进行培养。也可以采用特制的毛细管在载玻片的琼脂涂层上选取单孢子并切割下来，然后移载玻片的琼脂涂层上选取单孢子并切割下来，然后移到合适的培养基进行培养。到合适的培养基进行培养。4.选择性培养基分离法选择性培养基分离法 各种微生物对不同的化学试剂、染料、抗生素等具有不同的抵各

4、种微生物对不同的化学试剂、染料、抗生素等具有不同的抵抗能力，利用这些特性可配制合适某种微生物而限制其它微生抗能力，利用这些特性可配制合适某种微生物而限制其它微生物生长的选择培养基，用它来培养微生物以获得纯培养。物生长的选择培养基，用它来培养微生物以获得纯培养。微生物纯培养分离方法的比较微生物纯培养分离方法的比较分离方法分离方法应用范围应用范围平皿划线法平皿划线法方法简便，多用于分离细菌方法简便，多用于分离细菌稀释倒平皿法稀释倒平皿法即可定性，又可定量，用途广泛即可定性，又可定量，用途广泛单细胞挑取法单细胞挑取法局限于高度专业化的科学研究局限于高度专业化的科学研究利用选择培养基法利用选择培养基法

5、适用于分离某些生理类型较特殊适用于分离某些生理类型较特殊的的二、二、微生物生长的测定微生物生长的测定 评价不同的抗菌物质对微生物评价不同的抗菌物质对微生物产生抑制产生抑制(或杀死或杀死)作用的效果；作用的效果；客观地反映微生物生长的规律；客观地反映微生物生长的规律；评价培养条件、营养物质评价培养条件、营养物质等对微生物生长的影响；等对微生物生长的影响；微微生生物物生生长长微微生生物物生生长长测测量量方方法法个体计数法个体计数法重重 量量 法法生理指标法生理指标法1.个体计数法个体计数法a.直接法直接法利用血利用血球计数球计数板，在板，在显微镜显微镜下计算下计算一定容一定容积里样积里样品中微品中

6、微生物的生物的数量。数量。缺点：缺点：不能区分死菌与活菌；不能区分死菌与活菌；不适于对运动细菌的计数；不适于对运动细菌的计数；需要相对高的细菌浓度；需要相对高的细菌浓度；个体小的细菌在显微镜下难以观察；个体小的细菌在显微镜下难以观察；b.间接法间接法原理是每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可原理是每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可以通过生长形成菌落。以通过生长形成菌落。2.重量法重量法通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算微生物群体的生物量；微生物群体的生物量；测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方法测定多细胞及丝状真菌生长情况的有效方

7、法C.比浊法比浊法以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量；以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量；三、单细胞微生物的生长曲线 细细菌纯纯培养养生长长曲线图线图（一）、微生物生长曲线的意义（一）、微生物生长曲线的意义 反映微生物生长繁殖和衰退的规律反映微生物生长繁殖和衰退的规律 营养和环境影响的衡量指标营养和环境影响的衡量指标 控制微生物生长发育的依据控制微生物生长发育的依据（二）生长曲线的四个主要时期1.滞留适应期(或称延滞期)(lag phase)刚刚接种到培养基上的细菌，对新环境有一个短暂的刚刚接种到培养基上的细菌，对新环境有一个短暂的调整或适应过程。调整或适应过程。）特点特点(1)一般不

8、立即开始分裂繁殖，生长速率常数为零。一般不立即开始分裂繁殖，生长速率常数为零。(2)合成代谢活跃，细胞重量增加，体积增大。合成代谢活跃，细胞重量增加，体积增大。(3)DNA含量高，细胞内含量高，细胞内RNA尤其是尤其是rRNA含量增高，原生含量增高，原生质体嗜碱性。质体嗜碱性。(4)对外界不良条件的反应敏感。对外界不良条件的反应敏感。）原因(1)缺乏代谢所需的酶。缺乏代谢所需的酶。(2)缺乏代谢所需的中间产物。缺乏代谢所需的中间产物。）影响延滞期长短的因素 主要有：菌种、接种龄、接种量、培养成份等。主要有：菌种、接种龄、接种量、培养成份等。2 对数生长期(logarithmic phase)1

