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1、LOGO第六章环境因素 对微生物的影响*前前 言言v 微生物广泛存在于自然界中，必然不断 经受周围环境中各种因素的考验 影响微生物的环境因素可分为：物理的、化学的和生物的因素。这三类因素在自然界中并不是孤立的， 而是互相依存、相互制约，从整体来讲，这 就是微生物的生态系统。*食品中常用的几个名词概念食品中常用的几个名词概念1 1、灭菌灭菌 sterilizationsterilization v指杀死物体上所有微生物（包括病原体和非病原体 ，繁殖体和芽胞）的方法。2 2、商业灭菌、商业灭菌 commercial sterilizationcommercial sterilization v从商
2、业角度对某些食品所提出的灭菌要求。就是指 食品经过杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方 法，在所检食品中无活的微生物检出或仅能检出合 理范围内的非病原微生物，但它们在食品保藏中， 是不允许生长繁殖的。这种灭菌要求，就叫商业灭 菌。*3 3、消毒、消毒 disinfectiondisinfection 用物理、化学或生物学方法杀死物体上 的病原微生物，称之为消毒。4 4、无菌、无菌 asepsisasepsis 不含活菌的意思。无菌操作是防止微生 物进入机体或其他物品中的操作技术。*5 5、防腐、防腐 antisepsisantisepsis 指防止或抑制微生物生长繁殖的方法。所用的防腐药物称为
3、防腐剂。6 6、除菌、除菌 是指液体或空气经过滤作用除去其中所 存在的微生物。*第一节第一节 物理因素对微生物的影响物理因素对微生物的影响 温度、温度、 干燥、干燥、 渗透压、渗透压、 幅射幅射 微波微波 氧化还原电势氧化还原电势物理因素包括：*一、温度对微生物的影响一、温度对微生物的影响嗜冷型微生物适应生长温度 嗜温型微生物 嗜热型微生物最适温度 每个群中 最低温度最高温度*微生物的生长温度范围 类 群生长温度 （）举 例最 低最 适最 高 嗜冷型-10510202530水和冷藏环境中微生 物 嗜温型1020 10202530 37404045 4045腐生微生物 寄生于人和动物的微 生物
4、嗜热型254550557080温泉、堆肥中的微生 物*最适生长温度是微生物生长繁殖最旺盛的温度，在最适温度环境 中，微生物生长速度最快，增代时间最短。 最高生长温度指微生物处在这个温度时，仍能生长，超过这个温 度极限时，则受到抑制或死亡。 最低生长温度是指微生物在这个温度范围内，尚能生长，但生长 速度非常缓慢，增代时间显著延长。若再低于这最 低生长温度，微生物的生命活动即受到抑制甚至发 生死亡。*微生物生长速度与温度的关系v 在一定温度范围内，微生物的生长速度与温度关系，常以温度系数温度系数Q Q1010来表示， 即温度每上升10后微生物的生长速度与微生物在未升高温度前的生长速度之比。即：温度
5、系数Q10 = 在（t+10）的生长速度在t的生长速度 *（一）低温对微生物的影响（一）低温对微生物的影响 1 1、影响原理、影响原理v 微生物的代谢活动是靠酶催化的，酶的催化能力与温度密切相关。v 在低温条件下大部分微生物酶活降低，生长繁殖停滞或缓慢的速度生长，处于一种“休眠状态”，而另一小部分不耐低温的微生物则会发生死亡。 *注意：低温虽能抑制微生物的生长，但它不是杀死微生物的手段不是杀死微生物的手段。在低 温中处于休眠状态的微生物，一但回 复到适宜的生长环境和温度时，它仍 能开始正常的生长繁殖。2、低温的运用：低温保存菌种低温保存菌种和和低温低温 食品保鲜食品保鲜。*冷冻真空干燥冷冻真空
6、干燥是保存微生物及其制品的 良好方法。该法可使微生物在冻干状态下维 持生命达数年之久。 （1 1）低温保存菌种）低温保存菌种台式冷冻干燥机 挂瓶型 安瓿瓶 *冷冻保存的微生物不宜反复冻融。因为反复冻融会导致细胞质浓缩，电 解质浓度增加，致使细胞质的胶体状 态和pH改变，蛋白质变性细胞死亡。 再则细胞壁也易受冰结晶的机械损害 而破裂。致使胞内有机物（核酸、肽 类等）漏出。保存中注意事项保存中注意事项*A A、原理：、原理：低温环境，不仅减弱或抑制了 微生物的生命活动微生物的生命活动，延缓微生物污染食品 后的腐化或腐败腐化或腐败过程。同时低温也能抑制 动植物性食品原料中生物体内酶的活性。 腐化 蛋
7、白质在有氧情况下被微生物分解的过程 腐败 蛋白质在厌氧情况下被微生物分解的过程 （2）低温食品保鲜*按各类食品性质不同和保藏要求不同，将低 温保藏温度大概划分为3个温度范围：15-715-7，寒冷温度寒冷温度嗜冷微生物在这温度范 围内仍能缓慢生长，食品保存的有效期短。7-07-0，冷藏温度冷藏温度在这个温度范围内， 微生物活动已显著减弱，部分嗜冷性的微生 物尚能生长。B B、低温保藏温度的划分、低温保藏温度的划分*病原菌生长和产生毒素的最低温度病原菌生长和产生毒素的最低温度菌 名生长温度 产生毒素金色葡萄球菌6.718沙门氏菌6.7肉毒杆菌A型1010B型1010C型1510E型3.33.3*
8、低于低于0 0 ，冻藏温度冻藏温度几乎所有微生物被抑制，食品可较长时间保藏，但食品原有的组织细胞结构会被破坏，可采用速冻法加以解决。（30分钟内快速降温到-20 ）*2 2、不同微生物对低温的敏感情况、不同微生物对低温的敏感情况v 不同微生物对低温有不同的抵抗力，一 般来说：球菌、G+杆菌比G-杆菌具有较强的抗冻 能力。细菌的芽胞和霉菌的孢子都具有较强的 抗冻能力。病毒对低温的抵抗力很强，温度愈低保 存活力的时间愈长。所以毒种常保存在-20 以下。*3 3、低温保存的误区、低温保存的误区 低温可以贮藏一些食品，但绝不能忽视一部分嗜冷性微生物在低温下仍可生长繁殖，造成食品变质。 不同的食品由于性
9、质不同，在不同的低温环境中保存期亦不相同。*（二）高温对微生物的影响（二）高温对微生物的影响 v 高温对微生物有明显的致死作用 。v 凡是能在61.6经30min尚能生 存的微生物，称为嗜热型微生物。有 些既能在一般温度中生长，也能在上 述高温中生长的微生物，称为兼性嗜 热性微生物。 *A、耐热原理：其含有热稳定性和抗热 性酶，含的饱和脂肪酸也较多。B、菌种：主要是芽孢杆菌属和梭状菌 属。其次链球菌属和乳杆菌及霉菌孢子。 C、特点：其生长曲线与嗜温微生物也不 一样。它的迟缓期短，生长速度快，它们 生长进入稳定期后，就很快死亡，整个生 理代谢比嗜温或嗜冷是微生物要快得多。 1 1、与食品加工有关
10、的耐热菌、与食品加工有关的耐热菌*原理：热致死微生物是由于微生物 菌体蛋白质包括酶在内、核酸等， 因受热而引起变性或凝固造成微生 物的致死。 不同微生物的致死温度也不尽 相同，即它们的耐热性不相同。表述耐热性的方法： 2 2、热致死微生物原理及表述方法、热致死微生物原理及表述方法*（1）热力致死时间（TDT）一些细菌的热致死时间一些细菌的热致死时间 菌名温度时间（分） 伤寒沙门氏菌604.3 金色葡萄球菌6018.8 大肠杆菌57.52030 嗜热链球菌707515 保加利亚杆菌7130A A、TDTTDT：是指在特定的条件和特定的温度下，杀是指在特定的条件和特定的温度下，杀死一定数量微生物（
11、通常是指死一定数量微生物（通常是指99.99%99.99%），所需要），所需要的时间，称为热致死时间的时间，称为热致死时间 。*A A、概念：概念： 在一定温度下加热，活菌数减少在一定温度下加热，活菌数减少90%90% ，即减少一个对数周期所需时间（分），即为，即减少一个对数周期所需时间（分），即为D D 值。值。例如，含某种细菌的悬液，含菌数为105/ml，在 100的水浴温度中，活菌数降低至104/ml时需 要时间为10min，该菌的D 值即为10分，即 D100=10分，测定D值时的加热温度，即在D的右 下角表明。如果加热的温度为121.1，其D常用 Dr来表示。（2）D值*（3）Z值
