① 控制微生物生長的方法有哪些
有物理，化學兩種方法，但不同微生物的習性並不相同，比如物理有光的照射，震波，強磁等，化學如酸，鹼…等。
② 哪些方法可以抑制微生物的生長
依靠各種手段抑制某些微生物生長繁殖的過程，叫作防腐。人們經常把多餘的魚肉、蔬菜和水果或曬干，或鹽腌，或製成蜜餞，這是因為微生物的繁殖需要一定的水分，而經過處理的食物不含或只含極少量的水分，從而鏟除了滋生微生物的「溫床」，起到了保存食物的作用。
微生物的生長還受溫度的影響，一般細菌在30～37℃、黴菌在25～28℃生長最旺盛，如果降低溫度便可以減弱微生物的生命活動，或者使它們處於休眠狀態，因此人們利用冰箱、冰庫來貯藏肉、蛋。
但是冷藏僅僅是為了防腐，達不到滅菌和消毒的作用，所以冷藏食物需要有時間限制，一旦超過了冷藏期，微生物適應了低溫環境，會從休眠中「醒來」，導致食物變質。肉類一般在低溫下可以保存一年左右，蛋類的保存期更長一些。時至今日，人們找到了並且還在繼續尋找戰勝有害微生物的有力武器。
③ 微生物復習-微生物的生長繁殖及其控制
第五章 微生物的生長繁殖及其控制
重點：細菌生長曲線的定義、各時期的特點、應用及生產指導意義。控制微生物生長繁殖及控制微生物生長的條件及原理。
微生物在適宜的環境條件下，不斷地吸收營養物質，並按照自己的代謝方式進行代謝活動，如果同化作用大於異化作用，則細胞質的量不斷增加，體積得以加大，於是表現為生長。簡單地說，生長就是有機體的細胞組分(constituent)與結構在量方面的增加。單細胞微生物如細菌，生長往往伴隨著細胞數目的增加。當細胞增長到一定程度時，就以二分裂方式，形式兩個基本相的子細胞，子細胞又重復以上過程。在單細胞微生物中，由於細胞分裂而引起的個體數目的增加，稱為繁殖。在多細胞微生物中，如某些黴菌，細胞數目的增加如不伴隨著個體數目的增加，只能叫生長，不能叫繁殖。例如菌絲細胞的不斷延長或分裂產生同類細胞均屬生長，只有通過形成無性孢子或有性孢子使得個體數目增加的過程才叫做繁殖。
在一般情況下，當環境條件適合，生長與繁殖始終是交替進行的。從生長到繁殖是一個由量變到質變的過程，這個過程就是發育。
微生物處於一定的物理、化學條件下,生長、發育正常，繁殖速率也高；如果某一或某些環境條件發生改變，並超出了生物可以適應的范圍時，就會對機體產生抑制乃至殺滅作用。
第一節細菌純培養的群體生長規律
大多數細菌的繁殖速度都很快。大腸桿菌的適宜條件下，每20分鍾左右便可分裂一次，如果始終保持這樣的繁殖速度，一個細菌48個小時內，其子代總重量可達2.2×10 31克，這是一個巨大的數字。然而，實際情況是不可能的。那麼，細菌的群體生長規律到底怎樣呢?
一、細菌純培養的群體生長規律（詳細講解，讓學生理解並掌握）
將少量單細胞純培養接種到一恆定容積的新鮮液體培養基中，在適宜的條件下培養，定時取樣測定細菌含量，可以看到以下現象：開始有一短暫時間，細菌數量並不增加，隨之細菌數目增加很快，繼而細菌數又趨穩定，最後逐漸下降。如果以培養時間為橫坐標，以細菌數目的對數或生長速度為縱坐標作圖，可以得到如圖6-6的曲線，稱為繁殖曲線，對單細胞微生物而言，雖然生長和繁殖是兩個不同的概念，但由於在測定方法上，多以細菌數增加(即繁殖)作為生長指標，它們的繁殖也可視為群體的生長，所以，繁新的適宜的環境中生長繁殖直至衰老死亡全過程的動態變化。根據細菌生長繁殖速率的不同，可將生長曲線大致分為延遲期、對數期、調整期或滯留適應期。
（一）延遲期 處於延遲期細菌細胞的特點可概括為8個字：分裂遲緩、代謝活躍。細胞體積增長較快，尤其是長軸，例如巨大芽孢桿菌，在延遲期末，細胞平均長度比剛接種時大6倍以上；細胞中RNA含量增高，原生質嗜鹼性加強；對不良環境條件較敏感，對氧的吸收、二氧化碳的釋放以及脫氨作用也很強，同時容易產生各種誘導酶等。這些都說明細胞處於活躍生長中，只是細胞分裂延遲。在此階段後期，少數細胞開始分裂，曲線略有上升。
延遲期出現的原因，可能是為了調整代謝。當細胞接種到新的環境(如從固體培養接種至液體培養基)後，需要重新合成必需量的酶、輔酶或某些中間代謝產物，以適應新的環境。
延遲期的長短與菌種的遺傳性、菌齡以及移種前後所處的環境條件等因素有關，短的只需幾分鍾，長的可達幾小時。因此，深入了解延遲期產生的原因，採取縮短延遲期的措施，在發酵工業上具有十分重要的意義。在生產實踐中，通常採取的措施有增加接種量，在種子培養中加入發酵培養基的某些營養成分，採用最適種齡(即處於對數期的菌種)的健壯菌種接種以及選用繁殖快的菌種等措施，以縮短延遲期，加速發酵周期，提高設備利用率。
