简述控制微生物生长的常用物理方法有哪些

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。dxdcDJJ—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. 2.有哪些生理指标可用来表示微生物的生长量其原理如何

生长繁殖指标（群体生长计数法、间接估算法）生理指标可用来表示微生物的生长量，其原理：

物理方法中主要是温度控制、湿度控制。微生物生长繁殖必须具备一定的温度和湿度。一般说，低温、干燥不利于微生物生长，甚至能够杀灭微生物。所以可以用低温和干燥控制微生物生长繁殖。酸度过高或过低、渗透压过高或过低也能控制微生物生长繁殖。

生长繁殖快

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。但事实上，由于各种条件的限制，如营养缺失、竞争加剧、生存环境恶化等原因，微生物无法完全达到这种指数级增长。

3. 控制微生物生长的方法

控制水分、碳源、氮源、能源、矿质元素、生长因子等必须条件，调节温度、湿度等环境条件，添加抗生素、提供短波射线等

4. 控制微生物生长的几种方法；以高温为代表的物理方法杀死微生物

要控制微生物生长，就应根据他的鹅特性来选择对应的方法，例如它喜欢氧，就充氮；它厌氧就通风、供氧；它怕低温，就冷藏、冷冻；它怕射线，就用放射性元素产生的射线照射，如此等等。

5. 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。

6. 控制微生物生长繁殖的主要方法及原理有哪些

二、微生物生长的控制途径
1. 遗传学特性 2. 培养基组成 3. 培养条件
三、微生物生长的控制因素
（一）化学因素
1.杀菌剂又称为抗微生物剂，是一类能够杀死或抑制微生物生长的化学物质。 可分为抑菌剂、杀菌剂和溶菌剂。
2.抗代谢剂抗代谢剂就是与生长因子结垢类似的特殊化学物质。
3.抗生素 抑制细菌细胞壁合成、破坏细胞膜、干扰氧化磷酸化以及抑制蛋白质和核酸合成。
4. pH(氢离子浓度) 每种微生物都有其最适pH值和一定的pH范围。
5.氧化还原电势对好氧菌的影响较大。
6.盐、碱和金属离子 影响渗透压
微量的金属离子对微生物的生命活动有着重要作用。
（二）化学因素
1. 温度
每种微生物都有自己的生长温度三基点：最低生长温度、最适生长温度和最高生长温度；此外还有致死温度。
根据微生物最适生长温度的高低，将微生物分为三类。 温度对生长速率的影响为曲线型。
温度升高时，生长速率倍增，但超过最适生长温度时，生长速率都很快下降。 大多数微生物对低温有较强的抵抗力，低温下微生物生长代谢缓慢甚至停止。
微生物对高温较敏感，高温对菌体蛋白质、核酸、酶有破坏作用。 2. 电磁辐射 紫外线、γ射线、X射线 3. 渗透势
细胞内溶质浓度与胞外溶质浓度（如0.85％NaCl溶液）相等时的状态，称为等渗状态。
溶液的溶质浓度高于胞内溶质浓度，则称为高渗溶液，能在此环境中生长的微生物，称为耐高渗微生物。当溶质浓度很高时，细胞就会脱水，发生质壁分离，甚至死亡。盐渍（5%～30%食盐）和蜜饯（30％～80％糖）可以抑制或杀死微生物，这是一些常用食品保存法的依据。
若溶液的溶质浓度低于胞内溶质浓度，则称为低渗溶液，微生物在低渗溶液中，水分向胞内转移，细胞膨胀，甚至胀破。
4. 干燥
水分活度（Activity of the water, Aw）是用来表示微生物在天然环境可人为环境中实际利用游离水的含量。是指在相同条件下，密闭容器内该溶液的蒸汽压(p)与纯水蒸汽压(p0)之比，即Aw= p/p0 。
干燥环境(aw＜0.60～0.70）条件下，多数微生物代谢停止，处于休眠状态，严重时引起脱水，蛋白质变性，甚至死亡，这是干燥条件能保存食品和物品，防止腐败和霉变的原理。不同微生物在不同的生长时期对干燥的抵抗能力不同。 一般细菌AW min=0.90 酵母菌AW min=0.88 嗜盐细菌AW min=0.75 霉 菌AW min=0.80 耐渗透压酵母菌AW min= 0.60 四、微生物生长的控制方法 （一）微生物生长的控制理论
1. 微生物生长速率与营养物质浓度

2. 微生物生长的连续培养理论

7. 控制微生物生长的方法有哪些

有物理，化学两种方法，但不同微生物的习性并不相同，比如物理有光的照射，震波，强磁等，化学如酸，碱…等。

8. 我们采取哪些方法控制微生物的繁殖与生长

其哪些方法可以控制微生物的繁殖与生长，那就是缺氧，如果是控制了氧气，那么微生物生长，就会成为一种。障碍，所以说，嗯，那就把它隔断氧气，隔断在真空里面，所以说这样就可以控制微生物的繁殖和生长。

9. 如何如何更好的控制微生物

简述微生物控制5种方法类型

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（1）灭菌：采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失繁殖能力的措施，称为灭菌，例如各种高温灭菌措施等。

（2）消毒：指采用较温和的理化因素，仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的病原菌，而对被消毒的物体基本无害的措施。

（3）防腐：利用某种理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖，从而达到防止食品等发生霉腐的措施。其主要措施有：

①低温。利用4℃以下低温可以保藏食物、药品。

②缺氧。采用在密闭的容器中加入除氧剂来有效地防止食品和粮食等的霉腐、变质，达到保鲜的目的。

③干燥。采用晒干或红外线干燥等方法对粮食、食品等进行干燥保藏是最常见的防止霉腐的方法。

④高渗。通过盐腌和糖渍等高渗措施来保存各种食物的防腐方法。

⑤高酸度。用高酸度也可达到防腐的目的。

⑥防腐剂。在有些食品、调味品、饮料或器材中，可以加入适量的防腐剂以达到防霉腐的目的。

10. 如何利用化学和物理手段实现对微生物生长的控制

要怎样控制？控制到什么程度？
物理方法就是温度，湿度，光照。不同的温度下微生物生长速度肯定是不一样的，极端温度下就不长了，甚至死亡。湿度也一样，但要比温度温和一些。光照的有无和强弱也会影响微生物生长，不同波长的光之间也有很大的差异。
化学方法就多了，随便加点东西进去都是化学物质，生长肯定不一样的，生长素，抗生素都是化学物质吧，影响大了。说极端一点，气体这种化学物质都能改变微生物的生长，二氧化碳，氧气浓度等等。