当环境因素(如营养、温度)以及来自其它微生物群落的竞争成为限制因素时,微生 物的生长速率就会缓慢下来,并到达一个平衡点。生长过程相对稳定,微生物繁殖进入稳 定生长期。在这个阶段,微生物的数量达到最高峰,以至于它们的代谢副产物及其对空间 和营养物质的竞争使它们的繁殖速度进入近乎停止、完全停止或轻微倒退的状态。稳定生 长期的时间范围通常为24h至30天以上,其长短取决于环境污染的程度以及能够获得多 少能量维持细胞存活。 (四)加速死亡期 由于其它微生物群落的竞争、缺乏营养和代谢废物的影响使微生物以指数速率迅速死 亡。其死亡速率与对数生长的速率接近,可能会持续24h至30天,长短取决于温度、营 养供给、微生物的种属、微生物的年龄、清洁技术和清洁剂的使用以及来自其它微生物群 落的竞争。 (五)衰减死亡期 这个阶段几乎与迟滞期相反。为了维持加速死亡期,以至于微生物的数量下降,进而 导致死亡速率下降,结果形成了衰减死亡期。进入这一阶段后,有机物被降解,形成无菌 状态或另一种微生物群落继续分解。 第二节影响微生物生长的因素 影响微生物生长速率的因素可分为外部因素和内部因素。 外部因素 外部因素与影响微生物生长速率的环境因素有关。 (一)温度 微生物生长有最适、最低和最髙温度。环境温度不仅决定繁殖速率,而且决定了能生 存的微生物种类以及微生物的活动程度。例如,只要将温度改变几度,体系中处于最适生 长的微生物就完全不同,结果会导致另一类型的食品腐败和食源性疾病。这一特性对于利 用温度作为控制微生物繁殖的手段是很有用的。 绝大多数微生物繁殖的最佳温度在1440℃之间,尽管有些微生物可在低于0℃的环 境中生长,也有些可在高于100℃环境中生长 根据微生物最适生长温度可将其分为以下三大类 1、嗜热菌(喜髙温的微生物),最适生长温度髙于45℃,例如嗜热脂肪芽孢杄菌,凝 结芽孢杆菌、嗜热乳杆菌。 2、嗜温菌(喜中温的微生物),最适生长温度20℃-45℃,例如大部分乳杄菌和葡萄
6 当环境因素 如营养 温度 以及来自其它微生物群落的竞争成为限制因素时 微生 物的生长速率就会缓慢下来 并到达一个平衡点 生长过程相对稳定 微生物繁殖进入稳 定生长期 在这个阶段 微生物的数量达到最高峰 以至于它们的代谢副产物及其对空间 和营养物质的竞争使它们的繁殖速度进入近乎停止 完全停止或轻微倒退的状态 稳定生 长期的时间范围通常为 24h 至 30 天以上 其长短取决于环境污染的程度以及能够获得多 少能量维持细胞存活 四 加速死亡期 由于其它微生物群落的竞争 缺乏营养和代谢废物的影响使微生物以指数速率迅速死 亡 其死亡速率与对数生长的速率接近 可能会持续 24h 至 30 天 长短取决于温度 营 养供给 微生物的种属 微生物的年龄 清洁技术和清洁剂的使用以及来自其它微生物群 落的竞争 五 衰减死亡期 这个阶段几乎与迟滞期相反 为了维持加速死亡期 以至于微生物的数量下降 进而 导致死亡速率下降 结果形成了衰减死亡期 进入这一阶段后 有机物被降解 形成无菌 状态或另一种微生物群落继续分解 第二节 影响微生物生长的因素 影响微生物生长速率的因素可分为外部因素和内部因素 一 外部因素 外部因素与影响微生物生长速率的环境因素有关 一 温度 微生物生长有最适 最低和最高温度 环境温度不仅决定繁殖速率 而且决定了能生 存的微生物种类以及微生物的活动程度 例如 只要将温度改变几度 体系中处于最适生 长的微生物就完全不同 结果会导致另一类型的食品腐败和食源性疾病 这一特性对于利 用温度作为控制微生物繁殖的手段是很有用的 绝大多数微生物繁殖的最佳温度在 14~40 之间 尽管有些微生物可在低于 0 的环 境中生长 也有些可在高于 100 环境中生长 根据微生物最适生长温度可将其分为以下三大类 1 嗜热菌 喜高温的微生物 最适生长温度高于 45 例如嗜热脂肪芽孢杆菌 凝 结芽孢杆菌 嗜热乳杆菌 2 嗜温菌 喜中温的微生物 最适生长温度 20 ~45 例如大部分乳杆菌和葡萄
