【正文】 1%碳酸鈉或 2~5%石炭酸，則效果更好。 （ B）巴氏滅菌 (pasteurization)滅菌的溫度一般在 60~85℃ 處理 15~30分鐘，可以殺死微生物的營養(yǎng)細(xì)胞，但不能達(dá)到完全滅菌的目的，用于不適于高溫滅菌的食品，如牛乳、醬腌菜類、果汁、啤酒、果酒和蜂蜜等，其主要目的是殺死其中無芽孢的病原菌（如牛奶中的結(jié)核桿菌或沙門氏桿菌），而又不影響它們的風(fēng)味。超高溫瞬時(shí)滅菌法現(xiàn)廣泛用于各種果汁、牛乳、花生乳、醬油等液態(tài)食品的殺菌。在發(fā)酵工業(yè)中此法用作培養(yǎng)基的滅菌，主要操作是將培養(yǎng)基在發(fā)酵罐外連續(xù)地進(jìn)行加熱、維持和冷卻，然后才進(jìn)入發(fā)酵罐，培養(yǎng)基一般在 135～ 140℃ 下處理 5～ 15秒鐘。高壓蒸汽滅菌是在高壓蒸汽鍋內(nèi)進(jìn)行的，鍋有立式和臥式兩種，原理相同，鍋內(nèi)蒸汽壓力升高時(shí)，溫度升高。罐頭工業(yè)中要根據(jù)食品的種類和殺菌的對(duì)象、罐裝量的多少等決定殺菌式。 影響高壓蒸汽滅菌效果的因素： ①滅菌物體含菌量的影響 ；②滅菌鍋內(nèi)空氣排除程度的影響 ；③滅菌對(duì)象的體積 ， 滅菌對(duì)象體積的大小直接影響滅菌的效果，體積過大會(huì)影響熱的傳導(dǎo)速率。 ④滅菌對(duì)象 PH的影響 滅菌物品的 PH也影響滅菌的效果。 ⑤加熱與散熱速度 在高壓滅菌時(shí)，常常只注意達(dá)到滅菌溫度后維持時(shí)間。每次滅菌后，將滅菌的物品在（ 28~37℃ ）培養(yǎng)，促使芽孢發(fā)育成為繁殖體，以便在連續(xù)滅菌中將其殺死。過濾除菌的缺點(diǎn)是無法去除其中的病毒和噬菌體。 膜過濾除菌法 采用濾孔比細(xì)菌還小的濾膜、篩子作成各種過濾器，當(dāng)液體、空氣流經(jīng)濾膜或篩子時(shí)，微生物不能通過濾孔而被阻留在一側(cè)，從而達(dá)到除菌的目的。 在實(shí)驗(yàn)室中常常采用的濾器： 濾膜過濾器、蔡氏過濾器、磁土過濾器和玻璃過濾器等。 濾器孔徑： 常用 μ m 、 μ m 。 影響微生物對(duì)熱抵抗力的因素 ①菌種 不同微生物由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性不同，對(duì)熱的抵抗力也不同。細(xì)菌的芽孢和霉菌的菌核抗熱力特別大。 ③菌體數(shù)量 菌數(shù)愈多，抗熱力愈強(qiáng)，因加熱殺死最后一個(gè)微生物所需的時(shí)間也長；另外，微生物群集在一起時(shí)，受熱致死不是時(shí)間而是有先有后，同時(shí)菌體能分泌一些有保護(hù)作用的蛋白質(zhì)物質(zhì)，菌多分泌的保護(hù)物質(zhì)也多，抗熱性也就強(qiáng)。特別是酸性環(huán)境微生物的抗熱力減弱更明顯。在一定高溫范圍內(nèi)，溫度越高殺死所需時(shí)間越短。 4 熱力殺菌在食品工業(yè)中的應(yīng)用： A 烘烤、油炸法：如面包、方便面。 C 巴氏殺菌：用于啤酒工業(yè)、蔬菜加工制品的殺菌。 F UHT滅菌：主要用于牛奶、果汁和醬油的滅菌。 二、 干燥和水的利用率 水分對(duì)維持微生物的正常生命活動(dòng)是必不可少的。不同的微生物對(duì)干燥的抵抗力是不一樣的。 影響微生物對(duì)干燥抵抗力的因素： ①干燥時(shí)溫度升高，微生物容易死亡，微生物在低溫下干燥時(shí)，抵抗力強(qiáng)，所以，干燥后存活的微生物若處于低溫下，可用于保藏菌種； ②干燥的速度快，微生物抵抗力強(qiáng)，緩慢干燥時(shí)，微生物死亡多；微生物在真空干燥時(shí)，在加保護(hù)劑（血清、血漿、肉湯、蛋白胨、脫脂牛乳）于菌懸液中，分裝在安瓿內(nèi)，低溫下可保持長達(dá)數(shù)年甚至 10年的生命力。 