如何控制食品中微生物的生长?

微生物广泛存在于自然界中,大部分是单细胞生物,其生命活动容易受到各种因素的影响。绝大多数微生物对人类、动植物、工业、农业和药品生产有益,但也对人类有害,如食品和工农业产品的霉变变质,实验室动植物细胞或微生物纯培养物的污染,发酵工业杂菌的污染;动植物被病原微生物感染,患各种传染病。因此,如何控制微生物的生长或消灭有害微生物在实际应用中具有重要意义。

物理或化学杀菌可以用来消除食品微生物。

加热灭菌

微生物必须在合适的温度范围内才能很好地生长和繁殖。当温度低于最低生长温度时,微生物的生长受到抑制,新陈代谢降低,处于休眠状态,因此低温适合保存微生物。高温对细菌有明显的致死作用,细胞内有机分子的生化变化、DNA断裂、核糖体解体、蛋白质变性、细胞膜结构破坏导致微生物死亡。

热杀菌是一种通过高温杀死微生物的方法。该方法简单、经济、有效,应用广泛。热力灭菌可分为干热灭菌和湿热灭菌。

一、干热灭菌法

在干燥条件下,80 ~ 100℃1小时可杀死常见细菌的繁殖体;孢子被杀死需要160 ~ 170℃。其机理是脱水干燥和大分子变性。干热灭菌法包括焚烧法、焚烧法和干烤法。

二、湿热灭菌法

湿热灭菌比干热灭菌更有效。在60℃左右处理5 ~ 10分钟,可杀死大多数细菌和真菌的营养细胞。真菌的孢子稍耐热,只有在80℃以上才能被杀死。细菌的孢子最耐热,一般需要在120℃处理15分钟才能被杀死。湿热灭菌法包括巴氏灭菌、煮沸、循环蒸汽灭菌、分步灭菌、常规高压蒸汽灭菌等。

紫外线

紫外线波长范围为100 ~ 400 nm,在200 ~ 300 nm有杀菌作用,其中265 ~ 266 nm的紫外线波长最强。核酸、嘌呤、嘧啶、蛋白质等许多物质都能吸收紫外线,核酸的最大吸收峰在265nm。当微生物受到辐射时,DNA吸收紫外线,在相邻的胸腺嘧啶链或链之间形成二聚体,从而改变DNA的分子构型,干扰DNA复制,导致微生物死亡。如果照射时间或剂量不足,可引起微生物突变。此外,紫外线还可以灭活病毒、毒素和酶。

实际应用中经常使用人工紫外灯。人工紫外灯是把水银放在应时玻璃管中,通电后变成气体,发出紫外线。紫外线杀菌力强,但释放能量低,穿透力差。它们无法穿透普通的玻璃、纸张、灰尘和水蒸气,因此紫外线只适用于空气和表面消毒。在微生物实验室、医院、公共场所和动物舍中,人工紫外线被广泛用于消毒空气或耐热物品的表面。一般在无菌室安装一个30W的紫外灯,照射30分钟就能杀死空气中的微生物。当空气湿度超过55% ~ 60%时,紫外线的杀菌效果迅速下降。使用紫外线消毒时要注意防护,不能在灯下操作。紫外线会损伤皮肤和结膜。此外,紫外线可能会诱发环境的有害变化,并间接影响微生物的生长,如臭氧和过氧化物。

致电离辐射

电离辐射光波短,能量强,穿透力强。被物质吸收后,能使物体的原子或分子释放电子,变成离子,具有非常强的杀伤力。在足够的剂量下,它可以杀死各种微生物。其中,最实用的杀菌射线是X射线、γ射线和阴极射线。主要用于耐热塑料注射器、吸管、导管等。,也可用于食品消毒,不破坏其营养成分。

滤菌

过滤灭菌是一种去除液体或空气中细菌的机械方法。使用的设备是细菌过滤器。过滤灭菌主要用于对一些不耐高温灭菌的血清、毒素、抗毒素、酶、抗生素、维生素溶液、细胞培养液、空气等进行灭菌。过滤除菌主要有三种:1。最早的用途是在容器中的两层过滤板之间填充棉花、玻璃纤维或石棉,灭菌后的空气可以从中穿过,达到灭菌的目的;2.膜过滤器是由诸如醋酸纤维素或硝化纤维素的聚合物材料制成的坚韧的微孔膜。灭菌后使用。3.核孔过滤器由一层非常薄的聚碳酸酯薄膜(厚度10μm)制成,经过核辐射处理,然后进行化学蚀刻。这种过滤器主要用于科学研究。[1]

化学方法

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化学法是用化学药品杀灭微生物或抑制其生长繁殖的方法。包括用于消毒和保存的化学消毒剂和防腐剂、用于治疗的化疗剂等。化学方法很少能达到灭菌的要求。它们只能清除物体上的病原微生物或抑制微生物的生长繁殖,从而起到消毒防腐的作用。

消毒剂:具有消毒作用的化学物质称为消毒剂。一般消毒剂在常见浓度下只能杀灭微生物的营养体,对孢子没有杀灭作用。

防腐剂:具有防腐作用的化学物质称为防腐剂。

化疗剂:用于化疗目的的化学物质。最重要的化疗药物是各种抗生素、磺胺类药物和中草药中的活性成分。

其实消毒剂和防腐剂并没有严格的界限。一种化学物质,高浓度时是消毒剂,低浓度时是防腐剂,一般称为消毒防腐剂。消毒防腐剂不仅作用于致病菌,还会损伤机体的组织和细胞,所以只能外用或用于环境消毒。主要用于体表(皮肤、粘膜、浅表伤口等)消毒。)、器械、排泄物和周围环境。理想的消毒剂应该是杀菌力强、作用迅速、无腐蚀性、能长期保存、对人畜无毒或少毒的化学品。

化疗药物最大的特点是选择性杀死或抑制微生物,但对机体无毒性或明显毒性。包括磺胺类、抗生素和中草药中的有效成分。