理化因子對微生物的影響

第四節(jié)理化因素對微生物的影響微生物與所處的環(huán)境之間具有復(fù)雜的相互影響和相互作用：一方面，各種各樣的環(huán)境因素對微生物的生長和繁殖有影響，另一方面，微生物生長繁殖也會影響和改變環(huán)境。研究環(huán)境因素與微生物之間的關(guān)系，可以通過控制環(huán)境條件來利用微生物有益的一面，同時防止它有害的一面。影響微生物生長的外界因素很多，除了前面講過的營養(yǎng)因素之外，還有許多物理化學(xué)條件。1精選ppt一、溫度溫度是影響微生物生長的最重要因素之一。溫度對微生物的影響具體表現(xiàn)在：影響酶活性，溫度變化影響酶促反響速率，最終影響細(xì)胞合成。影響細(xì)胞膜的流動性，溫度高，流動性大，有利于物質(zhì)的運(yùn)輸，溫度低，流動性降低，不利于物質(zhì)運(yùn)輸，因此，溫度變化影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌。影響物質(zhì)的溶解度，對生長有影響。

2精選ppt〔一〕微生物生長的三個溫度基點(diǎn)從微生物整體來看：生長的溫度范圍一般在-10℃~100℃極端下限為-30℃，極端上限為105~300℃但對于特定的某一種微生物：只能在一定溫度范圍內(nèi)生長，在這個范圍內(nèi)，每種微生物都有自己的生長溫度三基點(diǎn)，即最低、最適、最高生長溫度。3精選ppt處于最適生長溫度時，生長速度最快，代時最短。超過最低生長溫度時，微生物不生長，溫度過低，甚至?xí)劳觥３^最高生長溫度時，微生物不生長，溫度過高，甚至?xí)劳觥?精選ppt〔二〕微生物生長溫度類型根據(jù)微生物的最適生長溫度的不同，可將微生物劃為三個類型：低溫型微生物〔嗜冷微生物〕中溫型微生物〔嗜溫微生物〕高溫型微生物〔嗜熱微生物〕5精選ppt6精選ppt7精選ppt

低溫型微生物:最適生長溫度在5~20℃,主要分布在地球的兩極、冷泉、深海、冷凍場所及冷藏食品中。例：假單孢菌中的某些嗜冷菌在低溫下生長，常引起冷藏食品的腐敗。嗜冷微生物在低溫下生長的機(jī)理，目前還不清楚，據(jù)推測有兩種原因：①它們體內(nèi)的酶能在低溫下有效地催化，在高溫下酶活喪失②細(xì)胞膜中的不飽和脂肪酸含量高，低溫下也能保持半流動狀態(tài)，可以進(jìn)行物質(zhì)的傳遞。8精選ppt中溫型微生物：最適生長溫度為20℃~40℃，大多數(shù)微生物屬于此類。室溫型主要為腐生或植物寄生，在植物或土壤中。體溫型主要為寄生，在人和動物體內(nèi)。9精選ppt高溫型微生物：最適生長溫度為50℃~60℃,主要分布在溫泉、堆肥和土壤中。在高溫下能生長的原因：①酶蛋以及核糖體有較強(qiáng)的抗熱性②核酸具有較高的熱穩(wěn)定性〔核酸中G+C含量高〔tRNA〕，可提供形成氫鍵，增加熱穩(wěn)定性〕。③細(xì)胞膜中飽和脂肪酸含量高，較高溫度下能維持正常的液晶狀態(tài)。10精選ppt高溫微生物的特點(diǎn):生長速度快，合成大分子迅速，可及時修復(fù)高溫對其造成的分子損傷。耐高溫菌具應(yīng)用優(yōu)勢：在減少能源消耗、減少染菌、縮短發(fā)酵周期等方面具重要意義。有利于非氣體物質(zhì)在發(fā)酵液中的擴(kuò)散和溶解，防止雜菌污染，由高溫微生物產(chǎn)的酶制劑，酶反響溫度和耐熱性都比中溫微生物高。11精選ppt

不同生理生化過程的最適溫度

微生物不同生理活動要求不同溫度，所以，最適生長溫度≠發(fā)酵速度快、積累代謝產(chǎn)物多。一般而言，老齡比幼齡耐熱，原核生物比真核生物耐熱，非光合生物比光合生物耐熱，結(jié)構(gòu)簡單的比結(jié)構(gòu)復(fù)雜的耐熱，在富含蛋白質(zhì)的培養(yǎng)基上生長的細(xì)菌耐熱能力強(qiáng)。

