A. 菌菇類冷藏還是冷凍
蘑菇短期保存放在冷藏區,長期保存放在冷凍中。
1、冷藏保存,蘑菇在常溫下可保存2天左右,冷藏區溫度較低,細菌和微生物繁殖速度較慢,放置冰箱冷藏區中,可以保存6天左右的時間,並且在冷藏區保存可以較好的保持蘑菇的新鮮,對口感不會有太大的影響。
2、冷凍保存,蘑菇放置在冷凍區保存,可以保存一個月左右的時間,同時蘑菇的新鮮程度會大大降低,口感上也會大打折扣,營養成分也會在冷凍中流失,在冷凍區保存的時間越長,蘑菇的營養價值就越少,所以蘑菇應該在第一時間食用。
3、注意事項,蘑菇在冷藏區保存時,應該用保鮮膜將蘑菇包裹起來,避免蘑菇水分的流失,在冷凍區保存時,應先將蘑菇清洗干凈,避免解凍後,蘑菇清洗時造成擠壓潰爛,影響口感,也可以將煮熟後的蘑菇放置冷凍區,解凍後可直接加熱食用。
B. 細菌的保存方法。
你好!!
(一)培養基保存法
利用各種斜面和半固體培養基,加上石蠟油保存菌種,是一種最常用而又簡易的保存方法。
1.普通瓊脂斜面保存法:腸道桿菌、葡萄球菌等一般細菌可接種於不含糖的普通瓊脂斜面上,斜面底部應加少許無糖肉膏湯,以防乾涸。經35℃培養18~24h後,移種於4℃冰箱中,一般可保存一個月,每月傳代一次。
2.血液瓊脂斜面保存法:鏈球菌、肺炎鏈球菌應接種於血液瓊脂斜面上,35℃培養生長後,置4℃冰箱中保存,鏈球菌須半個月至1個月移種一次,肺炎鏈球菌的新分離菌株須2~4天移種一次,以後逐漸延長移種時間,在適應後可延至半個月移種一次。
3.巧克力色斜面保存法:宜保存腦膜炎奈瑟菌,並在35℃孵箱中保存,一般每2天移種一次。
4.雞蛋斜面保存法:適於保存含有vi抗原的沙門菌屬及其他含表面抗原的細菌,一般可保存一個月。
5.半固體穿刺保存法:將細菌接種於瓊脂半固體或血清瓊脂半固體內,經35℃培養18~24h,再以無菌方法加入滅菌的液體石蠟。高度約lcm,置4℃冰箱保存。保存時間可達3~6個月。
(二)乾燥保存法
原理是將細菌體內的水分蒸發掉,使其處於休眠和代謝停滯狀態,從而達到長期保存菌種的目的。菌種乾燥後低溫保存,可保存數年至十幾年醫學教|育網搜集整理。
(三)冷凍乾燥保存法
本法又稱冷凍真空乾燥法。它綜合利用了各種有利於菌種保存的因素(低溫、乾燥和缺氧等),是目前最有效的菌種保存方法之一。用本法保存的菌種具有成活率高,變異性小等優點,保存期一般3~5年,有的可長達10年以上。
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C. 一微生物問題
1.細菌(英文:germs;學名:bacteria)廣義的細菌即為原核生物是指一大類細胞核無核膜包裹,只存在稱作擬核區(nuclear region)(或擬核)的裸露DNA的原始單細胞生物,包括真細菌(eubacteria)和古生菌(archaea)兩大類群。人們通常所說的即為狹義的細菌,狹義的細菌為原核微生物的一類,是一類形狀細短,結構簡單,多以二分裂方式進行繁殖的原核生物,是在自然界分布最廣、個體數量最多的有機體,是大自然物質循環的主要參與者。
2. 藍細菌(Cyanobacteria)舊名藍藻或藍綠藻,是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素和藻藍素(但不形成葉綠體)、能進行產氧性光合作用的大型原核微生物。
3.放線菌(Actinomycete)
游動放線菌放線菌因菌落呈放線狀而的得名。它是一個原核生物類群,在自然界中分布很廣,主要以孢子繁殖。
放線菌的形態與結構
放線菌種類很多,多數放線菌具有發育良好的分支狀菌絲體,少數為桿狀或原始絲狀的簡單形態。菌絲大多無隔膜,其粗細與桿狀細菌相似,直徑為1微米左右。細胞中具核質而無真正的細胞核,細胞壁含有胞壁酸與二氨基庚二酸,而不含幾丁質和纖維素。以與人類關系最密切、分布最廣、種類最多、形態最典型的鏈黴菌屬為例。鏈黴菌主要由菌絲和孢子兩部分結構組成。
菌絲(mycelium)
根據菌絲的著生部位、形態和功能的不同,放線菌菌絲可分為基內菌絲、氣生菌絲和孢子絲三種。
1.基內菌絲(substrate mycelium) 鏈黴菌的孢子落在適宜的固體基質表面,在適宜條件下吸收水分,孢子腫脹,萌發出芽,進一步向基質的四周表面和內部伸展,形成基內菌絲,又稱初級菌絲(primary mycelium)或者營養菌絲(vegetative mycelium),直徑在0.2~0.8微米之間,色淡,主要功能是吸收營養物質和排泄代謝產物。可產生黃、藍、紅、綠、褐和紫等水溶色素和脂溶性色素,色素在放線菌的分類和鑒定上有重要的參考價值。放線菌中多數種類的基內菌絲無隔膜,不斷裂,如鏈黴菌屬和小單孢菌屬等;但有一類放線菌,如諾卡氏菌型放線菌的基內菌絲生長一定時間後形成橫隔膜,繼而斷裂成球狀或桿狀小體。
