食品专业英语 LESSON 9 Funoarental Principles Of Food Preserv

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Franceinthelate1790swasatwarandhavingdifficultyfeedingitspeople.Napoleon'sfightingforceshadadietofputridmeatandotheritemsofpoorquality.Thefoodsavailablecouldn'tbestoredortransportedexceptinadrystate.Recognizinganimportantproblemprizewasannouncedoffering12,OOOfrancsandfametoanyoneinventingausefulmethodoffoodpreservation.  NicolasAppert,aFrenchconfectioner.workinginasimplekitchen.observedthatfoodheatedin.sealedcontainerswaspreservedifthecontainerwasnotreopenedorthesealdidnotleak.Hemodestlycalledtheprocess"theartofAppertizing".AppertreceivedtheawardfromNapoleonafterspendingtenyearsprovinghisdiscovery. Itshouldbeappreciatedthatthecauseofspoilageoffoodwasunknown,ThegreatscientistsofthedayweresummonedtoevaluateAppert’sprocessandofferexplanationsforitsapparentsuccess.Theconclusionreachedwasthattheprocesswassuccessfulbecauseinsomemysteriousandmagicalfashion,aircombinedwithfoodinasealedcontainer,preventingputrefaction.Thiswasquiteincorrect.Nevertheless,thecanningprocesswasdiscoveredandpracticedforthenext5Oyearswithsomesuccess,butinthedarknessofignorance.  Appertbeganworkonhisprocessin1795.PeterDurandreceivedpatentsinEnglandin1810forglassandmetalcontainersforpackagingfoodstobecanned.Thetin-platedmetalcontainerswerecalled"conisters"fromwhic

1htheterm"can"isassumedtobederived.Earlymetalcontainerswerebulky,crudeanddifficulttoseal.By1823acanwithaholeinthetopwasinvented,allowingthefoodtobeheatedinboilingwaterbathswiththeholecoveredwithalooselid.Thelidwassolderedintoplaceaftertheheattreatment.Hole-in-topcansareinusepresentlyforcannedevaporatedmilk,althoughthecansaresealedpriortoheating. By1824Apperthaddevelopedschedulesforproessingsome50differentcannedfoods.MeatsandstewsprocessedbyAppertwerecarriedbySirEdwardPerryin1824inhissearchforanorthwestpassagetoIndia.SeveralcansoffoodfromthisvoyagewereobtainedfromtheNationalMaritimeMuseuminLondonin1938andopened.Thefoodwasfoundnontoxicforanimals.Interestinglytherewereisolatedfromthesecannedproductsbacteriawhichhadbeendormanforatleast114years.Givenproperenvironmentandsubstrate,theygrow! Inthe1820scanningplantsappearedintheUnitedStatesinBostonandNewYork.By1830sweetcornwasbeingprocessedinMaine.By1840canneriesbeganappearingthroughouttheUnitedStates.                        Temperaturevs.Pressure  In1851Chevalier-Appertinventedanautoclavewhichlessenedthedangerinvolvedintheoperationofsteampressurevessels.Itwasrecognizedth

2atsomefoodscouldbeprocessedforshortertimesifhighertemperatureswereavailable.Itwaslearnedthatthetemperatureofboilingwatercouldbeincreasedbyaddingsalt.Demandsforgreaterproductioninfactoriescouldbemetifthecookingtimesforfoodscouldbereduced.Forinstance,theboilingwaterbathcookingofcannedmeatscouldbereducedfrom6hrtoperhaps1/2hrbycookingthecansinawater-calciumchloridesolution.Productioncouldbeincreasedtherebyfromsome2000to20,OOOcansperday.Lossesduefailureofcontainerswerelarge.Nopressurewasappliedtothecookingvessels.Commercialcanswereunabletowithstandtheinternalpressuresdevelopedbyheatingto115℃.  Thetemperatureatwhichwaterwillboilisdependentuponthepressure.Usingapressurepressureitwaspossibletoachievetemperaturesinthevicinityof115℃.However,theseretortswerestilldangeroustooperate.    SpoilageofFoodCausedbyMicroorganisms        In1862PresidentLincolnsignedtheMorrillAct,creatingthelandgrantcolleges(Purdue,Michigan,Massachusetts,Illinois,etc.).Thegreatscientificdebateinuniversitiesatthattimewas"spontaneousgeneration"oflife.AtthistimeLouisPasteur,sonofawell-decoratedofficerinNapoleon'sarmy,becameinterestedintheproblemsofthegreatwineandbeerindustriesofFrancewhichwerethreatenedwithruin;theirproductswerediseasedandsouringfrom"spontaneousgeneration"oflifeinbottlesandkegs.

