『壹』 細菌一般在什麼溫度下不能存活
高至100攝氏度以上,低至-20攝氏度以下。
細菌也對人類活動有很大的影響。一方面,細菌是許多疾病的病原體,包括肺結核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由細菌所引發。
然而,人類也時常利用細菌,例如乳酪及酸奶和酒釀的製作、部分抗生素的製造、廢水的處理等,都與細菌有關。在生物科技領域中,細菌有也著廣泛的運用。
細菌最早是被荷蘭人列文虎克在一位從未刷過牙的老人牙垢上發現的,但那時的人們認為細菌是自然產生的。直到後來,巴斯德用鵝頸瓶實驗指出,細菌是由空氣中已有細菌產生的,而不是自行產生,並發明了「巴氏消毒法」,被後人譽為「微生物之父」。
(1)高溫條件下什麼食品的微生物最不耐熱擴展閱讀:
新型熱殺菌技術
理想的熱殺菌效果應該是,在熱力對食品品質的影響程度限制在最小條件下,迅速而有效地殺死存在於食品物料中的有害微生物,達到產品指標的要求。超高溫殺菌、微波殺菌和歐姆殺菌是達到這一理想效果的新途徑。
1)超高溫殺菌
超高溫殺菌指加熱溫度為135~150℃,加熱時間為2~8s,加熱後產品達到商業無菌要求的殺菌過程。這一殺菌條件相對低酸性食品常規殺菌中採用的100~135℃高出20~40℃,因此稱為超高溫殺菌。
應用:
大量實驗表明,微生物對高溫的敏感性遠大於多數食品成分對高溫的敏感性,故UHT能在很短時間內有效地殺死微生物,並較好地保持食品應有的品質,大大延長食品的貨架期。因而目前廣泛應用於乳品、飲料和發酵等行業。
要達到殺菌要求,同時食品不受到熱損害,其技術關鍵是快速加熱和快速冷卻,最常用的換熱設備是板式換熱器。按照物料與加熱介質直接接觸與否,UHT過程可分為間接式加熱法和直接混合式加熱法。
經過UHT的食品達到了商業滅菌要求,必須採用無菌包裝以防止在後續的包裝、運輸和銷售過程中受到微生物的污染。但通常的UHT設備只適用於不含顆粒的物料或所含顆粒的粒度小於1cm物料的加熱殺菌。對顆粒度大於1cm的物料,目前可用微波殺菌和歐姆殺菌來實現。
2)微波殺菌
微波是指頻率為300MHz~300GHz,即波長為1m~1mm的超高頻電磁波。微波殺菌是熱效應和非熱效應的共同結果。
一方面微波穿透介質,極性分子受交變電場作用而取向運動,摩擦生熱,產生熱效應;另一方面生物體與微波作用會產生復雜的生物效應,即非熱效應,如微波電場改變細胞膜斷面電子分布,使其通透性改變;引起蛋白質變性;
改變生理生化反應的活化能;誘發各種離子基團,使微生物的生理活性物質發生改變;導致DNA和RNA結構中氫鍵的鬆弛、斷裂和重新組合,誘發一些基因突變,中斷細胞的正常生理功能。
應用:
微波加熱設備主要由直流電源、磁控管、加熱器、控制器和冷卻系統組成,可應用於肉製品、禽製品、水產品、果蔬、罐頭、奶製品、農作物、布丁和麵包等一系列產品。
3)歐姆殺菌
歐姆殺菌是利用電極,將電流直接導入食品,由食品本身介電性質所產生的熱量達到直接殺菌的目的。
應用:
歐姆殺菌技術適於處理黏度較高的液體物料,並可以含有一些顆粒的物料,如肉湯、布丁的商業化無菌處理。採用歐姆加熱,使顆粒的加熱速率與液體的加熱速率相接近成為可能,並可獲得比常規方法更快的顆粒加熱速率(1~2℃/s),因而可縮短加工時間,得到高品質產品。
歐姆殺菌裝置系統主要由泵、柱式歐姆加熱器、保溫管、控制儀表等組成,其中最重要的部分是柱式歐姆加熱器。加熱高酸製品時,反壓維持在0.2MPa,殺菌溫度達90~95℃,加熱低酸食品時反壓維持在0.4MPa,殺菌溫度達120~140℃。
