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

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(duì)微生物的生長(zhǎng)和繁殖有影響,另一方面,微生物生長(zhǎng)繁殖也會(huì)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(shí)防止它有害的一面.第三節(jié)環(huán)境因素對(duì)微生物的影響影響微生物生長(zhǎng)的外界因素很多，除了前面講過的營(yíng)養(yǎng)因素之外，還有許多物理化學(xué)條件。本節(jié)主要內(nèi)容：一、溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響二、氧氣對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響三、pH值對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響幾個(gè)基本概念滅菌（sterilization）采用強(qiáng)烈的禮花因素是任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長(zhǎng)繁殖能力的措施，稱為滅菌。消毒（disinfection）采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部的一部分對(duì)人體有害的病原菌，而對(duì)被處理物體基本無害的措施，稱為消毒。防腐（antisepsis）利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生長(zhǎng)繁殖，從而達(dá)到防止物品發(fā)生霉腐的措施，稱為防腐?；煟╟hemotheraphy）即化學(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(zhǎng)繁殖，以達(dá)到治療該傳染病的一種措施。低溫：利用4℃以下的各種低溫以保藏食物、藥品、菌種等。缺氧：在密閉容器中加入除氧劑，如鐵粉。真空保藏也是比較常用的方法。干燥：采用曬干或紅外線干燥保藏糧食、食品等，或在密封條件下用吸濕劑也可達(dá)到防霉作用。高滲：通過鹽漬或糖漬達(dá)到高滲。高酸度：如泡菜、酸菜等。防腐劑：苯甲酸、山梨酸、脫氫醋酸等防腐的措施溫度是影響微生物生長(zhǎng)的最重要因素之一。溫度對(duì)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(xì)胞合成。影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性，溫度高，流動(dòng)性大，有利于物質(zhì)的運(yùn)輸，溫度低，流動(dòng)性降低，不利于物質(zhì)運(yùn)輸，因此，溫度變化影響營(yíng)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(duì)生長(zhǎng)有影響。一、溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響從微生物整體來看:生長(zhǎng)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(duì)于特定的某一種微生物：只能在一定溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)，在這個(gè)范圍內(nèi)，每種微生物都有自己的生長(zhǎng)溫度三基點(diǎn)，即最低、最適、最高生長(zhǎng)溫度處于最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，生長(zhǎng)速度最快，代時(shí)最短。超過最低生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過低，甚至?xí)劳?。超過最高生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物不生長(zhǎng)，溫度過高，甚至?xí)劳?。（一）微生物生長(zhǎng)的三個(gè)溫度基點(diǎn)根據(jù)微生物的最適生長(zhǎng)溫度的不同，可將微生物劃為三個(gè)類型：（二）微生物生長(zhǎng)溫度類型低溫型微生物（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）低溫型微生物:最適生長(zhǎng)溫度在5~20℃,主要分布在地球的兩極、冷泉、深海、冷凍場(chǎng)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(zhǎng)，常引起冷藏食品的腐敗。嗜冷微生物在低溫下生長(zhǎng)的機(jī)理，目前還不清楚，據(jù)推測(cè)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(dòng)狀態(tài)，可以進(jìn)行物質(zhì)的傳遞。中溫型微生物：最適生長(zhǎng)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(dòng)物體內(nèi)。高溫型微生物：最適生長(zhǎng)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(zhǎng)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)。高溫微生物的特點(diǎn):生長(zhǎng)速度快，合成大分子迅速，可及時(shí)修復(fù)高溫對(duì)其造成的分子損傷。耐高溫菌具應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：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。 菌名 生長(zhǎng)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(shí)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(shí)，30℃；5~40小時(shí)，25℃；40~125小時(shí)，20℃；125~165小時(shí)，25℃?！锊煌砩^程的最適溫度

