จุลชีววิทยาทางอาหารและสิ่งแวดล้อม

จุลชีววิทยาทางอาหารและสิ่งแวดล้อมเป็นการศึกษาจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดการเน่าเสียหรือถนอมอาหาร และจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่และเปลี่ยนแปลงน้ำ ดิน และระบบที่มนุษย์สร้างขึ้น รวมถึงวิธีการควบคุมจุลินทรีย์เหล่านั้น

Definition

จุลชีววิทยาทางอาหารและสิ่งแวดล้อมคือการศึกษาจุลินทรีย์ในอาหารและสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติหรือที่มนุษย์สร้างขึ้น รวมถึงกิจกรรมที่เป็นประโยชน์และเป็นอันตรายของจุลินทรีย์เหล่านั้น และวิธีการที่ใช้ในการควบคุมพวกมัน

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการเน่าเสียของอาหารโดยจุลินทรีย์และการถนอมอาหาร; การหมักอาหารที่ผลิตชีส ขนมปัง และเครื่องดื่มหมัก; หลักการของการทำให้ปราศจากเชื้อ การฆ่าเชื้อ และการควบคุมจุลินทรีย์ด้วยวิธีการทางกายภาพและเคมี; จุลชีววิทยาของการบำบัดน้ำและน้ำเสีย; และบทบาทของจุลินทรีย์ในดินและสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ โดยเชื่อมโยงสรีรวิทยาของจุลินทรีย์กับการจัดการอาหารอย่างปลอดภัยและการจัดการระบบสิ่งแวดล้อม

Core questions

• จุลินทรีย์ทำให้อาหารเน่าเสียได้อย่างไร และจะป้องกันการเน่าเสียได้อย่างไร?
• อาหารหมักถูกผลิตขึ้นโดยการกระทำของจุลินทรีย์ได้อย่างไร?
• หลักการใดที่ควบคุมการทำให้ปราศจากเชื้อและการควบคุมจุลินทรีย์?
• จุลินทรีย์มีบทบาทอย่างไรในการบำบัดน้ำและสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ?

Key concepts

• การเน่าเสียและการถนอมอาหารโดยจุลินทรีย์
• การหมักอาหาร
• การทำให้ปราศจากเชื้อและการฆ่าเชื้อ
• การบำบัดน้ำและน้ำเสีย
• กิจกรรมของจุลินทรีย์ในดินและน้ำ

Mechanisms

การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในอาหารถูกควบคุมโดยปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ปริมาณน้ำ pH และออกซิเจน ซึ่งวิธีการถนอมอาหารจะใช้การปรับเปลี่ยนปัจจัยเหล่านี้เพื่อชะลอหรือป้องกันการเน่าเสีย การหมักที่พึงประสงค์จะใช้จุลินทรีย์ที่คัดเลือกมาเพื่อเปลี่ยนสภาพอาหารและสร้างรสชาติและเสถียรภาพที่เป็นเอกลักษณ์ การทำให้ปราศจากเชื้อและการฆ่าเชื้อจะใช้ความร้อน รังสี การกรอง หรือสารเคมีเพื่อลดหรือกำจัดจุลินทรีย์ และในการบำบัดน้ำ ชุมชนจุลินทรีย์จะถูกจัดการเพื่อกำจัดสารปนเปื้อนและเชื้อโรค

Clinical relevance

ความเข้าใจในจุลชีววิทยาทางอาหารและสิ่งแวดล้อมเป็นพื้นฐานของการถนอมอาหารและความปลอดภัยของอาหาร การผลิตอาหารหมัก การจัดหาน้ำดื่มที่ปลอดภัยและการบำบัดน้ำเสียที่มีประสิทธิภาพ และการจัดการกระบวนการของจุลินทรีย์ในดินและแหล่งน้ำธรรมชาติ

History

การศึกษาของ Louis Pasteur เกี่ยวกับการเน่าเสียและการพัฒนาการใช้ความร้อนเพื่อถนอมของเหลวได้วางรากฐานทางวิทยาศาสตร์ของการถนอมอาหาร ในขณะที่นิเวศวิทยาจุลินทรีย์ที่บุกเบิกโดย Winogradsky และคนอื่นๆ ได้กำหนดกรอบกิจกรรมของจุลินทรีย์ในดิน น้ำ และระบบสิ่งแวดล้อมที่มนุษย์สร้างขึ้น

Key figures

• Louis Pasteur
• Sergei Winogradsky

Seminal works

• madigan2018
• willey2020

Frequently asked questions

ความแตกต่างระหว่างการทำให้ปราศจากเชื้อและการฆ่าเชื้อคืออะไร?

การทำให้ปราศจากเชื้อเป็นการกำจัดจุลินทรีย์ที่ยังมีชีวิตทั้งหมด รวมถึงสปอร์ที่มีความทนทานมากที่สุด ในขณะที่การฆ่าเชื้อเป็นการลดจำนวนจุลินทรีย์หรือกำจัดจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายออกจากพื้นผิวโดยไม่จำเป็นต้องทำให้ปราศจากเชื้ออย่างสมบูรณ์ ทั้งสองวิธีถูกนำมาใช้ในสถานการณ์ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับระดับการควบคุมที่ต้องการ