中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品微生物學(xué)課件-食品微生物學(xué)基礎(chǔ)緒論

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品微生物學(xué)課件——食品微生物學(xué)基礎(chǔ)緒論自我介紹——與同學(xué)建立初步的信任關(guān)系課程相關(guān)信息展示——提醒大部分同學(xué)該課程在設(shè)置以及專業(yè)學(xué)習(xí)過程中的重要性（有的學(xué)生比較清楚）章節(jié)的分時以及內(nèi)容——使學(xué)生清除課程結(jié)構(gòu)，便于聽課，看相關(guān)參考書籍以及自學(xué)參考書籍以及相關(guān)網(wǎng)站——各書籍在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用以及特點。（傳播盡信書不若無書的觀點，希望學(xué)生敢于發(fā)表自己的思考結(jié)果）提出討論題目——身邊的微生物學(xué)（請大家課間思考、課后閱讀相關(guān)資料）目的：課程內(nèi)容多；與實驗結(jié)合緊密；希望學(xué)生真正學(xué)到東西，而不僅僅應(yīng)付考試。食品微生物學(xué)基礎(chǔ)

課程總學(xué)時：40，其中：講課：40課程學(xué)分：2.5課程分類：必修開課學(xué)期：春開課單位：食品學(xué)院-微生物教研室適用專業(yè)：食品安全專業(yè)所需先修課：生物學(xué)、有機化學(xué)、生物化學(xué)課程考核要求考試成績（80%）1、考試(4-5次)2、小測驗(形態(tài)學(xué)/生理學(xué)/遺傳生態(tài)學(xué)/有益微生物/有害微生物/食品安全與食品微生物)3、作業(yè)(加分)平時成績（20%）1、到課情況2、課堂表現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容緒論第一部分 普通微生物微生物形態(tài)學(xué)微生物生理學(xué)微生物遺傳學(xué)第二部分 食品微生物微生物在食品制造中的應(yīng)用食品中的微生物污染及其控制微生物引起食物中毒、食品衛(wèi)生與食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗 內(nèi)容與具體學(xué)時安排章節(jié)的分時以及內(nèi)容第一章緒論 (2Hr)第二章微生物形態(tài)學(xué)（細(xì)菌、真菌、病毒） (10Hr)第3-5章微生物生理學(xué)（營養(yǎng)、生長、代謝） (7Hr)第六章微生物遺傳學(xué) (3Hr)第七章微生物與食品釀造

(8Hr)第八章微生物與食品腐敗變質(zhì) (8Hr)第九章食品安全及食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗

(2Hr)《新編食品微生物學(xué)》李平蘭主編，中國林業(yè)出版社《食品微生物學(xué)》江漢湖主編，中國農(nóng)業(yè)出版社《微生物學(xué)教程》周德慶主編《新編食品微生物學(xué)》張文治編著，中國輕工業(yè)出版社，

《現(xiàn)代食品微生物學(xué)》JamesM.Jay編著,徐巖等譯，中國輕工出版社《發(fā)酵食品微生物學(xué)》BrianJBWood徐巖等譯，中國輕工出版社Silliker,J.H.,MicroorganismsinFoods,BlackwellScientificPublications,London,UK,1998.食品微生物學(xué)主要參考書課前的希望思考如何過渡到專業(yè)課教學(xué)與目前學(xué)校-學(xué)院安排如何銜接踏踏實實，不驕不躁，為微生物相關(guān)的科研、實踐開好頭一、微生物學(xué)微生物是一群多不易用肉眼看見（清）的，個體微小的，形態(tài)結(jié)構(gòu)簡單的單細(xì)胞、簡單多細(xì)胞及無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的低等生物。微生物學(xué)是研究微生物及其生命活動規(guī)律和應(yīng)用的科學(xué)。從應(yīng)用上看，依工作范圍可分為農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、獸醫(yī)微生物學(xué)、食品微生物學(xué)、地質(zhì)微生物學(xué)和環(huán)境微生物學(xué)等。微生物研究范圍（研究對象）細(xì)胞結(jié)構(gòu)