12精選ppt菌名 生長溫度發(fā)酵溫度累積產(chǎn)物溫度 〔℃〕 〔℃〕 〔℃〕Streptococcusthermophilus 37 47 37S.lactis 34 40產(chǎn)細(xì)胞：25~30 產(chǎn)乳酸：30Streptomycesgriseus 37 28 _Corenybacteriumpekinense 32 33~35 _Clostridiumacetobutylicum 37 33 _Peniciliumchrysogenum 30 25 20以青霉素的生產(chǎn)為例：培養(yǎng)165小時采用分段控制溫度的方法，其青霉素產(chǎn)量比始終在30℃培養(yǎng)提高了14.7%。分段控制方式：0~5小時，30℃；5~40小時，25℃；40~125小時，20℃；125~165小時，25℃。13精選ppt〔三〕高溫與低溫對微生物的影響1、高溫對微生物的影響高溫下蛋白質(zhì)不可逆變性，膜受熱出現(xiàn)小孔，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)〔溶菌〕。微生物對熱的耐受力與以下因素有關(guān):(1)微生物種類及發(fā)育階段嗜熱菌比其它類型的菌體抗熱；有芽孢的細(xì)菌比無芽孢的菌抗熱；微生物的繁殖結(jié)構(gòu)比營養(yǎng)結(jié)構(gòu)抗熱性強(qiáng)；老齡菌比幼齡菌抗熱。14精選ppt(2)微生物對熱的耐受力還受環(huán)境條件的影響與培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分有關(guān)：培養(yǎng)基中蛋白質(zhì)含量高時比較耐熱。與pH有關(guān)：pH適宜時不易死亡，pH不適宜時，容易死亡。與水分有關(guān)：含水量大時容易死亡，含水量小時不容易死亡。與含菌量有關(guān)：含菌量高，抗熱性增強(qiáng)，含菌量低，抗熱性差。與熱處理時間有關(guān)：熱處理時間長，微生物易死亡。15精選ppt

2、低溫對微生物的影響當(dāng)環(huán)境溫度低于微生物的最適生長溫度時，微生物的生長繁殖停止，當(dāng)微生物的原生質(zhì)結(jié)構(gòu)并未破壞時，不會很快造成死亡并能在較長時間內(nèi)保持活力，當(dāng)溫度提高時，可以恢復(fù)正常的生命活動。低溫保藏菌種就是利用這個原理。一些細(xì)菌、酵母菌和霉菌的瓊脂斜面菌種通?？梢蚤L時間地保藏在4℃的冰箱中。當(dāng)溫度過低，造成微生物細(xì)胞凍結(jié)時，有的微生物會死亡，有些那么并不死亡。16精選ppt

造成死亡的原因：①凍結(jié)時細(xì)胞水分變成冰晶，冰晶對細(xì)胞膜產(chǎn)生機(jī)械損傷，膜內(nèi)物質(zhì)外漏。②凍結(jié)過程造成細(xì)胞脫水。凍結(jié)速度對冰晶形成有很大影響，緩慢凍結(jié)，形成的冰晶大，對細(xì)胞損傷大；快速凍結(jié)，形成的冰晶小、分布均勻，對細(xì)胞的損傷小，因此，利用快速凍結(jié)可以對一些菌種進(jìn)行凍結(jié)保藏，一般情況下在菌懸液中再加一些甘油、糖、牛奶、保護(hù)劑等可對菌種進(jìn)行長期保藏。17精選ppt二、枯燥滲透壓和枯燥都涉及到水分含量和水活度，它們對微生物的生長都有很大的影響。枯燥對微生物的影響枯燥抑制微生物生長或造成其死亡的原因：枯燥能引起微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的變性和鹽類等物質(zhì)濃度提高，從而抑制生長或造成微生物死亡。18精選ppt微生物對枯燥的抵抗力與以下因素有關(guān)：溫度：在相同的枯燥環(huán)境下，溫度高，微生物易死亡，而在低溫下不易死亡〔例如冷凍枯燥保藏菌種〕枯燥速度：枯燥速度快，微生物不易死亡，反之，易死亡。基質(zhì)：在不同基質(zhì)中對枯燥的抵抗力不同，含有糖、淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)時，不易死亡。微生物種類及生長時期：產(chǎn)莢膜菌比不產(chǎn)莢膜菌抗性強(qiáng)；小型、厚壁細(xì)胞的微生物比長型、薄壁細(xì)胞的微生物抗性強(qiáng)；細(xì)菌的芽孢、真菌的孢子比營養(yǎng)細(xì)胞抗枯燥性很強(qiáng)；老齡菌比幼齡菌抗性強(qiáng)。19精選ppt

