『壹』 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
『貳』 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
『叄』 影響微生物生長的物理因子和化學因子
物理因子主要有：溫度，空氣（氧氣）．水，光，
，菌種
化學因子主要是營養物質，包括生長因子，氮源，碳源等,還有PH值也是很重要因素
『肆』 什麼是物理因素 化學因素 生物因素
1、物理因素包括放射線（紫外線、紅外線等)等
2、化學因素包括酸、鹼液（氫氧化鈉、硫酸等）
3、生物因素包括微生物（細菌、真菌、病毒等）、動物、植物等
4、區別在於物理因素一般多為自然存在的,包括氣象條件、噪音、振動、電離輻射、非電離輻射；化學因素能引起化學反應的相關物質,一般具有腐蝕性；生物因素一般指能引起其他生物病變或物體發生改變的生物體.
5、參考：人教版必修2第81頁，"人們逐漸發現，易誘發生物發生基因突變並提高突變頻率的因素可分為三類：物理因素、化學因素和生物因素。例如，紫外線、X射線及其他輻射能損傷細胞內的DNA；亞硝酸、鹼基類似物等能改變核酸的鹼基；某些病毒的遺傳物質能影響宿主細胞的DNA等。」
『伍』 控制微生物生長繁殖的理化因子有哪些，分別簡述
答：(一)微生物的營養
微生物要求的營養物質必須包括組成細胞的各種原料和產生能量的物質，主要有：水、碳素營養源、氮素營養源、無機鹽及生長因素。
細胞的分子式：C5H7O2N(或C60H87O23N12P)。對營養的需求：好氧微生物：BOD5:N:P=100:5:1；厭氧微生物：BOD5:N:P=400:5:1。
1.水：組成部分，代謝過程的溶劑。細菌約80%的成分為水分。
2.碳源：碳素含量占細胞干物質的50％左右，碳源主要構成微生物細胞的含碳物質和供給微生物生長、繁殖和運動所需要的能量，一般污水中含有足夠碳源。
3.氮源：提供微生物合成細胞蛋白質的物質。
4.無機元素：主要有磷、硫、鉀、鈣、鎂等及微量元素。作用：構成細胞成分，酶的組成成分,維持酶的活性，調節滲透壓，提供自養型微生物的能源。磷：核酸、磷脂、ATP轉化。硫：蛋白質組成部分，好氧硫細菌能源。鉀：激活酶。鈣：穩定細胞壁，激活酶。鎂：激活酶，葉綠素的重要組成部分
5.生長因素：氨基酸、蛋白質、維生素等。
(二)溫度
各類微生物所生長的溫度范圍不同，約為5℃～80℃。此溫度范圍，可分為最低生長溫度、最高生長溫度和最適生長溫度(是指微生物生長速度最快時溫度)。依微生物適應的溫度范圍，微生物可以分為中溫性(20～45℃)、好熱性(高溫性)(45℃以上)和好冷性(低溫性)(20℃以下)三類。當溫度超過最高生長溫度時，會使微生物的蛋白質迅速變性及酶系統遭到破壞而失活，嚴重者可使微生物死亡。低溫會使微生物代謝活力降低，進而處於生長繁殖停止狀態，但仍保存其生命力。
(三)pH
不同的微生物有不同的pH適應范圍。細菌、放線菌、藻類和原生動物的pH適應范圍是在4～10之間。大多數細菌適宜中性和偏鹼性(pH＝6.5～7.5)的環境。廢水生物處理過程中應保持最適pH范圍。當廢水的pH變化較大時，應設置調節池，使進入反應器(如曝氣池)的廢水，保持在合適的pH范圍。
(四)溶解氧
影響生物處理效果的重要因素。好氧微生物處理的溶解氧一般以2~4mg/L為宜。
(五)有毒物質
在工業廢水中，有時存在著對微生物具有抑制和殺害作用的化學物質，這類物質我們稱之為有毒物質。其毒害作用主要表現在細胞的正常結構遭到破壞以及菌體內的酶變質，並失去活性。在廢水生物處理時，對這些有毒物質應嚴加控制，但毒物濃度的允許范圍，需要具體分析。
『陸』 影響微生物生長的物理因素主要包括哪幾個方面
有的微生物是需氧型，有的微生物是厭氧型，我們可以控制氧氣濃度。溫度，pH，滲透壓等條件都影響微生物生長