《食品微生物》第5章第四节氧化还原电势对微生物的影响.ppt

第四节氧化还原电势对微生物的影响 一、微生物对氧化还原电势的需求 1.什么是氧化还原电势 在氧化还原反应中，电子从一种物质转移到另一种物质，于是在这两种物质之间产生了电位差，这种电位差叫氧化还原电势（Eh）。氧化还原电势的强弱用毫伏（mV）单位来表示。自然环境中氧化还原电势波动在820～-429mV之间。 2.氧化还原电势（位）的意义 氧化还原电位（EH）是一种物质给出电子的趋势。氧化还原电位越高，则其给出电子的趋势越小；氧化还原电位越低，则越易给出电子。由于微生物要利用其环境中的各类物质给出电子时产生的能量才能生长。因此，微生物所处环境中的氧化还原电势值对微生物的生长有显著影响。 3.氧化还原电势与微生物的关系 微生物对氧化还原电势的需求与他们对氧气的需求情况相关。需氧微生物需要较高的氧化还原电势，厌氧微生物需要较低的氧化还原电势。 环境中氧化还原电势值不同，能够在其中生活的微生物也会不同。 如果发酵体系中的氧化还原电势值达不到要求，微生物也就不能生长。 二、微生物所在环境的氧化还原电势 1.环境中的氧化还原电势对微生物的影响 不同食品的氧化还原电势差异很大，因而在不同食品中生存的微生物及引起这些食品腐败变质的微生物种类也很不相同。 植物性食品，尤其是植物汁液，其氧化还原电位较高，因而在这类食品中生长并引起腐败变质的多是好氧型的细菌和霉菌。肉类食品内部氧化还原电势值低，一般适合厌氧的微生物生长。 食品名称 EH值（mv） 微生物类群 新鲜水果汁液 300~400 ？ 樱桃 180 桃子 175 菠菜 74 干酪 -200~-50 鲜肉 -150~-250 ？ 几种食品的氧化还原电势 2.微生物对环境氧化还原电势的影响 食品的EH值可影响其上微生物的生长，反过来，微生物的生长也会改变其环境的EH值。如好氧菌的呼吸作用消耗环境中的O2,一些还原性代谢产物的积累（H2S、抗坏血酸及含—SH化合物），都可使环境的EH降低。因此需氧菌的生长可为厌氧菌的生长提供有利的EH条件。 三、氧化还原电势的影响因素 1.化学成分 有些化学成分，可使其氧化还原电势降低，如SH—（巯基）化合物（半胱氨酸、谷胱甘肽），还原糖，抗坏酸等。 铜、铁离子，可使奶的氧化还原电势升高。 比如：牛奶接触到铜离子、铁离子后容易引起脂肪酸的腐败分解。 2.空气中氧的含量 空气中氧含量和食品接触氧的情况，是影响食品氧化还原电势的主要因素。氧气可使食品氧化还原电势升高，但这种情况受食品状态影响。深部不易受氧影响，所以其表面氧化还原电势值高，深部低，搅碎的肉氧化还原电势值均高。 食品、饮料等进行真空包装，就是利用降低氧化还原电势和氧限制微生物生命活动，从而使食品或饮料得到较长时间保藏。 3.微生物的生长 微生物在食品中生长，会使食品的氧化还原电势值降低，这是因为微生物的生长需要氧，产生还原性代谢产物的结果。 另外，食品是一个复杂的环境，各部分氧化还原电势值不一样，表面高，深部低，故整个食品的氧化还原电势不好表示。 第五节 辐射对微生物的影响 辐射（Radiation)是一种由波或粒子传递能量的物理现象。由于波长不同，各种辐射波的能量也不同，对微生物的作用也各异。 辐射波主要有：可见光、红外线、紫外线、微波以及其它射线。 1.可见光 （1）作用机理：多种情况 （2）作用特点：除光合细菌外，一般微生物的生长不需要辐射光，辐射光往往对微生物有害。有些光能营养型的微生物还可利用吸收可见光波，进行光合作用。有些微生物，虽然不是光合生物，但表现有一定的趋光性。例如闪光丝霉菌丝的向光部分比背光部分生长得快。一些真菌在形成子实体、担子果、孢子囊和分生孢子时，也需要一定的散射光刺激。 2.红外线 （1）作用机理：长光波的红外线产生能量，可以提高基质和环境温度；引起水分蒸发而干燥，可间接地影响微生物的生长 。 （2）作用特点：有一定的杀伤作用，如红外线消毒设备等。 3.紫外线 （1）作用机理：紫外线能被核酸中的嘌呤、嘧啶吸收产生破坏作用，更明显的是诱导胸腺嘧啶二聚体的形成，从而抑制了DNA的复制，发生细胞的突变，甚至造成微生物细胞的死亡。 （2）作用特点： 紫外线的波长范围为：136~400nm，其中以253~256nm紫外线杀菌作用最强。 穿透力差，不易穿透不透明的物质，就连玻璃也难以穿透，杀菌作用仅限于物体表层。一般常用于无菌室