第5章 食品中影响微生物生长的因素ppt课件.ppt

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1、现代食品微生物学第5章食品中影响微生物生长的因素主讲惠明博士第5章食品中影响微生物生长的因素对微生物来说,食品是一个极端复杂的体系微生物的活动受食品中的各种因素影响微生物的活动对食品也产生一定的影响食品的基本组成及与微生物相关的环境因素水蛋白质碳水化合物脂肪无机盐维生素水分含量、水分活度、渗透压pH值温度气体辐射压力防腐剂主要作用因素分类内在因素外在因素生物间作用pH温度微生物间的相互作用水湿度电位气体营养抗菌剂生物结构微生物的类型(按最适生长pH范围来分)嗜酸微生物acidophile专性嗜酸菌:最适

2、pH<6;pH>7时生长极差或死亡。兼性嗜酸菌:在低pH下生长,在中性pH也长。嗜碱微生物alkalinophile专性嗜碱菌:最适pH8~11,pH≤7时生长极慢或不生长嗜中性微生物neutrophile能在pH4~9范围内生长,最适生长在pH6~8,大多数微生物属于这一类。一.pH对微生物的影响一般微生物生长的pH微生物pH范围霉菌1.5—11酵母2.5—8大部分细菌4—10乳酸菌3.2—10.5致病菌5.5—9大多数微生物生长的pH在6.6-7.5现代食品微生物P-32pH对微生物的影响1但微生物

3、生长的pH范围并不是严格的界限,真正的pH还取决于其它生长因素。如:乳杆菌在使用柠檬酸、盐酸、硫酸、衣康酸要比乳酸、醋酸的生长pH更低产碱杆菌在有NaCl时生长的pH范围更宽pH对微生物的影响2温度的升高会对pH有一定的影响,进而影响到微生物生长的pH范围。微生物在其最适pH生长时,会延长其对数生长期。生长基质pH的缓冲能力也影响其对数生长期盐浓度也会对微生物的pH生长范围产生影响,一定浓度下会拓宽其pH,但过量后会使pH范围变窄。机理pH对微生物生长影响的机理:外界pH值的变化会影响细胞膜的电荷性质,

4、进而改变酶的活性,引起跨膜输送系统的破坏。pH与食品的保藏通常食品的pH范围:动物性食品:5-7蔬菜:5-6水果:2-5依据pH对食品进行分类pH>4.5:非酸性食品pH<4.5:酸性食品pH对代谢产物的影响产气克雷伯氏菌酸性环境:生成乙醇、2,3-丁二醇pH7.0:生成丁二醇、乙醇、乳酸pH8.0:乙酸、丁二醇、甲酸、乳酸、乙醇黑曲霉:pH低于3.0时积累柠檬酸,在pH接近中性时积累草酸。氧化亚铁硫细菌在pH<2.0时会生成硫酸谷氨酸棒杆菌:中性生成谷氨酸,碱性条件生成谷氨酰胺不同类群微生物对pH的适

5、应能力不同pH范围下微生物的生长趋势pH<4.5pH>4.5霉菌酵母细菌pH对微生物生长影响的机理:外界pH值的变化会影响细胞膜的电荷性质,进而改变酶的活性,引起跨膜输送系统的破坏。微生物的生长pH范围微生物名称最低最适最高氧化硫硫杆菌0.52.0~3.56.0大豆根瘤菌4.26.8~7.011.0枯草芽孢杆菌4.56.0~7.58.5大肠埃希氏菌4.36.0~8.09.5金黄色葡萄球菌4.27.0~7.59.3一般放线菌5.07.0~8.010.0一般酵母菌2.54.0~5.88.0一般霉菌1.53.

6、8~6.07.0~11.0微生物生长引起食品pH的改变1有时pH的改变是食品加工的需要:发酵食品:泡菜的加工——由乳酸菌的生长引起pH的改变,这样的改变有利于食品的保藏。而且还赋予了它特有的风味。酸乳的发酵——利用乳酸菌发酵产酸,并利用pH的快速降低抑制其它微生物的生长。食醋——淀粉类原料,液化,酵母酒精发酵,醋酸杆菌产酸。酸渍食品:酸黄瓜、糖醋大蒜等——外源酸,保存和增加食品的风味。微生物生长引起食品pH的改变2食品的组成与pH变化的关系在糖和蛋白质同时存在时,微生物首先利用糖,pH下降,对蛋白质的分

7、解明显减少;当糖不足时,开始利用蛋白质,引起pH上升。一般而言,细菌首先生长,pH下降,酸的积累抑制了腐败菌的生长,能耐较低pH的酵母或霉菌开始生长,引起pH的上升,这时,细菌的生长又开始了。当糖被利用到一定程度后,才开始利用蛋白质。微生物的代谢对环境pH影响环境pH的控制直接加酸或碱进行调节;加入酸性或碱性营养物质进行调节和补充营养加入缓冲性物质微生物细胞内的pH细胞内部的pH值一般都接近中性(包括极端嗜酸和嗜碱菌)胞内酶的最适pH多接近中性细胞内的DNA、ATP等对低pH敏感RNA和磷脂类等对高pH

8、敏感。细胞膜上酶及胞外酶最适pH多接近微生物最适生长pH为什么?讨论微生物维持胞内pH值中性的机制细胞内外pH的差值靠消耗代谢能来维持(自动调节到一个狭窄的pH范围内)例如:嗜酸菌(胞内pH6.3~6.8,而胞外可能pH2.0~6.0)Thermioplasmaacidophila是靠H+的直接泵出来维持胞内外的氢离子梯度,其他嗜酸菌也有依赖消耗代谢能排放蛋白质将胞内pH维持在一个恒定值。嗜碱芽孢杆菌(在pH10~11.5范围内生长,胞内维

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