第三章 影響微生物生長(zhǎng)的因素

1、第三章第三章 影影 響響 微微 生生 物物 生生 長(zhǎng)長(zhǎng) 的的 食食 品品 因因 素（素（P299P299）o了解食品的特性了解食品的特性o掌握食品特性對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響掌握食品特性對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響o重點(diǎn)：重點(diǎn)：Aw、pH對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響教教 學(xué)學(xué) 目目 標(biāo)標(biāo)Chapter outlineo pH pH值值o 水分活度（水分活度（A AW W）o 氧化還原電勢(shì)（氧化還原電勢(shì)（EhEh）o 營(yíng)養(yǎng)成分營(yíng)養(yǎng)成分o 其它：抗微生物成分、生物結(jié)構(gòu)其它：抗微生物成分、生物結(jié)構(gòu) pH pH值值最高、最適、最低最高、最適、最低 最適最適pHpH值，酶活高，生長(zhǎng)好值，酶活高，生長(zhǎng)好 大多微生

2、物生長(zhǎng)的大多微生物生長(zhǎng)的pH pH 6.6-7.51 1、微生物生長(zhǎng)的、微生物生長(zhǎng)的pHpH范圍范圍一、一、pHpH值值1 1、微生物生長(zhǎng)的、微生物生長(zhǎng)的pHpH范圍范圍微生物微生物pH pH 范圍范圍霉菌霉菌1.5 1.5 11 11（5-65-6）酵母酵母2.5 2.5 8 8 （5-65-6）大部分細(xì)菌大部分細(xì)菌4 4 10 10 （6.5-7.56.5-7.5）乳酸菌乳酸菌3.2 3.2 10.5 10.5致病菌致病菌5.5 5.5 9 9部分微生物生長(zhǎng)的部分微生物生長(zhǎng)的pH范圍范圍菌菌 名名最低最低pH最高最高pH大腸桿菌大腸桿菌4.49.0金葡球菌金葡球菌4.09.8副溶血弧菌副溶

3、血弧菌4.811枯草桿菌枯草桿菌4.58.5肉毒梭菌肉毒梭菌4.78.5釀酒酵母釀酒酵母2.358.6米曲霉米曲霉1.69.3意大利青霉意大利青霉1.99.3畜、禽、水產(chǎn)品的畜、禽、水產(chǎn)品的pHpH產(chǎn)品產(chǎn)品pHpH產(chǎn)品產(chǎn)品pHpH牛肉牛肉5.15.16.26.2魚(yú)魚(yú)6.66.66.86.8雞雞6.26.26.46.4蝦蝦6.86.87.07.0牛奶牛奶6.36.36.56.5蟹蟹7.07.02 2、部分食品的、部分食品的pHpH值值一些新鮮蔬菜、水果的一些新鮮蔬菜、水果的pHpH茄子茄子4.54.5橙子橙子3.63.64.34.3胡蘿卜胡蘿卜4.94.96.06.0柚子柚子3.03.0花菜花菜

4、5.65.6柑橘柑橘3.6 3.6 4.34.3土豆土豆5.35.35.65.6蘋(píng)果蘋(píng)果2.92.93.33.3芹菜芹菜5.75.76.06.0葡萄葡萄3.43.44.54.5菠菜菠菜5.55.56.06.0香蕉香蕉4.54.54.74.7白菜白菜5.45.46.06.0西瓜西瓜5.25.25.65.6細(xì)菌比真菌更加容易腐敗蔬菜細(xì)菌比真菌更加容易腐敗蔬菜總之總之動(dòng)物食品動(dòng)物食品pH5-7pH5-7蔬菜蔬菜pH5-6pH5-6水果水果pH2-5pH2-53、各類(lèi)食品中的微生物、各類(lèi)食品中的微生物食品食品pHpH值與微生物生長(zhǎng)：值與微生物生長(zhǎng)：pHpH4.5 4.5 非酸性食品非酸性食品 動(dòng)物性食

5、品和多數(shù)蔬菜動(dòng)物性食品和多數(shù)蔬菜 細(xì)菌細(xì)菌pHpH4.5 4.5 酸性食品酸性食品 水果和少數(shù)蔬菜及其制品水果和少數(shù)蔬菜及其制品 酵菌、霉菌和耐酸細(xì)菌酵菌、霉菌和耐酸細(xì)菌Salmonella enterica Salmonella enterica 3 3種途徑種途徑 pH pH 6.0 6.0 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng) pH pH 5.5 5.5 酸耐受反應(yīng)酸耐受反應(yīng) 至少至少1818種蛋白種蛋白 環(huán)境環(huán)境pHpH低至低至4.04.0，細(xì)胞，細(xì)胞pHpH可達(dá)可達(dá)5.05.0 pH 3.0-5.0 pH 3.0-5.0 酸休克蛋白酸休克蛋白4 4、微生物對(duì)、微生物對(duì)pHpH的適應(yīng)性的適應(yīng)性5 5、微生

