Студопедия — Окисно-відновні умови середовища
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Окисно-відновні умови середовища






Розвиток мікроорганізмів, їх фізіологічна активність і біохімічна діяльність знаходяться у тісному контакті з окисно-відновними умовами середовища. Для кількісної оцінки цих умов використовують умовний показник гН2, який є від'ємним логарифмом тиску мо­лекулярного водню у середовищі, взятий з оберненим знаком. Величина гН2 виражає ступінь аеробності середовища, тобто кількість у ньому кисню.

У розчині, насиченому воднем, гН2 дорівнює 0, а киснем -41. Шкала від 0 до 41 характеризує будь-який ступінь аеробності сере­довища. При рівновазі окиснюваних і відновлюваних процесів у середовищі гН2 дорівнює 28. Якщо гН2 нижчий за 28, це вказує на більшу або меншу відновлюючу здатність, а якщо вищий - на її окиснюючу здатність.

Облігатні аеробні мікроорганізми розмножуються в діапазоні гН2 від 10 до 30. Значення гН2 вище 30 для них є несприятливим. Облігатні анаероби розвиваються при гН2 від 0 до 14. Факультативні аеробні і анаеробні мікроорганізми проявляють свою життєдіяльність в інтервалі гН2 від 0 до 30.

Регулюючи окисно-відновні умови середовища, можна не тільки затримати чи прискорити розвиток певної групи мікроорганізмів, але й змінити їх активність чи характер викликаних ними перетворень. Так, дріжджі при наявності кисню у цукромістких середовищах використовують його для окиснюваних реакцій, кінцевими продук­тами яких є вуглекислий газ і вода. При нестачі кисню дріжджі викликають спиртове бродіння і у середовищі
Мікроорганізми Доза опромінення, яка знижує кількість мікроорганізмів у 10 раз, КГр
Escherichia coli 0,2-0,4
Proteus vulgaris 0,1 - 0,2
Salmonella typhimurium 0,2 - 0,7
Streptococcus aureus 1,7-2,7
Bacillus subtilis 1,3-3,0
Clostridium perfringens 1,2-2,0
Clostridium botulinum 1,1-1,7
Saccharomyces vini 0,39 - 0,63
Aspergillus niger (спори) 1,9
Penicillium expansum 2,8

Для обробки харчових продуктів з метою запобігання їхнього швидкого псування найбільш придатні у-промені, що мають най­більшу проникливу здатність. Джерелом їх є ізотопи 60Со і 137Cs. Радіаційну обробку харчових продуктів проводять різними дозами опромінення. Радисидація - це обробка у дозах, достатніх для загибелі патогенних для людини мікроорганізмів (4-6 КГр). Радуризація - це обробка харчових продуктів з метою зменшення у них чисельності мікроорганізмів, що викликають їх псування і втрату маси (6-10 КГр). Вона проводиться з метою промислової стерилізації харчових продуктів в умовах, що викликають повторне інфікування їх мікроорганізмами (10-50 КГр). Радіобіологічний ефект при обробці харчових продуктів залежить від їхнього хімічного складу і агрегатного стану, поглинутої ними дози радіоактивних променів та їх сили, від складу і чисельності мікрофлори. У деяких продуктів обробка у-променями викликає зміну кольору, запаху, смаку, пом'якшення тканин. У цих випадках рекомендують знизити дозу опромінення і продовжити зберігання в умовах холодильника.

За рішенням Міжнародних організацій, таких як ВОЗ (Всесвітня організація охорони здоров'я при ООН), ФАО (Продовольча і

сільськогосподарські організації при ООН), МАГ ATE (Міжнародне агентство з атомної енергії при ООН), Об'єднаного комітету екс­пертів в опромінених харчових продуктах не повинно бути патоген­них мікроорганізмів, мікробних токсинів і токсичних речовин, що можуть утворюватися в результаті опромінення.

Перелік харчових продуктів, які дозволено опромінювати радіо­активними променями, затверджений міжнародними організаціями. В Україні у кожному окремому випадку дозвіл видають органи охорони здоров'я.

Ультразвук. Ультразвук - це звукові хвилі з частотою понад 20000 коливань за секунду (20 КГр), які не може сприймати людина. Ультразвукові хвилі характеризуються великим запасом механічної енергії, проник­ністю


 
 
Водневий показник реакції середовища рН вказує на ступінь його кислотності (рН від 7 до 1) або лужності (рН від 7 до 14). Нейтральна реакція середовища відповідає рН 7. Концентрація водневих іонів є фактором, який визначає можли­вість росту та розмноження мікроорганізмів. рН впливає на активність ферментів, ступінь дисперсності колоїдів цитоплазми, проникливість стінок клітин, дисоціацію кислот і лугів, розчинність різних речовин. Мікроорганізми можуть розвиватися у діапазоні рН від 0,6 до 12, проте життєдіяльність кожного виду можлива тільки при певних значеннях рН середовища, тобто в суворо визначених межах кислот­ності і лужності. По відношенню до концентрації водних іонів середо­вища мікроорганізми поділяються на нейтрофіли, що добре розвива­ються у нейтральному середовищі, ацидофіли - кислотолюбні, які розвиваються при оптимальному рН 4 і нижче, та алкалофіли - лужнолюбні, які розвиваються при оптимальному рН 9 і вище (табл. 5, 6). Таблиця 5 Групи мікроорганізмів по відношенню до концентрації водневих іонів  

 

Група РН
мінімальне оптимальне максимальне
Нейтрофіли 4,0 6,8-7,3 8,0
Ацидофіли факультативні 1,0 2,0-4,0 9,0
облігатні (екстремальні) 1,0 2,0-4,0 5,0
Алкалофіли 9,0 9,1-10,5 12,0

 

До нейтрофілів відносять гнильні бактерії, більшість патогенних мікроорганізмів, збудники харчових отруєнь. Кислотолюбними є оцтовокислі і молочнокислі бактерії, плісеневі гриби та дріжджі, лужнолюбними - представники бактерій кишкової групи, холерний вібріон, амоніфікатори, нітрат- і сульфатвідновлюючі бактерії. Спори бактерій більш стійкі до змін рН, ніж вегетативні клітини. Якщо концентрація водневих іонів у розчині виходить за звичні межі для даного виду мікроба, його життєдіяльність припиняється. У процесі росту деякі мікроорганізми самі здатні змінювати рН середовище за рахунок утворення кислих або лужних продуктів метаболізму.

Таблиця 6 Значення рН середовища для окремих мікроорганізмів

 

 

Мікроорганізми PH
мінімальне оптимальне максимальне
Escherichia coli 4,0-4,5 6,5-7,4 8,0-9,0
Proteus vulgaris 4,4-4,9 6,5-7,5 8,4-9,4
 
через тверді і газоподібні середовища, викликаючи у них при цьому ряд фізичних, електрохімічних і біохімічних явищ. При дії ультразвуку на мікроорганізми спостерігається розрив клітини або клітинної мембрани, відрив джгутиків у паличкоподібних форм. Природа згубної дії ультразвукових хвиль на мікроорганізми повністю ще не вивчена. Встановлено, що під впливом ультразву­кових хвиль в цитоплазмі мікробної клітини утворюється кавітаційна порожнина (пухирець), заповнена парами рідини. В момент закриття кавітаційного пухирця виникає сильна ударна хвиля, яка майже миттєво пошкоджує мікроорганізми. Крім цього, виникнення кавітації супроводжується різким підвищенням температури. Бактерицидна дія ультразвуку на мікроорганізми починає виявлятися при інтенсивності 0,5-1,0 Вт/см2 і частоті коливань в межах кількох десятків КГр. Вона залежить від інтенсивності звуку, кавітації, хімічного складу середовища, його в'язкості і температури, кількості мікроорганізмів. При високій інтенсивності ультразвуку і більш високій температурі розпад мікробних клітин відбувається швидше. Чим більший вміст у середовищі білків, вуглеводів і ліпідів, тим слабша бактерицидна дія. Бактерицидний ефект вищий при меншій концентрації в об'єкті мікробних клітин (табл. 4). Під дією ультразвукових хвиль швидше гинуть вегетативні клітини паличкоподібних бактерій, повільніше - кулясті бактерії та Дріжджі. Досить стійкими є спори. Ступінь чутливості мікроорга­нізмів до ультразвуку залежить від їхнього виду. Таблиця 4. Вплив ультразвуку на кишкову паличку при інтенсивності 5 Вт/см2 і частоті коливань 450 кГц  

 

Вихідна кількість бактерій в 1 мл води Відмирання бактерій при дії на них ультразвуку, %
15с 30 с 60 с 120 с
        -
    -    
    -    

Ультразвук використовують переважно для стерилізації пит­ної води, рідких харчових продуктів, таких як молоко, соки, вино, пиво, а також з метою виділення з клітин мікробних ферментів, вітамінів, токсинів, окремих структур (ДНК, РНК, ядер, рибосом, мітохондрій та ін.).

Метод стерилізації за допомогою ультразвукових хвиль на практиці застосовують обмежено з техніко-економічних причин та через зниження якості деяких продуктів.







Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 1047. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Задержки и неисправности пистолета Макарова 1.Что может произойти при стрельбе из пистолета, если загрязнятся пазы на рамке...

Весы настольные циферблатные Весы настольные циферблатные РН-10Ц13 (рис.3.1) выпускаются с наибольшими пределами взвешивания 2...

Хронометражно-табличная методика определения суточного расхода энергии студента Цель: познакомиться с хронометражно-табличным методом опреде­ления суточного расхода энергии...

ОЧАГОВЫЕ ТЕНИ В ЛЕГКОМ Очаговыми легочными инфильтратами проявляют себя различные по этиологии заболевания, в основе которых лежит бронхо-нодулярный процесс, который при рентгенологическом исследовании дает очагового характера тень, размерами не более 1 см в диаметре...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия