环境条件适宜：微生物正常生长繁殖与代谢。

环境条件不宜：微生物生长繁殖受抑制甚至死亡。

学习环境因素对微生物生长的影响，有利于我们通过控制环境条件促进有益菌繁殖与代谢，抑制食品腐败菌及杀灭病原菌。

一、物理因素对微生物生长的影响

1.温度

温度对微生物代谢的影响

①影响酶活性  一定范围内，温度每升高10℃，酶促反应速率增加一倍。

②影响细胞膜流动性  温度高，流动性大，利于物质运输，反之流动性小，不利于物质运输。

③影响物质溶解度  温度高，溶解度上升，温度低，溶解度下降。

④影响核酸、蛋白质等生物大分子活性  温度过高易变性。

（1）微生物的温度类群

最适生长温度：即某微生物分裂代时最短或生长速率最高时的培养温度。不同微生物的最适生长温度是不一样的。注意：最适生长温度不一定是一切代谢活动的最适温度。

微生物按其最适生长温度范围可分为：       低温型、中温型、高温型

（2）低温对微生物的影响

微生物对低温有很强的抵抗力。当环境温度低于微生物的最适生长温度时，微生物的生长繁殖减慢或停止，但微生物的原生质结构并未破坏时，不会很快造成死亡并能在较长时间内保持活力，当温度提高时，可以恢复正常的生命活动。

低温保藏菌种就是利用这个原理。一些细菌、酵母菌和霉菌的琼脂斜面菌种通常可以长时间地保藏在4℃的冰箱中。当温度过低，造成微生物细胞冻结时，有的微生物会死亡，有些则并不死亡。

冰冻对微生物的影响：①冻结时细胞水分变成冰晶，对细胞膜产生机械损伤，膜内物质外漏。②冻结过程造成细胞脱水。冰冻对有些微生物会造成死亡，有些仍存活处于休眠状态，缓冻后仍可复苏存活。

冻结速度对冰晶形成有很大影响。

缓慢冻结形成的冰晶大，对细胞损伤大；

快速冻结形成的冰晶小、分布均匀，对细胞的损伤小。

实践中常用-40 ~ -70 ℃冰冻条件保藏菌种。但需要在菌悬液中加入甘油、糖、脱脂奶等保护剂，利用快速冻结对菌种进行冻结保藏。

（3）高温对微生物的影响

微生物对高温比较敏感。若超过其最高生长温度，一般会立即死亡。高温致死原因：高温下生物大分子的氢键被破坏，导致蛋白质凝固变性，核酸降解变性，膜上类脂质热溶解产生小孔，最终破坏细胞组成和结构（溶菌），导致死亡。

不同微生物对热敏感度不同。

耐热微生物：凡是在巴氏杀菌的温度下（63℃，30min ）尚能残存，但不能在此温度下正常生长的微生物。

2.水分

（1）水分活度：食品中的绝对含水量包括游离态水和结合态水，前者可被微生物利用，后者不能利用，故食品中含有的水分不能用绝对含水量（%）表示，而是用水分活度表示食品中可被微生物利用的自由水或游离水的含量。

（2）微生物生长的最低水活度

（3）食品保藏与Aw的关系（重点知识）

新鲜食品如蔬菜、水果、肉、奶等水分含量高，其Aw在0.98~0.99之间，适合多种微生物生长繁殖，食品容易腐败变质。若将食品水活度降低至0.60~0.70以下，多数微生物会停止生长，处于休眠甚至死亡(此时一般无需对食品灭菌处理)。

在实践中常采用干燥、冰冻、盐腌、糖渍等方法降低食品的水活度，从而延长食品的货架期。

3.渗透压

等渗溶液--细胞内溶质浓度与胞外溶液的溶质浓度相等，在等渗溶液中, 微生物的代谢活动正常,细胞外形不变

高渗溶液--溶液的溶质浓度高于胞内溶质浓度，在高渗溶液中, 细胞失水发生质壁分离,生长受抑制或死亡

低渗溶液--溶液的溶质浓度低于胞内溶质浓度，在低渗溶液中, 细胞吸水膨胀, 但较少破裂（细胞壁保护）

食品中形成渗透压的主要是食盐和食糖物质。多数霉菌和少数酵母能耐受较高的渗透压。生产中常利用盐腌、糖渍的方法提高溶液的渗透压来保藏食品。通常情况下，6倍于食盐的糖才能与食盐产生相同的抑制作用。糖的浓度通常为50-70%，盐的浓度为10-15%。

4. 辐射

辐射是指通过空气或外层空间以波动方式从一个地方传播或传递到另一地方的能源。它们或是离子或是电磁波。是能量通过空间或某一介质传递的一种物理现象。

与微生物有关的辐射：

电磁辐射：可见光、紫外光

电离辐射：X、α、β、γ射线

（1）紫外线（UV）    波长在130 - 400nm的电磁辐射

紫外线杀菌原理

    1.紫外线作用于DNA ，使其产生胸腺嘧啶二聚体，引起DNA结构变形，阻碍正常的碱基配对，从而造成微生物变异或死亡。

    2.紫外线会使空气中的分子氧变成臭氧，臭氧释放的原子氧有杀菌作用。

波长260 -280nm处的紫外线杀菌力最强。

应用：由于穿透力差，只适用于物体表面以及空气、水的消毒杀菌，也用于诱变育种。

 （2）电离辐射 

 X、α、β、γ射线 ，波长短，能量高，有较强的杀伤力。

作用原理:   可引起水和其他物质在吸收能量后的电离，产生游离基，使核酸、蛋白质或酶发生变化，造成细胞损伤或死亡。   

特点:  γ射线穿透力强，非专一性，对所有生物均有杀伤作用。

应用:  用于食品的表面及内部的杀菌、杀虫处理（冷杀菌），但是微生物数量、辐射时间、食品物理状态、包装等均会影响辐射杀菌的效果。能够杀菌的辐射剂量对人体也是相当高的，因此应做好防护。

二、化学因素对微生物生长的影响

1.氢离子浓度（pH）

各类微生物均存在最低、最适、最高生长pH。    

pH对微生物的作用：影响膜表面电荷的性质及膜的通透性，影响培养基中营养物质的离子化程度，进而影响微生物对物质的吸收能力。改变酶活、酶促反应的速率及代谢途径：如：黑曲霉在pH2-2.5发酵产柠檬酸，在pH2.5-6.5长菌体，在pH7.0以上合成草酸为主。pH的大变化易引起细胞内一些成分破坏，有毒物质的毒性改变等。

2. 氧化还原电位（Eh）

分子态氧影响培养基中氧化还原电位即Eh 值。

影响Eh的因素很多，分子态氧的影响尤为重要。其次是培养基中氧化还原物质的影响。（食品的Eh            ）

不同的呼吸类型微生物对氧化还原电位的要求不一样。 

好氧微生物要求Eh +0.1 V以上，以 0.3-0.4 V为宜。

兼性厌氧微生物Eh在 +0.1 V以上有氧呼吸，Eh在 +0.1 V以下时发酵。

厌氧微生物 Eh 值在 +0.1 V以下为宜。