微生物不同生理活動(dòng)要求不同溫度，所以，最適生長(zhǎng)溫度≠發(fā)酵速度快、積累代謝產(chǎn)物多。1、高溫對(duì)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(duì)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(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)抗熱性強(qiáng)老齡菌比幼齡菌抗熱（三）高溫與低溫對(duì)微生物的影響(2)微生物對(duì)熱的耐受力還受環(huán)境條件的影響與培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分有關(guān)——培養(yǎng)基中蛋白質(zhì)含量高時(shí)比較耐熱.與pH有關(guān)——pH適宜時(shí)不易死亡，pH不適宜時(shí)，容易死亡.與水分有關(guān)——含水量大時(shí)容易死亡，含水量小時(shí)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(shí)間有關(guān)——熱處理時(shí)間長(zhǎng)，微生物易死亡。當(dāng)環(huán)境溫度低于微生物的最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物的生長(zhǎng)繁殖停止，當(dāng)微生物的原生質(zhì)結(jié)構(gòu)并未破壞時(shí)，不會(huì)很快造成死亡并能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持活力，當(dāng)溫度提高時(shí)，可以恢復(fù)正常的生命活動(dòng)。低溫保藏菌種就是利用這個(gè)原理。一些細(xì)菌、酵母菌和霉菌的瓊脂斜面菌種通?？梢蚤L(zhǎng)時(shí)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(shí)，有的微生物會(huì)死亡，有些則并不死亡。2、低溫對(duì)微生物的影響造成死亡的原因：①凍結(jié)時(shí)細(xì)胞水分變成冰晶，冰晶對(duì)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(duì)冰晶形成有很大影響，緩慢凍結(jié)，形成的冰晶大，對(duì)細(xì)胞損傷大；快速凍結(jié)，形成的冰晶小、分布均勻，對(duì)細(xì)胞的損傷小，因此，利用快速凍結(jié)可以對(duì)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(duì)菌種進(jìn)行長(zhǎng)期保藏。微生物對(duì)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：二、氧氣對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響氧濃度對(duì)不同微生物生長(zhǎng)的影響專性好氧菌（strictaerobe）必須在有分子氧的條件下才能生長(zhǎng)，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（SOD，superoxidedismutase）和過氧化氫酶。在有氧或無氧條件下均能生長(zhǎng)，但有氧情況下生長(zhǎng)得更好，在有氧時(shí)靠呼吸產(chǎn)能，無氧時(shí)接發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能；細(xì)胞含有SOD和過氧化氫酶。微好氧菌（microaerophilicbacteria）只能較低的氧分壓下才能正常生長(zhǎng)，通過呼吸鏈并以氧為最終氫受體而產(chǎn)能，兼性好氧菌（facultativeaerobe）耐氧菌（aerotolerantanaerobe）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(duì)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。厭氧菌（anaerobe）分子氧對(duì)它有毒害，短期接觸空氣，也會(huì)抑制其生長(zhǎng)甚至致死；在空氣或含有10%CO2的空氣中，在固體培養(yǎng)基表面上不能生長(zhǎng)，只有在其深層的無氧或低氧化還原電勢(shì)的環(huán)境下才能生長(zhǎng)；生命活動(dòng)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。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。在氧還原為水的過程中，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)，反應(yīng)力極強(qiáng)，極不穩(wěn)定，可破壞膜和重要生物大分子，對(duì)微生物造成毒害或致死。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。厭氧菌的氧毒害機(jī)制——SOD學(xué)說：各類菌所含對(duì)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 H2O+O22O2·+2H+ O2+H2O2 2H2OO2+e O2·(·O2)超氧陰離子在細(xì)胞內(nèi)可由酶促或非酶促形成。超氧物陰離子歧化酶是在生物進(jìn)化中發(fā)展出來的一種自我保護(hù)方式。兼性厭氧菌E.coli在發(fā)生SOD缺失突變后，就會(huì)變成一種“嚴(yán)格厭氧菌”。生物體中超氧陰離子的形成與去除12SOD好氧生物和耐氧細(xì)菌過氧化氫酶好氧生物過氧化物酶NADH2 NAD耐氧菌在培養(yǎng)不同類型的微生物時(shí)，要采用相應(yīng)的措施保證不同微生物的生長(zhǎng)。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(shí)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(shì)。培養(yǎng)兼性厭氧或耐氧微生物：可深層靜止培養(yǎng)?！粲绊懩け砻骐姾傻男再|(zhì)及膜的通透性，進(jìn)而影響對(duì)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，在pH6.5以上產(chǎn)甘油、酸?！舡h(huán)境pH值還影響培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的離子化程度，從而影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收，或有毒物質(zhì)的毒性。三、pH值與微生物生長(zhǎng)的相互影響（一）環(huán)境pH值對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響微生物的生長(zhǎng)pH值范圍極廣，從pH<2~>8都有微生物能生長(zhǎng)。但是絕大多數(shù)種類都生活在pH5.0~9.0之間。微生物生長(zhǎng)的pH值三基點(diǎn)：各種微生物都有其生長(zhǎng)的最低、最適和最高pH值。低于最低、或超過最高生長(zhǎng)pH值時(shí)，微生物生長(zhǎng)受抑制或?qū)е滤劳?。不同的微生物最適生長(zhǎng)的pH值不同，根據(jù)微生物生長(zhǎng)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，一部分真菌嗜酸微生物：硫桿菌屬耐酸微生物：乳酸桿菌、醋酸桿菌（二)不同微生物對(duì)pH要求不同