在延遲期末，每個細胞已開始分裂，但並非所有的機體都同時結束這一時期，所以細菌數逐漸增加，曲線稍有上升，直至這一階段結束，進入下一階段。
(二) 對數期(log phase) 對數期又稱指數期(exponential phase)。在此期中，細胞代謝活性最強，組成新細胞物質最快，所有分裂形成的新細胞都生活旺盛。這一階段的突出特點是細菌數以幾何級數增加，代時穩定，細菌數目的增加與原生質總量的增加，與菌液混濁度的增加均呈正相關性。這時，細菌純培養的生長速率也就是群體生長的速率，可用代時(generation time)表示。所謂代時，即單個細胞完成一次分裂所需的時間，亦即增加一代所需的時間(也叫增代時間或世代時間)。在此階段，由於代時穩定，因此，只要知道了對數期中任何兩個時間的菌數，就可求出細菌的代時。
不同的細菌，其對數期的代時不同，同一種細菌，由於培養基組成和物理條件的影響，如培養溫度、培養基pH、營養物的性質等，代時也不相同。但是，在一定條件下，各種菌的代時又是相對穩定的，多數種為20-30分鍾，有的長達33小時，而有的繁殖極快，增代時間只9.8分左右。表6-4示不同細菌的代時。
處於對數期的微生物，其個體形態、化學組成和生理特性等均較一致，代謝旺盛，生長迅速，代時穩定，所以是研究基本代謝的良好材料，也是發酵生產的良好種子，如果用作菌種，往往延遲期很短以至檢查不出，這樣可在短時間內得到大量微生物，以縮短發酵周期。
(三) 穩定期(stationary phase) 又稱恆定期或最高生長期。處於穩定期的微生物，新增殖的細胞數與老細胞的死亡數幾乎相等，整個培養物中二者處於動態平衡，此時生長速度，又逐漸趨向零。
在一定容積的培養基中，細菌為什麼不能按對數期的高速率無限生長呢?這是由於對數期細菌活躍生長引起周圍環境條件條件發生了一系列變化，某些營養物質消耗，有害代謝產物的積累，以及諸如pH、氧化還原電位、溫度等的改變，限制了菌體細胞繼續以高速度進行生長和分裂。
此階段初期，細菌分裂的間隔時間開始延長，曲線上升逐漸緩慢。隨後，部分細胞停止分裂，少數細胞開始死亡，致使細胞的新生與死亡速率處於動態平衡。這時培養物中細胞總數達到最高水平，接著死亡細胞數大大超過新增殖細胞數，曲線出現下降趨勢。
穩定期的細胞內開始積累貯藏物，如肝糖、異染顆粒、脂肪粒等，大多數芽孢細菌也在此階段形成芽孢。如果為了獲得大量菌體，就應在此階段收獲，因這時細胞總數量最高；這一時期也是發酵過程積累代謝產物的重要階段，某些放線菌抗生素的大量形成也在此時期。
從上可以看出，穩定期的微生物，在數量上的達到了最高水平，產物的積累也達到了高峰，此時，菌體的總產量與所消耗的營養物質之間存在著一定關系，這種關系，生產上稱為產量常數，可用下式表示：
γ=菌體總生長量/消耗營養物質總量
式中γ值的大小可說明該種細菌同化效率的高低。根據這一原理，可用適當的微生物作為指示，對維生素、氨基酸或核苷酸等進行定量的生物測定。穩定期的長短與菌種和外界環境條件有關。生產上常常通過補料、調節pH、調整溫度等措施，延長穩定期，以積累更多的代謝產物。
(四) 衰亡期(decline hpase) 穩定期後如再繼續培養，細菌死亡率逐漸增加，以致死亡數大大超過新生數，群體中活菌數目急劇下降，出現了"負生長"，此階段叫衰亡期。其中有一段時間，活菌數換幾何級數下降，故有人稱之為"對數死亡階段"。這一階段的細胞，有的開始自溶，產生或釋放出一些產物，如氨基酸、轉化酶、外肽酶或抗生素等。菌體細胞也呈現多種形態，有時產生畸形，細胞大小懸殊，有的細胞內多液泡，革蘭氏染色反應的陽性菌變成陰性反應等。在學習細菌生長曲線的有關知識時，應注意各生長期之間的過渡階段。從圖6-6可以看到培養物是逐步地從一個生長期進入到下了個生長期的。也就是說，並不是所有細胞在接近某一生長期的末尾時均處於完全相同的生理狀態，因此，在細菌生長的整個周期，細菌數和培養時間，若以線性關系表示，往往是一條緩慢上升以後又逐漸下降的曲線，而不是一個階段分明的直線。
認識和掌握細菌生長曲線，不僅對指導發酵生產具有很大作用，而且對科學研究也是十分必要的。例如，為了得到研究材料，往往少不了要預計一細胞群體生長到一定數量水平需要多長時間，這就必須計算生長速率和代時。另外，正確認識正常生長曲線的完整意思也很重要，在某個生長時期細胞年幼而代謝活躍，哪個時期細胞老化並瀕於死亡，因不同生長期的細胞在結構和生理上可能有很大差別，了解了這些，就能根據需要進取樣和收獲。同時，在不同的生長期里理化因子對微生物的影響了可能不同。一般來說，對數生長期的細胞較為一致，因此常用於研究細胞的新陳代謝。
