Окисно-відновні умови середовища

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

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.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 1076. 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...

Сосудистый шов (ручной Карреля, механический шов). Операции при ранениях крупных сосудов 1912 г., Каррель – впервые предложил методику сосудистого шва. Сосудистый шов применяется для восстановления магистрального кровотока при лечении...

Трамадол (Маброн, Плазадол, Трамал, Трамалин) Групповая принадлежность · Наркотический анальгетик со смешанным механизмом действия, агонист опиоидных рецепторов...

Мелоксикам (Мовалис) Групповая принадлежность · Нестероидное противовоспалительное средство, преимущественно селективный обратимый ингибитор циклооксигеназы (ЦОГ-2)...

Толкование Конституции Российской Федерации: виды, способы, юридическое значение Толкование права – это специальный вид юридической деятельности по раскрытию смыслового содержания правовых норм, необходимый в процессе как законотворчества, так и реализации права...

Значення творчості Г.Сковороди для розвитку української культури Важливий внесок в історію всієї духовної культури українського народу та її барокової літературно-філософської традиції зробив, зокрема, Григорій Савич Сковорода (1722—1794 pp...

Постинъекционные осложнения, оказать необходимую помощь пациенту I.ОСЛОЖНЕНИЕ: Инфильтрат (уплотнение). II.ПРИЗНАКИ ОСЛОЖНЕНИЯ: Уплотнение...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия