① 如何利用化学和物理手段实现对微生物生长的控制
食品腌制的基本原理腌制剂在腌制过程中首先要形成溶液,然后通过扩散和渗透作用进入食品组织内,从而降低食品水分活度,提高渗透压,抑制微生物和酶的活动,达到防止食品腐败的目的。(一)溶液的扩散和渗透腌制时,首先是腌制剂(主要是盐和搪)溶于水(食品组织内的水或/和外加的水)形成腌制液,腌制液主要是由盐和糖作为溶质,水作为溶剂形成的单一或混合溶液。腌制液的浓度常用比重计侧定,盐水的比重通常用波美比重计(Baame'或Be')侧定;糖水浓度可用搪度计(Sacchrometr)、波林(Balling)糖度计或白利(Brix)糖度计侧定。1、溶液的扩散食品的腌制过程,实际上是腌制液向食品组织内扩散的过程。扩散总是从高浓度处向低浓度处转移,并持续到个处浓度平衡时停止。扩散的快慢可用扩散通量表示。扩散通量即单位时间内扩散通过单位面积的物质量。dxdcDJJ—物质扩散通量,kmol/(m2.s)D—扩散系数,m2/sdxdc—物质的浓度梯度,kmol/m4在缺少实验的情况下,扩散系数可按下式计算:dNRTDA6式中:R—气体常数(8.314J/K.mol);N—阿伏加德罗常数(6.02×1023/mol);T—绝对温度(K);μ—介质粘度(Pa.s)d—溶质微粒(球形)直径(m)扩散通量的影响因素:(1)与浓度梯度成正比,但由于浓度增大溶液粘度也会增大,使扩散通量减小;(2)温度升高,扩散系数增大,则扩散通量增大;(3)溶质分子越大,扩散系数越小。如不同糖类在糖液中的扩散速度由大到小的顺序是:葡萄糖>蔗糖>饴糖中的糊精。2、渗透渗透是指溶剂从低浓度经过半透膜向高浓度溶液扩散的过程。半透膜是只允许溶剂通过而不允许溶质通过的膜。细胞膜等是半渗透膜。食品的腌制速度取决于渗透压,而渗透压与温度及浓度成正比。为了提高腌制速度,应尽可能提高腌制温度和腌制剂的浓度。但实际生产中,高温腌制会造成食品腐败,所以要根据实际情况选用腌制温度,如果蔬类可在室温下腌制,而鱼、肉类则需在2~4℃下进行腌制。在食品的腌制过程中,食品组织外的腌制液和组织内的溶液浓度会借溶剂渗透和溶质的扩散而达到平衡。所以说,腌制过程其实是扩散与渗透相结合的过程腌制剂的防腐作用1、食盐对微生物的影响(1)食盐溶液对微生物细胞的脱水作用。(2)食盐溶液能降低水分活度。(3)食盐溶液对微生物产生生理毒害作用食盐溶液中含有钠离子、镁离子、钾离子和氯离子,这些离子在高浓度时能对微生物产生毒害作用。主要是由于钠离子能和原生质中的阴离子结合产生毒害作用。pH值能加强钠离子对微生物的毒害作用。一般情况下,酵母菌在20%的食盐溶液中才会被抑制,但在酸性条件下,14%的食盐溶液就能抑制其生长。氯化钠对微生物的毒害作用也可能来自氯离子,因为氯离子也会与细胞原生质结合,从而促使细胞死亡。(4)食盐溶液中氧的浓度下降。2、食糖在腌制过程中的防腐作用(1)降低水分活度,提高渗透压。(2)糖溶液中的氧浓度下降。3、微生物发酵的防腐作用在发酵型腌渍品的腌制过程中,伴随有正常的乳酸发酵和轻度的酒精发酵及微弱的醋酸发酵。这三种发酵的产物不仅具有防腐作用,还与腌制品的质量有密切关系
② 影响微生物生长的物理因子和化学因子
物理因子主要有:温度,空气(氧气).水,光,
,菌种
化学因子主要是营养物质,包括生长因子,氮源,碳源等,还有PH值也是很重要因素
③ 影响微生物生长的四大因素各影响哪方面
从经验上来说,微生物生长的数量取决于众多因素:
1、碳源的种类;
2、底物异化分解代谢的途径;
3、复杂底物任意辅助因子的供应(避免了对合成代谢改进的需求);
4、吸收其他营养物质特别是氮的能量供应;
5、ATP生成反应的不同效率;
6、抑制第五的存在,不利离子的平衡,或者是转运系统中媒介成分的强制额外需求;