3  TotheAcademyofSciencesinFrancein1864,Pasteurreportedthatbehadfoundthecauseofthediseaseofwineandbeertobeamicroscopicvegetation.Whengivenfavorableconditionsthisvegetationgrewandspoiledtheproducts.However,boiledwinesealedfromcontaminationinjarswithevencottonplugswouldnotsour.Infact,itwaspossibletoisolatethismicroscopicvegetationfromthecottonplugs!Itwasthismicroscopicgrowthwhichspoiledfoods,anditwasneccessaryforsuchorganismstogainentrancetoheatedfoodsiftheyweretospoil!HerewasanexplanationforthesuccessofAppertmorethanhalfacenturybefore.Theconceptofheattreatingfoodstoinactivatepathogenicorganismsistermedappropriately"pasteurization"today.  ItisinterestingtonotethatmagnifyinglenseswereusedbyBaconinthelate1200s,buthadneverbeenfocusedonadropofwateruntilthe1600sbyLeeuwenhoek.Hehadnotedmicroscopicgrowthwhichhenamed"animalcules,"buttheywereonlyacuriosityinwatertohim.Twomorecenturieselapsedbeforethisinformationwasorganizedandsynthesizedintoanexplanationfor"spontaneousgeneration"oflife.  Apperthadestablishedthatcontainersoffoodmustbecarefullysealedandheated.Cleanlinesswasimportanttohisprocess,althoughhedidnotknowthatmicroorganismsweretheagentsofspoilage.Pasteurestablishedseveralimportantprinciples.Mostchangesinwinedependedonthedevelopmentinitofmicroorganismswhichwerethemselvesthespiritsofdisease.Germ

4swerebroughtbyair,ingredients.machineryandevenbypeople.Wheneverwinecontainednolivingorganisms,thematerialremainedundiseased.    HeatResistanceofMicroorganismsImportantinCanning  Therearetwoimportantgeneraofbacteriawhichformspores.Bothgeneraarerodforms,one(Bacillus)isaerobicandtheother(Clostridium)isanaerobic.Whenarodisabouttosporulateatinyrefractilegranuleappearsinthecell.Thegranuleenlarges,becomesglassyandtransparent,andresiststhepenetrationofvariouschemicalsubstances.Alloftheprotoplasmoftherodseemstocondenseintothegranule,oryoungspore.inaharddehydrated,resistantstate.Theemptycellmembraneofthebacteriummayseparateoff,likethehullofaseed,leavingthesporeasafree.roundorovalbody.Actuallyasporeisanendproductofaseriesofenzymaticprocesses.Thereisnounanimityofopinioneitherofsporefunctioninnatureorofthefactorsconcernedinsporeformation.   Sincenomultiplicationtakeplaceasaresultofthevegetativecell-spore-vegetativecellcycle,fewbacteriologistsaccepttheconceptofthesporeasacellsetapartforreproduction.Instead,variousexplanationsofthebiologicalnatureandfunctionofbacterialsporeshavebeenadvanced.Theseinclude:theteleologicalinterpretationofthesporeasaresistantstructureproducedtoenabletheorganismtosurviveanunfavorableenvironment;theideathatthesporeisa

