食品微生物學(xué)考試復(fù)習(xí)指導(dǎo)題庫前言食品微生物學(xué)是食品科學(xué)與工程領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)學(xué)科，它探討微生物與食品之間的相互關(guān)系，涵蓋微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理代謝、在食品中的生長規(guī)律、對食品質(zhì)量與安全的影響，以及如何利用有益微生物和控制有害微生物等核心內(nèi)容。本復(fù)習(xí)指導(dǎo)題庫旨在幫助考生系統(tǒng)梳理知識要點，鞏固所學(xué)內(nèi)容，提升分析與解決實際問題的能力，為應(yīng)對考試打下堅實基礎(chǔ)。題庫內(nèi)容力求專業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)，并注重實用性與指導(dǎo)性。一、名詞解釋1.微生物：存在于自然界中，個體微小、結(jié)構(gòu)簡單，通常需要借助顯微鏡才能看清的一大類生物的總稱。2.菌落：單個微生物細(xì)胞或一小堆同種細(xì)胞在適宜的固體培養(yǎng)基表面或內(nèi)部生長繁殖到一定程度，形成肉眼可見的、有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的子細(xì)胞群體。3.培養(yǎng)基：由人工配制的、適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。4.食品腐敗變質(zhì)：食品在微生物為主的各種因素作用下，其原有化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)發(fā)生變化，降低或失去食用價值的過程。5.巴氏殺菌：一種低溫濕熱殺菌方法，利用較低的溫度（一般在60～82℃）殺滅食品中的病原菌和不耐熱的腐敗菌，同時盡可能保持食品營養(yǎng)成分和風(fēng)味不變。6.商業(yè)無菌：指食品經(jīng)殺菌處理后，按照規(guī)定的檢驗方法檢不出活的微生物，或僅能檢出極少數(shù)的非病原微生物，并且在保質(zhì)期內(nèi)這些微生物不會引起食品腐敗變質(zhì)。7.大腸菌群：一群能在37℃、24小時內(nèi)發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣，需氧或兼性厭氧的革蘭氏陰性無芽孢桿菌。通常作為食品被糞便污染的指示菌。8.食品發(fā)酵：利用微生物的代謝活動，通過生物轉(zhuǎn)化將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程。9.抑菌：采用物理或化學(xué)方法抑制微生物生長繁殖的作用。10.滅菌：采用強烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長繁殖能力的措施。二、簡答題1.簡述革蘭氏染色的步驟及其原理，并說明其在食品微生物學(xué)中的重要意義。*步驟：結(jié)晶紫初染→碘液媒染→酒精脫色→番紅復(fù)染。*原理：基于細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的差異。G+菌細(xì)胞壁肽聚糖層厚且交聯(lián)度高，乙醇脫色時肽聚糖層脫水使孔徑縮小，阻止結(jié)晶紫-碘復(fù)合物被洗脫，仍呈紫色；G-菌肽聚糖層薄，交聯(lián)度低，且外膜層含脂類多，乙醇將脂類溶解，細(xì)胞壁通透性增加，復(fù)合物被洗脫，復(fù)染后呈紅色。*意義：是細(xì)菌分類鑒定的重要形態(tài)學(xué)指標(biāo)，有助于初步判斷細(xì)菌的類群，對食品微生物的快速檢測和控制具有指導(dǎo)意義。