9、).特点特点(1)细胞代谢活性最强。细胞代谢活性最强。(2)细胞进行平衡生长细胞进行平衡生长。(3)生长速率最大。生长速率最大。在一定条件下在一定条件下(如营养成分、温度、如营养成分、温度、pH和通气量等和通气量等)，每，每一种微生物的世代时间一种微生物的世代时间(或称培增时间或称培增时间)是恒定的，是微是恒定的，是微生物菌种的一个重要特征。生物菌种的一个重要特征。以分裂增殖时间除以分裂增殖代数以分裂增殖时间除以分裂增殖代数(n)，即可求出每增殖一即可求出每增殖一代所需的时间代所需的时间(G)。设对数期开始时的时间为设对数期开始时的时间为t1，菌数为菌数为X1，对数期结束时对数期结束时的时间为

10、的时间为t2，菌数为菌数为X2，则则 t2-t1世代时间世代时间(G)=nX2=X12n,用对数表示为用对数表示为lgX2=lgX1+nlg2(lgX2-lgX1)因为因为n=而而lg20.301 lg2所以所以n=3.32(lgX2-lgX1)t2-t1即世代时间即世代时间(G)=3.32(lgX2-lgX1)不同细菌其对数生长期中的代时不同，同一种细菌在不同细菌其对数生长期中的代时不同，同一种细菌在不同培养基组分和不同环境条件下，如培养温度、培不同培养基组分和不同环境条件下，如培养温度、培养基养基pH，营养料性质等，其代时也不同。但各种细菌营养料性质等，其代时也不同。但各种细菌在一定条件下

11、，其代时是相对稳定的。化学组成和生在一定条件下，其代时是相对稳定的。化学组成和生理特性等均较一致，代时稳定，代谢旺盛，生长迅速，理特性等均较一致，代时稳定，代谢旺盛，生长迅速，是研究基本代谢的良好材料，也是发酵生产的良好种是研究基本代谢的良好材料，也是发酵生产的良好种子，用处于对数生长期的菌进行接种可以缩短滞留适子，用处于对数生长期的菌进行接种可以缩短滞留适应期，以缩短发酵生产周期。应期，以缩短发酵生产周期。影响对数期微生物代时的因素很多，主要有：菌种、影响对数期微生物代时的因素很多，主要有：菌种、营养成分、营养物浓度、培养温度等。营养成分、营养物浓度、培养温度等。3.稳定期(stationa

12、ry phase)又称最高生长期 1)特点特点(1)生长速率常数为零。生长速率常数为零。(2)细菌数达到最高水平。细菌数达到最高水平。(3)细胞内开始积累贮藏物质。细胞内开始积累贮藏物质。(4)大多数芽孢细菌在此时形成芽孢。大多数芽孢细菌在此时形成芽孢。(5)次生代谢产物的积累逐渐增多。次生代谢产物的积累逐渐增多。2)原因(1)营养物特别是生长限制因子的耗尽。营养物特别是生长限制因子的耗尽。(2)有害代谢产物的积累。有害代谢产物的积累。(3)pH等条件的改变。等条件的改变。稳定期是以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物，稳定期是以生产菌体或与菌体生长相平行的代谢产物，例如单细胞蛋白、乳酸等为目

13、的一些发酵生产的最佳例如单细胞蛋白、乳酸等为目的一些发酵生产的最佳收获期，也是对某些生长因子例如维生素和氨基酸进收获期，也是对某些生长因子例如维生素和氨基酸进行生物测定的必要前提行生物测定的必要前提。4.衰亡期衰亡期(decline Phase)1)特点特点(1)群体出现负增长。群体出现负增长。(2)菌体形态出现多样。菌体形态出现多样。(3)次生代谢产物开始产生或者释放。次生代谢产物开始产生或者释放。2)原因原因 环境变得不适合于细菌的生长。环境变得不适合于细菌的生长。四、连续培养四、连续培养 连续培养连续培养(continous culture of microorganisms)是在微生物