2.氣生菌絲(aerial mycelium)是基內菌絲長出培養基外並伸向空間的菌絲,又稱二級菌絲(secondary mycelium)。在顯微鏡下觀察時,一般氣生菌絲顏色較深,比基內菌絲粗,直徑為1.0~1.4微米,長度相差懸殊,形狀直伸或彎曲,可產生色素,多為脂溶性色素。
3.孢子絲(spore hypha)是當氣生菌絲發育到一定程度,其頂端分化出的可形成孢子的菌絲,叫孢子絲,又稱繁殖菌絲。孢子成熟後,可從孢子絲中逸出飛散。
放線菌孢子絲的形態及其在氣生菌絲上的排列方式,隨菌種不同而異,是鏈球菌菌種鑒定的重要依據。孢子絲的形狀有直形、波曲、鉤狀、螺旋狀,螺旋狀的孢子絲較為常見,其螺旋的松緊、大小、螺數和螺旋方向因菌種而異。孢子絲的著生方式有對生、互生、叢生與輪生(一級輪生和二級輪生)等多種。
孢子(spore)
孢子絲發育到一定階段便分化為孢子。在光學顯微鏡下,孢子呈圓形、橢圓形、桿狀、圓柱狀、瓜子狀、梭狀和半月狀等,即使是同一孢子絲分化形成的孢子也不完全相同,因而不能作為分類、堅定的依據。孢子的顏色十分豐富。孢子表面的紋飾因種而異,在電子顯微鏡下清晰可見,有的光滑,有的褶皺狀、疣狀、刺狀、毛發狀或鱗片狀,刺又有粗細、大小、長短和疏密之分,一般比較穩定,是菌種分類、鑒定的重要依據。孢子的形成為橫割分裂,橫割分裂有兩種方式:①細胞膜內陷,並由外向內逐漸收縮,最後形成完整的橫割膜,將孢子絲分隔成許多無性孢子;②細胞壁和細胞膜同時內縮,並逐步縊縮,最後將孢子絲縊縮成一串無性孢子。
放線菌代表屬
生孢囊放線菌的特點是形成典型孢囊,孢囊著生的位置因種而異。有的菌孢囊長在氣絲上,有的菌長在基絲上。孢囊形成分兩種形式:有些屬菌的孢囊是由孢子絲卷繞而成;有些屬的孢囊是由孢囊梗逐漸膨大。孢囊外圍都有囊壁,無壁者一般稱假孢囊。孢囊有圓形、棒狀、指狀、瓶狀或不規則狀之分。孢囊內原生質分化為孢囊孢子,帶鞭毛者遇水游動,如游動放線菌屬;無鞭毛者則不游動,如鏈孢囊菌屬。
鏈黴菌屬(Streptomyces)是最高等的放線菌。有發育良好的分枝菌絲,菌絲無橫隔,分化為營養菌絲、氣生菌絲、孢子絲。孢子絲再形成分生孢子。孢子絲和孢子的形態、顏色因種而異,是分種的主要識別性狀之一。主要分布於含水量較低,有機質豐富的中性或微鹼性土壤中,多數為腐生,好氧菌。已知放線菌所產抗生素的90%由本屬產生。中國科學院微生物研究所根據氣生菌絲、孢子堆、基內菌絲的顏色、水溶性色素、孢子絲的形狀、孢子的形狀和表面結構等特徵,將本屬分為14個不同的類群,每個群又包括許多不同的種,以此做為鏈黴菌屬各種的鑒定和尋找新的抗生素產生菌的依據。主要代表如產生鏈黴素的灰色鏈黴菌。已經發現由鏈黴菌產生的抗生素有1000多種,應用於臨床的有上百種,如鏈黴素(streptomycin)、卡那黴素(kanamycin)、絲裂黴素(mitomycin)、土黴素(oxytetracycline)等。鏈黴菌孢子對熱的抵抗力比細菌芽胞弱,但強於營養體細胞。對鏈黴菌的保藏一般利用沙土法,在4℃冰箱可保存1~3年。 小單孢菌屬(Micromonospora)菌絲體纖細,直徑0.3~0.6微米,有分枝,不斷裂。只形成營養菌絲(基質菌絲),深入培養基內,不形成氣生菌絲。孢子單生、無柄,或著生在或長或短的孢子梗上,孢子梗時常分枝成簇。菌落小,直徑一般2~3微米,通常橙黃色或紅色,邊有深褐黑色、藍色,表面覆蓋一層粉沫狀的孢子。一般為好氣性腐生。大多分布在土壤或湖底泥土中,堆肥和廄肥中也不少。約有30多種。是產生抗生素較多的一個屬。有的種還積累維生素B12。重要代表如產生慶大黴素的棘孢小單孢菌和絳紅小單孢菌。
諾卡氏菌屬(Nocardia)即原放線菌屬。在培養基上形成典型的分枝菌絲體,彎曲或不彎曲,多數無氣生菌絲。培養15小時至4無菌絲產生橫隔膜,突然斷裂成長短近於一致的桿狀、環狀體,或帶叉的桿狀體。每個桿狀體內至少有一個核,因此可以復制並形成新的多核的菌絲體。菌落一般比鏈黴菌菌落小,表面多皺,緻密乾燥,一觸即碎。多為需氧型腐生菌,少數厭氧型寄生菌。已報道有100餘種,主要分布於土壤。許多種能產生抗生素,如利福黴素(rifomycin)等,有的用於石油脫蠟,烴類發酵及污水處理等。
4. 支原體(Mycoplasmal)是目前所能發現的能在無生命培基中生長繁殖的最小的微生物。 支原體體形多樣,基本為球形,亦可呈球桿狀或絲狀,其菌落呈針尖大小,故又稱之為微小支原體。支原體特點是無細胞壁及前體,細胞器極少。DNA的G+C含量低,菌體內具有非常小的染色體組,其分子量約為45×108,菌體細胞大小約為0.2-0.3μm,很少超過1.0μm。由三層蛋白質和脂質組成的膜樣結構以及一層類似毛發結構組成。支原體由二分裂繁殖,形態多樣。支原體用普通染色法不易著色,用姬姆薩染色很淺,革蘭氏染色為陰性。支原體可在雞胚絨毛尿囊膜上或細胞培養中生長。用培養基培養。營養要求比細菌高。由於它沒有細胞壁,因此對影響細胞壁合成的抗生素,如青黴素等不敏感,但紅黴素、四環素、卡那黴素、鏈黴素、氯黴素等作用於核蛋白體的抗生素,可抑制或影響支原體的蛋白質合成,有殺傷支原體作用,支原體對熱抵抗力差,通常55℃經15分鍾處理可使之滅活。石碳酸,來蘇兒易將其殺死。在培養基中置入脲素並以硫酸錳作指示劑極易與其他支原體作出鑒別。
