低温对微生物的影响(精)
8 第五章 第3节 环境因素对微生物生长的影响
环境因素 对微生物生长的影响
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外界环境对微生物作用的三种情况
外界环境条件适宜时，微生物生长旺盛，代谢 作用加速 外界环境条件不太适宜，微生物生长缓慢，代 谢作用受到一定程度的抑制 外界环境不适宜的情况达到微生物难以忍受的 程度，微生物生命活动受到严重影响，可能发 生变异或死亡
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灭菌、消毒、防腐与无菌
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X射线 αβγ射线 宇宙射线
100~150 低于100 很短
辐射单位
拉德（rad）吸收电离能量的量度，1rad相当于 每克物料吸收1×10-5J的能量
格雷（戈，Gy）相当于102rad D值：活菌数减少一个对数周期所需的射线剂 量（×104Gy）
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（一）紫外线
太阳光的杀菌作用 原理：核酸吸收紫外线变性 200~280nm 穿透力弱，用途：空气消毒 器材物体表面消毒 富含脂肪和蛋白质食品 注意防护
最低pH，最高pH 最适pH：微生物最适宜生长繁殖的pH值
菌类 最适pH值范围
细菌 放线菌
酵母 霉菌
7.0~7.6 7.5~8.5
3.8~6.0 4.0~5.8
一般细菌和病毒对氢离子比霉菌和酵母对氢 离子敏感
48
酸性食品与非酸性食品
分类 酸性食品 pH ＜4.5 易滋长微生物 酵母、霉菌
非酸性食品
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巴氏消毒法：＜100 ℃ 61~65 ℃、30min，72~75 ℃、10~15min 71~75 ℃，15~16s 80~95 ℃，瞬时 适用对象：高温会导致品质下降的食品 牛奶、啤酒、果汁、蜂蜜等
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高压蒸汽灭菌法 原理：密闭容器中使水受热产生蒸汽，蒸汽压 力越大，蒸汽的温度越高。 121℃， 15~20min，可杀灭绝大多数微生物， 包括有芽孢的细菌。 适用对象：无菌水及耐高热的食品和物品
简述温度对微生物的影响
简述温度对微生物的影响温度是微生物生长、繁殖和代谢的重要因素之一，对微生物的生长有着明显的影响。
不同的微生物对温度的适应范围不同，因此在不同的温度下，微生物的生长速率和代谢活动都会发生变化。
温度对微生物的影响主要表现在以下几个方面：1. 温度影响微生物的生长速率温度是微生物生长的重要影响因素之一，温度过高或过低都会导致微生物生长速率降低。
不同的微生物对温度的适应范围不同，一般来说，微生物的生长速率会在其最适生长温度附近达到最大值，超出或低于该温度范围，微生物的生长速率都会降低。
2. 温度影响微生物的代谢活动温度对微生物代谢活动的影响也非常显著。
微生物的代谢活动包括呼吸作用、酶催化反应等。
不同的微生物在不同的温度下，代谢活动的速率也不同。
在适宜的温度下，微生物的代谢活动能够达到最大值，而在过高或过低的温度下，代谢活动的速率会降低。
3. 温度影响微生物的生长阶段微生物的生长阶段包括潜伏期、对数生长期和平衡期。
在不同的温度下，微生物的生长阶段也会发生变化。
例如，在低温下，微生物的生长速率较慢，而在高温下，微生物的生长速率较快，但生长时间会缩短。
4. 温度影响微生物的抗热性微生物的抗热性与其生长的温度范围有关。
一般来说，微生物在其最适生长温度附近的抗热性最强，而在超出最适生长温度范围后，微生物的抗热性会下降。
例如，大肠杆菌在60℃下存活时间只有几分钟，而在50℃下存活时间可以达到1个小时以上。
温度是微生物生长、繁殖和代谢的重要因素之一，不同的微生物对温度的适应范围不同，在不同的温度下，微生物的生长速率和代谢活动都会发生变化。
因此，在微生物的培养和应用过程中，需要根据微生物对温度的适应范围进行相应的温度控制，以达到最佳的生长效果。
低温对微生物的影响、机理和应用
低温对微生物的影响、机理和应用嘿，朋友！你知道吗，低温对微生物那可是有着相当大的影响呢！