三、滲透壓

水或其他溶劑經(jīng)過半透性膜而進(jìn)行的擴(kuò)散稱為滲透，在滲透時溶劑通過半透性膜時的壓力稱為滲透壓，其大小與溶液的濃度成正比。20精選ppt滲透壓對微生物的影響細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)濃度與胞外溶液的溶質(zhì)濃度相等時，為等滲溶液,溶液的溶質(zhì)濃度高于胞內(nèi)溶質(zhì)濃度為高滲溶液,溶液的溶質(zhì)濃度低于胞內(nèi)溶質(zhì)濃度為低滲溶液。在等滲溶液中,微生物的活動保持正常,細(xì)胞外形不變。在高滲溶液中,細(xì)胞易失水,脫水后發(fā)生質(zhì)壁別離,生長受抑制或死亡。(鹽漬和糖漬保藏食品)在低滲溶液中,細(xì)胞吸水膨脹,甚至導(dǎo)致細(xì)胞破裂死亡。21精選ppt

滲透壓與溶質(zhì)的種類及濃度有關(guān):溶質(zhì)濃度高,滲透壓大；不同種類的溶質(zhì)形成的滲透壓大小不同,小分子溶液比大分子溶液滲透壓大；離子溶液比分子溶液滲透壓大；相同含量的鹽、糖、蛋白質(zhì)所形成的溶液滲透壓為鹽>糖>蛋白質(zhì)。對于一般微生物來說，在含鹽5%~30%或含糖30%~80%的高滲條件下可抑制或殺死某些微生物。但各種微生物承受滲透壓的能力不同，有些能在高滲條件下生長，稱其為耐高滲微生物。22精選ppt細(xì)菌中的嗜鹽菌：能在15%~30%的鹽溶液中生長，主要分布在鹽湖、死海、海水和鹽場及腌漬菜中。又分為：低嗜鹽菌：能在2%~5%鹽溶液中生長中嗜鹽菌：5%~20%極端嗜鹽菌：20%~30%23精選ppt高糖環(huán)境下生長的微生物：花蜜酵母菌和某些霉菌能在60%~80%的糖溶液中生長。產(chǎn)甘油的耐高滲酵母能在20%~40%的糖蜜中生長。24精選ppt四、外表張力液體外表盡可能縮小外表積的力稱為外表張力。液體培養(yǎng)基的外表張力與微生物的形態(tài)、生長、繁殖密切相關(guān)。一些無機(jī)鹽可增強(qiáng)溶液的外表張力，有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、肥皂、多肽和醇等能降低溶液的外表張力。能改變液體外表張力的物質(zhì)為外表活性劑，分為陽離子型、陰離子型和非離子型三類。外表活性劑參加培養(yǎng)基中，可影響微生物細(xì)胞的生長和分裂。25精選ppt陰離子外表活性劑有肥皂、十二烷基磺酸鈉等。如肥皂的作用是機(jī)械除菌，微生物附著于泡沫中被水沖洗掉。非離子型外表活性劑為一些高分子化合物，如聚醛類外表活性劑，非離子型外表活性劑不電離，無抑菌活性。26精選ppt陽離子型外表活性劑主要有季銨鹽類化合物等，陽離子型外表活性劑有明顯的抗菌活性。其作用機(jī)理：降低外表張力，便于機(jī)械除菌；抑制酶，使蛋白質(zhì)變性；破壞細(xì)胞膜，造成滲漏。季銨鹽類外表活性劑有殺菌和清潔作用，使用不受溫度影響，氣味低、無毒、無腐蝕性、穿透性好。27精選ppt外表活性劑的應(yīng)用:在發(fā)酵工業(yè)中外表活性劑作為消泡劑應(yīng)用〔現(xiàn)采用聚醚類代替植物油〕，防止發(fā)酵罐因泡沫多而跑液。外表活性劑可以改變細(xì)胞膜的通透性，使細(xì)胞內(nèi)合成的代謝產(chǎn)物能夠順利排出胞外。〔降低了發(fā)酵產(chǎn)物在胞內(nèi)的濃度，減小產(chǎn)物抑制；有利于提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和簡化產(chǎn)物的別離提取。〕外表活性劑常用于與微生物細(xì)胞膜結(jié)合的酶的提取。28精選ppt五、氫離子濃度〔一〕環(huán)境pH值對微生物生長的影響影響膜外表電荷的性質(zhì)及膜的通透性，進(jìn)而影響對物質(zhì)的吸收能力。改變酶活、酶促反響的速率及代謝途徑：如：酵母菌在pH4.5-5產(chǎn)乙醇，在pH6.5以上產(chǎn)甘油、酸。環(huán)境pH值還影響培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)的離子化程度，從而影響營養(yǎng)物質(zhì)吸收，或有毒物質(zhì)的毒性。29精選ppt〔二)不同微生物對pH要求不同

