Ⅰ 怎样控制食品中微生物的生长
微生物广泛存在于自然界,多数为单细胞生物,其生命活动易受各种因素的影响。绝大多数微生物对人类和动植物有益,对工农业及药物生产有利,但也有危害人类的一面,如食品和工农业产品的霉腐变质,实验室中动植物细胞或微生物纯培养物的污染,发酵工业中杂菌的污染;动植物体受病原微生物感染而患各种传染病等。因此如何控制微生物的生长或消灭有害微生物,在实际应用中具有重要的意义。
可采取物理或化学灭菌法消除食物微生物。
热力灭菌法
微生物必须在适宜的温度范围内才能良好生长繁殖。低于最低生长温度时,微生物的生长受到抑制,新陈代谢降低,处于休眠状态,所以低温适于保藏微生物。高温对菌体具有明显的致死作用,细胞内有机分子发生生物化学变化,DNA断裂、核糖体解体、蛋白质变性及细胞膜结构破坏,从而导致微生物死亡。
热力灭菌就是利用高温杀死微生物的方法。此法简便、经济、有效,应用非常广泛。热力灭菌法分为干热灭菌和湿热灭菌两大类。
一、干热灭菌法
在干燥条件下,一般细菌的繁殖体80~100℃ 1小时可被杀死;芽胞则需160~170℃2小时才能被杀死。其作用机制是脱水干燥和大分子变性。干热灭菌法包括灼烧法、焚烧法、干烤法。
二、湿热灭菌法
湿热灭菌比干热灭菌更有效。多数细菌和真菌的营养细胞在60℃左右处理5~10分钟后即可被杀死,真菌的孢子稍耐热些,在80℃以上的温度才能被杀死,细菌的芽胞最耐热,一般要在120℃下处理15分钟才能被杀死。湿热灭菌法包括:巴氏消毒法、煮沸法、流通蒸汽消毒法、间歇灭菌法、常规高压蒸汽灭菌法等。
紫外线
紫外线波长范围是100~400nm,在200~300nm时有杀菌作用,其中以265~266nm波长紫外线杀菌力最强。核酸、嘌呤、嘧啶和蛋白质等很多物质能吸收紫外线,核酸的最大吸收峰在265nm。当微生物被照射时,DNA吸收紫外线,在链间或链内相邻的胸腺嘧啶之间形成二聚体,从而改变了DNA的分子构型,干扰了DNA复制,造成微生物死亡。如果照射时间或照射剂量不足,则可引起微生物发生突变。此外,紫外线还对病毒、毒素和酶类有灭活作用。
在实际应用方面常使用人工的紫外灯。人工紫外灯是将汞置于石英玻璃灯管中,通电后汞化为气体,放出紫外线。紫外线杀菌力强,但释放能量较低,穿透力差,不能透过普通玻璃、纸张、尘埃和水蒸汽等,故紫外线只适用于空气和物体表面的消毒。人工紫外线广泛用于微生物实验室、医院、公共场所、动物房的空气或不耐热物品表面消毒等。一般无菌室内装一支30W的紫外灯管,照射30分钟即可杀死空气中的微生物。空气的湿度超过55% ~60%时,紫外线的杀菌效果迅速下降。使用紫外线消毒时,要注意防护,不能在灯下操作,紫外线会损伤皮肤和眼结膜。此外,紫外线可能诱导产生环境中有害变化而间接影响微生物的生长,如臭氧、过氧化物等。
电离辐射
电离辐射光波短、能量强、穿透力高、被物质吸收后能引起物体原子或分子放出电子而变成离子,产生极强的致死效应,在足够剂量时,对各种微生物均有致死作用。其中最实用的杀菌射线是X射线、γ 射线及阴极射线等。主要用于不耐热的塑料注射器、吸管、导管等,也可用于食品的消毒,而不破坏其营养成分。
滤过除菌
滤过除菌是用机械方法除去液体或空气中细菌的方法。所用的器具是滤菌器。滤过除菌主要用于一些不耐高温灭菌的血清、毒素、抗毒素、酶、抗生素、维生素的溶液、细胞培养液以及空气等的除菌。过滤除菌主要有3种类型:1、最早使用的是在一个容器的两层滤板中间填充棉花、玻璃纤维或石棉,灭菌后空气通过它就可达到除菌的目的;2、膜滤器是由高分子材料如醋酸纤维或硝酸纤维制成的比较坚韧的具有微孔的膜,灭菌后使用3、核孔滤器,它是由核辐射处理的很薄的聚碳酸胶片(厚10μm)再经化学蚀刻而制成,这种滤器主要用于科研。 [1]
化学方法
编辑
化学方法是用化学药品来杀死微生物或抑制微生物生长与繁殖的方法。包括用于消毒和防腐的化学消毒剂和防腐剂,用于治疗的化学治疗剂等。化学方法很少能达到灭菌要求,它们只能从物体上除去病原微生物或抑制微生物生长繁殖,起到消毒防腐的作用。
消毒剂:具有消毒作用的化学物质称为消毒剂。一般消毒剂在常用浓度下只能杀死微生物的营养体,对芽胞则无杀灭作用。
防腐剂:具有防腐作用的化学物质称为防腐剂。
化学治疗剂:用于化疗目的的化学物质。最重要的化学治疗剂有各种抗生素、磺胺类药物和中草药中的有效成分等。
实际上消毒剂和防腐剂之间无严格的界限,一种化学物质在高浓度下是消毒剂,在低浓度下是防腐剂,一般统称为消毒防腐剂。消毒防腐剂不仅作用于病原菌,同时对机体组织细胞也有损坏作用,因此只能外用或用于环境的消毒。主要用于体表(皮肤、黏膜、浅表伤口等)、器械、排泄物和周围环境的消毒。理想的消毒剂应是杀菌力强、作用迅速、无腐蚀性、能长期保存、对人畜无毒性或毒性较小的化学药品。