低温啊，就像是微生物的一个大挑战。
首先呢，低温会减慢微生物的代谢活动。
这就好比一辆高速行驶的汽车突然踩了刹车，速度骤降。
微生物的生长、繁殖等各种生理过程都会变得迟缓。
比如说，我们把食物放在冰箱里，低温就能有效地抑制细菌的繁殖，让食物能保存更久，这不是很常见的例子嘛！
从机理上来说，低温会影响微生物细胞内的酶活性。
酶就像是微生物的小助手，帮助它们完成各种化学反应。
低温会让这些小助手“冻僵”，工作效率大大降低。
而且低温还可能改变细胞膜的流动性，就像冬天里的河水会结冰一样，这会影响物质的进出，对微生物的生存造成威胁。
那低温在实际中有哪些应用呢？这可多啦！食品冷藏、冷冻就是最常见的呀！把食物放在低温环境下，能减少微生物的污染，延长食品的保质期，保障我们的食品安全。
还有在医学上，低温保存细胞、组织、器官等，为医疗研究和治疗提供了重要的手段。
你想想看，要是没有低温的这些作用，我们的生活会变成什么样？食物很快就会变质，医疗上很多技术也无法实现。
就像如果没有冬天，四季就不完整了一样。
再给你说个例子，在一些科研实验中，会利用低温来保存微生物样本。
这就像是给微生物按下了暂停键，等需要的时候再“解冻”，它们又能恢复活力。
这不神奇吗？
总之啊，低温对微生物的影响是非常重要的，我们要好好利用低温的这些特性，让它们为我们的生活和科学研究服务。
怎么样，现在你对低温和微生物的关系是不是有了更清楚的认识啦？。
4、第三章 水产品低温加工贮藏技术 (1)
冷却食品和冻结食品合称冷冻食品， 冷却食品和冻结食品合称冷冻食品，可按原料 及消费形式分为果蔬类、水产类、肉禽蛋类、 及消费形式分为果蔬类、水产类、肉禽蛋类、调理 方便食品类这四大类 2、冷冻食品的特点 、 易保藏，广泛用于肉、 水产、 易保藏，广泛用于肉、禽、水产、乳、蛋、蔬菜和 水果等易腐食品的生产、运输和贮藏；营养、方便、 水果等易腐食品的生产、运输和贮藏；营养、方便、 卫生、经济； 卫生、经济；
二、低温对酶活性的影响 低温可抑制酶的活性，但不能使其钝化。 低温可抑制酶的活性，但不能使其钝化。 三、低温对反应速度的影响 低温或冷冻的作用就是抑制食品中物质 的变质反应速度。 的变质反应速度。
低温保藏食品的历史 公元前一千多年，我国就有利用天然冰雪来贮藏食 品的记载。 冻结食品的产生起源于19世纪上半叶冷冻机的发明。 1877年，Charles Tellier（法）将氨-水吸收式冷冻机 用于冷冻阿根廷的牛肉和新西兰的羊肉并运输到法 国，这是食品冷冻的首次商业应用，也是冷冻食品 的首度问世。
第二节 冷藏保鲜技术
1、冰藏保鲜 、 以冰为介质，将鱼贝类的温度降低到接近冰融点， 以冰为介质，将鱼贝类的温度降低到接近冰融点，并在 该温度下保藏。 该温度下保藏。 2、 2、冷海水保鲜 -1~0摄氏度冷却海水。 摄氏度冷却海水。 摄氏度冷却海水 3、冰温保鲜 、 0摄氏度以下至冻结点之间的温度保存。 摄氏度以下至冻结点之间的温度保存。 摄氏度以下至冻结点之间的温度保存 4、微冻保鲜 、 微冻，超冷却或轻度冷冻。 摄氏度左右 摄氏度左右。 微冻，超冷却或轻度冷冻。-3摄氏度左右。
（3）技术管理 ） 思考：如何避免以上品质和色泽的变化， 思考：如何避免以上品质和色泽的变化， 最大程度提高水产品贮藏质量？ 最大程度提高水产品贮藏质量？
环境因素对微生物生长的影响
保持在合适的范围内。
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7.5.4 溶解氧（DO)
根据微生物与分子氧的关系，将微生物分为专性 好氧微生物、兼性好氧微生物及专性厌氧微生物。
（1）专性好氧微生物
包括所有需要氧才能生长的微生物。有两类： 一类是专性好氧微生物，它们的生长必需要氧，快 速分裂的细胞比缓慢分裂的细胞需要的氧更多，通 常生长在培养基表面附近；另一类是微好氧微生物， 它们在有少量自由氧存在条件下生长最好，因而生 长在培养基表面之下的某一区域，该区域氧浓度正 好符合它们生长的需要。
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7.6 微生物生长的控制
控制微生物生长的方法很多，大致可以分为 三大类：物理方法，化学方法和生物方法。 7.6.1 物理方法的控制 7.6.1.1 高温灭菌消毒
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（1）高温灭菌