核類型

類別

六界分類系統(tǒng)非細(xì)胞 病毒* 病毒界 普通細(xì)菌* 放線菌* 原核 藍(lán)細(xì)菌* 原核生物界 立克次氏體等* 古細(xì)菌*

酵母菌*細(xì)胞 真菌霉菌* 真核 食用菌* 真核生物界 藻類高等 單細(xì)胞*

原生動物 原生生物界 植物 植物界 動物 動物界微生物研究范圍（學(xué)科）微生物學(xué)

基礎(chǔ)微生物 應(yīng)用微生物

種類 功能 疾病關(guān)系 生態(tài) 工藝 應(yīng)用病毒學(xué) 生理學(xué) 免疫學(xué) 環(huán)境 分析 農(nóng)業(yè) 細(xì)菌學(xué) 遺傳學(xué) 醫(yī)學(xué)微生物學(xué) 土壤 技術(shù) 工業(yè)真菌學(xué) 生態(tài)學(xué) 流行病學(xué) 海洋 發(fā)酵 醫(yī)學(xué)放線菌分子學(xué) 宇宙 遺傳工程獸醫(yī)藻類學(xué) 細(xì)胞學(xué) 水 食品原生動物學(xué)基因組學(xué) 預(yù)防 地質(zhì)生物的共同特點：（復(fù)習(xí)）（1）生物體基本組成單位是細(xì)胞。（2）化學(xué)組成相似。（3）具有相似的新陳代謝等功能（活動）（4）受基因控制的遺傳機制相同。（5）具有繁殖功能。微生物的共性體積小，面積大（比表面積大，本質(zhì)）吸收多，轉(zhuǎn)化快（生化轉(zhuǎn)化能力強）生長旺，繁殖快（發(fā)酵、科研、害處）適應(yīng)強，易變異（益處、害處）分布廣、種類多（陸、海、空以及整個生物圈；代謝類型、產(chǎn)物、數(shù)量多）什么是生物工程(學(xué))？生物工程(學(xué))包括五大工程：遺傳工程細(xì)胞工程微生物工程酶工程生物反應(yīng)器工程

食品微生物學(xué)是微生物學(xué)的一個分支學(xué)科。它是在普通微生物學(xué)與相關(guān)微生物學(xué)的基礎(chǔ)理論與基本技術(shù)的基礎(chǔ)上，專門研究食品中微生物的生態(tài)分布、生物學(xué)特性、食品在貯藏和加工過程中有益微生物的作用以及食品中有害微生物的污染、控制及衛(wèi)生學(xué)檢測，從而為人類提供營養(yǎng)豐富、品種多樣、安全衛(wèi)生的食品而發(fā)展起來的一門新學(xué)科。一句話，食品微生物學(xué)就是研究微生物與食品之間相互關(guān)系的一門科學(xué)。二、食品微生物學(xué)（1）研究與食品有關(guān)的微生物及其生命活動規(guī)律。

（2）研究如何利用有益微生物為人類制造食品。

（3）研究如何控制有害微生物，防止食品發(fā)生腐敗變質(zhì)和引起人類的食物中毒（4）研究檢測食品中微生物的方法，制定食品中的微生物指標(biāo)（如國標(biāo)，部標(biāo)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），而為判定食品的衛(wèi)生質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。食品微生物學(xué)的研究內(nèi)容（范圍）（1）研究與食品有關(guān)的微生物及其生命活動規(guī)律。

如乳酸菌、雙歧桿菌的生物學(xué)特性（包括形態(tài)、營養(yǎng)代謝、生長繁殖、生態(tài)、遺傳變異等）。（2）研究如何利用有益微生物為人類制造食品。

如利用細(xì)菌來生產(chǎn)食醋、味精等調(diào)味品，酸乳、干酪、酸奶油等發(fā)酵乳制品；利用酵母菌來生產(chǎn)饅頭、面包、釀酒及食用蛋白等；利用霉菌生產(chǎn)腐乳、豆豉、醬、醬油、檸檬酸等食品或添加劑。

