研究生现代(高级)食品微生物学考试重点 (1)

目录现代食品微生物学 (1)一、食品微生物的种类、作用及重要性 (2)2.食品中影响微生物生长的因素 (2)1)内在因素 (2)2)外在因素 (2)二、微生物的分离（考名词解释，大致看看） (2)1.从自然界分离微生物的常规方法（在无菌条件下进行） (2)●无菌技术 (2)三、微生物细胞培养与控制技术 (4)（三）微生物培养技术（各自特点、操作等） (5)4.连续培养 (6)1)恒浊培养 (6)2)恒化培养 (6)四、微生物计数 (14)◆食品中微生物计数方法 (14)（二）最大可能数法（MPN） (14)五、微生物检验 (16)六、食品的微生物质量与安全指示菌 (16)1.产品质量指示菌 (16)2.食品安全指示菌 (17)七、微生物育种 (17)（二）诱变育种的步骤与方法 (19)1.诱变 (19)4.物理诱变 (21)5.化学诱变 (22)以硫酸二乙酯对枯草杆菌的诱变为例，叙述化学诱变的操作过程及注意事项 (22)●波动试验——试描述波动实验过程，并说明其意义 (24)●影印接种法——试描述影印实验过程，并说明其意义25现代食品微生物学●微生物一群形体微小，结构简单，必须借助于电子显微镜或光学显微镜才能看清的低等生物的统称。

●微生物的特点个体最小、形态最简、代谢最强、繁殖最快、数量最多、种类最多、分布最广、变异最易、抗性最强、休眠最长、起源最早、发现最晚。

●微生物的种类➢原核细胞型：细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体、蓝细菌➢真核生物型：真菌（霉菌、酵母、蕈类）、原生动物、藻类➢非细胞类：病毒、类病毒、朊病毒●微生物学研究微生物生命活动的科学，内容包括微生物类型、成分、结构、新陈代谢、生长繁殖、遗传、进化和分布等生命活动的各个方面，以及微生物与其他生物和环境的相互关系等。

●微生物学研究内容包括微生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布、分类进化等。

➢研究与食品有关的微生物的活动规律➢研究如何利用有益微生物制造食品➢研究控制有害微生物，防止食品发生腐败变质➢研究食品中的微生物的检测方法，制定食品微生物指标●原核生物指一大类细胞微小、细胞核无核膜包裹，只有称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。

是由原核细胞组成的生物，具有细胞结构但是无核膜包被的细胞核。

一、食品微生物的种类、作用及重要性1.食品中微生物的主要来源土壤和水；植物和植物产品；食品器皿、用具；人与动物的肠道；食品生产者；动物饲料；畜皮；空气和尘埃。

2.食品中影响微生物生长的因素1)内在因素①pH②含水量③氧化还原电位④营养成分：水分、能源、氮源、维生素及相关的生长因子、矿物质⑤抗微生物成分：丁香酚、大蒜素、肉桂醛、芥子油、乳铁蛋白、溶菌酶⑥生物结构：种皮、果皮、果壳、皮毛、蛋壳2)外在因素①贮藏的温度②环境的相对湿度：R.H与A w；合适的R.H③环境中的气体及其浓度：CO2＞10 %；CO2的抑制作用随温度的降低而增加④其他微生物及其活性：抗生素；细菌素；过氧化氢；有机酸二、微生物的分离（考名词解释，大致看看）（一）微生物的分离与纯化从自然界或混有杂菌的培养体中将所需要的微生物提纯出来。

这种获得纯培养的方法称为微生物的分离与纯化。

（二）微生物的常规分离1.从自然界分离微生物的常规方法（在无菌条件下进行）无菌技术在微生物实验工作中，控制或防止各类微生物的污染及其干扰的一系列操作方法和有关措施。

在分离、转接及培养纯培养物时防止被其他微生物污染，其自身也不污染操作环境的技术。

2.常用的分离培养基（三）随机筛选法分离纯化微生物1.平皿划线分离法2.倾注平皿稀释分离法3.涂布平板法4.液体分离法5.厌氧菌的稀释分离法6.单细胞挑取法采用显微分离法从混杂群体中直接分离单个细胞或单个个体进行培养以获得纯培养的方法。

