【正文】 生長因子 三、食品是微生物良好的營養(yǎng)基質(zhì) 不同食品所含營養(yǎng)成分是不一樣的，但這些營養(yǎng)成分都能滿足微生物對(duì)營養(yǎng)的要求，但不同的微生物對(duì)不同種類食品的嗜好是不一樣的。 第二節(jié) 影響微生物生長的 食品內(nèi)在因素 （一） pH （二）含水量 （三）氧化還原電位 （四）營養(yǎng)成分 （五）抗微生物成分 （六）生物結(jié)構(gòu) 第二節(jié) （一） pH 1. pH的 定義 pH值為溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，即 pH＝－ log10 [H+] 2. 環(huán)境 pH值對(duì)微生物生長的影響 微生物細(xì)胞是具有一定 pH值的緩沖體。多數(shù)微生物原生質(zhì)體的 pH值接近 pH7 第二節(jié) （一） pH 2. 環(huán)境 pH值對(duì)微生物生長的影響 基質(zhì)中不適宜的 pH值對(duì)微生物的生命活動(dòng)主要有以下幾個(gè)影響： （ 1） 改變細(xì)胞膜的電離狀況，從而改變細(xì)胞膜對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。 （ 2） 改變微生物細(xì)胞多種酶系的活動(dòng)，從而改變微生物的新陳代謝過程。 （ 3） 高濃度的氫離子可水解菌體表面蛋白質(zhì)和 核酸 第二節(jié) （一） pH 2. 環(huán)境 pH值對(duì)微生物生長的影響 因此，微生物生長繁殖需要一定的 pH值范圍，有生長的最高、最適、最低 pH值。一般來講霉菌能適應(yīng)的 pH值范圍最大，酵母菌次之，細(xì)菌最小。大多數(shù)霉菌與酵母菌比較適宜在酸性條件下生長。一般，細(xì)菌和病毒對(duì)氫離子濃度比霉菌、酵母菌敏感。 第二節(jié) （一） pH 3. 微生物生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境 pH 值的影響 （ 1）微生物分解碳水化合物發(fā)酵產(chǎn)酸，使環(huán)境中的 pH 值下降，如乳酸發(fā)酵。 （ 2）微生物分解含氮化合物，形成堿性物質(zhì)，使環(huán)境 pH值上升，如尿素分解菌分解尿素產(chǎn)氨；假單胞菌水解蛋白質(zhì)產(chǎn)氨也可使 pH 值上升 第二節(jié) （一） pH 4. 食品的 pH值與微生物生長的關(guān)系 不同食品具有不同的 pH值，因而在其上的微生物類群也就不一樣。按 pH值不同可將食品分為酸性食品、中性食品和堿性食品。 第二節(jié) （二）含水量 水分是微生物細(xì)胞的主要成分，是它生長繁殖的必須條件之一。滿足微生物的水分需要，可以充分發(fā)揮微生物在食品加工和制造中的作用；相反，采取干燥等方法去掉食品中的水分可以在保藏食品中不受微生物的破壞。 第二節(jié) （二）含水量 1. 水分活度 （ Water Activity) （ 1）水存在的狀態(tài)：在自然界中，水常以束縛水和自由水兩種狀態(tài)存在，只有自由水可用于微生物的生長和代謝，這部分水就是所謂的有效水分，常用水分活度（ Aw）來表示。 （ 2） Aw的定義：在一定的溫度下，基質(zhì)的蒸汽壓與純水的蒸氣壓之比 p Aw＝ —— pO 第二節(jié) （二）含水量 2. 水分活度與微生物的關(guān)系 (1)微生物生長的 Aw范圍 微生物可在 Aw值高達(dá) ，但基質(zhì)的 Aw值低于 。 (2)不同 微生物對(duì)基質(zhì) Aw值的要求是不一樣的。 (3) Aw與微生物的抗逆性。 一般來講， Aw值降低微生物的抗逆性會(huì)升高。 第二節(jié) （二）含水量 3. 食品的水分活度與微生物生長的關(guān)系 (1) Aw，大多數(shù)微生物可在其上生長 (2) Aw為 ~生長 (3) Aw為 ~，一些腐敗菌、金黃色葡萄球菌和許多產(chǎn)真菌毒素的霉菌能生長。 (4) Aw為 ~，病原菌不能生長，嗜高滲菌可生長引起食品腐敗。 (5) Aw，微生物不能生長繁殖。 第二節(jié) （三）氧化還原電位 1. 在氧化還原反應(yīng)中，由于電子的得失所形成的電位叫氧化還原電位?？捎?Nernst公式表示： Eh=Eo+(RT/nF ). ln[氧化態(tài) ]/[還原態(tài) ] Eo —— 標(biāo)準(zhǔn)電極電位 R —— 氣體常數(shù) T —— 絕對(duì)溫度 K F —— 法拉第常數(shù) n —— 反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù) 第二節(jié) （三）氧化還原電位 一般來說，正值的氧化還原電位有利于好氣性菌的生長，負(fù)值的氧化還原電位適合于厭氣性菌的生長。但也有一些個(gè)別菌株不符合上述一般規(guī)律。 第二節(jié) （三）氧化還原電位 3. 微生物生命活動(dòng)對(duì)環(huán)境 Eh的影響 一般微生物的代謝活動(dòng)會(huì)使培養(yǎng)基和其他基質(zhì)的氧化還原電位下降，因?yàn)槲⑸锎x活動(dòng)會(huì)消耗氧氣或產(chǎn)生還原性物質(zhì)。 第二節(jié) （ 三）氧化還原電位 4. 食品的 Eh與微生物生長的關(guān)系 ?果汁 Eh值較高適于好氣性微生物的生長，酵母和霉菌是引起果汁腐敗的主要微生物。 ?肉類因表面暴露于空氣中，適于好氣性微生物生長，而內(nèi)部 Eh值低適于厭氣性的微生物生長。 ?未加熱的新鮮牛奶中梭菌不能生長，而加熱后由于 Eh降低，梭菌可旺盛繁殖 第二節(jié) （四）抗微生物成分 有些食品不易被微生物侵染，這是因?yàn)槭称分写嬖谥承┨烊坏木哂锌咕芰Φ奈镔|(zhì)。例： 牛乳中含有多種抗微生物物質(zhì)，包括乳鐵蛋白、共凝集素等；雞蛋中含有溶菌酶； 第二節(jié) （五）生物結(jié)構(gòu) 有些食品的外層結(jié)構(gòu)能抵抗微生物的侵染。這些生物結(jié)構(gòu)包括種子的種皮、水果的外皮、堅(jiān)果的殼以及雞蛋的殼。 第三節(jié) 影響微生物生長的外在 因素 （一）環(huán)境溫度 （二）環(huán)境的相對(duì)濕度 （三）環(huán)境中的氣體及其濃度 （四）其他微生物的存在及其活性 第三節(jié) 外在因素 （一）環(huán)境溫度 1. 溫度是影響微生物生長和活力的最主要的環(huán)境因子 ：根據(jù)現(xiàn)有的了解微生物整個(gè)群體所能生長的范圍為－ 15～ 90 。 C 。根據(jù)微生物對(duì)溫度的需要狀況，可將微生物分為三個(gè)類群，嗜冷微生物、中溫微生物和嗜熱微生物。 最低溫度 最適溫度 最高溫度 （ ℃ ） 嗜冷微生物 － 15～ 5 10～ 30 20～ 40 專性嗜冷 － 15～ 0 10～ 20 20～ 30 兼性嗜冷 － 5～ 5 20～ 30 30～ 40 中溫微生物 5～ 25 25～ 40 40～ 50 嗜熱微生物 35～ 45 45～ 65 60～ 90 專性嗜熱 40～ 50 55～ 65 70～ 90 兼性嗜熱 35～ 40 45～ 55 60～ 80 ?第三節(jié) 外在因素 ?