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细菌一般要求环境的pH为中性或偏碱性。某些 细菌，例如氧化硫硫杆菌和极端嗜酸茵，需在 酸性环境中生活，其最适pH为3，在pH为1.5 时仍可生活。
各种工业废水的pH不同，通常在6～9之间，个 别偏低或偏高的，可用本厂的废酸或废碱性水 加以调节，使曝气池pH维持在7左右。事实上， 净化污(废)水的微生物适应pH变化的能力比较 强，曝气池中的pH维持在6.5～8.0均可不加调
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（2）高温对微生物的影响
过高的环境温度会使细菌死亡，一般来说无 芽孢的细菌在水中加热到70℃十多分钟就会死亡， 在100℃沸水中很快死亡。
高温对微生物产生影响的程度与微生物的种 类、菌龄、有无芽孢有关。
细菌芽抱在100℃以下难以致死，超过100℃ 时需要十几分钟、几十分钟，甚至几十小时才能 死亡。
微生物的分离技术—微生物菌落分离技术
（anerobe） anaerobe)
专性厌氧菌 只能在无氧条件下生长，有氧时即被杀死
(anaerobe) （拟杆菌，梭菌属，双歧杆菌属，甲烷菌）
2.厌氧菌的氧毒害机制
O2 + e-
O2 -. （超氧阴离子自由基）
O2-. + e- + H+
H2O2 （过氧化氢）
H2O2 + e- + H+
H2O + OH·（羟基自由基）
某些能生活在大洋底部的微生物不能在常压下生 长，这种菌叫做嗜压菌。人工培养只能在高压的特殊 容器里进行。
在食品发酵工业中，随着发酵设备的大型化，处 于发酵设备底部的微生物的生长代谢，也会受到液体 静压力的影响，曾有工厂发现200m3发酵罐（高18m） 底部的酵母在酒精发酵中形态发生了变化。
八、声能
冷藏温度：指在0～5℃之间的温度。一些嗜冷微生物 尚能缓慢生长，能阻止几乎所有的引起食物中毒的病原菌 生长（除肉毒杆菌E型尚能在3.3℃生长和产生毒素外）。 冷藏温度可用于储存果蔬、鱼肉、禽蛋、乳类等食品。
冻藏温度：指低于0℃以下的温度。在–18℃以下的温 度几乎阻止所有微生物的生长。
3. 高温对微生物的影响
微生物在高温环境下为何能生存呢？
胞内酶和蛋白质在高温时更稳定（分子中1个或多个部位被某些氨 基酸所取代，能以特殊的方式折叠，抵抗温度的变性作用）;
细胞质膜富含饱和脂肪酸，因而膜在高温下仍很稳定并发挥功能;
其核酸有热稳定性的结构，tRNA在特定的碱基区域含较多GC对.
2. 低温对微生物的影响
(1) 冰冻对微生物的影响
好氧菌 兼性厌氧菌
不需氧可生长，而在有氧条件下生长
（aerobe） （facultative aerobe）更好（酵母菌，许多细菌）
理化因素对微生物的影响
理化因素对微生物的影响理化因素是指涉及物理和化学特性的因素，对微生物的生长和生存状况产生影响。
以下是一些典型的理化因素及其对微生物的影响：1.温度：温度是微生物生长的一个重要因素。
微生物可以根据其对温度的适应性，分为嗜冷微生物、嗜热微生物和中温微生物。
高温可以影响蛋白质的结构，导致酶活性的丧失，进而抑制微生物的生长和代谢活动。
低温则会降低微生物的酶活性和生长速度。
2.pH值：不同微生物对酸碱度的适应性也是不同的。
酸性环境会影响微生物的酶活性和细胞膜的完整性，从而抑制微生物的生长。
碱性环境则可能改变细胞内部的酶活性和物质转运机制。
3.氧气浓度：氧气是许多微生物生长所必需的，但是有些微生物可以在氧气缺乏的环境中生长，称为厌氧微生物。
这些微生物通过代谢路径的改变，适应了氧气缺乏的环境条件。
4.湿度：湿度对微生物的生长和传播起到重要的影响。
微生物对湿度要求不同，有些微生物适应高湿环境，而另一些微生物则适应低湿环境。
水分过多或过少都会影响微生物的生长能力和繁殖速度。
5.营养物质：微生物的生长需要一定的营养物质，包括碳源、氮源、矿物质和微量元素等。
这些物质对微生物的生长速率和代谢途径起到重要的作用。
在培养微生物时，不同的培养基配方可以选择性地培养特定的微生物。
6.光照：光照条件对微生物有着不同的影响。
光合微生物通过光合作用获得能量，而其他微生物在光照条件下可能受到光线的伤害。
此外，环境中的UV光线也会对微生物产生杀灭或抑制作用。
7.电离辐射：辐射是一种常见的物理因子，对微生物的生长和DNA损伤产生重要影响。