二、微生物生長的測定（詳細講解，讓學生理解）
微生物特別是單細胞微生物，體積很小，個體的生長很難測定，而且也沒有什麼實際應用價值。因此，測定它們的生長不是依據細胞個體的大小，而是測定群體的增加量，即群體的生長。例如用直接或間接的方法測定群體的增加量；或測定群體的原生質量；或測定細胞中某些生理活性的變化等。就一般單細胞微生物而言，尤其在對數生長期，像細菌的生長量與細菌的數目之間完成是一種正比例關系。因此，某些情況下，細菌的數目就表示了它的生長量。測定生長量的方法很多，概括起來有以下幾種。
(一) 直接計數法(又稱全數法)
1. 塗片染色法 將已知體積的待測材料，均勻地塗布在載玻片的已知面積上，經固定染色後，在顯微鏡下計算染色塗片上的細菌數。一般在載玻片一平方厘米的面積上，均勻塗布0.01毫升樣品。很顯然，在顯微鏡下要觀察整個塗布區域是較困難的，因此，人們常常任意選擇幾個乃至十幾個視野來計算細胞的數量。如果藉助鏡台測微尺測得視野的直徑，就可計算了。視野的面積(面積=πr2，r為視野的半徑)，然後用一平方厘米內的視野數乘以每個視野中的細胞平均數，再乘以100(因只用了0.01毫升樣品塗布)，就等於每毫升菌液的細胞數。其計算公式如下：
每毫升原菌液含菌數=視野中的平均菌數×1cm 2/視野面積×100×稀釋倍數
2.計數器測定法 用特製的細菌計數器或血球計數器進行計數。取一定容積稀釋的單細胞微生物懸液置於計數器載玻片與蓋玻片之間的計數室內。由於計數室的容積是己知的(總面積為1平方毫米，高0.1毫米)，並有一定刻度。因此，可根據計數器刻度內的細菌數，計算出樣品中的含菌數。
根據計數器小格數目的不同，可概括成兩個換算公式：
(1) 16個中格×25個小格的計數器：每毫升原菌液含菌數=100小格內菌數100×400×10，000×稀釋倍數
(2) 25個中格×16個小格的計數器：每毫升原菌液含菌數=小格內菌數80×400×10：000×稀釋倍數
上述兩種計數器有一個共同特點，即每一個大方格均由16×25=400個小方格組成，故可將上面兩個公式歸納成一個通式：
每毫升原菌液含菌數=每小格平均菌數×4，000，000×稀釋倍數
3.比例計數法 將待測的細菌懸液與等體積血液混合後塗片，在顯微鏡下可以測得細菌數與紅細胞數的比例。由於每毫升血液中紅細胞數是已知的，如正常的男性每立方毫米血液中約含400-500萬個，女性約為350-450萬個。這樣，通過細菌數與紅細胞數的比例，就可計算出每毫升樣品中的細菌數。如果測定空氣和水中的微生物時，由於含菌數低，需將一定體積的樣品通過特製的濾器進行濃縮。
上述三種方法都屬於顯微鏡直接計數法。這些方法雖然較麻煩，但在許多有關微生物生長的研究工作中卻很重要。然而也有一定的局限性，主要表現在：死、活細胞不易區分；小的細胞很難在顯微鏡下觀察，有一些細胞可能被遺漏；濃度太低的細胞懸液也不能使用此法，可以計數的最低的群體細胞數與細胞大小有關，就大多靈敏細菌而言，群體數必須每毫升懸液中含菌10 6個以上；精確性也較差。
4.電子自動計數器計數法 電子計數器的工作原理，就是測定一個小孔中液體的電阻變化。
電子自動計數器具有一個特製的有孔玻璃薄膜，當定量的細胞懸液中的菌體高速地通過小孔時，由於懸液與菌體的導電性不同，使得小孔的電導下降，電阻強率明顯增加，並形成一個脈沖，自動記錄在電子記錄尺標裝置上。這樣，一份已知體知的含有待測細胞的菌懸液，讓其通過這一小孔，每當一個細胞通過時就就產一個脈沖被記錄下來。此設備可以高速測定菌數，而且結果也較精確。但是電子計數器不能區別其他顆粒，因此，菌懸液中應無其他碎片。
5.比濁法 這是測定懸液中細胞數的快速方法。其原理是懸液中細胞濃度與混濁度成正比，與透光度成反比。菌體是不透光的，光速通過菌懸液時則會引起光的散射或吸收，從而降低透光量。細菌越多，透光量越低。因此，測定菌懸液的光密度或透光度可以反映細胞的濃度。而光密度或透光度又可借光電池精確地測得。然後將未知細胞數的懸液與已知細胞數的懸
液相比，可以從已知懸液的稀釋倍數，求出未知懸液所含的細胞數。此法比較簡便。但使用時必須注意：樣品顏色不宜太深；樣品中不要混雜其他物質，否則不能使用；同時菌懸液濃度必須在10 7/毫升以上才能顯示可信的混濁度。
(二) 間接計數法(又叫活菌計數法)