5normalrestingstate(aformofhibernation):thenotionthatsporesarestagesinadevelopmentcycleofcertainorganisms,oraprovisionfortherearrangementofnuclearmaterial.Itisinterestingtonotethattheproteinofthevegetativecellandtheproteinofthesporeareantigenicallydifferent. Sporesappeartobeformedbyhealthycellsfacingstarvation.Certainchemicalagents(glutamicacid)mayinhibitthedevelopmentofspores.Nodoubtsporulationconsistsofasequenceofintegratedbiochemicalreactions.Thesequencecanbeinterruptedatcertainsusceptiblestages.    Theliteratureonthesubjectoftheheatresistanceofbacteriacontainsmanycontradictionsanddiscrepanciesfromtherecordsoftheearliestworkstothoseofthepresentday.Thislackofuniformityhasbeendueinparttofactorsofunknownnature.Untilthefactorsoperativeinthethermalresistanceofbacteriaareunderstood,itwillnotbepossibletocontrolbyotherthanempiricalmeanstheprocesseswhichrequirefortheirsuccessthedestructionofbacteria. Heatmaybeappliedintwowaysforthedestructionofbacteria.Ovenheatmaybeconsideredasdryheat,usedinthesterilizationofglassware.Othermaterialsareheatedwhenmoistorinthepresenceofmoisture;thisisc

6ommonlytermedmoistheat.Drycellsexhibitnolifefunctions;theirenzymesarenotactive.Cellproteindoesnotcoagulateintheabsenceofmoisture.  Thegradualincreaseinthedeathrateofbacteriaexposedtodryheatisindicativeofanoxidationprocess.  Whereasdeathbydryheatisreportedasanoxidativeprocess.deathbymoistheatisthoughttobeduetothecoagulationoftheproteininthecell.Theorderofdeathbymoistheatislogarithmicinnature.Theexplanationofbacteriadeathascausedbytheinactivationofbacterialenzymescannotbecorrect.Asuspensioncontaining99%deadcellshas80%ofitscatalaseactive.Sincetheorderofdeathbymoistheatislogarithmicinnature,deathmustbebroughtaboutbythedestructionofasinglemolecule.Thischangeistermedalethalmutation.Toafoodtechnologist,deathofabacteriumisdescribedbyitsinabilitytoreproduce.Heatinactivatesorcoagulatesasinglemechanism(gene?)preventingreproduction.Thedecreasingenzymecontentofdeadbacteriaistheconsequenceofinhibitedgrowthandprobablynotthecause.Replacementoftheenzymemoleculesbecomesimpossible;theenzymecontentslowlydecreases.   Regardlessoftheexplanationofdeathofbacterialspores.thelogarithmicorderofthisdeathpermitsthecomputationofdeathpoints,ratesortimes.independentofanyexplanation.Thedeathratesortimespermittheco

7mparisonoftheheatresistanceofone.speciesatdifferenttemperaturesorofdifferentspeciesatthesametemperatures.Itisalsopossibletodescribeinquantitativetermstheeffectofenvironmentalfactorsupontheheatresistanceofthebacteria. Originallythestandardmethodofestablishingtheheattoleranceofdifferentspeciesofbacteriawasthethermaldeathpoint,i.e.,thelowesttemperatureatwhichtheorganismiskilledin10min.Thismethodcannotgivecomparableresultsunlessconditionssuchastheageoftheculture,theconcentrationofcells,thepHvalueofthemedium,andtheincubationtemperaturearestandardized.Foodtechnologistsconcernedwithprocessingcannedfoodshaveadoptedthethermaldeathtime,keepingthetemperatureconstantandvaryingthetimesofheating.Thethermaldeathtimeistheshortesttimerequiredatagiven.temperaturetokillthebacteriapresent.  Itisnecessarytoknowthetimeandtemperaturerequiredtoadequatelysterilizecannedfoods.Thisprocedureinvolvesnotonlythedestructionofsporesbymoistheat,butalsotherateofheatpenetrationandheatconductivityofcontainersandtheircontents.Theheatresistanceofanorganismisdesignated.bythecvalue(thenumberofminutesrequiredtodestroytheorganismat121℃)andthezvalue(thenumbreofdegreecentigraderequiredforthethermaldeathtimecurvetotraverseonelogarithmiccycle).Thesetwovaluseestablishanddescribethethermaldeathtimecurve.andareaquanti

