我們?cè)趯W(xué)習(xí)和日常檢驗(yàn)工作中經(jīng)常說(shuō)到的“pH”或“pH值”，其官方定義的名稱(chēng)是氫離子濃度指數(shù)（hydrogen ion concentration），它是表示氫離子濃度的一種方法，代表水溶液中氫離子濃度（活度）的常用對(duì)數(shù)的負(fù)值，即-lg[H+]。

培養(yǎng)基是指液體、半固體或固體形式的、含天然或合成成分，用于保證微生物繁殖(含或不含某類(lèi)微生物的抑菌劑)、鑒定或保持其活力的物質(zhì)，而培養(yǎng)基的pH值是商品化脫水合成培養(yǎng)基質(zhì)量控制的重要理化指標(biāo)之一，微生物的生長(zhǎng)不僅依賴(lài)豐富的營(yíng)養(yǎng)，還需要在適宜的pH值范圍內(nèi)才能正常生長(zhǎng)繁殖或體現(xiàn)其生化特性。因此，制備好的培養(yǎng)基pH值是否符合要求對(duì)于我們微生物檢驗(yàn)有很重要的影響。

一、影響培養(yǎng)基pH的因素有哪些呢？

1、培養(yǎng)基的稱(chēng)量和溶解

按照標(biāo)簽用法中稱(chēng)量數(shù)稱(chēng)取培養(yǎng)基，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求調(diào)整配制體積。先加適量水，充分混合完全溶解，不可有團(tuán)塊，再加水至所需量。

國(guó)內(nèi)外大多數(shù)培養(yǎng)基廠家的用法上都標(biāo)明：滅菌前需要進(jìn)行加熱煮沸至完全溶解。這是因?yàn)榧訜嶂蠓泻?，培養(yǎng)基溶解較為均勻。如果滅菌前未進(jìn)行加熱滅菌，容易導(dǎo)致培養(yǎng)基的pH值變化不穩(wěn)定，特別是含有瓊脂的培養(yǎng)基。

? ? ? ?培養(yǎng)基配制用水應(yīng)滿足GB4789.28-2013中關(guān)于水質(zhì)的要求，如配制用水不佳：偏酸或偏堿，或含離子較多，都可能導(dǎo)致培養(yǎng)基pH值出現(xiàn)偏差。

圖1 GB4789.28-2013 3.3.2?水

圖2?水質(zhì)的電阻率

2、培養(yǎng)基的滅菌

應(yīng)按照培養(yǎng)基標(biāo)簽上的滅菌條件進(jìn)行滅菌，目前常見(jiàn)的滅菌方式有兩種：濕熱滅菌（高壓滅菌）和煮沸滅菌。

由于市售高壓蒸汽滅菌鍋性能存在一定差異，且受裝載需要滅菌物品的擺放及多少影響，滅菌過(guò)程的持續(xù)時(shí)間會(huì)不同。小型滅菌鍋或裝載較少時(shí)，滅菌時(shí)間較快，而一些大型滅菌鍋或裝載較滿時(shí)，滅菌時(shí)間較長(zhǎng)。滅菌時(shí)間的長(zhǎng)短勢(shì)必會(huì)對(duì)培養(yǎng)基的pH值造成一定程度的影響，特別是對(duì)于一些含糖量較高的培養(yǎng)基，其直接感官表現(xiàn)就是培養(yǎng)基顏色的加深。因此，在使用高壓蒸汽滅菌鍋時(shí)，應(yīng)進(jìn)行滅菌工藝驗(yàn)證（定期使用生物指示劑進(jìn)行驗(yàn)證），且注意裝載量及物品分布，滅菌后要采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行冷卻，以防過(guò)度加熱。

圖3?KINTEK品牌??