高剂量的辐射会导致微生物的死亡，而较低剂量的辐射可能引起突变和遗传修饰。
总的来说，理化因素对微生物的影响是复杂的，微生物可以通过适应和调节自身代谢途径来适应不同的理化因素。
对理化因素的深入研究有助于了解微生物的生存机制和应用。
低温对微生物生长和代谢活性的影响研究
低温对微生物生长和代谢活性的影响研究低温是微生物生长和代谢活性的重要因素之一。
在自然界中，低温环境普遍存在，这对于微生物来说是一个重要的应激条件。
随着现代冷冻、冷藏和冷冻干燥等技术的广泛应用，微生物的低温研究在食品加工、药物生产和环境保护等领域具有重要意义。
本文就低温对微生物生长和代谢活性的影响进行了探讨。
一、低温对微生物生长的影响微生物在低温条件下的生长速度和数量会受到影响。
低温会降低细胞分裂速度，也会降低代谢活性和酶反应速度。
氧气含量、营养物质的稳定性和微生物的菌株特性也会对低温下微生物生长产生影响。
在低温环境下，微生物的寿命会变得更长。
一些微生物甚至能够在极低温度下生存。
这些极端耐寒微生物具有越来越多的研究兴趣。
研究表明，在低温条件下，一些细菌（如假单胞菌属）具有更强的生长能力和代谢能力。
而此外，有些微生物对低温环境的适应性则十分有限。
此外，某些因素可以影响微生物在低温下的生长，包括营养、氧气含量、水分、基质 pH 值、光照和压力等等。
因此，根据实验条件，低温对微生物生长的影响是多样化的。
二、低温对微生物代谢活性的影响在低温条件下，细胞代谢会变得更加缓慢、低效。
微生物需要消耗更多的能量来维持其生命活动。
在低温下，生物成分和代谢产物的稳定性也会发生变化，这可能导致对产物品质和药效的影响。
值得注意的是，低温可能会引发微生物的耐药性变化。
有研究表明，低温条件下的微生物增长速度变慢，微生物个体所感受到的抗生素浓度也会降低。
这将导致细菌能够逃避抗生素的杀菌作用，从而增加耐药性。
三、低温对微生物应激反应的影响低温是一种常见的细胞应激条件，可以激活微生物的应激响应机制。
在低温条件下，微生物的膜分子孔径缩小，渗透压升高，蛋白质折叠变化等会导致微生物产生应激反应。
研究表明，低温可以通过多种方式影响微生物的基因表达和蛋白质合成，这将导致细胞适应环境的变化。
例如，低温下，某些微生物会产生更多的 HSPs（热休克蛋白），从而保护细胞膜、酶和其他蛋白质不受环境的损伤。
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温度是影响微生物生长繁殖最重要的因素之一。 当温度降低时，微生物的生长速率降低，当温度
降低到－10℃时，大多数微生物会停止繁殖。 引起食品腐败变质的微生物主要是细菌、霉菌和
酵母菌。
表1 微生物在食品介质中发育的最低温度
食品 肉类 肉类 咸猪肉 鱼类
微生物 霉菌、酵母菌
⑤冻藏过程的温度变化也会影响微生物在低温下 的活性，温度变化频率大，微生物受破坏速率快。
③水分存在状态，结合水多，水分不易冻结，形成 的冰结晶小而且少，对细胞的损伤小；反之，游离 水分多，形成的冰结晶大，对细胞的损伤大。
④食品的成分也会影响微生物低温下的活性，pH 越低，对微生物的抑制加强，食品中一定浓度的糖、 盐、蛋白质、脂肪等对微生物有保护作用，使温度 对微生物的影响减弱，但当这些可溶性物质的浓度 提高时，其本身就有一定的抑菌作用。
假单胞菌属 嗜盐菌 细菌
Hale Waihona Puke 温度/℃ －5 －7 －10 －11
食品
微生物
温度/℃
柿子
酵母菌
－17.8
冰激凌
嗜冷菌
－20～－10
浓缩橘子汁 耐渗透酵母菌
－10
树梅
霉菌
－12.2
温度下降，微生物细胞内酶的活性随之下降，使得物质 代谢过程中各种生化反应速度减慢，因而微生物的生长繁 殖速度也随之减慢。
温度下降时，微生物细胞内的原生质浓度增加、粘度增加、 胶体吸水性下降、蛋白质分散度改变，导致蛋白质不可逆 的凝固，破坏其物质代谢的正常运行，对细胞造成严重的 损害。
影响微生物低温下活性降低的因素
①温度，温度越低对微生物的抑制越显著，在冻结 点以下温度越低水分活性越低，其对微生物的抑制 作用越明显，但低温对芽孢的活力影响较小。
②降温速率，在冻结点之上，降温速率越快，微生 物适应性较差；水分开始冻结后，降温的速率会影 响水分形成冰结晶的大小，降温速率越快，微生物 适应性较差；水分开始冻结后，降温的速率会影响 水分形成冰结晶的大小，降温的速率慢，形成的冰 结晶大，对微生物细胞的损伤大。