科技論文的寫(xiě)作格式

1、科技論文的寫(xiě)作格式第1頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六報(bào)告方式：1 禮貌用語(yǔ)：?jiǎn)柡蛘Z(yǔ)，講出報(bào)告的題目。2 控制速度、表達(dá)清楚流利、觀點(diǎn)明確、結(jié)果可信。3 答問(wèn)：禮貌對(duì)待每一個(gè)問(wèn)題，能準(zhǔn)確地、流利地回答問(wèn)題。4 分班討論完后，每個(gè)班推出34名優(yōu)秀者一起集體討論，老師全面考慮挑選決定出報(bào)告者，通知到參加大班報(bào)告的同學(xué)要認(rèn)真準(zhǔn)備發(fā)言，為每一個(gè)同學(xué)提供最好的科技信息。目的：（1）學(xué)會(huì)查閱科技文獻(xiàn)，并在大量閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上要總結(jié)出核心；（2）提高書(shū)面表達(dá)能力，學(xué)會(huì)寫(xiě)作科技論文；（3）提高口頭表達(dá)能力；（4）促進(jìn)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，學(xué)會(huì)實(shí)際利用知識(shí)解決問(wèn)題；（5）學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)他人

2、學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的能力。（6）通過(guò)該方式的培養(yǎng)，協(xié)同提高智力和能力。第2頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六題目：1 “風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 Risk Analyses”在食品安全和質(zhì)量控制中應(yīng)用現(xiàn)狀2 魚(yú)類(lèi)的生物安全加工技術(shù)的研究3 現(xiàn)代化醬油的發(fā)酵技術(shù)研究4 諾維信酶制劑的研究動(dòng)態(tài)5 花椒麻味成分的定量化研究現(xiàn)狀6 辣椒辣味成分與辣度關(guān)系定量化研究現(xiàn)狀7 國(guó)際食品法典（CAC，Codex Alimentarius Commission） 標(biāo)準(zhǔn)體系概況。8 豆瓣產(chǎn)品的微生物安全問(wèn)題9 魚(yú)制品的微生物安全問(wèn)題10 國(guó)內(nèi)外關(guān)于輻照食品的安全問(wèn)題第3頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分

3、，星期六第五章 微生物的生長(zhǎng)及其控制第一節(jié) 微生物生長(zhǎng)1 微生物生長(zhǎng)的概念2 微生物生長(zhǎng)量的測(cè)定3 微生物群體生長(zhǎng)的規(guī)律第二節(jié) 影響微生物生長(zhǎng)的因素1 物理因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響2 化學(xué)因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響第三節(jié) 微生物生長(zhǎng)的控制1.控制微生物生長(zhǎng)的物理方法2.控制微生物生長(zhǎng)的化學(xué)方法第4頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六第一節(jié) 微生物生長(zhǎng)1 微生物生長(zhǎng)的概念微生物在適宜的外界環(huán)境條件下，不斷地吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并按自身的代謝方式進(jìn)行新陳代謝，如同化作用大于異化作用，其結(jié)果是原生質(zhì)的總量（包括重量、體積、大小）不斷地增加，稱為微生物的生長(zhǎng)現(xiàn)象。生長(zhǎng)定義為微生物細(xì)胞在群體水平

4、上增加，也可以認(rèn)為是微生物群體數(shù)量增加。許多微生物是以二分裂的方式生長(zhǎng)的。一般細(xì)胞分裂和染色體復(fù)制是協(xié)調(diào)控制的。單細(xì)胞微生物如細(xì)菌的生長(zhǎng)，往往伴隨著細(xì)胞數(shù)目的增加。當(dāng)細(xì)胞增長(zhǎng)到一定程度時(shí)，就以二分裂方式，形成兩個(gè)相似的子細(xì)胞，子細(xì)胞又重復(fù)上述過(guò)程，使細(xì)胞數(shù)目增加，稱為繁殖。在多細(xì)胞微生物中，例如某些霉菌，細(xì)胞數(shù)目的增加如不伴隨著個(gè)體數(shù)目的增加，只能叫生長(zhǎng)，不能叫繁殖。例如菌絲細(xì)胞的不斷延長(zhǎng)或分裂產(chǎn)生同類(lèi)細(xì)胞均屬生長(zhǎng)，只有通過(guò)形成無(wú)性孢子或有性孢子使得個(gè)體數(shù)目增加的過(guò)程才叫做繁殖。第5頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六在一般情況下，當(dāng)環(huán)境條件適合，生長(zhǎng)與繁殖始終是交替進(jìn)行的

5、。從生長(zhǎng)到繁殖是一個(gè)由量變到質(zhì)變的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程就是發(fā)育。生長(zhǎng)是細(xì)胞逐步發(fā)生的量變過(guò)程，繁殖是產(chǎn)生新的細(xì)胞個(gè)體的質(zhì)變過(guò)程，伴隨著細(xì)胞總數(shù)的增加。個(gè)體生長(zhǎng) 個(gè)體繁殖 群體生長(zhǎng) 群體生長(zhǎng)=個(gè)體生長(zhǎng)+個(gè)體繁殖微生物特別是單細(xì)胞微生物，體積很小，個(gè)體生長(zhǎng)很難測(cè)定，意義也不大。通常測(cè)定微生物的生長(zhǎng)是測(cè)群體的生長(zhǎng)，而測(cè)定繁殖則都要建立在計(jì)數(shù)這一基礎(chǔ)上。測(cè)生長(zhǎng)量的方法如下：測(cè)定生長(zhǎng)量的方法有許多種，適用于一切微生物。第6頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六2 生長(zhǎng)量的測(cè)定：一、直接法1測(cè)體積 它是一種較為粗放的方法，例如將待測(cè)培養(yǎng)液放在刻度離心管中作自然沉降或進(jìn)行一定時(shí)間的離心，然后觀察

6、沉降物的體積。2稱干重 采用離心法或過(guò)濾法測(cè)定，一般干重為濕重的1020%。如用離心法，將待測(cè)培養(yǎng)液離心，再用清水洗滌離心15次后干燥，可用105、100或紅外線烘干，也可在較低的溫度（80或40）下進(jìn)行真空干燥，然后稱干重。如細(xì)菌一個(gè)細(xì)胞一般重10-1210-13g。如為絲狀真菌可用濾紙過(guò)濾，細(xì)菌可用醋酸纖維膜等濾膜進(jìn)行過(guò)濾。過(guò)濾后，細(xì)胞可用少量水洗滌，再真空干燥（40以下），稱干重。以乳酸菌為例，在液體培養(yǎng)基中，細(xì)胞的濃度大約為2108個(gè)/ ml。100 ml培養(yǎng)物可得1070mg干重的細(xì)胞。二、間接法1、生理指標(biāo)法 與生長(zhǎng)量相平行的生理指標(biāo)很多，它們均可用作生長(zhǎng)測(cè)定的相對(duì)值。（1） 測(cè)定

7、細(xì)胞總含氮量來(lái)確定細(xì)菌濃度 大多數(shù)細(xì)菌的含氮量為干重的12.5%，酵母菌為7.5%，霉菌為6.0%。總氮量與細(xì)胞粗蛋白的含量（因其中包括了雜環(huán)氮和氧化型氮）的關(guān)系可用下式計(jì)算：粗蛋白總量=含氮量%6.25第7頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六含氮量的測(cè)定方法有很多，常用凱氏定氮法。此法適用于細(xì)胞濃度較高的樣品，同時(shí)操作過(guò)程也較麻煩，主要用于科學(xué)研究中。（2）含碳量的測(cè)定 微生物新陳代謝的結(jié)果，必然要消耗或產(chǎn)生一定量的物質(zhì)，以表示微生物的生長(zhǎng)量。一般生長(zhǎng)旺盛時(shí)消耗的物質(zhì)就多，或者積累的某種代謝產(chǎn)物也多。將少量生物材料混入1ml水或無(wú)機(jī)緩沖液中，用2ml2%重鉻酸鉀溶液在10