14、是在微生物的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比的整个培养期间，通过一定的方式使微生物能以恒定的比生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。生长速率生长并能持续生长下去的一种培养方法。连续培养的基本原则：微生物培养过程中不断的补充营养连续培养的基本原则：微生物培养过程中不断的补充营养物质和以同样的速率移出培养物物质和以同样的速率移出培养物连续培养类型连续培养类型恒浊连续培养恒浊连续培养恒化连续培养恒化连续培养(一一)恒化连续培养恒化连续培养在整个培养过程中通过控制培养基中某种营养物质在整个培养过程中通过控制培养基中某种营养物质的浓度基本恒定的方式，保持细菌的比生长速率恒的浓度基本

15、恒定的方式，保持细菌的比生长速率恒定，使生长定，使生长“不断不断”进行。进行。生长速率的控制因子：一般是氨基酸、氨和铵盐等生长速率的控制因子：一般是氨基酸、氨和铵盐等氮源，或是葡萄糖、麦芽糖等碳源或者是无机盐，氮源，或是葡萄糖、麦芽糖等碳源或者是无机盐，生长因子等物质生长因子等物质 恒化器连续培养通常用于微生物学的研究，筛选不恒化器连续培养通常用于微生物学的研究，筛选不同的变种。同的变种。(二二)恒浊连续培养恒浊连续培养通过连通过连续培养续培养装置中装置中的光电的光电系统控系统控制培养制培养液中菌液中菌体浓度体浓度恒定、恒定、使细菌使细菌生长连生长连续进行续进行的一种的一种培养方培养方式。式。

16、用于菌体以及与菌体生长平行的代谢产物生产的发酵工业(三三)连续发酵与单批发酵相比连续发酵与单批发酵相比优点：优点：缩短发酵周期，提高设备利用率；缩短发酵周期，提高设备利用率；便于自动控制；便于自动控制；降低动力消耗及体力劳动强度；降低动力消耗及体力劳动强度；产品质量较稳定；产品质量较稳定；缺点：缺点：杂菌污染和菌种退化杂菌污染和菌种退化（五）同步培养把群体内的细胞分裂同步化，这种培（五）同步培养把群体内的细胞分裂同步化，这种培养叫同步培养法，利用同步培养技术使它们处于同养叫同步培养法，利用同步培养技术使它们处于同一生长阶段，使所有的细胞都能同时分裂，这种生一生长阶段，使所有的细胞都能同时分裂，

17、这种生长方法叫同步生长。长方法叫同步生长。1、筛选法又称淘析法，主要有过滤法、区带密度梯、筛选法又称淘析法，主要有过滤法、区带密度梯度离心法和膜洗脱法等。度离心法和膜洗脱法等。（1）、过滤法）、过滤法 是将微生物细胞用滤器过滤、让处是将微生物细胞用滤器过滤、让处于细胞周期较早阶段的小细胞通过，收集这些细胞。于细胞周期较早阶段的小细胞通过，收集这些细胞。转入新鲜培养基中，即能获得同步细胞。转入新鲜培养基中，即能获得同步细胞。（2）区带密度梯度离心法是将随机生长的细胞悬）区带密度梯度离心法是将随机生长的细胞悬浮置于蔗糖梯度溶液表面，然后离心，不同生长周浮置于蔗糖梯度溶液表面，然后离心，不同生长周期

18、的细胞由于体积和质量大小不同，沉降系数不同，期的细胞由于体积和质量大小不同，沉降系数不同，同一生长周期的细胞就聚集在离心液的一个区带上，同一生长周期的细胞就聚集在离心液的一个区带上，小细胞在上，大细胞在下。这方法可便于收集处于小细胞在上，大细胞在下。这方法可便于收集处于较早周期的小细胞，本法已成功地应用于芽殖和裂较早周期的小细胞，本法已成功地应用于芽殖和裂殖酵母、大肠杆菌等细胞的同步培养。殖酵母、大肠杆菌等细胞的同步培养。（3）膜洗脱法本法是根据某些滤膜可以吸附与该）膜洗脱法本法是根据某些滤膜可以吸附与该膜相反的电荷的细胞而设计的，可获得比上述两法膜相反的电荷的细胞而设计的，可获得比上述两法数