（3）研究如何控制有害微生物，防止食品發(fā)生腐敗變質(zhì)和引起人類的食物中毒。

如微生物引起面包、糧食的發(fā)霉，米飯變酸、變臭，水果腐爛，牛奶凝固以及金黃色葡萄球菌、肉毒桿菌、沙門氏菌等引起食物中毒等。金黃色葡萄球菌在37oC好氧條件下可以迅速繁殖并產(chǎn)生腸毒素，最終導(dǎo)致人類的食物中毒。（4）研究檢測食品中微生物的方法，制定食品中的微生物指標(biāo)（如國標(biāo)，部標(biāo)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），從而為判定食品的衛(wèi)生質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

食品衛(wèi)生微生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)主要包括有細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群和致病菌等。

食品微生物學(xué)是研究和解決食品中有關(guān)的微生物問題，所以它具有研究范圍廣、涉及學(xué)科多、應(yīng)用性強及某些方面受一定法規(guī)約束等特點。（受中華人民共和國食品衛(wèi)生法約束）食品微生物學(xué)的特點食品微生物學(xué)是食品科學(xué)和食品營養(yǎng)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。食品微生物學(xué)作為與人類生活極為密切的學(xué)科，它的任務(wù)是多方面的。其中主要任務(wù)是研究食品中存在的微生物種類、分布及其特點；掌握食品微生物學(xué)的基本知識、基礎(chǔ)理論和基本實驗技能，辨別有益的、腐敗的和病原的微生物。從而，在食品制造和保藏中,充分利用有益的微生物資源，為提高產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量服務(wù)；控制腐敗微生物和病原微生物的活動，以防止食品變質(zhì)和杜絕因食品引起的病害，提高食品的衛(wèi)生質(zhì)量，保證人類健康。食品微生物學(xué)的主要任務(wù)

食品微生物學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系

食品微生物學(xué)是微生物學(xué)的一個分支學(xué)科。它與其它學(xué)科有著密切的聯(lián)系。它的基礎(chǔ)學(xué)科是生物學(xué)、有機化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)和食品化學(xué)、普通微生物學(xué)等。而它又是農(nóng)畜產(chǎn)品加工與儲藏專業(yè)各專業(yè)課程的基礎(chǔ)。因此，食品微生物學(xué)是該專業(yè)的主干學(xué)科和重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

一食品微生物學(xué)的發(fā)展

食品是人類賴以生存的最重要的條件。食品微生物學(xué)伴隨著人類的進程而不斷得到發(fā)展。雖然很難知道人類是何時懂得食品中微生物的存在和作用的，但是有許多證據(jù)表明在作為一門學(xué)科的微生物學(xué)形成之前已有這方面的知識。如在食品收集時，人類碰上了食品腐敗和食物中毒的問題。事實上食品微生物學(xué)是隨著微生物學(xué)的產(chǎn)生而產(chǎn)生和分化出來的一門分支科學(xué)。那么食品微生物學(xué)是如何建立起來的呢？食品微生物學(xué)的建立也主要是經(jīng)歷了四個階段。三、食品微生物學(xué)的發(fā)展概況

1古代人類對微生物的利用

遠(yuǎn)在8000年以前，人類就開始了食品生產(chǎn)時期。公元6000年左右，人類已經(jīng)掌握了釀酒和食品保藏的技術(shù)。埃及人在公元前3000年就食用牛奶和乳酪。

在公元前3000－1200年之間，優(yōu)太人已經(jīng)把來自死海的鹽用于食品保藏，而中國人和希臘人已經(jīng)開始食用咸魚。以后這種腌制技術(shù)又傳至羅馬。與此同時，又出現(xiàn)了用油貯藏食品的方法。公元前1000年，羅馬人創(chuàng)造了用雪保藏食品的方法。在會做乳酪和酒的某個時候，發(fā)明了一中新的食品保藏方式——煙熏肉技術(shù)。公元943年，法國記載了有麥角中毒而引起4萬以上人的死亡。盡管當(dāng)時不清楚死亡的毒素是由麥角真菌所產(chǎn)生。2微生物的發(fā)展及形態(tài)學(xué)發(fā)展階段

