‘壹’ 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
‘贰’ 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
‘叁’ 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
‘肆’ 什么是物理因素 化学因素 生物因素
1、物理因素包括放射线（紫外线、红外线等)等
2、化学因素包括酸、碱液（氢氧化钠、硫酸等）
3、生物因素包括微生物（细菌、真菌、病毒等）、动物、植物等
4、区别在于物理因素一般多为自然存在的,包括气象条件、噪音、振动、电离辐射、非电离辐射；化学因素能引起化学反应的相关物质,一般具有腐蚀性；生物因素一般指能引起其他生物病变或物体发生改变的生物体.
5、参考：人教版必修2第81页，"人们逐渐发现，易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如，紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等。”
‘伍’ 控制微生物生长繁殖的理化因子有哪些，分别简述
答：(一)微生物的营养
微生物要求的营养物质必须包括组成细胞的各种原料和产生能量的物质，主要有：水、碳素营养源、氮素营养源、无机盐及生长因素。
细胞的分子式：C5H7O2N(或C60H87O23N12P)。对营养的需求：好氧微生物：BOD5:N:P=100:5:1；厌氧微生物：BOD5:N:P=400:5:1。
1.水：组成部分，代谢过程的溶剂。细菌约80%的成分为水分。
2.碳源：碳素含量占细胞干物质的50％左右，碳源主要构成微生物细胞的含碳物质和供给微生物生长、繁殖和运动所需要的能量，一般污水中含有足够碳源。
3.氮源：提供微生物合成细胞蛋白质的物质。
4.无机元素：主要有磷、硫、钾、钙、镁等及微量元素。作用：构成细胞成分，酶的组成成分,维持酶的活性，调节渗透压，提供自养型微生物的能源。磷：核酸、磷脂、ATP转化。硫：蛋白质组成部分，好氧硫细菌能源。钾：激活酶。钙：稳定细胞壁，激活酶。镁：激活酶，叶绿素的重要组成部分
5.生长因素：氨基酸、蛋白质、维生素等。
(二)温度
各类微生物所生长的温度范围不同，约为5℃～80℃。此温度范围，可分为最低生长温度、最高生长温度和最适生长温度(是指微生物生长速度最快时温度)。依微生物适应的温度范围，微生物可以分为中温性(20～45℃)、好热性(高温性)(45℃以上)和好冷性(低温性)(20℃以下)三类。当温度超过最高生长温度时，会使微生物的蛋白质迅速变性及酶系统遭到破坏而失活，严重者可使微生物死亡。低温会使微生物代谢活力降低，进而处于生长繁殖停止状态，但仍保存其生命力。
(三)pH
不同的微生物有不同的pH适应范围。细菌、放线菌、藻类和原生动物的pH适应范围是在4～10之间。大多数细菌适宜中性和偏碱性(pH＝6.5～7.5)的环境。废水生物处理过程中应保持最适pH范围。当废水的pH变化较大时，应设置调节池，使进入反应器(如曝气池)的废水，保持在合适的pH范围。
(四)溶解氧
影响生物处理效果的重要因素。好氧微生物处理的溶解氧一般以2~4mg/L为宜。
(五)有毒物质
在工业废水中，有时存在着对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质，这类物质我们称之为有毒物质。其毒害作用主要表现在细胞的正常结构遭到破坏以及菌体内的酶变质，并失去活性。在废水生物处理时，对这些有毒物质应严加控制，但毒物浓度的允许范围，需要具体分析。
‘陆’ 影响微生物生长的物理因素主要包括哪几个方面
有的微生物是需氧型，有的微生物是厌氧型，我们可以控制氧气浓度。温度，pH，渗透压等条件都影响微生物生长