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—6.09.58.59.39.0108.0

一些微生物生長(zhǎng)的pH值范圍微生物

pH值 最低最適最高Thiobacillusthiooxidans氧化硫硫桿菌0.5 2.0~3.5 6.0Lactobacillusacidophilus嗜酸乳桿菌4.0~4.65.8~6.6 6.8Rhizobiumjaponicum大豆根瘤菌 4.2 6.8~7.0 11.0Azotobacterchroococcum圓褐固氮4.5 7.4~7.6 9.0Nitrosomonassp.硝化單胞菌7.0 7.8~8.6 9.4Acetobacteraceti醋化醋桿菌 4.0~4.55.4~6.3 7.0~8.0Staphylococcusaureus

金黃葡球菌 4.27.0~7.5 9.3Chlorobiumlimicola泥生綠菌

6.0 6.8 7.0Thurmusaquaticus水生棲熱菌 6.07.5~7.8 9.5Aspergillusniger黑曲霉 1.55.0~6.0 9.0一般放線菌 5.0 7.0~8.0 10.0一般酵母菌 3.05.0~6.08.0不同微生物的生長(zhǎng)pH值范圍同一種微生物在其不同的生長(zhǎng)階段和不同的生理生化過程中，對(duì)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(shí)有利于合成檸檬酸，當(dāng)在pH2.5~6.5范圍內(nèi)時(shí)以菌體生長(zhǎng)為主，而在pH7.0時(shí)，則以合成草酸為主。丙酮丁醇梭菌在pH5.5~7.0范圍時(shí)，以菌體生長(zhǎng)為主，而在pH4.3~5.3范圍內(nèi)才進(jìn)行丙酮丁醇發(fā)酵。微生物 生長(zhǎng)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 6.2~6.5生長(zhǎng)的最適pH值與發(fā)酵的最適pH值同一種微生物在不同的生長(zhǎng)階段和不同生理生化過程中，對(duì)環(huán)境pH值要求不同。例如：丙酮丁醇梭菌在pH值=5.5—7.0時(shí)，以菌體生長(zhǎng)為主在pH值=4.3—5.3時(shí)，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(shí)，產(chǎn)物以檸檬酸為主，只產(chǎn)少量草酸。pH值在7左右時(shí)，產(chǎn)物以草酸為主，只產(chǎn)少量檸檬酸。（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。（四）微生物的生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境pH值的影響★微生物在生長(zhǎng)過程中也會(huì)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（(NH4)2SO4H2SO4），pH↓硝酸鹽吸收(NaNO3NaOH)，pH↑★培養(yǎng)過程中調(diào)節(jié)pH值的措施過酸時(shí)：加入堿或適量氮源，提高通氣量。過堿時(shí)：加入酸或適量碳源，降低通氣量。NH4+被吸收NO3+被吸收★配制培養(yǎng)基時(shí)調(diào)整pH值的措施：（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，可引起菌體表面蛋白的變性和核酸的水解，并破壞酶類的活性有機(jī)酸：與不電離的部分成正比,故有時(shí)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(zhǎng)。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(kù)的消毒劑。第三節(jié)微生物生長(zhǎng)繁殖的控制1、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。

