微生物生態(tài)與生態(tài)工程-文庫吧
2024-12-29 23:47 本頁面
【正文】 如濕度、 pH、糖度、鹽度、水分活度等有關(guān)。 食品 微生物 學(xué) 第七章 二 .種群和群落 一般來講，一種微生物對某一因子的耐受范圍較寬，而對另一種因子的耐受范圍就可能較窄。但是，如果某一微生物對多種生態(tài)因子均有耐受性。那么，這一微生物常會分布廣泛，如霉菌的 pH生長極限在～ 10之間，對水活度適合性強(qiáng)，故霉菌可在自然界中廣泛分布。 食品 微生物 學(xué) 第七章 第二節(jié) 食品作為特殊的微生物生態(tài)系 食品可以看成是一個(gè)特殊的微生物生態(tài)系。因?yàn)樽匀患庸さ氖称房偸谴嬖谥喾N微生物區(qū)系(microbial flora)。這些微生物與食品環(huán)境相互作用構(gòu)成了一個(gè)具有特定功能的生態(tài)系。例如，醬油釀造過程中，醬醅中有霉菌、酵母、細(xì)菌并各自組成群落，它們依附在以豆餅和小麥為原料的醬醅上生長， 食品 微生物 學(xué) 第七章 第二節(jié) 食品作為特殊的微生物生態(tài)系 與醬醅的水分、含鹽量、濕度、發(fā)酵容器的形狀和大小、保濕方式以及環(huán)境狀況等都有密切的關(guān)系，從而形成了一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)微生物與醬醅環(huán)境相互作用的結(jié)果，促進(jìn)了醬醅中物質(zhì)轉(zhuǎn)化及能量流動，最終釀造出色味俱佳的醬油產(chǎn)品。由此可見，食品是一種特殊功能的生態(tài)系類型。 食品 微生物 學(xué) 第七章 一 .食品生境的不均一性 食品是一個(gè)不均一的體系。這種不均一性是由于食品組織結(jié)構(gòu)和組成上的固有特性以及外部環(huán)境變化和微生物活動的結(jié)果。如一塊五花肉，肥瘦區(qū)域分明，形成不同性質(zhì)的微環(huán)境。肥肉區(qū)允許脂肪分解菌生長，而瘦肉區(qū)支持蛋白質(zhì)分解菌生長。由此可見，不均一性直接影響著微生物種群的分布。 食品 微生物 學(xué) 第七章 二 .表面環(huán)境和生物膜 ⑴ 表面環(huán)境。 表面作為微生物環(huán)境來說十分重要。因?yàn)榄h(huán)境中的養(yǎng)料可以吸附到它的表面上，這樣一個(gè)表面的微環(huán)境的營養(yǎng)水平要比溶液中的營養(yǎng)水平高許多。這種情況勢必會影響微生物的代謝速度。由于吸附效應(yīng)，表面的微生物數(shù)量和活動強(qiáng)度通常比在自由水中還要大很多。 食品 微生物 學(xué) 第七章 二 .表面環(huán)境和生物膜 有一個(gè)小試驗(yàn)可以驗(yàn)證這一點(diǎn)：將一片載玻片浸在有微生物環(huán)境中，停留一段時(shí)間后取出，在顯微鏡下觀察，可能看到微生物發(fā)育成菌落。 ⑵生物膜。 當(dāng)我們考查液態(tài)發(fā)酵中微生物生態(tài)環(huán)境時(shí)，表面環(huán)境是一個(gè)不可忽視的因素。因?yàn)槲⑸锖蜖I養(yǎng)都通常被吸附在表面上， 食品 微生物 學(xué) 第七章 二 .表面環(huán)境和生物膜 表面微生物利用營養(yǎng)進(jìn)行生長繁殖，逐步形成表面生物膜 (Biofilm)。這個(gè)過程大致分為三個(gè)階段：第一階段是有機(jī)質(zhì)附著在表面，凡是與水接觸的物體表面都能很快地形成這一層。第二階段，開始有細(xì)菌膜初步吸附在表面上，起先是醪液中正常游離的細(xì)菌群體，因物理和化學(xué)作用而暫時(shí)地附著于表面， 食品 微生物 學(xué) 第七章 二 .表面環(huán)境和生物膜 運(yùn)動著的細(xì)菌也可以因營養(yǎng)物質(zhì)的引誘而朝著它作定向運(yùn)動，進(jìn)而附著在表面上。這時(shí)細(xì)菌只是以一端附著，使菌體與表面呈直角，因而附著往往不很牢固。這一階段大約需要幾個(gè)小時(shí)。第三階段，當(dāng)初步吸附在表面的細(xì)菌分泌出胞外聚合物時(shí)，就使細(xì)菌和表面黏在一起，形成較為牢固的吸附層，此即微生物表面膜。 食品 微生物 學(xué) 第七章 二 .表面環(huán)境和生物膜 ⑶ 納塔。氣 — 液界面上微生物的生長過程還可以納塔 (Nata)為例加以說明。納塔是菲力賓的傳統(tǒng)發(fā)酵食品。它是以椰子水為原料，接種產(chǎn)纖維素醋酸菌 (通常是木醋酸桿菌，Acetobacter xylinum)進(jìn)行靜置培養(yǎng)制成。培養(yǎng)過程中醋酸菌在液 —?dú)饨缑嫔仙L和繁殖形成一層膠狀纖維素膜，其中包含著醋酸菌菌體，這層膜就稱之為納塔。 食品 微生物 學(xué) 第七章 三 .營養(yǎng)物的供給狀況 生態(tài)學(xué)把營養(yǎng)稱之為資源(resource)。在自然情況下，營養(yǎng)通常是以間歇方式進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中的。 微生物在食品中與在空氣和水中的環(huán)境迥然不同。因?yàn)槭称分泻胸S富的微生物所需營養(yǎng)，微生物在食品環(huán)境中生長，使食品的營養(yǎng)物濃度和環(huán)境狀況發(fā)生了改變，結(jié)果反過來也會影響微生物本身， 食品 微生物 學(xué) 第七章 三 .營養(yǎng)物的供給狀況 導(dǎo)致食品中異源微生物種群生長起伏。這種變化往往比微生物在空氣中、水中更為激烈和迅速，這是食品生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)之一。 四 .生物量和生長速度 ⑴生物量。 生物量的計(jì)算方法常以細(xì)胞數(shù)量為基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)物中測得單個(gè)細(xì)菌細(xì)胞濕重為 1012g。 食品 微生物 學(xué) 第七章 三 .營養(yǎng)物的供給狀況 如果某種干曲 (如酒曲 )中每克含 109個(gè)細(xì)菌細(xì)胞來計(jì)算，那么每克干曲料中細(xì)胞濕重為 103g。由此推算，每噸干曲料中細(xì)菌生物量約為 15kg(濕重 )，折合干重為 300g，即細(xì)菌生物量約占曲料重量的萬分之三。又如 1m長的真菌菌絲濕重約 105g。如果每克干曲料含 5m真菌菌絲計(jì)，則每克曲料含真菌菌絲約 104g(濕重 )。 食品 微
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