8tativemeasureoftheheatresistanceofthesporesoverarangeoftemperatures.   Ithasbeenrecognizedthatsporesofdifferentspecies,andofstrainsofthesamespecies,exhibitmarkeddifferencesinheatresistance,butlittleornothingisknowinexplanation.Someworkershavebelievedthattheremightbeadifferenceinheatresistanceamongthevegetativecells,whichwastransmittedtothespores.Comparingthebeatresistanceofvegetativecellsandsporesofanumberofbacteria,considerabledifferencesinthesporeresistancesarefoundamongorganisms.Differencesinvegetativecellheatresistanceisinsomeinstancesassociatedwithhighsporeresistance.Otherculturesofvegetativecellsproducesporesoflowresistance.Thereisevidentlynosignificantrelationshipbetweentheheatresistanceofthevegetativecellandthatofthesporeproducedtherefrom.Asnotedpreviously,eventheproteinofthevegetativecelland  sporedifferforaspecies.    Someresearchersreasonthatthesporesofastrainareallofthesameheatresistance.Otherssuspectthatinagivensporesuspensionthereareapredominantnumberofsporesofrelativelylowheatresistance,asmallernumberwithgreaterheatresistance,andastillsmallernumberofveryheatresist

9antspores.However,subculturesfromheatresistantselectionsdonotyieldsurvivors ofuniformlyhighheatresistanceovertheparentstrain.  FactorsInfluencingTheHeatResistanceofSpores   Concentration.Theheatresistanceofasuspensionofbacterialsporesisrelatedtothenumberoforganismspresent.Thegreaterthenumberofsporespermilliliter,thehigherresistanceofthesuspension.    EnvironmentFactors.Theresistanceofbacterialsporesisnotafixedproperty,butonewhichunderordinaryconditionsmaytendtoberelativelyconstant.Theextentofchangeinresistanceisdeterminedlargelybythephysicalandchemicalforceswhichoperatefromoutsidethesporecell.Asidefrompurelytheoreticalinterest,abetterunderstandingofthecauseofheatresistanceofsporesisoffundamentalimportancetothecanningindustry.Therearerelativelyfewtypesofspore-formingorganismsespeciallyendowedwithheatresistantproperties,buttheseaccountformostofthespoilagepotentialincanning.Sporeheredity.theenvironmentinwhichgrow,andacombinationofthesefactorsmustplaysomepartintheproductionofhighlyheatresistantspores.  Differentyieldsofsporecropscanbedeterminedinvariousmedia.Thismaybedemonstratedbyplatecountorbydirectmicroscopiccount.Thereislittleinformationindicatingarelationshipbetweenthephysiologicalfactorsinfluencingsporeformationandtheheatresistanceofsporesproduced.Th

10ereaction(pHvalue)ofthemediuminwhichsporesareproducedhasappearentlylittleinfluenceontheirheatresistance.Continuousdryingseemstoenhancetheresistanceofspores,butthisisirregularineffect.Freezingtendstoweakenspores.Thefollowingdataforanaerobicspare-formingorganismisolatedfromspoiledcannedmilkisnoteworthy  (Curran1935):                               HeatResistanceat121℃    SporeTreatment                         SurvivalinMinutes    Wetted                                            5    Alternatelywettedanddried              6    Dried                                               7    Frozen                                             2  Sporesformedandagedinsoilarefoundtobemoreheatresistantthanthoseformedandagedinbrothoragar.Naturalenvironmentalconditionsareevidentlymoreconducivetothedevelopmentofheatresistantsporesthanconditionsprevailinginartificialcultures.Theprolongedactionofmetabolicwastesfromcellsappearstodecreasetheheatresistanceofspores.  Bacteriaexposedtosublethalheataremoreexactingintheirnutrientandtemperaturerequirementsthanundamagedbacteria.Thecompositionofrecoverymediawhichorganismsareplacedafterheatingmayhaveconsiderableeffectontheapparentthermaldestructiontimeoftheorganisms.Depen

11dingonthechoiceofmedia,heattreatedbacteriamaybefoundtobedeadinoneandaliveinanother.Thermophilicbacteriawhichfromsporesinartificialmedia.producesporesofcomparableheatresistancetothoseformedonequipmentandmachineryincanningplants.Sporesobtainedfromsoilextractionsandremixedwithsterilesoilarelessheatresistantthanthoseheatedinthesoildirectly.Thehighernaturalresistanceofsporesinsoilmaybeduetosomephysico-chemicalinfluenceofthesoilandnottoanydifferencesbetweenthesoilandculturedsporesthemselves.Anthraxsporesremainviableandvirulentinnaturallycontaminatedwaterforasmanyas18years.whileartificialculturesremaininthisconditionforperhaps5months.Soilorganismsoncornmayremainviableonnaturallycontaminatedtissueforatleast7years.whiletheartificiallycultureddiein3months.Artificialmediaapparentlyweakensculturesoforganisms Ifacultureistobekeptaliveforalongperioditisapparentlydesirabletohaveamediumwhichpermitsonlyalimitedgrowth.limitingmetabolicbyproducts,thanmediawhichpermitbestgrowth.B.tuberculosisgrowingonarelativelypoormediummaybekeptviableforseveralyearswhilegrowthonenrichedmediahasviableorganismsforonlyafewweeks.Thepreservinginfluenceofnaturalenvironmentsmaybeasimilarphenomena.

12第九课  食品罐藏原理 　   18世纪90年代末,法国处于战争时期,国民的食物供应发生了困难.拿破仑部队吃的是腐败的肉和其他劣质食物.这些可供利用的食物除干态的外,都不可能进行储藏或运输.认识到这一严重问题之后,就宣告了一项奖金,将给予任何发明食物有效保藏方法的个人以12,000法郎和荣誉.   一位工作在简陋厨房中的法国糖食师傅尼古拉·阿培尔发现：在密封容器中加热过的食物，如果不重新打开容器或密封不漏，它便被保存下来。他谦虚地把这种处理方法称为“阿培尔技艺“。阿培尔在花了10年确认他的发明之后，才从拿破仑那里拿到这项奖赏。   要知道，那时并不明白食品变质的道理。于是召集了当时的大科学家，对阿培尔的处理方法进行了评价，并对这种方法的明显成功作出解释。得到的结论是：这种处理方法之所以成功，原因是在密封的容器内，空气以某种神秘难测的方式于食物相结合，防止了食物的腐败。这当然不正确。尽管这样，这种罐藏工艺终于被发现了，并经过了那时以后50年的实践，取得了一定程度的成功，但还是处在无知的黑暗之中。   阿培尔于1795年在他所提出的工艺方面开始工作。1810年彼特·杜兰德在英国获得用于包装罐头食物的玻璃容器和金属容器专利。人们过去称镀锡钢板的容器为“canister”(金属罐）现在“can”这一用语被认为是从canister派生出来的词。早期的金属容器笨重、粗陋且难以封口。到1823年，发明了一种顶上带小孔的金属罐，用不紧密的盖子封住小孔，同时让食物在沸水浴中加热。热处理之后，将盖子就原位焊牢。这种孔盖式金属罐目前仍用于淡炼奶罐头，只不过这种铁罐是在加热之前密封的。 到1824年，阿培尔已经制定了加工约50多种不同罐头食品的作业计划。经阿培尔处理的肉类和炖菜由埃德华·彼里爵士于1824年他探索通往印度西北航道是带去。1838年，

13人们从伦敦的国立海事博物馆得到了几罐来自这次航行的罐头食品，并将这些罐头打开。发现这些食物对动物无毒。有趣的是，从这些罐食品中分离出一些细菌，它们已至少休眠了114年。给以适当的环境和基质后，它们又生长了!   19世纪20年代末在美国的波士顿和纽约出现了罐头制造厂。1830年，缅因州开始加工甜玉米。到1840年，罐头食品厂开始在美国到处出现。                           温度和压力   1851年，查弗利尔—阿培尔创制了一种高压锅，它可以减少汽压容器操作中所涉及的危险。人们早就知道，如果更高的温度能办到，有些食品的热处理时间就可以缩短。人们也知道：用加盐的方法可提高沸水的温度。如果能减少食品的热处理时间，那么工厂提高产量的要求就能够得到满足。例如，可以把肉类罐头的沸水浴热处理时间从6小时缩短到用氯化钙水溶液热处理时的0.5小时左右，从而可使产量大体从每天2000罐增加到20000罐。容器损坏所造成的损失是大的。因为对热处理的容器不加压，所以商业金属罐也就不能耐受因加热到115℃而产生的内压。   水沸腾时的温度取决于压力。使用压力容器就可以达到115℃左右的温度。虽如此，这类高压杀菌锅的操作仍有危险。                            微生物引起的食品腐败   1862年，林肯总统签署了莫里尔法令，创办了几所政府赠地的高等学校（如普多、密歇根、马萨诸塞、伊利诺斯等）。那时大学里科学辩论的重大课题是生命的“自发生说”。此时，拿破仑军队里一位功勋显赫的军官的儿子路易·巴斯德开始对法国巨大的葡萄酒和啤酒工业面临毁灭危险这一问题产生了兴趣，这些工业的产品由于酒瓶和酒桶里的生命“自发生”问题而得了毛病，正在变酸。