6、物生長(zhǎng)引起食品、微生物生長(zhǎng)引起食品pHpH的改變的改變I.I.食品加工的需要：食品加工的需要：酸乳、泡菜酸乳、泡菜乳酸菌，乳酸菌，pHpH，保藏、風(fēng)味，保藏、風(fēng)味食醋食醋醋酸桿菌產(chǎn)酸醋酸桿菌產(chǎn)酸II.II.食品組成：食品組成：1 1）糖和蛋白質(zhì)同在，先利用糖，）糖和蛋白質(zhì)同在，先利用糖，pHpH；糖；糖不足，利用蛋白質(zhì)，不足，利用蛋白質(zhì)，pHpH上升。上升。2 2）細(xì)菌先生長(zhǎng)，）細(xì)菌先生長(zhǎng)，pHpH，自身受抑，自身受抑； 酵母或霉菌生長(zhǎng)，酵母或霉菌生長(zhǎng)，pHpH，細(xì)菌又生長(zhǎng)。，細(xì)菌又生長(zhǎng)。二、含水量二、含水量-生物必需！生物必需！p 生長(zhǎng)需要水：生長(zhǎng)需要水： 載體載體吸收營(yíng)養(yǎng)、排泄吸收營(yíng)養(yǎng)、排

7、泄 游離水游離水p 存在方式：結(jié)合水、游離水存在方式：結(jié)合水、游離水p 結(jié)合水：以物理引力吸附在大分子物質(zhì)上，不能作結(jié)合水：以物理引力吸附在大分子物質(zhì)上，不能作為溶劑或參與化學(xué)反應(yīng)。為溶劑或參與化學(xué)反應(yīng)。 微生物利用微生物利用AW：同溫同壓下，某溶液的蒸汽壓（：同溫同壓下，某溶液的蒸汽壓（p）與純）與純水蒸汽壓（水蒸汽壓（p0）之比。）之比。 AW =P/P0 0Aw1 1.1.水分活度水分活度食品種類(lèi)食品種類(lèi)AW微生物類(lèi)群微生物類(lèi)群 生長(zhǎng)需求的生長(zhǎng)需求的AW鮮果蔬鮮果蔬鮮肉、乳鮮肉、乳果子醬果子醬蜂蜜蜂蜜干面條干面條面粉面粉奶粉奶粉0.90.990.90.990.70.850.50.750.

8、500.6-0.870.20多數(shù)細(xì)菌多數(shù)細(xì)菌多數(shù)酵母多數(shù)酵母多數(shù)霉菌多數(shù)霉菌嗜鹽菌嗜鹽菌干性霉菌干性霉菌耐滲酵母耐滲酵母 0.940.99(部分部分球菌球菌0.9) )0.880.940.730.940.75 0.650.60 細(xì)菌（細(xì)菌（0.90.9） 酵母菌（酵母菌（0.880.88） 霉菌（霉菌（0.80.8） AW AW 0.60.6時(shí)，所有的微生物都不生長(zhǎng)時(shí)，所有的微生物都不生長(zhǎng)2.2.Aw與微生物生長(zhǎng)與微生物生長(zhǎng)食品食品AwAw與微生物生長(zhǎng)活動(dòng)與微生物生長(zhǎng)活動(dòng) 新鮮食品新鮮食品A AW W 0.980.981.001.00 適于多種微生物生長(zhǎng)繁殖適于多種微生物生長(zhǎng)繁殖 細(xì)菌酵母霉菌

9、細(xì)菌酵母霉菌 A AW W 0.850.85，酵母、霉菌生長(zhǎng)，酵母、霉菌生長(zhǎng) A AW W0.70.7，長(zhǎng)保存時(shí)間，長(zhǎng)保存時(shí)間利用利用AwAw加工保藏食品加工保藏食品o干制食品：脫水蔬菜、奶粉、脫水肉干制食品：脫水蔬菜、奶粉、脫水肉類(lèi)、肉松、肉脯等類(lèi)、肉松、肉脯等o半干食品：蜜餞、果脯半干食品：蜜餞、果脯o腌制食品：火腿腌制食品：火腿3、含水量（、含水量（%）o奶粉奶粉8% 8% 大米大米13%13%o豆類(lèi)豆類(lèi)15% 15% 脫水蔬菜脫水蔬菜14%-20%14%-20% AwAw0.7 0.7 可長(zhǎng)期保存可長(zhǎng)期保存4.4.微生物生長(zhǎng)所需微生物生長(zhǎng)所需AwAw的可變性的可變性影響因素：溫度影響因

