第三章微生物的生长繁殖及其控制2PPT课件
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食品微生物学 第三章微生物的生理 第二节微生物的生长
微生物的生理
（1）微生物的生长曲线 将少量单细胞微生物纯菌种接 种到新鲜的液体培养基中，在最适条件下培养，在培养过程 中定时测定细胞数量，以细胞数的对数为纵坐标，时间为横 坐标，可以画出一条有规律的曲线，这就是微生物的生长曲 线（growth curve）。生长曲线严格说应称为繁殖曲线，因 为单细胞微生物，如细菌等都以细菌数增加作为生长指标。 这条曲线代表了细菌在新的适宜环境中生长繁殖至衰老死亡 的动态变化。根据细菌生长繁殖速度的不同可将其分为四个 时期（见图3-1）。
微生物的生理
第三章
微生物的生理
3.1 微生物的营养 3.2 微生物的生长 3.3 微生物生长的控制 3.4 微生物的代谢
微生物的生理
3.2 微生物的生长
3.2.1 微生物生长与繁殖
微生物在适宜的条件下，不断从周围环境中吸收营养物 质，并转化为细胞物质的组分和结构。同化作用的速度超过 了异化作用，使个体细胞质量和体积增加，称为生长。单细 胞微生物，如细菌个体细胞增大是有限的，体积增大到一定 程度就会分裂，分裂成两个大小相似的子细胞，子细胞又重 复上述过程，使细胞数目增加，称为繁殖。单细胞微生物的 生长实际是以群体细胞数目的增加为标志的。霉菌和放线菌 等丝状微生物的生长主要表现为菌丝的伸长和分枝，其细胞 数目的增加并不伴随着个体数目的增多而增加。
微生物的生理
（4）比浊法 在细菌培养生长过程中，由于细胞数量的 增加，会引起培养物混浊度的增高，使光线透过量降低。在 一定浓度范围内，悬液中细胞的数量与透光量成反比，与光 密度成正比。比浊管是用不同浓度的BaCl2与稀H2SO4配制成 的10支试管，其中形成的BaSO4有10个梯度，分别代表10个 相对的细菌浓度（预先用相应的细菌测定）。某一未知浓度 的菌液只要在透射光下用肉眼与某一比浊管进行比较，如果 两者透光度相当，即可目测出该菌液的大致浓度。 如果要 作精确测定，则可用分光光度计进行。在可见光的450～ 650nm波段内均可测定。
《微生物的控制》PPT课件
概念 1 杀菌剂—杀死微生物的化学药品。 2 抑菌剂—抑制微生物生长的化学药品。 3 防腐剂—控制微生物生长，防止病原菌污染的
化学药品。
4 消毒剂—杀死微生物的营养体的化学药品。
5 化疗（化学治疗剂）—利用高度选择毒力的化 学物质杀死或抑制宿主体内的病原微生物的化 学药品。
消毒剂和防腐剂间无严格界限
4. 消毒剂的浓度、作用时间
酚系数：
石炭酸常被用来作为比较化学消毒剂杀菌能力 的一个标准，将某消毒剂作不同稀释后，在一定 条件下，一定时间内致死全部供试微生物（一般 用金黄色葡萄球菌）的最高稀释浓度与达到同样 效果的石炭酸的最高稀释度的比值，称为这种消 毒剂对该种微生物的石炭酸系数（酚系数）。酚 系数大，则消毒剂杀菌力强。
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33
消毒剂的种类
共十类：
重金属盐类——升汞、红汞、硫柳汞
氧化剂——高锰酸钾、过氧化氢、过 氧乙酸
酚类——来苏儿、石炭酸
醇类——乙醇（70%）
醛类——甲醛、福尔马林（37-40% 甲醛）、戊二醛
烷化剂——环氧乙烷（气体灭菌剂， 易燃、易爆、有毒）