该方法要在显微镜下进行。

这种方法要求操作人员技术熟练。

➢毛细管法：用毛细管提取微生物个体，适合于较大微生物。

➢显微操作仪：用显微针、钩、环等挑取单个细胞或孢子以获得纯培养。

➢小液滴法：将经过适当稀释后的样品制成小液滴，在显微镜下选取只含一个细胞的液滴来进行纯培养的分离。

●一般步骤：采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定●具体步骤：1)固体培养基方法①涂布平板法②稀释倒平板法③平板划线④稀释摇管法（对厌氧菌）2)液体培养基3)单细胞分离（显微分离法）4)选择培养基——①选择平板②富集培养（四）选择性分离技术●选择培养分离：分离特定微生物，抑制大多数微生物的生长或者造成有利于该菌生长的环境，再通过稀释平板方法进行纯培养。

通过选择培养进行微生物纯培养分离的技术称为选择培养分离。

●富集培养分离：创造特定的环境条件（温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等），使仅适应于该条件的微生物生长旺盛，从而使其在群落中的数量大大增加。

再通过稀释平板法分离纯化。

（五）真菌的分离培养●液体培养——酵母：沉淀、薄膜；霉菌：菌丝球。

●固体分离：试管斜面、平板分离。

●叙述一般微生物分离的方法和步骤➢方法：平皿划线分离法、倾注平皿稀释分离法、涂布平板法、液体分离法、厌氧菌的稀释分离法、单细胞挑取法➢步骤：采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定三、微生物细胞培养与控制技术（一）培养基是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及维生素和水等。

➢天然培养基：化学成分还不清楚或化学成分不恒定的天然有机物，也称非化学限定培养基，如牛肉膏蛋白胨培养基和麦芽汁培养基。

➢合成培养基：由化学成分完全了解的物质配制而成的培养基，也称化学限定培养基。

如高氏一号培养基和查氏培养基。

（二）培养基的配制方法和步骤1.称量：按照配方正确称取各种原料放于搪瓷杯中。

2.溶化：在搪瓷杯中加入所需水量，玻棒搅匀，加热溶解。

3.调pH值：用2mol NaOH或2 mol HCl调pH，用pH试纸对照。

4.加琼脂溶化：加热过程中要不断搅拌，可适当补水。

5.分装：注意不要污染棉塞。

6.包扎成捆，挂上标签（必须用铅笔写），注明何种培养基。

7.灭菌备用：培养基灭菌后必须在37℃下恒温培养24h，确定无菌生长，方可使用。

（三）微生物培养技术（各自特点、操作等）1.微生物培养技术的发展●少量培养→大规模培养●浅层培养→厚层或深层液体培养●固体培养→液体培养●静止培养→通气搅拌液体培养●单批培养→连续培养到多级培养●分散→固定化细胞●野生菌种→突变、遗传工程菌种●单菌发酵→混菌发酵●低密度→高密度●人工控制发酵罐→多传感器、计算机在线控制的自动发酵2.表面培养实验室进行表面培养常采用试管、扁瓶和培养皿、浅盘培养。

◆优点：操作简便，设备简单，常用于实验室小规模培养。

◆缺点：1)用于大规模生产的潜力很小；2)不便于对体系进行监测控制；3)不易于保持系统内环境条件的均一。

3.深层培养➢厚层通风培养➢厌氧培养➢摇瓶➢大型发酵罐4.连续培养向发酵罐或培养罐中不断通入营养物质，同时不断提取产物的生产方式，可不用多次接种，连续的获得培养产物。