2.影響微生物生長的主要環(huán)境因素有哪些？請簡述之。*營養(yǎng)物質(zhì)：碳源、氮源、能源、生長因子、無機鹽和水。*溫度：影響酶活性、細(xì)胞膜流動性和物質(zhì)運輸。不同微生物有其最適生長溫度。*pH值：影響酶活性、細(xì)胞膜電荷和營養(yǎng)物質(zhì)的可利用性。*水分活度（aw）：微生物生長需要一定的水分，aw越低，越不利于微生物生長。*氧氣：不同微生物對氧氣的需求不同（好氧、厭氧、兼性厭氧、微需氧）。*壓力、輻射等其他因素。3.簡述食品中常見的細(xì)菌類病原菌及其所致的食源性疾病特點。*沙門氏菌：引起急性胃腸炎，表現(xiàn)為嘔吐、腹瀉、腹痛、發(fā)熱，是常見的食源性致病菌之一，多見于肉類、蛋類、乳制品。*金黃色葡萄球菌：產(chǎn)生腸毒素，引起食物中毒，表現(xiàn)為劇烈嘔吐、腹痛、腹瀉，潛伏期短，恢復(fù)快。常見于剩飯菜、乳制品、肉類制品。*大腸桿菌（如O157:H7）：某些致病性菌株可引起腹瀉、出血性腸炎等，嚴(yán)重者可導(dǎo)致溶血性尿毒綜合征。多見于肉類、生鮮蔬菜、飲用水。*李斯特菌：可引起腦膜炎、敗血癥等，尤其對孕婦、新生兒、老年人和免疫低下者危害大。在低溫下仍能生長，常見于乳制品、肉類、水產(chǎn)品。*肉毒梭菌：產(chǎn)生肉毒毒素，引起神經(jīng)麻痹，死亡率高。多見于密封發(fā)酵食品、罐頭食品。4.食品腐敗變質(zhì)的原因是什么？如何從微生物學(xué)角度控制食品腐敗變質(zhì)？*原因：微生物的生長繁殖是導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)的主要原因。其次還有食品本身的組成和性質(zhì)、環(huán)境因素（溫度、濕度、氧氣等）。*控制措施（微生物學(xué)角度）：*殺滅微生物：熱力殺菌（如巴氏殺菌、滅菌）、輻射殺菌、化學(xué)殺菌（如防腐劑）。*抑制微生物生長：低溫保藏（冷藏、冷凍）、脫水干燥、提高滲透壓（鹽腌、糖漬）、降低氧氣含量（真空包裝、氣調(diào)包裝）、添加防腐劑。*去除微生物：過濾、離心分離等。5.簡述乳酸菌在食品工業(yè)中的應(yīng)用及其發(fā)酵機制。*應(yīng)用：用于酸奶、奶酪、泡菜、酸菜、青貯飼料等的制作。*發(fā)酵機制：乳酸菌在厭氧條件下，利用碳水化合物（主要是葡萄糖）進行發(fā)酵，產(chǎn)生大量乳酸。不同的乳酸菌發(fā)酵途徑可能不同，如同型發(fā)酵主要產(chǎn)生乳酸，異型發(fā)酵還可產(chǎn)生乙醇、二氧化碳等。乳酸的積累降低了食品的pH值，抑制了腐敗菌的生長，同時賦予食品特有的風(fēng)味和質(zhì)地。6.什么是噬菌體？簡述其在食品發(fā)酵工業(yè)中的危害及預(yù)防措施。*噬菌體：是感染細(xì)菌、放線菌等原核微生物的病毒。*危害：在食品發(fā)酵工業(yè)中，噬菌體可感染并裂解發(fā)酵菌株（如乳酸菌、酵母菌），導(dǎo)致發(fā)酵異常、發(fā)酵周期延長、產(chǎn)物產(chǎn)量降低甚至發(fā)酵失敗，造成經(jīng)濟損失。*預(yù)防措施：使用抗噬菌體菌株；嚴(yán)格控制生產(chǎn)環(huán)境，防止噬菌體污染；對發(fā)酵設(shè)備和原料進行徹底消毒；輪換使用不同類型的菌株；加強噬菌體監(jiān)測。7.簡述食品微生物檢驗的一般程序。*樣品采集：遵循無菌操作、代表性原則。*樣品處理：根據(jù)樣品性質(zhì)進行均質(zhì)、稀釋等。*分離培養(yǎng)：選擇合適的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件（溫度、時間、需氧/厭氧）進行接種培養(yǎng)。*菌落計數(shù)與觀察：對培養(yǎng)后形成的菌落進行計數(shù)，并觀察其形態(tài)特征。