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34
卤素类——氯气、漂白粉、碘
72℃/15s，
135-150℃/2-6s。
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14
煮沸法和间歇灭菌法
煮沸法 （1）不能在短时间内杀死全部微生物芽胞和病毒 （2）沸水中加入2%NaCO3或2％~5％的石炭酸 可加速细菌芽胞的死亡
（3）电饭煲不打开盖子可使食品保存较长时间
间歇灭菌法 （1）丁达尔灭菌法或分段灭菌法，适用于不耐热的
细胞DNA最大吸收峰在265 nm，形成胸腺嘧啶二聚体，
干扰DNA复制和蛋白质合成。
微生物的生长繁殖和其控制
▪环境条件诱导法
氯霉素抑制蛋白合成；细菌芽孢发芽；藻类细胞光照黑 暗控制；EDTA或离子载体处理酵母菌；短期热休克(40度)
微生物的生长繁殖和其控制
第14页
A
同 步 培 养 方 法
微生物的生长繁殖和其控制
B
A：膜洗脱法 B：密度梯度离心
第15页
二、单细胞微生物经典生长曲线
▪定量描绘液体培养基中微生物群体生长规律试验曲线。 ▪经典生长曲线
同时生长Synchronous Growth：
经过同时培养使细胞群体处于分裂步调一致状态。 同时生长只能维持2-3个分裂周期(细胞个体差异)。
微生物的生长繁殖和其控制
第13页
取得同时生长方法
▪机械筛选法 ✓利用处于同一生长阶段细胞体积、大小一致性 ✓过滤法 ✓密度梯度离心 ✓膜洗脱法：硝酸纤维薄膜
2.1 专性好氧微生物
•必须在较高分子氧浓度下才能生长，含有完整呼吸链、
以分子氧为最终氢受体，含有SOD和过氧化氢酶活力。
•绝大多数真菌和许多细菌 •试验室经过震荡摇瓶给氧，工厂采取通入无菌空气和
搅拌等供氧
微生物的生长繁殖和其控制
第44页
2.2 兼性厌氧菌
▪Facultative anaerobe
✓合成代谢十分活跃
✓对外界不良条件反应敏感
微生物的生长繁殖和其控制
第18页
影响延滞期长短原因
▪菌种
细菌、酵母菌延滞期较短，霉菌次之， 放线菌最长
▪接种龄 ▪接种量大小 ▪培养基成份
微生物的生长繁殖和其控制
第19页
2、指数期exponential phase
▪特点
✓生长速率常数R最大，代时或倍增时间最短
G=(t2-t1)/n
氯霉素抑制蛋白合成；细菌芽孢发芽；藻类细胞光照黑 暗控制；EDTA或离子载体处理酵母菌；短期热休克(40度)
微生物的生长繁殖和其控制
第14页
A
同 步 培 养 方 法
微生物的生长繁殖和其控制
B
A：膜洗脱法 B：密度梯度离心
第15页
二、单细胞微生物经典生长曲线
▪定量描绘液体培养基中微生物群体生长规律试验曲线。 ▪经典生长曲线
同时生长Synchronous Growth：
经过同时培养使细胞群体处于分裂步调一致状态。 同时生长只能维持2-3个分裂周期(细胞个体差异)。
微生物的生长繁殖和其控制
第13页
取得同时生长方法
▪机械筛选法 ✓利用处于同一生长阶段细胞体积、大小一致性 ✓过滤法 ✓密度梯度离心 ✓膜洗脱法：硝酸纤维薄膜
2.1 专性好氧微生物
•必须在较高分子氧浓度下才能生长，含有完整呼吸链、
以分子氧为最终氢受体，含有SOD和过氧化氢酶活力。
•绝大多数真菌和许多细菌 •试验室经过震荡摇瓶给氧，工厂采取通入无菌空气和
搅拌等供氧
微生物的生长繁殖和其控制