直接計數法測定的是死、活細胞總數。在多數情況下，人們所關心的是計算活菌數。間接計數法是基於每個分散的有機體在適宜的培養基中具有生長繁殖的能力，並且一個活細胞能形成一個菌藩。因此，菌落數就是待測樣品的含的活菌數。此法所得的數值往往比直接法測定的數字小。
1.平皿菌落計數法 像稀釋平皿分離法一樣，先將待測菌液作一系列10倍稀釋，使平皿上長出的菌落數在30-300個之間。然後將最後三個稀釋度的稀釋液各取一定量(一般為0.2毫升)與融化並冷至45℃左右的瓊脂培養基一起，傾入無菌平皿中搖勻，靜置，待凝固後進行保溫培養，通過平皿上出現的菌落數，便可推算出原菌液含菌數。計算公式：
總活菌數/毫升=同一稀釋度三次重復的菌落平均數×稀釋倍數×5
此法由於個人掌握程度的不同，結果常不穩定。其成敗關鍵在於應使樣品充分均勻，而且每個稀釋度的菌液應各用一支無菌吸管，以減少吸管壁因存在油脂等物粘上細菌而影響計數的精確度(否則，有時誤差高達15%左右)。為克服這一弱點，近年來有人對此法作了改進。他們認為，對原菌液濃度為10-9/毫升的微生物來說，如果第一次稀釋採用10-4�級(即用毛細吸管吸菌液10微升至100毫升的無菌水中)，第二次稀釋則採用10-2�級(即吸1毫升上述稀釋菌液於100毫升無菌水中)，然後再吸0.2毫升此菌液進行平皿菌落計數(採用表面塗布法)，其結果較為精確可靠(圖6-4)。
平皿菌落計數法是教學、生產、科研中最常見的一種活菌計數法。它不僅適用於多種材料，而且，即使樣品中含菌數量極少也可以測出。常用於測定水、土壤、牛奶、食品及其他材料中的活菌數。必須注意的是：並非所有生活有機體都要在實驗條件下或實驗期間內生長並形成菌落，如果在待測樣品中含有不同生理類型的有機體時更是如此。此外，意外的損傷也可導致菌數減少，例如有些細菌，可能在稀釋和傾倒平皿等過程中遭到損傷，造成人為的誤差。處於融化狀態的瓊脂培養基溫度較高，某些易受熱力影響的微生物往往不能存活；加之人們無法看出產生菌落細胞，因而不能絕對肯定一個菌落僅來源於一個細胞，以致造成實驗誤差。
2.稀釋法 獎待測樣品作一系列稀釋，一直稀釋到該稀釋液的少量(如1毫升)接種到新鮮培養基中沒有或極少出現生長繁殖。根據沒有生長的最低稀釋度與出現生長的最高稀釋度(即臨界級數)，再用"或然率"理論，可以計算出樣品單位體積中細菌數的近似值。具體的說，菌液經多次稀釋後，一定量菌液中可以極少甚至無菌，然後將待測液於液體培養基中，按十倍稀釋度作一系列稀釋，每個稀釋度取3-5次重復，培養後，將有細胞生長的最的三個稀釋度中的出現細菌生長的管數作為數量指示，由統計分配表(表6-2)上查出近似值，再乘以數量指標第一位數的稀釋倍數，即為原菌液中的含菌數。例如：某一細菌在稀釋法中的生長情況如下：
根據上述結果，其數量指標為"541"，查統計分配表得近似值為17。然後乘以第一位數的稀釋倍數(10-5的稀釋倍數為100，000)。那麼，原菌液中的活菌數=17×100，000=10 5。即每毫升原菌液中含活菌數為1，700，000個。統計分配表根據重復次數不同分為三次重復測數統計表，四次重復測數統計表和五次重復測數統計表(又稱五管最或然數表)。
在實踐中，通常以五管重復為一個組，故這里僅列出了五次重復測數統計表。只要知道了數量指標，就可查知近似值。
例1 經巴斯德消毒的牛奶樣品作10 0、10-1、10-2稀釋，每個稀釋度作五管重復，每個重復管中加入1ml小份樣品接種，培養後，100五管均出現生長10-1有三管生長，而10-2�沒有生長，其數量指標為530，從表6-2查出近似值是7.9，則每毫升牛奶含活菌為：7.9×10個。
例2 牛奶樣品作10-3、10-4、10-5稀釋，同上法各取五個1毫升小份稀釋的樣口接種，經培養，10-3有四管生長，10-4有兩管生長，而10-5沒有生長。其數量指標為420。從表6-2查出近似值是2.2，由於數量指標的第一位數的稀釋倍數是1，000，故每毫升牛奶中含活菌為：2.2×10 3個。此方法只有因某種原因不能使用瓊脂平皿菌落計數時才採用。
從前面可看出，活菌計數法盡管有一定的局限性，但它卻能提供其他方法不能獲得的資料，所以在食品、奶品、醫學及衛生微生物學中經常採用。為了消除上述方法的復雜性，現在不論是培養基、培養條件或是稀釋方法、計算方法，以及結果分析和解釋等方面，通過多年的實踐，都制訂了嚴格的標准。
如果測定量大而且含菌濃度很低樣品(如空氣、水等)中的活菌數時，則應將待測樣品通過微孔薄膜(如硝化纖維素薄)過濾濃庥，再與膜一起放到培養基或浸透了培養液的支持物表面培養，然後根據菌藩數推知樣品含菌數。
(三) 測定細胞物質量