10、素：溫度 氧氣氧氣 pH pH 有害物質(zhì)存在有害物質(zhì)存在環(huán)境環(huán)境RhRh低低 食品失水，食品失水，A AW W 環(huán)境環(huán)境RhRh高高 食品吸潮，食品吸潮，A AW W -趨于平衡趨于平衡AW = Rh /100 or Rh=AW100%5.5.食品食品AwAw受環(huán)境受環(huán)境RhRh影響影響6.6.低低A AW W對(duì)微生物的影響對(duì)微生物的影響1 1、 A AW W 影響微生物對(duì)不良因素的抵抗力影響微生物對(duì)不良因素的抵抗力 A AW W 0.20.20.40.4，芽孢對(duì)熱抵抗力最強(qiáng)，芽孢對(duì)熱抵抗力最強(qiáng)2 2、 A AW W 影響微生物的生長(zhǎng)影響微生物的生長(zhǎng) 低低 A AW W 延長(zhǎng)延長(zhǎng)細(xì)菌生長(zhǎng)的細(xì)菌

11、生長(zhǎng)的延滯期延滯期 抑制微生物的生長(zhǎng)抑制微生物的生長(zhǎng) 發(fā)酵工業(yè)，縮短發(fā)酵工業(yè)，縮短A A以降低成本以降低成本, ,延長(zhǎng)延長(zhǎng)C C 食品工業(yè)，在食品工業(yè)，在A A進(jìn)行消毒或滅菌進(jìn)行消毒或滅菌三、氧化還原電位（三、氧化還原電位（EhEh）p定義：氧化還原反應(yīng)中，電子從一種定義：氧化還原反應(yīng)中，電子從一種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種物質(zhì)，在兩者之間物質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種物質(zhì)，在兩者之間產(chǎn)生了電位差叫產(chǎn)生了電位差叫。p單位：毫伏（單位：毫伏（mVmV）微生物生長(zhǎng)需要能量（物質(zhì)釋放電子產(chǎn)生）微生物生長(zhǎng)需要能量（物質(zhì)釋放電子產(chǎn)生）微生物的生長(zhǎng)與環(huán)境的微生物的生長(zhǎng)與環(huán)境的EhEh相關(guān)相關(guān)自然環(huán)境的自然環(huán)境的EhEh：8168

12、16-421 mV-421 mV816mV816mV， 氧化（需氧的）氧化（需氧的）-421mV-421mV， 還原（厭氧的）還原（厭氧的）oO O2 2存在存在EhEh較高較高opHpH高而高而EhEh低低o還原性物質(zhì)還原性物質(zhì) 低低EhEh1 1、影響、影響EhEh的因素的因素1 1、O O2 2對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響氧氣對(duì)生長(zhǎng)有害氧氣對(duì)生長(zhǎng)有害專(zhuān)性好氧：專(zhuān)性好氧：無(wú)氧不生長(zhǎng)無(wú)氧不生長(zhǎng)兼性厭氧：兼性厭氧：微好氧：微好氧：0.2Pa0.2Pa良好生長(zhǎng)良好生長(zhǎng)有氧或無(wú)氧都能生長(zhǎng)有氧或無(wú)氧都能生長(zhǎng)耐氧：耐氧：生長(zhǎng)不需要，存在無(wú)影響生長(zhǎng)不需要，存在無(wú)影響專(zhuān)性厭氧：專(zhuān)性厭氧：pHpH降

13、低降低1 1個(gè)單位，個(gè)單位，EhEh增加增加58mv58mv， 高高EhEh也是低也是低pHpH的反映的反映能斯特方程能斯特方程2 2、pHpH與與EhEh好氧好氧 +Eh 300+Eh 300400mV400mV兼性厭氧兼性厭氧 100100350mV350mV微需氧微需氧 50mV50mV厭氧厭氧 -Eh -150mV-Eh -150mV3 3、微生物生長(zhǎng)需要的、微生物生長(zhǎng)需要的EhEhp新鮮肉新鮮肉 250mV 250mV 后降低后降低 -200mV-200mV 碎碎 肉肉 約約200mV200mV4 4、食品的、食品的EhEhp植物植物 300300400mV 400mV 好氧菌和霉菌