目前,英國APVBaker公司已製造出工業化規模的歐姆加熱設備,可使高溫瞬時技術應用於含顆粒(粒徑高達25mm)食品的加工。
『貳』 哪些細菌不怕高溫
耐熱細菌是不怕高溫的,耐熱細菌是能抵抗對大多數細菌為致死溫度的細菌,種類有很多,例如微桿菌屬( Mic'rrba cteriu m)的一些菌株能在7U ~ 8U℃下生存13min,其他還有耐熱大腸菌群、總大腸菌群等。
『叄』 溫度對微生物生長的影響,及這些影響在食品工程中的運用。
影響微生物生長繁殖的條件主要有下面這五個方面:
(1)營養條件。微生物也需要營養,才能正常生長,營養物質的供應是微生物生存的首要條件。微生物主要的營養物質包括碳化物、氮化物、水和無機鹽以及微量元素等。不同的微生物彼此所需要的營養條件有或多或少的差別。例如,假單胞桿菌屬的細菌可以利用90種以上的碳化物,而甲烷氧化菌卻只能利用甲烷和甲醇。有少數細胞能利用對其他生活有毒的酚、氰化物,固氮細胞可以利用空氣中的氮氣等等。
(2)溫度。溫度是影響微生物存活的重要因素之一。微生物有各自的最適溫度,一般是在20~70℃左右。個別微生物可在200~300℃的高溫下生活。
(3)酸鹼度。各種微生物都有其最適酸鹼度。酵母和黴菌適宜在微酸性環境中。也有少數可以在強酸或強鹼性環境中生存。
(4)微生物與氧氣的關系。有的微生物沒有空氣就不能生存;有的通風反不能生存;有的通風或不通風都能生存。
(5)有毒物質、輻射、超聲波對微生物的生長也有著重要的影響。
沼氣發酵工藝類型
(二)以發酵溫度劃分
沼氣發酵的溫度范圍一般在10~60℃之間,溫度對沼氣發酵的影響很大,溫度升高沼氣發酵的產氣率也隨之提高,通常以沼氣發酵溫度區分為:高溫發酵、中溫發酵和常溫發酵工藝。
1、高溫發酵工藝 高溫發酵工藝指發酵料液溫度維持50~60℃的范圍之間,實際控制溫度多在53+-2℃,該工藝的特點是微生物生長活躍,有機物分解速度快,產氣率高,滯留時間短。採用高溫發酵可以有效地殺滅各種致病菌和寄生蟲卵,具有較好的衛生效果,從除害滅病和發酵剩餘物肥料利用的角度看,選用高溫發酵是較為實用的。但要維持消化器的高溫運行,能量消耗較大。一般情況下,在有餘熱可利用的條件下,可採用高溫發酵工藝,如處理經高溫工藝流程排放的酒精廢醪、檸檬酸廢水和輕工食品廢水等。
2、中溫發酵工藝 中溫發酵工藝指發酵料液溫度維持在35+-2℃的范圍之間,與高溫發酵相比,這種工藝消化速度稍慢一些,產氣率要低一些,但維持中溫發酵的能耗較少,沼氣發酵能總體維持在一個較高的水平,產氣速度比較快,料液基本不結殼,可保證常年穩定運行。為減少維持發酵裝置的能量消耗,工程中常採用近中溫發酵工藝,其發酵料液溫度為25~30℃。這種工藝因料液溫度穩定,產氣量也比較均衡。總之,與經濟發展水平相配套,工程上採取增溫保溫措施是必要的。
3、常溫發酵工藝 常溫發酵工藝指在自然溫度下進行沼氣發酵,發酵溫度受氣溫影響而變化,我國農村戶用沼氣池基本上採用這種工藝。其特點是發酵料液的溫度隨氣溫、地溫的變化而變化,一般料液溫度最高時為25℃,低於10℃以後,產氣效果很差。其好處是不需要對發酵料液溫度進行控制,節省保溫和加熱投資,沼氣池本身不消耗熱量;其缺點是同樣投料條件下,一年四季產氣率相差較大。南方農村沼氣池在地下,還可以維持用氣量。北方的沼氣池則需建在太陽能暖圈或日光溫室下,這樣可確保沼氣池安全越冬,維持正常產氣。
(三)以發酵階段劃分
根據沼氣發酵分為「水解——產酸——產甲烷」三個階段理論,以沼氣發酵不同階段,可將發酵工藝劃分為單相發酵工藝和兩相(步)發酵工藝。