14   1864年，巴斯德向法国科学院提出报告说，他已发现了导致葡萄酒和啤酒变坏的原因是某种微小营养体造成的。只要给予有利的条件，这种营养体便生长，使产品腐败。但煮沸后的瓶装葡萄酒，即使采用哪怕是棉花塞密封以隔绝污染，也不会变酸。的确，用棉花塞隔离这种微小营养体是可能的！正是这些微小的生长物造成了食品的腐坏！这些生物体若要腐坏加热过的食品，它就得进入食品！以上就是50多年前阿培尔的成功的一种解释。今天人们把这种对食品进行热处理使致病生物体失活的概念恰当地称为“巴氏灭菌”。 有趣的是我们注意到，虽然培根在13世纪末期就使用放大镜了，但直到17世纪才由列文虎克将放大镜对准一滴水。列文虎克发现了称之为“微小物”的微小生长物,不过对他来说，这些微动物只不过是水中稀奇的东西罢了。经过两个多世纪之后，这一知识被条理化了，被综合成为对生命“自发生说”的一种解释。 阿培尔肯定：食品容器必须严格密封和加热。清洁对他的工艺方法很重要，不过他并不知道微生物是腐败的媒介。巴斯德确立了一些重要的原则。葡萄酒的许多变化取决于微生物在其中的生长，而微生物本身则是葡萄酒出问题的实质。生命的胚芽是由空气、配料、机器甚至人带来的。只要酒中不含活的生物体，此物一定可保持不变质。罐头制造中重要微生物的耐热性 形成芽孢的细菌主要有两属。这两属都是杆状菌。一属（芽孢杆菌属）是需氧的，另一属（梭状芽孢杆菌属）是厌氧的。当一个杆菌即将形成芽孢时，细胞内便出现一粒带折射性的微小颗粒。这颗粒逐渐扩大，变成玻璃状透明，并能抵抗多种化学物质的侵入。杆菌中的所有原生质似乎都凝聚到此颗粒（即幼芽孢）中，使之处于一种干硬而有抵抗力的状态。此细菌的空细胞膜象种子壳一样可被分离掉，留下呈圆形或蛋形散粒物的芽孢。实际上一个芽孢是一系列酶促过程的最终产物。不论关于芽孢在自然界中的作用，或有关芽孢形成的原因，都没有一致的看法。

15   因为“营养细胞—芽孢—营养细胞”循环的结果不产生增殖作用，所以几乎没有细菌学家认为芽孢是一种分开来供繁殖用的细胞。相反，对细菌芽孢的生物学本质和功能却提出了多种解释。这些解释包括：有关芽孢是一种正常休眠状态（一种蛰伏状态）的看法;有关芽孢是某些生物体生长循环中的一个阶段，即为重新调整细胞核物质作准备的意见。有趣的是我们注意到，营养细胞蛋白质与芽孢蛋白质在抗原上是不同的。   健康细胞面临饥饿时就要形成芽孢。某些化学物质（谷氨酸）可以抑制芽孢的发育。无疑芽孢的形成包括一系列完整的生物化学反应。这一系列反应在某些易受外界影响的阶段可能被中断。   有关细菌的耐热性问题的文献中载有从早期工作者资料到目前资料中的许多矛盾和分歧的地方。这种不一致的部分原因是本质未明的因素造成的。要等到这些对细菌耐热性起作用的因素被人们认识之后，人们才能用经验方法以外的方法来成功地控制杀菌过程。为了杀灭细菌，加热方法可以有两种。烘炉的热可认为是干热，用于玻璃器皿的灭菌。其他物料是在潮湿（即有水份存在）的时候加热的，就是通常说的湿热。干的细胞不显现生命功能，其酶系统无活性。细胞蛋白质在没有水份存在的情况下不凝固。 暴露在干热状态下的细菌，其死亡率的逐渐上升是某种氧化过程的表现。   尽管据报道干热致死是一种氧化过程，但一般认为湿热致死则是由细胞中蛋白质凝固造成的。湿热致死的量级本质上是对数性的。把细菌死亡解释为由细菌酶钝化引起是不正确的。某种含99％死细胞的悬浮液，其中过氧化氢酶有80％是有活性的。由于湿热至死的量级是对数的，所以死亡的发生必定按单个微粒一一死亡的方式。这种变化称为致死突变。对食品工艺学家来说，细菌的死亡被说成是无力繁殖。热使某种简单的机制（基因？）不起作用或凝住，从而不使细菌再生繁殖。死亡细菌酶含量不断减少是生长受抑制的结果，可能不是生长受抑制的原因。酶分子的补充成为不可能，故酶含量慢慢地减少。