12、是指缩短是指缩短90%90%（或减少一个对数周期）热致死（或减少一个对数周期）热致死 时间所需要升高的温度（时间所需要升高的温度（）数，即为）数，即为Z Z值值。例如：132时，热致死时间为35分钟，而在140 ，加热处理只需3.5min就能达同样效果，此时Z值 即为140-132=8 。 （4）F值 （实质为固定温度的热力致死时间）在一定的基质中，其温度为在一定的基质中，其温度为121.1121.1的条件下的条件下 ，加热杀死一定数量微生物（，加热杀死一定数量微生物（99.99%99.99%）所需要的时）所需要的时 间（分），即为间（分），即为F F值。值。 *3 3、常用加热灭菌和消毒的方
13、法、常用加热灭菌和消毒的方法 v 热力是最可靠而又普遍应用的灭菌法。包括湿热灭菌法湿热灭菌法和干热灭菌法干热灭菌法两大类。3.1 3.1 湿热灭菌法湿热灭菌法 （5 5种）种）vv煮沸法煮沸法vv流通蒸汽灭菌法流通蒸汽灭菌法vv间歇灭菌法间歇灭菌法vv巴氏消毒法巴氏消毒法vv高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法*（1 1）煮沸法）煮沸法煮沸1005min，能杀死一切细菌的 繁殖体。但许多芽胞菌需经煮沸56h才 死亡。如果在水中添加0.5%石碳酸或12% 碳酸钠，可以加速杀死芽胞。此法适于饮 水、一般食品、器材、器皿、衣服等小型 日用物品的消毒。*（2 2）流通蒸汽灭菌法）流通蒸汽灭菌法阿诺（Arnol
14、d）氏流通蒸汽灭菌器是一般常用的器皿。温度通常是100，加热1530min，可以杀死细菌的繁殖体。*（3 3）间歇灭菌法：）间歇灭菌法： 是利用反复多次的流通蒸汽，以达 到灭菌的目的。 将待灭菌的物品置于流通蒸汽灭菌 器内，加热1530min，每日一次，连续 进行三次，可将物品中所有的繁殖体、 芽胞都杀死。本法适于不耐高温的营养 物（如某些培养基）的灭菌。*（4 4） 巴氏消毒法巴氏消毒法 v利用热力杀死物品中的病原菌或一般 杂菌。同时又不致严重损害其质量。 目前常用以下两种方法。vI、将物品置于6163中加热30min ，或7172加热15min，然后迅速冷 却到10左右。这样可以使其中的总
15、 细菌数减少90%以上，并杀死其中的全 部病原菌。*II、超高温巴氏消毒法超高温巴氏消毒法 它是将液体食品通过132的管道一秒钟以达到灭菌效果。此法消毒效果较前者好，但被消毒的奶也往往伴有褐变及加热臭等现象，对保持牛奶新鲜质量是不利的。*（5）高压蒸汽灭菌法： 杀菌效果最好的灭菌方法。利用密闭蒸汽锅灭菌。在一定条件下蒸汽压力愈大，则锅内的温度愈高，杀菌力也随之增强。通常在0.14MP压力下，温度达126，维持1530min，可杀死所有繁殖体和芽胞。 此法适用于不怕高热的物品，如金属器皿，基础培养基、一些罐装食品及其他耐热物品。对于一些易被这样高温所破坏的物质，则可降低温度而延长加温时间也可达到灭菌的效果。*供应50L全自动数显立式高压蒸汽灭菌器 手提式高压蒸汽灭菌器*3.2 3.2 干热灭菌法干热灭菌法 （2 2种）种）v火焰灭菌法v干热灭菌法3.33.3 湿热与干热灭菌法的区别湿热与干热灭菌法的区别*直接利用火焰烧死微生物。这种方法灭菌彻底且迅速。但由于火焰可损伤或烧毁某些物品，因此使用有限。如一些范围内微生物接种时所使用的接种环，就是用火焰来灭菌。（1 1） 火焰灭菌火焰灭菌 法：法：*最常用的灭菌器是密 闭的干烤箱。利用电热 加热空气，使烤箱温度 达到160-170维持1- 2h，可杀灭一切微生物 ，包括芽孢菌。此法适 用于一些