8、0下加熱30分鐘，冷卻后，加水稀釋至5ml，在580nm波長(zhǎng)下測(cè)定光密度值（用試劑作空白對(duì)照，并用標(biāo)準(zhǔn)樣品作標(biāo)準(zhǔn)曲線），即可推算出生長(zhǎng)量。（3）其它 磷、DNA、RNA、ATP和 N乙酰胞壁酸等的含量，以及產(chǎn)酸、產(chǎn)氣、產(chǎn)CO2（用標(biāo)記葡萄糖作基質(zhì)）、耗氧、粘度和產(chǎn)熱等指標(biāo)，均可用于生長(zhǎng)量的測(cè)定。2、比濁法 微生物在液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，由于原生質(zhì)含量的增加，引起培養(yǎng)物混濁度的增高。最古老的比濁法是采用McFarland比濁管，用不同濃度的Bacl2與稀H2SO4配制成的10支試管，其中形成的BaSO4有10個(gè)梯度，表示10個(gè)相對(duì)的細(xì)菌濃度（預(yù)先用相應(yīng)的細(xì)菌測(cè)定）。某一未知濃度的菌液在透射光下用肉眼

9、與某一比濁管進(jìn)行比較，如果兩者的濁度相當(dāng)，即可目測(cè)出該菌液的大致濃度。精確的測(cè)定，要用分光光度計(jì)進(jìn)行。在可見(jiàn)光的450650nm波長(zhǎng)內(nèi)均可測(cè)定。第8頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六三、計(jì)數(shù)法計(jì)數(shù)法即是計(jì)算微生物繁殖出的個(gè)體數(shù)目，此法適宜于單細(xì)胞狀態(tài)的微生物或絲狀微生物所產(chǎn)生的孢子。（一）直接法直接法即是在顯微鏡下直接觀察細(xì)胞并進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法，其計(jì)數(shù)結(jié)果是包括死細(xì)胞在內(nèi)的總菌數(shù)。1、比例計(jì)數(shù)法 是一種粗放的計(jì)數(shù)方法。將已知顆粒（例如霉菌的孢子或紅細(xì)胞等）濃度的液體與待測(cè)細(xì)胞濃度的菌液按一定比例均勻混合，然后鏡檢各自的數(shù)目，求出未知菌液中的細(xì)胞濃度。2、血球計(jì)數(shù)板法 計(jì)數(shù)一

10、定容積中的細(xì)胞總數(shù)的常用方法，此法對(duì)細(xì)胞較大的酵母菌較為適用。詳細(xì)方法見(jiàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。（二）間接法是一種活菌計(jì)數(shù)法，其原理是活菌在液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)繁殖使液體混濁，在固體培養(yǎng)基表面形成菌落，然后計(jì)數(shù)活菌的方法。1、平板菌落計(jì)數(shù)法 是一種常用的食品中細(xì)菌總數(shù)的計(jì)數(shù)法，有標(biāo)準(zhǔn)方法將待測(cè)樣品稀釋?zhuān)缓笕∵m宜的稀釋度樣品與固體培養(yǎng)基混勻，凝固后培養(yǎng)，然后計(jì)數(shù)平板上出現(xiàn)的菌落數(shù)乘以樣品的稀釋度，即可計(jì)算出樣品的含菌數(shù)。也可用涂布法將稀釋樣品接種在凝固的平板培養(yǎng)基上，后續(xù)方法同前。此法的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)的結(jié)果較為精確，缺點(diǎn)是方法煩瑣，獲得檢測(cè)結(jié)果的時(shí)間長(zhǎng)。第9頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六

11、血球計(jì)數(shù)板方法第10頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六第11頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六第12頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六48+2h36+1檢樣做成幾個(gè)適當(dāng)倍數(shù)的稀釋液選擇23個(gè)適宜稀釋度，各以1ml量加入滅菌平皿內(nèi)每皿內(nèi)加入適量營(yíng)養(yǎng)瓊脂菌落計(jì)數(shù)結(jié)果菌落總數(shù)實(shí)驗(yàn)程序第13頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六第14頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六第15頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六第16頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六計(jì)數(shù)的方

12、法GB方法培養(yǎng)的溫度、時(shí)間嚴(yán)格生長(zhǎng)的特殊性要求計(jì)數(shù)范圍在30300之間的菌落，當(dāng)大于300或小于30時(shí)，則以最接近30或300的平均菌落數(shù)乘上稀釋倍數(shù)呈片狀生長(zhǎng)的菌落超過(guò)培養(yǎng)皿的一半不能計(jì)數(shù)當(dāng)其兩個(gè)稀釋度都在30-300間，二者的比值大于2時(shí)，以其中小的數(shù)報(bào)告當(dāng)其兩個(gè)稀釋度的比值小于或等于2時(shí)，以應(yīng)報(bào)告其平均數(shù)第17頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六實(shí)驗(yàn)次數(shù)稀釋液及菌落數(shù)兩稀釋液之比菌落總數(shù)個(gè)/g或ml報(bào)告方式個(gè)/g或ml10-110-210-31234567多不可計(jì)數(shù)多不可計(jì)數(shù)多不可計(jì)數(shù)多不可計(jì)數(shù)270多不可計(jì)數(shù)164295271多不可計(jì)數(shù)110305204660313

13、5012-1.62.2-16 40037 75027 100313 00027011030 5001.61043.8 1042.71043.11052.7 102103.1 104第18頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六檢樣稀釋乳糖膽鹽發(fā)酵管(36+1,24+2h)不產(chǎn)氣大腸菌群陰性報(bào) 告產(chǎn) 氣伊紅美蘭瓊脂平板(36+1,24+2h) (24+2h,36+1)革蘭氏染色乳糖發(fā)酵管(36+1,24+2h)革蘭氏染色陽(yáng)性革蘭氏陰性無(wú)芽胞桿菌產(chǎn)氣不產(chǎn)氣大腸菌群陰性報(bào) 告大腸桿菌陽(yáng)性報(bào) 告大腸菌群陰性報(bào) 告圖29-1 大腸菌群檢驗(yàn)程序第19頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1

14、點(diǎn)59分，星期六2、液體稀釋法 對(duì)未知樣品作10倍系列稀釋。選適宜的3個(gè)連續(xù)的10倍稀釋液各取3ml，接種到3組共9支液體培養(yǎng)基試管中，每管接入1ml，培養(yǎng)一定的時(shí)間后，記錄每個(gè)稀釋度出現(xiàn)生長(zhǎng)的試管數(shù)，然后查MPN（most probable number ，最近似數(shù)）表，根據(jù)樣品的稀釋倍數(shù)可計(jì)算出其中的活菌含量。3、細(xì)胞混濁度的測(cè)定 估計(jì)細(xì)胞數(shù)目和粗重的一較快和適用的方法是使用混濁度測(cè)定法。一個(gè)細(xì)胞懸浮液用肉眼觀察是呈現(xiàn)渾濁的，這時(shí)因?yàn)楣饩€通過(guò)懸浮液時(shí)，細(xì)胞散射光線。存在的細(xì)胞數(shù)越多，分散的光線就越多，因此懸浮液濁度就越大?？梢杂霉舛扔?jì)或分光光度計(jì)測(cè)量混濁度，分光光度計(jì)和光度計(jì)射出的光線通過(guò)