微生物的生長pH值范圍極廣，從pH<2~>8都有微生物能生長。但是絕大多數(shù)種類都生活在pH5.0~9.0之間。微生物生長的pH值三基點(diǎn)：各種微生物都有其生長的最低、最適和最高pH值。低于最低、或超過最高生長pH值時，微生物生長受抑制或?qū)е滤劳觥?0精選ppt不同的微生物最適生長的pH值不同，根據(jù)微生物生長的最適pH值，將微生物分為：嗜堿微生物：硝化細(xì)菌、尿素分解菌、多數(shù)放線菌耐堿微生物：許多鏈霉菌中性微生物：絕大多數(shù)細(xì)菌，一局部真菌嗜酸微生物：硫桿菌屬耐酸微生物：乳酸桿菌、醋酸桿菌31精選ppt一些微生物生長的pH值范圍

微生物種類最低pH最適pH最高pH大腸桿菌枯草芽孢桿菌金黃色葡萄球菌黑曲霉一般放線菌一般酵母菌

4.34.54.21.55.03.06.0—8.06.0—7.57.0—7.55.0—6.07.0—8.05.0—6.09.58.59.39.0108.032精選ppt

不同微生物的生長pH值范圍

微生物pH值 最低最適最高Thiobacillusthiooxidans氧化硫硫桿菌0.52.0~3.56.0Lactobacillusacidophilus嗜酸乳桿菌4.0~4.65.8~6.66.8Rhizobiumjaponicum大豆根瘤菌 4.2 6.8~7.011.0Azotobacterchroococcum圓褐固氮4.57.4~7.69.0Nitrosomonassp.硝化單胞菌7.0 7.8~8.69.4Acetobacteraceti醋化醋桿菌 4.0~4.55.4~6.37.0~8.0Staphylococcusaureus

金黃葡球菌 4.27.0~7.59.3Chlorobiumlimicola泥生綠菌

6.0 6.8 7.0Thurmusaquaticus水生棲熱菌 6.07.5~7.89.5Aspergillusniger黑曲霉 1.55.0~6.09.0一般放線菌 5.0 7.0~8.010.0般酵母菌3.05、0~6.08.033精選ppt生長的最適pH值與發(fā)酵的最適pH值同一種微生物在其不同的生長階段和不同的生理生化過程中，對pH值的要求也不同。在發(fā)酵工業(yè)中，控制pH值尤其重要，舉例：Aspergillusniger在pH2~2.5范圍時有利于合成檸檬酸，當(dāng)在pH2.5~6.5范圍內(nèi)時以菌體生長為主，而在pH7.0時，那么以合成草酸為主。丙酮丁醇梭菌在pH5.5~7.0范圍時，以菌體生長為主，而在pH4.3~5.3范圍內(nèi)才進(jìn)行丙酮丁醇發(fā)酵。34精選ppt

微生物 生長最適、pH合成抗生素最適pH灰色鏈霉菌 6.3~6.9 6.7~7.3紅霉素鏈霉菌 6.6~7.0 6.8~7.3產(chǎn)黃青霉 6.5~7.2 6.2~6.8金霉素鏈霉菌 6.1~6.6 5.9~6.3龜裂鏈霉菌6.0~6.6 5.8~6.1灰黃青霉 6.4~7.0 6.2~6.535精選ppt

同一種微生物在不同的生長階段和不同生理生化過程中，對環(huán)境pH值要求不同。例如：丙酮丁醇梭菌H值=5.5—7.0時，以菌體生長為主。在pH值=4.3—5.3時，進(jìn)行丙酮丁醇發(fā)酵。同一種微生物由于環(huán)境pH值不同，可能積累不同的代謝產(chǎn)物。例如：黑曲霉pH值=2—3時，產(chǎn)物以檸檬酸為主，只產(chǎn)少量草酸。pH值在7左右時，產(chǎn)物以草酸為主，只產(chǎn)少量檸檬酸。36精選ppt〔三〕微生物細(xì)胞內(nèi)的pH值

