第三章 影响微生物生长的因素

1、第三章第三章 影影 响响 微微 生生 物物 生生 长长 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掌握食品特性对微生物生长的影响掌握食品特性对微生物生长的影响o重点：重点：Aw、pH对微生物生长的影响对微生物生长的影响教教 学学 目目 标标Chapter outlineo pH pH值值o 水分活度（水分活度（A AW W）o 氧化还原电势（氧化还原电势（EhEh）o 营养成分营养成分o 其它：抗微生物成分、生物结构其它：抗微生物成分、生物结构 pH pH值值最高、最适、最低最高、最适、最低 最适最适pHpH值，酶活高，生长好值，酶活高，生长好 大多微生

2、物生长的大多微生物生长的pH pH 6.6-7.51 1、微生物生长的、微生物生长的pHpH范围范围一、一、pHpH值值1 1、微生物生长的、微生物生长的pHpH范围范围微生物微生物pH pH 范围范围霉菌霉菌1.5 1.5 11 11（5-65-6）酵母酵母2.5 2.5 8 8 （5-65-6）大部分细菌大部分细菌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部分微生物生长的部分微生物生长的pH范围范围菌菌 名名最低最低pH最高最高pH大肠杆菌大肠杆菌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枯草杆菌枯草杆菌4.58.5肉毒梭菌肉毒梭菌4.78.5酿酒酵母酿酒酵母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、水产品的畜、禽、水产品的pHpH产品产品pHpH产品产品pHpH牛肉牛肉5.15.16.26.2鱼鱼6.66.66.86.8鸡鸡6.26.26.46.4虾虾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值值一些新鲜蔬菜、水果的一些新鲜蔬菜、水果的pHpH茄子茄子4.54.5橙子橙子3.63.64.34.3胡萝卜胡萝卜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苹果苹果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细菌比真菌更加容易腐败蔬菜细菌比真菌更加容易腐败蔬菜总之总之动物食品动物食品pH5-7pH5-7蔬菜蔬菜pH5-6pH5-6水果水果pH2-5pH2-53、各类食品中的微生物、各类食品中的微生物食品食品pHpH值与微生物生长：值与微生物生长：pHpH4.5 4.5 非酸性食品非酸性食品 动物性食

5、品和多数蔬菜动物性食品和多数蔬菜 细菌细菌pHpH4.5 4.5 酸性食品酸性食品 水果和少数蔬菜及其制品水果和少数蔬菜及其制品 酵菌、霉菌和耐酸细菌酵菌、霉菌和耐酸细菌Salmonella enterica Salmonella enterica 3 3种途径种途径 pH pH 6.0 6.0 稳态响应稳态响应 pH pH 5.5 5.5 酸耐受反应酸耐受反应 至少至少1818种蛋白种蛋白 环境环境pHpH低至低至4.04.0，细胞，细胞pHpH可达可达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、微生物对、微生物对pHpH的适应性的适应性5 5、微生

6、物生长引起食品、微生物生长引起食品pHpH的改变的改变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、风味，保藏、风味食醋食醋醋酸杆菌产酸醋酸杆菌产酸II.II.食品组成：食品组成：1 1）糖和蛋白质同在，先利用糖，）糖和蛋白质同在，先利用糖，pHpH；糖；糖不足，利用蛋白质，不足，利用蛋白质，pHpH上升。上升。2 2）细菌先生长，）细菌先生长，pHpH，自身受抑，自身受抑； 酵母或霉菌生长，酵母或霉菌生长，pHpH，细菌又生长。，细菌又生长。二、含水量二、含水量-生物必需！生物必需！p 生长需要水：生长需要水： 载体载体吸收营养、排泄吸收营养、排

7、泄 游离水游离水p 存在方式：结合水、游离水存在方式：结合水、游离水p 结合水：以物理引力吸附在大分子物质上，不能作结合水：以物理引力吸附在大分子物质上，不能作为溶剂或参与化学反应。为溶剂或参与化学反应。 微生物利用微生物利用AW：同温同压下，某溶液的蒸汽压（：同温同压下，某溶液的蒸汽压（p）与纯）与纯水蒸汽压（水蒸汽压（p0）之比。）之比。 AW =P/P0 0Aw1 1.1.水分活度水分活度食品种类食品种类AW微生物类群微生物类群 生长需求的生长需求的AW鲜果蔬鲜果蔬鲜肉、乳鲜肉、乳果子酱果子酱蜂蜜蜂蜜干面条干面条面粉面粉奶粉奶粉0.90.990.90.990.70.850.50.750.

