食品微生物课件综述

目录第一章绪论 (5)第一节食品微生物学的特点及其食品微生物学的研究对象 (5)第二节微生物学的发展史（略） (9)第三节21世纪微生物学展望 (18)第四节学习本课程的目的要求 (20)第二章微生物的形态结构 (23)第一节原核微生物与真核微生物的区别 (24)第二节细菌的形态结构 (26)第三节放线菌（Actinomyces） (66)第四节真核生物的形态结构－酵母菌.69 第五节霉菌 (78)第六节病毒 (85)第三章微生物的营养 (93)第一节微生物的营养元素和细胞的化学组成 (93)第二节微生物吸收营养物质的方式 (104)第三节微生物的营养类型 (109)第四节培养基 (112)第四章微生物的代谢 (123)第一节化能异养微生物的生物氧化和产能 (124)第二节自养微生物的生物氧化 (128)第三节能量转换 (130)第四节微生物独特的合成代谢 (135)第五章微生物的生长及其控制 (139)第一节微生物生长 (139)第二节影响微生物生长的因素 (158)第六章微生物的遗传变异与育种 (202)第一节遗传变异的物质基础 (204)第二节基因突变和诱变育种 (209)第三节微生物基因重组 (215)第四节菌种的保藏及衰退与复壮 (224)第七章微生物的生态 (235)第一节微生物在自然界中的分布与菌种资源的开发 (238)第二节微生物与生物环境的关系 (248)第三节微生物在生态系统中的作用 (253)第八章微生物在食品加工中的应用 (259)第一节细菌在食品工业中的应用乳酸菌在食品工业中的应用 (259)第二节酵母菌在食品加工中的应用.267 第三节霉菌在食品工业中的应用 (272)第四节微生物酶制剂及在食品加工中的应用 (276)第九章微生物污染食品的来源及引起食品变质的主要微生物 (278)第一节微生物污染食品的来源 (278)第二节食品的细菌污染 (279)第三节霉菌及毒素对食品的污染 (283)第十章食品腐败变质及其控制 (285)第一节食品的腐败变质 (285)第二节腐败变质的控制 (295)第一章绪论第一节食品微生物学的特点及其食品微生物学的研究对象一、概念：１微生物—是结构简单繁殖快分布广种类多个体微小肉眼直接看不见的微小生物的总称。

２食品微生物学—它是在普通微生物学的基础上，专门研究与食品有关的微生物的性状及其在一定条件下微生物与食品的相互关系。

利用有益的微生物发酵生产食品，拓展食品的种类，对食品有害的微生物，控制其生长繁殖，防止食品的腐败及疾病的传播，保证其安全性。

二、微生物的特点：１、生长繁殖快：微生物具有极高的生长和繁殖速度。

按２０分钟繁殖一代，一昼夜繁殖７２代，按几何级数繁殖，由一个菌就产生４７２２３６６５００万亿个细胞。

２、种类多、分布广：从分布上看，微生物分布在自然界的各个角落，除了火山的喷口中心外，正如苏联学者阿梅里扬斯基院士对微生物的描述：“他们真是无处不在……”。

可以认为微生物永远是生物圈上下限的开拓者和各项生存记录的保持者。

微生物的种类繁多，９５年的统计，微生物总数在５０－６００万之间，其中人类记载过的２０万左右（其中原核微生物３５００，真核９万，原生动物和藻类１０万种），每年新发现约１５００种新种。