雖然微生物生活的環(huán)境pH值范圍較寬，但是其細(xì)胞內(nèi)的pH值卻相當(dāng)穩(wěn)定，一般都接近中性。這種維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定中性pH值的特性能夠保持細(xì)胞內(nèi)各種生物活性分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和細(xì)胞內(nèi)酶所需要的最適pH值。微生物胞內(nèi)酶的最適pH值一般為中性，胞外酶的最適pH值接近環(huán)境pH值。37精選ppt〔四〕微生物的生命活動對環(huán)境pH值的影響微生物在生長過程中也會使外界環(huán)境的pH值發(fā)生改變，原因：由于有機(jī)物分解：分解糖類、脂肪等，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，使培養(yǎng)液pH值下降；分解蛋白質(zhì)、尿素等，產(chǎn)生堿性物質(zhì)，使培養(yǎng)液pH值上升由于無機(jī)鹽選擇性吸收：銨鹽吸收pH下降硝酸鹽吸收pH上加38精選ppt培養(yǎng)過程中調(diào)節(jié)pH值的措施過酸時：參加堿或適量氮源，提高通氣量。過堿時：參加酸或適量碳源，降低通氣量配制培養(yǎng)基時調(diào)整pH值的措施。39精選ppt〔五〕酸堿添加劑的抑菌機(jī)理酸類物質(zhì)：無機(jī)酸：與H+濃度成正比的高氫離子濃度，可引起菌體外表蛋白的變性和核酸的水解，并破壞酶類的活性有機(jī)酸：與不電離的局部成正比,故有時有機(jī)酸的抑菌效果>無機(jī)酸。作為食品防腐劑的有機(jī)酸如苯甲酸和水楊酸可與微生物細(xì)胞中的成分發(fā)生氧化作用，從而抑制微生物的生長。40精選ppt

堿類物質(zhì)：強(qiáng)堿可引起蛋白質(zhì)、核酸大分子變性、水解，以殺死或抑制微生物。食品工業(yè)中常用石灰水、NaOH、Na2CO3等作為機(jī)器、工具以及冷藏庫的消毒劑。41精選ppt六、氧化復(fù)原電位

微生物對氧的需要和耐受力在不同的類群中變化很大，根據(jù)微生物與氧的關(guān)系,可把它們分為幾種類群:

專性好氧菌:好氧菌

微好氧菌：兼性厭氧菌耐氧厭氧菌：

厭氧菌

(專性)厭氧菌42精選ppt氧濃度對不同微生物生長的影響43精選ppt專性好氧菌

必須在有分子氧的條件下才能生長，有完整的呼吸鏈，以分子氧作為最終氫受體，細(xì)胞含有超氧物歧化酶和過氧化氫酶。微好氧菌

只能較低的氧分壓下才能正常生長，通過呼吸鏈并以氧為最終氫受體而產(chǎn)能。44精選ppt

兼性好氧菌

在有氧或無氧條件下均能生長，但有氧情況下生長得更好，在有氧時靠呼吸產(chǎn)能，無氧時接發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能；細(xì)胞含有SOD和過氧化氫酶。耐氧菌

可在分子氧存在下進(jìn)行厭氧生活的厭氧菌。生活不需要氧，分子氧也對它無毒害。不具有呼吸鏈，依靠專性發(fā)酵獲得能量。細(xì)胞內(nèi)存在SOD和過氧化物酶，但缺乏過氧化氫酶。45精選ppt

厭氧菌分子氧對它有毒害，短期接觸空氣，也會抑制其生長甚至致死；在空氣或含有10%CO2的空氣中，在固體培養(yǎng)基外表上不能生長，只有在其深層的無氧或低氧化復(fù)原電勢的環(huán)境下才能生長；生命活動所需能量通過發(fā)酵、無氧呼吸、循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵提供；細(xì)胞內(nèi)缺乏SOD和細(xì)胞色素氧化酶，大多數(shù)還缺乏過氧化氫酶。46精選ppt厭氧菌的氧毒害機(jī)制——SOD學(xué)說：嚴(yán)格厭氧微生物并不是被氣態(tài)的氧所殺死，而是由于不能解除某些氧代謝產(chǎn)物的毒性而死亡。在氧復(fù)原為水的過程中，可形成某些有毒的中間產(chǎn)物，例如，過氧化氫〔H2O2〕、超氧陰離子〔O2·〕等。超氧陰離子為活性氧，兼有分子和離子的性質(zhì)，反響力極強(qiáng)，極不穩(wěn)定，可破壞膜和重要生物大分子，對微生物造成毒害或致死。47精選ppt