一、常用的滅菌、消毒、抑菌及除菌的物理方法（一）溫度★干熱滅菌法（dryheatsterilization）焚燒法（incineration）：是將被滅菌物品在火焰中燃燒，使所有的生物質(zhì)碳化。簡(jiǎn)單、徹底，但對(duì)被滅菌物品的破壞極大。適用于無經(jīng)濟(jì)價(jià)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。干燥熱空氣滅菌法(hot-airoven)：將物品放入烘箱內(nèi)，然后升溫至150℃—170℃，維持1—2小時(shí)。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(shí)間長(zhǎng)。

★濕熱法(moistheatsterilization)：特點(diǎn)：溫度低、時(shí)間短、滅菌效果高原因：1)菌體內(nèi)含水量越高，則凝固溫度越低；2)蒸汽冷凝會(huì)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)。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，以達(dá)到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(yíng)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。高壓蒸汽滅菌鍋?zhàn)⒁馐马?xiàng)：排凈冷空氣；滅菌終了，緩慢降壓；滅菌結(jié)束，趁熱取出物品。高溫對(duì)培養(yǎng)基的影響及其防止措施高溫對(duì)培養(yǎng)基的不利影響：▲會(huì)產(chǎn)生混濁或形成不溶性沉淀▲營(yíng)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(zhǎng)；消除有害影響的措施采用特殊的加熱滅菌法過濾除菌法加入螯合劑煮沸消毒法將水加熱至100℃，煮沸15min—30min，可殺死所有營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢，達(dá)到消毒物的目的。巴斯德消毒法（Pasteurization）：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(yíng)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。即可達(dá)到消毒目的。低溫長(zhǎng)時(shí)法(Lowtemperaturelongtime,LTLT)；62.9℃30min處理牛奶高溫瞬時(shí)法（Hightemperatureshorttime,HTST):71.6℃15s處理牛奶超高溫巴斯德滅菌法(Ultrapasteurization):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℃。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(yíng)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(yíng)養(yǎng)體，再經(jīng)蒸煮過程可殺死新的營(yíng)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(shí)。低溫——低溫是通過降低酶反應(yīng)速度使微生物生長(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)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。2、低溫抑菌采用濾孔比細(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(shí)，微生物不能通過濾孔而被阻留在一側(cè)，從而達(dá)到滅菌的目的。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。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(duì)于含酶、血清、維生素和氨基酸等熱敏物質(zhì)除菌。（二）過濾除菌法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，若以面積計(jì)算，一般30W的紫外燈可用于15M2的房間消毒，照射時(shí)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—50KGY（三）輻射二、常用的控菌方法消毒劑:可以抑制或殺滅微生物，但對(duì)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表面、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(zhǎng)，但對(duì)人體或動(dòng)物體的毒性較低的化學(xué)藥劑.——用于肌體表面，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?！畹F(xiàn)時(shí)消毒劑和防腐劑間的界限已并不很嚴(yán)格.☆消毒防腐劑的作用機(jī)理一般有下列三種方式: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降低微生物表面張力,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).（一）消毒劑和防腐劑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、塑料等常用的消毒防腐劑及其應(yīng)用

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、酶失活變性、沉淀蛋白蛋白質(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(xì)胞膜皮膚、粘膜、器械皮膚、金屬、棉織品、塑料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(xì)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

酸類0.1%苯甲酸

0.1%山梨酸食品防腐食品防腐概念：化學(xué)治療劑是指那些能夠特異性地作用于某些微生物并具有選擇毒性的化學(xué)藥劑，它們與非特異的化學(xué)藥劑相比對(duì)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。既適用于涂抹肌體表面，也始于通過口服或注射吸收到體內(nèi)。種類：

