微生物在哪個階段控制最有效

⑴ 微生物生長分哪些時期，每個時期有何特點

遲滯期：1.生長速率常數為0；2.細胞形態變大或增長，許多桿菌可長成絲狀；3.細胞內的rna尤其是rrna含量增高，原生質呈嗜鹼性；4.合成代謝十分活躍；5.對外界不良條件敏感。
指數期：生長速率常數r最大代時最短；2.細胞進行平衡生長；3.酶系活躍，代謝旺盛。
穩定期：生長速率常數r等於0。
衰亡期：個體死亡速度大於新生速度，整個群體呈現負增長狀態。

⑵ 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。

⑶ 控制微生物生長階段在活性污泥法污水處理上的意義

微生物生長曲線
四個階段：
停滯期 又稱調整期，這是微生物培養的最初階段。
初期，細胞內各種酶系要有一個適應的過程。開始時，菌體不裂殖，菌數不增加，但是經過一段時期，到了停滯期的後期時，酶系有了一定時間適應環境，菌體發育到了一定的程度後，便開始進行細胞分裂，微生物的生長速度開始增長。
對數期 又稱生長旺盛期。細胞經過一段時期的調整適應後，就可以最快的速率進行分裂繁殖，細胞的生長進入了生長旺盛期。
在這個期間，細菌數以幾何級數增加，稱為對數期，為等速生長期，細菌的生長速率為最大。A.此期間內，微生物周圍的營養物質豐富，生物體的生長、繁殖不受底物限制。B.此期間內，死細菌數是較小的
靜止期 又稱平衡器，細胞經過對數期大量繁殖後，液相中的營養物質逐漸被消耗減少，細胞繁殖速率逐漸減慢，故又稱減速生長期。
在這個期間，細胞繁殖速率幾乎和細胞的死亡速率相等，活菌數趨於穩定，這個現象的出現主要是由於環境中的養料減少。，代謝產物積累過多所致。如果在此期間，繼續再增加營養物質，並排出代謝產物，那麼菌體細胞又可以恢復過去對數期的生長速率。
衰老期 又稱衰亡期 靜止期後，液相中的營養物質耗盡，細菌因為得不到足夠的營養而只能利用菌體內儲存的物質或者以死菌體作為養料，進行著內源呼吸，維持生命，故有時又稱該時期為內源呼吸期，。這期間液相中的活細胞數急劇下降，，只有少數細胞繼續分裂，大多數細菌出現自容現象並死亡。死亡速率大於生長速率，生長曲線顯著下降。在細胞形態方面，此時呈退化型較多，有些細菌在這個期間也往往會產生芽孢。
環境中營養物質的多少影響著微生物的生長。我們控制營養物質的供給，就控制了微生物的生長繁殖及活動情況，在生物處理中，我們控制了一定的F/M值，（F代表營養物質，M代表細胞量，F/M是兩者的比值，也稱生物負荷率）就可以得出不同的微生物生長率，微生物的活性和處理效果。
如果我們採用較高的F/M值維持微生物的對數生長，則此時微生物繁殖很快，活力也很強，處理廢水的能力必然較高。微生物處於食料過剩的環境中，微生物的生長速率不受有機物的限制，而與其本身的量有關。在這種情況下，微生物的絮凝、沉降性較差，出水帶出的有機物質，包括菌體也多一些，也就是說，利用對數期進行廢水處理的生化處理，雖然反應速率很快，但是想取得穩定的出水以及較高的處理效果，也比較困難，所以一般在廢水生物處理過程中，經常利用減數生長期或者內源呼吸期的微生物生長、活動，使沸水中的有機物穩定化，並取得較好的處理效果。

⑷ 在實際污水處理工程中要將活性污泥控制在微生物生長曲線哪個階段

還是看工藝而定，大部分是控制在穩定期，而特殊的工藝可以控制在對數期，也在控制在接近衰退期。

⑸ 微生物生長各個時期長短的控制

延滯期：改變菌種的遺傳特性。
對數期：在發酵時是最佳接種期，盡量延長，已達到菌體高密度。
穩定期：次級代謝產物積累量最大，若產品為次級代謝產物，盡量使該期延長
衰亡期：會出現自溶現象，可收集胞內產物

⑹ 消毒滅菌一般應控制在微生物生長的哪一時期

個人認為，最好能是對數期

⑺ 啤酒生產中微生物控制了那三個階段

3.1 發酵前段的主要工藝
發酵前段的工藝主要包括澱粉的糊化、糖化, 麥汁的過濾、煮沸、沉澱, 酒花的添加。
3.2 發酵前段過程中微生物的控制
對於防止發酵前段出現微生物污染,最重要的方法是要做到麥汁管路無菌化、補充氧氣的空氣無菌化,同時也要保證麥芽、輔料、酒花等無霉變,防止制備的麥汁中存有耐高溫黴菌。
3.2.1 麥汁管路無菌化
麥汁管路的要求及其有效清洗,要求管路內壁自身清潔光滑,避免使用內壁老化的食品軟管,特別是內壁出現裂紋、顆粒狀、粉末狀老化的軟管要堅決杜絕使用( 因為目前的清洗滅菌方式無法保證此類管路的無菌程熱水( 85 ℃) 滅菌的方式, 清洗的同時對取樣閥進行清洗滅菌,清洗頻次最好為每鍋1次。另外,為了防止結垢, 應定期在鹼液中加入除垢添加劑或者進行酸洗。
3.2.2 補充氧氣的空氣無菌化
首先是壓縮空氣自身的質量保證, 必須是乾燥、無油、無雜質、無味的。大多數公司能滿足無味、無雜質,但無油和無水做起來就比較困難,需要嚴格地對所用的壓縮空氣進行定期檢查；其次是無菌過濾系統,在車間使用終端應有除水系統、除油系統、一級過濾系統(2μm) ,在無菌空氣使用端應安裝終極過濾器(0.2μm)。在每次無菌空氣使用前應採用0.1MPa的蒸汽對終極過濾器和充氧管路進行滅菌,時間在20 min 以上,不得出現滅菌死角。特別需要注意的是要控制滅菌蒸汽壓力不要超過0.2MPa,否則過濾的濾芯容易被燙壞,濾芯的安裝密封墊圈更容易損壞,導致未過濾氣體直接被使用。無菌過濾器在使用一段時間後應對其濾芯和濾芯密封墊圈進行拆檢,並定期對所過濾的無菌空氣質量進行檢測。防止無菌空氣出現二次污染,必須保證無菌空氣運輸管道的無菌化和密封性。

⑻ 微生物學的簡史分為哪幾個階段每個階段有哪些主要成就

分為四個階段，分別為：1、史前時期人類對微生物的認識與利用 主要成就：在 17 世紀下半葉，荷蘭學者呂文虎克（ Antony van Leeuwenhook ）用自製的簡易顯微鏡親眼觀察到細菌個體之前，對於一門學科來說尚沒形成。這個時期稱為微生物學史前時期。種痘預防天花是人類控制和應用微生物生命活動規律在預防疾病保護健康方面的寶貴實踐。
2、微生物形態學發展階段 主要成就：17 世紀 80 年代，呂文虎克用他自己製造的，可放大 160 倍的顯微鏡觀察牙垢、雨水、井水以及各種有機質的浸出液，發現到了許多可以活動的 「 活的小動物 」 ，並發表了這一 「 自然界的秘密 」 。
3 、微生物生理學發展階段 主要成就： 在 19 世紀 60 年代初，巴斯德研究了酒變酸的微生物原理、探索了蠶病、牛羊炭疽病、雞霍亂和人狂犬病等傳染病的病因、有機質腐敗和釀酒失敗的起因，否定了生命起源的 「 自然發生說 」 ，建立了巴氏消毒法等一系列微生物學實驗技術。柯赫在繼巴斯德之後，改進了固體培養基的配方，發明了傾皿法進行純種分離，建立了細菌細胞的染色技術，顯微攝影技術和懸滴培養法，尋找並確證了炭疽病、結核病和霍亂病等一系列嚴重傳染疾病的病原體等。這些成就奠定了微生物學成為一門科學的基礎。他們是微生物學的奠基人。 在這一時期，英國學者布赫納（ E. Buchner ）在 1897 年研究了磨碎酵母菌的發酵作用，把酵母菌的生命活動和酶化學相聯系起來，推動了微生物生理學的發展。同時，其他學者例如俄國學者伊萬諾夫斯基 (Ivanovski) 首先發現了煙草花葉病毒 (Tobacco mosaic virus ， TMV) ，擴大了微生物的類群范圍。
4 、微生物分子生物學發展階段 主要成就：在上一時期的基礎上，本世紀初至 40 年代末微生物學開始進入了酶學和生物化學研究時期，許多酶、輔酶、抗生素以及許多反應的生物化學和生物遺傳學都是在這一時期發現和創立的，並在 40 年代末形成了一門研究微生物基本生命活動規律的綜合學科 —— 普通微生物學。 50 年代初，隨著電鏡技術和其他高技術的出現，對微生物的研究進入到分子生物學的水平。 1953 年華特生（ J. D. Watson ）和克里克（ F. H. Crick ）發現了細菌基因體脫氧核糖核酸長鏈的雙螺旋構造。 1961 年加古勃（ F. Jacab ）和莫諾德（ J. Monod ）提出了操縱子學說，指出了基因表達的調節機制和其局部變化與基因突變之間的關系，即闡明了遺傳信息的傳遞與表達的關系。

⑼ 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：