1．溫度

　　溫度對微生物的影響很大，因?yàn)槲⑸�物的生長發(fā)育是一個(gè)極其復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，這種反應(yīng)需要在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，所以溫度對微生物的整個(gè)生命過程都有著極其重要的影響。

　　從微生物的總體來看，生長溫度范圍很廣，可在0~80℃，各種微生物按其生長速度可分為三個(gè)溫度界限，即最低生長溫度、最適生長溫度、最高生長溫度。超過最低和最高生長溫度的范圍，生命活動(dòng)就要中斷。因此，我們在生產(chǎn)中，可以通過對溫度的控制來促進(jìn)有益微生物的生長，抑制或消滅有害微生物的發(fā)育。

　　那么，什么是最低生長溫度呢？它是指微生物生長與繁殖的最低溫度，在這個(gè)溫度時(shí)，微生物生長最慢，低于這個(gè)溫度，微生物就不能生長。最適生長溫度是指微生物生長最適宜的溫度，在這個(gè)溫度時(shí)，如果其他條件適當(dāng)，則微生物生長最快。而最高生長溫度就是在其他環(huán)境因素保持不變前提下，微生物能夠生長繁殖的最高溫度。高于這個(gè)溫度，微生物的生命活動(dòng)就要停止，甚至死亡。

　　在物理因素中，溫度對微生物的影響最為重要。微生物在生長繁殖過程中吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)是共同進(jìn)行的。在發(fā)酵前期要給予適當(dāng)溫度，以后要適當(dāng)控制溫度，防止升溫過猛�！暗蜏厝私选⒕徛�發(fā)酵”的精神實(shí)質(zhì)就在于此。

　　微生物的生長繁殖，不但受到外界溫度的影響，更重要的是外界溫度與菌體內(nèi)部保持熱平衡。也就是說，外界環(huán)境的溫度影響到微生物的生長繁殖，反過來，微生物在大量的生長繁殖過程中也影響外界環(huán)境溫度的改變。如酒精廠在固體制造麩曲過程中的中期和后期，由于微生物的代謝作用，品溫逐漸上升，向著微生物生長繁殖的不利方向發(fā)展。為了控制微生物生長的最適溫度，保證曲子質(zhì)量，根據(jù)品溫上升情況，采取通風(fēng)方法來降低品溫．國內(nèi)酒精廠生產(chǎn)麩曲時(shí)，品溫要求保持在37℃左右。初期菌體剛剛開始生長，發(fā)熱量不大，這時(shí)采用間歇通風(fēng)方式，到后期，菌體生長旺盛；伴隨產(chǎn)生大量的熱，因此采用連續(xù)通風(fēng)來降低品溫。

　　高溫對微生物影響較大，微生物在超過最高生長溫度以上的環(huán)境中生活，就會(huì)引起死亡，溫度越高，死亡越快。但是，微生物對高溫的抵抗力依菌的種類、發(fā)育時(shí)間、有無芽孢而異。例如，無芽孢的細(xì)菌在液體中，55~60C經(jīng)30min即可死亡；70℃時(shí)僅10~15min死亡；100℃僅幾分鐘就可死亡。酵母營養(yǎng)細(xì)胞及霉菌菌絲體，在50~60℃時(shí)lOmin左右即可殺死；而它們的孢子在同樣時(shí)間內(nèi)卻要70~80℃才能殺死。芽孢桿菌中的芽孢對熱的抵抗力很強(qiáng)，如枯草桿菌芽孢在沸水中煮沸1h也不死，這是因?yàn)檠挎邇?nèi)所含水分較少，菌體蛋白不易凝固。

　　微生物在高溫下死亡的原因，是由于菌體中的酶遇熱后失去活性，使代謝發(fā)生障礙而引起菌體死亡。

　　2．氫離子濃度(pH)

　　氫離子濃度對微生物生命活動(dòng)的影響，是由于氫離子濃度影響細(xì)胞原生質(zhì)膜的電荷，原生質(zhì)膜具有膠體性質(zhì)，在一定pH內(nèi)，原生質(zhì)帶正電荷，而在另一種pH內(nèi)，則帶負(fù)電荷，這種正負(fù)電荷的改變，同時(shí)又會(huì)引起原生質(zhì)膜對個(gè)別離子滲透性的變化，從而影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。例如，黑曲霉在pH2～3時(shí)，生成檸檬酸，pH近中性時(shí)卻生成草酸；酵母在pH為5左右時(shí)，其產(chǎn)物是乙醇，而pH8時(shí)則產(chǎn)生甘油。

　　各種不同的微生物要求的pH不同，大多數(shù)細(xì)菌，最適pH接近中性或微堿性；酵母和霉菌的最適pH趨向酸性。

　　在釀酒工業(yè)中，廣泛利用pH抑制雜菌的生長。酒精廠循環(huán)酒母添加硫酸；白酒廠入窖酒醅有一定的酸度，就是利用pH的適宜范圍來抑制不適宜該范圍的雜菌�！� 