15、細(xì)胞懸浮液時(shí)，就可以檢測(cè)出沒(méi)有被細(xì)胞散射的光線。 第20頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六3 微生物群體生長(zhǎng)的規(guī)律微生物的群體生長(zhǎng)規(guī)律單細(xì)胞的微生物，如細(xì)菌、放線菌在液體培養(yǎng)基中，可以均勻地分布，每個(gè)細(xì)胞接觸的環(huán)境條件相同，都有充分的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，故每個(gè)細(xì)胞都迅速地生長(zhǎng)繁殖。霉菌多數(shù)是多細(xì)胞微生物，菌體呈絲狀，在液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)繁殖的情況與單細(xì)胞微生物不一樣，如果采取搖床培養(yǎng)，則霉菌在液體培養(yǎng)中的生長(zhǎng)繁殖情況，近似于單細(xì)胞微生物。因液體被攪動(dòng)，菌絲處于分布比較均勻的狀態(tài)，而且菌絲在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中不會(huì)像在固體培養(yǎng)基上那樣有分化現(xiàn)象，孢子產(chǎn)生也較少。（1）典型的生長(zhǎng)曲線微生物生長(zhǎng)

16、繁殖的速度非?？?，一般細(xì)菌在適宜的條件下，大約2030分鐘就可以分裂一次，如果不斷迅速地分裂，短時(shí)間內(nèi)可達(dá)驚人的數(shù)目，但實(shí)際上是不可能的。 第21頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六在培養(yǎng)條件保持穩(wěn)定的狀況下，定時(shí)取樣測(cè)定培養(yǎng)液中微生物的菌體數(shù)目，發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)的開(kāi)始階段，菌體數(shù)目并不增加，一定時(shí)間后，菌體數(shù)目就增長(zhǎng)很快，繼而菌體數(shù)目增長(zhǎng)速度保持穩(wěn)定，最后增長(zhǎng)速度逐漸下降以致等于零。如果以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，以單細(xì)胞增長(zhǎng)數(shù)目的對(duì)數(shù)值作縱坐標(biāo)，就可作出一條生長(zhǎng)曲線。這生長(zhǎng)曲線（growth curve）代表單細(xì)胞微生物從生長(zhǎng)開(kāi)始到衰老死亡的一般規(guī)律。根據(jù)微生物的生長(zhǎng)速率常數(shù)（gro

17、wth rate constant），即每小時(shí)的分裂代數(shù)的不同，一般把典型的生長(zhǎng)曲線粗分為延滯期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期四個(gè)時(shí)期。 （一） 延滯期（lag phase）又叫適應(yīng)期、緩慢期或調(diào)整期，是指把少量微生物接種到新培養(yǎng)液剛開(kāi)始的一段時(shí)間細(xì)胞數(shù)目不增加的時(shí)期，甚至細(xì)胞數(shù)目還可能減少。延滯期有如下特點(diǎn)：（1）生長(zhǎng)的速率常數(shù)為零。（2）細(xì)胞的體積增大，DNA、含量增多為分裂做準(zhǔn)備。（3）合成代謝旺盛，核糖體、酶類(lèi)和ATP的合成加快，易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶。（4）對(duì)不良環(huán)境敏感，例如pH、NaCl溶液濃度、溫度和抗生素等化學(xué)物質(zhì)。 第22頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六第23頁(yè)，共

18、96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六發(fā)酵工業(yè)中常常要采取措施縮短延滯期，其方法主要有：（1）以對(duì)數(shù)期的菌體作種子菌，（2）適當(dāng)增大接種量，生產(chǎn)上接種量的多少是影響延滯期的一個(gè)重要因素 ，接種量大，延滯期短，接種量小，則延滯期長(zhǎng)。一般采用38%的接種量，最高不超過(guò)1/10。（3）培養(yǎng)基的成分 為了縮短培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分差異，常常在種子培養(yǎng)基中加入生產(chǎn)培養(yǎng)基的某些營(yíng)養(yǎng)成分，即是種子培養(yǎng)基盡量接近發(fā)酵培養(yǎng)基。（二）對(duì)數(shù)期（logarithmic phase）又叫指數(shù)期，指在生長(zhǎng)曲線中，緊接著延滯期后的一段時(shí)期。此時(shí)菌體細(xì)胞生長(zhǎng)的速率常數(shù)R最大，分裂快，細(xì)胞每分裂繁殖一次的增代時(shí)間（即代時(shí)

19、，generation time）短，細(xì)胞進(jìn)行平衡生長(zhǎng)，菌體內(nèi)酶系活躍，代謝旺盛，菌體數(shù)目以幾何級(jí)數(shù)增加，細(xì)胞以驚人的速度產(chǎn)生，群體的形態(tài)與生理特征最一致，抗不良環(huán)境的能力強(qiáng)。 第24頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六圖3-12 生長(zhǎng)曲線中的指數(shù)期第25頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六第26頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六在對(duì)數(shù)期中，以下三個(gè)參數(shù)尤為重要。繁殖代數(shù)（n）由生長(zhǎng)曲線圖可以得出。P134生長(zhǎng)速率常數(shù)（R）如前所述生長(zhǎng)速率常數(shù)的定義的可知 。 代時(shí)（G） 如前所述平均代時(shí)的定義可知。影響微生物對(duì)數(shù)期增代時(shí)間的因素較

20、多，主要有：（1）菌種 ：不同微生物代時(shí)差別大，即使是同一菌種，由于培養(yǎng)基成分和物理?xiàng)l件（如培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)基的pH和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的性質(zhì)）的不同，其對(duì)數(shù)期的代時(shí)也不同。但是，在一定條件下，各種菌的代時(shí)是相對(duì)穩(wěn)定的，多數(shù)為2030分鐘，有的長(zhǎng)達(dá)33小時(shí)，快的只有9.8分鐘左右。如表4- 不同細(xì)菌的代時(shí)。第27頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六細(xì) 菌培養(yǎng)基溫度（）代時(shí)（分）漂浮假單胞菌（Pseudomonas natriegenes）大腸桿菌（Escherichia coli）蠟狀芽孢桿菌（Bacillus cereus）嗜熱芽孢桿菌（Bacillus thermophilus）枯

21、草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium）乳酸鏈球菌（Streptococcus lactis）嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）傷寒沙門(mén)氏菌（Salmonella typhi）金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）霍亂弧菌（Vibrio cholerae）丁酸梭菌（Clostridium butyricum）大豆根瘤菌（Rhizobium japonicum）結(jié)核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis）活躍硝化桿菌（Nitrobacter agilis）梅毒

22、密螺旋體（Treponema pallidum）褐球固氮菌（Azotobacter chroococcum）肉湯肉湯肉湯肉湯肉湯肉湯牛乳牛乳肉湯肉湯肉湯肉湯玉米醪合成合成家兔葡萄糖 2737305525303737373737302537273725 9. 8 171818.326323126668723.527 30213851344 461792 93212001980240第28頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六 （2） 營(yíng)養(yǎng)成分 同種細(xì)菌，營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基，其代時(shí)就短，反之則長(zhǎng)。（3）培養(yǎng)溫度 ：溫度是影響微生物生長(zhǎng)速率的重要物理因素。在微生物的最適生長(zhǎng)溫度范圍時(shí)

23、，代時(shí)就短。如表-14。表14 大腸桿菌在不同溫度下的代時(shí)溫度（）代時(shí)（分）溫度（）代時(shí)（分）101520253086012090402935404547.52217.52077第29頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六 (三) 穩(wěn)定期 （stationary phase）一個(gè)單細(xì)胞重量約為11012g,顯然，在指數(shù)生長(zhǎng)延長(zhǎng)到48小時(shí)之前，一定有一些物質(zhì)限制了群體細(xì)胞生長(zhǎng)，因此進(jìn)入穩(wěn)定期。穩(wěn)定期又叫最高生長(zhǎng)期或恒定期。處于穩(wěn)定期的微生物其特點(diǎn)是新繁殖的細(xì)胞數(shù)與衰亡細(xì)胞數(shù)幾乎相等，細(xì)胞數(shù)目沒(méi)有凈增加或凈減少，即是正生長(zhǎng)與負(fù)生長(zhǎng)達(dá)動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)生長(zhǎng)速度逐漸趨向于零。出現(xiàn)穩(wěn)定期的

