29單元七 微生物的生長與控制　項目二 微生物生長的控制（ 一、環(huán)境因素對微生物生長的影響二、有害微生物生長的控制）

微生物學基礎(chǔ)單元七微生物的生長與控制

１環(huán)境因素對微生物生長的影響概述一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

項目二微生物生長的控制微生物與環(huán)境之間相互影響和相互作用：

?各種各樣的環(huán)境因素對微生物的生長和繁殖有影響；

?微生物生長繁殖也會影響和改變環(huán)境；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：

２環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－溫度一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

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應(yīng)速率，最終影響細胞合成；影響細胞膜的流動性，溫度高，流動性大，有利于物質(zhì)的運輸，溫度低，流動性降低，不利于物質(zhì)運輸，故影響營養(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環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－溫度一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

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℃；微生物生長的三個溫度基點：微生物只能在一定溫度范圍內(nèi)生長，在這個范圍內(nèi)，存在生長溫度三基點，即最低、最適、最高生長溫度；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，甚至會死亡；超過最高生長溫度時，微生物不生長，溫度過高，甚至會死亡。

２環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－溫度一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

２環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－溫度一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

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）

２環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－溫度一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

低溫型微生物（嗜冷微生物）：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，常引起冷藏食品腐?。皇壤湮⑸镌诘蜏叵律L的機理：體內(nèi)的酶能在低溫下有效地催化，高溫下酶活性喪失；細胞膜中不飽和脂肪酸含量高，低溫下也能保持半流動狀態(tài)，可進行物質(zhì)的傳遞。

２環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－溫度一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

低溫對微生物的影響：?低于最適生長溫度時，微生物的生長繁殖停止，當微生物的原生質(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，當溫度提高時，可以恢復正常的生命活動；

?低溫保藏菌種就是利用這個原理：一些細菌、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；

?當溫度過低，造成微生物細胞凍結(jié)時，有的微生物會死亡，有些則并不死亡；造成死亡的原因：?凍結(jié)時細胞水分變成冰晶，冰晶對細胞膜產(chǎn)生機械損傷，膜內(nèi)物質(zhì)外漏；

?凍結(jié)過程造成細胞脫水；

?利用快速凍結(jié)可以對一些菌種進行凍結(jié)保藏：緩慢凍結(jié)，形成的冰晶大，對細胞損傷大；快速凍結(jié)，形成的冰晶小、分布均勻，對細胞的損傷小，在菌懸液中再加一些甘油、糖、牛奶、保護劑等可對菌種進行長期保藏。

２環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－溫度一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

中溫型微生物（嗜溫微生物）：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)。

２環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－溫度一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

高溫型微生物（嗜熱微生物）：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：酶蛋白以及核糖體有較強的抗熱性；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）；細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)；

２環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－溫度一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

高溫微生物的特點：生長速度快，合成大分子迅速，可及時修復高溫對其造成的分子損傷；

發(fā)酵優(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)酵液中的擴散和溶解；

?由高溫微生物產(chǎn)的酶制劑，酶反應(yīng)溫度和耐熱性比中溫微生物高；微生物對熱的耐受力與以下因素有關(guān)：與微生物種類及發(fā)育階段有關(guān)：?嗜熱菌、有芽孢的細菌比其它類型的菌體抗熱；?微生物的繁殖結(jié)構(gòu)比營養(yǎng)結(jié)構(gòu)抗熱性強；老齡菌比幼齡菌抗熱；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，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。

３環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－pH值一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

環(huán)境pH值對微生物生長的影響：影響膜表面電荷的性質(zhì)及膜的通透性，進而影響對物質(zhì)的吸收能力；改變酶活、酶促反應(yīng)的速率及代謝途徑：如：酵母菌在pH4.5-5產(chǎn)乙醇，pH6.5以上產(chǎn)甘油、酸；影響培養(yǎng)基中營養(yǎng)物質(zhì)離子化程度，從而影響營養(yǎng)物質(zhì)吸收，或有毒物質(zhì)毒性；不同微生物對pH要求不同：微生物的生長pH值范圍極廣，從pH2~8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：最低、最適和最高pH值；低于最低、或超過最高生長pH值時，生長受抑制或?qū)е滤劳觥?/p>

