发酵食品微生物学
食品微生物学名词解释
名词解释1、微生物学：微生物学是研究微生物及其生命活动规律的一门科学。
2、微生物：微生物是指所有形体微小、单细胞或个体构造较为简单的多细胞，甚至无细胞构造的低等生物的总称。
3、细菌菌落和菌苔：细菌在固体培养基上生长发育，几天即可由一个或几个细胞分裂繁殖聚集在一起形成肉眼可见的群体，称为细菌菌落。
许多菌落相互联接成苔。
4、肽聚糖：是除古细菌外，凡有细胞壁的原核生物细胞有组分。
它是由假设干个肽聚糖单体聚合而成的多层网状构造大分子化合物。
肽聚糖单体含有四种成分：N-乙酰葡萄糖胺，N-乙酰胞壁酸，N-乙酰胞壁酸上的四肽和肽间桥。
5、孢子丝：当气生菌丝发育到一定阶段，其顶端分化产生的成串的孢子称孢子丝。
9、菌胶团：有的细菌，它们的荚膜物质互相融合在一起成一团胶状物，其常包含有多个菌体，称菌胶团。
10、荚膜和粘液：有些细菌生活在一定的营养条件下，可向细胞壁外分泌出一种粘性物质，假设粘滞性大，则相对稳定地附着在细胞壁外，具一定外形，称荚膜。
假设粘滞性低，则成为粘液，扩散到培养液或其它环境中。
11、芽胞和孢囊：*些细菌，在其生长的一定阶段，细胞形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的构造，对不良环境条件具有较强抗性的休眠体称芽胞。
有些细菌由营养细胞缩短变成球形，外表形成一层厚的孢壁，称为孢囊。
12、属：微生物分类中比种高一级的分类单元，相近似的种归为一类，称之为属。
13、衣原体：它是介于立克次氏体与病毒之间，能通过细菌滤器，专性活细胞寄生的一类原核微生物。
14、螺旋体：它是介于细菌与原生动物之间的单细胞原核生物。
主要特点是：它的运动靠细胞两端向细胞中央伸出的缠绕原生质柱的轴丝伸缩运动15、粘细菌：粘细菌不生鞭毛，但能“滑行〞运动，因其细胞壁很薄，不完全限制原生质形状变动所致。
特征性的产生胞外多糖粘液，细胞包埋在粘液中或滑行后留下迹。
有些粘细菌还可以形成特殊形态的子实体。
17、菌株：指能代表*个种的各典型性状的一个被指定的菌株.是种的具体存在形式，主要是指同种微生物不同来源的纯培养。
卫生检验学四分法名词解释
卫生检验学四分法名词解释1、食品微生物学的概念：在普通生物学和相关微生物学的基本理论和基本技术的基础上，研究和食品有关的微生物的特性，微生物和食品相互作用关系及生态条件的科学。
2、发酵食品：凡是利用微生物作用生产的食品。
3、乳酸发酵食品：利用乳酸菌的发酵作用制成的食品。
4、固定化酶：在一定空间内具有催化活性的呈封闭状态的酶。
5、固定化细胞：固定的是微生物的胞内酶而将微生物本身直接加以固定化。
6。
食品添加剂：为改善食品品质和色相，味以及防腐和加工工艺的需要而添加到食品中的化学合成或者天然物质。
7。
微生物食品添加剂：微生物的一些代谢产物活利用微生物酶作用生产的食品添加剂。
8。
单细胞蛋白：又称微生物蛋白，是指从微生物体中获得的蛋白质。
9。
内源性污染：凡是作为食品原料的动植物体在生活过程中，由于本身带有的微生物而造成食品的污染。
10。
外源性污染：指因不遵守操作规程，不讲究个人卫生等人为因素而导致微生物对食品的污染。
11、采样：从产品中抽取少量有代表性的样品供检验分析用，这个过程称采样。
12、大样：从一大批粮油食品中采取的能代表该粮油食品质量的样品。
13、中样：从大样中经过混合平均地分出一部分供检验全部项目的样品。
14、小样：从中样中分出的直接用于检验的样品。
15、采样的原则：代表性原则，防污染原则，无菌操作原则，及时性原则。
16。
消毒方法：小刀、镊子、剪子用酒精灯火焰。
容器消毒：高压蒸汽灭菌，15min，121℃。
烘箱灭菌：160-180℃，2小时。
玻璃吸管，长柄勺用报纸包好，烘箱灭菌。
17。
细菌总数的测定：1ml,1g,1cm218。
测定意义：食品被污染的程度；可以预测食品可能存放的期限。
微生物学在食品加工中的应用