1.測定細胞總含氮量來確定細菌濃度 蛋白質是細胞的主要物質，含量比較穩定，而氮又是蛋白質的重要組成。其方法要點：從一定量培養物中分離出細菌，洗滌，以除去培養基帶入的含氮物質。再用凱氏定氮法法測定總含氮量，以表示原生質含量的多少。一般細菌的含氮量約為原生質乾重的14%。而總氮量與細胞蛋白質總含量的關系可用下式計算：
蛋白質總量=含氮量%×6.25
此法只適用於細胞濃度較高的樣品，同時操作過程也較麻煩，故主要用於科學研究。
2.DNA含量測定法 利用DNA與DABA-2HCl(即新配製的20%W/W，3，5-二氨基苯甲酸-鹽酸溶液)能顯示特殊熒光反應的原理而設計的。將一定容積培養物的菌懸液，通過熒光反應強度，求得DNA的含量，可以直接反映所含細胞物質的量。同時還可根據DNA含量計算出細菌的數量。因為每個細菌平均含DNA8.4×10-5納克。
3.測定細胞乾重法 單位體積培養物中，細胞的乾重可用來表示菌體的生長量。將單位體積培養液中的菌體，以清水洗凈，然後放入乾燥器內加熱或減壓乾燥。其菌體乾重可直接用精密儀器測定。一般來說，細菌的乾重約為濕重的20-25%，即1毫克干菌體=4-5毫克濕菌體=4-5×10 9個菌體。此法較為直接而又可靠，主要用於調查研究。但只適用於菌體濃度較高的樣品，而且要求樣品中不含非菌體的干物質。
4.基他生理指標測定法 微生物新陳代謝的結果，必然要消耗或產生一定量的物質，以表示微生物的生長量。一般生長旺盛時消耗的物質就多，或者積累的某種代謝產物也多。例如通過測定微生物對氧的吸收、發酵糖產酸量、或測定谷氨酸在氨基脫羧酶作用下產生CO2的多少來推知細菌生長情況。這是一種間接方法。使用時必須注意：作為生長指標的那些生理活動項目，應不受外界其他因素的影響或干擾。
可以看出，每種方法都各有優點和局限性。只有在考慮了這些因素同要著手解決的問題之間的關系以後，才能對具體的方法進行選擇。正如前面說過的，平皿菌落計數法是微生物學中應用最多的常規方法，掌握這一方法的原理和實際操作，很有必要。但此法在理論上僅能反映活細胞數。另外，當用兩種不同的方法測量細菌的生長量時，其結果不一致是完全可能的，例如對靜止期培養物進行顯微鏡計數時比平皿菌落計數法所得的數字高得多，因前者包括所有的活細胞與死細胞。而後者只能反映出活細胞數。
測定微生物生長量，在理論研究和實際應用中都十分重要。當我們要對細菌在不同培養基中或不同條件下的生長情況進行評價或解釋時，就必須用量的術語來表示生長。例如，可以通過細菌生長的快慢來判斷某一條件是否適合。生長快的條件，最終的細胞總收獲量可能沒有另一些條件下的收獲量大。在另一些條件下，生長速率雖然較低，但它卻可在一段較長的時間內不斷增加。這種情況可用釁6-5表示。這是同一種菌在兩種不同的培養基上生長情況的比較。這種菌在兩種培養里都能生長。假如在A時測量生長，可以斷定在培養基Ⅱ里生長快；若在B時測量，則在兩種培養基上都生長得很好；可是在C時測量，卻在培養基Ⅰ里生長好些。據此，我們就可以根據需要進行選擇了。如果培養目的是要機體生長得早而快，就選用培養基Ⅱ；如果是要得到大量的細胞，就應選用培養基Ⅰ。因此，只有具備了有關生長的定量方面的知識，才能在實際應用中作用正確的選擇，以利科研和生產。
三、連續培養（詳細講解，讓學生理解並掌握）
將微生物置於一定容積的培養基中，經過培養生長，最後一次收獲，此稱分批培養(batch culture)。通過對細菌純培養的生長曲線的分析可知，在分批培養中，培養基一次加入，不予補充，不再更換。隨著微生物的活躍生長，培養基中營養物質逐漸消耗，有害代謝產物不斷積累，細菌的對數生長期不可長時間維持。如果在培養器中不斷補充新鮮營養物質，並及時不斷地以同樣速度排出培養物(包括菌體及代謝產物)，理論上講，對數生長期就可無限延長。只要培養液的流支量能使分裂繁殖增加的新菌數相當於流出的老菌數，就可保證培養器中總菌量基本不變。50年代出現的連續培養(continuous cultivation)技術就是據此原理而設計的，這種方法就叫連續培養法。連續培養方法的出現，不僅可隨時為微生物的研究工作提供一定生理狀態的實驗材料，而且可提高發酵工業的生產效益和自動化水平。此法已成為當前發酵工業的發展方向。
最簡單的連續發酵裝置包括：培養室、無菌培養基容器以及可自動調節流速(培養基流入，培養物流出)的控制系統，必要時還裝有通氣、攪拌設備。連續培養裝置的一個主要參數是稀釋率(D)，它的定義為：D=FV=流動速率容積。控制連續培養的方法主要有兩種：
④ 控制微生物生長繁殖的主要方法及原理有哪些
摘要 1.