　　各廠一般利用酸度（lg曲或糟消耗0.Imol/L NaOH液的毫升數(shù)）來指導(dǎo)生產(chǎn)，已經(jīng)取得了很成熟的經(jīng)驗(yàn)。

　　3．空氣

　　大多數(shù)微生物在生命活動(dòng)過程中都需要空氣，按照各種微生物對氧的要求不同，可將它們分成如下三類。

　　(1)好氣性微生物也稱為好氧性微生物，這類微生物在生活中需要氧，只有在氧分子存在的條件下，它們才能正常生活。大多數(shù)微生物都屬于這一類型，如根霉、曲霉等。在制造壓榨酵母時(shí)通風(fēng)可以增加酵母的產(chǎn)量。微生物深層培養(yǎng)時(shí)，通入空氣不但影響微生物的生長，還影響微生物的代謝產(chǎn)物，如在抗生素、液體曲、有機(jī)酸的生產(chǎn)過程中通風(fēng)量對產(chǎn)品的產(chǎn)量有很大的影響。

　　(2)厭氧微生物也稱專性嫌氣微生物。這類微生物不需要分子態(tài)氧，分子態(tài)氧對它們有毒害作用。如丙酮一丁醇菌及其他梭狀芽孢桿菌（如窖泥中能產(chǎn)生己酸的細(xì)菌），只能在無氧或缺少氧的狀態(tài)下生活。

　　(3)兼性嫌氣性微生物有相當(dāng)多的微生物既能在有氧條件下生長，又能在無氧條件下生活。如酵母在有氧條件下迅速生長繁殖，產(chǎn)生大量菌體，在無氧條件下，則進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生大量的酒精。

　　在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)好氣性或兼性嫌氣性微生物，若用固體培養(yǎng)基，則通過棉塞的少量空氣即可滿足；若用液體培養(yǎng)基，就需在搖床上培養(yǎng)。而對厭氧性微生物的培養(yǎng)，可以用抽真空、焦性沒食子酸吸收、覆蓋無菌石蠟等方法。

　　4．界面

　　界面與微生物生長有很大關(guān)系，特別是對固態(tài)法白酒生產(chǎn)來說，界面尤為重要。 我們知道自然界里棲息著大量的微生物，它們生活在不同的狀態(tài)之中。有的在氣相中生長，有的在均一的液相中生長，有的卻生長在各式各樣的固相上。但是為數(shù)極多的微生物卻居住在兩個(gè)不同的接觸面上，這種接觸面稱作界面。居住在界面的微生物群，其生長與代謝產(chǎn)物都與居住在均一相內(nèi)的有明顯不同，這就是界面對微生物的影響關(guān)系。

　　在不同培養(yǎng)基中（例如米曲汁、米曲汁加乙酸、米曲汁加乳酸）。添加經(jīng)酸堿處理過的玻璃絲作界面，分別培養(yǎng)三種酵母（南陽、漢遜、1312）發(fā)酵試驗(yàn)，不論米曲汁或添加乙酸、乳酸的培養(yǎng)基中，乙酸乙酯的生成量都大幅度增加。證明了液體中有固體界面物質(zhì)時(shí)酵母的代謝有明顯的影響。

　　遼寧金縣酒廠實(shí)驗(yàn)證明，固態(tài)法白酒與液態(tài)法白酒質(zhì)量不同的關(guān)鍵在于前體物質(zhì)、蒸餾操作，特別是由顆粒組成的復(fù)雜的界面，是使兩者不同的重要原因之一。例如，以糖蜜原料液態(tài)發(fā)酵的酒，完全是液態(tài)酒的風(fēng)味，而同樣原料，添加稻殼固體發(fā)酵，就會(huì)有固態(tài)法白酒的風(fēng)味。所以說，白酒固態(tài)發(fā)酵，界面極為復(fù)雜。原料、酒醅、填料對發(fā)酵微生物的吸著狀態(tài)及其對酶活力與代謝的影響；原料粉碎細(xì)度，即顆粒大小對發(fā)酵微生物的影響；加水量的多少，改變了固一液的比例關(guān)系對發(fā)酵微生物的影響。濃香型酒生產(chǎn)中，鼓槌狀菌為什么接種于酒醅中的效果遠(yuǎn)不及接種于泥土中效果顯著，及黏土界面與梭狀菌的關(guān)系等，都是研究白酒發(fā)酵中，界面關(guān)系的重要課題。

　　以上介紹的與微生物有關(guān)的物理、化學(xué)因素對微生物生長繁殖的影響，是相互交織在一起的，以致構(gòu)成復(fù)雜的發(fā)酵過程。

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