第七章食品工业常用微生物-第七章发酵食品微生物
舌尖上的微生物-发酵食品
分析发酵食品的独特 风味、营养价值和健 康益处。
发酵食品的定义与分类
发酵食品是指通过微生物发酵过 程制成的食品，具有独特的风味
和营养价值。
常见的发酵食品包括酸奶、奶酪、 泡菜、酱油、酒、面包等。
发酵食品可根据不同的发酵原料、 微生物种类和发酵工艺进行分类。
02
发酵食品的历史与文化
发酵食品的起源与发展
。
维生素
发酵食品中的维生素，如B族 维生素，在人体内更易吸收和
利用。
矿物质
发酵食品中的矿物质，如钙、 铁、锌等，有助于维持人体正
常生理功能。
膳食纤维
发酵食品中的膳食纤维有助于 维持肠道健康，促进消化。
发酵食品对健康的益处
降低胆固醇
发酵食品中的某些成分有助 于降低血液中的胆固醇水平 ，降低心血管疾病风险。
增强免疫力
发酵食品中的益生菌和营 养物质有助于增强人体免
疫力，提高抵抗力。
促进消化
发酵食品中的酸性和益 生菌有助于调节肠道菌
群，促进食物消化。
预防贫血
发酵食品中的铁元素有 助于预防贫血和缺铁性
贫血。
发酵食品与肠道微生物
益生菌作用
发酵食品中的益生菌可以定植 在肠道中，维护肠道微生物平
衡，提高免疫力。
详细描述
泡菜制作需要将蔬菜清洗干净，切块或切片后用盐腌制，再放入密封的容器中，加入乳酸菌种和盐水 ，在适宜的温度下发酵一定时间。泡菜中含有大量的乳酸菌和益生菌，能够促进肠道健康、增强免疫 力，同时蔬菜中的维生素和矿物质也有益于人体健康。
酱油制作过程
总结词
酱油是一种以大豆为主要原料，通过曲霉发酵制成的调味品。
合成生物学
通过合成生物学方法，设计和构建新型的发酵微生物，实现特定代 谢产物的优化生产。
食品微生物学
微生物的形态和结构
吕加平 中国农科院农产品加工研究所
微生物在生物界的地位
原核微生物：细菌、放线菌、蓝细菌和其他• •原核生物界 （立克次氏体、枝原体、衣原体） 具有细胞结构
微生物
真核微生物：真菌（酵母、霉菌）• • • • • • • • • 真菌界 单细胞藻类、原生动物 • • • • • • • • • • • • •原生生物界
研究对象：与食品生产加工、保藏、消费有关的所有 微生物。 研究内容： 1.与食品相关的主要微生物的分类地位、形态、生理、
生化及在食品环境中的繁殖。（基础食品微生物）
2.研究微生物对食品的污染途径、危害和监控技术。 （卫生食品微生物） 3.研究微生物在食品工业中的应用理论和技术（应用 食品微生物）
越多。1kg酒精酵母一天可消耗几千公斤
的糖，产沅假丝酵母合成蛋白的能力是
大豆的100倍。
微生物及动植物细胞比呼吸率
生物材料名称 固氮菌
醋酸杆菌 假单胞菌 面包酵母 肾和肝组织 根和叶组织 QO2[μl/(mg.h)]
温度/ 28
30 30 28 37 20
-QO2[μl/(mg.h)] 2000
1800 1200 110 10~20 0.5~4
病畜的肉或奶而致病；禽类感染了空肠弯曲
菌和沙门菌后，人吃了病禽的肉或蛋，也可 引起腹泻等食物中毒。
食源性疾病的预防
1. 选择安全的食品原料或材料：如动物性食品要经过检验检疫为健康动 物的食品； 2. 合理的烹调、加工：要保证产品中含有的有害微生物及成分得以灭 活或去除；
3. 加工后的食品应在安全使用期内消费（尽快食用）。
细菌的形态
发酵-食品微生物学
2.无氧呼吸
