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1、LOGO第第六六章章环境因素环境因素对微生物的影响对微生物的影响2022/12/20 前前前前 言言言言v 微生物广泛存在于自然界中，必然不断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：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，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，这而是互相依存、相互制约，从整体来讲，这就是微生物的就是微生物的生态系统生态系统。2022/12/20 食品中常用的几个名词概念食品中常用的几个名词概念
2、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 1 1、灭菌灭菌灭菌灭菌 sterilizationsterilizationsterilizationsterilization v指指杀杀死死物物体体上上所所有有微微生生物物（包包括括病病原原体体和和非非病病原原体体，繁殖体和芽胞）的方法。繁殖体和芽胞）的方法。2 2 2 2、商业灭菌、商业灭菌、商业灭菌、商业灭菌 commercial sterilizationcommercial sterilizationcommercial sterilizationcommercial sterilization v从从商商业业角角度度对对某
3、某些些食食品品所所提提出出的的灭灭菌菌要要求求。就就是是指指食食品品经经过过杀杀菌菌处处理理后后，按按照照所所规规定定的的微微生生物物检检验验方方法法，在在所所检检食食品品中中无无活活的的微微生生物物检检出出或或仅仅能能检检出出合合理理范范围围内内的的非非病病原原微微生生物物，但但它它们们在在食食品品保保藏藏中中，是是不不允允许许生长繁殖的生长繁殖的。这种灭菌要求，就叫商业灭菌。这种灭菌要求，就叫商业灭菌。2022/12/203 3、消毒、消毒 disinfectiondisinfection 用物理、化学或生物学方法杀死物体上用物理、化学或生物学方法杀死物体上的病原微生物，称之为消毒。的病原
4、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。物进入机体或其他物品中的操作技术。2022/12/205、防腐 antisepsis 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防腐剂。6、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。2022/12/20第一节第一节第一节第一节 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、温度、温度、干燥、干燥、干燥、干燥、渗透压、渗透压、渗透压、渗透压、幅射幅射
5、幅射幅射 微波微波微波微波 氧化还原电势氧化还原电势氧化还原电势氧化还原电势物理因素包括：物理因素包括：2022/12/20一、温度对微生物的影响一、温度对微生物的影响一、温度对微生物的影响一、温度对微生物的影响 嗜冷型微生物嗜冷型微生物适应生长温度适应生长温度 嗜温型微生物嗜温型微生物 嗜热型微生物嗜热型微生物 最适温度最适温度每个群中每个群中最低温度最低温度最高温度最高温度2022/12/20微生物的生长温度范围 类类 群群生长温度生长温度 （）举举 例例最最 低低最最 适适最最 高高嗜冷型嗜冷型-10-10551020102025253030水水和和冷冷藏藏环环境境中中微微生生物物嗜温型
6、嗜温型102010201010202025302530374037404045404540404545腐生微生物腐生微生物寄寄生生于于人人和和动动物物的的微微生物生物嗜热型嗜热型252545455055505570708080温温泉泉、堆堆肥肥中中的的微微生生物物2022/12/20最适生长温度最适生长温度 是是微微生生物物生生长长繁繁殖殖最最旺旺盛盛的的温温度度，在在最最适适温温度度环环境境中，微生物中，微生物生长速度最快，增代时间最短生长速度最快，增代时间最短。最高生长温度最高生长温度 指指微微生生物物处处在在这这个个温温度度时时，仍仍能能生生长长，超超过过这这个个温温度极限时度极限时，则