第44页
2.2 兼性厌氧菌
▪Facultative anaerobe
✓合成代谢十分活跃
✓对外界不良条件反应敏感
微生物的生长繁殖和其控制
第18页
影响延滞期长短原因
▪菌种
细菌、酵母菌延滞期较短，霉菌次之， 放线菌最长
▪接种龄 ▪接种量大小 ▪培养基成份
微生物的生长繁殖和其控制
第19页
2、指数期exponential phase
▪特点
✓生长速率常数R最大，代时或倍增时间最短
G=(t2-t1)/n
微生物学课件ppt
微生物的生长曲线
延迟期
微生物适应环境，繁殖 速度较慢，数量增长缓
慢。
对数生长期
微生物快速繁殖，数量 呈指数增长。
稳定期
微生物繁殖速度减慢， 营养物质消耗殆尽，环 境压力增大，死亡数量
增加。
衰亡期
微生物大量死亡，数量 下降。
微生物的培养基
液体培养基
适用于工业发酵和实验室研究， 可促进微生物的生长和繁殖。
有性繁殖
通过两个细胞的结合，经过减数分裂形成配子，再经过受精作用形成新的个体， 如真菌的孢子生殖。
Part
05
微生物的遗传与变异
基因突变
基因突变是微生物遗传变异的重要来 源之一，是指基因序列中发生的碱基 对的增添、缺失或替换，导致基因结 构的改变。
基因突变通常是不定向的，但也可以 在某些特定条件下（如诱变剂的作用 ）发生定向突变。
环境污染等，这些行为可能导致某些病原菌的抗药性和生态失衡。
Part
07
微生物的应用与危害
微生物在工业上的应用
01
02
03
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
04
微生物发酵
利用微生物的代谢过程生产食 品、饮料、饲料、抗生素、氨
基酸等产品。
生物转化
利用微生物将原料转化为燃料 、化学品、塑料等工业品。
生物冶金
利用微生物从矿石中提取金属 。
微生物学课件
• 微生物学简介 • 微生物的形态与结构 • 微生物的营养与生长 • 微生物的代谢与繁殖 • 微生物的遗传与变异 • 微生物的生态与分布 • 微生物的应用与危害
目录
Part
01
微生物学简介
微生物的定义与分类
微生物定义
微生物的生长繁殖 ppt课件
CO2对细菌生长也很重要。大部分细菌在 新陈代谢过程中产生的CO2已经可以满足 需要。
有些细菌在初分离时需要人工供给5%10%的CO2才能生长良好。
微生物的生长繁殖
不同微生物生长繁殖的方式
种类
繁殖方式
细菌、支原体、 二分裂方式进行繁殖 立克次氏体、 螺旋体、衣原 体的始体
酵母菌 丝状真菌 放线菌 病毒
➢ 专性需氧菌
必须有氧才能生存，如：结核杆菌、霍乱弧菌
➢ 微需氧菌
在低氧压（5%-6%）生长最好，高于10%抑制生长。如：空肠弯 曲菌、幽门螺杆菌
➢ 专性厌氧菌
只能在无氧条件下生存，如：破伤风梭菌、脆弱类杆菌。
➢ 兼性厌氧菌
有氧无氧均可生存 如：大多数病原菌
微生物的生长繁殖
气体（O2、CO2、少量N2）
衰亡期
生长环境不利于微生物生长，细胞分解代谢大 于合成代谢，导致菌体死亡，出现“负增长”；
细胞形态显著改变，产生膨大、不规则的多样 性退化形态。
短，进行平衡生长，菌体内酶系活跃，代谢旺 盛，呈几何级数增加，在生长曲线图上活菌数 量呈直线上升，达到顶峰。 该期细菌的形态、染色性、生理活动较典型， 群体的形态与生理特征最一致，对外界因素作
用比较敏感。
微生物的生长繁殖
对数生长期在生产中的应用
1、此时期是生产上用于接种的最佳菌龄。