19、量更大，同步性更高的细胞数量更大，同步性更高的细胞 2、诱导法诱导法是利用一些生理学手段强制微生物、诱导法诱导法是利用一些生理学手段强制微生物达到同步生长的目的。达到同步生长的目的。（1）化学诱导利用停止或限制供给微生物细胞分裂）化学诱导利用停止或限制供给微生物细胞分裂所必需的某种养料，使所有的细胞都进入临分裂状态所必需的某种养料，使所有的细胞都进入临分裂状态(但不分裂但不分裂)，然后在某一时刻恢复供给细胞分裂所必，然后在某一时刻恢复供给细胞分裂所必需的养分，就能诱导出同步细胞群体。需的养分，就能诱导出同步细胞群体。（2）物理诱导是利用某些物理因子，使处于即将分）物理诱导是利用某些物理因子，使

20、处于即将分裂的细胞的代谢活动受到抑制，从而使细胞在分裂阶裂的细胞的代谢活动受到抑制，从而使细胞在分裂阶段前停止，以求得以后分裂的同步。例如温度，就是段前停止，以求得以后分裂的同步。例如温度，就是基于细胞周期不同，相对地对温度，就是感性也不同。基于细胞周期不同，相对地对温度，就是感性也不同。其它物理因子如脉冲其它物理因子如脉冲(对光合微生物对光合微生物)、射线等也能、射线等也能诱导同步生长。诱导同步生长。五、影响微生物生长的环境因素主要分为物理因素、化学因素和生物因素主要分为物理因素、化学因素和生物因素生物因素：生物因素：1.1.互生互生（mutualismmutualism）2.2.拮抗拮抗

21、(antagonism)antagonism)3.3.共生共生(symbiosis)symbiosis)4.4.寄生寄生 (parasitism)parasitism)5.5.猎食猎食 (predationpredation)下一节下一节所谓谓互生，是指两种两种可以单独单独生活的生物，当它们当它们生活在一起时时，通过过各自的代谢谢活动动而有利于对对方，或偏利于一方的一种种生活方式。因此，这这是一种种“可分可合，合比分好”的相互关关系。例如，当当好氧氧性自生固氮氮菌与纤维与纤维分解细细菌生活在一起时时，后者因分解纤维纤维素而产产生的有机酸可供前者用于固氮氮，而前者所固定的有机氮氮化物则则可满满足

22、后者对对氮氮素养养料的需要返回返回拮抗：微生物之间对营养间对营养、氧气氧气的争夺争夺，或是一种种微生物在其生命活动过动过程中能产产生一种对种对他种种微生物呈现现有害作用的代谢产谢产物，或者改变变其他环环境条条件，从从而抑制其他种种微生物的生长发长发育甚至毒害或者杀杀死他种种微生物的关关系例如，在生物防治过过程中利用酵母与与水果致病菌之间间的拮抗 作用来来保鲜鲜水果返回共生又叫互利共生,是两种两种生物彼此互相依赖赖，彼此获获益地生存在一起一类种间关类种间关系叶状地衣叶状地衣 壳状地衣壳状地衣 丝状地衣丝状地衣 返回枝状地衣枝状地衣寄生 是一种种生物从从另一种种的体液、组织组织或已消化物质获质获取

23、营养并营养并造成对对宿主危害，更严严格说说，寄生物从从较较大的宿主组织组织中摄摄取营养营养物，是一种种弱者依附于强者的情况况。例如，蛭弧菌寄生与与大肠肠杆菌或者其他G-菌体内内返回某些原生动动物和真真菌能猎猎取细细菌及孢孢子为为食物的现现象称为猎称为猎食 返回第二节 食品的营养组成与微生物的生长 一、食品原料的营养成分 蛋白质质脂肪 碳碳水化合物 无机盐类盐类 维维生素 微生物分解营养物质的选择性微生物分解营养物质的选择性第三节 影响微生物生长的主要因素 温温度 氧气氧气物理因素 干燥 渗透压压 超声声波与与微波 酸、碱与碱与pH 重金属属及其化合物 表面消毒剂剂 有机化合物（酚类酚类、醇类类