微生物学在食品加工中的应用
微生物学在食品加工中有许多应用，其中包括以下几个方面：
1. 发酵食品生产：微生物学是发酵食品生产的基础。
比如，酵母发酵用于酿造啤酒和面包制作，乳酸菌发酵用于制作乳制品如酸奶和奶酪等。
2. 食品保鲜：微生物学在食品保鲜方面起着重要作用。
一些微生物如乳酸菌、酵母、酪酸菌等可产生抑制其他有害微生物生长所需的抗菌物质或酸，从而延长食品的保质期。
此外，还可以利用益生菌来制作益生菌饮料和营养品，帮助调节肠道菌群。
3. 食品添加剂生产：微生物学在食品添加剂的生产中发挥重要作用。
比如，某些酶的产生可以用于蛋白质水解，使其更易被人体吸收，用于饲料添加，提高动物的消化能力等。
另外，微生物还可以生产出一些食品色素、甜味剂等。
4. 食品安全检测：微生物学在食品安全检测中也扮演关键角色。
通过检测食品中的微生物，可以确定是否存在致病菌或对人体有害的微生物。
常用的方法包括菌落计数、PCR技术、ELISA 等。
总的来说，微生物学在食品加工中的应用非常广泛，能够提高食品的质量、保鲜能力和安全性。
食品发酵工艺学-微生物发酵过程控制-液态发酵
同一发酵过程中不同阶段的最适pH:
• 谷氨酸发酵前期pH值7.5，中期 pH值7.2，后期pH值7.0，接近 放罐时为了后续提取工艺，pH 值以6.5-6.8 为好。
同一种微生物生产不同产物时， 最适代谢pH值不同
• 黑曲霉：发酵生产柠檬酸时的最适代谢 pH值2~3，生产草酸时的最适代谢pH值 接近中性。
• 供氧能耗大 • 分离设备庞大，投资费用高，且产生大量高浓度有
机废水。
发酵过程中可供检测的参数
《食品发酵与酿造工艺学》何国庆.P96 物理参数15项，生化参数17项 (T,pH,P,V,密度、黏度、浊度、泡沫高度、 产物浓度、无机盐浓度、空气流量、溶氧 浓度、二氧化碳浓度、搅拌转速等等)
影响液态发酵的主要工艺参数
c、在某些合成途径中对前体物的合成产生反馈抑 制
二氧化碳效应（促进作用）
• 环状芽孢杆菌已经发芽的孢子在开始生长时对 二氧化碳有特殊需要
• 二氧化碳是大肠杆菌和链霉素突变菌株的生长 因子，菌体有时需含二氧化碳30%的气体才能 生长。
• 牛链球菌发酵生产多糖，最重要的条件是供气 中必须含有5%的二氧化碳。
搅拌对溶氧的影响
采用机械搅拌是提高溶氧系数的有效方法。 搅拌可以改善罐内液体的混合和循环,从而具有 抑制气泡聚合的效果,而且可以避免低于平均氧 浓度的死角存在。 a、使大气泡变小，阻止小气泡合并变大。 b、发酵液湍动，可减小 气泡周围 液膜 的厚度， 减小传质阻力，使传质系数增加。 c、使液体形成涡流，延长气液接触时间。 d、使菌体分散，避免结团，增加固液接触面， 使溶氧吸收的推动力均一，也减小菌体表面液膜 的厚度，有利于氧的传递。
• 影响细胞膜电荷，膜的透性，影响微生 物对营养物质的吸收及代谢产物的排出。
微生物在食品微生物学与发酵工程中的应用
微生物在食品微生物学与发酵工程中的应用食品微生物学是研究微生物在食品中的作用和应用的学科，而发酵工程是指利用微生物或其代谢产物进行实际生产的工程学科。
微生物在食品微生物学和发酵工程中的应用非常广泛，可以从食品加工、贮藏、防腐等多个方面发挥作用。
本文将重点讨论微生物在食品微生物学与发酵工程中的应用。
一、微生物在食品加工中的应用1. 面包和面点制作：在面包和面点制作过程中，酵母菌是至关重要的微生物。
酵母菌通过发酵作用产生二氧化碳，使面团膨胀发酵，促使面包变得松软、有弹性。
此外，芽孢杆菌可以用于酵母菌的携带细菌的选择性培养。
2. 奶制品：乳酸菌是制作奶酸奶和其他乳制品的主要微生物。
乳酸菌通过产酸作用，将乳糖转化为乳酸，使奶酸奶呈现出酸性。
此外，厌氧菌也可以用于发酵产生特殊风味的奶制品。
3. 陈酿食品：陈酿食品如酱油、豆豉、豆腐等的制作离不开微生物。
在酱油的制作过程中，大豆、小麦或者其他粮食中的蛋白质被霉菌和酵母菌发酵分解，产生丰富的氨基酸和香气物质。
