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3 Mikrobenwachstum und seine Einflussfaktoren
Eine Mindmap über das Wachstum von Lebensmittelmikroorganismen und ihre Einflussfaktoren, einschließlich der Ernährung und des Wachstums von Mikroorganismen, Faktoren, die das mikrobielle Wachstum beeinflussen, Lebensmittelfaktoren usw.
Editado em 2024-01-20 17:13:15
3 Mikrobenwachstum und seine Einflussfaktoren
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- Descrição
Mikrobielles Wachstum und seine Einflussfaktoren
Faktoren, die das mikrobielle Wachstum beeinflussen
Interne Faktoren
Nährstoffgehalt
pH-Wert und Pufferkapazität
Redoxpotential
Wasseraktivität
Osmotischer Druck
antimikrobielle Inhaltsstoffe
antimikrobielle Struktur
Umweltfaktor
Relative Luftfeuchtigkeit
Temperatur
Gas
inhärente Faktoren
Wachstumsrate
Symbiose
antagonistisch
Kommensal
Verarbeitungsfaktoren
Scheibe
Paket
Sauber
Strahlung
Pasteurisierung
Mikrobielle Ernährung und Wachstum
Mikrobielle Ernährung: der Prozess, bei dem Mikroorganismen geeignete Nährstoffe aus der Umgebung aufnehmen und verwerten
Sechs wichtige Nährstoffe für Mikroorganismen
Chemische Zusammensetzung mikrobieller Zellen
Feuchtigkeit und Trockenmasse
Zur Trockenmasse gehören Proteine, Nukleinsäuren, Kohlenhydrate, Ester und Mineralien usw.
Zellen bestehen aus chemischen Elementen wie Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel, Kalium, Kalzium, Magnesium und Eisen
Nahrungsbestandteile von Mikroorganismen
Selektivität des mikrobiellen Nährstoffabbaus
Bakterien und Schimmel bauen Proteine erheblich ab
Proteus, Penicillium salmonellae
Hefe und Schimmel bauen Kohlenhydrate erheblich ab
Bierhefe, Aspergillus niger, Aspergillus flavus
Eine kleine Anzahl von Bakterien und Schimmelpilzen baut Fett ab
Pseudomonas fluorescens, Aspergillus, Geotrichum candidum
Mittel
Das Kulturmedium ist eine künstlich konfigurierte Nährstoffmatrix, die für das Wachstum und die Vermehrung von Mikroorganismen oder die Anreicherung von Metaboliten geeignet ist.
Konfigurationsprinzipien: Ernährungsbedürfnisse von m, Ernährungskoordination, optimale physikalische und chemische Bedingungen, Ökonomie
Mittlerer Typ
Nach Zutatenquelle
Natürliches Nährmedium: hergestellt aus Tieren, Pflanzen oder Mikroorganismen oder deren Extrakten, mit unbekannten Inhaltsstoffen, Kleie-Nährmedium, Würze, Hefepulver
Zusammensetzungsmedien und chemische Medien: Chemische Zusammensetzung und Inhalt sind klar
Halbkombiniertes Kulturmedium: ein Kulturmedium aus natürlichen Materialien und chemischen Reagenzien, Kartoffel-Saccharose-Kulturmedium, Glukose-Soßen-Kulturmedium
Je nach körperlichem Zustand
Feste Medien: Koagulans
Halbfestes Medium: geringer Gerinnungsmittelgehalt, weniger als 0,5 % Agar, zur Beobachtung der Bakterienkinetik und des Phagentiters
Flüssige Medien: große Mengen
Dehydrierte Medien: Vorgefertigte trockene Medien
Nach Funktion klassifiziert
Selektives Medium: Ein Medium, das entsprechend den besonderen Ernährungsbedürfnissen eines bestimmten M oder seiner Resistenz gegenüber bestimmten speziellen chemischen und physikalischen Faktoren entwickelt wurde und M selektiv unterscheiden kann, sodass ein bestimmtes M in der gemischten Bakterienpopulation zur dominanten Population wird.
Identifikationsmedium: Fügen Sie einen Indikator hinzu, der mit dem Enzym oder Metaboliten des Zielbakteriums reagieren kann, um eine Farbe zu entwickeln, und die verschiedenen M können durch Unterscheidung der Farbe unterschieden und identifiziert werden.
Wachstum von Mikroorganismen
Wachstum und Fortpflanzung
Wachstum: Zellen nehmen Nährstoffe auf und nur die Gesamtmenge an Protoplasma nimmt zu
Fortpflanzung: Wachstum bis zu einem gewissen Grad, wodurch die Anzahl der Zellen auf eine bestimmte Weise erhöht wird
Mikrobielles individuelles Wachstum
Trockengewicht wiegen
Zählmethode
indirekte Methode
Methode zur Zählung der Plattenkolonien, turbidimetrische Methode
Wachstumsmuster der mikrobiellen Population
Wachstumskurve: eine experimentelle Kurve, die das Wachstumsmuster von Mikrobenpopulationen in flüssigen Kulturmedien beschreibt, also die Änderung der Anzahl im Laufe der Zeit
Entsprechend der Wachstumsratenkonstante
Verzögerungszeitraum
Die Wachstumsrate ist Null, das Volumen nimmt zu, der Anabolismus ist stark und empfindlich gegenüber widrigen Umgebungsbedingungen
Produktionsanleitung: Verkürzen Sie diesen Zeitraum in der Fermentationsindustrie, um die Kosten zu senken und die stabile Zeit zu verlängern. Desinfizieren oder sterilisieren Sie in der Lebensmittelindustrie während dieses Zeitraums
Logarithmische Periode
Die Wachstumsrate ist am größten, die Generationszeit ist kurz, die Morphologie und die physiologischen Eigenschaften der Zellpopulation sind am konsistentesten und die Umweltresistenz ist stark
Zu den Einflussfaktoren gehören Bakterienarten, Nahrungsbestandteile und Kulturtemperatur.
stabile Periode
Stabile Zellzahl, Sporenbildung und Akkumulation von Sekundärmetaboliten
Zu den Ursachen gehören Nährstoffmangel, schädliche Metaboliten und die Anhäufung ungeeigneter Umweltbedingungen.
Produktionsberatung: Der beste Zeitraum für die Produktion von Bakterien oder Metaboliten, deren Vermehrung und Stabilisierung, um Zielprodukte zu erhalten
Kontinuierliche Kultur (offene Kultur) Batch-Kultur (geschlossene Kultur)
Periode des Niedergangs
Negatives Mengenwachstum
Faktoren, die das mikrobielle Wachstum beeinflussen
Die Temperatur ist einer der wichtigsten Faktoren für das Überleben von Mikroben
Minimale Wachstumstemperatur: die niedrigste Temperaturgrenze für Wachstum und Fortpflanzung
Optimales Wachstums-T: das Kultur-T mit der kürzesten Generationszeit oder der höchsten Wachstumsrate
Maximales Wachstum T: die maximale Temperaturgrenze für Wachstum und Fortpflanzung
Entsprechend der optimalen Wachstumstemperatur von Mikroorganismen können Mikroorganismen unterteilt werden in
psychrophile Mikroorganismen
mesophile Mikroorganismen
thermophile Mikroorganismen
Sauerstoff
Aerobe Bakterien
Obligat aerobe Bakterien: essentieller molekularer Sauerstoff, vollständige Atmungskette, Sauerstoff als Energiequelle für Wasserstoffrezeptoren, SOD und Katalase, Schimmelpilze und einige Bakterien
Fakultativ anaerobe Bakterien: können sowohl mit als auch ohne Sauerstoff wachsen, wachsen besser mit Sauerstoff, produzieren Energie durch Fermentation oder anaerobe Atmung in Abwesenheit von Sauerstoff, SOD und Katalase, Hefe und einigen Bakterien
Mikroaerobe Bakterien: niedrigerer Sauerstoffpartialdruck, Atmungskette nutzt Sauerstoff als Energie für Wasserstoffrezeptoren, SOD und Katalase, Bakterien
Anaerobe Bakterien
Aerobe Bakterien: nicht für das Wachstum erforderlich, aber Sauerstoff ist für sie harmlos, führen anaerobe Atmung durch, SOD und Katalase, die meisten Milchsäurebakterien
Obligat anaerobe Bakterien: Molekularer Sauerstoff ist giftig, weniger Arten, Clostridium
andere Faktoren
pH-Wert, osmotischer Druck, Trocknung, Luftfeuchtigkeit, Bestrahlung
Ernährungsfaktoren
PH Wert
pH-Bereich für mikrobielles Wachstum
höchste optimal niedrigste
Optimal: gute Enzymaktivität, Nährstofftransport, meist 6,6 bis 7,5
pH-Wert von Lebensmitteln und mikrobielles Wachstum
Nicht saure Lebensmittel über 4,5, tierische Lebensmittel und die meisten Gemüsesorten, Bakterien
Saure Lebensmittel, Obst und einige Gemüse und Produkte, einige Konserven, Hefe, Schimmel und säurebeständige Bakterien
Pilze verderben Früchte leichter als Bakterien
Pufferkapazität für den pH-Wert von Lebensmitteln
Toleranz gegenüber Veränderungen
Protein hat eine Pufferkapazität und Fleisch hat eine bessere Säuretoleranz.
