簡述控制微生物生長的常用物理方法有哪些

1. 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。dxdcDJJ—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

2. 2.有哪些生理指標可用來表示微生物的生長量其原理如何

生長繁殖指標（群體生長計數法、間接估演算法）生理指標可用來表示微生物的生長量，其原理：

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。

生長繁殖快

相比於大型動物，微生物具有極高的生長繁殖速度。大腸桿菌能夠在12.5-20分鍾內繁殖1次。不妨計算一下，1個大腸桿菌假設20分鍾分裂1次，1小時3次，1晝夜24小時分裂24×3=72次，大概可產生4722366500萬億個（2的72次方），這是非常巨大的數字。但事實上，由於各種條件的限制，如營養缺失、競爭加劇、生存環境惡化等原因，微生物無法完全達到這種指數級增長。

3. 控制微生物生長的方法

控制水分、碳源、氮源、能源、礦質元素、生長因子等必須條件，調節溫度、濕度等環境條件，添加抗生素、提供短波射線等

4. 控制微生物生長的幾種方法；以高溫為代表的物理方法殺死微生物

要控制微生物生長，就應根據他的鵝特性來選擇對應的方法，例如它喜歡氧，就充氮；它厭氧就通風、供氧；它怕低溫，就冷藏、冷凍；它怕射線，就用放射性元素產生的射線照射，如此等等。

5. 怎樣控制食品中微生物的生長

微生物廣泛存在於自然界，多數為單細胞生物，其生命活動易受各種因素的影響。絕大多數微生物對人類和動植物有益，對工農業及葯物生產有利，但也有危害人類的一面，如食品和工農業產品的霉腐變質，實驗室中動植物細胞或微生物純培養物的污染，發酵工業中雜菌的污染；動植物體受病原微生物感染而患各種傳染病等。因此如何控制微生物的生長或消滅有害微生物，在實際應用中具有重要的意義。
可採取物理或化學滅菌法消除食物微生物。

熱力滅菌法
微生物必須在適宜的溫度范圍內才能良好生長繁殖。低於最低生長溫度時，微生物的生長受到抑制，新陳代謝降低，處於休眠狀態，所以低溫適於保藏微生物。高溫對菌體具有明顯的致死作用，細胞內有機分子發生生物化學變化，DNA斷裂、核糖體解體、蛋白質變性及細胞膜結構破壞，從而導致微生物死亡。
熱力滅菌就是利用高溫殺死微生物的方法。此法簡便、經濟、有效，應用非常廣泛。熱力滅菌法分為乾熱滅菌和濕熱滅菌兩大類。
一、乾熱滅菌法
在乾燥條件下，一般細菌的繁殖體80～100℃ 1小時可被殺死；芽胞則需160～170℃2小時才能被殺死。其作用機制是脫水乾燥和大分子變性。乾熱滅菌法包括灼燒法、焚燒法、干烤法。
二、濕熱滅菌法
濕熱滅菌比乾熱滅菌更有效。多數細菌和真菌的營養細胞在60℃左右處理5～10分鍾後即可被殺死，真菌的孢子稍耐熱些，在80℃以上的溫度才能被殺死，細菌的芽胞最耐熱，一般要在120℃下處理15分鍾才能被殺死。濕熱滅菌法包括：巴氏消毒法、煮沸法、流通蒸汽消毒法、間歇滅菌法、常規高壓蒸汽滅菌法等。

紫外線
紫外線波長范圍是100～400nm，在200～300nm時有殺菌作用，其中以265～266nm波長紫外線殺菌力最強。核酸、嘌呤、嘧啶和蛋白質等很多物質能吸收紫外線，核酸的最大吸收峰在265nm。當微生物被照射時，DNA吸收紫外線，在鏈間或鏈內相鄰的胸腺嘧啶之間形成二聚體，從而改變了DNA的分子構型，干擾了DNA復制，造成微生物死亡。如果照射時間或照射劑量不足，則可引起微生物發生突變。此外，紫外線還對病毒、毒素和酶類有滅活作用。
在實際應用方面常使用人工的紫外燈。人工紫外燈是將汞置於石英玻璃燈管中，通電後汞化為氣體，放出紫外線。紫外線殺菌力強，但釋放能量較低，穿透力差，不能透過普通玻璃、紙張、塵埃和水蒸汽等，故紫外線只適用於空氣和物體表面的消毒。人工紫外線廣泛用於微生物實驗室、醫院、公共場所、動物房的空氣或不耐熱物品表面消毒等。一般無菌室內裝一支30W的紫外燈管，照射30分鍾即可殺死空氣中的微生物。空氣的濕度超過55% ～60%時，紫外線的殺菌效果迅速下降。使用紫外線消毒時，要注意防護，不能在燈下操作，紫外線會損傷皮膚和眼結膜。此外，紫外線可能誘導產生環境中有害變化而間接影響微生物的生長，如臭氧、過氧化物等。

電離輻射
電離輻射光波短、能量強、穿透力高、被物質吸收後能引起物體原子或分子放出電子而變成離子，產生極強的致死效應，在足夠劑量時，對各種微生物均有致死作用。其中最實用的殺菌射線是X射線、γ 射線及陰極射線等。主要用於不耐熱的塑料注射器、吸管、導管等，也可用於食品的消毒，而不破壞其營養成分。

濾過除菌
濾過除菌是用機械方法除去液體或空氣中細菌的方法。所用的器具是濾菌器。濾過除菌主要用於一些不耐高溫滅菌的血清、毒素、抗毒素、酶、抗生素、維生素的溶液、細胞培養液以及空氣等的除菌。過濾除菌主要有3種類型：1、最早使用的是在一個容器的兩層濾板中間填充棉花、玻璃纖維或石棉，滅菌後空氣通過它就可達到除菌的目的；2、膜濾器是由高分子材料如醋酸纖維或硝酸纖維製成的比較堅韌的具有微孔的膜，滅菌後使用3、核孔濾器，它是由核輻射處理的很薄的聚碳酸膠片（厚10μm）再經化學蝕刻而製成，這種濾器主要用於科研。 [1]

化學方法
編輯
化學方法是用化學葯品來殺死微生物或抑制微生物生長與繁殖的方法。包括用於消毒和防腐的化學消毒劑和防腐劑，用於治療的化學治療劑等。化學方法很少能達到滅菌要求，它們只能從物體上除去病原微生物或抑制微生物生長繁殖，起到消毒防腐的作用。
消毒劑：具有消毒作用的化學物質稱為消毒劑。一般消毒劑在常用濃度下只能殺死微生物的營養體，對芽胞則無殺滅作用。
防腐劑：具有防腐作用的化學物質稱為防腐劑。
化學治療劑：用於化療目的的化學物質。最重要的化學治療劑有各種抗生素、磺胺類葯物和中草葯中的有效成分等。
實際上消毒劑和防腐劑之間無嚴格的界限，一種化學物質在高濃度下是消毒劑，在低濃度下是防腐劑，一般統稱為消毒防腐劑。消毒防腐劑不僅作用於病原菌，同時對機體組織細胞也有損壞作用，因此只能外用或用於環境的消毒。主要用於體表（皮膚、黏膜、淺表傷口等）、器械、排泄物和周圍環境的消毒。理想的消毒劑應是殺菌力強、作用迅速、無腐蝕性、能長期保存、對人畜無毒性或毒性較小的化學葯品。
化學療劑的最大特點是選擇性的殺滅或抑制微生物，而對機體沒有毒性或不產生明顯毒性。包括磺胺、抗生素和中草葯中的有效成分等。

6. 控制微生物生長繁殖的主要方法及原理有哪些

二、微生物生長的控制途徑
1. 遺傳學特性 2. 培養基組成 3. 培養條件
三、微生物生長的控制因素
（一）化學因素
1.殺菌劑又稱為抗微生物劑，是一類能夠殺死或抑制微生物生長的化學物質。 可分為抑菌劑、殺菌劑和溶菌劑。
2.抗代謝劑抗代謝劑就是與生長因子結垢類似的特殊化學物質。
3.抗生素 抑制細菌細胞壁合成、破壞細胞膜、干擾氧化磷酸化以及抑制蛋白質和核酸合成。
4. pH(氫離子濃度) 每種微生物都有其最適pH值和一定的pH范圍。
5.氧化還原電勢對好氧菌的影響較大。
6.鹽、鹼和金屬離子 影響滲透壓
微量的金屬離子對微生物的生命活動有著重要作用。
（二）化學因素
1. 溫度
每種微生物都有自己的生長溫度三基點：最低生長溫度、最適生長溫度和最高生長溫度；此外還有致死溫度。
根據微生物最適生長溫度的高低，將微生物分為三類。 溫度對生長速率的影響為曲線型。
溫度升高時，生長速率倍增，但超過最適生長溫度時，生長速率都很快下降。 大多數微生物對低溫有較強的抵抗力，低溫下微生物生長代謝緩慢甚至停止。
微生物對高溫較敏感，高溫對菌體蛋白質、核酸、酶有破壞作用。 2. 電磁輻射 紫外線、γ射線、X射線 3. 滲透勢
細胞內溶質濃度與胞外溶質濃度（如0.85％NaCl溶液）相等時的狀態，稱為等滲狀態。
溶液的溶質濃度高於胞內溶質濃度，則稱為高滲溶液，能在此環境中生長的微生物，稱為耐高滲微生物。當溶質濃度很高時，細胞就會脫水，發生質壁分離，甚至死亡。鹽漬（5%～30%食鹽）和蜜餞（30％～80％糖）可以抑制或殺死微生物，這是一些常用食品保存法的依據。
若溶液的溶質濃度低於胞內溶質濃度，則稱為低滲溶液，微生物在低滲溶液中，水分向胞內轉移，細胞膨脹，甚至脹破。
4. 乾燥
水分活度（Activity of the water, Aw）是用來表示微生物在天然環境可人為環境中實際利用游離水的含量。是指在相同條件下，密閉容器內該溶液的蒸汽壓(p)與純水蒸汽壓(p0)之比，即Aw= p/p0 。
乾燥環境(aw＜0.60～0.70）條件下，多數微生物代謝停止，處於休眠狀態，嚴重時引起脫水，蛋白質變性，甚至死亡，這是乾燥條件能保存食品和物品，防止腐敗和霉變的原理。不同微生物在不同的生長時期對乾燥的抵抗能力不同。 一般細菌AW min=0.90 酵母菌AW min=0.88 嗜鹽細菌AW min=0.75 霉 菌AW min=0.80 耐滲透壓酵母菌AW min= 0.60 四、微生物生長的控制方法 （一）微生物生長的控制理論
1. 微生物生長速率與營養物質濃度

2. 微生物生長的連續培養理論

7. 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。

8. 我們採取哪些方法控制微生物的繁殖與生長

其哪些方法可以控制微生物的繁殖與生長，那就是缺氧，如果是控制了氧氣，那麼微生物生長，就會成為一種。障礙，所以說，嗯，那就把它隔斷氧氣，隔斷在真空裡面，所以說這樣就可以控制微生物的繁殖和生長。

9. 如何如何更好的控制微生物

簡述微生物控制5種方法類型

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來自專欄食品級液鹼-食品級次氯酸鈉食品安全與健康
（1）滅菌：採用強烈的理化因素使任何物體內外部的一切微生物永遠喪失繁殖能力的措施，稱為滅菌，例如各種高溫滅菌措施等。

（2）消毒：指採用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內部一部分對人體有害的病原菌，而對被消毒的物體基本無害的措施。

（3）防腐：利用某種理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，從而達到防止食品等發生霉腐的措施。其主要措施有：

①低溫。利用4℃以下低溫可以保藏食物、葯品。

②缺氧。採用在密閉的容器中加入除氧劑來有效地防止食品和糧食等的霉腐、變質，達到保鮮的目的。

③乾燥。採用曬干或紅外線乾燥等方法對糧食、食品等進行乾燥保藏是最常見的防止霉腐的方法。

④高滲。通過鹽腌和糖漬等高滲措施來保存各種食物的防腐方法。

⑤高酸度。用高酸度也可達到防腐的目的。

⑥防腐劑。在有些食品、調味品、飲料或器材中，可以加入適量的防腐劑以達到防霉腐的目的。

10. 如何利用化學和物理手段實現對微生物生長的控制

要怎樣控制？控制到什麼程度？
物理方法就是溫度，濕度，光照。不同的溫度下微生物生長速度肯定是不一樣的，極端溫度下就不長了，甚至死亡。濕度也一樣，但要比溫度溫和一些。光照的有無和強弱也會影響微生物生長，不同波長的光之間也有很大的差異。
化學方法就多了，隨便加點東西進去都是化學物質，生長肯定不一樣的，生長素，抗生素都是化學物質吧，影響大了。說極端一點，氣體這種化學物質都能改變微生物的生長，二氧化碳，氧氣濃度等等。