二、微生物在食品贮藏中的应用1. 食品防腐：食品腐败是由微生物引起的，因此在食品贮藏和保存过程中，常常需要利用微生物来防腐。
大肠杆菌属于一种有害细菌，可以在食品贮藏和处理过程中进行监测，确保食品的卫生安全。
2. 发酵食品的贮藏：发酵食品如酸奶、酸豆浆、泡菜等需要一定的温度和湿度条件进行贮藏。
微生物在这些食品中起到保鲜和防腐的作用，可以改善食品的口感、香气和口味。
三、微生物在发酵工程中的应用1. 产酶微生物的利用：发酵工程中，通过培养具有产酶能力的微生物，可以大规模生产酶制剂。
酶制剂在食品加工过程中起到催化反应、增加产量、改善品质等作用。
2. 产酸微生物的利用：发酵工程中，大量利用产酸微生物进行酸性发酵，产生乳酸、醋酸等有机酸。
这些有机酸可以用于调味、防腐，也可以增加食品的营养价值。
3. 发酵代谢产物的利用：发酵工程中，微生物通过代谢产物的产生，例如酒精、有机酸、氨基酸等，可以用于酒类、饮料、调味品等食品的生产。
食品微生物学微生物及食品酿造
8.食品的过程。
发酵：任何利用好养或厌氧微生物来生产有用 代谢产物的一类生产方式。
8.2 细菌与食品酿造
乳酸菌概念：一类能使可发酵性碳水化 合物转化成乳酸的细菌的过程。
同型乳酸发酵
乳酸发酵的类型
异型乳酸发酵
双歧途径
微生物与酱油
酱油酿造中的微生物
✓ 米曲霉 ✓ 酱油曲霉 ✓ 酵母菌（鲁氏酵母和球拟酵母） ✓ 乳酸菌（嗜盐片球菌、酱油微球菌） ✓ 其他杂菌（如毛霉、青霉、产膜酵母、枯草芽孢杆菌、
通过酒化酶系将葡萄糖转化为酒精和CO2， 完成酒精发酵阶段并形成风味物质。
将酒精氧化为醋酸。
作业与思考题
P268 复习题1.6
谢谢！
酿醋工业常用的醋酸菌
奥尔兰醋酸杆菌、许氏醋酸杆菌、恶臭醋酸杆菌、攀膜醋酸杆菌、 AS1.41醋酸杆菌、胶膜醋酸杆菌、沪酿1.01醋酸菌
食醋酿造用微生物类群及其作用
✓ 曲霉菌 ✓ 酵母菌 ✓ 醋酸菌
制曲糖化，通过淀粉酶、糖化酶等酶系将 制醋原料中的淀粉水解成糊精，将葡萄糖、 蛋白质被水解为肽、氨基酸。
小球菌等）
酱油生产工艺
原料混合 润料 蒸料 冷却 接种曲 生成通风培养 成曲 粉碎 成熟酱 酱醅保温发酵 入发酵容器 拌和制醅 稀盐水糖浆 糖浆+盐水
微生物与食醋
食醋代表品种
山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、东北白醋、江浙玫瑰米醋、福建红曲醋等
醋酸细菌
醋酸细菌为好氧菌、化能异氧型。 C源：葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖及酒精等。 最适温度：28-33℃，60 ℃下10min即死亡。 生长最适PH：3.5-6.5
2024版食品微生物学(食安)[1]
![2024版食品微生物学(食安)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/2f91e3cbe43a580216fc700abb68a98271feac86.png)
食品微生物学(食安)目录•食品微生物学概述•食品中的微生物污染•食品微生物检测技术•食品微生物控制技术•食品微生物风险评估与预警•食品微生物学的未来展望01食品微生物学概述食品微生物学的定义与重要性定义食品微生物学是研究食品中微生物的种类、数量、生理生化特性及其与食品相互关系的科学。
重要性食品微生物学对于保障食品安全、提高食品质量、开发新型食品等方面具有重要意义。
通过对食品中微生物的研究，可以了解微生物对食品的污染途径、生长繁殖条件、产生的有害物质等，从而采取相应的控制措施，确保食品的卫生安全。
食品微生物的分类与特点分类食品微生物主要包括细菌、真菌、病毒等。
其中，细菌是最常见的食品微生物，包括乳酸菌、酵母菌、致病菌等；真菌主要包括霉菌和酵母菌，如曲霉、青霉等；病毒则较少直接污染食品，但可通过食品传播。
特点食品微生物具有多样性、易变性、耐受性等特点。