它廣泛分布於自然界,有80餘種。與人類有關的支原體有肺炎支原體(M-pneumonie,Mp)、人型支原體(M.humenis,MH)、解脲支原體(Ureaplasma urealyticum, UU 分解尿素支原體)和生殖器支原體(M.genitalium,MG)等。
5.衣原體為革蘭氏陰性病原體,在自然界中傳播很廣泛。它沒有合成高能化合物ATP、GTP的能力,必須由宿主細胞提供,因而成為能量寄生物,多呈球狀、堆狀,有細胞壁,以一般寄生在動物細胞內。從前它們被劃歸病毒,後來發現自成一類。它是一種比病毒大、比細菌小的原核微生物,呈球形,直徑只有O.3-0.5微米,它無運動能力,衣原體廣泛寄生於人類,哺乳動物及鳥類,僅少數有致病性。
衣原體是一類能通過細胞濾器,有獨特發育周期、嚴格細胞內寄生的原核細胞型微生物。
衣原體是一種既不同於細菌也不同於病毒的一種微生物,屬於原核生物,即細胞內沒有形成核膜的細胞核。衣原體與細菌的主要區別是其缺乏合成生物能量來源的ATP酶,也就是說衣原體自己不能合成生物能量物質ATP,其能量完全依賴被感染的宿主細胞提供。而衣原體與病毒的主要區別在於其具有DNA、RNA兩種核酸、核糖體和一個近似細胞壁的膜,並以二分裂方式進行增殖,能被抗生素抑制.衣原體屬於原核類生物。
6.立克次氏體(Rickettsia)是一類專性寄生於真核細胞內的G-原核生物.是介於細菌與病毒之間,而接近於細菌的一類原核生物。一般呈球狀或桿狀,是專性細胞內寄生物,主要寄生於節肢動物,有的會通過蚤、虱、蜱、蟎傳入人體、如斑疹傷寒、戰壕熱。
立克次氏體的特點:
①細胞大小為0.3~0.6μm×0.8~2.0μm,一般不能通過細菌濾器,在光學顯微鏡下清晰可見。
②細胞呈球狀、桿狀或絲狀,有的多形性。
③有細胞壁,呈革蘭氏陰性反應。
④除少數外,均在真核細胞內營專性寄生,宿主一般為虱、蚤等節肢動物,並可傳至人或其他脊椎動物。
⑤以二等分裂方式進行繁殖,但繁殖速度較細菌慢,一般9~12h繁殖一代。
⑥有不完整的產能代謝途徑,大多隻能利用谷氨酸和谷氨醯胺產能而不能利用葡萄糖或有機酸產能;
⑦大多數不能用人工培養基培養,須用雞胚、敏感動物及動物組織細胞來培養立克次氏體;
⑧對熱、光照、乾燥及化學葯劑抵抗力差,60℃30min即可殺死,100℃很快死亡,對一般消毒劑、磺胺及四環素、氯黴素、紅黴素、青黴素等抗生素敏感。⑨基因組很小,如普氏立克次氏體的基因組為1.1Mb。
立克次氏體在虱等節肢動物的胃腸道上皮細胞中增殖並大量存在其糞中。人受到虱等叮咬時,立克次氏體便隨糞從抓破的傷口或直接從昆蟲口器進入人的血液並在其中繁殖,從而使人感染得病。當節肢動物再叮咬人吸血時,人血中的立克次氏體又進入其體內增殖,如此不斷循環。立克次氏體可引起人與動物患多種疾病,如立氏立克次氏體可引起人類患落基山斑點熱、普氏立克次氏體可引起人類患流行性斑疹傷寒、穆氏立克次氏體可引起人類患地方性斑疹傷寒、伯氏考克斯氏體可引起人類患Q熱以及恙蟲熱立克次氏體可引起人類患恙蟲熱。它與衣原體的不同處在於其細胞較大,無濾過性,合成能力較強,且不形成包涵體。
7. 真菌(Fungus)一詞的拉丁文 Fungus 原意是蘑菇。真菌是生物界中很大的一個類群,世界上已被描野生蘑菇述的真菌約有 1萬屬12萬余種,真菌學家戴芳瀾教授估計中國大約有4萬種。按照林奈(Linneaus)的兩界分類系統,人們通常將真菌門,分為鞭毛菌亞門、接合菌亞門、子囊菌亞門、擔子菌亞門和半知菌亞門。其中,擔子菌亞門是一群多種多樣的高等真菌,多數種具有食用和葯用價值,如銀耳、金針菇、竹蓀、牛肝菌、靈芝等,但也有豹斑毒傘、馬鞍、鬼筆蕈等有毒種。另外,半知菌亞門中約有300屬是農作物和森林病害的病原菌,還有些屬是能引起人類和一些動物皮膚病的病原菌,如稻瘟病菌,可以引起苗瘟、節瘟和谷里瘟等。(fungus;eumycetes)是具有細胞核和細胞壁的異養生物。種屬很多,已報道的屬達1萬以上,種超過10萬個。其營養體除少數低等類型為單細胞外,大多是由纖細管狀菌絲構成的菌絲體。低等真菌的菌絲無隔膜,高等真菌的菌絲都有隔膜,前者稱為無隔菌絲(coenocytic hypha),後者稱有隔菌絲(septate hypha)。在多數真菌的細胞壁中最具特徵性的是含有甲殼質(chitin),其次是纖維素。常見的真菌細胞器有:線粒體,微體,核糖體,液泡,溶酶體,泡囊,內質網,微管,鞭毛等;常見的內含物有肝糖,晶體,脂體等。
真菌通常又分為三類,即酵母菌、黴菌和蕈菌(大型真菌),它們歸屬於不同的亞門。 大型真菌是指能形成肉質或膠質的子實體或菌核,大多數屬於擔子菌亞門,少數屬於子囊菌亞門。常見的大型真菌有香菇、草菇、金針菇、雙孢蘑菇、平菇、木耳、銀耳、竹蓀、羊肚菌等。它們既是一類重要的菌類蔬菜,又是食品和制葯工業的重要資源。