24、原因主要有：（1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)耗盡，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比例失調(diào)，例如C/N比值不合適等；（2）酸、醇、毒素或過(guò)氧化氫等有害代謝產(chǎn)物的累積；（3）pH、氧化還原勢(shì)等環(huán)境條件越來(lái)越不適宜等。在穩(wěn)定期雖然沒(méi)有出現(xiàn)生長(zhǎng)，但許多細(xì)胞功能包括能量代謝和某些生化合成過(guò)程都仍然在繼續(xù)，穩(wěn)定期的微生物，在數(shù)量上達(dá)到了最高水平，產(chǎn)物的積累也達(dá)到了高峰，這時(shí)，菌體的總產(chǎn)量與所消耗的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之間存在著一定關(guān)系。此外，由于對(duì)穩(wěn)定期到來(lái)的原因進(jìn)行研究，促進(jìn)了連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)的產(chǎn)生和研究。生產(chǎn)上常常通過(guò)補(bǔ)料、調(diào)節(jié)溫度和pH等措施，延長(zhǎng)穩(wěn)定期，以積累更多的代謝產(chǎn)物。 第30頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六（四）衰亡期

25、（decline phase或 death phase）如果群體細(xì)胞達(dá)到穩(wěn)定期后仍繼續(xù)培養(yǎng)，這些細(xì)胞或許仍能維持生命和繼續(xù)進(jìn)行代謝，但它們也可能死亡。如果出現(xiàn)死亡，就認(rèn)為群體細(xì)胞處于衰亡期。穩(wěn)定期后，微生物死亡率逐漸增加，以致死亡數(shù)大大超過(guò)新生數(shù)，群體中活菌數(shù)目急劇下降，出現(xiàn)了“負(fù)生長(zhǎng)”（R為負(fù)值），此階段叫衰亡期。這時(shí)，細(xì)胞形態(tài)多樣，例如產(chǎn)生很多膨大、不規(guī)則的退化形態(tài)；有的細(xì)胞內(nèi)多液泡，革蘭氏染色反應(yīng)為陽(yáng)性的變成陰性；有的微生物因蛋白水解酶活力的增強(qiáng)發(fā)生自溶（autolysis）；有的微生物在這時(shí)產(chǎn)生抗生素等次生代謝產(chǎn)物；對(duì)于芽孢桿菌，芽孢釋放往往也發(fā)生在這一時(shí)期。第31頁(yè)，共96頁(yè)，202

26、2年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六衰亡期微生物形態(tài)發(fā)生變化第32頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六酵母菌和霉菌的生長(zhǎng)曲線酵母菌的生長(zhǎng)曲線：與單細(xì)胞微生物基本相似。絲狀真菌的生長(zhǎng)曲線：在液體或深層培養(yǎng)中，以菌絲干重作為衡量的指標(biāo)，菌絲的生長(zhǎng)過(guò)程分為3個(gè)階段：生長(zhǎng)停滯期、迅速生長(zhǎng)期、衰亡期，6個(gè)時(shí)期，即停滯期、指數(shù)期、線性期、減速期、穩(wěn)定期、衰亡期。第33頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六（2）微生物的連續(xù)培養(yǎng)在分批培養(yǎng)的指數(shù)前期，培養(yǎng)條件或許可以維持相對(duì)穩(wěn)定，但在后期，當(dāng)細(xì)胞數(shù)目變得非常大的時(shí)候，培養(yǎng)基的化學(xué)組成一般會(huì)發(fā)生巨大的變化。對(duì)許多研究來(lái)說(shuō)，

27、都希望能長(zhǎng)時(shí)間地保持培養(yǎng)物處于一種穩(wěn)定的環(huán)境中，這就可以通過(guò)使用連續(xù)培養(yǎng)而獲得。連續(xù)培養(yǎng)( continuous culture )又叫開(kāi)放培養(yǎng)( open culture )，是相對(duì)分批培養(yǎng)( batch culture )或密閉培養(yǎng)( closed culture )而言的。連續(xù)培養(yǎng)是在研究典型生長(zhǎng)曲線的基礎(chǔ)上，認(rèn)識(shí)到了穩(wěn)定期到來(lái)的原因，采取在培養(yǎng)器中不斷補(bǔ)充新鮮營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，另一方面，及時(shí)不斷地以同樣速度排出培養(yǎng)物（包括菌體和代謝產(chǎn)物）。這樣，培養(yǎng)物就可達(dá)動(dòng)態(tài)平衡，其中的微生物可長(zhǎng)期保持在對(duì)數(shù)期的平衡生長(zhǎng)狀態(tài)和穩(wěn)定的生長(zhǎng)速率上。第34頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六連

28、續(xù)培養(yǎng)的方法主要有兩類(lèi)：恒濁法 其原理是根據(jù)培養(yǎng)器內(nèi)微生物的生長(zhǎng)密度，用光電控制系統(tǒng)（濁度計(jì)）來(lái)檢測(cè)培養(yǎng)液的濁度（即菌液濃度），并控制培養(yǎng)液的流速，從而獲得菌體密度高、生長(zhǎng)速度恒定的微生物細(xì)胞的連續(xù)培養(yǎng)液。在恒濁器中的微生物，始終能以最高生長(zhǎng)速率進(jìn)行生長(zhǎng)，并可在允許范圍內(nèi)控制不同的菌體密度。 恒化法 恒化法是使培養(yǎng)液流速保持不變，使微生物始終在低于最高生長(zhǎng)速率條件下進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖的一種連續(xù)培養(yǎng)方法。常常通過(guò)控制某一種營(yíng)養(yǎng)物的濃度，使其成為限制性的因子，而其他營(yíng)養(yǎng)物均為過(guò)量，這樣，細(xì)菌的生長(zhǎng)速率將取決于限制性因子的濃度。隨著細(xì)菌的生長(zhǎng)，菌體的密度會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增高，而限制性生長(zhǎng)因子的濃度又會(huì)隨時(shí)

29、間的增長(zhǎng)而降低，兩者互相作用的結(jié)果，出現(xiàn)微生物的生長(zhǎng)速率正好與恒速加入的新鮮培養(yǎng)基流速相平衡。第35頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六圖4- 連續(xù)培養(yǎng)裝置結(jié)構(gòu)第36頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六連續(xù)培養(yǎng)如用于發(fā)酵工業(yè)中，就稱為連續(xù)發(fā)酵（continuous fermentation）。連續(xù)發(fā)酵與分批發(fā)酵相比有許多優(yōu)點(diǎn)： （1）自控性，便于利用各種儀表進(jìn)行自動(dòng)控制；（2）高效，它使裝料、滅菌、出料、清洗發(fā)酵罐等工藝簡(jiǎn)化了，縮短了生產(chǎn)時(shí)間和提高了設(shè)備的利用效率；（3）產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定；（4）節(jié)約了大量動(dòng)力、人力、水和蒸汽，使水、汽、電的負(fù)荷減少。不足之

30、處：（1）主要是菌種易于退化，使微生物長(zhǎng)期處于高速繁殖的條件下，即使是自發(fā)突變率很低，也難以避免變異的發(fā)生。（2）容易污染，在連續(xù)發(fā)酵中，要保持各種設(shè)備無(wú)滲漏，通氣系統(tǒng)不出任何故障，是極其困難的。因此，“連續(xù)”是有時(shí)間限制的，一般可達(dá)數(shù)月至一年、兩年。（3）連續(xù)培養(yǎng)中，營(yíng)養(yǎng)物的利用率低于分批培養(yǎng)。 在發(fā)酵工業(yè)中，連續(xù)培養(yǎng)技術(shù)已廣泛用于酵母單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)，乙醇、乳酸、丙酮和丁醇等發(fā)酵，以及用假絲酵母（Candida spp.）進(jìn)行石油脫蠟或是污水處理中。第37頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六由于細(xì)胞的生長(zhǎng)差異，同步生長(zhǎng)常常只能維持2-3代，之后又逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉峭缴L(zhǎng)。第