7、受到，则受到抑制或死亡抑制或死亡。最低生长温度最低生长温度 是是指指微微生生物物在在这这个个温温度度范范围围内内，尚尚能能生生长长，但但生生长长速速度度非非常常缓缓慢慢，增增代代时时间间显显著著延延长长。若若再再低低于于这这最最低低生生长长温温度度，微微生生物物的的生生命命活活动动即即受受到到抑抑制制甚甚至至发发生死亡生死亡。2022/12/20微生物生长速度与温度的关系微生物生长速度与温度的关系微生物生长速度与温度的关系微生物生长速度与温度的关系v 在在一一定定温温度度范范围围内内，微微生生物物的的生生长长速速度度与与温温度度关关系系，常常以以温温度度系系数数Q Q1010来来表表示示，即即
8、温温度度每每上上升升1010后后微微生生物物的的生生长长速速度度与与微微生生物物在在未未升升高高温温度度前前的的生生长长速速度度之之比比。即：即：温度系数温度系数Q Q10 10=在（在（t+10t+10）的生长速度的生长速度 在在tt的生长速度的生长速度 2022/12/20（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。催化能力与温度密切相关。v 在低温条件下大部分微生物在低温条件下大部分微生物酶活降低，酶活降低，生长繁殖停滞或缓慢的速度生长，处于一种生长繁殖停滞或缓
9、慢的速度生长，处于一种“休眠状态休眠状态”，而另一小部分不耐低温的微而另一小部分不耐低温的微生物则会发生死亡。生物则会发生死亡。2022/12/20注意注意：低温低温虽能抑制微生物的生长，虽能抑制微生物的生长，但它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。在低温中处于休眠状态的微生物，一但回复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，它仍能到适宜的生长环境和温度时，它仍能开始正常的生长繁殖。开始正常的生长繁殖。2 2、低温的运用：、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。2022/12/20 冷冷冻冻真真空空干干燥燥是是保保存存微微生生物物
10、及及其其制制品品的的良良好好方方法法。该该法法可可使使微微生生物物在在冻冻干干状状态态下下维维持生命达数年之久。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台式冷冻干燥机挂瓶型挂瓶型安瓿瓶安瓿瓶2022/12/20冷冻保存的微生物冷冻保存的微生物不宜反复冻融不宜反复冻融。因为反复冻融会因为反复冻融会导致细胞质浓缩，电导致细胞质浓缩，电解质浓度增加，致使细胞质的胶体状解质浓度增加，致使细胞质的胶体状态和态和pHpH改变，蛋白质变性细胞死亡。改变，蛋白质变性细胞死亡。再则再则细胞壁也易受冰结晶的机械损害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、肽而破裂。致使
11、胞内有机物（核酸、肽类等）漏出。类等）漏出。保存中注意事项保存中注意事项2022/12/20A A、原理：、原理：低温环境，不仅低温环境，不仅减弱或抑制了减弱或抑制了微生物的生命活动微生物的生命活动，延缓延缓微生物污染食品微生物污染食品后的后的腐化或腐败腐化或腐败过程。同时低温也能过程。同时低温也能抑制抑制动植物性食品原料中动植物性食品原料中生物体内酶的活性生物体内酶的活性。腐化腐化蛋白质在有氧情况下被微生物分解的过程蛋白质在有氧情况下被微生物分解的过程腐败腐败蛋白质在厌氧情况下被微生物分解的过程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）低温食品保鲜2022/12/20按各类食
12、品性质不同和保藏要求不同，将低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温保藏温度大概划分为3 3个温度范围个温度范围：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。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，在这个温度范围内，微生物活动已显著减弱，部分嗜冷性的微生微生物活动已显著减弱，部分嗜冷性的微生物尚能生长。物尚能生长。B、低温保藏温度的划分、低温保藏温度的划分2022/12/20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病原菌生长和产生毒素的最低