2、发酵工业应尽量延长该期，以达到较高 菌体密度。
具无性繁殖和有性繁殖，以无性繁殖为主
繁殖主要通过菌丝断裂，形成各种无性孢子 进行无性和有性繁殖，以无性繁殖为主
多以无性的分生孢子进行繁殖，分生孢子主 要通过细菌内横隔分裂的方式形成。
增殖
微生物的生长繁殖
群体生长繁殖规律
单细胞微生物的生长曲线 丝状真菌的生长曲线 病毒的复制周期
有些细菌在初分离时需要人工供给5%10%的CO2才能生长良好。
微生物的生长繁殖
不同微生物生长繁殖的方式
种类
繁殖方式
细菌、支原体、 二分裂方式进行繁殖 立克次氏体、 螺旋体、衣原 体的始体
酵母菌 丝状真菌 放线菌 病毒
➢ 专性需氧菌
必须有氧才能生存，如：结核杆菌、霍乱弧菌
➢ 微需氧菌
在低氧压（5%-6%）生长最好，高于10%抑制生长。如：空肠弯 曲菌、幽门螺杆菌
➢ 专性厌氧菌
只能在无氧条件下生存，如：破伤风梭菌、脆弱类杆菌。
➢ 兼性厌氧菌
有氧无氧均可生存 如：大多数病原菌
微生物的生长繁殖
气体（O2、CO2、少量N2）
衰亡期
生长环境不利于微生物生长，细胞分解代谢大 于合成代谢，导致菌体死亡，出现“负增长”；
细胞形态显著改变，产生膨大、不规则的多样 性退化形态。
短，进行平衡生长，菌体内酶系活跃，代谢旺 盛，呈几何级数增加，在生长曲线图上活菌数 量呈直线上升，达到顶峰。 该期细菌的形态、染色性、生理活动较典型， 群体的形态与生理特征最一致，对外界因素作
用比较敏感。
微生物的生长繁殖
对数生长期在生产中的应用
1、此时期是生产上用于接种的最佳菌龄。
2、发酵工业应尽量延长该期，以达到较高 菌体密度。
具无性繁殖和有性繁殖，以无性繁殖为主
繁殖主要通过菌丝断裂，形成各种无性孢子 进行无性和有性繁殖，以无性繁殖为主
多以无性的分生孢子进行繁殖，分生孢子主 要通过细菌内横隔分裂的方式形成。
增殖
微生物的生长繁殖
群体生长繁殖规律
单细胞微生物的生长曲线 丝状真菌的生长曲线 病毒的复制周期
微生物的生长及其控制(共98张PPT)
就总体而言，微生物生长的温度范围较广， 已知的微生物在-10～95℃范围内生长。 而对某一具体微生物而言，只能在一定的 温度范围内生长，且此温度范围有宽、有 窄。
生长温度三基点：任何微生物的生长温度 总有最低生长温度、最适生长温度、最高 生长温度。
温度
最适生长温度：
即某微生物分裂代 时最短或生长速率最高 时的培养温度。不同微 生物的最适生长温度是 不一样的。 应该着重 指出：最适生长温度不 一定是一切代谢活动的 最适温度。
膜洗脱（常用）等。
诱导法
诱导因子：不影响微生物生长，可特异性抑制细胞分裂， 消除该抑制后，细胞同时出现分裂。
此法会扰乱细胞的正常代谢
举例： 1、温度调整法； 2、营养条件调整法；
3、抑制DNA合成法（代谢抑制剂：）
（抑制DNA合成法是利用代谢抑制剂阻碍DNA合成相当一
段时间，然后解除其抑制，可达到同步目的。常用的代
（一）微生物细胞数目的测定
－－适用于单细胞微生物或丝状微生物的孢子
直接计数法－－总菌计数 1、计数板计数法（常用）
2、比例计数法
间接计数法－－活菌计数
1、平板菌落计数法
2、液体稀释法
3、厌氧菌菌落计数
其他计数法
1、比浊法
2、膜过滤法
血球计数板
各 种 型 号 的 全 自 动 血 球 计 数 仪
活菌计数的一般步骤
二、单细胞微生物的典型生长曲线
三、微生物的连续培养
四、微生物的高密度培养