主要有：恒浊法、恒化法、固定化法。

◆优点：①缩短发酵周期，提高设备的利用率；②便于自控，降低动力消耗及劳动强度；③产品均一。

◆主要问题：①随着操作时间的增加，染菌的机率增大，如提高培养温度、改变pH或原料等，可使杂菌不易生长。

②在长期的培养中，菌种发生变异，引起生产能力下降。

1)恒浊培养●概念：在恒浊器内，调节培养基流速，使细菌培养液浊度保持恒定的连续培养方法。

●原理：维持菌浓度不变。

●特点：基质过量，菌以最高速率生长；但工艺复杂，烦琐。

2)恒化培养●概念：以恒定流速使营养物质浓度恒定而保持细菌生长速率恒定的方法。

●原理：恒化器中动态平衡的稳定性，是以某种生长限制因子（如碳、氮源；生长因子；无机盐等）的浓度来控制菌的生长速度。

●特点：维持营养成分的低浓度，控制微生物生长速率。

3)固定化细胞连续培养●概念：细胞固定化是通过包埋法、微胶囊法、吸附法等将细胞固定在载体的内部或表面，加入营养液及合适的培养条件，得到代谢产物。

◆优点：可提供高密度的细胞；减少细胞的流失，反复利用；简化细胞与代谢产物的分离工艺。

◆缺点：成本高；易污染；物质传递阻力大；只能用于细胞分泌型产物的发酵。

●与酶固定化相比有明显的优点①省去破碎细胞提取酶的程序②酶在细胞内环境中稳定，酶活力的损失少，固定后活性回收率高③可利用细胞中的复合酶系进行连续酶反应④固定化细胞的成本一般低于固定化酶5.微生物细胞包埋固定法包埋法是利用线性或网状结构的高分子聚合物的夹裹作用将细胞截留在形成的高分子材料内。

微生物细胞自身并不与凝胶基体发生化学键合作用。

◆优点稳定性强、操作条件温和、对外界环境的缓冲作用大、易于再生，产物分离提取容易，较好地保持了细胞内多酶系统的活力、可像游离细胞那样进行发酵生产。

◆缺点①氧气、营养物质和产物的扩散受到限制，用于好氧微生物的研究有一定的局限性；②菌体在凝胶表面的生长及菌体的渗漏都影响固定化细胞的使用；③通常用于包埋的原材料（如海藻酸钠、卡拉胶、聚丙烯酰胺凝胶等）价格高，且成形需专门设备，对大规模的使用有一定的限制；④有些原材料对活细胞还有毒性，如丙烯酰胺单体；⑤此法获得的固定化细胞机械强度不高，操作稳定性差，使工业生产连续化受到一定限制。

举例：聚丙烯酰胺凝胶包埋法、海藻酸钙包埋法、卡拉胶包埋法、明胶包埋法、琼脂包埋法。

6.微生物细胞吸附固定法吸附固定法是另一类重要的细胞固定化方法，它主要通过载体与细胞间的静电引力，即：细胞表面与载体之间范德华力、离子键和氢键作用力，才使细胞固定在载体上的。

◆优点①制备工艺简单，不需专门设备，操作温和，对细胞无损伤，因此，用于工业化生产可节省能源、人力及机械设备。

②用于吸附的载体常是一些天然存在的、来源广泛的、价廉的多孔性物质，处理方便，可节省资金，易于推广应用。

③菌体未被包埋，不存在产物、营养物、氧气的扩散限制问题，可以利用价廉且经济效益大的固体物作营养物，而且对好氧的微生物发酵显示出很大的吸引力。

④吸附固定化机械强度大，可耐高操作压力，不存在颗粒破碎的问题。

⑤使用寿命长，易于保证无菌条件。

⑥载体的预处理及再生均较容易，不需复杂手续。

◆缺点吸附的细胞数量少，受环境影响大，容易脱落，操作稳定性差。

●影响吸附法的因素➢ζ-电位➢细胞的性质和细胞壁的组成➢载体的性质➢介质的性质●影响固定化生长细胞发酵的因素➢某些载体对细胞有一定的毒性作用➢载体的理化性质（主要是静电作用或疏水、亲水性）影响着基质和产物的分配系数，造成微环境的变化➢基质或代谢产物在进入或逸出载体时存在有阻力，引起扩散效率的降低➢固定化在载体上的生长细胞可以活化增殖，使细胞密度和催化能力有所提高●固定化细胞的应用➢固定化大肠杆菌细胞转化青霉素➢固定化细胞生产L-天冬氨酸➢固定化丝状菌细胞生产葡萄糖淀粉酶和衣康酸➢酒精发酵➢饮料酒发酵➢有机酸类➢氨基酸类➢药物的生物转化●实例：固定化细胞生产酒精7.同步生长●同步培养法：能获得处于同一生长阶段的群体细胞的培养方法。