３環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－pH值一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

根據(jù)微生物生長的最適pH值，將微生物分為：一些微生物生長的pH值范圍：

３環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－pH值一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

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；例１→丙酮丁醇梭菌：pH值=5.5—7.0時，以菌體生長為主；在pH值=4.3—5.3時，進行丙酮丁醇發(fā)酵；例２→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；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；例３→最適pH和發(fā)酵產(chǎn)抗生素最適pH值：

３環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－pH值一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

微生物細胞內(nèi)的pH值：細胞內(nèi)pH值相當穩(wěn)定，接近中性；能夠保持細胞內(nèi)各種生物活性分子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和細胞內(nèi)酶所需要的最適pH值；微生物的生命活動對環(huán)境pH值的影響：會使外界環(huán)境的pH值發(fā)生改變，原因：?有機物分解；?無機鹽選擇性吸收；培養(yǎng)過程中調(diào)節(jié)pH值的措施：?過酸時：加入堿或適量氮源，提高通氣量；

?過堿時：加入酸或適量碳源，降低通氣量；

３環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－pH值一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

酸堿添加劑的抑菌機理：酸類物質(zhì)：?無機酸：與H+濃度成正比的高氫離子濃度，可引起菌體表面蛋白的變性和核酸的水解，并破壞酶類的活性；

?有機酸：與不電離的部分成正比,故有時有機酸的抑菌效果>無機酸；如作為食品防腐劑的有機酸如苯甲酸和水楊酸可與微生物細胞中的成分發(fā)生氧化作用，從而抑制微生物的生長；堿類物質(zhì)：強堿可引起蛋白質(zhì)、核酸大分子變性、水解，以殺死或抑制微生物；如食品工業(yè)中常用石灰水、NaOH、Na2CO3等作為機器、工具以及冷藏庫的消毒劑。

4環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－氧氣一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

微生物對氧的需要和耐受力的不同，可分為幾種類群：

4環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－氧氣一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

厭氧菌的氧毒害機制——SOD學說：

?嚴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；

?還原為水的過程中，可形成某些有毒的過氧化氫（H2O2）、超氧陰離子（活性氧，兼有分子和離子的性質(zhì)，反應(yīng)力極強，極不穩(wěn)定，可破壞膜和重要生物大分子）；

?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，而嚴格厭氧菌缺乏SOD，故易被毒害致死。

4環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－氧氣一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

采用相應(yīng)措施保證不同微生物的培養(yǎng)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)基中添加還原劑，降低培養(yǎng)基中的氧化還原電位勢；

?培養(yǎng)兼性好氧或耐氧微生物：可深層靜止培養(yǎng)。

5環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－干燥一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

干燥對微生物的影響：滲透壓和干燥都涉及到水分含量和水活度，能引起微生物細胞內(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死亡；微生物對干燥的抵抗力與以下因素有關(guān)：溫度：在相同的干燥環(huán)境下，溫度高，微生物易死亡，而在低溫下不易死亡（例如冷凍干燥保藏菌種）；干燥速度：干燥速度快，微生物不易死亡，反之，易死亡；基質(zhì)：在不同基質(zhì)中對干燥的抵抗力不同，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；小型、厚壁細胞的微生物比長型、薄壁細胞的微生物抗性強；細菌的芽孢、真菌的孢子比營養(yǎng)細胞抗干燥性很強；老齡菌比幼齡菌抗性強。

5環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－滲透壓一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