31、38頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六（3）同步生長(zhǎng)在分批培養(yǎng)中，細(xì)菌群體以一定速率生長(zhǎng)，但所有細(xì)胞并非同時(shí)進(jìn)行分裂，即是培養(yǎng)中的細(xì)胞不處于同一生長(zhǎng)階段，它們的生理狀態(tài)和代謝活動(dòng)也不完全一樣。要研究每個(gè)細(xì)胞所發(fā)生的變化是很困難的。為了解決這一問(wèn)題，就必須設(shè)法使微生物群體處于同一發(fā)育階段，使群體和個(gè)體行為變得一致，所有的細(xì)胞都能同時(shí)分裂，因而發(fā)展了單細(xì)胞的同步培養(yǎng)（synchronous culture）技術(shù)。獲得細(xì)菌同步生長(zhǎng)的方法主要有兩類(lèi)：調(diào)整生理?xiàng)l件誘導(dǎo)同步性：主要是通過(guò)控制環(huán)境條件如溫度、光線和處于穩(wěn)定期的培養(yǎng)物添加新鮮培養(yǎng)基等來(lái)誘導(dǎo)同步；機(jī)械法（又稱選擇法），一般

32、可用過(guò)濾分離法或梯度離心法來(lái)達(dá)到。在這兩種方法中，由于誘導(dǎo)法可能導(dǎo)致與正常細(xì)胞循環(huán)周期不同的周期變化，所以不及選擇法好，這在生理學(xué)研究中尤其明顯。離心方法第39頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六圖4-15同步培養(yǎng)方法 a.膜洗脫法 b.密度剃度離心法第40頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六圖-1 用Helmstetter-Cummings法獲得同步生長(zhǎng)的細(xì)菌 第41頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六小測(cè)驗(yàn)：一、名稱解釋?zhuān)杭痈慌囵B(yǎng)基 SCP 菌落 生長(zhǎng)因子 優(yōu)勢(shì)菌相二、判斷正誤（正確的用表示，錯(cuò)誤的用表示）1. 科赫是第一個(gè)看到微

33、生物的形態(tài)的微生物學(xué)家。（）2. 曲霉的基內(nèi)菌絲分化出匍匐菌絲和假根。（）3. 原核微生物在自發(fā)突變形成的遺傳性穩(wěn)定的細(xì)胞壁缺陷的菌株是原生質(zhì)體。（）4. 病毒的繁殖方式是復(fù)制。（）5. 青霉素的抗菌的機(jī)理是抑制細(xì)胞壁肽聚糖的合成。（）6. 藍(lán)細(xì)菌是屬于化能自養(yǎng)型。（）三、問(wèn)答題1. 圖解微生物生長(zhǎng)與溫度的關(guān)系。2. 圖解細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線。3. 繪出毛霉的形態(tài)圖，標(biāo)出名稱。第42頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六第二節(jié) 影響微生物生長(zhǎng)的因素影響微生物生長(zhǎng)的外界因素很多，其一是前面討論過(guò)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其二是許多物理、化學(xué)因素。當(dāng)環(huán)境條件的改變，在一定限度內(nèi)，可引起微生物形態(tài)、生

34、理、生長(zhǎng)、繁殖等特征的改變；當(dāng)環(huán)境條件的變化超過(guò)一定極限時(shí)，則導(dǎo)致微生物的死亡。研究環(huán)境條件與微生物之間的相互關(guān)系，有助于了解微生物在自然界的分布與作用，也可指導(dǎo)人們?cè)谑称芳庸ぶ杏行У乜刂莆⑸锏纳顒?dòng)，保證食品的安全性，延長(zhǎng)食品的貨架期。無(wú)論是在自然界中，生物體之間存在相互作用，還是在實(shí)驗(yàn)室中純培養(yǎng)的微生物之間的相互作用，環(huán)境因素都能在很大程度上影響它們的生長(zhǎng)和代謝產(chǎn)物的能力，這里重點(diǎn)討論其中最主要的溫度、pH、水的有效利用率和氧氣等幾大因素。 第43頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六 生長(zhǎng)繁殖，積累發(fā)酵產(chǎn)物環(huán)境 微生物 生長(zhǎng)抑制、變異、死亡 食品質(zhì)量控制消毒是指殺死

35、或消除所有病原微生物的措施，可達(dá)到防止傳染病傳播。防腐指利用某些理化因子，使物體內(nèi)外的微生物暫時(shí)處于不生長(zhǎng)繁殖但又未死亡的方法。常用低溫、干燥、鹽腌、糖漬等方法，或加化學(xué)防腐劑于食品中防止食品腐敗、變質(zhì)。滅菌是指利用一切物理或化學(xué)因子，使存在于物體內(nèi)所有活的微生物，永久性地喪失其生活力，包括最耐熱的細(xì)菌芽孢，是一種徹底殺菌措施。商業(yè)滅菌又叫殺菌，是從商品的需要出發(fā)對(duì)食品進(jìn)行的滅菌，它是指食品經(jīng)過(guò)殺菌處理后按照一定的檢驗(yàn)方法檢不出活的微生物或僅能檢出極少數(shù)非病原微生物，而且它們?cè)谝欢ǖ谋４嫫趦?nèi)不致引起食品變質(zhì)腐敗。 第44頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六死亡對(duì)事物來(lái)說(shuō)是不

36、可逆的喪失了生長(zhǎng)繁殖能力。第45頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六1 物理因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響一、溫度溫度是影響微生物生長(zhǎng)繁殖最重要的因素之一。在一定溫度范圍內(nèi)，機(jī)體的代謝活動(dòng)與生長(zhǎng)繁殖隨著溫度的上升而增加，當(dāng)溫度上升到一定程度，開(kāi)始對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不利的影響，如再繼續(xù)升高，則細(xì)胞功能急劇下降以至死亡。與其他生物一樣，任何微生物的生長(zhǎng)溫度盡管有高有低，但總有最低生長(zhǎng)溫度、最適生長(zhǎng)溫度和最高生長(zhǎng)溫度這三個(gè)重要指標(biāo)，這就是生長(zhǎng)溫度的三個(gè)基本點(diǎn)。如果將微生物作為一個(gè)整體來(lái)看，它的溫度三基點(diǎn)是極其寬的，由以下可看出： 最低生長(zhǎng)溫度（一般為5 10，極端為30） 嗜冷菌 (1530 )

37、生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn)最適生長(zhǎng)溫度 嗜中溫菌 (2045 ) 嗜熱菌 ( 5565) 最高生長(zhǎng)溫度（一般為8095，極端為105300）就總體而言，微生物生長(zhǎng)的溫度范圍較廣，已知的微生物在零下12100均可生長(zhǎng)。而每一種微生物只能在一定的溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)。（圖）第46頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)微生物生長(zhǎng)的最高溫度、或環(huán)境溫度低于微生物生長(zhǎng)的最低溫度都會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生殺滅作用或抑制作用第47頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六圖4-17 溫度對(duì)典型的嗜冷生物、嗜溫生物、嗜熱生物及兩種不同的嗜高溫生物的生長(zhǎng)速率之間的關(guān)系第48頁(yè)，共96頁(yè)，202