*生化鑒定：通過一系列生化試驗對可疑菌株進行鑒定。*血清學(xué)鑒定/分子生物學(xué)鑒定（必要時）：進一步確認(rèn)菌株的種屬或血清型。*結(jié)果報告：根據(jù)檢驗數(shù)據(jù)，出具檢驗報告。8.說明微生物在食品保鮮中的作用（有益和有害兩方面）。*有害作用：微生物生長繁殖導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)，失去食用價值，甚至產(chǎn)生毒素引起食物中毒。*有益作用：*生物保鮮：利用某些有益微生物（如乳酸菌、酵母菌）產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)（如有機酸、細(xì)菌素、過氧化氫等）抑制腐敗菌的生長，延長食品貨架期。*發(fā)酵保藏：通過微生物發(fā)酵產(chǎn)酸、產(chǎn)醇等改變食品環(huán)境，抑制腐敗菌，如泡菜、酸奶。三、論述題1.論述微生物與食品安全性的關(guān)系，并舉例說明如何有效預(yù)防食源性微生物危害。*關(guān)系：微生物是影響食品安全性的最主要因素之一。*有害方面：致病性微生物（細(xì)菌、病毒、真菌及其毒素）污染食品后，可引起食源性疾病，如食物中毒、腸道傳染病等，嚴(yán)重威脅人類健康。例如，沙門氏菌污染肉類導(dǎo)致的胃腸炎，黃曲霉毒素污染糧油作物導(dǎo)致的肝損傷甚至癌癥。*有益方面：某些微生物在食品加工中被有意利用（如發(fā)酵食品），它們本身無害，且能抑制有害微生物生長，改善食品品質(zhì)。此外，益生菌對人體健康有益。*預(yù)防措施：*源頭控制：確保原料的安全性，防止原料在生產(chǎn)、采收、運輸過程中被污染。*良好生產(chǎn)規(guī)范（GMP）：加強食品生產(chǎn)加工過程的衛(wèi)生管理，包括環(huán)境衛(wèi)生、設(shè)備衛(wèi)生、人員衛(wèi)生等。*危害分析與關(guān)鍵控制點（HACCP）體系：識別食品生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵控制點，采取有效措施進行監(jiān)控和控制，預(yù)防危害發(fā)生。*科學(xué)的加工工藝：采用適當(dāng)?shù)臍⒕?、滅酶、脫水等工藝殺滅或去除微生物?完善的貯運條件：控制貯藏和運輸過程中的溫度、濕度等條件，抑制微生物生長。*嚴(yán)格的檢驗檢疫：對食品進行微生物學(xué)檢驗，確保符合安全標(biāo)準(zhǔn)。*加強公眾宣傳教育：提高消費者的食品安全意識，如正確儲存、烹飪食品等。2.結(jié)合具體食品種類（如乳制品、肉制品、果蔬制品等），論述其特定的微生物生態(tài)系統(tǒng)特點以及相應(yīng)的保鮮與防腐技術(shù)。*以乳制品（牛奶）為例：*微生物生態(tài)系統(tǒng)特點：牛奶營養(yǎng)豐富，含有蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、維生素和礦物質(zhì)，水分活度高，pH近中性，是微生物生長的良好培養(yǎng)基。*天然微生物：主要來自乳房內(nèi)部、擠奶工具、環(huán)境等，早期可能有乳酸菌、鏈球菌、棒狀桿菌等。*易污染微生物：若處理不當(dāng)，易受大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、李斯特菌、霉菌等污染。其中，乳酸菌在低溫下仍能緩慢生長，導(dǎo)致牛奶發(fā)酸變質(zhì)；芽孢桿菌（如枯草芽孢桿菌）可耐熱，導(dǎo)致滅菌乳變質(zhì)；李斯特菌在低溫下可生長，對冷藏乳制品構(gòu)成威脅。*保鮮與防腐技術(shù)：*巴氏殺菌：殺滅牛奶中的病原菌和大部分腐敗菌，延長保質(zhì)期（如鮮牛奶，需冷藏）。*超高溫滅菌（UHT）+無菌包裝：徹底殺滅微生物，可在常溫下長期保存（如利樂包純牛奶）。*低溫冷藏：抑制微生物生長繁殖，是巴氏殺菌奶的主要保鮮方式。*添加防腐劑：某些乳制品（如乳飲料）可能添加少量防腐劑（如山梨酸鉀）抑制霉菌和酵母。*發(fā)酵：利用乳酸菌發(fā)酵制成酸奶、奶酪等，乳酸菌產(chǎn)生的酸性環(huán)境抑制其他腐敗菌生長，同時賦予產(chǎn)品獨特風(fēng)味和質(zhì)地。*膜過濾：用于某些特殊乳制品，去除微生物。3.論述食品發(fā)酵工業(yè)中微生物的篩選、馴化與應(yīng)用，并探討現(xiàn)代生物技術(shù)在改良發(fā)酵微生物菌種方面的進展。*微生物的篩選與馴化：*篩選：從自然界（土壤、水體、動植物體、傳統(tǒng)發(fā)酵食品等）或菌種庫中，根據(jù)發(fā)酵產(chǎn)品的目標(biāo)（如產(chǎn)酸、產(chǎn)酶、產(chǎn)風(fēng)味物質(zhì)等），通過采樣、富集培養(yǎng)、分離純化、初篩、復(fù)篩等步驟，獲得具有潛在應(yīng)用價值的優(yōu)良菌株。例如，篩選高產(chǎn)酒精的酵母菌，高產(chǎn)乳酸的乳酸菌。*馴化：對篩選得到的菌株，通過逐步改變培養(yǎng)條件（如溫度、pH、底物濃度、抑制劑等），使其適應(yīng)特定生產(chǎn)環(huán)境或具備特定生產(chǎn)性能的過程。例如，馴化耐高溫的菌株以適應(yīng)高溫發(fā)酵工藝，馴化耐高糖的酵母用于高糖環(huán)境下的發(fā)酵。*應(yīng)用：微生物在食品發(fā)酵工業(yè)中應(yīng)用廣泛，如：*酵母菌：用于面包發(fā)酵（產(chǎn)CO2使面包蓬松）、釀酒（產(chǎn)酒精）。*乳酸菌：用于酸奶、奶酪、泡菜、青貯飼料等的發(fā)酵（產(chǎn)酸、產(chǎn)風(fēng)味物質(zhì)）。*霉菌：用于醬油（米曲霉）、腐乳（毛霉、根霉）等的釀造（產(chǎn)蛋白酶、淀粉酶等）。*細(xì)菌：如醋酸菌用于釀醋，谷氨酸棒狀桿菌用于生產(chǎn)味精。*現(xiàn)代生物技術(shù)在改良發(fā)酵微生物菌種方面的進展：*基因工程（重組DNA技術(shù)）：定向改造菌種，如提高目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)量（如高產(chǎn)青霉素的霉菌）、改善產(chǎn)物品質(zhì)、消除不良產(chǎn)物、賦予菌種新的特性（如降解某些難降解物質(zhì)）。*代謝工程：通過對微生物代謝網(wǎng)絡(luò)的分析和修飾，優(yōu)化代謝通量，提高目標(biāo)代謝產(chǎn)物的合成效率。*基因組編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）：更精確、高效地對微生物基因組進行定點編輯，實現(xiàn)菌種的精準(zhǔn)改良。*蛋白質(zhì)工程：改造微生物產(chǎn)生的酶或其他功能蛋白，提高其活性、穩(wěn)定性或改變底物特異性。*合成生物學(xué)：設(shè)計和構(gòu)建具有全新代謝途徑或功能的微生物細(xì)胞工廠，用于生產(chǎn)新型食品原料或功能成分。*這些技術(shù)的應(yīng)用，顯著提高了發(fā)酵效率，降低了生產(chǎn)成本，拓展了發(fā)酵產(chǎn)品的種類和功能，推動了食品發(fā)酵工業(yè)的快速發(fā)展。四、填空題1.食品微生物學(xué)研究的主要對象包括（細(xì)菌）、（酵母菌）、（霉菌）、（病毒）以及少數(shù)藻類和原生動物。2.根據(jù)微生物對氧氣的需求，可將其分為（好氧菌）、（厭氧菌）、（兼性厭氧菌）和（微需氧菌）。3.霉菌的無性孢子主要有（分生孢子）、（孢囊孢子）、（厚垣孢子）和（節(jié)孢子）等。4.食品的腐敗變質(zhì)以（細(xì)菌）為主，其次是（酵母菌）和（霉菌）。5