1、,食品微生物學(xué)Food Microbiology,教學(xué)課件,第1章緒 論,Introduction,【目的要求】 掌握微生物的概念和生物學(xué)特性、微生物學(xué)的研究對象，了解微生物學(xué)的形成與發(fā)展，食品微生物學(xué)研究的內(nèi)容與任務(wù)。 【重 點(diǎn)】 微生物的概念及其生物學(xué)特性； 微生物學(xué)發(fā)展的重要階段； 微生物與人類生活的關(guān)系。,第 一 節(jié)微生物與微生物學(xué)Microorganism and Microbiology,一群需要借助顯微鏡才能看到，個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡單的低等生物的總稱。,一、微生物(microorganism)的概念,最小的細(xì)菌：納米細(xì)菌 最大的細(xì)菌： Thiomargarita namibiens

2、is （納米比亞珍珠硫細(xì)菌）,個(gè)體微小,“微米”作為個(gè)體大小的度量單位，個(gè)體更小的病毒則以“納米”為度量單位。肉眼的分辨能力：毫米,微生物大小和細(xì)胞類型,m級(jí)需要借助光學(xué)顯微鏡觀察,個(gè)體微小,nm級(jí)需要借助電子顯微鏡觀察。,個(gè)體微小,肉眼可觀察到微生物聚集的群體菌落,個(gè)體微小,個(gè)體微小,個(gè)體微小,結(jié)構(gòu)簡單,單細(xì)胞 簡單的多細(xì)胞 有些甚至沒有細(xì)胞，只有蛋白質(zhì)外殼包圍著的遺傳物質(zhì)，有些如引起瘋牛病的朊病毒僅為蛋白質(zhì)顆粒,低等生物,具有生命的特征 同化和異化作用、遺傳和變異性、個(gè)體繁殖、對環(huán)境的感應(yīng)性 進(jìn)化地位低 原核類：細(xì)菌、放線菌、支原體、立克次氏體、衣原體、藍(lán)細(xì)菌 真核類：真菌（酵母菌、霉菌）

3、、原生動(dòng)物、顯微藻類 非細(xì)胞類：病毒、亞病毒（類病毒、擬病毒、朊病毒）,注意：1、微生物不是生物分類專業(yè)名詞,生物分類從兩界（動(dòng)物、植物）經(jīng)歷三、四、五、六界系統(tǒng)。1979年我國學(xué)者提出最終形成的六界系統(tǒng)如下： 動(dòng)物界（animalia） 植物界（plantae） 原核生物界（procaryotae）：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌等 真菌界（fungi）：酵母菌、霉菌 原生生物界（protista）：原生動(dòng)物、大部分藻類 病毒界（vira）,2、特例：,肉眼可以看見的細(xì)菌納米比亞硫磺珍珠； 真菌的子實(shí)體、較大的藻類。,微生物學(xué)（microbiology）是生命科學(xué)的一個(gè)重要分支，是研究微生物的類型、分

4、布、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、代謝、生長繁殖、遺傳變異以及與動(dòng)物、人類、植物等自然界相互關(guān)系的科學(xué)。,二、微生物的特點(diǎn),1、繁殖快、（個(gè)體）長不大,大腸桿菌（牛乳基質(zhì)）繁殖一代12.5-20.0min，按20min計(jì)，一晝夜能繁殖72代，數(shù)量可增殖到272個(gè)，重約4722噸，48h后重量可達(dá)4000個(gè)地球 釀酒酵母2h分裂一次，但在單罐發(fā)酵時(shí)，每12h收獲一次，每年可收獲幾百次 500kg重食用公牛24h可濃縮0.5kg蛋白，而同樣重的酵母以次糖蜜、氨水為主料，可合成50000kg優(yōu)質(zhì)蛋白,2、體積微小、分布廣泛,微生物個(gè)體極其微小，它的大小單位是m或nm。 例如大腸桿菌寬度是0.5m ，120個(gè)桿菌“肩并