真菌的細胞既不含葉綠體,也沒有質體,是典型異養生物。它們從動物、植物的活體、死體和它們的排泄物,以及斷枝、落葉和土壤腐殖質中、來吸收和分解其中的有機物,作為自己的營養。真菌的異養方式有寄生和腐生。
真菌常為絲狀和多細胞的有機體,其營養體除大型菌外,分化很小。高等大型菌有定型的子實體。除少數例外,真菌都有明顯的細胞壁,通常不能運動,以孢子的方式進行繁殖。
8. 原生動物亞界的物種統稱,包括一大群單細胞的真核(擁有明確的細胞核)生物。原生動物是最簡單的生物之一。雖然構成一個亞界,但它們相互之間並不一定有親緣關系。從生物學的觀點來看,它們並非屬於一個自然的類群,而只是將一大批生物體集合起來而已。已經記述的原生動物計有65,000多種,其中一半以上為化石。
原生動物無所不在,從南極到北極的大部分土壤和水生棲地中都可發現其蹤影。大部分肉眼看不到。許多種類與其他生物體共生,現存的原生動物中約1/3為寄生物。因為現代的電子顯微鏡技術和新的生化和遺傳學技術提供了越來越多的知識,有助於人們認識各種原生生物物種和類群之間的關系,也因而常常證明以前的分類是不正確的,並使原生動物的分類需要經常修正。
1、原生動物的生物學特徵
原生動物約30 000種,絕大多數由單細胞構成,少數種類是單細胞合成的群體。在五界分類系統中,常將原生動物單獨歸屬於原生生物界。它主要有以下特徵:
(1)體形微小。原生動物的大小一般在幾微米到幾十微米之間。可是,也有少數原生動物比較大。如藍喇叭蟲和玉帶蟲,體長可達1cm~3cm,還有一種貨幣蟲,它的外殼直徑為16cm。
(2)一般由單細胞構成,有些種類是群體性的。單細胞的原生動物整個身體就是一個細胞,作為完整有機體,它們同多細胞動物一樣,有各種生命功能,諸如應激性、運動、呼吸、攝食、消化、排泄以及生殖等。單細胞的原生動物當然不可能有細胞間的分化,而是出現細胞內分化,由細胞質分化出各種細胞器來實現相應的生命功能。例如用來運動的有鞭毛、纖毛、偽足,攝食的有胞口、胞咽,防衛的有刺絲泡,調節體內滲透壓的有伸縮泡等。
有些原生動物是群體性的,但一般組成群體的細胞之間並不分化,各個個體保持自己的獨立性。
(3)原始性。一般講原生動物是最低等、最原始的動物,指的是它們的形態結構和生理功能在現有各類動物中是最簡單、最原始的,反映了動物界最早祖先類型的特點。從原生動物可以推測地球上最早的動物祖先的面目。現在生存的各類原生動物,是經 歷了千百年進化而演變成的現代種。因此,切不可把現在的原生動物看做是其他各類動物的原始祖先。
(4)具有3種營養方式。
一是植物性營養,又稱光合營養,如綠眼蟲等;二是動物性營養,又稱吞噬營養,如變形蟲、草履蟲等;三是滲透性營養,又稱腐生營養,如孢子蟲、瘧原蟲等。
(5)當遇到不良條件時,它們形成包囊,把自己同不良的外界環境隔開,同時新陳代謝的水平降得很低,處於休眠狀態。等到有合適的環境條件,又會長出相應的結構,恢復正常的生活。
另外,原生動物的適應性很強,它們能生存在各種自然條件下,如淡水、鹹水、溫泉、冰雪以至於植物的漿液,動物和人類的體液等。
2、原生動物的分類
在原生動物門里,根據運動胞器、細胞核以及營養方式可以分成4個綱:
(1)鞭毛蟲綱。運動胞器是一根或多根鞭毛,例如綠眼蟲、衣滴蟲。
(2)肉足蟲綱。運動胞器是偽足,偽足兼有攝食功能,例如大變形蟲。
(3)孢子蟲綱。沒有運動胞器,全部營寄生生活,例如間日瘧原蟲。
(4)纖毛蟲綱。運動胞器是纖毛,有兩種細胞核,即大核和小核,大核與營養有關,小核與生殖有關,例如尾草履蟲。
3、原生動物的繁殖
原生動物是無性繁殖的,不需要交配或性細胞器官。對大多數自由生活的物種而言,無性繁殖通過二分裂過程實現,即每次繁殖都是由一個母細胞分裂為兩個完全相同的子細胞。包括寄生物種在內的鞭毛蟲都是縱向分裂的;而纖毛蟲的分裂通常則是橫向的,並且在細胞質分裂前其口部已經先分裂了;根足門、輻足門和粒網門的生物通常則沒有固定的分裂方式。有殼物種的分裂由於需要復制其骨骼結構,因此過程更加復雜。變形蟲的有殼物種――如沙殼蟲――將被分入子細胞的細胞質從母細胞外殼的小孔中擠出來,細胞質中預先形成的薄片就包裹在擠出的細胞質周圍,形成新的殼質;這樣就完成了整個分裂過程並形成兩個單獨的變形蟲,。
大多數自由生活的物種一般都在有利於無性繁殖的環境中生存。有性繁殖通常只是它們在不利環境中的一種手段而已,如當水生介質的枯竭導致普通細胞無法生存的時候。在變形蟲和鞭毛蟲中,只有有限物種具有行有性繁殖的能力;有的物種在其進化史中可能從未行有性繁殖,而其他物種則可能已經喪失了交配能力。原生動物的有性繁殖既包括同配生殖(性細胞或配子相似),也包括更高級的異配生殖(性細胞或配子不同)。
有孔蟲是自由生活的物種中少見的同時具有無性和有性繁殖後代的物種,它們的每個生物體通過無性繁殖產生許多變形蟲狀的生物體,這些生物體能分泌出圍繞在其周圍的殼質。當它們發育成熟時,又將許多同樣的配子釋放到海洋中;這些配子彼此成對結合,分泌出殼質並發育成熟,又重復上述過程。
