食品加工原理：低温对微生物的影响

温度是影响微生物生长繁殖最重要的因素之一。任何微生物都有一定的最适生长繁殖温度范围，当温度降低时，微生物的生长速率降低，当温度降低到—10℃时，大多数微生物会停止繁殖，部分出现死亡，只有少数微生物仍然可以缓慢生长。

引起食品腐败变质的微生物主要是细菌、霉菌和酵母菌。微生物的耐冷性因种类而异，一般球菌类比革兰氏阴性杆菌更耐冷，酵母菌和霉菌比细菌更耐冷。对于同种类的微生物，它们的耐冷性随培养基组成、培养时间、冷却速度、冷却终温以及初始菌数等因素而变化。不同食品中微生物生长发育的最低温度见表3-1。

表3-1 微生物在食品介质中发育的最低温度

温度下降，微生物细胞内酶的活性随之下降，使得物质代谢过程中各种生化反应速度减慢，因而微生物的生长繁殖速度也随之减慢。在正常情况下，微生物细胞内各种生化反应是相互协调一致的，但各种生化反应的温度系数各不相同，当降温时，这些反应将按照各自的温度系数减慢，破坏了各种生化反应原来的协调一致性。温度降得越低，失调程度也越大，从而破坏了微生物细胞内的新陈代谢，使微生物不能生长繁殖甚至死亡。(www.xing528.com)

温度下降时，微生物细胞内的原生质浓度增加、黏度增加、胶体吸水性下降、蛋白质分散度改变，导致蛋白质不可逆的凝固，破坏其物质代谢的正常运行，对细胞造成严重的损害。食品冻结时，冰晶体的形成使得微生物细胞内的原生质或胶体脱水，细胞内溶质浓度的增加会促使蛋白质变性。同时，冰晶体的形成还会使微生物细胞受到机械性的破坏，这些内外环境的改变是微生物代谢活动受阻或致死的直接原因。

影响微生物低温下活性降低的因素包括如下几点：①温度，温度越低，对微生物的抑制越显著；在冻结点以下，温度越低，水分活性越低，其对微生物的抑制作用越明显，但低温对芽孢的活力影响较小。②降温速率，在冻结点之上，降温速率越快，微生物适应性越差；水分开始冻结后，降温的速率会影响水分形成冰结晶的大小，降温速率越快，微生物适应性较差；水分开始冻结后，降温的速率会影响水分形成冰结晶的大小，降温的速率慢，形成的冰结晶大，对微生物细胞的损伤大。③水分存在状态，结合水多，水分不易冻结，形成的冰结晶小而且少，对细胞的损伤小；反之，游离水分多，形成的冰结晶大，对细胞的损伤大。④食品的成分也会影响微生物低温下的活性，pH越低，对微生物的抑制加强，食品中一定浓度的糖、盐、蛋白质、脂肪等对微生物有保护作用，使温度对微生物的影响减弱，但当这些可溶性物质的浓度提高时，其本身就有一定的抑菌作用。⑤冻藏过程的温度变化也会影响微生物在低温下的活性，温度变化频率大，微生物受破坏速率快。