１．

抗代謝藥物——人工合成的

２．

抗生素——微生物所產(chǎn)生的（二）、化學(xué)治療劑1、抗代謝類藥物（生長(zhǎng)因子類似物）:概念：有些化合物在結(jié)構(gòu)上與生物體所必需的代謝物很相似，以致于可以和特定的酶結(jié)合，從而阻礙酶的功能，干擾代謝的正常進(jìn)行，這些物質(zhì)叫抗代謝物，用于疾病治療，稱抗代謝類藥物，如：磺胺類藥物。機(jī)理：作為菌細(xì)胞基本生長(zhǎng)因子的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑（與相應(yīng)酶競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合）而阻止微生物對(duì)生長(zhǎng)因子的利用，因而可以抑制微生物的生長(zhǎng)。只有當(dāng)正常代謝產(chǎn)物的量少或不存在時(shí)，抗代謝物才有用。種類：磺胺藥——對(duì)氨基本甲酸

；6-巰基嘌呤——嘌呤；5-甲基色氨酸——氨基酸；異煙肼——吡哆醇。二氫蝶啶+對(duì)氨基本甲酸二氫葉酸四氫葉酸輔酶F磺胺藥核酸合成二氫葉酸合成酶二氫葉酸還原酶磺胺藥作用機(jī)理：細(xì)菌需要利用對(duì)氨基本甲酸合成生長(zhǎng)所需的葉酸：2、抗生素：概念：抗生素：微生物在其生命過程中所產(chǎn)生的一類低分子量代謝產(chǎn)物，在很低濃度下就能抑制或殺死其它微生物的生長(zhǎng)。最小抑制濃度（MinimalInhibitoryConcentration,MIC）:表示抗生素的抗菌活性，單位是g/ml.MIC可以在液體試管或固體平板上測(cè)定，

抗菌譜：抗生素的作用對(duì)象有一定范圍，這種作用范圍稱該抗生素的抗菌譜。廣譜～：對(duì)多種微生物有作用（如：土霉素、四環(huán)素）；窄譜～：僅對(duì)某一類微生物有作用（如：多粘菌素）作用機(jī)制：1）抑制細(xì)胞壁的合成；（如：青霉素）2）破壞細(xì)胞膜功能；（如：多粘菌素可作用于膜磷脂使膜溶解）3）抑制蛋白質(zhì)合成；（如：氯霉素，四環(huán)素、鏈霉素等）4）干擾核酸代謝；（如：利福霉素、新生霉素、絲裂霉素、灰黃霉素）二、水分水活度：在相同的溫度、壓力下，體系中溶液的水的蒸汽壓與純水的蒸汽壓之比,即Aω=p/p0.微生物生長(zhǎng)的水活度范圍：Aω=0.63~0.99

各種微生物生長(zhǎng)的最低水活度值

微生物最低Aω值

微生物最低Aω值一般細(xì)菌一般酵母菌一般霉菌0.900.880.80嗜鹽細(xì)菌干生性霉菌耐滲透壓酵母0.750.650.63四、水分滲透壓和干燥都涉及到水分含量和水活度，它們對(duì)微生物的生長(zhǎng)都有很大的影響。1、干燥對(duì)微生物的影響干燥抑制微生物生長(zhǎng)或造成其死亡的原因：干燥能引起微生物細(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(zhǎng)或造成微生物死亡1、干燥對(duì)微生物的影響

微生物對(duì)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(duì)干燥的抵抗力不同，含有糖、淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)時(shí)，不易死亡。微生物種類及生長(zhǎng)時(shí)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(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)細(xì)胞抗干燥性很強(qiáng)；老齡菌比幼齡菌抗性強(qiáng)。2、滲透壓對(duì)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(shí)，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(dòng)保持正常,細(xì)胞外形不變?cè)诟邼B溶液中,細(xì)胞易失水,脫水后發(fā)生質(zhì)壁分離,生長(zhǎng)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.2、滲透壓對(duì)微生物的影響滲透壓與溶質(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