Hãy giải thích vì sao người ta có thể điều khiển nhiệt độ, độ ẩm, độ pH, áp suất thẩm thấu để bảo quản thực phẩm.

• Điểm giống với quá trình tổng hợp và phân giải ở động vật và thực vật:

- Quá trình tổng hợp đều sử dụng năng lượng để tạo nên phân tử phức tạp từ các phân tử đơn giản và tích lũy năng lượng.

- Quá trình phân giải đều có sự phá vỡ các phân tử phức tạp thành phân tử đơn giản để giải phóng năng lượng và các chất trung gian.

• Điểm khác so với quá trình tổng hợp và phân giải ở động vật và thực vật:

Ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài đến sự sinh trưởng của vi sinh vật và ứng dụng:

• Nhiệt độ:

- Ảnh hưởng: Căn cứ vào nhiệt độ, vi sinh vật được chia thành các nhóm sau:

+ Vi sinh vật ưa lạnh (dưới 15^oC).

+ Vi sinh vật ưa ấm (từ 20 đến 40^oC).

+ Vi sinh vật ưa nhiệt (từ 55 đến 65^oC).

+ Vi sinh vật siêu ưa nhiệt (từ 75 đến 100^oC).

- Ứng dụng:

+ Dùng nhiệt độ cao để thanh trùng các chất lỏng, thực phẩm, dụng cụ,… Ví dụ: Dùng nhiệt độ cao để thanh trùng các dụng cụ nuôi cấy vi sinh vật, dùng nhiệt độ thích hợp để thanh trùng sữa,…

+ Dùng nhiệt độ thấp để kìm hãm sự sinh trưởng của vi sinh vật. Ví dụ: Bảo quản thực phẩm trong tủ lạnh để tránh sự phân hủy của vi khuẩn.

• Độ ẩm:

- Ảnh hưởng: Hàm lượng nước quyết định đến độ ẩm. Nước là dung môi hòa tan các chất dinh dưỡng, tham gia phân hủy các chất. Mỗi loại vi sinh vật sinh trưởng trong một giới hạn độ ẩm nhất định.

- Ứng dụng:

+ Dùng nước để khống chế sinh trưởng của các nhóm vi sinh vật có hại và kích thích nhóm vi sinh vật có lợi.

+ Ngoài ra điều chỉnh độ ẩm của lương thực, thực phẩm, đồ dùng để bảo quản lâu hơn bằng cách phơi khô, sấy khô. Ví dụ: phơi khô lúa để kéo dài thời gian  bảo quản.

• Độ pH:

- Ảnh hưởng: Độ pH ảnh hưởng đến tính thấm qua màng, sự chuyển hóa các chất trong tế bào, hoạt hóa enzyme, sự hình thành ATP,… Dựa vào độ pH, vi sinh vật đưa chia làm 3 nhóm: vi sinh vật ưa acid, vi sinh vật ưa kiềm, vi sinh vật ưa pH trung tính.

- Ứng dụng:

+ Tạo điều kiện môi trường nuôi cấy thích hợp với từng nhóm vi sinh vật.

+ Điều chỉnh độ pH để ức chế các vi sinh vật gây hại và kích thích các vi sinh vật có lợi. Ví dụ: Muối chua hoa quả là để hạn chế sự phát triển của các vi sinh vật gây thối.

• Ánh sáng:

- Ảnh hưởng: Ánh sáng cần thiết cho quá trình quang hợp của các vi sinh vật quang tự dưỡng, tác động đến bào tử sinh sản, tổng hợp sắc tố, chuyển động hướng sáng,…

- Ứng dụng: Dùng bức xạ điện từ để ức chế, tiêu diệt vi sinh vật.

• Áp suất thẩm thấu:

- Ảnh hưởng: Áp suất thẩm thấu cao gây co nguyên sinh ở tế bào vi sinh vật khiến chúng không phân chia được. Áp suất thẩm thấu thấp làm các tế bào vi sinh vật bị trương nước và có thể vỡ ra (đối với các vi khuẩn không có thành tế bào).

- Ứng dụng: Điều chỉnh áp suất thẩm thấu để bảo quản thực phẩm như ướp muối, ướp đường,…