壓力蒸汽滅菌生物指示劑（自含式）

3、培養(yǎng)基的保溫及復(fù)溶

進(jìn)行傾注的培養(yǎng)基一般滅菌后會(huì)進(jìn)行保溫，目前實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的保溫設(shè)備是水浴鍋和保溫箱。但長(zhǎng)時(shí)間的保溫會(huì)影響培養(yǎng)基的pH值，一般建議在50℃左右不超過(guò)4h，最長(zhǎng)放置時(shí)間不能超過(guò)8h。

已凝固的培養(yǎng)基如使用需要復(fù)溶（已添加附加實(shí)際的培養(yǎng)基不能復(fù)溶），但加熱的過(guò)程相當(dāng)于增加了培養(yǎng)基的受熱時(shí)間，培養(yǎng)基的pH值會(huì)受到一定程度的影響。因此，復(fù)溶后的培養(yǎng)基，pH值不能作為驗(yàn)收依據(jù)。

4、測(cè)量溫度

水的電離受溫度影響，加酸、加堿都能抑制水的電離。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，在標(biāo)準(zhǔn)溫度（25℃）和壓力下，水分子電離出的H?和OH?數(shù)目在任何情況下始終是1×10^-14，且兩種離子的濃度都是1×10^-7mol/L ，即pH=7。水的離子積常數(shù)定義為K_W=[H⁺]·[OH^-]，其中，K_W稱(chēng)作水的離子積常數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)水的離子積，K_W只隨溫度變化而變化，是溫度常數(shù)。溫度升高時(shí)，溶液中的離子游離數(shù)增多，pH值降低；反之，當(dāng)溫度降低時(shí)，離子游離減少，pH值升高。

培養(yǎng)基的pH值指的是滅菌后冷卻至25℃時(shí)的測(cè)量值（GB4789.28-2013）。即便市售有些pH計(jì)具備溫度補(bǔ)償功能，也應(yīng)該以實(shí)測(cè)溫度25±0.5℃時(shí)的測(cè)量結(jié)果為準(zhǔn)。

圖4?GB4789.28-2013 3.3.4

5、電極

pH電極根據(jù)所測(cè)樣品的種類(lèi)不同大概有上百種之多，微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的有三種，即液體電極、表面電極和固體電極。而受品牌、緩沖溶液配置、校準(zhǔn)過(guò)程等因素的影響，pH計(jì)的準(zhǔn)確度也會(huì)存在一定的誤差，且不可避免。

二、如何正確測(cè)量pH值呢？

1、pH計(jì)的校正

按儀器使用說(shuō)明對(duì)pH計(jì)進(jìn)行校正。

2、pH值的測(cè)定及調(diào)整

（1）對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)量前，用去離子水或蒸餾水清洗pH電極并用吸水紙擦干電極；

（2）將電極插入（表面電極需要使電極貼緊瓊脂表面）滅菌冷卻至25±0.5℃的待測(cè)樣品中，待顯示穩(wěn)定后，讀取樣品的測(cè)量值，報(bào)告小數(shù)點(diǎn)后一位；

（3）更換待測(cè)樣品時(shí)，用蒸餾水或去離子水沖洗pH電極并擦干。

（4）必要時(shí)在滅菌前進(jìn)行pH值調(diào)整，一般使用濃度約為40 g/L（約1 mol/L）的氫氧化鈉溶液或濃度約為36.5 g/L（約1mol/L）的鹽酸溶液調(diào)整培養(yǎng)基的pH。如需滅菌后進(jìn)行調(diào)整，則使用滅菌或除菌的溶液。

參考標(biāo)準(zhǔn)

1、宋昌彥,施楊,盛滿鈺.影響培養(yǎng)基pH值穩(wěn)定性的因素分析[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2015(9):5.DOI:CNKI:SUN:ZWJZ.0.2015-09-054.

2、趙貴明. 微生物培養(yǎng)基及其原材料質(zhì)量控制[M].中國(guó)質(zhì)檢出版社,2018.

3、徐俊延.高壓蒸汽滅菌鍋使用中幾個(gè)應(yīng)注意的問(wèn)題[J].食用菌, 2011(3):2.DOI:10.3969/j.issn.1000-8357.2011.03.038.

4、余芬,孫明波,沈偉,等.生物制品生產(chǎn)中6種常用液體培養(yǎng)基高壓滅菌前后的pH變化特征分析[J].中國(guó)藥品標(biāo)準(zhǔn), 2015(3):5.DOI:CNKI:SUN:YPBZ.0.2015-03-007.

5、BS EN ISO10523:2012? Water quality —Determination of pH

6、GB5009.237—2016? 食品pH值的測(cè)定

7、GB/T9724-2007? 化學(xué)試劑pH值測(cè)定通則

8、GB/T11165-2005 ?實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)

9、GB4789.28-2013? 培養(yǎng)基和試劑的質(zhì)量要求