水的利用率 ： 微生物必須在水分活度較高的環(huán)境中才能生長繁殖，水是微生 物營養(yǎng)物質(zhì)的溶劑，自然環(huán)境中含水量的多少確定微生物的種類和數(shù)量。 干燥在食品加工中應(yīng)用：食品工業(yè)中利用自然干燥和機(jī)械干燥方法保藏食品。 （ 2）高滲溶液：若置于高滲溶液（如 20%NaCl）中，水將通過細(xì)胞膜到細(xì)胞周圍的溶液中，造成細(xì)胞脫水而引起質(zhì)壁分離，使細(xì)胞不能生長甚至死亡； （ 3）低滲溶液：若將微生物置于低滲溶液（如 %NaCl）或水中，外環(huán)境中的水從溶液進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)引起細(xì)胞膨脹，甚至破裂致死。 有些微生物耐高滲透壓的能力較強(qiáng)，如發(fā)酵工業(yè)中魯氏酵母，另外嗜鹽微生物（如生活在含鹽量高的海水、死海中）可在 15~30%的鹽溶液中生長。 耐鹽微生物 ——能在 2%左右氯化鈉溶液中生長良好的微生物叫耐鹽微生物。在輻射能中無線電波最長，對(duì)生物效應(yīng)最弱；紅外輻射波長在 800~1000納米，可被光合細(xì)菌作為能源；可見光部分的波長為 380~760納米，是藍(lán)細(xì)菌等藻類進(jìn)行光合作用的主要能源；紫外輻射的波長為 136~400納米，有殺菌作用。多倍體和二倍體細(xì)胞抗紫外線的能力比單倍體強(qiáng)，芽孢和孢子比營養(yǎng)細(xì)胞抗紫外線的能力強(qiáng)。 （ 2）紫外線的誘變作用：適量的紫外線照射，可引起微生物的核酸物質(zhì) DNA結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，培育新性狀的菌種。 波長在 100 — 400nm的電磁輻射為紫外線。 （ 3） 超聲波 超聲波 （ 頻率在 20220赫茲以上 ） 具有強(qiáng)烈的生物學(xué)作用 。 超聲波作用的效果與頻率 、 處理時(shí)間 、 微生物種類 、 細(xì)胞大小 、 形狀及數(shù)量等有關(guān)系 ， 一般頻率高比頻率低殺菌效果好 ， 病毒和細(xì)菌芽孢具有較強(qiáng)的抗性 ， 特別是芽孢 。（） （ 2%的鹽）環(huán)境中才能生長良好。（） 。（） ，培養(yǎng)皿倒置的目的是防止污染和防止水分過快的蒸發(fā)。（） 2 化學(xué)因素對(duì)微生物生長的影響 一、 pH 微生物生長的 pH值范圍極廣，一般在 pH2~8之間，有少數(shù)種類還可超出這一范圍，事實(shí)上，絕大多數(shù)種類都生長在 pH5 ~9之間。 一般霉菌能適應(yīng) pH值范圍最大 ， 酵母菌適應(yīng)的范圍次之 ， 細(xì)菌最小 。 微生物 最低 pH 最適 pH 最高 pH 細(xì)菌 3～ 5 ～ 8～ 10 酵母菌 2～ 3 ～ 7～ 8 霉菌 1～ 3 ～ 7～ 8 表 4－ 17 一般微生物生長的 pH范圍 PH通過影響細(xì)胞質(zhì)膜的通透性 、 膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和物質(zhì)的溶解性或電離性來影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收 ， 從而影響微生物的生長速率 。 在極端的嗜酸或嗜堿菌中 ， 它們內(nèi)部的 pH可以從中性改變 1～ ， 但是大多數(shù)微生物用于生長的最適 pH6～ 8之間（ 指中性微生物 ） ， 其細(xì)胞質(zhì)膜保持中性或極接近中性 。 (1)不同的微生物有不同最適生長 PH ； （ 2） 通常最適生長 PH不一定是最適發(fā)酵 PH ； （ 3） 同種微生物不同發(fā)酵 PH條件下發(fā)酵產(chǎn)物可能不同；如檸檬酸的發(fā)酵 ， 在 PH值為 23時(shí)發(fā)酵產(chǎn)物是主要是檸檬酸； PH值接近中性時(shí) ， 發(fā)酵產(chǎn)物主要為草酸 ， 少數(shù)的檸檬酸 。 同一種微生物由于發(fā)酵液 pH值不同，積累的的代謝產(chǎn)物不同。 pH值為 7左右時(shí)，發(fā)酵產(chǎn)物主要以草酸為主，少量的檸檬酸。 如：丙酮丁醇梭菌 pH值 =—，是以菌體生長為主； pH值 =—，進(jìn)行丙酮丁醇的發(fā)酵 1 高濃度的 H離子對(duì)微生物的影響：使菌體表面蛋白質(zhì)和核酸水解，菌體發(fā)生形態(tài)和性質(zhì)上的改變，也影響酶的活性。 A、苯甲酸及鈉鹽： 使用條件： pH值＜ ， pH值＞ ，使用濃度：為 ， GB276096國家標(biāo)準(zhǔn)。使用范圍：果醬果汁、醬油醋、低鹽醬菜、蜜餞等。抑制菌的范圍：對(duì)許多微生物有效，但對(duì)產(chǎn)酸菌、芽孢作用弱，對(duì)霉菌的抑制作用大于酵母菌。 C、檸檬酸、乳酸： D、丙酸及其鈣、鈉鹽：抑制菌的范圍：在酸性的環(huán)境中能有效地抑制和延遲霉菌的生長，對(duì)酵母菌的效果差。 E、脫氫醋酸及鈉鹽：抑制范圍：脫氫醋酸及其鈉鹽是一種毒性小、 廣譜的防腐劑 ，對(duì)霉菌、酵母、細(xì)菌的抑制作用較苯甲酸好，其抑菌效果隨 pH值的下降而升高， pH值為 6時(shí)也有效，應(yīng)用不受熱和 pH值的影響，相對(duì)穩(wěn)定性高，特別適用于焙烤食品，但對(duì)梭狀芽孢桿菌屬及乳酸菌效果差。 適用范圍：濃縮橙汁、清涼飲料、煉乳、面包、豆腐乳、榨菜等。研究中它對(duì)酵母的活力有影響，因此對(duì)面團(tuán)的醒發(fā)時(shí)間有延長。適用范圍：主要在月餅中使用。 G 乳鏈球菌素：天然、高效、衛(wèi)生安全的防腐劑，在酸性的條件下溶解好， 34氨基酸的多肽，分子量為 3510Da，活性成分是二聚體、四聚體，含 5個(gè)不同于其它蛋白質(zhì)的二硫鏈。 使用方法：按 GB276996標(biāo)準(zhǔn)， 、乳品及發(fā)酵泡菜等食品中。 OH離子的濃度越高殺菌力越強(qiáng)。 使用范圍：食品工業(yè)中常用堿類作為環(huán)境、加工設(shè)備、包裝設(shè)備容器進(jìn)行消毒。 ? 缺氧：利用 4℃ 以下的各種低溫以肉食品、油脂含量高的食品。 ? 高滲和高酸：通過鹽漬或糖漬達(dá)到高滲，如泡菜、酸菜、果醬、果汁等。 二 、 氧氣：氧氣對(duì)微生物的生命活動(dòng)有著重要影響 。 好氧菌中又分為專性好氧 、 兼性厭氧和微好氧菌；厭氧菌分為專性厭氧菌 、 耐氧菌 。 （ 2） 兼性厭氧菌 （ facultative aerobe） 在有氧或無氧條件下都能生長 ， 但有氧的情況下生長得更好；有氧時(shí)進(jìn)行呼吸產(chǎn)能 ， 無氧時(shí)進(jìn)行發(fā)酵或無氧呼吸產(chǎn)能；細(xì)胞含 SOD和過氧化氫酶 。 例如釀酒酵母 、 大腸桿菌和普通變形桿菌等 。 也通過呼吸鏈以氧為最終氫受體而產(chǎn)能 。 （ 4） 耐氧菌 （ aerotolerant anaerobe） 一類可在分子氧存在時(shí)進(jìn)行厭氧呼吸的厭氧菌 ， 即它們的生長不需要氧 ， 但分子氧存在對(duì)它也無毒害 ， 但它卻不能利用氧 。 細(xì)胞內(nèi)存在 SOD和過氧化物酶 ， 但沒有過氧化氫酶 。 （ 5）厭氧菌（ anaerobe） ：分子氧存在對(duì)它們有毒，即使是短期接觸空氣，也會(huì)抑制其生長甚至死亡；在空氣或含 10%CO2的空氣中，它們?cè)诠腆w或半固體培養(yǎng)基的表面上不能生長，只能在深層無氧或低氧化還原勢的環(huán)境下才能生長；其生命活動(dòng)所需能量是通過發(fā)酵、無氧呼吸、循環(huán)光合磷酸化或甲烷發(fā)酵等提供；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。眾所周知的專性厭氧細(xì)菌屬于梭菌屬，是一類產(chǎn)棒狀孢子的革蘭氏陽性菌株。 厭氧微生物在有氧環(huán)境中死亡機(jī)理 ? 專性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。 ）等。 ? 專性 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。 （ 1） 臭氧 （ O3） 三氧滅菌技術(shù)近年在純凈水生產(chǎn)中應(yīng)用較廣 ，滅菌的效果與濃度有一定的關(guān)系 ， 但濃度大了使水產(chǎn)生異味 。 氯在水中能產(chǎn)生新生態(tài)的氧 ， 如下式： Cl2＋ H2O HCl＋ HOCl 2HCl＋ [O] 氯氣常用于城市生活用水的消毒 ， 飲料工業(yè)用于水處理工藝中殺菌 。 當(dāng)濃度為~1%時(shí) ， 5分鐘可殺死大多數(shù)細(xì)菌 ， 5%的濃度時(shí)在 1小時(shí)可殺死細(xì)菌芽孢 。 Ca（ OCl） 2+ H2O 2HOCl +Ca（ OH） 2 （ 4） 過氧乙酸 （ CH3COOOH） 過氧乙酸是一種高效廣譜殺菌劑 ，它能快速地殺死細(xì)菌 、 酵母 、 霉菌和病毒 。 能夠殺死細(xì)菌繁殖體過氧乙酸的濃度 ， 足以殺死霉菌和酵母菌；過氧乙酸對(duì)病毒效果也好 ， 是高效 、 廣譜和速效的殺菌劑 ， 并且?guī)缀鯚o毒 ， 使用后即使不去除 ， 也無殘余毒 ， 其分解產(chǎn)物是醋酸 、 過氧化氫 、 水和氧 。 用于手消毒時(shí) ， 只能用低濃度 %以下的溶液 。 01%60分鐘殺大腸桿菌 、 金色葡萄球菌等； 1%要 H2O2 H2O +[O] 幾小時(shí)才能殺死芽孢， 3%幾分鐘殺死一般細(xì)菌。美國、加拿大、日本、澳大利亞、西歐等發(fā)達(dá)國家的有關(guān)組織如美國的環(huán)保局、 FDA、美國農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)和推薦二氧化氯用于食品、食品加工廠、制藥、醫(yī)院和公共環(huán)境衛(wèi)生的消毒防霉等。 ①二氧化氯的物質(zhì)性質(zhì)： ClO2是水溶性的強(qiáng)氧化劑，在常溫常壓下是綠色的氣體，在更低的溫度下是液體，分子量是 ，沸點(diǎn)是 11℃ ，密度是 ，其氧化性是氯氣的 ，次氯酸鈉的，雙氧水的 。國際上公認(rèn)的綠色消毒劑。 ③ 二氧化氯在食品工業(yè)中的應(yīng)用 A 食品原料的消毒： 400mg/L，可將原料上的微生物殺死 96%左右。一般用量 100150g/cm2的 200mg/Kg濃度的二氧化氯，用于用具的表面滅菌，然后用無菌水沖洗即可使用。 汞 、 銀 、 砷的離子對(duì)微生物的親和力較大 ， 能與微生物酶蛋白的 SH基結(jié)合 ， 影響其正常代謝 。 重金屬鹽類雖然殺菌效果好 ， 但對(duì)人有毒害作用 ， 所以嚴(yán)禁用于食品工業(yè)中防腐或消毒 。 （ 1） 酚及其衍生物 酚又稱石炭酸 ， 殺菌作用是使微生物蛋白質(zhì)變性 ， 并具有表面活性劑作用 ， 破壞細(xì)胞膜的通透性 ， 使細(xì)胞內(nèi)含物外溢