⑤ 控制微生物生長繁殖的主要方法及原理有哪些
物理方法和化學方法。
物理方法中主要是溫度控制、濕度控制。微生物生長繁殖必須具備一定的溫度和濕度。一般說，低溫、乾燥不利於微生物生長，甚至能夠殺滅微生物。所以可以用低溫和乾燥控制微生物生長繁殖。酸度過高或過低、滲透壓過高或過低也能控制微生物生長繁殖。
化學方法中主要有營養物質控制和化學物質抑制兩種。微生物沒有必須的營養物質就無法生長繁殖。如控制碳源、氮源、微量元素或必須的維生素等，都可以抑制或控制微生物的生長繁殖。
某些化學物質能夠抑制微生物生長甚至殺滅微生物。如砷、鉛等有毒元素，氰化鉀、氰化鈉等有毒化合物，殺菌葯物等。其原理是破壞微生物中大分子物質的結構，使這些物質失去活性或正常的生理功能，抑制微生物生長或致微生物死亡。
此外，高能輻射（如紫外線、高能電子束、高能中子束、X－射線、伽瑪射線等）也能致微生物死亡。其原理是破壞微生物遺傳物質DNA和RNA，使微生物無法正常生長。
其實，微生物生長繁殖與大型生物是一樣的，能讓大型生物（比如人類）活不了的東西，微生物也活不了。
⑥ 如何利用化學和物理手段實現對微生物生長的控制
食品腌制的基本原理腌制劑在腌制過程中首先要形成溶液，然後通過擴散和滲透作用進入食品組織內，從而降低食品水分活度，提高滲透壓，抑制微生物和酶的活動，達到防止食品腐敗的目的。（一）溶液的擴散和滲透腌制時，首先是腌制劑（主要是鹽和搪）溶於水（食品組織內的水或／和外加的水）形成腌制液，腌制液主要是由鹽和糖作為溶質，水作為溶劑形成的單一或混合溶液。腌制液的濃度常用比重計側定，鹽水的比重通常用波美比重計（Baame'或Be')側定；糖水濃度可用搪度計（Sacchrometr)、波林（Balling)糖度計或白利（Brix)糖度計側定。1、溶液的擴散食品的腌制過程，實際上是腌制液向食品組織內擴散的過程。擴散總是從高濃度處向低濃度處轉移，並持續到個處濃度平衡時停止。擴散的快慢可用擴散通量表示。擴散通量即單位時間內擴散通過單位面積的物質量。dxdcDJJ—物質擴散通量，kmol/(m2.s)D—擴散系數，m2/sdxdc—物質的濃度梯度，kmol/m4在缺少實驗的情況下，擴散系數可按下式計算：dNRTDA6式中：R—氣體常數（8.314J/K.mol);N—阿伏加德羅常數(6.02×1023/mol);T—絕對溫度（K）;μ—介質粘度（Pa.s)d—溶質微粒（球形）直徑（m）擴散通量的影響因素：（1）與濃度梯度成正比，但由於濃度增大溶液粘度也會增大，使擴散通量減小；（2）溫度升高，擴散系數增大，則擴散通量增大；（3）溶質分子越大，擴散系數越小。如不同糖類在糖液中的擴散速度由大到小的順序是：葡萄糖＞蔗糖＞飴糖中的糊精。2、滲透滲透是指溶劑從低濃度經過半透膜向高濃度溶液擴散的過程。半透膜是只允許溶劑通過而不允許溶質通過的膜。細胞膜等是半滲透膜。食品的腌制速度取決於滲透壓，而滲透壓與溫度及濃度成正比。為了提高腌制速度，應盡可能提高腌制溫度和腌制劑的濃度。但實際生產中，高溫腌制會造成食品腐敗，所以要根據實際情況選用腌制溫度，如果蔬類可在室溫下腌制，而魚、肉類則需在2~4℃下進行腌制。在食品的腌制過程中，食品組織外的腌制液和組織內的溶液濃度會借溶劑滲透和溶質的擴散而達到平衡。所以說，腌制過程其實是擴散與滲透相結合的過程腌制劑的防腐作用1、食鹽對微生物的影響(1)食鹽溶液對微生物細胞的脫水作用。(2)食鹽溶液能降低水分活度。（3）食鹽溶液對微生物產生生理毒害作用食鹽溶液中含有鈉離子、鎂離子、鉀離子和氯離子，這些離子在高濃度時能對微生物產生毒害作用。主要是由於鈉離子能和原生質中的陰離子結合產生毒害作用。pH值能加強鈉離子對微生物的毒害作用。一般情況下，酵母菌在20％的食鹽溶液中才會被抑制，但在酸性條件下，14％的食鹽溶液就能抑制其生長。氯化鈉對微生物的毒害作用也可能來自氯離子，因為氯離子也會與細胞原生質結合，從而促使細胞死亡。（4）食鹽溶液中氧的濃度下降。2、食糖在腌制過程中的防腐作用（1）降低水分活度，提高滲透壓。（2）糖溶液中的氧濃度下降。3、微生物發酵的防腐作用在發酵型腌漬品的腌制過程中，伴隨有正常的乳酸發酵和輕度的酒精發酵及微弱的醋酸發酵。這三種發酵的產物不僅具有防腐作用，還與腌製品的質量有密切關系
⑦ [急]舉例說明生產和加工中控制微生物的手段
在飼養動物的環境中及動物的體表、粘膜和消化道內容物中，均存在著大量種類繁多的微生物和寄生蟲，如何控制微生物是特別重要的。一個優良品系的「模型動物」的生產群或實驗群，往往由於感染了致病性微生物或寄生蟲而全部覆滅並使實驗失敗的例子是屢見不鮮的。目前,通過微生物學的監察手段,按對微生物控制的凈化程度,把實驗動物區分為無菌動物、悉生動物和特殊病原體動物和清潔動物四類。