24、、醛类醛类）卤卤族元素及其化合物 表面活性剂剂（新洁洁尔灭灭、杜灭灭芬）化学学因素 染料 抗代谢药谢药物：磺胺类胺类等 化学学治疗剂疗剂 抗生素 中草药药有效成分一、温温度最低生长温长温度:指微生物能进进行繁殖的最低温温度界限。最适生长温长温度：指使微生物迅速生长长的温温度。最高生长温长温度：指微生物生长长繁殖的最高温温度界限。致死温温度:致死微生物的最低温温度界限。致死时间时间:在一定温温度下杀杀死微生物所需要的最短时间时间。根据微生物的最适生长温长温度的不同，可将将微生物分为为：低温温微生物、中温温微生物和高温温微生物，它们它们的生长温长温度如下表：微生物类类型 最低温温度oC 最适温温度

25、oC 最高温温度oC 高温温型 30 4555 6075 中温温型 5 2537 4550 低温温型 0 1015 2030各类微生物生长的温度范围各类微生物生长的温度范围各种细菌的芽孢在湿热中的致死温度和致死时间各种细菌的芽孢在湿热中的致死温度和致死时间菌种种100oC105oC110oC115oC121oC炭疽芽孢孢杆菌510_枯草芽孢孢杆菌617_嗜热热脂肪芽孢孢杆菌_12肉毒梭状状芽孢孢杆菌33010032104破伤风伤风梭菌515510_高温对微生物生长的影响高温温菌耐高温温机理酶对热稳对热稳定核酸G+C%较较高,Tm值较值较大细细胞膜长链长链脂肪酸含量高,主要是一些分支的长链饱长链

26、饱和脂肪酸(17,18和19碳碳原子)保护护因子,如金属属离子(Mg2+,Ca2+等)和一些低分子物质质如多胺胺等高温温菌的生长长特性：生长长曲线线的各个时个时期均短暂暂，因此常会会在腐败败食品中检测检测不到，这这在食品检验检验中要特别别注意 高温菌及其生长最高温度高温菌及其生长最高温度 菌 名温温度（）嗜高温温菌 嗜热热栖热热菌（Thermus thermophilus）85 玫瑰红红嗜热热菌(Thermomicrobacterium roseum)85 酸热热硫化叶菌（Sulfolobus acidocaldarius）85嗜亚亚高温温菌 酸热热芽孢孢杆菌（Bacillus acidoca

27、ldarius）70 普通小单孢单孢菌（Micromonospora vulgaris）62 热热紫链链霉菌（Streptomyces thermoviolaces）60 嗜热热硫杆菌（Thiobacillus thermophilica）75微生物耐热热性大小的几种种表示方法：热热力致死时间时间：在特定的温温度及其它条它条件下，杀杀死一定数数量的微生物所需要的时间时间 F值值：在一定的基质质中，温温度为为121.1，加热杀热杀死一定数数量微生物所需的时间时间 D 值值：利用一定温温度进进行加热热，活菌数减数减少一个对数个对数周期（即90%活菌被杀杀死）所需的时间时间 Z值值：在加热热致死曲线

28、线中，时间时间降低一个对数个对数周期（即缩缩短90%的加热时间热时间）所需要升高的温温度影响响微生物对热对热抵抗力的因素：菌种种的遗传遗传特性 菌龄龄 微生物的数数量 基质质的特性（组组成、浓浓度、理化条条件）加热热的时间与温时间与温度 低温对微生物生长的影响低温温微生物耐低温温的原因：胞内内酶耐低温温；细细胞膜中不饱饱和脂肪酸的含量高。低于冰点的温温度对对微生物的影响响：水分的丧丧失；冰晶对细对细胞膜的物理损伤损伤。v 速冻冻、缓冻与缓冻与反复冻复冻溶对对微生物细细胞的影响响低温的用途菌种种保藏 液氮氮的温温度（-195）、干冰温温度（-70 ）、-20 和4（常加大分子保护剂护剂如糊精、血