３、个体微小、结构简单：个体微小：肉眼直接看不见，但是比表面积大。

结构简单：为单细胞结构或非细胞结构（病毒），少数真核微生物为简单的多细胞结构微生物。

４、适应强、易变异：微生物培养的条件简单。

三、微生物在生物分类中的地位1 早期的分类：动物界和植物界。

2、1866年分为三界系统：动物界、植物界和原生生物界。

3、1969年的Whittaker的五界分类方法：动物界、植物界、原生生物界、真菌界和原核生物界。

4、1979年六界分类方法：动物界、植物界、原生生物界、真菌界和原核生物界、病毒界。

动物界植物界细胞型生物原生生物界：原生动物、大部分藻类及黏菌。

生物真菌界：酵母、霉菌。

原核生物界：细菌、放线菌、蓝细菌等。

非细胞型的生物：病毒界四、微生物学及其主要分支学科（略）基础微生物学微生物学应用微生物学五、食品微生物学研究的对象和内容1、研究的对象：细菌、酵母、霉菌、放线菌和病毒。

2、研究的内容：研究微生物生命活动规律的科学。

具体研究微生物的形态结构特征、生理生化特性、生长繁殖规律、分类鉴定、遗传变异、微生物与其它生物之间的相互关系、微生物在食品加工的应用和有害微生物的防止。

微生物学的基本知识研究的内容：微生物在食品发酵中的应用有害微生物的控制第二节微生物学的发展史（略）※微生物的发现和微生物学的发展微生物的利用已经几千年的历史，①距今4千多年前的龙山文化时期有酿酒记载，商代发展成为手工业；②早期酱油、醋的酿造；③埃及金字塔中发现了面包；④唐朝（公元7世纪）食用菌的栽培，18世纪传入西方；⑤病原菌的发现。

但是，微生物的发现却只有三百多年，经历了三个时期：1、微生物形态学时期2、微生物生理学时期3、微生物的分子时代-分子生物学时期1、微生物的形态学时期1590年，荷兰人詹森制作了第一架复式显微镜；1684（1676）年，荷兰的显微镜业余爱好者-列文虎克用他制作的显微镜详细地观察描述了微生物的形态（河水、雨水、牙垢），观察到杆状、球状、螺旋状的细菌和运动的短杆菌等的图象画下来，命名为“微动体”，并寄给英国皇家协会。

他一生中制作了419架显微镜，最大放大率达266倍。

2、微生物学的生理学时期经历了2个世纪的发展，微生物学进入微生物生理水平研究阶段。

1、巴斯德用他设计的实验否定了微生物自生学说。

2、巴斯德在研究酿酒工业占有重要经济地位的法国葡萄酒变酸的原因时发现了其他微生物，否定了自然发酵学说，并证明了各种发酵是由各种特殊的微生物作用产生的，他精辟地指出，葡萄酒的酸败是由酵母以外的另一种微生物（醋酸菌）的第二次发酵作用引起的，因此，他发明了著名的低温杀菌法-巴氏杀菌法（61.7℃143°F,30分钟），挽救了法国葡萄酒酿造界免受酸败之苦，他还改进了葡萄酒的工艺，从而提高了产品的质量。

对微生物是否引起疾病的实验论证是微生物学发展的又一大推动力。

16世纪发现病人会将某些东西传播到健康人身上，使健康人患同样的病。

微生物的发现，许多科学家猜测疾病与传染病有关，但是当时却无法证明。

1845年，伯克利（M.J.Berkeley）第一次清楚地证明了霉菌引起爱尔兰土豆枯萎病。

1876年，科赫（Robert Koch）-德国乡村医生，证明了微生物引起疾病，研究了家畜炭疽病，他用显微镜观察患病的动物的血液中有许多细菌，科赫取这种动物的血液少量注射到健康动物体内，健康动物患病死亡，这样重复20次，并镜检动物血液，充满了细菌，并在体外培养成功，为疾病的微生物理论和实验研究奠定了基础，科赫提出了指导特定微生物与特定疾病相关性研究的科赫定理：①在患病动物体内总能发现特定的微生物，而健康的动物体内则没有；②在动物体外可以纯培养该微生物；③将该微生物接种到易感动物体内会引起同样的疾病；④从试验动物及实验室培养物中重新分离得到的微生物应该是同种微生物。