13、温度病原菌生长和产生毒素的最低温度菌名菌名生长温度生长温度产生毒素产生毒素金色葡萄球菌金色葡萄球菌6.718沙门氏菌沙门氏菌6.7肉毒杆菌肉毒杆菌A A型型1010 B B型型1010 C C型型1510 E E型型3.33.32022/12/20低于低于0 0，冻藏温度冻藏温度几乎所有微生物几乎所有微生物被抑制，食品可较长时间保藏，但食品被抑制，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，可采用原有的组织细胞结构会被破坏，可采用速冻法加以解决。（速冻法加以解决。（3030分钟内快速降温分钟内快速降温到到-20-20 ）2022/12/202 2 2 2、不同微生物对低温的敏感情况、
14、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、不同微生物对低温的敏感情况 不不同同微微生生物物对对低低温温有有不不同同的的抵抵抗抗力力，一一般来说：般来说：球球菌菌、G+G+杆杆菌菌比比G-G-杆杆菌菌具具有有较较强强的的抗抗冻冻能力能力。细细菌菌的的芽芽胞胞和和霉霉菌菌的的孢孢子子都都具具有有较较强强的的抗冻能力。抗冻能力。病病毒毒对对低低温温的的抵抵抗抗力力很很强强，温温度度愈愈低低保保存存活活力力的的时时间间愈愈长长。所所以以毒毒种种常常保保存存在在-20-20以下。以下。2022/12/203、低温保存的误区、低温保存的误区 低低温温可可以以贮贮藏藏一一些些食食品品，但但绝绝
15、不不能能忽忽视视一一部部分分嗜嗜冷冷性性微微生生物物在在低低温温下下仍仍可可生长繁殖，造成食品变质生长繁殖，造成食品变质。不不同同的的食食品品由由于于性性质质不不同同，在在不不同同的的低温环境中保存期亦不相同低温环境中保存期亦不相同。2022/12/20（二）高温对微生物的影响（二）高温对微生物的影响（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。高温对微生物有明显的致死作用。v 凡是能在凡是能在61.661.6经经3030minmin尚能生尚能生存的微生物，称为嗜热型微生物。存的微生物，称为嗜热型微生物。有有些既能在一般温度中生长，也能在上些既能在一般温度
16、中生长，也能在上述高温中生长的微生物，称为述高温中生长的微生物，称为兼性嗜兼性嗜热性微生物。热性微生物。2022/12/20 A A、耐热原理：、耐热原理：其含有其含有热稳定性和抗热热稳定性和抗热性酶性酶，含的，含的饱和脂肪酸也较多。饱和脂肪酸也较多。B B、菌种：、菌种：主要是主要是芽孢杆菌属芽孢杆菌属和和梭状菌梭状菌属属。其次。其次链球菌属链球菌属和和乳杆菌乳杆菌及及霉菌孢子霉菌孢子。C C、特点：、特点：其其生长曲线生长曲线与嗜温微生物也不与嗜温微生物也不一样。它的一样。它的迟缓期短，生长速度快，它们迟缓期短，生长速度快，它们生长进入稳定期后，就很快死亡，生长进入稳定期后，就很快死亡，整
17、个生整个生理代谢比嗜温或嗜冷是微生物要快得多。理代谢比嗜温或嗜冷是微生物要快得多。1 1、与食品加工有关的耐热菌、与食品加工有关的耐热菌2022/12/20 原原理理：热热致致死死微微生生物物是是由由于于微微生生物物菌菌体体蛋蛋白白质质包包括括酶酶在在内内、核核酸酸等等，因因受受热热而而引引起起变变性性或或凝凝固固造造成成微微生生物的致死。物的致死。不不同同微微生生物物的的致致死死温温度度也也不不尽尽相同相同，即它们的，即它们的耐热性不相同。耐热性不相同。表述耐热性的方法：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2022/12/20（1 1）热力致死时间
18、（）热力致死时间（TDTTDT）一些细菌的热致死时间一些细菌的热致死时间一些细菌的热致死时间一些细菌的热致死时间 菌名菌名温度温度时间（分）时间（分）伤寒沙门氏菌伤寒沙门氏菌60604.34.3金色葡萄球菌金色葡萄球菌606018.818.8大肠杆菌大肠杆菌57.557.520302030嗜热链球菌嗜热链球菌707570751515保加利亚杆菌保加利亚杆菌71713030A A A A、TDTTDTTDTTDT：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（通常是指死一定数量微生物（通常
19、是指死一定数量微生物（通常是指死一定数量微生物（通常是指99.99%99.99%99.99%99.99%），所需要），所需要），所需要），所需要的时间，称为热致死时间的时间，称为热致死时间的时间，称为热致死时间的时间，称为热致死时间 。2022/12/20 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，含菌数为例如，含某种细菌的悬液，含菌数为10105 5/mlml，在在100100的水浴温度中，活菌数降低至的水浴温度中，活菌数降低至1
20、0104 4/mlml时需时需要时间为要时间为1010minmin，该菌的该菌的D D 值即为值即为1010分，即分，即D D100100=10=10分，测定分，测定D D值时的加热温度，即在值时的加热温度，即在D D的右的右下角表明。如果加热的温度为下角表明。如果加热的温度为121.1121.1，其其D D常用常用DrDr来表示。来表示。（2）D值值2022/12/20 （3）Z值 是指缩短是指缩短是指缩短是指缩短90%90%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（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（
21、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）数，即为）数，即为Z Z Z Z值值值值。例如：例如：132132时，热致死时间为时，热致死时间为3535分钟分钟，而在而在140140，加热处理只需，加热处理只需3.53.5minmin就能达同样效果，此时就能达同样效果，此时Z Z值即值即为为140-132=8 140-132=8。（4）F值 （实质为固定温度的热力致死时间）（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，其温度为在一定的基质中，其温度为在一定的基质中，其温度为121.1121.1121.1121.1的条件下，的条件下，的条件下，的条件
22、下，加热杀死一定数量微生物（加热杀死一定数量微生物（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%99.99%99.99%）所需要的时间）所需要的时间）所需要的时间）所需要的时间（分），即为（分），即为（分），即为（分），即为F F F F值。值。值。值。2022/12/203 3、常用加热灭菌和消毒的方法、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。热力是最可靠而又普遍应用的灭菌法。包括包括湿热灭菌法湿热灭菌法和和干热灭菌法干热灭菌法两大类。两大类。3.1 3.1 湿热灭菌法湿热灭菌法 （5 5种）种）v煮沸法煮沸法v流通蒸汽灭菌法流通蒸汽灭菌法
23、v间歇灭菌法间歇灭菌法v巴氏消毒法巴氏消毒法v高压蒸汽灭菌法高压蒸汽灭菌法2022/12/20 （1 1）煮沸法）煮沸法 煮沸煮沸10051005minmin，能能杀死一切细菌的杀死一切细菌的繁殖体繁殖体。但许多。但许多芽胞菌需经煮沸芽胞菌需经煮沸5656h h才才死亡死亡。如果在水中添加如果在水中添加0.5%0.5%石碳酸或石碳酸或12%12%碳酸钠，可以加速杀死芽胞。此法适于饮碳酸钠，可以加速杀死芽胞。此法适于饮水、一般食品、器材、器皿、衣服等小型水、一般食品、器材、器皿、衣服等小型日用物品的消毒。日用物品的消毒。2022/12/20 （2 2）流通蒸汽灭菌法）流通蒸汽灭菌法阿诺（阿诺（A
24、rnoldArnold）氏流通蒸汽灭菌器是一氏流通蒸汽灭菌器是一般常用的器皿。般常用的器皿。温度通常是温度通常是100100，加，加热热15301530minmin，可以杀死细菌的繁殖体。可以杀死细菌的繁殖体。2022/12/20（3 3）间歇灭菌法：）间歇灭菌法：是是利用反复多次的流通蒸汽，以达利用反复多次的流通蒸汽，以达到灭菌的目的。到灭菌的目的。将待灭菌的物品置于将待灭菌的物品置于流通蒸汽灭菌流通蒸汽灭菌器内器内，加热加热15301530minmin，每日一次，连续每日一次，连续进行三次，进行三次，可将物品中所有的可将物品中所有的繁殖体、繁殖体、芽胞都杀死芽胞都杀死。本法适于不耐高温的营