29、清清白蛋白等）食品冷藏 冷藏（0-4 ）与动与动藏（-18 ）二、水分水是微生物细细胞的重要成分，占生活细细胞的90以上，它参与细它参与细胞内内的各种种生理活动动，因此说没说没有水就没没有生命。降低物质质的含水量直至干燥，就可以抑制微生物生长长，防止食品、衣物等物质质的腐败与败与霉变变。因此干燥是保存各种种物质质的重要手段之一。（一）水活性值值（activity of water）水分活度(aw)是溶液中水的逸度（fugacity）与纯与纯水逸度之比，称为称为水分活度，可近似的表示为为溶液中水蒸气气气压与纯气压与纯水中气压气压之：aw=P/P0=ERH/100 P为为溶液后食品中的水蒸气气分压

30、压 P0为纯为纯水的蒸气压气压 ERH是平衡相对湿对湿度即物料既既不吸湿湿也不散湿时湿时的大气气相对湿对湿度。(二)不同类类群微生物的生长长和水活性食品水分活性与与微生物生长长活动动三、氧气v 根据微生物生长与氧气长与氧气的关关系，可将将微生物分为为以下几种种：专专性好氧氧菌：在正常大气压气压下进进行好氧氧呼吸产产能好氧氧菌 兼性厌氧厌氧菌：以呼吸为为主，兼营发营发酵或无氧氧呼吸产产能 微好氧氧菌：只能在0.01-0.03巴大气压气压下生活 厌氧厌氧菌 耐氧氧菌：只能以发发酵产产能，但分子氧氧无毒害 专专性厌氧厌氧菌：只能生长长在无氧氧或基本无氧条氧条件下，氧剧氧剧毒过氧过氧化物歧化酶、过氧过

31、氧化氢氢酶、细细胞色素氧氧化酶的分布情况况氧气影响微生物生长的机制厌氧厌氧菌氧氧毒害的机制：由于厌氧厌氧菌细细胞内内缺乏SOD，无法消除02.-，后者反应应力很强，性质极质极不稳稳定，在细细胞内内可破坏各种种重要的生物大分子和膜，也可形成其他活性氧氧化物，对对生物非常有害好氧与氧与耐氧氧菌驱驱除02.-机制：氧氧化还还原电电位势势好氧氧微生物：+0.1 V；最适+0.3至+0.4V；厌氧厌氧微生物：-0.1V;产产甲烷细烷细菌：-330 mV；微生物生长过长过程中培养养基氧氧化还还原电电位的变变化v 不同波长长的射线对线对微生物的作用不同，可见见光部分（400-800纳纳米）往往能被某些光合微

32、生物所利用，而波长较长较短的紫外线线（13.6-400纳纳米）、X-射线线（0.06-13.6纳纳米）、r-射线线（0.01-0.14纳纳米）均可抑制甚至杀杀死微生物。尤其是r-射线线因作用距离较远较远、穿透力较较强而用于食品的杀杀菌保藏。渗透压压微生物生长与长与渗透压压的关关系（高渗透压压、低渗透压对压对微生物生长长的影响响）根据微生物对对高渗透压压耐性的不同，将将其分为为以下三类类：高度嗜盐细盐细菌（20-30%食盐盐溶液中生长长）嗜盐细盐细菌 中等嗜盐细盐细菌（5-18%的食盐盐溶液中生长长）低等嗜盐细盐细菌（2-5%的食盐盐溶液中生长长）耐盐细盐细菌（可在10%以下的食盐盐溶液中生长长