柯赫（1843-1910）对微生物学的贡献⏹微生物的纯培养技术⏹证明了微生物是引起传染病的病原以后的20年中许多病原菌被发现，并建立了微生物的纯培养法，固体培养基分离单菌落方法，科赫实验室的工作人员提出用琼脂做固体培养基的固化剂很快被采纳，从而使这位女科学家成为第一位为微生物做出贡献的美国人；同时，科赫的另一位助手发明了培养皿，科赫和同事还发明了细菌染色法、显微镜摄影技术和悬滴培养法等细菌学研究的基本技术，为以后的结核、霍乱等恶性传染病的研究奠定了基础。

1865年，巴斯德的女儿死于败血症，1866年他的另一个女儿死于伤寒，他将研究转向病原微生物。

1865年，英国医生李斯特（Joseph Lister）从巴斯德的研究成果中得到启发，认识到外科手术之后伤口化脓是由于外界微生物侵入的结果，并努力寻找有效的杀菌药物和防止微生物入侵伤口的方法，提出了无菌的外科手术操作法，从此建立了外科消毒术。

1878年，巴斯德接受了科赫的实验方法做了许多微生物研究工作，他发现了免疫作用，在1880年，他宣布了两项巨大进展，发明了鸡霍乱的减毒菌株称为疫苗（Vaccine），这个名称一直沿用至今。

1884年，发明了抗狂犬病疫苗，并首次在遭受狂犬咬伤的病孩子身上使用并获得成功。

1909年，德国医生和化学家埃尔里赫（Paul Ehrlich）用化学药剂控制病菌，发现了治疗梅毒的药物606，开创了化学治疗。

他的成功鼓舞了无数的科学家去寻找更多、更好的化学治疗剂，终于在1935年，一位德国医生G.Domagk和同事发明了治疗链球菌感染的新药，一种红色的染料-百浪多息，同年证实其有效成分是磺胺。

※1922年医学界成为魔弹的药物-青霉素弗来明（Alexander Fleming）发现他培养的葡萄球菌被某种杀死了培养显微镜检测是普通面包上生长青霉菌推测产生有某种化学物质通过研究确实分泌了具有抑制其他微生物生长的毒素命名为盘尼西林（Penicillin）。

1892年，苏联的伊万诺夫斯基发现烟草花叶病毒，开创了病毒学。

1929年报道了该结果，但他的研究结果不被重视，直到1939年，法国的微生物学家发现了一种细菌产生的化合物能用于制止细菌的生长时，弗来明的研究报道才受到重视。

第二次世界大战的爆发，军队急需医治伤兵伤口的感染，澳大利亚医生和同事开始分离纯化青霉素，并在美国研究成功了青霉素的扩大发酵和提纯工作，1943年青霉素成功地应用在突尼斯和西西里战役中500名伤兵的治疗，第二次世界大战结束时，青霉素生产量扩大，取代了磺胺类药物。

青霉素的工业化生产为整个微生物深层发酵工艺提供了一个典型的样板。

这个阶段是微生物学大发展的时期，微生物的研究进入了生物化学水平，各学科相互渗透，产生了分支学科，除抗生素工业外，还有有机酸发酵、有机醇发酵等。

1944年，美国微生物学家瓦克斯曼（S.Waksman）从近一万株放线菌中找到了疗效显著的链霉素，接着相继发现了氯霉素、金霉素、土霉素、红霉素、新霉素、万古霉素、卡那霉素和庆大霉素等抗生素。

在微生物学发展的生理学时期，以巴斯德和科赫为代表的科学家在微生物学实验方法上取得了突破性的进展，他们创立的加热灭菌法和微生物纯培养等方法至今仍然是微生物学和其他相关学科研究中有效的、无法取代的基本方法。

3、微生物学的分子时代-分子生物学时期从巴斯德和科赫时代到20世纪70年代，微生物学又走过了漫长的路。

今天微生物学已今成为生物科学中最复杂的学科之一，它对整个生物科学的研究和发展影响很大。

从获得诺贝尔生理学或医学奖的近一半的工作都与微生物有关中可见其重要性。