25、养。本法适于不耐高温的营养物（如某些培养基）的灭菌。物（如某些培养基）的灭菌。2022/12/20（4 4）巴氏消毒法巴氏消毒法v利利用用热热力力杀杀死死物物品品中中的的病病原原菌菌或或一一般般杂杂菌菌。同同时时又又不不致致严严重重损损害害其其质质量量。目目前常用以下两种方法。前常用以下两种方法。vI I、将将物物品品置置于于61616363中中加加热热3030minmin，或或71717272加加热热1515minmin，然然后后迅迅速速冷冷却却到到1010左左右右。这这样样可可以以使使其其中中的的总总细细菌菌数数减减少少90%90%以以上上，并并杀杀死死其其中中的的全全部部病原菌。病原菌。
26、2022/12/20IIII、超高温巴氏消毒法超高温巴氏消毒法 它是将它是将液体食品通过液体食品通过132132的管的管道一秒钟以达到灭菌效果。道一秒钟以达到灭菌效果。此法消毒效果较前者好，但被消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。象，对保持牛奶新鲜质量是不利的。2022/12/20 （5 5）高压蒸汽灭菌法：）高压蒸汽灭菌法：杀菌效果最好的灭菌方法。杀菌效果最好的灭菌方法。利用密闭蒸汽锅灭菌。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，杀菌在一定条件下蒸汽压力愈大，则锅内的温度愈高，杀
27、菌力也随之增强。力也随之增强。通常在通常在0.14MP0.14MP压力下，温度达压力下，温度达126126，维，维持持15301530minmin，可杀死所有繁殖体和芽胞。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。达到灭菌的效果。2022/12/20供应供应50L全自动数显立式高压蒸汽灭菌器全自动数显立式高压蒸汽灭菌
28、器手提式高压蒸汽灭菌器手提式高压蒸汽灭菌器2022/12/203.2 3.2 3.2 3.2 干热灭菌法干热灭菌法干热灭菌法干热灭菌法 （2 2 2 2种）种）种）种）v火焰灭菌法火焰灭菌法v干热灭菌法干热灭菌法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2022/12/20直直接接利利用用火火焰焰烧烧死死微微生生物物。这这种种方方法法灭灭菌菌彻彻底底且且迅迅速速。但但由由于于火火焰焰可可损损伤伤或或烧烧毁毁某某些些物物品品，因因此此使使用用有有限限。如如一一些些范范围围内内微微生生物物接接种种时时所所使使用用的的接接种环，就是用火焰来灭菌。种环，就是用火焰来灭菌。（1 1）火焰
29、灭菌火焰灭菌法：法：2022/12/202022/12/20最常用的灭菌器是最常用的灭菌器是密密闭的干烤箱闭的干烤箱。利用电热利用电热加热空气，使烤箱加热空气，使烤箱温度温度达到达到160-170160-170维持维持1-1-2 2h h，可杀灭一切微生物，可杀灭一切微生物，包括芽孢菌。包括芽孢菌。此法适用此法适用于一些玻璃器皿及其他于一些玻璃器皿及其他干燥耐热物品的灭菌。干燥耐热物品的灭菌。（2 2）干热灭菌干热灭菌法法:干热灭菌箱干热灭菌箱2022/12/203.3 3.3 湿热灭菌与干热灭菌比较湿热灭菌与干热灭菌比较 后者后者需要更高的温度与较长的时间。需要更高的温度与较长的时间。在同一
30、温度下，湿热灭菌比干热灭菌的在同一温度下，湿热灭菌比干热灭菌的效力高，因为湿热的穿透力比干热空气效力高，因为湿热的穿透力比干热空气大，大，但蛋白质在含水较多的条件下，容但蛋白质在含水较多的条件下，容易吸热变性凝固。易吸热变性凝固。2022/12/204 4 4 4、影响微生物对热抵抗力的因素、影响微生物对热抵抗力的因素、影响微生物对热抵抗力的因素、影响微生物对热抵抗力的因素 v1 1、本身而言、本身而言受菌种、菌龄、及数受菌种、菌龄、及数量的影响量的影响。v2 2、生长的环境因素、生长的环境因素营养基质中的营养基质中的含水量，盐分与脂肪，碳水化合物，蛋含水量，盐分与脂肪，碳水化合物，蛋白质的含
31、量，种类与基质的白质的含量，种类与基质的PHPH值都会影值都会影响微生物的对热抵抗力。响微生物的对热抵抗力。2022/12/20二、干燥对微生物的影响二、干燥对微生物的影响二、干燥对微生物的影响二、干燥对微生物的影响 在在食食品品微微生生物物学学上上目目前前是是采采用用水水活活性性Water Water activity activity 即即 A Aw w 表表示示食食品品中中可可被被微微生生物物利利用的水分含量。用的水分含量。2022/12/20A Aw w ：指：指在相同温度条件下，密闭容器内在相同温度条件下，密闭容器内食品的食品的水水蒸蒸汽汽压与纯水蒸汽压之比。压与纯水蒸汽压之比。A
32、AW W=P/P=P/P0 0P P：在一定温度下，基质（食品）水分在一定温度下，基质（食品）水分所产生的蒸汽压。所产生的蒸汽压。P P0 0：在与在与P P相同温度下纯水的蒸汽压。相同温度下纯水的蒸汽压。A AW W最大值为最大值为1 1，最小值为，最小值为0 0。1、概念、概念2022/12/20 当当食食品品的的水水活活性性与与环环境境的的相相对对湿湿度度平平衡衡时时，此此时时食食品品的的水水活活性为性为：A Aw w=R=RH/100 H/100 或或 R RH=100H=100A AW W R RH H（RelativeRelative humidityhumidity）即即为为相对
33、湿度相对湿度2、受环境相对温度的影响、受环境相对温度的影响2022/12/20最低最低AW受抑制受抑制细菌细菌0.990.940.90酵母酵母0.940.880.88霉菌霉菌0.940.730.80嗜盐菌嗜盐菌0.753、不同类型微生物水活性、不同类型微生物水活性2022/12/20三、渗透压对微生物的影响三、渗透压对微生物的影响 微生物细胞壁是一层微生物细胞壁是一层半渗透性膜半渗透性膜，它能调节细菌内外渗透压的平衡。它能调节细菌内外渗透压的平衡。等渗溶液等渗溶液中，代谢活动正常，细胞中，代谢活动正常，细胞保持原形保持原形。高渗透压溶液高渗透压溶液中，胞内水分外渗，中，胞内水分外渗，细胞发生细
34、胞发生质壁分离质壁分离，造成细胞代谢活动，造成细胞代谢活动抑制甚至死亡；抑制甚至死亡；低渗溶液低渗溶液中，水分迅速进入胞内，中，水分迅速进入胞内，引起引起胞浆胀裂胞浆胀裂而死亡。而死亡。2022/12/20各种微生物对渗透压的适应范围不同各种微生物对渗透压的适应范围不同，一一般微生物适宜在般微生物适宜在0.850.90%0.850.90%的食盐溶液的食盐溶液中生存。中生存。能在能在2%2%以上以上的食盐溶液中生长的微生物叫的食盐溶液中生长的微生物叫嗜盐高渗微生物嗜盐高渗微生物，这种嗜盐微生物除在海，这种嗜盐微生物除在海洋中生活的微生物外，还有耐高渗的一些洋中生活的微生物外，还有耐高渗的一些酵母
35、、霉菌及嗜盐杆菌。酵母、霉菌及嗜盐杆菌。通常根据微生物通常根据微生物耐盐性可分为四大类：耐盐性可分为四大类：2022/12/20生理类型生理类型代表性微生物代表性微生物 生长所容许的生长所容许的盐浓度大致范盐浓度大致范围（）围（）非嗜盐非嗜盐微生物微生物 大肠杆菌大肠杆菌0.0海洋微生物海洋微生物海洋假单胞菌海洋假单胞菌 0.15中等嗜盐微生中等嗜盐微生物物嗜盐片嗜盐片球菌球菌020极端嗜盐微生极端嗜盐微生物物盐盐制品杆菌制品杆菌536（饱（饱和）和）2022/12/20高渗溶液对微生物具有抑制和杀伤作用。高渗溶液对微生物具有抑制和杀伤作用。因此，因此，人们常采用人们常采用盐腌盐腌和和糖渍糖渍
36、保存食品。保存食品。一般一般20%20%食盐浓度才能抑制微生物生长食盐浓度才能抑制微生物生长，但有耐，但有耐盐性微生物，仍可保持生命一段时间。盐性微生物，仍可保持生命一段时间。增加糖浓度也能起到抑菌和杀菌作用，但增加糖浓度也能起到抑菌和杀菌作用，但糖的糖的添加量要比食盐大添加量要比食盐大6 6倍以上才能达到相同效果，倍以上才能达到相同效果，含有含有50%50%糖液可抑制大多数酵母和细菌生长。糖液可抑制大多数酵母和细菌生长。110%110%糖液糖液可影响某些生长，可影响某些生长，7080%7080%糖液阻止所有微生物生长。糖液阻止所有微生物生长。2022/12/20四、幅射对微生物的影响四、幅射
37、对微生物的影响四、幅射对微生物的影响四、幅射对微生物的影响 除光合细菌外，一般微生物除光合细菌外，一般微生物的生长是不需要幅射光的。幅射往的生长是不需要幅射光的。幅射往往对微生物有害。往对微生物有害。和微生物生长有和微生物生长有密切关系的只是密切关系的只是紫外辐射、电离辐紫外辐射、电离辐射和可见光辐射。射和可见光辐射。2022/12/20杀菌原理：杀菌原理：紫外线波长范围为紫外线波长范围为1360136040004000AA，其中以其中以2500270025002700（26502650）AA紫紫外线杀菌作用最强。外线杀菌作用最强。由于紫外线的光波与微由于紫外线的光波与微生物生物DNADNA的