幾乎所有的纖毛蟲都能進行有性繁殖,這個過程稱為配對,但這種方式不能形成其數量的立即增加。配對有助於不同個體間遺傳物質的交換。
9.顯微藻類
1.金藻門 多產於淡水中,特別是在水溫較低的軟水水體中尤為常見。植物體多為單細胞或群體,少數為多細胞絲狀體。運動細胞多具1—2條鞭毛。單細胞或群體的種類,細胞內多具有1—2個色素體,以胡蘿卜素和葉黃素占優勢,綠色色素只有葉綠素a一種,所以多呈金黃色或金褐色。同化產物主要是金藻多糖,或稱為金藻糖,金藻澱粉, 又因它具有和海帶糖相似的化學性質,所以亦稱為金藻海帶糖。此外,也含有脂類。繁殖方式主要是營養繁殖和孢子生殖,有性生殖極少見。常見的有合尾藻屬和鍾罩藻屬。
2.黃藻門(Xanthophyta) 海產的種類很少,主要分布在淡水水體中,或生於潮濕的地面、樹乾和牆壁上。在水溫較低的春季較多。植物體為單細胞、群體或多細胞體。所含的色素和同化產物與金藻門基本相同,但除葉綠素a外,尚含有葉綠素e,多呈黃綠色。運動細胞具有兩條長短不一和結構不同的鞭毛,所以這一類群又稱為不等鞭毛藻類(Heterocontae)。繁殖方式有營養繁殖、孢子生殖和有性生殖,但隨種類的不同,也有不同的繁殖方法。肉眼常見的是植物體成絲狀的黃綠藻屬(Tribonema)和無隔藻屬(Vauchcria)。(在部分近期國外教材分類方案中將該門作為金藻門的一個綱)。
3.硅藻門(Bacillariophyta)廣布於海水和淡水中,多行浮游生活。植物體由單細胞構成或互相連接成群體。細胞壁由兩個瓣片套合而成,上面具有花紋,其成分含有果膠質和硅質,而不含纖維素。細胞內具有一至數個金褐色的色素體。色素體中含有葉綠素a、c和多量的胡蘿卜素和葉黃素,光合產物主要是脂類。硅藻可藉助細胞分裂進行營養繁殖,但經數代後也能通過配子的接合或自配形成復大孢子,行有性生殖。)。(在部分近期國外分類方案中將該門作為金藻門的一個綱)。
4.甲藻門(Pyrrophyta) 多產於海洋中,行浮游生活,有時在海岸線附近大量繁殖,形成赤潮, 有些種類也常在池塘、湖泊中大量出現。植物體多數是單細胞的,少數為群體或絲狀體。除少數種類裸露無壁外,多具有由纖維素構成的細胞壁。甲藻的細胞壁稱為殼,是由許多具有花紋的甲片相連而成的。殼又分上殼和下殼兩部分,在這兩部分之間有一橫溝,與橫溝垂直的還有一條縱溝,在兩溝相遇之處生出橫、直不等長的兩條鞭毛。色素體1個或多個,呈黃綠色或棕黃色,除含葉綠素a、c外,還含有多量的胡蘿卜素和葉黃素。海產種類的光合產物多為脂類,淡水產的多為澱粉。繁殖方式主要是細胞分裂,或是在母細胞內產生無性孢子,行孢子生殖,有性生殖只在少數屬、種中發現。常見的有角藻屬(Ceralium)(見圖)和多甲藻屬(Peridinium)。
7.裸藻門(Euglenophyta) 裸藻又稱眼蟲或眼蟲藻,多生於富含動物性有機質的淡水中,營浮游生活。大量繁殖時,常使水呈綠色、黃褐色或紅色。除柄裸藻屬(Colacium)外,全為頂端生有鞭毛,能運動而無細胞壁的單細胞種類。在裸藻中,除少數種類無色,行異養生活外,多含有與綠藻相似的光合色素,但貯藏物質主要是裸藻澱粉和少量的脂類。繁殖方式主要是細胞分裂,在不良的環境條件下,也能形成具有厚壁的孢囊,待環境條件好轉時,原生質體即破壁而出,形成新個體。裸藻屬(Euglena)基本門中常見的屬。
8.綠藻門(Chlorophyta) 多生於淡水中,海產的種類較少,營浮游、固著或附生生活,還有少數種類為寄生或共生。植物體有單細胞或群體的,也有多細胞的絲狀體或片狀體。色素體的形狀和數目也常隨種類而不同,所含的光合色素成分、含量以及同化產物均與高等植物相似。運動細胞多具有2條、4條或多條等長、頂生的鞭毛。有各種各樣的繁殖方式,有些種類在生活史中有世代交替現象。在綠藻中如植物體為單細胞的小球藻屬(Chlorella),群體的柵藻屬(Scenedesmus),多細胞成絲狀的水綿屬(Spirogyra)和剛毛藻屬(Cladophora)等都是淡水中常見的種類。
9.輪藻門(Charophyta) 廣布於淡水或半鹹水中,均營固著生活。植物體都是由多細胞構成的,而且有類似根、莖、葉的分化,外形很象高等植物中的木賊和金魚藻。體外多被有大量鈣質,所以又有石草之稱。光合色素成分及貯藏物都與綠藻相同,但生殖器官的結構和生活史比較特殊。輪藻在生活史中,都不產生無性孢子,有性生殖均為卵式生殖。藏卵器外面有5個左旋的螺旋細胞包被著,頂端還具有由 5個或10個冠細胞構成的冠。藏精器的外面是有由8個(罕4個)盾細胞鑲嵌而成的外壁,裡面是由許多精子囊組成的精子囊絲體和一些不育的頭細胞組成的。實際上這種藏精器是由許多雄性生殖器官和不育細胞構成的聚合體,所以也把它叫做精囊球,它的藏卵器又叫做卵囊球。輪藻的營養體和生殖器官雖然結構很復雜,但在生活史中無世代交替,植物體都是單倍體,而且在受精卵萌發後,經過原絲體階段才能發育為成體。我國常見的有輪藻屬(Chara),麗藻屬(Nitella)和鳥巢藻屬(Tolypella)。(某些教材分類方案中將該門作為綠藻門內一個綱)。