好氧微生物具有降解這些產(chǎn)物的酶，如過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶等，而嚴(yán)格厭氧菌缺乏SOD，故易被生物體內(nèi)極易產(chǎn)生的超氧陰離子自由基毒害致死。48精選ppt

各類菌所含對氧解毒酶專性好氧菌SOD，過氧化氫酶兼性厭氧菌SOD，過氧化氫酶專性厭氧菌二種酶均無微好氧菌少量SOD耐氧菌SOD，過氧化物酶49精選ppt在培養(yǎng)不同類型的微生物時，要采用相應(yīng)的措施保證不同微生物的生長。培養(yǎng)好氧微生物：需震蕩或通氣，保證充足的氧氣。培養(yǎng)專性厭氧微生物：需排除環(huán)境中的氧氣，同時在培養(yǎng)基中添加復(fù)原劑，降低培養(yǎng)基中的氧化復(fù)原電位勢。培養(yǎng)兼性厭氧或耐氧微生物：可深層靜止培養(yǎng)。50精選ppt第五節(jié)滅菌和消毒滅菌：采用強(qiáng)烈的理化因素，是任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長繁殖能力的措施，稱為滅菌。消毒：采用較溫和的理化因素，僅殺死物體外表或內(nèi)部的一局部對人體有害的病原菌，而對被處理物體根本無害的措施，稱為消毒。51精選ppt防腐：利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，從而到達(dá)防止物品發(fā)生霉腐的措施，稱為防腐?；煟杭椿瘜W(xué)治療。利用具有高度選擇毒力的化學(xué)物質(zhì)抑制宿主體內(nèi)病院微生物的生長繁殖，以到達(dá)治療該傳染病的一種措施。52精選ppt一、常用的滅菌、消毒、抑菌及除菌的物理方法53精選ppt1、高溫滅菌〔消毒〕法——是最常用的物理方法。高溫可引起蛋白質(zhì)、核酸等活性大分子氧化或變性失活而導(dǎo)致微生物死亡。干熱滅菌法燃燒法：是將被滅菌物品在火焰中燃燒，使所有的生物質(zhì)碳化。簡單、徹底，但對被滅菌物品的破壞極大。適用于無經(jīng)濟(jì)價值的物品滅菌，及不怕燒的實(shí)驗(yàn)器具，如接種環(huán)、鑷子、試管或三角瓶口的滅菌等。54精選ppt枯燥熱空氣滅菌法將物品放入烘箱內(nèi)，然后升溫至150℃—170℃，維持1—2小時。適用于玻璃、陶瓷和金屬物品的滅菌，不適合液體樣品，及棉花、紙張、纖維和橡膠類物質(zhì)的滅菌。特點(diǎn)：由于空氣傳熱穿透力差，菌體在脫水狀態(tài)下不易殺死，所以溫度高、時間長。55精選ppt濕熱滅菌法：特點(diǎn)：溫度低、時間短、滅菌效果高原因：1)菌體內(nèi)含水量越高，那么凝固溫度越低；2)蒸汽冷凝會放出潛熱；3)飽和水蒸汽穿透力強(qiáng)；4)濕熱易破壞細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)大分子的穩(wěn)定

性，主要破壞氫鍵結(jié)構(gòu)。56精選ppt高壓蒸汽滅菌法利用水的沸點(diǎn)隨水蒸氣壓力的增加而上升，以到達(dá)100℃以上高溫滅菌的方法。方法：121℃〔1kg/cm2或15磅/英寸2〕維持15-20min。112℃〔0.5kg/cm2或8磅/英寸2〕20-30min。115℃〔0.75kg/cm2或11磅/英寸2〕20-30min。應(yīng)根據(jù)滅菌物品的性質(zhì)或成分選擇滅菌溫度例如：生理鹽水、營養(yǎng)瓊脂等培養(yǎng)基用121℃。含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培養(yǎng)基用112℃。適用：耐高溫物品，玻璃儀器、含水或不含水的物品。57精選ppt本卷須知：排凈冷空氣；滅菌終了，緩慢降壓；滅菌結(jié)束，趁熱取出物品。高壓蒸汽滅菌鍋58精選ppt