不同种类的微生物对环境的适应能力和生长条件各不相同，有些微生物甚至能在极端环境下生存。
此外，微生物在食品中的生长繁殖会受到多种因素的影响，如温度、湿度、氧气含量等。
微生物是引起食品污染的主要因素之一。
食品在生产、加工、运输、销售等过程中，可能会受到微生物的污染，导致食品变质、腐败或产生有害物质。
某些微生物在食品中生长繁殖时，会产生有毒代谢产物或致病菌，食用被这些微生物污染的食品后，可能会引起食物中毒或感染食源性疾病，如沙门氏菌中毒、李斯特菌病等。
为了保障食品安全，需要对食品中的微生物进行严格控制。
通过采用合理的生产工艺、加强卫生管理、使用防腐剂等措施，可以降低食品中微生物的数量和种类，确保食品的卫生质量。
同时，对食品中的微生物进行定期检测和监控，也是保障食品安全的重要手段之一。
食品污染食源性疾病食品安全控制食品微生物与食品安全的关系02食品中的微生物污染微生物污染的途径与来源食品原料在生长、加工、运输和储存过程中可能受到微生物污染。
食品加工过程中的设备、工具、容器和操作人员可能成为微生物污染源。
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。
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复杂分子 （有机物）
分解代谢 合成代谢
简单小分子
ATP
[H]
微生物能量代谢
能量代谢的核心任务，是生物体如何把外界环境中的多 种形式的最初能源转换成对一切生命活动都能使用的通 用能源---ATP， 这就是产能代谢。
有机物
化能异养微生物
最初能源
化能自养微生物
还原态无机物
c)同型乙醇发酵:（运动发酵单胞菌）产物仅乙醇 ED(厌氧) 乙醇+2CO2+ ATP
乙 醇区发别：酵微—生—物酵不母同菌；途、径根不霉同、；曲产霉能不等同；碳原子来 源
磷酸己糖解酮酶途径（HK途径）
总反应式为 2C6H12O6 2CH3CHOHCOOH＋3CH3COOH
16
2.发酵类型
(1) 乙醇发酵
a)酵母菌的乙醇发酵 (如酿酒酵母) 厌氧EMP 丙酮酸 乙醛 2乙醇+2CO2+2ATP
b)异型乙醇发酵: (如肠膜明串珠菌) HMP 乙醇+乳酸+CO2+ ATP
生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程称为糖酵解 （glycolysis）
糖酵解是发酵的基础 主要有四种途径： EMP途径、HMP途径、ED途径、磷酸解酮酶途径。
8
1、发酵途径
(1) EMP途径（Embden-Meyerhof pathway）
磷酸二羟丙酮
ATP ADP
ATP ADP
葡萄糖
6-磷酸-葡萄糖
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
1
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：
代谢
物质代谢 能量代谢
合成代谢（同化作用）：耗能
6-磷酸-葡萄糖酸 NADP+
CO2
NADPH+H+
5-磷酸-核酮糖
5-磷酸-核糖
TK C） 5-磷酸-木酮糖
6-磷酸-景天庚酮糖 TA
5-磷酸-核糖 3-磷酸-甘油醛
6-磷酸-果糖
6-磷酸-葡萄糖
图 HMP途径的三阶段 （TK为转羟乙醛酶， TA为转二羟丙酮基酶）
4-磷酸-赤藓糖 6-磷酸-果糖 6-磷酸-葡萄糖
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
13
(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）
日光
光能营养微生物
通用能源 （ATP）
3
第一节 微生物的产能代谢
微生物的产能代谢：是指物质在生物体内经过 一系列连续的氧化还原反应，逐步分解并释放 能量的过程，这是一个产能代谢的过程，又称 为生物氧化。