一、微生物的个体生长和同步生长
微生物在适宜的环境条件下，不断地吸收 营养物质，并按照自己的代谢方式进行代 谢活动，如果同化作用大于异化作用，则 细胞质的量不断增加，体积得以加大，于 是表现为生长。简单地说，生长就是有机 体的细胞组分与结构在量方面的增加。
生长温度三基点：任何微生物的生长温度 总有最低生长温度、最适生长温度、最高 生长温度。
温度
最适生长温度：
即某微生物分裂代 时最短或生长速率最高 时的培养温度。不同微 生物的最适生长温度是 不一样的。 应该着重 指出：最适生长温度不 一定是一切代谢活动的 最适温度。
膜洗脱（常用）等。
诱导法
诱导因子：不影响微生物生长，可特异性抑制细胞分裂， 消除该抑制后，细胞同时出现分裂。
此法会扰乱细胞的正常代谢
举例： 1、温度调整法； 2、营养条件调整法；
3、抑制DNA合成法（代谢抑制剂：）
（抑制DNA合成法是利用代谢抑制剂阻碍DNA合成相当一
段时间，然后解除其抑制，可达到同步目的。常用的代
（一）微生物细胞数目的测定
－－适用于单细胞微生物或丝状微生物的孢子
直接计数法－－总菌计数 1、计数板计数法（常用）
2、比例计数法
间接计数法－－活菌计数
1、平板菌落计数法
2、液体稀释法
3、厌氧菌菌落计数
其他计数法
1、比浊法
2、膜过滤法
血球计数板
各 种 型 号 的 全 自 动 血 球 计 数 仪
活菌计数的一般步骤
二、单细胞微生物的典型生长曲线
三、微生物的连续培养
四、微生物的高密度培养
一、微生物的个体生长和同步生长
微生物在适宜的环境条件下，不断地吸收 营养物质，并按照自己的代谢方式进行代 谢活动，如果同化作用大于异化作用，则 细胞质的量不断增加，体积得以加大，于 是表现为生长。简单地说，生长就是有机 体的细胞组分与结构在量方面的增加。
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低温可以降低微生物的生命活动速率，因而常用低温 保存菌种、食物
寒冷温度 冷藏温度 冻藏温度
一份含5000万/mL伤寒杆菌的雪糕，放入冰箱： 5天后， 1000万/mL 20天后， 200万/mL 60天后， 60万/mL 2年4个月，6000/mL 另外，-180 190C，24h，少数葡萄球菌和伤寒杆菌存活
原因：水解蛋白质、核酸，分解碳水化合物，破
坏菌体
常用：NaOH，Na2CO3
盐： 低浓度，对微生物无作用或作用微小 适宜浓度，促进生长 高浓度盐类，引起细胞脱水，菌体生理性干燥，
从而抑制甚至杀死微生物
重金属离子：微量，对微生物生命活动有利 过量，抑制甚至杀死微生物
如：Cu2+ 缺乏，黑曲霉不能形成孢子，菌丝体很少 过量，抑制生长
各种微生物对干燥的抵抗力不同：芽孢、孢子最强，有荚 膜的细菌也较好，接着为营养细胞，幼龄细胞抵抗力最弱
细胞含水量越高，对水分缺乏就越敏感。
在干燥环境中，孢子、芽孢处于休眠状态，利用此原理可 以保藏生成芽孢、孢子的微生物菌种
在液体环境中，微生物的外部环境即溶液，根据溶质 浓度的不同，可分为三类：
存在环境： 冷链系统
嗜温微生物：绝大多数微生物 存在环境：常温
嗜热微生物： 形成芽孢的细菌 存在环境：温泉、堆肥、热水、土壤
低温对微生物的影响
当环境温度低于微生物的最低生长温度时，微生物的 生长繁殖停止。但微生物的原生质结构并未破坏，不 会很快造成死亡并能在较长时间内保持活力，当温度 提高时，可以恢复正常的生命活动