某些厌氧和兼性厌氧微生物在无氧条件下进行无氧呼吸； 无氧呼吸的最终电子受体不是氧，而是NO3-、NO2-、SO42-、
S2O32-、CO2等无机物，或延胡索酸（fumarate）等有机物。 无氧呼吸也需要细胞色素等电子传递体，并在能量分级释放过
程中伴随有磷酸化作用，也能产生较多的能量用于生命活动。 由于部分能量随电子转移传给最终电子受体，所以生成的能量
总反应式为：
3-磷酸-甘油醛
EMP
C6H12O6＋ADP＋Pi＋NADP＋＋NAD＋
途 径
2CH3COCOOH＋ATP＋NADPH＋H＋＋NADH＋H＋
丙酮酸
丙酮酸
(4) 磷酸解酮酶途径
特征性酶是磷酸解酮酶，分为： 磷酸戊糖解酮酶途径（PK途径）
（Phospho-pentose-ketolase pathway） 磷酸己糖解酮酶途径（HK途径）
CO2 NH4+, NO2-, H2S, S (最初能源)
耗[H]产ATP
ATP
S，H 2，Fe 2+ （无机氢供体）
逆呼吸链传递 耗ATP产[H]
ATP
[CH2O]
一些微生物通过氧化无机物获得能量，这类微生物就是 好氧型的自养微生物。
1、氨的氧化：以 NH4+、NO2-为能源 NH4++3/2O2→NO2-+H2O+2H++⊿ NO2-+1/2O2 →NO3-+⊿
第七章 微生物的能量与物质代谢
第一节 微生物的产能代谢 第二节 微生物的耗能代谢 第三节 微生物的代谢调控与次级代谢
新陈代谢，简称代谢（metabolism）：是微生物细
胞与外界环境不断进行物质交换的过程，它是细胞内各种 化学反应的总和。代谢包括两部分：
微生物学在工业中的应用
微生物学在工业中的应用微生物学是研究微生物的科学，广泛应用于各个领域。
在工业中，微生物学的应用发挥着重要的作用，涉及到食品加工、药物生产、环境保护等方面。
本文将从这些方面来探讨微生物学在工业中的应用。
一、食品加工1. 发酵食品微生物学在食品加工中最常见的应用就是发酵过程。
通过微生物的代谢活动，食物中的糖类、蛋白质等物质得到分解和转化，使得食物呈现出丰富的风味和口感。
以面包为例，添加酵母菌在高温下进行发酵作用，使面团中的淀粉发酵生成二氧化碳，从而使面团膨胀，形成蓬松的面包。
2. 发酵剂微生物学在食品行业中还广泛应用于发酵剂的制备。
通过提取和纯化微生物发酵液中的酶，可以制备出高效的发酵剂。
这些发酵剂可以用于面包、饼干等食品的生产过程中，提高产品的质量和产量。
3. 保鲜处理微生物学在食品保鲜方面也发挥着重要的作用。
利用抑制微生物生长的菌株，可以制备出具有抗菌作用的保鲜剂，延长食品的保鲜期限。
二、药物生产1. 抗生素抗生素是指由微生物代谢产生的具有抑制或杀死其他微生物生长的物质。
通过对微生物的分离、培养和发酵等技术，可以获得大量的抗生素。
这些抗生素可以用于医药领域，治疗各种细菌性感染疾病。
2. 酶制剂微生物在药物生产中还被广泛用于酶制剂的制备。
通过筛选和改造微生物菌株，可以获得高效的酶产生菌，并利用其代谢产物来制备出酶制剂。
这些酶制剂可以用于药物合成中的催化反应，提高合成效率和减少废料产生。
三、环境保护1. 污水处理微生物学在污水处理中被广泛应用。
微生物可以利用有机物质进行分解和代谢，从而实现有机物的降解和去除。
通过调控微生物群落的结构和功能，可以高效地去除废水中的有机物、氮、磷等污染物质，减少对环境的污染。
2. 油污处理微生物学在油污处理中也发挥着重要的作用。
某些微生物菌株可以利用油类物质为代谢底物，通过生物降解来去除油污。
这种方法比传统的物理化学方法更环保，同时也可以实现资源的回收利用。
3. 废弃物处理利用微生物学手段可以对一些废弃物进行有效处理和利用。
微生物学各章重点总结
微生物学各章重点总结第一章: 微生物学导论在该章节中，我们介绍了微生物学的基本概念和研究对象。
微生物学是研究微生物的科学，包括细菌、真菌、病毒和寄生虫等微小有机体。
微生物在生物圈中扮演着重要角色，既有益又有害。
第二章: 微生物的形态和结构该章节主要讨论了微生物的形态和结构特征。
微生物可以具有多样的形态，如球形、杆状、螺旋形等。
不同的微生物在结构上也有所不同，如细胞壁、胞膜和细胞器等。
第三章: 微生物的分类与命名在本章中，我们了解了微生物的分类和命名体系。
微生物被分为原核微生物和真核微生物两大类，然后进一步细分为细菌、真菌、病毒和寄生虫等不同类群。
第四章: 微生物的生长与繁殖该章节讲述微生物的生长和繁殖过程。
微生物可以通过二分裂、芽生、放线菌分生孢子等方式进行繁殖。
生长和繁殖是微生物生命周期中重要的阶段。
第五章: 微生物的代谢和营养在此章节中，我们研究了微生物的代谢和营养需求。
微生物可以通过不同的代谢途径来获得能量和合成必需物质。
营养需求包括碳源、氮源、能量源等。
第六章: 微生物的遗传与变异在这一章中，我们了解了微生物的遗传和变异机制。
微生物通过遗传物质DNA的重组和突变来产生变异，从而适应环境变化。
第七章: 微生物与人类该章节主要探讨了微生物与人类的相互作用。
微生物可以对人体产生有益或有害的影响，如有助于消化、参与免疫反应，也可能引发感染和疾病。
第八章: 微生物与环境在本章中，我们介绍了微生物与环境的关系。
微生物在自然界中参与了循环过程，如物质循环和能量转化等，对环境的影响十分重要。
第九章: 微生物与工业在最后一章中，我们了解了微生物在工业中的应用。
微生物被广泛应用于食品工业、制药业、环境保护等领域，发挥着重要的作用。
以上为《微生物学各章重点总结》的概要，希望对您的学习有所帮助。
(食品微生物课件)第七章微生物的代谢
4）磷酸解酮酶途径。磷酸解酮酶途径的特征性酶是磷酸解酮酶。根 据解酮酶的不同，把具有磷酸戊糖解酮酶的称为PK途径，把具有磷酸 己糖解酮酶的称为HK途径。
①PK途径（PhOSphopentose－ketolase pathway）。这条途径是 HMP的变异途径，从葡萄糖到5-磷酸-木酮糖均与HMP相同，然后又在 这条途径的关键酶——磷酸戊糖解酮酶的作用下，生成乙酰磷酸和3 一磷酸一甘油醛。以这条途径进行糖代谢的微生物可以利用葡萄糖和 戊糖（D-核糖,D-木糖、L-阿拉伯糖）作为能源，但经这条途径一分 子的葡萄糖只产生一分子丙酮酸，所得ATP也只是EMP途径的一半。
⑥通过HMP途径可产生的重要发酵产物很多。例如核苷酸、若干氨基酸、 辅酶和乳酸（异型乳酸发酵）等。
（3）ED途径（Entnereinudoroff pathW8y）。ED途径又称2-酮-3脱氧-6-磷酸-葡萄糖酸（KDPG）裂解途径。ED途径其特点是葡萄糖只 经4步反应即可快速获得由EMP途径需经10步才能获得的丙酮酸，是少 数缺乏完整EMP途径的微生物所具有的一种替代途径。 ED途径在革兰 氏阴性菌中分布较广，是少数EMP途径不完整的细菌，如一些假单胞 菌（Pseudomonas spp．）和一些发酵单胞菌（ZynZomonas spp．） 等所特有的利用葡萄糖的替代途径。其特点是利用葡萄糖的反应步骤 简单，产能效率低，反应中有一个6碳的关键中间代谢物——KDPG。 葡萄糖醛酸、果糖酮酸、甘露糖醛酸等都可转化成KDPG，然后进人ED 途径降解。KDPG在脱水酶和醛缩酶的作用下，产生一分子3-磷酸-甘 油醛和一分子丙酮酸。然后3-磷酸-甘油醛再进人EMP途径转变成丙酮 酸。