16 不论对细菌芽孢死亡的解释如何，芽孢死亡的对数量级使致死温度、致死率和致死时间的计算成为可能，而与任何解释无关。致死率或致死时间使同一菌种不同温度下或不同菌种在同一温度下的耐热性有可能进行比较。同时，还有可能以定量方式描述环境因素对细菌耐热性的影响。   最初，确定不同菌种的耐热性的标准方法是热死温度法，即这种生物体在10分钟内被杀死的最低温度。此法不能得出可比的结果，除非象菌种龄期、细胞浓度、培养基pH值和培养温度都是统一规定的。关心罐头食品加工的食品工业学家却采用了热死时间法，即保持温度不变、改变加热时间的方法。热死时间使在给定温度下杀灭现存细菌所需的最短时间。   有必要知道罐头食品充分灭菌所需要的时间和温度。这一步骤不仅涉及用湿热法杀灭芽孢，也涉及到传热速率和容器及其内容物热传导率。生物体的耐热性由C值（在120℃下杀灭此生物体所需的分钟数）和E值（沿热死时间曲线移动一个对数周期所需的摄氏度数）表示。这两个值确定并描绘了热致死时间曲线，是芽孢在一定温度范围内耐热性的定量的量度。 人们已经认识到：不同菌种芽孢和同菌种不同菌株的芽孢，都表现出明显不同的耐热性，但几乎不知道如何解释。有些工作者认为，营养细胞之间也会在耐热性下有一定差异，此差异传给了芽孢。比较许多细菌的营养细胞和芽孢的耐热性后发现生物体中间在芽孢耐热性上有显著差异。有的情况营养细胞耐热性差异与芽孢耐热性强有联系。也有一些营养细胞的培养物产生耐热性弱的芽孢。显然，营养细胞耐热性和由营养细胞产生的芽孢的耐热性之间没有明显的联系。如以前所指出的，即使同一菌种的营养细胞和芽孢中的蛋白质也不同。

17 一些研究者推论：同菌株芽孢的耐热性都是相同的。但另外一些人认为：在给定的芽孢悬浮液中，耐热性弱的芽孢的数目占有优势;耐热性愈强，数目愈少;耐热性最强的，数就更少。然而，从耐热性选育得到的次代培养物不产生比亲株均匀耐热性更强的存活者。影响芽孢耐热性的因素   浓度——细胞悬浮液的耐热性于现存生物体的数量有关。每毫升中芽孢数越多，悬浮液耐热性越强。   环境因素——细胞芽孢的耐热性不是一种固定不变的性质，而是一种在一般条件下趡于相对恒定的选择。耐热性变化的幅度主要取决于受芽孢细胞外部影响的物理力和化学力。对于罐头制造工业来说，除了纯理论的兴趣外，更深入了解芽孢耐热性的起因使十分重要的事情。只有比较少数的几种产芽孢微生物特别赋有耐热特性，而这种微生物则是造成罐头制造上大多数潜在腐败的主要原因。芽孢的遗传性、它生长所在的环境、以及这些因素的综合都必然在强耐热性芽孢的产生方面有一定作用。 我们能够测定各种培养基中芽孢培养物的不同收得量。这可由平板计数或直接显微镜计数来显示。几乎没有什么测定数据能说明影响芽孢形成的生理因素与产生的芽孢的耐热性之间的关系。产芽孢的培养基的作用（pH值）很明显不影响芽孢的耐热性。 持续的干燥似乎增强了芽孢的耐性，但这实际上没有什么规律。冷冻趡于使芽孢耐热性减弱。下面是从腐败牛奶罐头中分离出来的需氧产芽孢菌的数量，值得我们注意（柯伦，1935年）：                        121℃时的耐热性     芽孢处理法                              存活时间（min）     潮湿                                       5     干、湿交替处理                   6