38、2年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六最低生長(zhǎng)溫度 : 是指微生物能進(jìn)行繁殖的最低溫度界限。 最適生長(zhǎng)溫度: 是指某菌分裂代時(shí)最短或生長(zhǎng)速率最高時(shí)的培養(yǎng)溫度。但是，同一微生物，不同的生理生化過(guò)程有著不同的最適溫度，也就是說(shuō)，最適生長(zhǎng)溫度并不等于生長(zhǎng)量最高時(shí)的培養(yǎng)溫度，也不等于發(fā)酵速度最高時(shí)的培養(yǎng)溫度或累積代謝產(chǎn)物量最高時(shí)的培養(yǎng)溫度，更不等于累積某一代謝產(chǎn)物量最高時(shí)的培養(yǎng)溫度。因此，生產(chǎn)上要根據(jù)微生物不同生理代謝過(guò)程溫度的特點(diǎn)，采用分段式變溫培養(yǎng)或發(fā)酵。例如，嗜熱鏈球菌的最適生長(zhǎng)溫度為37，最適發(fā)酵溫度為47，累積產(chǎn)物的最適溫度為37。最高生長(zhǎng)溫度: 是指微生物生長(zhǎng)繁殖的最高溫度界限。在此溫度下，

39、微生物細(xì)胞易于衰老和死亡。微生物所能適應(yīng)的最高生長(zhǎng)溫度與其細(xì)胞內(nèi)酶的性質(zhì)有關(guān)。例如細(xì)胞色素氧化酶以及各種脫氫酶的最低破壞溫度常與該菌的最高生長(zhǎng)溫度有關(guān)。 致死溫度: 最高生長(zhǎng)溫度如進(jìn)一步升高，便可殺死微生物。這種致死微生物的最低溫度界限即為致死溫度。在一定的溫度下處理時(shí)間越長(zhǎng)，死亡率越高。嚴(yán)格地說(shuō)，一般應(yīng)以10分鐘為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。細(xì)菌在10分鐘被完全殺死的最低溫度稱為致死溫度。 第49頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六微生物類(lèi)型生長(zhǎng)溫度范圍（）分布的主要處所最低最適最高低溫型專(zhuān)性嗜冷125151520兩極地區(qū)兼性嗜冷5010202530海水及冷藏食品上中溫型室溫1020203

40、535404045腐生菌體溫寄生菌高溫型254550607095溫泉、堆肥、土壤表層等表4-16不同類(lèi)型微生物生長(zhǎng)溫度范圍 第50頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六（一）低溫型的微生物 又稱嗜冷微生物，可在較低的溫度下生長(zhǎng)。地球表面溫度大多數(shù)相當(dāng)?shù)?，海洋覆蓋了地球表面的一多半，平均溫度為5，開(kāi)放海洋的深處，恒定溫度在13。常見(jiàn)的產(chǎn)堿桿菌屬、假單胞菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬等常使冷藏食品腐敗變質(zhì)。有些肉類(lèi)上的霉菌在零下10仍能生長(zhǎng)，如芽枝霉；熒光極毛菌可在零下4生長(zhǎng)，并造成冷凍食品變質(zhì)腐敗。對(duì)于嗜冷微生物研究要非常小心，這些嗜冷性微生物如果處于室溫下很短一段時(shí)間可能就會(huì)被殺死

41、。因此，在采樣、運(yùn)輸以及實(shí)驗(yàn)室接種、涂布平板等操作過(guò)程中防止溫度升高。耐冷微生物比嗜冷微生物分布廣泛得多?？梢詮臏貛Лh(huán)境的土壤、水中、肉類(lèi)、奶類(lèi)制品及儲(chǔ)藏在冰箱中的蘋(píng)果汁、蔬菜中分離到。耐冷性的微生物在2040之間能很好地生長(zhǎng)。嗜冷的分子機(jī)制 嗜冷微生物產(chǎn)生的酶，一般在寒冷條件下酶活最大，在非常溫和的溫度下，這些酶經(jīng)常就會(huì)變性或失活。嗜冷微生物與嗜溫微生物比較，就是在低溫下能夠進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸，也就意味著嗜冷微生物的原生質(zhì)膜構(gòu)造不同于一般的微生物，即使在低溫下也不能抑制膜現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)嗜冷微生物細(xì)胞質(zhì)膜組成成分研究表明，它們含有較高含量的不飽和脂肪酸，這些不飽和脂肪酸在低溫下也能保持半流動(dòng)狀態(tài)。某些

42、嗜冷菌的膜脂類(lèi)組成中也含有聚不飽和脂肪酸和含有多個(gè)雙鍵的碳?xì)浠衔铩，F(xiàn)在已經(jīng)從幾種生存于南極的細(xì)菌脂類(lèi)組分中鑒別出了含有9個(gè)雙鍵的碳?xì)浠衔?。抑制微生物的生長(zhǎng)。在0以下，菌體內(nèi)的水分凍結(jié)，生化反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行而停止生長(zhǎng)。有些微生物在冰點(diǎn)下就會(huì)死亡，主要原因是細(xì)胞內(nèi)水分變成了冰晶，造成細(xì)胞脫水或細(xì)胞膜的物理?yè)p傷。因此，生產(chǎn)上常用低溫保藏食品，各種食品的保藏溫度不同，分為寒冷溫度、冷藏溫度和凍藏溫度。第51頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六（二）中溫型的微生物 絕大多數(shù)微生物屬于這一類(lèi)。最適生長(zhǎng)溫度在2040之間，最低生長(zhǎng)溫度1020，最高生長(zhǎng)溫度4045。它們又可分為嗜室溫和嗜

43、體溫性微生物。嗜體溫性微生物多為人及溫血?jiǎng)游锏牟≡?，它們生長(zhǎng)的極限溫度范圍在1045，最適生長(zhǎng)溫度與其宿主體溫相近，在3540之間，人體寄生菌為37左右。引起人和動(dòng)物疾病的病原微生物、發(fā)酵工業(yè)應(yīng)用的微生物菌種以及導(dǎo)致食品原料和成品腐敗變質(zhì)的微生物，都屬于這一類(lèi)群的微生物。因此，它與食品工業(yè)的關(guān)系密切。(三)高溫型微生物 它們適于在4550以上的溫度中生長(zhǎng)，在自然界中的分布僅局限于某些地區(qū)，如溫泉、日照充足的土壤表層、堆肥、發(fā)酵飼料等腐爛有機(jī)物中，如堆肥中溫度可達(dá)6070。能在5570中生長(zhǎng)的微生物有芽孢桿菌屬（Bacillus）、梭狀芽孢桿菌（Clostridium）、嗜熱脂肪芽孢桿菌（Ba

44、c. stearothermophilus）高溫放線菌屬（Thermoactinomyces）、甲烷桿菌屬（Methanobacterium）等；溫泉中的細(xì)菌；其次是鏈球菌屬和乳桿菌屬。有的可在近于100的高溫中生長(zhǎng)。這類(lèi)高溫型的微生物，給罐頭工業(yè)、發(fā)酵工業(yè)等帶來(lái)了一定難度。許多熱泉溫度接近沸點(diǎn)，蒸汽口（熱泉噴氣孔）溫度可達(dá)150500。海洋底部熱水口溫度約達(dá)350或更高，但主要集中在美國(guó)西部、新西蘭、冰島、日本、地中海地區(qū)、印度尼西亞和法國(guó)等地區(qū)。世界上具有最大的熱泉集中區(qū)域面積就是黃石公園9293（美國(guó)）。第52頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六嗜熱的分子機(jī)制 嗜熱微

45、生物和嗜高溫微生物為什么能在那么高的溫度下生長(zhǎng)？也與這些生物中的酶和蛋白質(zhì)有關(guān)，它們具有耐熱性及高溫下的穩(wěn)定性。研究嗜熱微生物中的酶發(fā)現(xiàn)，它們的氨基酸序列與嗜溫微生物中催化相同反應(yīng)的酶的氨基酸序列一般只有很小的差別，很明顯，是一個(gè)關(guān)鍵的氨基酸代替了存在于此酶中一個(gè)或幾個(gè)氨基酸，導(dǎo)致該酶折疊的方式不同，從而使該酶能耐熱性增強(qiáng)。同時(shí)高溫型微生物的蛋白質(zhì)合成機(jī)構(gòu)核糖體和其他成分對(duì)高溫抗性也較大，發(fā)現(xiàn)tRNA在特定的堿基對(duì)區(qū)域內(nèi)含有較多的GC對(duì)，提供了較多的氫鍵，增加了熱穩(wěn)定性；細(xì)胞膜中飽和脂肪酸含量高，它比不飽和脂肪酸可以形成更強(qiáng)的疏水鍵，因此可保持在高溫下的穩(wěn)定性并具正常功能。（1）不同的微生物有