711化能异养菌的生物氧化和产能物质在细胞内经过一系列连续的氧化还原反应逐步分解并释放能量的过程称为生物氧化这是一个产能代谢过葡萄糖和果糖是化能异养微生物的主要碳源和能源戊糖要经转化后进人葡萄糖降解途径其他糖以及多糖则要经转化或降解成葡萄糖或果糖后才被降解
微生物在食品工业中的应用：发酵技术的未来
微生物在食品工业中的发酵技术未来
哎呀，说起这微生物在咱们食品工业里头的作用，那可真是不得了嘞！未来啊，这些小小生命体怕是要在咱饭桌上大展拳脚，变着法儿地给咱弄出更多好吃的来。
你晓得不，现在啥子泡菜、豆腐乳、酱油、醋这些，全靠了微生物的发酵，味道才那么巴适。
未来，科学家们还会把这些微生物调教得更好，让它们发酵得更快，味道更纯正，还更健康。
比如说，用特殊菌种发酵的面包，口感松软得跟云朵似的，还自带一股子天然香甜，吃了还想吃。
再来说说乳制品，酸奶、奶酪这些，以后可能不只有现在的口味，还能根据大家喜好，用不同菌种发酵出各种新奇味道，草莓味的、抹茶味的，甚至是榴莲味的，想想都流口水。
而且，这些菌种还能帮咱们消化，对身体好得很。
更厉害的是，有些微生物还能在发酵过程中，把食品里的有害物质降解掉，比如农药残留、重金属啥的，让咱们吃得更加安心。
这样一来，食品安全问题就大大减少了，大家伙儿吃得开心，也吃得放心。
总之啊，微生物在食品工业中的发酵技术，未来绝对是前途无量。
它们就像是一群小小的魔术师，能把咱们的日常饮食变得既美味又健康，真是让人期待不已啊！。
微生物发酵技术在食品工业中的应用
微生物发酵技术在食品工业中的应用随着人们生活水平的提高和需求的不断增加，食品工业的发展越来越重要。
我们从食品中可以获得营养，同时也可以品尝到不同地区的风味和文化。
而微生物发酵技术在食品工业中的应用，为我们带来了更丰富的味道和更健康的选择。
一、微生物发酵技术的定义微生物发酵技术是指利用微生物在一定条件下进行生物化学变化的技术。
这种技术不仅可以利用微生物制造食品，还可以生产药品、燃料等。
微生物发酵技术的应用在人们的生活中十分广泛，而食品工业是其中最重要的应用领域。
二、微生物发酵技术在酒类生产中的应用1.啤酒啤酒是一种利用大麦芽、酵母和水等原料在一定条件下制成的发酵饮料。
麦芽经过糊化和酶解后，可以产生各种糖类，酵母菌利用这些糖类进行发酵，产生乙醇和二氧化碳等物质，最终形成啤酒。
2.葡萄酒葡萄酒制造时，需要将新鲜的葡萄压汁，并加入少量的二氧化硫和酵母。
在加入酵母的过程中，葡萄汁中的糖类在酵母的作用下进行发酵，产生乙醇等物质，最终形成葡萄酒。
三、微生物发酵技术在食品加工中的应用1.酸奶酸奶是利用乳酸杆菌等细菌在一定条件下对牛奶进行发酵制成的一种食品。
这种食品不仅营养丰富，也有益于人体健康。
乳酸杆菌可以消化牛奶中的乳糖，产生乳酸等物质，同时还可以生成下乳酸菌等有益细菌，对人体的消化系统具有辅助功效。
2.味精味精是利用谷氨酸菌对淀粉等原料进行发酵制成的，其主要成分是谷氨酸盐。