等渗压溶液：细胞内外压力相等，细胞原形不变，生 命活动正常
高渗压溶液：细胞外压力高于细胞内压力，Байду номын сангаас胞脱水， 原生质浓缩，严重时导致细胞质变稠，细胞发生质、 壁分离，影响细胞生命活动甚至死亡 如：腌渍（530%食盐溶液） 蜜饯（3080%食糖溶液）
低渗压溶液：细胞外压力低于细胞内压力，水分向细 胞内渗透，细胞吸水膨胀，甚至破坏。
氧化还原电位（Eh）
Eh＇ 指在pH7.0时的氧化还原电位 Eh＇max=+0.82V Eh＇min= -0.42V
对氧要求不同的微生物，要求环境氧化还原电位不同 好氧微生物 Eh＇> 0.1V 可生长，0.3 0.4 V 适宜 厌氧微生物 Eh＇< 0.1V 才可生长 兼性微生物 Eh＇> 0.1V 生长 Eh＇< 0.1V 发酵
作用机理：易与蛋白质结合使之变性，Hg2+、As+、 Ag+ 易与酶的—SH结合使之失活
Pb2+ 0.10.5%, 几分钟杀死微生物 Hg2+ ，可以杀菌，2/千亿，可杀死水中大部分细菌 银器杀菌
最低生长温度、最适生长温度、最高生长温度
•处于最适生长温度时，生长速 度最快，代时最短。 •超过最低生长温度时，微生物 不生长，温度过低，甚至会死亡。 •超过最高生长温度时，微生物 不生长，温度过高，甚至会死亡。
微生物生长的适宜温度
与食品安全有关的微生物
嗜冷微生物：小肠结肠炎椰尔森氏菌、大肠杆菌O157、假单孢 菌等
另外，还有液体静压力、超声波等。
二、化学因子
氢离子浓度（pH） 氧化还原电位 酸、碱、盐和重金属离子
作用机理
氢离子浓度（pH）
微生物对pH的要求
调节pH的方法
注意：虽然微生物能够生长的pH值范围较广泛，但 细胞内部的pH值却十分接近中性。微生物具有控制 氢离子进出细胞的能力，因而可以维持细胞内的中 性环境
高温对微生物的影响
高温影响微生物的机理
影响微生物对热的耐受力的因素： （1）微生物种类与发育阶段 （2）环境条件
热力致死时间（TDT），D值，Z值，F值
同样含伤寒杆菌的雪糕，煮沸10 min，全部死亡
存放在冰箱、雪柜中的熟食品，食用前必须加热甚 至煮沸
干燥（水分）
水分约占微生物细胞组成的70 90%，环境中缺水时（干 燥的环境）引起微生物细胞内蛋白质的变性和盐类浓度的 增高，从而抑制微生物的生长发育，甚至造成死亡
概念
纯水
表面张力
72 达因 培养基溶液 4565 达因
表面活性剂：能改变液体表面张力的物质
阴离子型
阳离子型
非离子型
微波
300兆Hz--300千兆Hz的电磁波
热效应：热利用效率高，加热时间短 低剂量微波处理可导致变异，高剂量可杀菌
杀菌机理： 1、热效应导致死亡 2、细胞内分子受到微波作用导致破坏
第三章 微生物的生长繁殖 及其控制
第三节 环境条件对微生物生长繁殖的影响
物理因子 化学因子 杀灭微生物的理化方法
一、物理因子
温度 干燥（水分） 辐射 表面张力 其他（超声波、微波和静水压）
温度
温度：判别一个物系与其他物系是否处于热平衡状态的参数 温度相等，则物系之间处于热平衡状态
因此，培养微生物除必需的营养物外，还要注意其浓 度，以保持一定的水活度
辐射
能量通过空间的传递称为辐射
种类：
可见光 紫外线 X-射线
-射线
波长（nm） 400800 15390 0.010.1 0.0010.01
波长越短，则携带的能量更大