1．無菌動物（Germ free animals）是指機體內外均無任何寄生物（微生物和寄生蟲）的動物。此種動物在自然界中並不存在，必須用人為的方法培育出來。其法：一般將臨產前的健康動物用麻醉葯品或頸椎臼法處死後，立即浸泡在37℃滅菌液中，送進無菌室（或無菌隔離器），按無菌手術進行剖腹，切除帶胎子宮（子宮內首先應無菌），將其浸入消毒液里並輸送到另一隔離器中，切開子宮取胎，經用滅菌紗布揩拭仔體並斷臍（電刀切斷）後，放隔離器內人工餵乳或用其它品系的無菌母鼠作保姆供養。象小鼠和大鼠等用人工餵乳非常麻煩，故採用保姆代養較為方便。而象豚鼠因在一定程度上能自力飲乳，故人工哺乳較容易。另外，象禽類、魚類、昆蟲類，因是在卵中無菌的前提下進行的，故用葯物將卵周圍滅菌後移入無菌隔離器內使其孵化即可，而且，這些動物一般在在出生後能自力採食，故較易育成。
2．悉生動物（Cnotobiotes animals）是指機體內帶著已知微生物（動物或植物）的動物。此種動物原是無菌動物，系人為的將指定微生物叢投給其體內，例如使大腸桿菌定居在無菌小鼠體內，在進行微生物檢查時，僅能檢出大腸桿菌。亦有人工投給二種以上的已知微生物。悉生動物一般分為單菌（Monoxenie）、雙菌（Dixenie）、三菌（Trixenie），或多菌（Polyxenie）動物。此種動物同無菌動物一樣是放在隔離器內飼育的，但因其帶有已知的微生物，故隔離器內有微生物及其代謝產物的污染。例如，人工投給的微生物，除可在飲水中增殖外，還能在隔離器內放出大量的氨氣。
3．無特定病原體動物（Specefic pathogen-free animals）是指機體內無特定的微生物和寄生蟲存在的動物，簡稱SPF動物。但非特定的微生物和寄生蟲是允許存在的，故其實際上就是指無傳染病的健康動物。由於用疫苗和葯物進行預防及治療，或用淘汰帶菌動物來作出SPF動物的方法並不實用（既浪費時間，又難保確實除去病原）。故一般大多先培育出無菌動物或悉生動物後，再把其轉移到有封閉系統（Barrier System）的設施中飼育繁殖。原則上SPF動物室內是不允許存在病原菌的，但在封閉系統環境中，難免有很多非病原性微生物會逐漸進入動物機體內，故亦有人把這個轉移過程稱之為通常動物化。SPF動物的祖先是無菌動物，按理來說，無菌動物的子宮內和卵中應該是無菌的，然而，有些病毒實際上是通過親代傳給胎兒的，因此，在作出無菌動物和SPF動物之前，必須充分考慮這個問題。
4．清潔普通動物（Clean conventional animal,CCV）（亦稱最低限度疾病動物MOA）或稱清潔動物（Clean animal,CL）
來自屏障系統的SPF動物，飼養在設有兩條走廊的，溫濕度恆定的普通設施中的動物。墊料、飼料、用具等均應經過高壓消毒。飲水pH為2.5～2.8，鼠盒上帶過濾帽，空氣亦應經過一定的過濾，工作人員穿干凈服裝操作，此類動物的微生物控制標准基本與SPF相同，不同之處為血清病毒抗體檢查（腦脊髓炎病毒、鼠肝炎病毒……）經常可檢出一定滴度的抗體，但不允許出現臨床症狀和臟器的病理變化和自然死亡。
普通動物（Conventioal animals）是未經積極的微生物學控制，普遍地飼養在開放衛生環境里的動物。墊料和食物不經高壓消毒，飲水為自來水，不喂青飼料。鼠應排除肺炎病毒，沙門氏菌和鏈球菌，地鼠不應有蟯蟲。普遍動物只能供教養和一般性實驗，不適用於研究實驗。
鮮切蔬菜褐變及微生物的控制
一、褐變的控制：
在鮮切蔬菜加工中，熱處理會對組織產生傷害，從而加速產品的敗壞。而採用亞硫酸鹽處理，又會造成二氧化硫的殘留，對人體產生一些不良的影響。因此，在鮮切蔬菜加工中，必須採用其他的方法來抑制酶褐變的發生。
1.化學方法。有望取代亞硫酸鹽抑制酶褐變的化學葯劑，主要有檸檬酸、抗壞血酸、半胱氨酸、4-已基間苯二酚等。如對去皮切片馬鈴薯，用0.5%半胱氨酸加2%檸檬酸浸泡3分鍾，可愛效控制褐變的發生。採用PH值為5.5的抗壞血酸鈉、半胱氨酸及乙二胺四乙酸（EDTA）混合液處理，可有效控制蘑菇的褐變。鮮切莖用萵苣圓片，用1%-5%醋酸溶液或用醋酸含量為6%的食醋處理，都可有效地抑制產品在冷藏和流通期間褐變的發生。
一般防褐變的化學處理，都要包裝前進行，並且以幾種葯劑混合浸漬處理的效果比較好。用防褐變葯劑結合可食性塗膜處理，則能取得更好的效果，如鮮蘑菇切片用含1%抗壞血酸和0.2%EDTA的可食膜處理，比單獨使用化學防褐變劑或可食性膜包裝，都能更有效控制酶褐變的發生。
2.物理方法。鮮切蔬菜採用低氧和高二氧化碳氣調包裝，可有效控制產品貯藏期間酶褐變的發生。一般適宜的氧氣濃度為2%-10%，二氧化碳濃度為10%-20%。如切片馬鈴薯用20%的二氧化碳加80%的氮氣進行氣調包裝，可有效地控制貯藏期間褐變的發生。
3.酶法。這種方法，是利用蛋白酶對多酚氧化酶的水解作用，從而抑制其活性和酶褐變的發生。目前已分別從無花果、番木瓜和菠蘿占提取得到三種蛋白酶，即ficin、papain和bromelain，它們都能有效控制酶褐變的發生。如用ficin抑制馬鈴薯的褐變，其作用與亞硫酸鹽相當。因為菠蘿中含有蛋白酶，故使用菠蘿汁處理鮮切蘋果片，也可有效抑制產品的褐變。