（一）環(huán)境溫度 溫度是影響微生物生長速度的重要因子 ，常用溫度系數(shù)即 Q10來表示溫度與微生物生長的關(guān)系。 Q10表示：溫度上升 10℃ 的微生物生長速度與微生物在升溫前的生長速度之比。 多數(shù)微生物的 Q10為 ~ 第三節(jié) 外在因素 （一）環(huán)境溫度 4. 微生物代謝活動(dòng)的升溫效應(yīng) 微生物體內(nèi)所進(jìn)行的代謝過程，從能量角度來考慮，是吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)的偶聯(lián)過程，在此過程中總會(huì)有一部分能量以熱能的形式釋放，但此釋放過程是逐步的，因此一般不會(huì)使溫度急劇上升而損害生命。但是，微生物在密閉的環(huán)境中生長時(shí)所釋放的熱量將逐漸積累，使周圍的溫度升高，如積肥中的溫度可升到 80 ℃ 第三節(jié) 外在因素 （一）環(huán)境溫度 5. 低溫對(duì)微生物的影響 微生物忍受低溫的能力一般都很強(qiáng)。微生物在低于生長溫度下，代謝作用進(jìn)行緩慢，甚至停止，因此，低溫處理的目的不是滅菌，而是抑制微生物的生長繁殖。 此外，低溫特別是冷凍時(shí)，微生物的抵抗能力與基質(zhì)的成分、濃度、 pH值均有一定的關(guān)系。 第三節(jié) 外在因素 （一）環(huán)境溫度 6. 高溫對(duì)微生物的影響 高溫對(duì)微生物有很強(qiáng)的殺傷力。它可變性甚至凝固微生物細(xì)胞內(nèi)的一切蛋白質(zhì)，鈍化其酶活，從而造成微生物細(xì)胞死亡。 微生物對(duì)熱的忍受力與微生物的種類、細(xì)胞狀態(tài)菌齡群體數(shù)目和環(huán)境因子均有關(guān)系 時(shí)間、干濕熱的影響最重要。 第三節(jié) 外在因素 （一）環(huán)境溫度 6. 高溫對(duì)微生物的影響 衡量高溫對(duì)微生物殺傷力的幾個(gè)指標(biāo) 熱致死時(shí)間（ TDT） 在特定條件和溫度下殺死一定數(shù)量微生物（通常為 %）所需的時(shí)間。 F值 ℃ 下的 TDT值 6. 高溫對(duì)微生物的影響 衡量高溫對(duì)微生物殺傷力的幾個(gè)指標(biāo) D值 在特定條件和溫度下活菌數(shù)減少 90%所需的時(shí)間（通常為 min） Z值 指縮短 90%的致死時(shí)間所需升高的溫度數(shù) 第三節(jié)外在因素 （二）環(huán)境的相對(duì)濕度 (RH) RH指在一定的溫度下空氣中的蒸汽壓與飽和蒸汽壓之比的百分?jǐn)?shù)。 pv RH ＝ —— 100% pO 環(huán)境的相對(duì)濕度對(duì)食品的水分活度和食品表面微生物的生長非常重要。放在空氣中的食品，都會(huì)與環(huán)境發(fā)生水分交換最后達(dá)到平衡， 從而改變了食品的水分活度。 第三節(jié) 外在因素 （三）環(huán)境中的氣體及其濃度 人們?cè)缫阎览脷怏w殺死或抑制微生物的生長繁殖。氮?dú)夂脱鯕獬Ｓ糜谑称返陌b和貯藏，但他們并不是直接地抑制微生物的生長。通過用氮?dú)馀懦鯕饪砷g接抑制或殺死微生物。氧氣一般用在果蔬的氣調(diào)貯藏和保持肉的色澤，對(duì)腐敗微生物沒有抑制作用。 第三節(jié) 外在因素 （四）其他微生物的存在及其活性 有些在食品中生長繁殖的微生物會(huì)產(chǎn)生對(duì)其他微生物有抑制或致死作用的物質(zhì)，這些物質(zhì)包括抗生素、殺細(xì)菌素、過氧化氫和有機(jī)酸。 Thank You