滲透壓：?概念：水或其他溶劑經(jīng)過半透性膜而進行的擴散稱為滲透，在滲透時溶劑通過半透性膜時的壓力稱為滲透壓；

?與溶液的濃度成正比；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)；滲透壓對微生物的影響：

?等滲溶液：溶液的溶質(zhì)濃度等于胞內(nèi)溶質(zhì)濃度，微生物活動保持正常,細胞外形不變；

?高滲溶液：溶液的溶質(zhì)濃度高于胞內(nèi)溶質(zhì)濃度，細胞易失水,脫水后發(fā)生質(zhì)壁分離,生長受抑制或死亡；(如鹽漬和糖漬保藏食品)

?低滲溶液：溶液的溶質(zhì)濃度低于胞內(nèi)溶質(zhì)濃度，細胞吸水膨脹甚至導致破裂死亡；

5環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－滲透壓一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

耐高滲微生物：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，有些能在高滲條件下生長，稱為耐高滲微生物；耐高滲微生物舉例：細菌中的嗜鹽菌：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：在2%~5%鹽溶液中生長；

?中嗜鹽菌：5%~20%；

?極端嗜鹽菌：20%~30%；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)甘油耐高滲酵母能在20%~40%的糖蜜中生長。

6環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－表面張力一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

表面張力：?液體表面盡可能縮小表面積的力稱為表面張力；一些無機鹽可增強溶液的表面張力，有機酸、蛋白質(zhì)、肥皂、多肽和醇等能降低溶液的表面張力；

?能改變液體表面張力的物質(zhì)為表面活性劑，分為陽離子型、陰離子型和非離子型三類；

?液體培養(yǎng)基的表面張力與微生物的形態(tài)、生長、繁殖密切相關(guān)；表面活性劑加入培養(yǎng)基中，可影響微生物細胞的生長和分裂；

6環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－表面張力一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

表面活性劑對微生物的作用：陰離子型表面活性劑：肥皂、十二烷基磺酸鈉等；如肥皂的作用是機械除菌，微生物附著于泡沫中被水沖洗掉；非離子型表面活性劑：高分子化合物，如聚醛類，不電離，無抑菌活性；陽離子型表面活性劑：如季銨鹽類化合物等，有明顯抗菌活性，使用不受溫度影響，氣味低、無毒、無腐蝕性、穿透性好；其作用機理：

?降低表面張力，便于機械除菌；

?抑制酶，使蛋白質(zhì)變性；

?破壞細胞膜，造成滲漏；

6環(huán)境因素對微生物生長的影響概述－表面張力一、環(huán)境因素對微生物生長的影響

表面活性劑工業(yè)上的應(yīng)用：在發(fā)酵工業(yè)中作為消泡劑應(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；可改變細胞膜的通透性，使細胞內(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)物的分離提取。）用于與微生物細胞膜結(jié)合的酶的提取。

１有害微生物生長的控制措施二、有害微生物生長的控制

項目二微生物生長的控制有害微生物生長的控制措施包括：

１有害微生物生長的控制措施二、有害微生物生長的控制

有害微生物生長的控制措施包括：滅菌：采用強烈的理化因素，使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠喪失其生長繁殖能力的措施，稱為滅菌；包括殺菌和溶菌等手段；消毒：采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體有害病原菌，而對被處理物體基本無害的措施，稱為消毒；包括化學消毒劑和巴氏消毒法等；防腐：利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，從而達到防止食品或其它物品發(fā)生霉腐的措施，稱為防腐；包括低溫、干燥、缺氧、高滲、防腐劑等方法；化療：即化學治療，利用具有高度選擇毒力的化學物質(zhì)抑制宿主體內(nèi)病原微生物的生長繁殖，以達到治療該傳染病的一種措施；包括各種抗生素、磺胺類藥物、中草藥中的有效成分等。