化学疗剂的最大特点是选择性的杀灭或抑制微生物,而对机体没有毒性或不产生明显毒性。包括磺胺、抗生素和中草药中的有效成分等。
Ⅱ 微生物在食品上的应用有哪几种
主要来说有两个方面,一方面是利用有益微生物的作用制造发酵食品,现代发酵工程在食品领域应用非常广泛;另一方面是防止有害微生物污染食品,保证食品安全。
一、微生物发酵在食品方面的应用
微生物发酵即利用微生物在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物。它在食品方面应用非常广泛,日常生活中常见的有以下几种:
1、发酵乳制品,如酸奶、饮料、干酪、奶酪等。
2、面包。制作面包时酵母是必不可少的生物松软剂,面包酵母是一种单细胞生物,属真菌类,学名啤酒酵母
3、一些食品添加剂如柠檬酸、赖氨酸等
4、各种酒类,传统白酒、葡萄酒、其他发酵水果酒、啤酒等
5、调味剂,如味精,肌苷酸等的都是微生物发酵的产品。
6、泡菜、豆腐乳、豆豉,其他如酱油、酿造醋、面酱等
微生物发酵的应用古以有之,酒在古代就已经是生活中不可或缺的,受到社会各个阶层的喜爱。现代发酵工程更是把微生物发酵运用到各个方面。
二、微生物保鲜技术在食品方面的应用
1、常用于食品保鲜的微生物
微生物中利用细菌保鲜的报道比较多。利用蜡样芽孢杆菌对绿茶进行生物保鲜的技术已获得中国专利发明,乳酸菌在水果、蔬菜、肉品、奶类的生物保鲜方面已有了较深的研究和较为广泛的应用。 在国外有利用木霉对果蔬进行保鲜的报道。例如,美国、法国、英国利用木霉对洋梨、蘑菇、苹果进行防病保鲜;我国也有一些应用木霉对茉莉花、茄子、蜜柑等进行保鲜的研究报道。
2、食品的微生物保鲜机理
(1) 形成生物膜 微生物通过分泌胞外多糖等成膜物质,在食品外部形成一层致密的薄膜,隔绝氧气,防止水分蒸发。如在绿茶的生物保鲜中,蜡样芽孢杆菌会在茶叶表面形成生物膜,阻止了茶叶与氧气的直接接触,有效地控制了茶叶的氧化劣变。生物保鲜膜可以有效抑制呼吸作用,减少水分蒸发,防止微生物污染,减少微生物腐败作用,延长果实保鲜时间,提高商品率。
(2) 竞争作用 保鲜微生物可与有害微生物竞争食品中的糖类等营养物质,从而抑制有害微生物的生长。在羊肉的生物保鲜中,乳酸菌可以有效地减少食品表面有限的糖类,从而达到了较好的保鲜效果。
(3) 拮抗作用 微生物主要是通过拮抗作用抑制或杀死食品中的有害微生物,从而达到防腐保鲜目的。
Ⅲ 微生物培养的方法有哪些
微生物培养法是在人为条件下繁殖微生物的方法。根据微生物的种类以及对养料、温度、氧气、水分、酸碱度等环境条件的要求不同,并联系生产和实验上的具体要求,可有不同的培养方法。可分好气培养法和厌气培养法两类。中海生物技术的培养基一是好气微生物培养法,常用:
①摇床培养法,即将微生物接种于盛有液体培养基的三角瓶后,放在恒温培养室中的摇床上作有节奏的振荡,使空气不断进入培养液中,促其良好生长;
②浅盘培养法,又称表面培养法,在盘内放一浅层培养基,使微生物能够充分接触空气,而有利于生长繁殖,但此法所需空间大,并且容易污染杂菌;
③深层培养法,适用于好气微生物的大规模发酵培养,在大容积的液体培养基中,通入无菌空气,并不断搅拌,可使微生物充分接触空气,迅速繁殖并积累代谢产物。二是厌气微生物培养法,实验室常用化学还原剂或抽气机吸除培养基中的分子氧,也有用静止状态的深层培养法。在生产中常用密封式发酵罐或不通风的固体发酵法。
Ⅳ 微生物在食品中生长的主要条件是什么
微生物的生长和繁殖需要条件有:
1、适宜的营养条件(充足的碳源、氮源)。
2、适宜的氧含量(好氧的要震荡培养,厌氧的要厌氧培养,兼性的可以静止培养)。
3、合适的pH值(一般指培养基的pH值)。
4、合适的环境温度(细菌37度,真菌28度)。
5、合适的接种量(一般接种量是1%)。
微生物通常具有极其高效的生物化学转化能力。据研究,乳糖菌在1个小时之内能够分解其自身重量1000-10000倍的乳糖,产朊假丝酵母菌的蛋白合成能力是大豆蛋白合成能力的100倍。
相比于大型动物,微生物具有极高的生长繁殖速度。大肠杆菌能够在12.5-20分钟内繁殖1次。不妨计算一下,1个大肠杆菌假设20分钟分裂1次,1小时3次,1昼夜24小时分裂24×3=72次,大概可产生4722366500万亿个(2的72次方),这是非常巨大的数字。
Ⅳ 怎样培养食品中的微生物以便检测微生物的数量
将食品按10倍,100倍稀释,稀释后接种到相应的培养基进行培养相应的时间,然后数每个平皿上的菌落数,乘以相应稀释倍数。相关详细操作请下载GB4789,有关菌落总数,大肠菌群,致病菌等各种食品微生物的检验。