38、吸收光谱范围较接近，细胞的核的吸收光谱范围较接近，细胞的核酸、嘌呤、嘧啶吸收紫外光后会被破坏，可酸、嘌呤、嘧啶吸收紫外光后会被破坏，可使使DNADNA同一条链上相邻的同一条链上相邻的胸腺嘧啶形成二聚胸腺嘧啶形成二聚体体，干扰正常碱基对的生成，结果阻断，干扰正常碱基对的生成，结果阻断DNADNA的复制，造成微生物的变异及死亡。的复制，造成微生物的变异及死亡。所以作用效果有两种所以作用效果有两种，一是杀菌作用，二是一是杀菌作用，二是诱变作用诱变作用。1、紫外线2022/12/20紫外照射要有好的效果要注意三点：紫外照射要有好的效果要注意三点：波长、时间与剂量波长、时间与剂量。紫外线的穿透能力很差紫
39、外线的穿透能力很差紫外线对不同微生物照射的致死量不一紫外线对不同微生物照射的致死量不一样样 紫外线照射一些富含脂肪和蛋白质的食紫外线照射一些富含脂肪和蛋白质的食品，会产生异味和变色品，会产生异味和变色 人的眼睛和皮肤经紫外线长时间照射后，人的眼睛和皮肤经紫外线长时间照射后，会引起刺激症状，所以在使用紫外线时，注会引起刺激症状，所以在使用紫外线时，注意必要的防护。意必要的防护。2022/12/202022/12/20 原原理理：电电离离辐辐射射的的波波长长极极短短，所所含含能能量量却却很很大大，在在它它的的作作用用下下，水水能能被被电电离离成成氢氢氧氧根根，氢氢氧氧根根活活性性很很大大，能能跟跟
40、微微生生物物细细胞胞中中的的DNADNA进进行行作作用用，而而破破坏坏DNADNA的的长长链链骨骨架架，从从而而杀杀害害菌菌体体。同同时时 也也能能与与氧氧分分子子产产生生一一些些较较强强的的氧氧化化物物如如双双氧氧水水，使使细细胞胞某某些些重重要要物物质质如如蛋蛋白白质质、核核酸酸、酶酶等等发发生生变变性性，造造成成细细胞胞损损伤伤乃乃至至死死亡。亡。放放射射性性同同位位素素放放出出的的电电离离辐辐射射通通常常有有三三种，即种，即射线、射线、射线、射线、射线。射线。2 2、电离辐射电离辐射2022/12/20射射线线是是带带有有阳阳电电荷荷的的氦氦原原子子核核的的一一股股射射流流。具具有有很
41、很强强的的电电离离作作用用，但但穿穿透透力力很很弱弱，碰碰到到物物质质后后，会会立立即即消消失失在在物物质质的的表表面面。也也会会在在射射出出过程中被空气的分子吸收，过程中被空气的分子吸收，不能远射不能远射。射线射线是中子转变为质子时放出的带阴电荷的是中子转变为质子时放出的带阴电荷的射线射线，电离作用不太强电离作用不太强，但，但穿透能力比穿透能力比射线射线要强要强。射线射线是一种电磁波，是一种电磁波，波长极短，不易被空气波长极短，不易被空气吸收，吸收，射程较远射程较远并对物质有并对物质有较强的穿透力较强的穿透力。2022/12/203 3、可见光辐射、可见光辐射、可见光辐射、可见光辐射v在强烈
42、的可见光照射下，微生物也能受到在强烈的可见光照射下，微生物也能受到损害。损害。v 原理：原理：微生物体内有一类通称为光敏化剂的微生物体内有一类通称为光敏化剂的化学物质。它能被光能活化而上升到能量较高化学物质。它能被光能活化而上升到能量较高的状态。当它失能而恢复正常状态时，它所放的状态。当它失能而恢复正常状态时，它所放出的能量，能被微生物体内的有机分子或氧气出的能量，能被微生物体内的有机分子或氧气所吸收。被有机分子吸收，菌体受损害程度小。所吸收。被有机分子吸收，菌体受损害程度小。被氧吸收，氧能变为高能的强氧化剂，微生物被氧吸收，氧能变为高能的强氧化剂，微生物很快失去活力。很快失去活力。2022/
43、12/20 利用短波幅射进行食品保鲜利用短波幅射进行食品保鲜 短短波波幅幅射射对对微微生生物物有有较较强强的的杀杀灭灭作作用用，目目前前有有很很多多国国家家利利用用这这种种方方法法对对食食品品进进行行保保鲜鲜。根根据据食品保藏目的食品保藏目的不同，采用如下三种方法：不同，采用如下三种方法：照照射射灭灭菌菌：即即用用高高剂剂量量照照射射，杀杀灭灭食食品品中中的的所有微生物所有微生物。照照射射消消毒毒：是是采采用用适适当当剂剂量量照照射射，杀杀灭灭食食品品中中的的病病原原微微生生物物（病病毒毒例例外外），相相当当于于乳乳的的巴巴氏氏消毒。消毒。照照射射防防腐腐：主主要要以以杀杀死死变变质质菌菌为为
44、主主，以以延延长长食品保藏期限为目的。食品保藏期限为目的。2022/12/20 照射食品的照射食品的射线剂量有两种表示方法射线剂量有两种表示方法：一种以一种以拉德拉德（radrad）表示。表示。每克每克被照射被照射的物质吸收的物质吸收100100尔格尔格的能量为的能量为1 1拉德。拉德。10001000拉德可缩写为拉德可缩写为”千拉德千拉德”，100100万拉德可写万拉德可写为为”兆拉德兆拉德”（MradMrad）。）。另一种以另一种以戈瑞戈瑞（GrayGray或或GyGy）表示。表示。每每公斤公斤被照射物质吸收被照射物质吸收一焦耳一焦耳的能量为的能量为1 1戈瑞。戈瑞。1 1戈瑞戈瑞1001