１有害微生物生長的控制措施二、有害微生物生長的控制

控制措施（滅菌、消毒、防腐、化療）的比較：比較項目滅菌消毒防腐化療處理因素強理、化因素理、化因素理、化因素化學治療劑處理對象任何物體內(nèi)外的一切微生物表面或內(nèi)部對人體有害病原菌霉腐微生物宿主體內(nèi)病原微生物作用效果徹底殺滅殺死或抑制抑制或殺死抑制或殺死實例加壓蒸汽滅菌、輻射滅菌70%酒精消毒、巴氏消毒法冷藏、干燥、糖漬、鹽腌、缺氧、防腐劑抗生素、磺胺類藥物、中草藥

１有害微生物生長的控制措施二、有害微生物生長的控制

控制效果（殺菌、溶菌、抑菌）的比較：

２有害微生物生長的控制具體方法二、有害微生物生長的控制

有害微生物生長的控制具體方法概述：

２有害微生物生長的控制具體方法－高溫滅菌法二、有害微生物生長的控制

高溫滅菌法：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致微生物死亡；干熱滅菌法：火焰焚燒法：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)濟價值的物品滅菌，及不怕燒的實驗器具，如接種環(huán)、鑷子、試管或三角瓶口的滅菌等；烘箱內(nèi)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：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。

２有害微生物生長的控制具體方法－高溫滅菌法二、有害微生物生長的控制

濕熱滅菌法：相同溫度下，濕熱滅菌比干熱滅菌效果好，原因：菌體內(nèi)含水量越高，則凝固溫度越低；蒸汽冷凝會放出潛熱；飽和水蒸汽穿透力強；濕熱易破壞細胞內(nèi)蛋白質(zhì)大分子的穩(wěn)定性，主要破壞氫鍵結(jié)構(gòu)；常壓下濕熱滅菌分類：巴氏消毒法：一種低溫濕熱消毒法，可保持食品的營養(yǎng)風味；包括：

?低溫長時法（LTH）：63℃30min處理牛奶；

?高溫瞬時法(HTST)：72℃15s處理牛奶；

?最新式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℃；

２有害微生物生長的控制具體方法－高溫滅菌法二、有害微生物生長的控制

常壓下濕熱滅菌分類：巴氏消毒法煮沸消毒法：將水加熱至100℃，煮沸15min～30min，可殺死所有營養(yǎng)細胞和部分芽孢，達到消毒物品的目的；間歇滅菌法：?又稱丁達爾滅菌法或分段滅菌法，80-100℃蒸煮15-60min，冷卻后擱置室溫（28-37℃）下過夜，并重復以上過程三遍以上；

?其蒸煮過程可殺死微生物營養(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；

?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；缺點是麻煩、費時。

２有害微生物生長的控制具體方法－高溫滅菌法二、有害微生物生長的控制

加壓下濕熱滅菌分類：常規(guī)加壓滅菌法（高壓蒸汽滅菌法）：利用水的沸點隨水蒸氣壓力的增加而上升，以達到100℃以上高溫滅菌的方法；適用于耐高溫物品，玻璃儀器、含水或不含水的物品。具體方法包括：

?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℃。

２有害微生物生長的控制具體方法－高溫滅菌法二、有害微生物生長的控制

加壓下濕熱滅菌分類：常規(guī)加壓滅菌法（高壓蒸汽滅菌法）：高壓蒸汽滅菌鍋使用方法：第一步：加水至止水線;第二步：滅菌物品包裹好放入鍋內(nèi)；第三步：開啟放氣閥加熱排凈鍋內(nèi)冷空氣后關(guān)閉放氣閥；第四步：加熱達到預(yù)定表壓并維持（通過開關(guān)熱源維持），開始計時；第五步：關(guān)閉熱源,當壓力降至0.05MPa時,緩慢開啟放氣閥。