5、肩”地排列成橫隊(duì)，也只有一根頭發(fā)絲的寬度。桿菌的長度約2m ，故1500個(gè)桿菌頭尾銜接起來僅有一顆芝麻長（3mm）。,在人類可以生存的環(huán)境中，微生物無處不在 一般城市街道每立方米的空氣中約含5000個(gè) 普通宿舍的空氣中每立方米約含20000個(gè) 每克肥沃土壤中可含數(shù)億個(gè)甚至更多的微生物 人體攜帶的微生物約100400種，個(gè)體總數(shù)大于100萬億，總重約1271g，其中腸道中1000g，唾液中可培養(yǎng)細(xì)菌總數(shù)6109/mL唾液，1g干糞便約有細(xì)菌41011個(gè)，占干糞重量40%左右,在人類及其它高等生物難以生活的環(huán)境中有些微生物仍然可以正常生活,3、物種多、食譜雜 據(jù)估計(jì)，微生物的總數(shù)約在50萬至600

6、萬種之間 目前已經(jīng)記載過的約20萬種（1995年），包括原核生物3500種，病毒4000種，真菌9萬種，原生動(dòng)物和藻類10萬種 每年世界上不斷有許多新種被發(fā)現(xiàn) 凡是動(dòng)植物能利用的物質(zhì)，微生物都能利用，動(dòng)物不能利用的，有些微生物也能利用。,4、適應(yīng)性強(qiáng)、易變異,個(gè)體小結(jié)構(gòu)簡單，易受到環(huán)境變化影響引起遺傳性發(fā)生變異 繁殖快 各種物理、化學(xué)因子處理微生物可促進(jìn)微生物變異 細(xì)菌自發(fā)突變的頻率為1O-8左右 突變包括正突變、負(fù)突變。,微生物的“生物界之最”,個(gè)體最小,形態(tài)最簡,食譜最廣,繁殖最快,數(shù)量最多,變異最易,抗性最強(qiáng),休眠最長,種類最多,分布最廣,起源最早,發(fā)現(xiàn)最晚,界級(jí)最寬,第二節(jié)微生物學(xué)的形

7、成和發(fā)展The formation and the development of the Microbiology,考古研究表明，我國在8000多年前的新石器時(shí)代早期就出現(xiàn)了利用微生物的“曲蘗釀酒” 我國商代釀酒技術(shù)已有很大的發(fā)展，已逐漸從農(nóng)業(yè)中分化出來成為獨(dú)立的手工業(yè)，出現(xiàn)了一些釀酒工場,我國古代的各種酒器,一、發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)微生物之前的歷史,史前期,豐富多彩的酒文化,遠(yuǎn)古人類發(fā)現(xiàn)，吃剩的米粥數(shù)日后變成了醇香可 口的飲料人類最早發(fā)明的酒。,我國古代的釀酒作坊 （四川新都縣出土的漢代畫像）,二、微生物的利用與微生物的發(fā)現(xiàn),安東列文虎克（Antony van Leeuwenhoek, 1632172

8、3）在1680年前后發(fā)現(xiàn)了自然界中存在的細(xì)菌、酵母菌、原生動(dòng)物等微小生物。,初創(chuàng)期,形態(tài)學(xué)發(fā)展階段 初創(chuàng)期,1664年，英人虎克用于觀察霉 菌的單筒復(fù)式顯微鏡,Anthnoy van Leeuwenhoek1684年寄給皇家協(xié)會(huì)信的部分內(nèi)容,微生物學(xué)及食品微生物學(xué)的建立,微生物學(xué)建立的社會(huì)背景 19世紀(jì)中期，歐洲工業(yè)、農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)方式已經(jīng)形成 當(dāng)時(shí)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中出現(xiàn)的葡萄酒發(fā)酵酸敗、人畜傳染病等與微生物相關(guān)的問題急需解決；蠶病危害養(yǎng)蠶業(yè) 杰出科學(xué)家巴斯德、柯赫等科學(xué)家的貢獻(xiàn),奠基期 （生理學(xué)時(shí)期）,法國化學(xué)家、微生物學(xué)家路易巴斯德 （Louis Pasteur，18221895）,巴斯德的