33、）耐糖细细菌（可在60%以下的含糖高渗溶液中生长长）*普通微生物一般在0.85-0.90的食盐盐溶液中生长长 pH值v 根据微生物生长长的最适pH值值，将将微生物分为为：嗜碱碱微生物：硝化细细菌、尿素分解菌、多数数放线线菌 耐碱碱微生物：许许多链链霉菌 中性微生物：绝绝大多数细数细菌，一部分真真菌 嗜酸微生物：硫杆菌属属 耐酸微生物：乳酸杆菌、醋酸杆菌v 不同的微生物最适生长长的pH值值不同，同一种种微生物在不同的生理阶阶段对对pH值值的要求也不同，在发发酵工业业中，控制pH值值尤其重要，如黑曲霉在pH2-2.5主要产柠檬产柠檬酸，pH2.5-6.5 以菌体生长为长为主，pH7时时以合成草酸为

34、为主v 各类类微生物生长长的最适pH值值：细细菌为为6.5-7.5，放线线菌为为7.5-8.0，霉菌和酵母菌为为 4-6 各种微生物的生长与各种微生物的生长与pHpH 微生物最低pH值值最适pH值值最高pH值值圆圆褐固氮氮菌4.57.47.69.0大豆根瘤菌4.26.87.011.0亚亚硝酸细细菌7.07.88.69.4氧氧化硫硫杆菌1.02.02.84.06.0嗜酸乳杆菌4.04.65.86.06.8放线线菌5.07.08.010.0酵母菌3.05.06.08.0黑曲霉1.55.06.09.0 鲜乳中的微生物活动曲线鲜乳中的微生物活动曲线pHpH对微生物生长的影响对微生物生长的影响由于氢氢离

35、子与细与细胞膜上的酶相互作用,氢氢离子也影响细响细胞壁中的酶活性;pH值值影响响培养养基中有机化合物的离子化,从从而间间接影响响微生物;pH值值影响营养响营养物质质的溶解度;pH影响响代谢产谢产物的积积累;抑制杂杂菌生长长.pHpH对有机酸渗入细胞的影响对有机酸渗入细胞的影响酸碱碱添加剂剂的抑菌机理无机酸可增加氢氢离子的浓浓度，引起菌体表面蛋白的变变性和核酸的水解，并并破坏酶类类的活性作为为食品防腐剂剂的有机酸如苯苯甲酸和水杨杨酸可与与微生物细细胞中的成分发发生氧氧化作用，从从而抑制微生物的生长长防腐：利用理化因素完全抑制霉腐微生物生长长繁殖的措施碱类碱类物质质可引起细细胞物质质的水解或凝结结

36、，以杀杀死或抑制微生物，食品工业业中常用石灰水、NaOH、Na2CO3等作为为机器、工具以及冷藏库库的消毒剂剂几种常用表面消毒剂及其应用表面消毒剂剂：对对一切活细细胞都有毒性，不能用作活细细胞内内化学学治疗疗用的化学药剂学药剂类类型名称称及使用浓浓度作用机制应应用范围围重金属盐属盐0.05-0.1%升汞 0.1-1%AgNO3使蛋白质变质变性非金属属物品，器皿皮肤肤，滴新生儿儿眼睛酚类酚类3-5%石炭酸2%煤酚皂酚皂（来苏儿来苏儿）蛋白质变质变性，损伤细损伤细胞膜地面、家具、器皿皮肤肤醇类类70-75%乙醇蛋白变变性、脱脱水、溶脂皮肤肤、器械醛类醛类0.5-10%甲醛醛蛋白质变质变性物品消毒、

37、接种种室熏蒸氧氧化剂剂0.1%KMnO4蛋白质变质变性皮肤肤、尿道、水果蔬菜卤卤素及其化合物0.2-0.5mg/L氯气氯气10-20%漂白粉0.5-1%漂白粉2.5%碘碘酒破坏细细胞膜、酶、蛋白质质蛋白质变质变性饮饮水、游泳池水地面、厕厕所饮饮水、空气气、体表皮肤肤表面活性剂剂0.05-0.1%新洁洁尔灭灭破坏膜及蛋白质质、皮肤肤、黏膜、手术术器械染料2-4%龙龙胆紫蛋白质变质变性皮肤肤、伤伤口第四节第四节 环境中微生物的抑制、杀灭与防止环境中微生物的抑制、杀灭与防止（一）、消毒、灭灭菌和防腐 消毒(disinfection)：杀杀死物体上病原微生物的方法，并并不一定能杀杀死含芽胞的细细菌或非