8、500.6-0.870.20多数细菌多数细菌多数酵母多数酵母多数霉菌多数霉菌嗜盐菌嗜盐菌干性霉菌干性霉菌耐渗酵母耐渗酵母 0.940.99(部分部分球菌球菌0.9) )0.880.940.730.940.75 0.650.60 细菌（细菌（0.90.9） 酵母菌（酵母菌（0.880.88） 霉菌（霉菌（0.80.8） AW AW 0.60.6时，所有的微生物都不生长时，所有的微生物都不生长2.2.Aw与微生物生长与微生物生长食品食品AwAw与微生物生长活动与微生物生长活动 新鲜食品新鲜食品A AW W 0.980.981.001.00 适于多种微生物生长繁殖适于多种微生物生长繁殖 细菌酵母霉菌

9、细菌酵母霉菌 A AW W 0.850.85，酵母、霉菌生长，酵母、霉菌生长 A AW W0.70.7，长保存时间，长保存时间利用利用AwAw加工保藏食品加工保藏食品o干制食品：脱水蔬菜、奶粉、脱水肉干制食品：脱水蔬菜、奶粉、脱水肉类、肉松、肉脯等类、肉松、肉脯等o半干食品：蜜饯、果脯半干食品：蜜饯、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豆类豆类15% 15% 脱水蔬菜脱水蔬菜14%-20%14%-20% AwAw0.7 0.7 可长期保存可长期保存4.4.微生物生长所需微生物生长所需AwAw的可变性的可变性影响因素：温度影响因

10、素：温度 氧气氧气 pH pH 有害物质存在有害物质存在环境环境RhRh低低 食品失水，食品失水，A AW W 环境环境RhRh高高 食品吸潮，食品吸潮，A AW W -趋于平衡趋于平衡AW = Rh /100 or Rh=AW100%5.5.食品食品AwAw受环境受环境RhRh影响影响6.6.低低A AW W对微生物的影响对微生物的影响1 1、 A AW W 影响微生物对不良因素的抵抗力影响微生物对不良因素的抵抗力 A AW W 0.20.20.40.4，芽孢对热抵抗力最强，芽孢对热抵抗力最强2 2、 A AW W 影响微生物的生长影响微生物的生长 低低 A AW W 延长延长细菌生长的细菌

11、生长的延滞期延滞期 抑制微生物的生长抑制微生物的生长 发酵工业，缩短发酵工业，缩短A A以降低成本以降低成本, ,延长延长C C 食品工业，在食品工业，在A A进行消毒或灭菌进行消毒或灭菌三、氧化还原电位（三、氧化还原电位（EhEh）p定义：氧化还原反应中，电子从一种定义：氧化还原反应中，电子从一种物质转移到另一种物质，在两者之间物质转移到另一种物质，在两者之间产生了电位差叫产生了电位差叫。p单位：毫伏（单位：毫伏（mVmV）微生物生长需要能量（物质释放电子产生）微生物生长需要能量（物质释放电子产生）微生物的生长与环境的微生物的生长与环境的EhEh相关相关自然环境的自然环境的EhEh：8168

12、16-421 mV-421 mV816mV816mV， 氧化（需氧的）氧化（需氧的）-421mV-421mV， 还原（厌氧的）还原（厌氧的）oO O2 2存在存在EhEh较高较高opHpH高而高而EhEh低低o还原性物质还原性物质 低低EhEh1 1、影响、影响EhEh的因素的因素1 1、O O2 2对微生物生长的影响对微生物生长的影响氧气对生长有害氧气对生长有害专性好氧：专性好氧：无氧不生长无氧不生长兼性厌氧：兼性厌氧：微好氧：微好氧：0.2Pa0.2Pa良好生长良好生长有氧或无氧都能生长有氧或无氧都能生长耐氧：耐氧：生长不需要，存在无影响生长不需要，存在无影响专性厌氧：专性厌氧：pHpH降