微生物产生能量的去处：
微生物直接利用；贮存在高能化合物中；以热的形 式释放到环境中
4
脂肪
多糖
蛋白质
丙酮酸
乙酰磷酸
乙酸 乙醛
3-磷酸-甘油醛
乙酸
5-磷酸-木酮糖
磷酸戊糖解酮酶
乳酸
乙醇
图 磷酸戊糖解酮酶（PK）途径
乳酸
乙酸
图 磷酸己糖解酮酶（HK）途径 15
磷酸戊糖解酮酶途径（PK途径）
总反应式为： C6H12O6 ＋ADP＋Pi＋NAD＋ CH3CHOHCOOH＋CH3CH2OH＋CO2＋ATP＋NADH＋H＋
有机物氧化释放的电子直接交给本身未完全氧化的某种中间 产物， 同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。 有机化合物只是部分地被氧化，因此，只释放出一小部分的能 量。
7
（一）发酵(Fermentation)
发酵的种类有很多，可发酵的底物有碳水化合物、有机 酸、氨基酸等，其中以微生物发酵葡萄糖最为重要。
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
乙酰CoA
磷酸化
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
三羧酸循 环
生物氧化的三个阶段
大分子降解 成基本结构 单位
小分子化合 物分解成共同
的中间产物 （如丙酮酸、 乙酰CoA等）
共同中间产 物进入三羧酸循 环,氧化脱下的 氢由电子传递链 传递生成H2O， 释放出大量能量， 其中一部分通过 磷酸化储存在 ATP中。
（Phospho-hexose-ketolase pathway）
14
ATP ADP
葡萄糖 6-磷酸-葡萄糖
ATP ADP
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
5-磷酸-核酮糖 D-核糖
L-阿拉伯糖
D-木糖
5-磷酸-木酮糖
Pi
磷酸戊糖解酮酶
6-磷酸果糖
磷酸已糖解酮酶
4-磷酸赤一、异养微生物的生物氧化
生物氧化的过程： 脱氢（或电子）；递氢（或电子）；受氢（或 电子） 生物氧化的功能： 产能（ATP）；产还原力[H]；小分子中间代 谢产物 生物氧化的类型： 发酵、呼吸（无氧呼吸和有氧呼吸）
异养微生物的生物氧化
发酵
生物氧化反应 呼吸
有氧呼吸 厌氧呼吸
（一）发酵(Fermentation)
5-磷酸-木酮糖
TK 3-磷酸-甘油醛
EMP途径
丙酮酸
12
(3) ED途径（Entner-Doudoroff pathway）
又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸-葡萄糖酸（KDPG）裂解途径。
ATP ADP NADP+
葡萄糖
6-磷酸-葡萄糖
NADPH+H+ H2O
6-磷酸-葡萄糖酸 2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸 （KDPG） H2O
10
(2) HMP途径（hexose monophoshate pathway）
总反应式为： 6 6－磷酸葡萄糖＋12 NADP＋＋6H20 5 6－磷酸葡萄糖＋12 NADPH＋12 H＋＋12 CO2＋Pi
11
ATP ADP
NADP+ NADPH+H+
A） 葡萄糖 B）
6-磷酸-葡萄糖 5-磷酸-木酮糖
6-磷酸-果糖 1、6-二磷酸-果糖
丙酮酸 ATP ADP
磷酸烯醇式丙酮酸
2-磷酸-甘油酸
3-磷酸-甘油醛 NAD++Pi NADH+H+ 1、3-二磷酸-甘油酸
ADP ATP
3-磷酸-甘油酸
9
(1) EMP途径（Embden-Meyerhof pathway）
总反应式为： C6H12O6 +2NAD+ + 2ADP+2Pi 2CH3COCOOH + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H20