不同波长的射线对微生物的作用 ；可见光部分往往能被某 些光合微生物所利用，而波长较短的紫外线、X-射线、 射线均可抑制甚至杀死微生物。尤其是-射线因作用距离较 远、穿透力较强而用于食品的杀菌保藏
加入氧化性物质， Eh＇升高； 加入还原性物质， Eh＇降低
酸、碱、盐和重金属离子
酸：与pH有关，可影响微生物的生长代谢
部分酸可以杀菌。酸类的杀菌能力与溶液中氢离 子浓度成正比，而且与酸游离的阴离子、未电离的分 子有关
例如：无机酸电离度高，但有机酸杀菌力更强
碱：与pH有关
[OH- ] 离子浓度愈大，杀菌力 愈强
非热杀菌：一类新的冷杀菌技术，它在克服热杀菌不足之处 的基础上，运用物理手段如电场、高压、电子、光等的单一 或两种以上的共同作用，在低温或常温下达到杀菌的目的。 这种方法不须向食品中加入化学物质，不会使菌体产生抗性， 且条件易于控制，在保持食品自然风味的基础上，杀菌效果 明显。常用的物理杀菌的方法有超高压脉冲电场杀菌、脉冲 强光杀菌、半导体光催化杀菌，辐射杀菌等
寒冷温度 冷藏温度 冻藏温度
一份含5000万/mL伤寒杆菌的雪糕，放入冰箱： 5天后， 1000万/mL 20天后， 200万/mL 60天后， 60万/mL 2年4个月，6000/mL 另外，-180 190C，24h，少数葡萄球菌和伤寒杆菌存活
原因：水解蛋白质、核酸，分解碳水化合物，破
坏菌体
常用：NaOH，Na2CO3
盐： 低浓度，对微生物无作用或作用微小 适宜浓度，促进生长 高浓度盐类，引起细胞脱水，菌体生理性干燥，
从而抑制甚至杀死微生物
重金属离子：微量，对微生物生命活动有利 过量，抑制甚至杀死微生物
如：Cu2+ 缺乏，黑曲霉不能形成孢子，菌丝体很少 过量，抑制生长
各种微生物对干燥的抵抗力不同：芽孢、孢子最强，有荚 膜的细菌也较好，接着为营养细胞，幼龄细胞抵抗力最弱
细胞含水量越高，对水分缺乏就越敏感。
在干燥环境中，孢子、芽孢处于休眠状态，利用此原理可 以保藏生成芽孢、孢子的微生物菌种
在液体环境中，微生物的外部环境即溶液，根据溶质 浓度的不同，可分为三类：
存在环境： 冷链系统
嗜温微生物：绝大多数微生物 存在环境：常温
嗜热微生物： 形成芽孢的细菌 存在环境：温泉、堆肥、热水、土壤
低温对微生物的影响
当环境温度低于微生物的最低生长温度时，微生物的 生长繁殖停止。但微生物的原生质结构并未破坏，不 会很快造成死亡并能在较长时间内保持活力，当温度 提高时，可以恢复正常的生命活动
等渗压溶液：细胞内外压力相等，细胞原形不变，生 命活动正常
高渗压溶液：细胞外压力高于细胞内压力，Байду номын сангаас胞脱水， 原生质浓缩，严重时导致细胞质变稠，细胞发生质、 壁分离，影响细胞生命活动甚至死亡 如：腌渍（530%食盐溶液） 蜜饯（3080%食糖溶液）
低渗压溶液：细胞外压力低于细胞内压力，水分向细 胞内渗透，细胞吸水膨胀，甚至破坏。
氧化还原电位（Eh）
Eh＇ 指在pH7.0时的氧化还原电位 Eh＇max=+0.82V Eh＇min= -0.42V
对氧要求不同的微生物，要求环境氧化还原电位不同 好氧微生物 Eh＇> 0.1V 可生长，0.3 0.4 V 适宜 厌氧微生物 Eh＇< 0.1V 才可生长 兼性微生物 Eh＇> 0.1V 生长 Eh＇< 0.1V 发酵
作用机理：易与蛋白质结合使之变性，Hg2+、As+、 Ag+ 易与酶的—SH结合使之失活