13、低降低1 1个单位，个单位，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与与EhEh好氧好氧 +Eh 300+Eh 300400mV400mV兼性厌氧兼性厌氧 100100350mV350mV微需氧微需氧 50mV50mV厌氧厌氧 -Eh -150mV-Eh -150mV3 3、微生物生长需要的、微生物生长需要的EhEhp新鲜肉新鲜肉 250mV 250mV 后降低后降低 -200mV-200mV 碎碎 肉肉 约约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微生物的生长改变微生物的生长改变EhEh四四. . 营养物对微生物生长的影响营养物对微生物生长的影响水水 能源能源 氮源氮源 碳源碳源 维生素及生长因子维生素及生长因子无机盐无机盐霉菌霉菌G-G-菌菌酵母菌酵母菌 G+G+菌菌 微生物分解营养物质的选择性微生物分解营养物质的选择性食品性质食品性质具有显著分解能力具有显著分解能力的微生物类群的微生物类群例举菌种例举菌种蛋白质蛋白质细菌细菌变形杆菌变形杆菌霉菌霉菌沙门柏干酪青霉沙门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、黄曲霉黑曲霉、黄曲霉脂肪脂肪细菌（少

15、数）细菌（少数）荧光假单胞菌荧光假单胞菌五、食品的渗透压五、食品的渗透压低渗溶液低渗溶液 膨胀、破裂膨胀、破裂 效果差效果差高渗溶液高渗溶液 脱水、死亡脱水、死亡 效果良好效果良好霉菌：青霉属、曲霉属霉菌：青霉属、曲霉属酵母：蜂蜜酵母、鲁氏酵母酵母：蜂蜜酵母、鲁氏酵母耐糖细菌：肠膜明串珠菌耐糖细菌：肠膜明串珠菌嗜盐细菌：副溶血性弧菌嗜盐细菌：副溶血性弧菌耐高渗微生物耐高渗微生物大蒜大蒜 蒜素蒜素牛乳牛乳 乳铁蛋白、乳过氧化酶系统乳铁蛋白、乳过氧化酶系统鸡蛋鸡蛋 溶菌酶、伴清蛋白溶菌酶、伴清蛋白水果、蔬菜、茶水果、蔬菜、茶 羟基肉桂醛的衍生物羟基肉桂醛的衍生物十字花科：异硫氰酸盐，抗菌十字花科：

16、异硫氰酸盐，抗菌防腐剂：生物性、化学性防腐剂：生物性、化学性六、食品中的抗微生物成分六、食品中的抗微生物成分七、生物结构七、生物结构o 外层结构赋予具有对付外来微生物感染外层结构赋予具有对付外来微生物感染的机会。的机会。种子的外皮种子的外皮 水果外皮水果外皮坚果壳坚果壳 鸡蛋的壳鸡蛋的壳动物皮毛动物皮毛完好无损的食品，一般不易发生腐败。完好无损的食品，一般不易发生腐败。 如无伤口的马铃薯、苹果等如无伤口的马铃薯、苹果等组织溃破或细胞膜碎裂，易受污染而腐败。组织溃破或细胞膜碎裂，易受污染而腐败。 坚果的壳坚果的壳鸡蛋壳鸡蛋壳1 1、名词解释：、名词解释：AwAw、EhEh、结合水、干性霉菌、结合水、干性霉菌2 2、大多数细菌、酵母、霉菌生长的最低、大多数细菌、酵母、霉菌生长的最低AwAw各各是多少？（范围）是多少？（范围）3 3、记住常见食品的、记住常见食品的pHpH值（肉、牛奶、值（肉、牛奶、 水果）。水果）。4 4、简述、简述AwAw与微生物生长的关系？与微生物生长的关系？Review Questions5 5、写出食品的、写出食品的AwAw与与