球菌。 3、嗜冷菌(耐低温的微生物),能忍受20℃以下的环境并生存。例如,假单孢菌和葡 萄球菌。 细菌、霉菌和酵母都有嗜热菌、嗜温菌和嗜冷菌。一般说来,霉菌和酵母的耐热性比 细菌差。当温度达到o℃时,只有少数微生物能存活,这时其繁殖速度很慢。当温度降到 5℃左右,腐败微生物的繁殖受阻,几乎所有致病菌的生长都将停止 (二)氧气 与温度一样,环境中是否存在氧气决定了体系中能生存的微生物种类及其数量。有些 微生物绝对需氧,有些只能在绝对无氧的环境中生长,还有些不论是否得到氧都可以生长。 需要游离氧的微生物称之为需氧菌(如假单孢菌),能在无氧条件下存活的微生物称之为 厌氧菌(如梭状芽孢杆菌),在存在游离氧或不存在游离氧环境中都能生长的微生物称之 为兼性微生物(如乳杆菌)。 (三)相对湿度 相对湿度影响微生物的生长。相对湿度的髙低受温度的影响。微生物为了维持其生长 和活力对水分要求很髙。较高的相对湿度导致水分在食品、设备、墙壁、和天花板上冷凝。 冷凝导致表面潮湿,有助于微生物的生长并引起腐败。低水分活度能抑制微生物的生长。 细菌所要求的湿度比酵母和霉菌高,其最适相对湿度为92%或更高;酵母的最适相对 湿度为90%或更高;霉菌的最适相对湿度为85%~90 二、内部因素 内部因素影响繁殖速率,它与维持或影响微生物赖以生长之基质(食品原料或碎屑) 的特性关系较大。 (一)水分活度 微生物的生长需要水,因此,减少有效水分的含量能够降低微生物的繁殖速度。必须 认识到,并不是存在的水分总量,而是微生物在代谢活动中能够得到的水分量对微生物生 长具有限制作用。微生物所需水分的测量单位用水分活度(Aw)表示,其定义为:待测溶 液的蒸汽压除以纯溶剂的蒸汽压,即Aw=P/Po。P指溶液的蒸汽压,P指纯水的蒸汽压 多数微生物生长的最适Aw约为099,其中大部分微生物要求Aw高于091。相对平衡湿 度(RH)与Aw的大致关系为:RH=Aw×100。因此,当Aw为095时,溶剂上方气体 中的RH约为95%。大部分天然食品的Aw约为099。一般而言,细菌是微生物中要求水 分活度最高的。霉菌要求的Aw最低,而酵母处于中间。许多腐败菌在Aw低于091时不
7 球菌 3 嗜冷菌 耐低温的微生物 能忍受 20 以下的环境并生存 例如 假单孢菌和葡 萄球菌 细菌 霉菌和酵母都有嗜热菌 嗜温菌和嗜冷菌 一般说来 霉菌和酵母的耐热性比 细菌差 当温度达到 0 时 只有少数微生物能存活 这时其繁殖速度很慢 当温度降到 5 左右 腐败微生物的繁殖受阻 几乎所有致病菌的生长都将停止 二 氧气 与温度一样 环境中是否存在氧气决定了体系中能生存的微生物种类及其数量 有些 微生物绝对需氧 有些只能在绝对无氧的环境中生长 还有些不论是否得到氧都可以生长 需要游离氧的微生物称之为需氧菌 如假单孢菌 能在无氧条件下存活的微生物称之为 厌氧菌 如梭状芽孢杆菌 在存在游离氧或不存在游离氧环境中都能生长的微生物称之 为兼性微生物 如乳杆菌 三 相对湿度 相对湿度影响微生物的生长 相对湿度的高低受温度的影响 微生物为了维持其生长 和活力对水分要求很高 较高的相对湿度导致水分在食品 设备 墙壁 和天花板上冷凝 冷凝导致表面潮湿 有助于微生物的生长并引起腐败 低水分活度能抑制微生物的生长 细菌所要求的湿度比酵母和霉菌高 其最适相对湿度为 92%或更高 酵母的最适相对 湿度为 90%或更高 霉菌的最适相对湿度为 85%~90% 二 内部因素 内部因素影响繁殖速率 它与维持或影响微生物赖以生长之基质 食品原料或碎屑 的特性关系较大 一 水分活度 微生物的生长需要水 因此 减少有效水分的含量能够降低微生物的繁殖速度 必须 认识到 并不是存在的水分总量 而是微生物在代谢活动中能够得到的水分量对微生物生 长具有限制作用 微生物所需水分的测量单位用水分活度 Aw 表示 其定义为 待测溶 液的蒸汽压除以纯溶剂的蒸汽压 即 Aw P/P0 P 指溶液的蒸汽压 P0指纯水的蒸汽压 多数微生物生长的最适 Aw 约为 0.99 其中大部分微生物要求 Aw 高于 0.91 相对平衡湿 度 RH 与 Aw 的大致关系为 RH Aw 100 因此 当 Aw 为 0.95 时 溶剂上方气体 中的 RH 约为 95% 大部分天然食品的 Aw 约为 0.99 一般而言 细菌是微生物中要求水 分活度最高的 霉菌要求的 最低 而酵母处于中间 许多腐败菌在 Aw 低于 0.91 时不