1、單相發酵工藝 將沼氣發酵原料投入到一個裝置中,使沼氣發酵的產酸和甲烷階段合二為一,在同一裝置中自行調節完成。即「一鍋煮」的形式。我國農村全混合沼氣發酵裝置,大多數採用這一工藝。
2、兩相發酵工藝 兩相發酵也稱兩步發酵,或兩步厭氧消化。該工藝是根據沼氣發酵三個階段的理論,把原料的水解、產酸階段和產甲烷階段分別安排在兩個不同的消化器中進行。水解、產酸池通常採用不密封的全混合式或塞流式發酵裝置,產甲烷池則採用高效厭氧消化裝置,如污泥床、厭氧過濾等。
從沼氣微生物的生長和代謝規律以及對環境條件的要求等方面看,產酸細菌和產甲烷細菌有著很大差別。因而為它們創造各自需要的最佳繁殖條件和生活環境,促使其優勢生長,迅速的繁殖,將消化器分開來,是非常適的。這既有利於環境條件的控制和調整,也有利於人工馴化、培養優異的菌種,總體上便於進行優化設計。也就是說,兩步發酵較之單相發酵工藝過程的氣量、效率、反應速度、穩定性和可控性等方面都要優越,而且生成的沼氣中的甲烷含量也比較高。從經濟效益看,這種苣流程加快了揮發性固體的分解速度,縮短了發酵周期,從而也就降低了生成甲烷的成本和運轉費用。
(四)按發酵級差劃分
1、單級沼氣發酵工藝 簡單地說,就是產酸發酵和產甲烷發酵在同一個沼氣發酵裝置中進行,而不將發酵物再排入第二個沼氣發酵裝置中繼續發酵。從充分提取生物質能量、殺滅蟲卵和病菌的效果以及合理解決用氣、用肥的矛盾等方面看,它是很不完善的,產氣效率也比較低。但是這種工藝流程的裝置結構比較簡單,管理比較方便,因而修建和日常管理費用相對來說,比較低廉,是目前我國農村最常見的沼氣發酵類型。
2、多級沼氣發酵工藝 所謂多級發酵,就是由多個沼氣發酵裝置串聯而成。一般第一級發酵裝置主要是發酵產氣,產氣量可占總產氣量的50%左右,而未被充分消化的物料進入第二級消化裝置,使殘余的有機物質繼續徹底分解,這既有利於物料的充分利用和徹底處理廢物中的BOD,也在一定程度上能夠緩解用氣和用肥的矛盾。如果能進一步深入研究雙池結構的形式,降低其造價,提高與會代表級發酵的運轉效率和經濟效果,對加速我國農村沼氣建設的步伐是現實意義的。從延長沼氣池中發酵原料的滯留時間和滯留路程,提高產氣率,促使有機物質的徹底分解角度出發,採用多級發酵是有效的。對於大型的兩級發酵裝置,第一級發酵裝置安裝有加熱系統和攪拌裝置,以利於產氣量,而第二級發酵裝置主要是徹底處理有機廢物中的BOD,不需要攪拌和加溫。但若採用大量纖維素物料發酵,為防止表面結殼,第二級發酵裝置中仍需設備攪拌。
把多個發酵裝置串聯起來進行多級發酵,可以保證原料在裝置中的有效停留時間,但是總的容積與單級發酵裝置相同時,多級裝置佔地面積較大,裝置成本較高。另外由於第一級池較單級池水力滯留期短,其新料所佔比例較大,承受沖擊負荷的能力較差。如果第一級發酵裝置失效,有可能引起整個的發酵失效。
『肆』 高溫為什麼不利於食物保存
你的問題有些籠統,一方面是什麼食物?二是你說的高溫時多高?
我的解釋從蔬菜水果等常見食品保存上講,可以從以下幾個方面解釋:
1、微生物方面,高溫,如果溫度在60°以上的話,大部分微生物會被殺死,只有少數芽孢桿菌等耐高溫細菌還能生存,當食物溫度降低的時候,這些細菌會重新繁殖,污染食物。
2、酶的方面,溫度高,酶的活性會降低甚至失活,從而有些食物喪失了天然的防禦體系,一旦溫度降低,很容易受到外界微生物的污染。
3、營養方面,蛋白質會在高溫下變性,維生素C等也會在高溫下損失。
4、細胞結構方面,溫度高,會破壞細胞完整性,使細胞膜等出現空洞甚至使細胞膜破壞,失去完整結構的細胞,由於營養豐富,溫度一旦下降,會很容易滋生微生物。
祝你好運!