二、微生物生長的控制：
生產上控制微生物的生長的方法主要有以下幾種：
1.創造低溫條件。造成低溫環境，可有效抑制微生物的生長，從而達到保持品質，延長貨架期的目的。因此，在鮮切蔬菜的加工、貯存和流通過程中，應盡可能創造適宜的低溫條件，一般為0-5℃。
2.使用化學防腐劑。醋酸、苯甲酸、山梨酸及其鹽類，可有鏟地抑制微生物的生長繁殖。這對那些在低溫下仍能生長的腐敗菌和致病菌，是一個很有效的控制措施。
3.實行氣調包裝：採用適當的低氧和高二氧化碳氣調包裝，能抑制好氣性微生物的生長。但是，必須注意避免缺氧環境，防止厭氧微生物的生長和產品本身的無氧酵解而產生異鼓掌。
4.降低PH值。鮮切蔬菜組織的PH值一般為4.5-7.0，正適合於各種腐敗菌和致病菌的生長。在鮮切蔬菜中加入適當的醋酸、檸檬酸和乳酸等，可降低蔬菜組織的PH值，抑制微生物的生長繁殖。但一定要掌握好用量。否則，過多的酸會破壞新鮮蔬菜本身的風味。
5.應用生物防腐劑。生物防腐劑，是指來自植物、動物及微生物中的一類抗菌物質。由於鮮發蔬菜為即食產品，化學防腐劑的應用受到一定限制，因此來自生物的天然防腐劑的研究和應用，便日益受到重視。現已發現，乳酸菌的代謝物細菌素或類細菌素，能有效地抑制鮮切蔬菜中嗜水氣單胞菌和單核李氏桿菌等有害微生物的生長。
在孵化生產過程中加強對病原微生物的控制
各種病原微生物遇到適宜的環境條件就會迅速而大量地繁殖， 孵化場適宜的孵化溫度和濕度為微生物的繁殖提供了良好的條件， 而病原微生物一旦感染了胚胎或雛雞，就會造成胚胎的早期死亡及雛雞產品質量的低劣， 輕者造成經濟效益的下降，重者威脅孵化場的生存。 可見加強孵化生產過程中的病原微生物控制，已成為孵化場管理工作中最重要的內容。
一、嚴格控制病原微生物的來源
1.種蛋種蛋要求來自無疫情的健康雞群所提供， 但在種蛋產出過程中仍有可能被病原微生物污染，除了要求種蛋在種雞場經過消毒外， 運至孵化場後必須以3倍量的甲醛、高錳酸鉀熏蒸消毒1次，經化驗總菌數小於20個， 其中主要致病菌，如大腸桿菌、沙門氏菌、葡萄球菌含量為0，方可放入蛋庫貯存。種蛋入孵後，每周對種蛋進行1倍量的甲醛、高錳酸鉀熏蒸消毒，以控制細菌的生長。
2.人體人體是病原微生物的主要載體之一， 要求外來人員一律拒絕進入孵化場生產區，本場工人每天入車間要求消毒、淋浴，更換清洗消毒後的工作服、帽子、口罩、拖鞋，出車間也要求淋浴。車間的臟、凈區不能串崗， 特殊情況由臟區到潔凈區需要淋浴更衣。在接觸種蛋、雛雞前，要先洗手消毒才能操作，無論工作或休息時，嚴禁對種蛋、雛雞咳嗽、打噴嚏、吐痰， 以減免細菌的傳
播。
3.車輛嚴禁外來車輛進入場區，本場運蛋車入場要求噴灑消毒， 司機下車通過消毒通道方可進入場區，在卸種蛋過程中，司機不許下車。 運蛋車不準許運輸除種蛋之外的其他物品，車廂要求每周至少熏蒸消毒1次。
4.用具孵化場所有用具，如蛋筐、蛋盤、拖布、掃帚等物品， 一經外界進入場區都要消毒後方可使用，以控制由於用具不潔造成病原微生物的傳播。
5.包裝材料孵化場所用的主要包裝材料為雛雞盒，入場區後要先放入距生產區50米遠的庫房中先進行薰蒸消毒後才可使用， 嚴禁任何未經消毒的包裝物品進入生產區域。
6.空氣空氣攜帶病原微生物更有其隨意性， 所檢測的大部分病原微生物都是由空氣帶入的，由於蛋庫、孵化廳特定的環境要求有大量的空氣流通， 此環節的控制往往成為難點。在管理中，要求對進氣孔、過濾網每周不少於3次的衛生清理，尤其對孵化、出雛器的進、出風口要時常保持清潔， 以防細菌循環傳播。
二、控制病原微生物的繁殖
由於孵化場特定的溫室、濕度等條件， 為細菌繁殖提供了較理想的場所，這就要求管理者從孵化過程的各個環節入手，及時檢測細菌的生存狀態， 採取各種有效措施切斷病原微生物的傳播渠道。除了以上所述， 從種蛋入場區嚴格控制開始，還要注意保持孵化器的清潔衛生，每周不少於2次進行徹底擦拭，尤其進、出風口處，不允許有灰塵。孵化、出雛廳的四周牆壁、地面， 每周不少於3次徹底用消毒液清理，要求所檢測的細菌總數不超過32個。出雛後要認真沖洗出雛器，不允許留有異物，消毒要完全徹底，出雛盤要沖洗干凈，消毒徹底，以防病原微生物污染下批雞雛。每次出雛後，要對出雛場地進行徹底清洗、 消毒。由於孵化生產過程有其循環性，因此，要求雞蛋、入孵、沖洗、 出雛任何一個環節的衛生消毒工作都要做得全面、徹底， 才能從整體上切斷病原微生物的傳播途徑，降低其生存數量，最終達到提高雛雞質量、增加經濟效益的目的。
其他信息參考
http://www..com/s?wd=%CE%A2%C9%FA%CE%EF%B5%C4%BF%D8%D6%C6&lm=0&si=&rn=10&ie=gb2312&ct=0&cl=3&f=1&rsp=1