14、好氧菌和霉菌p奶酪奶酪 -20-20 -200mV-200mVp微生物的生長(zhǎng)改變微生物的生長(zhǎng)改變EhEh四四. . 營(yíng)養(yǎng)物對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響營(yíng)養(yǎng)物對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響水水 能源能源 氮源氮源 碳源碳源 維生素及生長(zhǎng)因子維生素及生長(zhǎng)因子無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽霉菌霉菌G-G-菌菌酵母菌酵母菌 G+G+菌菌 微生物分解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的選擇性微生物分解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的選擇性食品性質(zhì)食品性質(zhì)具有顯著分解能力具有顯著分解能力的微生物類(lèi)群的微生物類(lèi)群例舉菌種例舉菌種蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)細(xì)菌細(xì)菌變形桿菌變形桿菌霉菌霉菌沙門(mén)柏干酪青霉沙門(mén)柏干酪青霉碳水化合物碳水化合物酵母酵母啤酒酵母啤酒酵母霉菌霉菌黑曲霉、黃曲霉黑曲霉、黃曲霉脂肪脂肪細(xì)菌（少

15、數(shù)）細(xì)菌（少數(shù)）熒光假單胞菌熒光假單胞菌五、食品的滲透壓五、食品的滲透壓低滲溶液低滲溶液 膨脹、破裂膨脹、破裂 效果差效果差高滲溶液高滲溶液 脫水、死亡脫水、死亡 效果良好效果良好霉菌：青霉屬、曲霉屬霉菌：青霉屬、曲霉屬酵母：蜂蜜酵母、魯氏酵母酵母：蜂蜜酵母、魯氏酵母耐糖細(xì)菌：腸膜明串珠菌耐糖細(xì)菌：腸膜明串珠菌嗜鹽細(xì)菌：副溶血性弧菌嗜鹽細(xì)菌：副溶血性弧菌耐高滲微生物耐高滲微生物大蒜大蒜 蒜素蒜素牛乳牛乳 乳鐵蛋白、乳過(guò)氧化酶系統(tǒng)乳鐵蛋白、乳過(guò)氧化酶系統(tǒng)雞蛋雞蛋 溶菌酶、伴清蛋白溶菌酶、伴清蛋白水果、蔬菜、茶水果、蔬菜、茶 羥基肉桂醛的衍生物羥基肉桂醛的衍生物十字花科：異硫氰酸鹽，抗菌十字花科：

16、異硫氰酸鹽，抗菌防腐劑：生物性、化學(xué)性防腐劑：生物性、化學(xué)性六、食品中的抗微生物成分六、食品中的抗微生物成分七、生物結(jié)構(gòu)七、生物結(jié)構(gòu)o 外層結(jié)構(gòu)賦予具有對(duì)付外來(lái)微生物感染外層結(jié)構(gòu)賦予具有對(duì)付外來(lái)微生物感染的機(jī)會(huì)。的機(jī)會(huì)。種子的外皮種子的外皮 水果外皮水果外皮堅(jiān)果殼堅(jiān)果殼 雞蛋的殼雞蛋的殼動(dòng)物皮毛動(dòng)物皮毛完好無(wú)損的食品，一般不易發(fā)生腐敗。完好無(wú)損的食品，一般不易發(fā)生腐敗。 如無(wú)傷口的馬鈴薯、蘋(píng)果等如無(wú)傷口的馬鈴薯、蘋(píng)果等組織潰破或細(xì)胞膜碎裂，易受污染而腐敗。組織潰破或細(xì)胞膜碎裂，易受污染而腐敗。 堅(jiān)果的殼堅(jiān)果的殼雞蛋殼雞蛋殼1 1、名詞解釋?zhuān)?、名詞解釋?zhuān)篈wAw、EhEh、結(jié)合水、干性霉菌、結(jié)合水、干性霉菌2 2、大多數(shù)細(xì)菌、酵母、霉菌生長(zhǎng)的最低、大多數(shù)細(xì)菌、酵母、霉菌生長(zhǎng)的最低AwAw各各是多少？（范圍）是多少？（范圍）3 3、記住常見(jiàn)食品的、記住常見(jiàn)食品的pHpH值（肉、牛奶、值（肉、牛奶、 水果）。水果）。4 4、簡(jiǎn)述、簡(jiǎn)述AwAw與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系？與微生物生長(zhǎng)的關(guān)系？Review Questions5 5、寫(xiě)出食品的、寫(xiě)出食品的AwAw與與