[理学]第七章 微生物的生长及其控制.ppt

第七 章 微生物的生长及其控制 第一节 微生物生长的测定 第二节 微生物的群体生长规律 第三节 微生物的培养方法 第四节 影响食品中微生物生长的因素 第五节 食品中微生物控制的原理和方法 第一节 微生物生长的测定 1. 微生物的生长 个体生长 → 个体繁殖 → 群体生长 群体生长 = 个体生长 + 个体繁殖 微生物的生长一般是指群体生长，单位时间里微生物数量或 生物量（Biomass）的增加。 一、以数量变化对微生物生长情况进行测定 1、培养平板计数法 2、膜过滤培养法 当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用 水等样品通过膜过滤器，然后将将膜转到相应的培养基上进行 培养，对形成的菌落进行统计。 3、显微镜直接计数法 1）常规方法：将适当稀释的样品菌悬液放置在计数板上，在显 微镜下计数一定体积中的平均细胞数，再换算出样品中的细胞数。 2）其它显微镜直接计数法： 比例计数： 将已知颗粒浓度的样品与待测细胞浓度的样品混匀后在显微 镜下，根据二者之间的比例直接推算待测微生物细胞浓度。 过滤计数： 当样品中菌数很低时，可以将一定体积的湖水、海水或饮用 水等样品通过膜过滤器。然后将滤膜干燥、染色，并经处理使 膜透明，再在显微镜下计算膜上(或一定面积中)的细菌数。 活菌计数： 采用特定的染色技术也可分别对活菌和死菌进行分别计数。 （二）以生物量为指标测定微生物的生长 1、比浊法 根据在一定的浓度范围内，菌悬液浓度与液体的光密度（浊 度，OD值）成正比，与透光度成反比。菌数越多，越浑浊， OD值也越大。 可使用光电比色计测定，通过测定菌悬液的光密度值（OD值） 反映菌悬液的浓度。菌悬液浓度必须在107个/毫升以上。 2、重量法 以干重、湿重直接衡量微生物群体的生物量； 通过样品中蛋白质、核酸含量的测定间接推算微生物群体的生物量。 3、 生理指标法 微生物的生理指标，如呼吸强度，耗氧量、酶活性、生物热及发酵产物等与其群体的规模成正相关。如：发酵液中耗氧量等。 常用于对微生物的快速粗略数量测定。 第二节 微生物的群体生长规律 一、单细胞微生物的典型生长曲线 生长曲线(Growth Curve)：将少量纯种单细胞微生物接种到定 量的液体培养基中，定时取样测定细胞数量，以培养时间为横座 标，以菌数为纵座标作图，得到的一条反映单细胞微生物在整个 培养期间菌数变化规律的曲线。 根据微生物生长速率常数（每小时的分裂代数）的不同，一 条典型的生长曲线至少可以分为：迟缓期，对数期，稳定期和 衰亡期等四个生长时期 1. 迟缓期(Lag phase) 将少量菌种接入新鲜培养基后，在开始一段时间内菌数不立 即增加，或增加很少，生长速度接近于零。也称延迟期、适应期。 迟缓期的特点： 细胞形态变大或增长，例如巨大芽孢杆菌，在迟缓期末，细胞的平均长度比刚接种时长6倍。一般来说处于迟缓期的细菌细胞体积最大 细胞内RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代谢活跃，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶，适应新环境，为即将到来的迅速增长做准备，也是迟缓期存在的原因。 对外界不良条件反应敏感。 在生产实践中缩短迟缓期的常用手段： 通过遗传学方法改变菌种的遗传特性使迟缓期缩短； 利用对数生长期的细胞作为种子； 尽量使接种前后所使用的培养基组成不要相差太大； 适当扩大接种量 2、对数生长期(Log phase) 在生长曲线中，紧接着迟缓期的一段细胞数以几何级数 增长的时期， 又称指数生长期(Exponential phase)。 对数生长期特点： 平衡生长，合成分解代谢平衡； 酶系活跃、代谢旺盛； 生长速率常数R最大、代时最短。 用途 是研究微生物基本代谢的良好材料。 常在生产上用作种子，使微生物发酵的迟缓期缩短，提高经济效益。 对数生长期(Log phase)的重要参数： 影响微生物增代时间（代时）的因素: 1）菌种，不同的微生物及微生物的不同菌株代时不同； 2）营养成分，在营养丰富的培养基中生长代时短； 3）营养物浓度，在一定范围内，生长速率与营养物浓度呈正比； 3. 稳定生长期(Stationary phase)： 稳定生长期又称恒定期或最高生长期，此时培养液中活细菌数最高并维持稳定。 稳定生长期到来原因：营养物质消耗，代谢产物积累和pH等环境变化，逐步不适宜于细菌生长，导致生长速率降低直至零。 4. 衰亡期(Decline或Death phase)： 营养物质耗尽和有毒代谢产物的大量积累，细菌死亡速率超过新生速率，整个群体呈现出负增长。 细菌代谢活性降低，细菌衰老并出现自溶；次生代谢开始活跃，产生抗生素等次生