D. 菌種保藏
菌種保藏方法大全
基本原理
微生物具有容易變異的特性,因此,在保藏過程中,必須使微生物的代謝處於最不活躍或相對靜止的狀態,才能在一定的時間內使其不發生變異而又保持生活能力。
低溫、乾燥和隔絕空氣是使微生物代謝能力降低的重要因素,所以,菌種保藏方法雖多,但都是根據這三個因素而設計的。
保藏方法大致可分為以下幾種:
1.傳代培養保藏法
又有斜面培養、穿刺培養、皰肉培養基培養等(後者作保藏厭氧細菌用),培養後於4—6℃冰箱內保存。
2.液體石蠟覆蓋保藏法
是傳代培養的變相方法,能夠適當延長保藏時間,它是在斜面培養物和穿刺培養物上面覆蓋滅菌的液體石蠟,一方面可防止因培養基水分蒸發而引起菌種死亡,另一方面可阻止氧氣進入,以減弱代謝作用。
3.載體保藏法
是將微生物吸附在適當的載體,如土壤、沙子、硅膠、濾紙上,而後進行乾燥的保藏法,例如沙土保藏法和濾紙保藏法應用相當廣泛。
4.寄主保藏法
用於目前尚不能在人工培養基上生長的微生物,如病毒、立克次氏體、螺旋體等,它們必須在生活的動物、昆蟲、雞胚內感染並傳代,此法相當於一般微生物的傳代培養保藏法。病毒等微生物亦可用其他方法如液氮保藏法與冷凍乾燥保藏法進行保藏。
5.冷凍保藏法
可分低溫冰箱(-20—-30℃,-50—-80℃)、乾冰酒精快速凍結(約-70℃)和液氮(-196℃)等保藏法。
6.冷凍乾燥保藏法
先使微生物在極低溫度(-70℃左右)下快速冷凍,然後在減壓下利用升華現象除去水分(真空乾燥)。
有些方法如濾紙保藏法、液氮保藏法和冷凍乾燥保藏法等均需使用保護劑來制備細胞懸液,以防止因冷凍或水分不斷升華對細胞的損害。保護性溶質可通過氫和離子鍵對水和細胞所產生的親和力來穩定細胞成分的構型。保護劑有牛乳、血清、糖類、甘油、二甲亞碸等。
三、器材
細菌、酵母菌,放線菌和黴菌;
肉膏蛋白腖斜面培養基,滅菌脫脂牛乳,滅菌水,化學純的液體石蠟,甘油,五氧化二磷,河沙,瘦黃土或紅土,冰塊、食鹽,乾冰,95%酒精,10%鹽酸,無水氯化鈣;
滅菌吸管,滅菌滴管,滅菌培養皿,管形安瓿管,淚滴形安瓿管(長頸球形底),40目與 100目篩子,油紙,濾紙條(0.5×1.2cm),乾燥器,真空泵,真空壓力表,噴燈,L形五通管,冰箱,低溫冰箱(-30℃),液氮冷凍保藏器。
四、操作步驟、各保藏法的應用范圍及優缺點
下列各法可根據實驗室具體條件與需要選做。
1.斜面低溫保藏法
將菌種接種在適宜的固體斜面培養基上,待菌充分生長後,棉塞部分用油紙包紮好,移至2—8℃的冰箱中保藏。
保藏時間依微生物的種類而有不同,黴菌、放線菌及有芽孢的細菌保存2—4個月,移種一次。酵母菌兩個月,細菌最好每月移種一次。
此法為實驗室和工廠菌種室常用的保藏法,優點是操作簡單,使用方便,不需特殊設備,能隨時檢查所保藏的菌株是否死亡、變異與污染雜菌等。缺點是容易變異,因為培養基的物理、化學特性不是嚴格恆定的,屢次傳代會使微生物的代謝改變,而影響微生物的性狀;污染雜菌的機會亦較多。
2.液體石蠟保藏法
(1)將液體石蠟分裝於三角燒瓶內,塞上棉塞,並用牛皮紙包紮,1.05kg/cm2>,121.3℃滅菌30分鍾,然後放在40℃溫箱中,使水汽蒸發掉,備用。
(2)將需要保藏的菌種,在最適宜的斜面培養基中培養,使得到健壯的菌體或孢子。
(3)用滅菌吸管吸取滅菌的液體石蠟,注入已長好菌的斜面上,其用量以高出斜面頂端1cm為准(圖Ⅶ-12),使菌種與空氣隔絕。
(4)將試管直立,置低溫或室溫下保存(有的微生物在室溫下比冰箱中保存的時間還要長)。
此法實用而效果好。黴菌、放線菌、芽孢細菌可保藏2年以上不死,酵母菌可保藏1—2年,一般無芽孢細菌也可保藏1年左右,甚至用一般方法很難保藏的腦膜炎球菌,在37℃溫箱內,亦可保藏3個月之久。此法的優點是製作簡單,不需特殊設備,且不需經常移種。缺點是保存時必須直立放置,所佔位置較大,同時也不便攜帶。從液體石蠟下面取培養物移種後,接種環在火焰上燒灼時,培養物容易與殘留的液體石蠟一起飛濺,應特別注意。
3.濾紙保藏法
(1)將濾紙剪成0.5×1.2cm的小條,裝入0.6×8cm的安瓿管中,每管1—2張,塞以棉塞,1.05kg/cm2>,121.3℃滅菌30分鍾。
(2)將需要保存的菌種,在適宜的斜面培養基上培養,使充分生長。
(3)取滅菌脫脂牛乳1—2ml滴加在滅菌培養皿或試管內,取數環菌苔在牛乳內混勻,製成濃懸液。
(4)用滅菌鑷子自安瓿管取濾紙條浸入菌懸液內,使其吸飽,再放回至安瓿管中,塞上棉塞。
(5)將安瓿管放入內有五氧化二磷作吸水劑的乾燥器中,用真空泵抽氣至干。
(6)將棉花塞入管內,用火焰按圖Ⅶ-13熔封,保存於低溫下。
(7)需要使用菌種,復活培養時,可將安瓿管口在火焰上燒熱,滴一滴冷水在燒熱的部位,使玻璃破裂,再用鑷子敲掉口端的玻璃,待安瓿管開啟後,取出濾紙,放入液體培養基內,置溫箱中培養。
