影响微生物生长的因素
1. 嗜酸微生物பைடு நூலகம்
专性嗜酸菌:最适PH<6;PH>7时生长极差或死亡 兼性嗜酸菌:在低PH下生长,中PH也生长
2.嗜碱微生物
专性嗜碱菌:最适PH8~11,PH≤7时生长极慢或不生长
3.嗜中性微生物
能在PH4~9生长,最适生长在PH6~8,大多数微生物属 于这一类
PH对微生物的影响
不同微生物都有其最适生长PH值和一定的PH 范围,即最高、最适、最低3个数值,在最适 PH范围内微生物生长繁殖速度快。
▪ 绝大多数微生物在0.5%~3%的盐浓度范围内可正常生长,
10%~15%的盐浓度能抑制大部分微生物的生长。
化学因素对微生物的影响
常用的化学消毒剂主要有重金属及其盐类、有机溶剂(酚、醇、醛等)、 卤族元素及其化合物、染料和表面活性剂等。 重金属离子:可与菌体蛋白质结合而使之变性或与某些酶蛋白的巯基 相结合而使酶失活;重金属盐是蛋白质沉淀剂,还可与代谢产物发生 鳌合作用而使之变为无效化合物。 有机溶剂:可使蛋白质及核酸变性,也可破坏细胞膜透性使内含物外 溢。 碘:可与蛋白质酪氨酸残基不可逆结合而使蛋白质失活。 氯气:与水反应产生的强氧化剂具有杀菌作用。 染料:在低浓度条件下可抑制细菌生长,革兰氏阳性菌普遍比革兰氏 阴性菌对染料更加敏感。 表面活性剂:能降低溶液表面张力,改变微生物细胞膜透性,使蛋白 质变性。
4.2 4.5
7.0 4.0~4.5
4.2 6.0 6.0 1.5 5.0 3.0
2.0~3.5 5.8~6.6 6.8~7.0 7.4~7.6
7.8~8.6 5.4~6.3 7.0~7.5 6.8 7.5~7.8 5.0~6.0 7.0~8.0 5.0~6.0
最高
6.0 6.8 11.0 9.0
9.4 7.0~8.0
9.3 7.0 9.5 9.0 10.0 8.0
PH对微生物的影响
细胞内部的PH一般都接近中性(包括嗜酸 性和嗜碱性),以防止酸碱对细胞内大分 子的破坏
细胞内酶的最适PH多接近中性 细胞内DNA、ATP对低PH敏感 RNA和磷脂类对高PH敏感
细胞膜上酶及胞外酶接近微生物最适生长 PH
PH调节方法
微生物的生长需要水:正常的生长代谢需要水 作为载体—吸收营养、排泄废物,这些功能都 需要游离水
大部分食品的水分活度为0.99
不同微生物对AW的要求
微生物种类
Aw要求
细菌 酵母 霉菌
部分球菌在0.9以下,嗜盐菌 在0.75以外,绝大部分在 0.94~0.99
嗜渗透压酵母0.60,大部分为 0.88~094
影响微生物生长的因素
食品的基本组成及微生物相关的环境因素
水 蛋白质 碳水化合物 脂肪 无机盐 维生素
温度 PH Aw 氧气 辐射 防腐剂 渗透压
主要影响微生物生长因素分类
内在因素
PH 水 生物结构 营养 抗菌剂 电位
外在因素
温度 湿度 气体
生物间作用
微生物间的相互 作用
微生物的类型(按最适生长PH范围来分)
干性霉菌为0.65,大部分为 0.73~0.94
微生物生长AW的变化规律
1.在任何温度下,随着Aw的下降,微生物的生 长能力逐渐降低。
2.在最适温度下,微生物的Aw范围最广
3.营养物能扩宽微生物生存的Aw范围
温度对微生物生长的影响
温度是影响微生物生长的最重要的因素之一 具体表现在: 1.影响酶活性,温度变化影响酶促反应速率,
有时PH的改变是食品加工的需要 1.发酵食品:泡菜的加工—有乳酸菌的生长引
起PH的改变,这样的改变有利于食品的保存; 乳酸的发酵—利用乳酸菌发酵产酸,并利用PH 快速降低抑制其他微生物的生长。