7、生物体的生理学特征,几乎所有的微生物会根据外部环境来改变其生长状况,并且不同的代谢过程(例如初级和次级代谢)会有大量的能量平衡.在细胞的生长速率几营养状况受到调控的培养基中,能够得到进一步的影响因素;
8、限制基质的种类,碳限制性其他途径,例如氮限制性怎长更有效率,其中多余的分解代谢会成为积极的“浪费”途径.(然而它们对生物技术来说是有用的);
9、所允许的生长速率:一旦细胞生长速率减慢,进行维持细胞的底物的比例就会上升,从而减小了通向其他途径的底物.因为最后的因素决定了微生物所有的表现性状,可以加上一条;
10、微生物学的作用。
④ 化学药剂、辐射影响微生物生长的机理是什么
化学药剂以及辐射会影响微生物遗传物质,导致遗传物质发生突变,突变的遗传物质合成相应的蛋白质或酶,或者其他物质,这种突变是随机的不定向的,需要后期利用药物等进行定向筛选。
⑤ 具体说明影响微生物生长的因素有哪些
营养因素,具体来说有水,氮源,碳源,无机盐和生长因子。水是构成生命体必备的要素之一。一方面营养元素需要溶解在水中才能被微生物吸收,另一方面很多新陈代谢过程也需要水作为媒介。氮源和碳源分别提供氮元素和碳元素,这是构成生物大分子的必要元素。无机盐离子一方面维持着微生物必要的渗透压,另一方面也参与新陈代谢过程,是很多酶活性的影响因素。生长因子不是所有微生物所必需的。 对于某些微生物,比如流感嗜血杆菌,需要添加生长因子以保证特殊的营养需求。
温度。多数细菌和病毒都以37℃为最适生长温度,真菌一般生长温度较低,大约22~30℃。但是并不绝对,如鼠疫耶尔森菌的最适温度为22℃,一部分古生菌可以在海底火山口生长。温度过高会导致微生物体内蛋白变性,从而导致微生物死亡。而温度过低,会降低微生物的新陈代谢频率,从而减缓微生物的生长速度。
pH值。通常微生物的最适pH在中性,7左右。部分微生物嗜酸,部分微生物嗜碱。比如霍乱弧菌要求pH在8左右。pH过高或者过低都会导致微生物蛋白变性从而对微生物致死。
氧气。依据对氧气的需求不同,可以分为好氧菌,微需氧菌,厌氧菌和兼性厌氧菌等。好氧菌需氧,由氧化提供能量,无氧就死。微需氧菌对氧气要求在一定范围内,如空肠弯曲菌,氧气浓度过高会死亡。厌氧菌不需氧,氧气会带来毒性,导致细菌死亡。兼性厌氧菌,有无氧气均可,有氧气长得更好。
⑥ 影响微生物生长的主要因素有哪些,及
影响微生物生长的主要因素有营养物质、水、温度、pH和气体等。不同微生物对各种环境条件的敏感性不同,通过分析微生物生长环境,不仅有助于掌握微生物生长繁殖规律,而且对生产实践也有指导意义。(北纳生物)
⑦ 分别论述温度和pH是怎样影响微生物的生长
分别论述温度和pH是怎样影响微生物的生长
温度:
1.温度影响细胞膜的流动性,进而影响膜外物质的交换和吸收,如水,葡萄糖,各种金属离子
2.温度会影响溶质的溶解度,当然就会影响其被吸收以及消化.
3温度影响酶活性,进而影响各种生化反应的速率,从而影响微生物生长
PH.过高和过低,都会对酶,以及各种生物大分子的稳定造成破坏,从而使其失去生物活性.
当然,PH同样会影响到金属离子的存在方式,造成其不易,或者不被吸收
⑧ 影响微生物生长发育的理化因素有哪些
影响微生物生长发育的理化因素有:
(1)物理因素:温度、水分、渗透压、光线、微波和超声波
(2)化学因素:营养元素、pH值、氧气和氧化还原电位、无机盐类、某些化学物质。
温度:如我们采用适宜的温度来发面蒸馒头,工业上生产味精、啤酒、醋、酱油等食品;采用高温来消毒灭菌。
光线:如我们通过太阳光晒被子以达到利用紫外线消毒的目的,在实验室里也用紫外线消毒,在栽培食用菌时给予一定的散射光才能使食用菌生长良好等。
渗透压:如我们利用糖或盐来淹渍食品以抑制微生物的生长繁殖从而达到长期保存食品而不易变质的目的。
⑨ 影响微生物生长的物理因素有哪些
影响微生物生长发育的理化因素有:
(1)物理因素:温度、水分、渗透压、光线、微波和超声波
(2)化学因素:营养元素、pH值、氧气和氧化还原电位、无机盐类、某些化学物质。