38、病原微生物。用以消毒的药药品称为称为消毒剂剂(disinfectant)。灭灭菌(sterilization)：杀灭杀灭物体上所有微生物的方法。灭灭菌比消毒要求高，包括杀灭细杀灭细菌芽胞在内内的全部病原微生物和非病原微生物。商业灭业灭菌(commercial sterilization)：食品经过杀经过杀菌处处理后,按照所规规定的微生物检验检验方法,在所检检食品中无活的微生物检检出,或者仅仅能检检出极极少数数的非病原微生物，并并且它们它们在食品保藏过过程中,是不可能进进行生长长繁殖的,这种灭这种灭菌方法,就叫做商业业灭灭菌 抑菌(bacteriostasis)：抑制体内内或体外细细菌的生长长繁

39、殖。常用的抑菌剂为剂为各种种抗生素。防腐(antisepsis)：防止或抑制体外细细菌生长长繁殖的方法。细细菌一般不死亡。无菌(asepsis)：不存在活菌。热热力灭灭菌法 辐辐射杀杀菌法 滤过滤过除菌法 超声声波杀杀菌法 干燥与与低温温抑菌法（二）（二）物理消毒灭菌法物理消毒灭菌法v 干热灭热灭菌法 焚烧烧：废废弃物、尸体 灼烧烧：接种环种环、试试管口 干烤烤：玻璃器皿 红红外线线：医疗医疗器械v 湿热灭湿热灭菌法 巴氏消毒法：61.6-62.8 30min或71.715-30s,v 主要用于牛乳消毒。v 超高温法：只要在超高温法：只要在135-150下维持下维持2-6s 煮沸法 流动动蒸汽

40、消毒法 间间歇蒸汽消毒法 高压压蒸汽灭灭菌法一一.热力灭菌法热力灭菌法紫外线线 波长长200-300nm的紫外线线具有杀杀菌作用。其主要作用于DNA，使一条条DNA链链上相邻邻的两两 个个胸腺嘧嘧 啶啶共价结结合形成二聚体，导导致细细菌变异变异和死亡。电电离辐辐射 高速电电子、X射线线、射线线，使其他物质氧化或产生自由基使其他物质氧化或产生自由基(OH、H)破坏和改变生物大分子的结构，以抑制或杀死微生物。破坏和改变生物大分子的结构，以抑制或杀死微生物。微波 波长长1mm1m，通过热产生杀死微生物的作用通过热产生杀死微生物的作用二.辐射杀菌法v 赛赛氏滤滤器v 玻璃滤滤器v 薄膜滤滤器三.滤过除

41、菌法不不耐耐热热的的液液体体培培养养基基的的灭灭菌菌 是一种种机械的作用因素，每秒超过过2万次振动动的声声波即为为超声声波。常用的超声声波发发生器能产产生20-100千赫的声声波。可使细细菌细细胞壁裂解而死亡。四.超声波杀菌法 干燥法 低温温法：低温温可使细细菌的新陈陈代谢减谢减慢，常用作保存细细菌菌种种。冷冻真冻真空干燥法是目前保存菌种种的最好方法。五.干燥低温抑菌法 消毒剂剂的种类种类：酚类酚类、醇类类、重金属盐类属盐类、氧氧化剂剂、表面活性剂剂、烷烷化剂剂。消毒剂剂的应应用：病人排泄物与与分泌物、皮肤肤、粘膜、饮饮水、厕厕所、空气气、手。（三）化学消毒灭菌法 消毒剂剂的性质质、浓浓度与与作用时间时间 微生物的种类与数种类与数量 温温度 酸碱碱度 有机物（四）影响消毒灭菌效果的因素