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微生物有关知识

浏览:419 作者: 来源: 时间:2023-01-18 分类:美食

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丁连翠 李孔心 主编 骆淑波 主审

微生物不是自然类群,而是一个相沿成习的人为组合,人们将那些形体微小,结构简单的低等生物体统称为微生物。由于这些生物躯体微小,用肉眼难以看到,所以必须借助光学显微镜或电子显微镜才能观察清楚。但在日常生活里,微生物所引起的许多现象是经常可以遇到的。例如,夏天牛奶容易变酸,天热时吃的食物容易腐败发馊、发霉、发臭,春天多雨季节衣服容易长霉,人喝脏水容易得肠胃病和各种传染病,用粮食可以酿酒、制醋、制酱油、做馒头、做面包等,都是微生物生命活动引起的。这是因为微生物属于生物体,它们能够进行生命活动,即代谢、生长、繁殖和适应环境,并能积极地参加自然界的物质转化活动。

食品是微生物良好的培养基,有的微生物参加食品的制造过程(如发酵微生物);有的微生物能破坏食品(如腐败微生物);还有的微生物会引起食物中毒和传染疾病(如病原微生物)。因此,自然界微生物的生命活动与食品的质量变化或卫生状况有密切的关系,我们应当了解微生物生命活动的一般规律和基本常识,从而在食品制作和保藏过程中采取措施,控制腐败微生物的影响,避免食品的变质和中毒。

一、微生物的分类

微生物可分为非细胞型微生物、原核细胞型微生物和真核细胞型微生物三种。

1.非细胞型微生物

没有典型的细胞结构,不具备代谢必需的酶系统,只能在活细胞内生长繁殖,病毒属于此类。

2.原核细胞型微生物

仅有原始核质,无核膜与核仁,细胞器不完善。这类微生物种类较多,包括细菌(真细菌和古细菌)、放线菌、衣原体、立克次氏体、支原体、蓝细菌、螺旋体等。

3.真核细胞型微生物

细胞核分化程度高,有核膜和核仁,细胞质内细胞器完整,包括真菌和原生生物(藻类和原生动物)。

二、微生物的分布

1.土壤中的微生物

土壤中含有一定的矿物质、各类有机物、水分和CO2O2N2,等气体,因此是微生物最理想的天然生存环境。土壤中微生物数量大、种类繁多且多变化,土壤中也含有一部分病原体。

2.水中微生物

由于水中含有一定的有机物、可溶性无机盐以及其他微生物生长繁殖的条件,所以水成为微生物栖息的第二天然场所。流经城市的河水,由于流入大量人、畜排泄物,生活污水及工业污水,有机物含量增加,腐败微生物大量繁殖,同时也有一些致病微生物流入水体。

3.大气中的微生物

大气中仅在对流层内有基本数量的微生物,而且这些微生物均来源于水圈及岩石圈,是暂时的、可变的。大气微生物随着气候、气象、季节的不同也发生着很大变化。室外空气中的微生物,主要有各种革兰氏阳性球菌、芽孢杆菌、产色素细菌和对干燥、射线抵抗力较强的真菌孢子等。室内空气微生物含量较高,特别是医院候诊大厅、门诊或病房常可分离到致病微生物。

三、微生物与人类生活

1.人体的正常菌群

在人的体表及与外界相通的腔道中都有一层微生物附着。在正常情况下对人无害,有些还是有益的或不可缺少的,称为正常菌群。

人体是一个开放的生态环境,经常有来自空气、水、食物中的微生物进入肌体,如果其找不到合适的寄生位置就会被排出体外,这些微生物称为过路菌群,有一部分可以在体内某一部位定居下来,并终生保持相对稳定的状态,称为常住菌群。

正常菌群在宿主皮肤黏膜定植与繁衍,形成一层保护性菌膜,具有抵抗外袭菌群、抵御致病菌的入侵和群集、增强肌体抗感染的非特异性免疫力、合成B族和K族维生素等有益作用。但是,如果宿主的肌体抵抗力下降,或大剂量应用抗生素,以及菌群移位等都有可能造成菌群失调,甚至造成自身感染或二重感染。

2.食品细菌

在食品中存在的细菌只是自然界已知细菌中的一部分。一般将那些在食品中常见的细菌,称为食品细菌,其中包括致病性、相对致病性和非致病性细菌。它们是评价食品卫生质量的重要指标,而且这些细菌往往与食品出现特异颜色、气味、荧光、磷光以及相对致病性有关。此类细菌一般只鉴定到属。

小知识

肠道菌群该如何保护

肠道菌群,作为寄居在人体肠道内微生物群落的总称,是近年来微生物学、医学、基因学等领域最引人关注的研究焦点之一。近年来的研究逐渐揭示了肠道菌群的构成、数量、如何进入人体、如何辅助消化、如何影响肠道发育,以及肠道菌群失衡如何影响整体健康。肠道菌群并不是简单的细菌群落,很多科学家认为,肠道菌群甚至可以看作是人体内的另一个器官,需要细心呵护。美国华盛顿大学Jeffery Gordon教授的研究成果表明,肥胖症、糖尿病这些高发疾病,都与肠道菌群失调密不可分。

保护肠道菌群,首先是平衡膳食。多吃蔬菜、杂粮等富含纤维素的食物,既喂饱了肠道菌群,也能为身体提供多种维生素和微量元素;而长期大鱼大肉、高热高脂饮食,既不利于肠道菌群的生长,也会增加自身罹患三高的风险。