２有害微生物生長的控制具體方法－高溫滅菌法二、有害微生物生長的控制

連續(xù)加壓蒸汽滅菌法（連消法）：加壓條件下，培養(yǎng)基在管道的流動過程中快速升溫、維持和冷卻，然后流入發(fā)酵罐；一般加熱至135～140℃

下維持5～15s；

優(yōu)點：

?可以減少培養(yǎng)基中的有效成分因長時間加熱而遭受的破壞；

?所用時間短,提高發(fā)酵罐的利用率；

?提高鍋爐使用效率；

?適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

２有害微生物生長的控制具體方法－高溫滅菌法二、有害微生物生長的控制

高溫對培養(yǎng)基的影響及其防止措施：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，色澤加深；如產(chǎn)生氨基糖、焦糖或黑色素等引起褐變的物質(zhì)；

?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；

?降低培養(yǎng)基的濃度，氣溫低時會增加冷凝水；消除有害影響的防止措施：

３有害微生物生長的控制具體方法－其他物理方法二、有害微生物生長的控制

低溫抑菌：低溫是通過降低酶反應(yīng)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。

３有害微生物生長的控制具體方法－其他物理方法二、有害微生物生長的控制

輻射滅菌：?利用輻射產(chǎn)生的電磁波殺死大多數(shù)物質(zhì)上的微生物；包括電磁輻射（可見光、紫外光）、電離輻射（χ、γ、β射線）、微波和超聲波；

?

可見光滅菌原理：波長400--800nm，一般對大多數(shù)微生物無影響，但太強或連續(xù)長時間照射會導致微生物死亡（光氧化作用）；

?紫外線滅菌原理：波長100—400nm，260—280nm的紫外線殺菌力最強（核酸吸收峰為260nm，蛋白質(zhì)吸收峰為280nm）；紫外線作用于DNA，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，導致微生物變異或死亡；

使空氣中的分子氧變成臭氧，釋放原子氧殺菌。

３有害微生物生長的控制具體方法－其他物理方法二、有害微生物生長的控制

影響紫外線滅菌效果的因素：

?照射時間：照射時間長，死亡率高；照射強度：照射強度大，死亡率高；

?革蘭氏陽性菌比陰性菌抗性強；

?多倍體比單倍體抗性強；

?孢子和芽孢比營養(yǎng)細胞抗性強；

?干燥細胞比濕潤細胞抗性強；應(yīng)用：由于穿透力差，只適用于物體表面以及空氣、水的消毒殺菌，也用于誘變育種；光復活現(xiàn)象：經(jīng)紫外線照射的微生物，光可以激活DNA修復酶，該酶能修復DNA上的損傷，使微生物的突變率或死亡率下降。

３有害微生物生長的控制具體方法－其他物理方法二、有害微生物生長的控制

電離輻射（χ、γ、β射線）：

?波長短，能量高，有較強的殺傷力；

?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，造成細胞損傷或死亡；

?特點：穿透力強，非專一性，作用于一切細胞成分，對所有生物均有殺傷作用。

?應(yīng)用：用于殺菌或菌種誘變。

３有害微生物生長的控制具體方法－其他物理方法二、有害微生物生長的控制

微波與超聲波：微波：?微波的范圍在915—2450MHz/s之間；

?機理：微波產(chǎn)生熱效應(yīng)，使蛋白質(zhì)、酶等物質(zhì)變性，導致微生物死亡；

?特點：加熱均勻，熱能利用率高、加熱時間短；

?應(yīng)用：食品消毒、滅菌；超聲波：?每秒鐘振動在1600以上的聲波；

?機理：引起膜破壞，細胞破裂，內(nèi)涵物逸出；

?應(yīng)用：破碎細胞，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、強度、處理時間等多種因素有關(guān)。

３有害微生物生長的控制具體方法－其他物理方法二、有害微生物生長的控制

滲透作用：?溶液中水的濃度高于細胞原生質(zhì)中水的濃度時水就會從溶液中通過細胞質(zhì)

膜進人原生質(zhì),使原生質(zhì)和溶液中水的濃度達到平衡,這種現(xiàn)象為滲透作用；

?原理：如果培養(yǎng)基的滲透壓高，則原生質(zhì)中的水向培養(yǎng)基擴散,導致細胞發(fā)