46、不同的最適生長(zhǎng)溫度；（2）通常微生物的最適生長(zhǎng)溫度不一定是最適發(fā)酵溫度；（3）同種微生物在不同的發(fā)酵溫度條件下，發(fā)酵產(chǎn)物可能不同；第53頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六1 低溫對(duì)微生物的影響：微生物對(duì)低溫具有抵抗力，絕大多數(shù)微生物所處的環(huán)境溫度降低到最低生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物的新陳代謝活動(dòng)減弱到最低程度，最后處于停滯或休眠狀態(tài)。這時(shí)微生物的生命活動(dòng)幾乎停止，但能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持生命，少數(shù)要發(fā)生死亡。芽孢、孢子 球菌 G+桿菌低溫用于食品的保藏： 寒冷溫度：室溫與冷藏溫度之間，保藏期短，適于果蔬保藏。1415。 冷藏溫度：微生物的生命活動(dòng)顯著降低，但一些嗜冷菌可緩慢生長(zhǎng)。適于

47、蔬菜、 果品、魚(yú)、肉、蛋、乳類(lèi)短期保藏。0-7 。 凍藏溫度： 0以下的溫度，一般凍肉在-18 保藏，可在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保藏食品。 -18 幾乎可以抑制所有微生物的生長(zhǎng)。Orange 2-9 banana 10-11 granpe 0-1 litchi 4 Peach 05-1 longan mango2 高溫對(duì)微生物的影響：敏感，一般超過(guò)微生物的最高生長(zhǎng)溫度，敏感的微生物就會(huì)死亡。第54頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六高溫致死的機(jī)理：菌體蛋白變性，同時(shí)破壞了酶的結(jié)構(gòu)，酶的活性消失了，代謝也就停止了。高溫 滅菌的方法：(1)熱（力致）死時(shí)間（Thermal Death T

48、ime TDT） 是指在特定的條件和特定的溫度下，殺死一定數(shù)量微生物所需要的時(shí)間，稱熱力致死時(shí)間。(2)D值（Decimal reduction time） 在一定溫度下加熱，活菌數(shù)減少一個(gè)對(duì)數(shù)周期（即90%的活菌被殺死）時(shí)，所需要的時(shí)間（分），即為D值。測(cè)定D值時(shí)的加熱溫度，即在D的右下角表明。例如：含菌數(shù)為105 /毫升的菌懸液，在100的水浴溫度中，活菌數(shù)降低至104/毫升時(shí)，所需時(shí)間為10分，該菌的D值即為10分，即D100=10分。如果加熱的溫度為121.1（250），其D常用Dr表示。 (3)Z值 如果在加熱致死曲線中，時(shí)間降低一個(gè)對(duì)數(shù)周期（即縮短90%的加熱時(shí)間）所需要升高的溫度

49、（），這所需要升高的溫度數(shù)，即為Z值。 第55頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六熱力致死曲線殘存活細(xì)胞數(shù)（毫升）0 10 20 30 40 50 60106105104103102101D=10分加熱時(shí)間（分）圖420殘存活細(xì)胞曲線100 105 110 115 120 125 oC加熱時(shí)間（分）100 101Z=9.3圖4271 加熱致死時(shí)間曲線第56頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六(4)F值 在一定的基質(zhì)中，其溫度為121.1，加熱殺死一定數(shù)量微生物所需要的時(shí)間（分），即為F值。3 高溫滅菌的方法：（1）干熱滅菌法：A 火焰滅菌法：特點(diǎn)：速度快

50、、滅菌徹底、效果好。應(yīng)用范圍：廢棄物。B 干燥加熱空氣滅菌法：150-160 ，1-2小時(shí)。應(yīng)用范圍：玻璃器皿，金屬及其他干燥耐熱物品的滅菌。玻璃器皿要烘干。（2）濕熱滅菌(moist heat sterilization)（A）煮沸消毒法 物品在水中100煮沸15分鐘以上，可殺死細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢，如在水中加入1%碳酸鈉或25%石炭酸，則效果更好。這種方法適用于注射器、解剖用具等的消毒。（B）巴氏滅菌 (pasteurization)滅菌的溫度一般在6085處理1530分鐘，可以殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，但不能達(dá)到完全滅菌的目的，用于不適于高溫滅菌的食品，如牛乳、醬腌菜類(lèi)、果汁、啤酒、果酒

51、和蜂蜜等，其主要目的是殺死其中無(wú)芽孢的病原菌（如牛奶中的結(jié)核桿菌或沙門(mén)氏桿菌），而又不影響它們的風(fēng)味。（C）超高溫瞬時(shí)滅菌法 （Ultra high temperature short time,UHT）滅菌的溫度在13513735秒，可殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和耐熱性強(qiáng)的芽孢細(xì)菌，但污染嚴(yán)重的鮮乳在142以上殺菌效果才好。超高溫瞬時(shí)滅菌法現(xiàn)廣泛用于各種果汁、牛乳、花生乳、醬油等液態(tài)食品的殺菌。第57頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六此法的特點(diǎn)是既可殺滅微生物，又可最大限度減少營(yíng)養(yǎng)成分的破壞。在發(fā)酵工業(yè)中此法用作培養(yǎng)基的滅菌，主要操作是將培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外連續(xù)地進(jìn)行加熱、維持和

52、冷卻，然后才進(jìn)入發(fā)酵罐，培養(yǎng)基一般在135140下處理515秒鐘。（D）高壓蒸汽滅菌法 (normal autoclaving)高壓蒸汽滅菌法是實(shí)驗(yàn)室和罐頭工業(yè)中常用的滅菌方法。高壓蒸汽滅菌是在高壓蒸汽鍋內(nèi)進(jìn)行的，鍋有立式和臥式兩種，原理相同，鍋內(nèi)蒸汽壓力升高時(shí)，溫度升高。一般采用9.8104Pa的壓力，121.1處理1530分鐘，也有采用較低溫度（115）下維持30分鐘左右，可達(dá)殺菌目的。罐頭工業(yè)中要根據(jù)食品的種類(lèi)和殺菌的對(duì)象、罐裝量的多少等決定殺菌式。實(shí)驗(yàn)室常用于培養(yǎng)基、各種緩沖液、玻璃器皿及工作服等滅菌。影響高壓蒸汽滅菌效果的因素：滅菌物體含菌量的影響 ；滅菌鍋內(nèi)空氣排除程度的影響 ；滅

53、菌對(duì)象的體積 ， 滅菌對(duì)象體積的大小直接影響滅菌的效果，體積過(guò)大會(huì)影響熱的傳導(dǎo)速率。待滅菌的物體或培養(yǎng)基體積不宜過(guò)大，也不不宜在鍋內(nèi)塞得擁擠。 滅菌對(duì)象PH的影響 滅菌物品的PH也影響滅菌的效果。當(dāng)其PH在6.08.0時(shí)，微生物的抵抗力較大，不易死亡；PH6.0時(shí)，最易引起死亡。 加熱與散熱速度 在高壓滅菌時(shí)，常常只注意達(dá)到滅菌溫度后維持時(shí)間。而實(shí)際工作中達(dá)到滅菌溫度的時(shí)間有快有慢，同樣滅菌完畢后降溫的時(shí)間也有快有慢，第58頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六第59頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六第60頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分