2.酸渍食品:酸黄瓜,糖醋大蒜等—外酸源, 保存和增加食品的风味
水对微生物生长的影响
食品中水的存在方式:结合水、游离水
THANKS
霉菌PH范围值最大,最适PH5~6;酵母菌适应范 围较小,最适PH5~6;细菌最小,最适PH在7左右
PH对微生物的影响
微生物
pH值
最低
最适
氧化硫硫杆菌 嗜酸乳杆菌 大豆根瘤菌 褐球固氮菌 一种亚硝化单胞菌 醋化醋杆菌 金黄色葡萄球菌 泥生绿菌 水生栖热菌 黑曲霉 一般放线菌 一般酵母菌
0.5 4.0~4.6
最高生长温度:一般为80~95℃
❖最适生长温度:分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。
❖最适生长温度≠发酵速度最高时的培养温度≠代谢产物量最高
时的温度≠生长量最高时温度
微生物各生理过程的不同最适温度
菌名
生长温度℃ 发酵温度℃ 累积产物温度℃
嗜热链球菌 37 乳酸链球菌 34
灰色链霉菌 37
北京棒杆菌 32
耐氧菌:生长不需要氧,但氧对其也无毒害。
(专性)厌氧菌:只能生长在无氧条件下,氧剧毒 ,即使短 期接触空气,也会抑制其生长甚至致死。
渗透压对微生物生长的影响
渗透压:由于溶质浓度差而在细胞膜两侧造成的压力差。渗 透压的大小与溶液中分子或离子的质点数有关。等重的物质, 其分子或离子越小,则质点数越多,渗透压越大。 低渗溶液:外界浓度<细胞内浓度,细胞吸水膨胀。 等渗溶液:外界浓度=细胞内浓度,适宜微生物生长。 高渗溶液:外界浓度>细胞内浓度,细胞失水,发生质壁分离。
最终影响细胞合成 2.影响细胞膜的流动性,温度高,流动性大,
有利于物质的运输:温度低,流动性降低,不 利于物质运输 3.影响物质的溶解度,对生长有影响
微生物生长的三个温度基点
生长温度
最低生长温度:一般为-5~-10℃,极端为-30℃ 嗜冷菌:<20℃
最适生长温度 嗜温菌:20~45℃ 嗜热菌:>45℃
丙酮丁醇梭菌 37
产黄青霉
30
47 40
28 33~35
33 25
37 产细胞:25~30 产乳酸:30
— — — 20
氧气对微生物生长的影响
根据微生物与氧的关系,可分为:
专性好氧菌:必需在有氧条件下生长
好氧菌 厌氧菌
兼性厌氧菌:在有氧及无氧条件下均能生长,但在有氧条件 下生长得更好。
微好氧菌:生长需要少量的氧,过量的氧常导致这类微生物 死亡。
过酸时:加NaOH、Na2CO3等碱中和 “治标”
“ 治本”
过碱时:加H2SO4、HCl等酸中和 加适当氮源:如尿素、NaNO3、
过酸时 NH4OH或蛋白质等 提高通气量
过碱时 加适当碳源:糖、乳酸、甘油等
降低通气量
加磷酸缓冲液(K2HPO4 — KH2PO4) 加CaCO3或NaHCO3
微生物生长引起PH的改变
防腐剂对微生物生长的影响
食品工业中常用的酸性防腐剂:
1.脱氢乙酸(去水醋酸,简称DHAA或DHA):在酸、碱条件
下均有一定的抗菌作用,尤其对霉菌的抑制作用最强,主 要防果汁发酵。 2.苯甲酸:苯甲酸未解离的分子抑菌作用强,所以在酸性溶 液中抑菌效果较好,最适pH值是4。溶液pH值增高时解离 度增大,防腐效果降低, 3.山梨酸:对细菌最低抑菌浓度为0.02%~0.04%(pH<6.0), 对酵母、真菌最低抑菌浓度为0.8%~l.2%。本品的防腐作 用是未解离的分子,在pH值4酸性水溶液中效果较好。 4.丙酸:丙酸及盐类有良好的防霉效果,对细菌抑制作用较 小,对酵母无抑制作用,故常用于糕点、面包和乳酪中