- •Предмет и задачи микробиологии
- •Морфология микроорганизмов Морфология и ультраструктура клеток бактерий
- •Размеры бактерий
- •Строение грибов
- •Строение клетки гриба
- •Способы размножения
- •Классификация грибов
- •Особенности дрожжей и дрожжеподобных грибов
- •Вирусы и фаги
- •Физиология микроорганизмов
- •Химический состав микроорганизмов
- •Нуклеиновые кислоты
- •Углеводы
- •Минеральные вещества
- •Витамины
- •Ферменты
- •Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы
- •Физические факторы Температура
- •Лучистая энергия
- •Физико-химические факторы
- •Концентрация растворённых веществ и осмотическое давление среды
- •Химические факторы
- •Реакция среды
- •Окислительно-восстановительные условия среды
- •Химические вещества
- •Биологические факторы
- •Микробиологические основы современных способов хранения продуктов
- •Важнейшие биохимические процессы, вызываемые микроорганизмами, их практическое значение Анаэробные процессы Спиртовое брожение.
- •Молочнокислое брожение.
- •Пропионовокислое брожение
- •Маслянокислое брожение
- •Аэробные процессы Уксуснокислое брожение
- •Лимоннокислое брожение
- •Окисление жиров и высокомолекулярных кислот жирного ряда
- •Гнилостные процессы
- •Специальная микробиология
- •Микрофлора молочных продуктов
- •Кисломолочные продукты
- •Обязательная и посторонняя микрофлора кисломолочных продуктов
- •Микробиология мяса и мясопродуктов Микрофлора мяса
- •Заболевания животных.
- •Микрофлора рыбы и изделий из рыбы
- •Соленая рыба
- •Копченая рыба
- •Вяленая и сушеная рыба
- •Рыбные полуфабрикаты и кулинарные изделия
- •Нормы обсеменённости основных продуктов и вспомогательных материалов рыбокулинарного производства
- •Виды порчи рыбных колбас
- •Микрофлора хлеба
- •Микроорганизмы пшеничного теста
- •Микроорганизмы ржаного теста
- •Пороки хлеба, возникающие в результате жизнедеятельности микроорганизмов Плесневение
- •Меловая болезнь.
- •Микрофлора кондитерских изделий и микробная порча при хранении Кремовые изделия (Пирожные. Торты.)
Физико-химические факторы
Жизнедеятельность микроорганизмов возможна только при наличии в среде или продукте определённого количества свободной и доступной для них воды. Развитие бактерий возможно при влажности 25-30%.
Различают гидрофиты - влаголюбивые (бактерии и дрожжи), мезофиты-средневлаголюбивые (плесневые грибы), ксерофиты - сухолюбивые (некоторые плесневые грибы).
Для развития микроорганизмов имеет значение не абсолютная величина, а доступность содержащейся в субстрате воды, которая определяется как отношение давления водяных паров раствора (субстрата)- Р и чистого растворителя (воды)- РО при одной и той же температуре и называется “водная активность”. Она характеризует относительную влажность субстрата.
аw=P/PO
Концентрация растворённых веществ и осмотическое давление среды
Эти факторы заметно влияют на жизнедеятельность микроорганизмов, т.к. большинство из них существует в средах со сравнительно невысокой концентрацией растворённых веществ и обладает чувствительностью к её колебаниям. Оптимальной концентрацией для активного обмена веществ является 0,5% сахара или соли в среде. Осмотическое давление при этом в растворе в этом случае намного меньше, чем в цитоплазме. Высокая концентрация веществ в среде приводит к нарушению процесса обмена между клеткой и средой и затем к прекращению жизнедеятельности клетки или её гибели.
Высокое осмотическое давление внутри клетки способствует постоянному притоку воды, вследствие чего коллоиды набухают, и цитоплазма плотно прилегает к клеточной стенке, это нормальное состояние цитоплазмы - тургор. В средах, где концентрация растворённых веществ значительно выше, чем в клетке, происходит обезвоживание цитоплазмы клетки - плазмолиз. Если клетки поместить в растворы с очень малой концентрацией растворённых веществ (дистиллированную воду), то вследствие чрезмерно быстрого поступления воды в цитоплазму клеточная оболочка может разорваться. Это явление называется плазмоптис.
Некоторые микроорганизмы способны сохранять жизнедеятельность в растворах с высоким осмотическим давлением. Такие микроорганизмы называют осмофильными (устойчивые к высокой концентрации сахара) или галофильными (солелюбивые).
Осмофилы являются причиной порчи варенья, повидла, джема, сгущённого молока, это некоторые виды грибов.
Галофильные микроорганизмы вызывают порчу солёной рыбы, мяса (кишечная палочка, кокки, грибы).
Химические факторы
К химическим факторам, оказывающим влияние на жизнедеятельность микроорганизмов, относятся: реакция среды (рН), окислительно-восстановительные условия среды (rН) и присутствие в среде ядовитых химических веществ.
Реакция среды
От степени кислотности или щёлочности среды (концентрации в ней водородных Н+ и гидроксильных ионов ОН-) существенно зависит развитие микроорганизмов. Значительные колебания рН могут влиять на заряд поверхности клетки, изменять проницаемость клеточной стенки и цитоплазматической мембраны для различных молекул питательного субстрата, что, в свою очередь, вызывает нарушения питания и обмена веществ. рН среды влияет на активность экзоферментов, выделяемых микробной клеткой. Проникая из окружающей среды в цитоплазму, водородные и гидроксильные ионы могут изменять направление и интенсивность катализируемых эндоферментами биохимических процессов в клетке. Например, дрожжи в кислой среде образуют в основном этиловый спирт и небольшое количество глицерина в качестве побочного продукта; в щелочной среде выход этанола значительно снижается, но во много раз увеличивается образование глицерина.
Отношение отдельных групп микроорганизмов к реакции среды различно. Некоторые микроорганизмы развиваются в широких пределах рН, например, многие грибы живут и размножаются при рН от 1,0 до 11. Дрожжи, молочнокислые, уксуснокислые, маслянокислые, группы кишечных палочек развиваются при рН 3-6. Большинство гнилостных и патогенных бактерий лучше развиваются в нейтральной или слабощелочной среде при рН 6,5-7,5, кислая среда для них неблагоприятна, даже губительна.
Отрицательное влияние повышенной кислотности среды на многие микроорганизмы лежит в основе квашения овощей, маринования, получения кисломолочных продуктов.