高溫對培養(yǎng)基的影響及其防止措施高溫對培養(yǎng)基的不利影響：會產(chǎn)生混濁或形成不溶性沉淀營養(yǎng)成分被破壞〔PO4-3存在，葡萄糖生成酮糖，菌不利用〕；色澤加深〔褐變?nèi)绠a(chǎn)生氨基糖等〕；改變培養(yǎng)基的pH值〔通常下降0.2〕；形成有害物質(zhì)，抑制微生物生長；59精選ppt消除有害影響的措施采用特殊的加熱滅菌法過濾除菌法參加螯合劑煮沸消毒法將水加熱至100℃，煮沸15min—30min，可殺死所有營養(yǎng)細(xì)胞和局部芽孢，到達(dá)消毒物的目的。60精選ppt巴斯德消毒法：用較低的溫度來殺死其中的病源微生物，這樣既保持食品的營養(yǎng)風(fēng)味，又進(jìn)行了消毒該法一般是將待消毒的液體食品置于62℃處理30min，然后迅速冷卻。即可到達(dá)消毒目的。低溫長時法：62.9℃30min處理牛奶高溫瞬時法：71.6℃15s處理牛奶超高溫巴斯德滅菌法：讓液體食品停留在140℃左右3-4s，急劇冷卻至75℃，經(jīng)勻質(zhì)化后冷卻至20℃。61精選ppt間歇滅菌法：將待滅菌物品在80-100℃蒸煮15-60min，冷卻后擱置室溫〔28-37℃〕下過夜，并重復(fù)以上過程三遍以上。其蒸煮過程可殺死微生物的營養(yǎng)體，但不能殺死芽胞，室溫過夜促使殘留的芽孢萌發(fā)成營養(yǎng)體，再經(jīng)蒸煮過程可殺死新的營養(yǎng)體；循環(huán)三次以上可保證徹底滅菌的目的。適用于不耐高溫的物品滅菌，如不適于高壓滅菌的特殊培養(yǎng)基、藥品的滅菌。缺點(diǎn)是麻煩、費(fèi)時。62精選ppt

2、低溫抑菌低溫----低溫是通過降低酶反響速度使微生物生長受到抑制。冷藏法：5℃，微生物斜面菌種放置冷藏箱中可保存數(shù)周至數(shù)月而不衰竭死亡；食品保鮮冷凍法：食品工業(yè)中采用-10℃左右的冷凍溫度較長時間地保藏食品；冷凍法也可用作菌種保藏，但所需溫度更低，如-80℃低溫冰箱、或-78℃干冰、或-80℃液氮中冷凍保存。63精選ppt〔二〕過濾除菌法采用濾孔比細(xì)菌還小的篩子或?yàn)V膜作成各種過濾器，當(dāng)空氣或液體流經(jīng)篩子或?yàn)V膜時，微生物不能通過濾孔而被阻留在一側(cè)，從而到達(dá)滅菌的目的。但不能除去病毒。實(shí)驗(yàn)室中常用的濾器：濾膜過濾器、蔡氏過濾器、玻璃過濾器、磁土過濾器等。64精選ppt

過濾介質(zhì)：醋酸纖維素膜、硝酸纖維素膜、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0.22μm、0.45μm。應(yīng)用：對于含酶、血清、維生素和氨基酸等熱敏物質(zhì)除菌。65精選ppt〔三〕輻射輻射：是能量通過空間傳遞的一種物理現(xiàn)象。與微生物有關(guān)的輻射：電磁輻射：可見光、紫外光，電離輻射：χ、γ、β射線。66精選ppt電磁輻射：1、可見光：波長在400--800nm的電磁輻射為可見光。大局部微生物不需要光，少數(shù)菌需要光作為能源。一般來講，可見光對大多數(shù)化能微生物沒有影響，但是，太強(qiáng)或連續(xù)長時間照射也會導(dǎo)致微生物死亡〔光氧化作用〕。67精選ppt2、紫外線〔ＵＶ〕波長在100—400nm的電磁輻射為紫外線。紫外線殺菌或誘變原理：紫外線作用于DNA，使其產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體，引起DNA結(jié)構(gòu)變形，阻礙正常的堿基配對，從而造成微生物變異或死亡。紫外線會使空氣中的分子氧變成臭氧，臭氧釋放的原子氧有殺菌作用。其中波長在260—280nm處的紫外線殺菌力最強(qiáng)。主要因?yàn)楹怂帷睤NA、RNA〕的吸收峰為260nm，蛋白質(zhì)的吸收峰為280nm。68精選ppt

