第5章 食品中影响微生物生长的因素

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pH 水 电位 营养 抗菌剂 生物结构

外在因素温度 湿度 气体

生物间作用

微生物间的相 互作用

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 霉菌 酵母 大部分细菌 乳酸菌

pH 范围 1.5 — 11 2.5 — 8 4— 10 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-32

pH对微生物的影响1

但微生物生长的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，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的适应

能力

不同pH 范围下微生物的生长趋势

pH<4.5 霉菌 酵母

pH>4.5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范围微生物名称氧化硫硫杆菌 大豆根瘤菌 枯草芽孢杆菌 大肠埃希氏菌 金黄色葡萄球菌 一般放线菌 一般酵母菌 一般霉菌

最低0.5 4.2 4.5 4.3 4.2 5.0 2.5 1.5

最适2.0~3.5 6.8~7.0 6.0~7.5 6.0~8.0 7.0~7.5 7.0~8.0 4.0~5.8 3.8~6.0

最高6.0 11.0 8.5 9.5 9.3 10.0 8.0 7.0~11.0

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：1.

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。

2.

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 1. 在糖和蛋白质同时存在时，微生物首先利用 糖，pH下降，对蛋白质的分解明显减少；当 糖不足时，开始利用蛋白质，引起pH上升。 2. 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。