虽然味精在很多国家已经被认为是对人体健康可能有潜在风险的物质，但在不影响健康的前提下，适量食用味精可以为食品增加更多的美味。
四、微生物发酵技术在保健食品中的应用1.益生菌益生菌是指一类有益的活菌，可以在人体肠道内繁殖，改善肠道菌群平衡，提高人体免疫力，降低患病风险。
益生菌可以通过发酵食品的方式摄入，如酸奶、酸牛奶等。
2.发酵豆奶发酵豆奶是利用大豆等原料，结合发酵工艺制成的一种食品。
在发酵过程中，利用大豆中的蛋白质和糖类等成分，经过酵母或乳酸菌的作用，产生多种有益的生物活性物质，具有保健和预防疾病的功效。
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乳酸片球菌（Pc.acidilactici）
——可在含6%～8% 的NaCl环境中生长， 耐NaCl浓度13%～20%，参与酸泡菜发酵。
-双歧杆菌属（Bifidobacterium）
人体肠道有益菌群，可定殖在宿主的肠粘 膜上形成生物学屏障，具有拮抗致病菌、改善 微生态平衡、合成多种微生素、提供营养、抗 肿瘤、降低内毒素、提高免疫力、保护造血器 官、降低胆固醇水平等重要生理功能，其促进 人体健康的有益作用，远远超过其它乳酸菌。
–链球菌属（Streptococcus） 乳脂链球菌（St.cremoris）
——干酪、酸制奶油发酵剂菌种
–明串珠菌属（Leuconostoc）
肠膜状明串珠菌（L.mesenterides）
——生产酸泡菜及右旋糖苷（代血浆）。
-片球菌属（Pediococcus）
嗜盐片球菌（Pc.halophilus）
属接合菌亚门，接合菌纲，毛霉目， 毛霉科。具有很强的分解蛋白质和糖化 淀粉的能力，常用于酿造、发酵食品等 工业。
常见的毛霉菌种
1．高大毛霉（Mucor mucedo ） 产生3-羟基
丁酮、脂肪酶。
2．总状毛霉（Mucor racemosus）毛霉中分
布最广的一种。我国四川的豆豉即用此菌制成。
第五章 食品工业常用微生物
第一节 细菌及其应用 第二节 酵母菌及其应用 第三节 霉菌及其应用
什么是菌落? 一个细菌或真 菌繁殖后形成 的肉眼可见的 集合体
细菌的菌落
真菌的菌 落
细菌菌落和真菌菌落有什么不同？
类型 项目
细菌菌落
真菌菌落
形态
光滑粘稠 粗糙 干燥
小
大小
绒毛状 絮状 或蜘蛛网状
大
不同形态的菌落
典型的上面酵母，又称爱丁堡酵母。广泛应用于 啤酒、白酒酿造和面包制作。在自然界中常出现于 水果, 果汁, 花蜜, 及富含糖类的食品中。
二、葡萄酒酵母
（Saccharomyces ellipsoideus）
属于啤酒酵母的椭圆变种，简称椭圆酵母。常 用于葡萄酒和果酒的酿造。
三、卡尔酵母
（Saccharomyces carlsbergensis）
五、酵母菌在食品工业中的应用
（一）啤酒酿造 （二）果酒酿造 （三）白酒酿造 （四）面包加工 （五）单细胞蛋白生产
第三节 食品工业中霉菌及其应用
一、 毛霉属（Mucor） 二、 根霉 （Rhizopus） 三、 曲霉 （Aspergillus） 四、 青霉 （Penicillium）
真菌：
一、毛霉属（Mucor）
是我国酿醋工业常用菌种之一。
三、谷氨酸菌
谷氨酸菌在细菌分类学中属于:
棒杆菌属（Corynebacterium） 短杆菌属（Brevibacterium） 小杆菌属（Microbacterium） 节杆菌属（Arthrobacter） 1．北京棒杆菌AS 1.299（Corynebacterium pekinense n.sp.AS1.299） 2．钝齿棒杆菌AS 1.542（Corynebacterium crenatum n.sp.AS 1.542）
一、乳酸菌(Lactic Acid Bacteria，简称LAB)
乳酸菌的概念及其分布
并非生物分类学名词，而是指能够利用发酵性 糖类产生大量乳酸的一类微生物的统称。虽然有 些霉菌也能产生大量乳酸，但以乳酸细菌为主要 类群，因而通常将乳酸细菌称之为乳酸菌。
乳酸菌的发现
二十世纪初期, 首先发现东欧保加利亚 某一高山村落的居民极为长寿; 自其日常 饮食 yogurt (优格) 中分离出二种乳酸菌:
菌种大多属于醋酸杆菌属。
主要醋酸菌种
纹膜醋酸杆菌（A.aceti）:
培养时液面形成乳白色、皱褶状的粘性菌膜。 能产生葡萄糖酸及醋酸。
奥尔兰醋酸杆菌（A.orleanense）:
法国奥尔兰地区用葡萄酒生产食醋的菌种。
许氏醋杆菌（A.schutzenbachii）：
法国著名的速酿食醋菌种，也是目前酿醋工业 重要的菌种之一。 醋酸杆菌AS 1.41：
各式乳酸杆菌
各式乳酸球菌
双歧杆菌
泡菜坛中的乳酸菌
乳酸菌在食品工业中的应用
1．发酵乳制品 （1）酸牛乳（Yoghurt） （2）干酪（Cheese）。 （3) 酸性奶油 2．果蔬汁乳酸菌发酵饮料 3．益生菌制剂
二、醋酸菌
醋酸菌不是细菌分类学名词。在细菌分类学主
要分布于醋酸杆菌属（Acetobacter）和葡萄糖 杆菌属（Glucomobacter），用于酿醋的醋酸
保加利亚乳酸杆菌 (Lactobacillus bulgaricus) 嗜高温乳酸链球菌 (Streptococcus thermophilus)
优格中的乳酸菌
乳酸球菌 乳酸杆菌
乳酸菌主要分布在：
–乳杆菌属（Lactobacillus） 保加利亚乳杆菌（L.bulgaricus）
——发酵酸奶的生产菌
下列有关菌落的描述正确的是( )。 A.每个菌落由大量不同种细菌组成 B.从菌落的形态、大小和颜色，可以大 致区分细菌和真菌，以及它们的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ类 C.细菌的菌落常呈绒毛状、絮状或蜘蛛 网状 D.一个菌落是由一个细菌细胞形成的
第一节 食品工业中常用的细菌
乳酸菌及其在食品工业上的应用 醋酸菌及其应用 谷氨酸产生菌及其在味精等调味品中的应用
第二节 食品工业中酵母菌及其应用
椭圆形单细胞微生物 出芽繁殖 (budding) 为真菌的一种，无叶绿素，不能行光合作用 喜欢代谢各种糖类 发酵产物为酒精与CO2 较一般细菌耐酸及渗透压 兼性厌氧 常用来制造面包与酒精饮料 制造未来的能源之星——酒精
一、啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）
典型的下面酵母，又称卡尔斯伯酵母或嘉士伯 酵母。常用于啤酒酿造、药物提取。
四、产蛋白假丝酵母（Candida utilis）
产蛋白假丝酵母，又称产朊假丝酵母或食用圆 酵母，富含蛋白质和维生素B，常作为生产食用或 饲用单细胞蛋白（SCP）以及维生素B的菌株。
关于单细胞蛋白叙述正确的是（ ）
A．是从微生物细胞中提取的蛋白质 B．通过发酵生产的微生物菌体 C．是微生物细胞分泌的抗生素 D．单细胞蛋白不能作为食品