Gemüse fehlt diese Pufferkapazität
Mikrobielle Anpassungsfähigkeit an den pH-Wert
Salmonella enteritidis, drei Wege
Steady-State-Reaktion, wenn der pH-Wert größer als 6 ist
Säuretoleranzreaktion mit einem pH-Wert über 5,5, mindestens 18 Proteinen, einem Umgebungs-pH-Wert von nur 4,0 und einem Zell-pH-Wert von bis zu 5,0
pH3-5-Säureschockprotein
Mikrobenwachstum führt zu Veränderungen des pH-Werts der Nahrung
Anforderungen an die Lebensmittelverarbeitung
Joghurt, Kimchi, Milchsäurebakterien, pH-Wert-Reduktion, Konservierung, Geschmack
Essig, von Acetobacter produzierte Säure
Lebensmittelzusammensetzung
Wenn Zucker und Protein vorhanden sind, wird zuerst Zucker verwendet und der pH-Wert sinkt. Wenn nicht genügend Zucker vorhanden ist, wird Protein verwendet und der pH-Wert steigt.
Wenn Bakterien zuerst wachsen, sinkt der pH-Wert und sie werden gehemmt; wenn Hefen oder Schimmelpilze wachsen, steigt der pH-Wert und Bakterien wachsen erneut.
Feuchtigkeitsgehalt, biologisch notwendig
Wassermoleküle können die normalen Lebensaktivitäten von Mikroorganismen aufrechterhalten. Das Austrocknen führt dazu, dass die Zellen Wasser verlieren, der Stoffwechsel stoppt und zum Tod führt.
Wachstum erfordert Wasser
Der Trägerstoff nimmt Nährstoffe auf und scheidet sie aus. kostenloses Wasser
Gebundenes Wasser: physikalisch an makromolekulare Substanzen adsorbiert, kann als Lösungsmittel nicht an Reaktionen teilnehmen und kann von Mikroorganismen nicht genutzt werden
Rh relative Luftfeuchtigkeit, Aw von Lebensmitteln
Wasseraktivität und Wachstumsaktivität
Fresh 0,98-1,00 eignet sich für das Wachstum und die Vermehrung einer Vielzahl von Mikroorganismen, die größer sind als Hefen und Schimmel.
Weniger als 0,85, Hefe, Schimmelbildung
Weniger als 0,7, lange Lagerzeit
Die Wasseraktivität wird durch Rh beeinflusst
Wasserverlust und Feuchtigkeitsaufnahme
Auswirkung einer geringen Wasseraktivität auf Mikroorganismen
Beeinflusst die Widerstandsfähigkeit gegen schädliche Faktoren
0,2 bis 0,4 Sporen sind am resistentesten gegen Hitze
Verlängert die Verzögerungszeit des Bakterienwachstums
hemmen das mikrobielle Wachstum
Oxidations-Reduktionspotential Eh
Bei einer Redoxreaktion werden Elektronen von einer Substanz auf eine andere übertragen, wodurch zwischen beiden eine Potentialdifferenz entsteht.
Umwelt Eh
Da mikrobielles Wachstum Energie erfordert und Substanzen Elektronen freisetzen, hängt das Wachstum von Mikroorganismen mit dem Eh der Umgebung zusammen.
Beeinflussende Faktoren
In Gegenwart von Sauerstoff ist Eh höher und aerobe Bakterien
Reduzierende Substanzen, niedriges Eh, anaerobe Bakterien
Der pH-Wert ist hoch und Eh ist niedrig
Äh, Essen
Pflanzen bei 300 bis 400 mV, aerobe Bakterien und Schimmel
Das mikrobielle Wachstum verändert sich
Einfluss von Nährstoffen auf das mikrobielle Wachstum
Mikrobieller Wachstumsbedarf, Wasser, Energie, Stickstoffquelle, Kohlenstoffquelle, Wachstumsfaktoren, anorganische Salze
Schimmel, weniger als, gramnegative Bakterien, weniger als, Hefe, weniger als, grampositive Bakterien
Osmotischer Druck der Nahrung
Hypotonische Lösungen schwellen an und platzen, wodurch sie weniger wirksam sind.
Die Lösung von Goldman Sachs entwässert und tötet Mikroorganismen ab, was effektiv ist
Hypertonieresistente Mikroorganismen
Zu den Schimmelpilzen zählen Penicillium, Aspergillus griseogreen und Cladosporium
Zu den Hefen zählen Honighefe, Saccharomyces reuteri, Hansenula-Anomalien
Zu den zuckertoleranten Bakterien gehört Leuconostoc mesenteroides
Halophile Bakterien, Vibrio parahaemolyticus
Halobacterium verträgt 20 bis 30 % Salz