9、主要貢獻(xiàn),徹底否定了自然發(fā)生說 證明發(fā)酵是由微生物引起 創(chuàng)立巴氏消毒法 預(yù)防接種提高肌體免疫功能,意志、工作、成功，是人生的三大要素。意志將為你 打開事業(yè)的大門；工作是入世的路徑:這條路徑的盡頭，有個(gè) 成功來慶賀你努力的結(jié)果只要有堅(jiān)強(qiáng)的意志，努力的工作， 必定會(huì)有成功的那一天。,巴 斯 德 的 曲頸瓶實(shí)驗(yàn),巴斯德發(fā)現(xiàn)免疫現(xiàn)象,第一個(gè)發(fā)明了微生物的純培養(yǎng),德國科學(xué)家柯赫（Robert Koch，18431910）,建立了微生物分離、接種 、培養(yǎng)的方法,揭示了傳染病的本質(zhì)（病原菌），提出柯赫法則，證明病原菌所必須具備條件。,對于病原菌的研究,劃線法獲得單菌落,科赫定理圖示,單菌落,霉菌菌落周圍出現(xiàn)

10、抑制萄葡球菌生長的抑制現(xiàn)象,產(chǎn)黃青霉菌落,細(xì)菌生長 抑制區(qū)域,正常細(xì)菌 生長區(qū)域,3、微生物學(xué)的發(fā)展時(shí)期,1897年德國人E.Buchner用無細(xì)胞酵母壓榨汁中的“酒化酶”（zymase）對葡萄糖進(jìn)行酒精發(fā)酵成功，從而開創(chuàng)了微生物生化研究的新時(shí)代，此后，微生物生理、代謝研究就蓬勃開展了起來。,發(fā)展期,J.D.Waston, H.F.C.Crick發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋模型,分子生物學(xué)發(fā)展階段（成熟期）,成熟期特點(diǎn),微生物學(xué)成為十分熱門的前沿基礎(chǔ)學(xué)科 微生物成為生物學(xué)研究中的最主要對象 生物工程中，發(fā)酵工程是最成熟的應(yīng)用 技術(shù),第三節(jié)食品微生物學(xué)的研究內(nèi)容The research contents o

11、f the food microbiology,研究在食品生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)中涉及的微生物類型及形態(tài)特征（細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌、病毒），生物學(xué)特性（生理特性、遺傳特性、生態(tài)學(xué)特點(diǎn)）。主要內(nèi)容包括： 與食品有關(guān)的微生物活動(dòng)規(guī)律； 有益微生物的利用； 有害微生物的控制； 檢測食品中微生物的方法及指標(biāo)的制定。,一、食品微生物學(xué),二、微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用,微生物菌體的應(yīng)用 微生物合成的代謝產(chǎn)物 初生代謝產(chǎn)物 次生代謝產(chǎn)物 微生物酶制劑,菌種改良和基因工程,三、微生物引起的食品腐敗變質(zhì)現(xiàn)象及其機(jī)理,微生物引起各類食品的變質(zhì)現(xiàn)象 微生物引起食品變質(zhì)相關(guān)的外因及其相互的聯(lián)系 微生物引起食品腐敗變質(zhì)的機(jī)理。 如何控制？ 防止食品腐敗變質(zhì)常用的方法 各類方法的適用范圍、效果、影響因素 各類方法對食品品質(zhì)的影響及可能的毒性,四、微生物相關(guān)的食品安全問題,食品相關(guān)的細(xì)菌性食物中毒、食源性傳染病、真菌毒素中毒癥等 食源性疾病的微生物的特性，生長、產(chǎn)毒的條件，致病的機(jī)理及預(yù)防措施 控制和消除微生物性的不安全因素 GMP(Good