18     干燥                                       7             冷冻                                       2   我们发现在土壤中形成和成熟的芽孢比在肉汤或琼脂中形成和成熟的芽孢有更强的耐热性。显然，自然环境条件比常见人工培养条件更有助于耐热芽孢的发育。看来来自细胞新陈代谢废物的长时间作用会使芽孢的耐热性减弱。   受亚致死热量作用的芽孢比未受损害的芽孢有更加严格的营养要求和温度要求。对于经加热之后接入微生物的回收培养基，它的组成对该微生物的表现热致死时间会有明显的影响。根据选用培养基的不同，可以发现热处理后的细菌在一种培养基里死亡，而在另一种培养基里存活。   在人工培养基中形成芽孢的嗜热细菌，它产生的芽孢于在罐头工厂机器设备上形成的芽孢，在耐热性上差不多。   从土壤分离出来再混以无菌泥土的芽孢，其耐热性比直接在土壤中加热的芽孢弱。土壤中芽孢的天然耐热性较强可能是由于土壤的某些物理化学影响造成的。而不是土壤芽孢与人工培养芽孢本身之间的什么差异造成的。   炭菹菌芽孢在天然污染的水中保持活性和毒性长达18年，而人工培养物则保持此状态约5个月。玉米上的土壤微生物在天然污染的生物组织上至少可以存活7年，而人工培养的则在3个月内就死亡。显然人工培养的微生物的活性减弱。  如果要长期保持培养物的活力，显然就要有一种只许有限生长的培养基，来限制新陈代谢的副产物，而不要那些允许旺盛生长的培养基。生长在相对劣质培养基中的结核杆菌可以存活好几年，而在营养丰富培养基中生长时，仅存活几周。天然环境的防腐作用大概也是一种类似的现象。putrefaction　腐烂（作用）,　腐败作用

19tin-plate　　镀锡薄板,　马口铁solder　　n.①（低温）焊料,　焊锡　②结合物,　联接因素　vtvi.①（锡）       焊,　焊合,　焊接　　②（使）联接在一起dorman　　休眠,　蜇伏autoclave　n　压热器,高压消毒锅,（烹饪用）高压锅　vt用压热器消毒,　用高压锅烹饪decorate vt.①装饰，装璜，修饰；②授勋（章）给…  vi.装饰，布置keg　n①　小桶（容量通常在３０加仑以下）②一小桶的东西retort　n①曲颈瓶　②蒸馏器　③压力锅　④压热器,　杀菌釜,　杀菌锅vegetation　n①营养体生长　②（总称）植物,草木jar n①罐子，坛子，广口瓶；②一罐所装的量（或物）sporulate　vi形成孢子　refract  vt①使折射　②测定．．．的折射度,　对．．．验光refractile　　折射的granule　　n①颗粒,　细粒　②粒状斑点protoplasm　　原生质,　原形质teleological　a目的论的        teleology  n目的论multiplication　增殖　starvation　　饥饿,　饿死discrepancy　　n　差异,　不一致,　不符合empirical　　a　经验主义的,以经验为根据的coagulate　　①凝结　②凝结物

20virulent　　①剧毒的,　致命的　②刻毒的,　恶毒的　③（疾病）恶性的,（微生物）致病         力强的,　易传染的　④［医］有病毒的,　因病毒而引起的hibernation　　①蛰伏,　冬眠　②（人）避寒antigen　　n　抗原　animalcule　n　微动物,　微生物mutation　　n①（根本的）变化,变异,　更换,　转换　②［生］突变,　变种　③人生的         浮沉（或盛衰）