細菌、酵母菌、絲狀真菌均可用此法保藏,前兩者可保藏2年左右,有些絲狀真菌甚至可保藏14—17年之久。此法較液氮、冷凍乾燥法簡便,不需要特殊設備。
4.沙土保藏法
(1)取河沙加入10%稀鹽酸,加熱煮沸30分鍾,以去除其中的有機質。
(2)倒去酸水,用自來水沖洗至中性。
(3)烘乾,用40目篩子過篩,以去掉粗顆粒,備用。
(4)另取非耕作層的不含腐植質的瘦黃土或紅土,加自來水浸泡洗滌數次,直至中性。
(5)烘乾,碾碎,通過100目篩子過篩,以去除粗顆粒。
(6)按一份黃土、三份沙的比例(或根據需要而用其他比例,甚至可全部用沙或全部用土)摻合均勻,裝入10×100mm的小試管或安瓿管中,每管裝1g左右,塞上棉塞,進行滅菌,烘乾。
(7)抽樣進行無菌檢查,每10支沙土管抽一支,將沙土倒入肉湯培養基中,37℃培養48小時,若仍有雜菌,則需全部重新滅菌,再作無菌試驗,直至證明無菌,方可備用。
(8)選擇培養成熟的(一般指孢子層生長豐滿的,營養細胞用此法效果不好)優良菌種,以無菌水洗下,製成孢子懸液。
(9)於每支沙土管中加入約0.5ml(一般以剛剛使沙土潤濕為宜)孢子懸液,以接種針拌勻。
(10)放入真空乾燥器內,用真空泵抽干水分,抽干時間越短越好,務使在12小時內抽干。
(11)每10支抽取一支,用接種環取出少數沙粒,接種於斜面培養基上,進行培養,觀察生長情況和有無雜菌生長,如出現雜菌或菌落數很少或根本不長,則說明製作的沙土管有問題,尚須進一步抽樣檢查。
(12)若經檢查沒有問題,用火焰熔封管口,放冰箱或室內乾燥處保存。每半年檢查一次活力和雜菌情況。
(13)需要使用菌種,復活培養時,取沙土少許移入液體培養基內,置溫箱中培養。
此法多用於能產生孢子的微生物如黴菌、放線菌,因此在抗生素工業生產中應用最廣,效果亦好,可保存2年左右,但應用於營養細胞效果不佳。
5.液氮冷凍保藏法
(1)准備安瓿管用於液氮保藏的安瓿管,要求能耐受溫度突然變化而不致破裂,因此,需要採用硼硅酸鹽玻璃製造的安瓿管,安瓿管的大小通常使用75×10mm的,或能容1.2mm液體的。
(2)加保護劑與滅菌保存細菌、酵母菌或黴菌孢子等容易分散的細胞時,則將空安瓿管塞上棉塞,1.05kg/cm2,121.3℃滅菌15分鍾:若作保存黴菌菌絲體用則需在安瓿管內預先加入保護劑如10%的甘油蒸餾水溶液或10%二甲亞碸蒸餾水溶液,加入量以能浸沒以後加入的菌落圓塊為限,而後再用1.05kg/cm2>,121.3℃滅菌15分鍾。
(3)接入菌種將菌種用10%的甘油蒸餾水溶液製成菌懸液,裝入已滅菌的安瓿管;黴菌菌絲體則可用滅菌打孔器,從平板內切取菌落圓塊,放入含有保護劑的安瓿管內,然後用火焰熔封。浸入水中檢查有無漏洞。
(4)凍結再將已封口的安瓿管以每分鍾下降1℃的慢速凍結至-30℃。若細胞急劇冷凍,則在細胞內會形成冰的結晶,因而降低存活率。
(5)保藏經凍結至-30℃的安瓿管立即放入液氮冷凍保藏器(圖Ⅶ-14)的小圓筒內,然後再將小圓筒放入液氮保藏器內。液氮保藏器內的氣相為-150℃,液態氮內為-196℃。
(6)恢復培養保藏的菌種需要用時,將安瓿管取出,立即放入38—40℃的水浴中進行急劇解凍,直到全部融化為止。再打開安瓿管,將內容物移入適宜的培養基上培養。
此法除適宜於一般微生物的保藏外,對一些用冷凍乾燥法都難以保存的微生物如支原體、衣原體、氫細菌、難以形成孢子的黴菌、噬菌體及動物細胞均可長期保藏,而且性狀不變異。缺點是需要特殊設備。
6.冷凍乾燥保藏法
(1)准備安瓿管用於冷凍乾燥菌種保藏的安瓿管宜採用中性玻璃製造,形狀可用長頸球形底的,亦稱淚滴型安瓿管(圖Ⅶ-15),大小要求外徑6—7.5mm,長105mm,球部直徑9—11mm,壁厚0.6—1.2mm。也可用沒有球部的管狀安瓿管。塞好棉塞,1.05kg/cm2>,121.3℃滅菌30分鍾,備用。
(2)准備菌種,用冷凍乾燥法保藏的菌種,其保藏期可達數年至十數年,為了在許多年後不出差錯,故所用菌種要特別注意其純度,即不能有雜菌污染,然後在最適培養基中用最適溫度培養,使培養出良好的培養物。細菌和酵母的菌齡要求超過對數生長期,若用對數生長期的菌種進行保藏,其存活率反而降低。一般,細菌要求24—48小時的培養物;酵母需培養3天;形成孢子的微生物則宜保存孢子;放線菌與絲狀真菌則培養7—10天。
(3)制備菌懸液與分裝以細菌斜面為例,用脫脂牛乳2ml左右加入斜面試管中,製成濃菌液,每支安瓿管分裝0.2ml。
(4)冷凍冷凍乾燥器有成套的裝置出售,價值昂貴,此處介紹的是簡易方法與裝置,可達到同樣的目的。
將分裝好的安瓿管放低溫冰箱中冷凍,無低溫冰箱可用冷凍劑如乾冰(固體CO2>)酒精液或乾冰丙酮液,溫度可達-70℃。將安瓿管插入冷凍劑,只需冷凍4—5分鍾,即可使懸液結冰。
(5)真空乾燥為在真空乾燥時使樣品保持凍結狀態,需准備冷凍槽,槽內放碎冰塊與食鹽,混合均勻,可冷至-15℃。裝置儀器如圖Ⅶ-16,安瓿管放入冷凍槽中的乾燥瓶內。
抽氣一般若在30分鍾內能達到93.3Pa(0.7mmHg)真空度時,則乾燥物不致熔化,以後再繼續抽氣,幾小時內,肉眼可觀察到被乾燥物已趨乾燥,一般抽到真空度26.7Pa(0.2mmHg),保持壓力6—8小時即可。
(6)封口抽真空乾燥後,取出安瓿管,接在封口用的玻璃管上,可用L形五通管(圖Ⅶ-17)繼續抽氣,約10分鍾即可達到26.7Pa(0.2mmHg)。於真空狀態下,以煤氣噴燈的細火焰在安瓿管頸中央進行封口。封口以後,保存於冰箱或室溫暗處。
此法為菌種保藏方法中最有效的方法之一,對一般生活力強的微生物及其孢子以及無芽胞菌都適用,即使對一些很難保存的致病菌,如腦膜炎球菌與淋病球菌等亦能保存。適用於菌種長期保存,一般可保存數年至十餘年,但設備和操作都比較復雜。
E. 各種細菌、病毒在空氣中存活的時間的多少
細菌、病毒在空氣中存活的時間與細菌種類、空氣溫度、空氣濕度有關。
溫度
細菌對低溫的耐受性較強,大多數細菌在液態空氣(-190℃)或液態氧(-252℃)下可保存多年。高溫對細菌有明顯的殺傷作用,大多數無芽孢菌在100℃煮沸時立即死亡,而有芽孢的細菌對高熱有抗力,如炭疽芽孢可耐受煮沸5-15分鍾,濕熱滅菌比乾熱效果強,因為濕熱滅菌滲透性大。
溫度越高,病毒就越難存活,比如新型冠狀病毒,在56℃以上環境中持續30分鍾就會喪失活性;在25℃常溫環境下就會喪失傳染性,但在冬季,則會有較長的存活期。
濕度
大多數細菌的繁殖體在乾燥空氣中很快死亡,有些菌如結核桿菌對乾燥耐力強,在干痰中保存數月後仍有傳染性,乾燥不能作為有效的滅菌手段,只能用於保存食物,但細菌在濕度<15%、真菌在濕度<5%時,均不利其生長,因此乾燥的食物可保持相當一段時間而不壞。
在潮濕的環境中,病毒更容易附著在物體表面,也更容易存活;而在乾燥環境中,病毒的存活時間大幅縮短,但傳播距離卻會得到延伸。所以就傳染性而言,乾燥的空氣也會對病毒的傳播起到抑製作用。比如新型冠狀病毒在白天相對乾燥的天氣里,存活時間一般不會超過2分鍾。
(5)病原微生物細菌常在多少可保存1月左右擴展閱讀:
除了要預防細菌和病毒在空氣中傳播,也要預防它們在物體表面使人通過接觸傳播,下面是各種細菌病毒在乾燥無生命物體表面的存活時間表。
F. 環境中主要病原微生物種類、存活時間和致病劑量,你了解多少
醫療環境表面的主要病原微生物包括:耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)、耐萬古黴素腸球菌(VRE)、克雷伯菌屬、不動桿菌屬、銅綠假單胞菌、艱難梭菌、諾如病毒、輪狀病毒、乙型肝炎病毒(HBV)、人類免疫缺陷病毒(HIV)等。這些病原微生物可在乾燥表面存活數天至數月不等,成為潛在的醫療保健相關感染重要致病源(表44)。
病原菌的致病劑量通常與病原菌的毒力因素、感染途徑以及患者的免疫狀態有關,不同的致病菌致病劑量存在較大的差異,如MRSA只需4個細菌即可感染,艱難梭菌的7個孢子即可致病。
G. 什麼是病原微生物
在自然界除了分布有動物、植物外,還生活著多種多樣微小的生物,稱為微生物。微生物種類繁多,包括細菌、真菌(黴菌和酵母菌)、放線菌、螺旋體、支原體、立克次氏體、衣原體及病毒等,微生物絕大多數對人類和動物無害而有益。它們對於物質的分解、轉化、綜合和循環,起了巨大的作用。如土壤中的固氮菌、定氮菌、硝化菌、亞硝化菌等,是植物氮素營養供應的重要來源。此外,微生物在工業、醫葯、農業和畜牧方面也被廣為利用,尤其是在釀造、抗生素和疫苗製造方面最為突出。僅有極少數微生物對人和動物有害,可引起各種傳染病,故稱為病原微生物。如引起豬肺疫的巴氏桿菌,引起豬瘟的豬瘟病毒,引起仔豬紅痢的密螺旋體等。
H. 病毒和細菌在什麼溫度下可以存活
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」。
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細菌和其它原核生物一樣,只有擬核,沒有核膜,DNA集中在細胞質中的低電子密度區,稱核區或核質體(nuclear body)。細菌一般具有1-4個核質體,多的可達20餘個。核質體是環狀的雙鏈DNA分子,所含的遺傳信息量可編碼2000~3000種蛋白質,空間構建十分精簡,沒有內含子。
由於沒有核膜,因此DNA的復制、RNA的轉錄與蛋白質的合成可同時進行,而不像真核細胞的這些生化反應在時間和空間上是嚴格分隔開來的。
I. 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」。
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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。