45、00拉德拉德。剂量表示方法剂量表示方法2022/12/20辐照食品卫生标准规定的剂量限值2022/12/20影响辐射效果的因素影响辐射效果的因素影响辐射效果的因素很多：影响辐射效果的因素很多：内在因素：内在因素：菌种，菌数，菌龄等菌种，菌数，菌龄等外在因素：外在因素：食品的成分，氧气，食品的物理状食品的成分，氧气，食品的物理状态等都会影响幅射灭菌的效果。态等都会影响幅射灭菌的效果。1940 1940年开始，年开始，2020多国家批准多国家批准4040多种辐多种辐射食品上市，我国射食品上市，我国5858年开展对粮食、畜产年开展对粮食、畜产品、果蔬、中草药、调味料进行试验。品、果蔬、中草药、调味料
46、进行试验。2022/12/20 五、微波对微生物生长的影响五、微波对微生物生长的影响五、微波对微生物生长的影响五、微波对微生物生长的影响 微波指波长为微波指波长为1.01.00.0010.001m m，频率为频率为300300300000300000MHMHZ Z的高频电磁波的高频电磁波（电磁幅射线）。电磁幅射线）。常用加热消毒频率为常用加热消毒频率为915915MHMHZ Z和和24502450MHMHZ Z，波长波长约约1212cmcm。1 1、原理：、原理：电流通过磁控管变成微波传送到微波炉电流通过磁控管变成微波传送到微波炉内四周，然后反射传导，内四周，然后反射传导，食物吸收促进食物的分
47、食物吸收促进食物的分子（水、脂肪、糖分子）快速震动，引起磨擦产子（水、脂肪、糖分子）快速震动，引起磨擦产生热能，达到消毒灭菌。微波被食物吸收后所渗生热能，达到消毒灭菌。微波被食物吸收后所渗入的深度约入的深度约2 24 4cmcm。2022/12/20 与一般加热不同，与一般加热不同，一般加热是从物料一般加热是从物料表面加热，靠热传导将热量传至内部。表面加热，靠热传导将热量传至内部。微波加热是整个物料内部偶极子都处微波加热是整个物料内部偶极子都处在不断运动中，热量发生在物料内部，靠在不断运动中，热量发生在物料内部，靠热传导向表面传递。热传导向表面传递。2、加热方式、加热方式2022/12/203
48、 3 3 3、特点特点特点特点加热速度加热速度快快，时间，时间短短（比远红外线加热更短）（比远红外线加热更短）时间短，维生素时间短，维生素破坏少破坏少制品质量高制品质量高热热量量发发自自物物料料内内部部，即即使使物物料料形形状状复复杂杂，加加热热了很了很均匀均匀，不会引起外焦内湿现象。，不会引起外焦内湿现象。热损失热损失少少，周围环境温度不高改善工作条件。，周围环境温度不高改善工作条件。反应反应灵敏灵敏，易于，易于控制控制具有具有较强杀菌作用较强杀菌作用，特别对真菌及霉菌有效。，特别对真菌及霉菌有效。2022/12/20 4 4、应用、应用食品干燥和烘烤食品杀菌对包装好的食品仍能进行有效的杀菌
49、。如酒、蜂蜜消毒。用于肉、禽等冻制品解冻、融化速度快，不会过热，制品完好无损。微波药丸干燥灭菌机微波药丸干燥灭菌机2022/12/20六、氧化还原电势六、氧化还原电势六、氧化还原电势六、氧化还原电势Eh Eh Eh Eh 概念：概念：电子电子从一种物质转移到另一种物质，从一种物质转移到另一种物质，在这两种成分之间就会产生在这两种成分之间就会产生电位差电位差，即为氧，即为氧化还原电势，可用仪器测量出来，常用毫伏化还原电势，可用仪器测量出来，常用毫伏（mvmv）单位表示它们的强度。氧化还原电势单位表示它们的强度。氧化还原电势对微生物生长有明显影响。对微生物生长有明显影响。氧氧化化能能力力强强的的物
50、物质质具具有有较较高高的的EhEh，还还原原能能力力强强的的物物质质具具有有较较低低的的EhEh。在在自自然然环环境境中中EhEh的的上上限限是是+820+820mvmv（环环境境中中存存在在高高浓浓度度O O2 2），下限下限429429mvmv（富富H H2 2的环境）。的环境）。2022/12/20 影响氧化还原电势的因素影响氧化还原电势的因素 环境中环境中EhEh值与氧分压有关，值与氧分压有关，也受也受PHPH的影响。的影响。PHPH值值低低时，氧化时，氧化还原电势还原电势高高；PHPH值值高高时，氧化还时，氧化还原电势原电势低低。2022/12/20 微生物对微生物对微生物对微生物对