光復(fù)活現(xiàn)象經(jīng)紫外線照射的微生物，在可見光下，光可以激活DNA修復(fù)酶，該酶能修復(fù)DNA上的損傷，使微生物的突變率或死亡率下降。微生物對紫外線的抵抗力與以下因素有關(guān)：照射時間：照射時間長，死亡率高。照射強(qiáng)度：照射強(qiáng)度大，死亡率高。69精選ppt微生物種類及生長階段：革蘭氏陽性菌比陰性菌抗性強(qiáng)；多倍體比單倍體抗性強(qiáng)；孢子和芽孢比營養(yǎng)細(xì)胞抗性強(qiáng)；枯燥細(xì)胞比濕潤細(xì)胞抗性強(qiáng)。應(yīng)用：由于穿透力差，只適用于物體外表以及空氣、水的消毒殺菌，也用于誘變育種。70精選ppt

電離輻射：χ、γ、β射線，波長短，能量高，有較強(qiáng)的殺傷力。作用原理：可引起水和其他物質(zhì)的電離，產(chǎn)生游離基，使核酸、蛋白質(zhì)或酶發(fā)生變化，造成細(xì)胞損傷或死亡。特點(diǎn)：穿透力強(qiáng)，非專一性，作用于一切細(xì)胞成分，對所有生物均有殺傷作用。應(yīng)用：用于殺菌或菌種誘變。71精選ppt微波與超聲波微波：微波的范圍在915—2450MHz/s之間。機(jī)理：微波產(chǎn)生熱效應(yīng)，使蛋白質(zhì)、酶等物質(zhì)變性，導(dǎo)致微生物死亡。特點(diǎn)：加熱均勻，熱能利用率高、加熱時間短。應(yīng)用：食品消毒、滅菌。72精選ppt超聲波：每秒鐘振動在1600以上的聲波。機(jī)理：引起膜破壞，細(xì)胞破裂，內(nèi)涵物逸出。應(yīng)用：破碎細(xì)胞，提取胞內(nèi)物質(zhì)〔代謝產(chǎn)物、酶等〕殺菌,超聲波殺菌效力大小與頻率、強(qiáng)度、處理時間等多種因素有關(guān)。73精選ppt紫外線滅菌使用紫外燈照射，可以根據(jù)1W/M3來計(jì)算劑量，假設(shè)以面積計(jì)算，一般30W的紫外燈可用于15M2的房間消毒，照射時間為20-30分鐘，有效照射距離為1米左右。γ射線滅菌Co60放射性元素可放出γ射線。滅菌劑量：20-50KGY74精選ppt二、常用的控菌方法〔一〕消毒劑和防腐劑消毒劑：可以抑制或殺滅微生物，但對人體也可能產(chǎn)生有害作用的化學(xué)試劑。主要用于抑制或殺滅物體外表、器械、排泄物和環(huán)境中的微生物。防腐劑：可以抑制或阻止微生物生長，但對人體或動物體的毒性較低的化學(xué)藥劑。用于肌體外表，如皮膚、粘膜、傷口等處防止感染，也有的用于食品、飲料藥品的防腐作用。75精選ppt

用量少時，可以防腐，為防腐劑；用量多時可以消毒，為消毒劑；用量更多一些時，就可以起到滅菌作用，為滅菌劑。但現(xiàn)時消毒劑、滅菌劑和防腐劑間的界限已并不很嚴(yán)格，因用量而異。76精選ppt消毒防腐劑的作用機(jī)理一般有以下三種方式：①使微生物蛋白質(zhì)凝固變性，發(fā)生沉淀。如酒精等。②破壞菌體的酶系統(tǒng)，影響菌體代謝。如過氧化氫等。③降卑微生物外表張力，增加細(xì)胞膜的通透性，使細(xì)胞發(fā)生破裂或溶解。如來蘇兒等酚類物質(zhì)。77精選ppt

常用的消毒防腐劑及其應(yīng)用

類型

名稱及使用方法

作用原理

應(yīng)用范圍

醇類70%—75%乙醇脫水、蛋白質(zhì)變性皮膚、器皿

醛類0.5%—10%甲常用的消毒防腐劑及其應(yīng)用

醛2%戊二醛（pH=8）蛋白質(zhì)變性房間、物品消毒（不適合食品廠）

酚類3%—5%石炭酸2%來蘇兒3%—5%來蘇兒破壞細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)變性地面、器具皮膚地面、器具氧化劑0.1%高錳酸鉀3%過氧化氫0.2%—0.5%過氧乙酸氧化蛋白質(zhì)活性基團(tuán)，酶失活皮膚、水果、蔬菜皮膚、物品表面水果、蔬菜、塑料等78精選ppt常用的消毒防腐劑及其應(yīng)用類型

名稱及使