生質(zhì)壁分離使生長受到抑制；

干燥：水占細胞的90%以上，參與細胞內(nèi)的各種生理活動；降低物質(zhì)含水量直至干燥，

可抑制微生物的生長，防止食品、衣物等物質(zhì)的腐敗與霉變。

３有害微生物生長的控制具體方法－其他物理方法二、有害微生物生長的控制

過濾除菌法：采用濾孔比細菌還小的篩子或濾膜作成各種過濾器，當空氣或液體流經(jīng)篩

子或濾膜時，微生物不能通過濾孔而被阻留在一側(cè)，從而達到滅菌的目的；

但不能除去病毒；實驗室中常用的過濾器：濾膜過濾器、蔡氏過濾器、玻璃過濾器、磁土過濾器等；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。

4有害微生物生長的控制具體方法－化學方法二、有害微生物生長的控制

表面消毒劑:?對一切活細胞都有毒性,不能用作活細胞內(nèi)或機體內(nèi)治療用的化學藥劑；

?主要用于抑制或殺滅物體表面、器械、排泄物和環(huán)境中的微生物，如皮膚、粘膜、傷口等處防止感染；作用機理：?使微生物蛋白質(zhì)凝固變性，發(fā)生沉淀，如酒精等；

?破壞菌體的酶系統(tǒng)，影響菌體代謝，如過氧化氫等；

?降低微生物表面張力，增加細胞膜的通透性，使細胞發(fā)生破裂或溶解，如來蘇兒等酚類物質(zhì)；消毒劑殺菌的規(guī)律：低濃度時，會對微生物的生命活動起刺激作用，隨濃度的增加，相繼出現(xiàn)抑菌和殺菌作用，因而形成一個連續(xù)的作用譜。表面消毒劑的相對殺菌強度——石炭酸系數(shù)(P.C.)：在一定時間內(nèi)被試藥劑殺死全部供試菌的最高稀釋度與達到同效的石炭酸最高稀釋度之比。

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常用表面消毒劑及其應(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%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%來蘇兒破壞細胞膜、蛋白質(zhì)變性地面、器具、皮膚氧化劑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，酶失活皮膚、水果、蔬菜皮膚、物品表面水果、蔬菜、塑料等重金屬鹽類0.05%—0.1%升汞2%紅汞0.1%—1%硝酸銀0.1%—0.5%硫酸銅蛋白質(zhì)變性、酶失活蛋白質(zhì)變性、酶失活沉淀蛋白質(zhì)使其變性蛋白質(zhì)變性、酶失活非金屬器皿皮膚、粘膜、傷口皮膚、新生兒眼睛防治植物病害表面活性劑0.05%—0.1%新潔爾滅0.05%—0.1%杜滅芬蛋白變性、破壞細胞膜蛋白變性、破壞細胞膜皮膚、粘膜、器械皮膚、金屬、棉織品、塑料鹵素及其化合物0.2—0.5mg/L氯氣10%—20%漂白粉0.5%—1%漂白粉2.5%碘酒破壞細胞膜、蛋白質(zhì)飲水、游泳池水地面水、空氣等皮膚染料2%—4%龍膽紫與蛋白質(zhì)的羧基結(jié)合皮膚、傷口

4有害微生物生長的控制具體方法－化學方法二、有害微生物生長的控制

影響表面消毒劑作用效果的因素:

4有害微生物生長的控制具體方法－化學方法二、有害微生物生長的控制

化學治療劑概念:能夠特異性地作用于某些微生物并具有選擇毒性的化學藥劑，與非特異的化學藥劑相比對人體幾乎沒有什么毒性或毒性很小，可用作治療微生物引起的疾病；使用方法：涂抹肌體表面，也可口服或注射；根據(jù)來源分類：

?抗代謝藥物---人工合成的；