54、，星期六（5）間歇滅菌法(fractional sterilization 或tyndallization) 是用流通蒸汽反復(fù)滅菌的方法，常常溫度不超過(guò)100，每日一次，加熱時(shí)間為30分鐘，連續(xù)三次滅菌，殺死微生物的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。每次滅菌后，將滅菌的物品在（2837）培養(yǎng)，促使芽孢發(fā)育成為繁殖體，以便在連續(xù)滅菌中將其殺死。100滅菌 培養(yǎng) 滅菌 培養(yǎng) 滅菌此外在生產(chǎn)上消除有害微生物的方法還有：、過(guò)濾除菌法：對(duì)不耐熱的液體可采用過(guò)濾除菌法達(dá)到“滅菌”，例如：濾膜過(guò)濾裝置、燒結(jié)玻璃濾板過(guò)濾器、石棉板過(guò)濾器以及硅藻土過(guò)濾器等。過(guò)濾除菌的缺點(diǎn)是無(wú)法去除其中的病毒和噬菌體。 、采用特殊的加熱滅菌法：對(duì)易破壞

55、的含糖培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌時(shí)，應(yīng)先將糖液與其他成分分別滅菌后在合并；對(duì)含Ca+2或Fe+3的培養(yǎng)基與磷酸鹽可先分別滅菌，然后再混合，這樣就不易形成磷酸鹽沉淀；對(duì)含有在高溫下易破壞成分的培養(yǎng)基（如含糖組合培養(yǎng)基）可進(jìn)行低壓滅菌（112下滅菌15分鐘）或間歇滅菌；在大規(guī)模發(fā)酵工業(yè)中，可采用連續(xù)加壓滅菌法進(jìn)行培養(yǎng)基的滅菌。第61頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六膜過(guò)濾除菌法采用濾孔比細(xì)菌還小的濾膜、篩子作成各種過(guò)濾器，當(dāng)液體、空氣流經(jīng)濾膜或篩子時(shí)，微生物不能通過(guò)濾孔而被阻留在一側(cè)，從而達(dá)到除菌的目的。但病毒由于很小不能除去。在實(shí)驗(yàn)室中常常采用的濾器：濾膜過(guò)濾器、蔡氏過(guò)濾器、磁土過(guò)濾器

56、和玻璃過(guò)濾器等。過(guò)濾介質(zhì)：硝酸纖維素膜、醋酸纖維素膜、聚丙烯膜以及石棉板、燒結(jié)陶瓷、燒結(jié)玻璃等。濾器孔徑：常用0.22 m 、0.45 m 。應(yīng)用：對(duì)于含酶、糖溶液、血清等熱敏物質(zhì)除菌。第62頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六影響微生物對(duì)熱抵抗力的因素 菌種 不同微生物由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性不同，對(duì)熱的抵抗力也不同。一般的規(guī)律是嗜熱菌的抗熱力大于嗜溫菌和嗜冷菌，芽孢大于非芽孢菌，球菌大于非芽孢桿菌，革蘭氏陽(yáng)性菌大于革蘭氏陰性菌，霉菌大于酵母菌，霉菌和酵母的孢子大于其菌絲體。細(xì)菌的芽孢和霉菌的菌核抗熱力特別大。菌齡 同樣的條件下，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌體抗熱力較差，而穩(wěn)定期的老齡

57、細(xì)胞較大，老齡的細(xì)菌芽孢較幼齡的細(xì)菌芽孢抗熱力強(qiáng)。菌體數(shù)量 菌數(shù)愈多，抗熱力愈強(qiáng)，因加熱殺死最后一個(gè)微生物所需的時(shí)間也長(zhǎng)；另外，微生物群集在一起時(shí)，受熱致死不是時(shí)間而是有先有后，同時(shí)菌體能分泌一些有保護(hù)作用的蛋白質(zhì)物質(zhì)，菌多分泌的保護(hù)物質(zhì)也多，抗熱性也就強(qiáng)?；|(zhì)的因素 微生物的抗熱力隨含水量減少而增大，同一種微生物在干熱環(huán)境中比在濕熱環(huán)境中抗熱力大；基質(zhì)中的脂肪、糖、蛋白質(zhì)等物質(zhì)對(duì)微生物有保護(hù)作用，微生物的抗熱力隨這類(lèi)物質(zhì)的增多而增大；微生物在pH值范圍是7左右，抗熱力最強(qiáng)，pH值升高或下降都可以減少微生物的抗熱力。特別是酸性環(huán)境微生物的抗熱力減弱更明顯。加熱的溫度和時(shí)間 加熱的溫度越高，微生

58、物的抗熱力越弱，越容易死亡，加熱的時(shí)間越長(zhǎng)，熱致死作用越大。在一定高溫范圍內(nèi)，溫度越高殺死所需時(shí)間越短。另外，其他因素如鹽類(lèi)等，在基質(zhì)中有降低水分活性作用，從而增強(qiáng)抗熱力；而另一類(lèi)鹽類(lèi)如鈣鹽、鎂鹽可減弱微生物對(duì)熱的抵抗力。第63頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六4 熱力殺菌在食品工業(yè)中的應(yīng)用： A 烘烤、油炸法：如面包、方便面。 B 沸水殺菌法：用于水果類(lèi)罐頭的殺菌。 C 巴氏殺菌：用于啤酒工業(yè)、蔬菜加工制品的殺菌。 D 高壓殺菌方法：用于蛋白質(zhì)含量高的罐頭食品的殺菌。 F UHT滅菌：主要用于牛奶、果汁和醬油的滅菌。5 殺菌式的制定：確定殺菌的指標(biāo)菌，再指定殺菌式。第6

59、4頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六 二、干燥和水的利用率水分對(duì)維持微生物的正常生命活動(dòng)是必不可少的。干燥會(huì)造成微生物失水代謝停止以至死亡。不同的微生物對(duì)干燥的抵抗力是不一樣的。芽孢 霉菌和酵母菌的孢子 有莢膜的細(xì)菌 革蘭氏陽(yáng)性球菌和酵母的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞 霉菌的菌絲。影響微生物對(duì)干燥抵抗力的因素：干燥時(shí)溫度升高，微生物容易死亡，微生物在低溫下干燥時(shí)，抵抗力強(qiáng)，所以，干燥后存活的微生物若處于低溫下，可用于保藏菌種；干燥的速度快，微生物抵抗力強(qiáng)，緩慢干燥時(shí)，微生物死亡多；微生物在真空干燥時(shí)，在加保護(hù)劑（血清、血漿、肉湯、蛋白胨、脫脂牛乳）于菌懸液中，分裝在安瓿內(nèi)，低溫下可保持長(zhǎng)達(dá)數(shù)

60、年甚至10年的生命力。食品工業(yè)中常用干燥方法保藏食品。水的利用率 ：微生物必須在水分活度較高的環(huán)境中才能生長(zhǎng)繁殖，水是微生 物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的溶劑，自然環(huán)境中含水量的多少確定微生物的種類(lèi)和數(shù)量。許多微生物不能適應(yīng)水活度極低的環(huán)境，因此在那些環(huán)境條件下微生物死亡或長(zhǎng)期休眠。干燥在食品加工中應(yīng)用：食品工業(yè)中利用自然干燥和機(jī)械干燥方法保藏食品。第65頁(yè)，共96頁(yè)，2022年，5月20日，1點(diǎn)59分，星期六三、滲透壓（1）等滲溶液：大多數(shù)微生物適于在等滲的環(huán)境生長(zhǎng)。（2）高滲溶液：若置于高滲溶液（如20%NaCl）中，水將通過(guò)細(xì)胞膜到細(xì)胞周?chē)娜芤褐校斐杉?xì)胞脫水而引起質(zhì)壁分離，使細(xì)胞不能生長(zhǎng)甚至死亡；（3