水与微生物.pptx

1、水分含量与微生物的生长,内容介绍,水 食品中水的分类 水分活度与微生物的生长 从微生物的和水分的角度来保证食品的品质 水与微生物关系在农业上的应用研究 其他方面的应用 水分含量与微生物研究的意义,一 水,生物体系的基本成分包括蛋白质、碳水化合物、脂质、核酸、维生素、矿物质和水。水是六大营养素之一，不仅是维持人类正常生命活动必须的基本物质，对于微生物而言其意义同样重大。 1、水对微生物的作用 水是微生物新城代谢不可缺少的物质 水是微生物自身生存需要依赖的物质基础 水可以维持微生物自身生存环境的平衡 水是微生物与微生物之间进行物质交换必不可少的媒介,二 水的分类,食品中的水分为以下几类 束缚水：包

2、括单分子层水和多分子层水 自由水：包括毛细管水和截留水 1、束缚水（bound water） 束缚水，又称为结合水或构成水，指细胞内被胶体颗粒或大分子吸附或存在于大分子结构空间，不能自由移动，具有较低的蒸汽压，在远离0以下的温度下结冰，不起溶剂作用，并对生理过程而言几乎为无效水，不参与代谢，不能被微生物所利用。,（1）单分子层水 位于第一个水分子层中，与非水组分中的强极性基团（如羧基、氨基等）以氢键的形式相结合，其氢键额键能大，结合的键能大，在蒸发、冻结、转移等过程中均可忽略。有时候，个别单分子层水的分子可以脱离氢键的键能而进入外面多分子层水里。此外单分子层水不能被微生物利用，也不能作为介质进

3、行生化反应。 （2）多分子层水 多分子层水又称为半结合水，位于单分子层水的几个水分水分子层，与非水物质结合的氢键强度仅次于单分子层水的氢键强度，其蒸发能力较弱。,2、自由水（free water） 自由水又称体相水、游离水，指在生物体内活细胞内可以自由流动的水，是良好的溶剂和运输工具。自由水在总水量占的比重也大，其原生质的粘度也就越小，且呈溶胶状态，代谢也旺盛。能够被微生物所利用。 （1）毛细血管水 动植物体中毛细管保留的水，位于细胞间隙之中，只能在毛细管内流动，可以再压力的情况下排出体外。 （2）截留水 食品中被生物膜或者凝胶大分子交联网络所截留下的那部分水，主要存在于水分丰富的细胞或凝胶块

4、中，它只能在截留的区域内流动，单个水分子可通过生物膜火大分子网络而向体外蒸发。截留水与食品的风味、硬度和韧性感官品质有关，应尽量防止其流失。,三 水分活度与微生物的生长,1、水分活度Aw的定义 水分活度:食品的蒸汽压与同温下纯水的蒸汽压的比值，即Aw=P/P0 P：食品中水的蒸汽压 P0：食品中纯水的蒸汽压 注意：当P=P0时，Aw=1，而食品中的P总是小于P0，即Aw1。 此外，水分活度的另外表达式：Aw=f/f0 式中f为溶液中水的逸度，f0为纯水的逸度。 水分活度的测定用：一般有水分活度测定仪,2、平衡相对湿度（ERH） 食品中水分蒸发达到平衡时食品上空已恒定的水蒸汽分压与在此温度下水的

5、饱和蒸汽压的比值。它与Aw的关系为Aw=P/P0=ERH/100。 3、等温吸湿线（MSI） 在恒定温度下，表示食品的水分含量（g水/g干物质）与它的水分活度之间关系的曲线，简写为MSI。即以视频中的水分含量为纵坐标，以水分活度为横坐标作图，得到的曲线。大多数食品的MSI曲线为S型。,4、水分活度与MSI的关系 在途中可以分为三个区域： 区：Aw为00.25含水量为07主要为单分子层水 区： Aw为0.250.85含水量为727.5，主要为多层水和微毛细管水 区： Aw0.85,含水量为27.5，主要为体相水。,5、水分活度与微生物的生长繁殖 微生物生长需要的Aw值一般较高。 随着Aw的增大，

6、微生物生长速度也不断地增加，当达到微生物生长的最大速率后,其生长随着其水分活度值得增加而略有下降。 在食品中，微生物赖以生存的水主要是自由水，随着自由水含量的逐渐增加，其水分活度Aw也随之增加。 所以Aw大的食品比Aw小的食品更易受到微生物的感染，稳定性也越差。,此外，各类微生物生长都需要一定的水分活度，换句话说，只有当食品的水分活度大于某一临界值时，特定的微生物才能在其生长。一般细菌的Aw0.9，酵母菌Aw0.87，霉菌为Aw0.8，但对于一般的耐渗透压的微生物除外。具体而言，微生物与水分活度的关系如下所示：,四 如何控制水分以防止微生物的生长繁殖以保证食品的品质,1、控制食品的储存环境的湿

7、度 2、控制食品加工过程中微生物的污染 3、对于含水分较多的食品或者果蔬可采取一定的加工手段进行储存，比如盐腌。 4、掌握微生物生长繁殖的微环境 5、对于含水量较多和容易受微生物感染而腐败变质的食品要定期进行微生物检测和水分含量的测定。,一般谈论到微生物与水的关系我们会立马反应微生物与食品的品质相关的一系列问题，比如上面我们谈论到的食品的水分活度与微生物的关系。但是在实际中水分的含量与微生物关系不仅仅局限于食品之中，在农业生产，如对水分条件对水稻微生物群落多样性的研究；秸秆还田与水分管理对稻田土壤微生物量碳、氮及溶解性有机碳氮的影响；此外还有像不同生物肥处理土壤微生物量对温度、水分条件的响应的

8、研究探讨等等。,五、水与微生物关系在农业上的应用研究,例如: 对不同生物肥处理土壤微生物量对温度、水分条件的影响的研究中，对25和35培养时各施肥处理在不同水分条件下土壤微生物量C、N的含量的不同和影响来找出最佳的施肥温度和水分条件，从而为更合理施肥和提高生物肥的利用率提供理论依据。 土壤微生物是土壤物质循环的重要参与者，控制土壤的物质和能量交换，然而土壤微生物量容易受到外界因素的影响，其中温度和水分条件影响最大，所以研究不同生物肥处理土壤微生物量对温度、水分条件的影响对于农业的高效生产有着重要的意义。,六 其他方面的应用,对水分含量与微生物的研究在仅仅在食品行业和农业生产这两个行业有应用，在其他领域也有重要的应用，如在医药方面的应用、环境保护中的应用（污水处理与微生物的研究等）。,七 水分含量与微生物研究的意义,在食品领域，研究水分含量与微生物的关系能够有利于了解食品的腐败变质和控制食品的微生物指标，延长食品的货架期，从而为人们提供健康食品，保障全民健康。 在农业生产领域，了解微生物与水的关系有利于农民高效清洁生产，提高农场品的生产效率和控制有害微生物对健康的影响，从源头控制，安全高效生产。 在其他领域里，水分含量与微生物的