其次是规律作息和饮食。肠道菌群在与人体的长期磨合中,也形成了自己固定的生物钟和食谱。很多年轻人起居不规律,动辄熬夜通宵;饮食不规律,饥一顿饱一顿,喜尝新鲜食物;长期下来,肠道菌群势必失调,引发多种疾病。

再者还可适度进补。多进食一些富含益生菌的发酵食物,比如酸奶、豆制品,相当于把益生菌吃进去,在一定程度上也能壮大肠道共生菌群的队伍。

此外,长期服用、滥用抗生素,特别是广谱抗生素,会将共生菌和致病菌同时杀掉,对肠道菌群造成严重影响,破坏肠道菌群平衡。因此,必须遵照医嘱,按量使用。

四、影响微生物生长的环境因素

微生物在环境中有着不同的生存环境,对微生物的影响是生存环境中诸因素的综合作用,但各因素中仍有主要因素或次要因素。对微生物影响的物理和化学因素主要有温度、水分、辐射、氧气、化学物质等。

1.温度对微生物活动的影响

微生物的生长繁殖跟环境温度有密切关系,不同的微生物有不同的温度适应范围,高于或低于这个温度范围便不能很好地生长,甚至不能生存。从微生物这一总体来看,生长温度的范围为0℃~80℃。但按各微生物生长最适温度区分,大致分为:嗜冷性微生物,最适生长温度为5℃~10℃;嗜温性微生物,最适生长温度为25℃~37℃;嗜热性微生物,最适生长温度为50℃~60℃。

嗜温性微生物在自然界中分布最广,数量最多,引起各种食品发霉、发酵和腐败变质的微生物均属这一类。存在于土壤或空气中的发酵微生物和腐败微生物大多数在25℃~30℃温度范围内生长最快,寄生于人体的病原菌则以37℃最合适。嗜热性微生物在食品中不多见,主要存在于温泉、热带地区及农业堆肥中。嗜冷性微生物常见于寒带、海洋及食品冷藏环境中,冷藏食品发霉和腐坏变质就是这一类微生物活动的吉果。

高温和低温对微生物的损害作用不同,低温对微生物起抑制作用,冷藏就是利用低温抑制微生物发育的原理进行食品贮藏的。但微生物对低温的抵抗力一般较强,特别是杆菌的芽孢和霉菌的孢子具有更大的耐寒性。因此,低温只能暂时阻止微生物的生命活动,而没有使其丧失生命力(通常在0℃~5℃温度下微生物便处于休眠状态),当温度增高时,其又恢复活动。因此,冷冻食品一旦离开冷库,仍会腐坏,但反复冷冻与融解对微生物有致死作用。高温能使菌体的蛋白质凝固变性,同时能破坏菌体内酶的活性。因此,微生物在高温度中比在低温度中受害大,一般的菌体在100℃的情况下均可被杀死,所以人们常利用高温来进行灭菌。

2.水分对微生物活动的影响

水是生命之源,微生物的代谢活动离不开水。任何微生物的细胞内都含有75%~85%的水分,水是细胞胶质体的重要组成部分;水分是微生物生存的必要条件。细菌在食品上生长发育所需要的水分为20%~30%,霉菌在食品含水量为15%时即可发育。一切微生物都必须在有水分的条件下才能进行生命活动,如水分减少或干燥时,则细胞失去膨胀性,生命活动减弱甚至死亡。

在实际工作中,常利用干燥使微生物停止生长繁殖,如干鱼、干菜、果干、饼干等就是减少食物的含水量,达到长期保存的目的。

3.辐射对微生物活动的影响

光线对微生物有很强的杀伤作用,由于菌种和光照的时间不同而有差异,一般照射1~4小时,大多数微生物完全死灭。因此,利用太阳光照晒衣服、床铺、器具、包装物外表,就能够达到杀菌目的,但食品一般不能受阳光照晒

光线中以紫色和青色的杀菌力较强,红色和黄色极弱,几乎没有。低于300nm波长的电磁波使蛋白质、核酸的吸收作用增强,对微生物有杀灭作用,如紫外线、X射线和Y射线均属于此波长范围。因此,紫外线杀菌灯广泛地使用于室内杀菌。其缺点是只对照射过的表面有杀菌的效能。

紫外线的杀菌作用被用来对水、牛乳、各种器皿等进行消毒,照射时间一般为半小时。

4.氧气对微生物活动的影响

微生物根据其对氧的要求可分好气性微生物、兼性嫌气微生物、嫌气性微生物三大类。因为不同微生物的呼吸方式不同,因而对氧气的要求也不同。

氧气对好气性微生物是必需的,如果没有氧气(分子态的氧)其就不能生长繁殖,绝大多数的微生物属于这一类,如醋酸菌、枯草菌、结核菌、白喉菌等,霉菌也属于这一类。兼性嫌气微生物,不论有氧无氧都能繁殖,如葡萄球菌、大肠杆菌等大部分细菌,酵母菌也属于这一类。嫌气性微生物如果有氧存在,就不能繁殖,如破伤风杆菌、肺炎双球菌、丙酮丁醇梭菌等。

5.化学物质对微生物活动的影响

化学物质包括些酸碱及各种杀菌剂、防腐剂和植物杀菌素等。食品中一般不用人工合成的化学杀菌剂(如氯气、漂******、高锰酸钾、甲醛、石碳酸等)。而防腐剂在某些食品中可以添加,例如果汁、酱油、醋等有时加苯甲酸钠。防腐剂一般对微生物起抑制作用。植物杀菌素对微生物有杀灭作用,对人体无害。

 

免责声明:此文是我的读书记录,内容只是参考。

 

(文章来源:《烹饪营养与卫生》(第四版))

(图片来源:觅知网)

(网站编辑:龙伟)