Pb2+ 0.10.5%, 几分钟杀死微生物 Hg2+ ，可以杀菌，2/千亿，可杀死水中大部分细菌 银器杀菌
最低生长温度、最适生长温度、最高生长温度
•处于最适生长温度时，生长速 度最快，代时最短。 •超过最低生长温度时，微生物 不生长，温度过低，甚至会死亡。 •超过最高生长温度时，微生物 不生长，温度过高，甚至会死亡。
微生物生长的适宜温度
与食品安全有关的微生物
嗜冷微生物：小肠结肠炎椰尔森氏菌、大肠杆菌O157、假单孢 菌等
另外，还有液体静压力、超声波等。
二、化学因子
氢离子浓度（pH） 氧化还原电位 酸、碱、盐和重金属离子
作用机理
氢离子浓度（pH）
微生物对pH的要求
调节pH的方法
注意：虽然微生物能够生长的pH值范围较广泛，但 细胞内部的pH值却十分接近中性。微生物具有控制 氢离子进出细胞的能力，因而可以维持细胞内的中 性环境
高温对微生物的影响
高温影响微生物的机理
影响微生物对热的耐受力的因素： （1）微生物种类与发育阶段 （2）环境条件
热力致死时间（TDT），D值，Z值，F值
同样含伤寒杆菌的雪糕，煮沸10 min，全部死亡
存放在冰箱、雪柜中的熟食品，食用前必须加热甚 至煮沸
干燥（水分）
水分约占微生物细胞组成的70 90%，环境中缺水时（干 燥的环境）引起微生物细胞内蛋白质的变性和盐类浓度的 增高，从而抑制微生物的生长发育，甚至造成死亡
概念
纯水
表面张力
72 达因 培养基溶液 4565 达因
表面活性剂：能改变液体表面张力的物质
阴离子型
阳离子型
非离子型
微波
300兆Hz--300千兆Hz的电磁波
热效应：热利用效率高，加热时间短 低剂量微波处理可导致变异，高剂量可杀菌
杀菌机理： 1、热效应导致死亡 2、细胞内分子受到微波作用导致破坏
第三章 微生物的生长繁殖 及其控制
第三节 环境条件对微生物生长繁殖的影响
物理因子 化学因子 杀灭微生物的理化方法
一、物理因子
温度 干燥（水分） 辐射 表面张力 其他（超声波、微波和静水压）
温度
温度：判别一个物系与其他物系是否处于热平衡状态的参数 温度相等，则物系之间处于热平衡状态
因此，培养微生物除必需的营养物外，还要注意其浓 度，以保持一定的水活度
辐射
能量通过空间的传递称为辐射
种类：
可见光 紫外线 X-射线
-射线
波长（nm） 400800 15390 0.010.1 0.0010.01
波长越短，则携带的能量更大
不同波长的射线对微生物的作用 ；可见光部分往往能被某 些光合微生物所利用，而波长较短的紫外线、X-射线、 射线均可抑制甚至杀死微生物。尤其是-射线因作用距离较 远、穿透力较强而用于食品的杀菌保藏
加入氧化性物质， Eh＇升高； 加入还原性物质， Eh＇降低
酸、碱、盐和重金属离子
酸：与pH有关，可影响微生物的生长代谢
部分酸可以杀菌。酸类的杀菌能力与溶液中氢离 子浓度成正比，而且与酸游离的阴离子、未电离的分 子有关
例如：无机酸电离度高，但有机酸杀菌力更强
碱：与pH有关
[OH- ] 离子浓度愈大，杀菌力 愈强
非热杀菌：一类新的冷杀菌技术，它在克服热杀菌不足之处 的基础上，运用物理手段如电场、高压、电子、光等的单一 或两种以上的共同作用，在低温或常温下达到杀菌的目的。 这种方法不须向食品中加入化学物质，不会使菌体产生抗性， 且条件易于控制，在保持食品自然风味的基础上，杀菌效果 明显。常用的物理杀菌的方法有超高压脉冲电场杀菌、脉冲 强光杀菌、半导体光催化杀菌，辐射杀菌等