自從荷蘭科學(xué)家列文虎克（Leeuwenhoek,1632-1723）發(fā)明了可以放大300倍的顯微鏡以后，人類發(fā)現(xiàn)了微生物的存在并借助顯微鏡觀察到了微生物的形態(tài)。至此，人類進入了微生物形態(tài)學(xué)的階段。3微生物的生理學(xué)發(fā)展階段

19世紀(jì)工業(yè)革命的發(fā)展促進了生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，因而迫切要求各個學(xué)科解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。如歐洲一些國家中占重要經(jīng)濟地位的釀酒業(yè)發(fā)生的酒變質(zhì)問題，養(yǎng)蠶業(yè)發(fā)生蠶病的危害等。正是由于生產(chǎn)中提出了需要解決的問題，因而推動了各門學(xué)科的前進，也促進了微生物學(xué)的發(fā)展。

3微生物的生理學(xué)發(fā)展階段

法國科學(xué)家路易－巴斯德（LouisPasteur,18222-1895）是這一發(fā)展的杰出代表。它在微生物的理論研究、實驗方法及解決一系列微生物學(xué)問題方面都有很大的貢獻。如發(fā)明了曲頸瓶，打破了“自然發(fā)生說”長期占主導(dǎo)地位的局面。通過研究提出了釀酒是由酵母菌發(fā)酵而形成，并研究了乳酸發(fā)酵、醋酸發(fā)酵、丁酸發(fā)酵等過程，指出了不同的發(fā)酵是有不同的微生物引起，若沒有微生物的存在，發(fā)酵作用就不能進行。此外，他在微生物學(xué)中還引進了“需氧”和“厭氧”的概念，創(chuàng)造了巴斯消毒等微生物學(xué)實驗方法。還成功地研制了狂犬病疫苗。

3微生物的生理學(xué)發(fā)展階段

柯赫（RoberKoch,1843-1910）是另一位微生物學(xué)的奠基人。他主要是研究細(xì)菌，特別是對病原微生物學(xué)的發(fā)展作出了巨大的貢獻。他建立了微生物學(xué)研究的基本技術(shù)，如細(xì)菌的分離和純化技術(shù)，培養(yǎng)基的制作及染色技術(shù)等。他還對炭疽病的病原菌－炭疽桿菌進行了非常詳細(xì)的研究。

由此可以看出，在這一階段，微生物學(xué)的研究工作已經(jīng)深入到了微生物學(xué)的生理學(xué)領(lǐng)域。

4近代微生物學(xué)的發(fā)展

19世紀(jì)是微生物學(xué)全面發(fā)展的時間，20世紀(jì)初，微生物的研究更加深入。不僅研究微生物的代謝作用，而且研究微生物的基本生理機制，與生物化學(xué)的關(guān)系日益密切。一方面，生物化學(xué)上許多基本機制的發(fā)現(xiàn)促進了微生物生理學(xué)的發(fā)展，另一方面，通過系統(tǒng)研究微生物的代謝機制，又促進了生物化學(xué)的發(fā)展。

4近代微生物學(xué)的發(fā)展隨著電子顯微鏡的發(fā)明，同位素示蹤原子的運用，生物化學(xué)，生物物理新理論、新技術(shù)的滲透，大大推動了微生物理論研究的迅速發(fā)展，如科學(xué)家提出了DNA是生物的遺傳物質(zhì)，進而發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌的染色體DNA為長鏈的雙螺旋結(jié)構(gòu)。特別是20世紀(jì)70年代基因工程的建立，為人類控制自然，創(chuàng)造新物種開辟了一條新的途徑。由于這一階段的特點是以微生物為研究材料，大大促進了微生物的發(fā)展。

4近代微生物學(xué)的發(fā)展

隨著微生物發(fā)展的逐步深入，人類發(fā)現(xiàn)微生物的應(yīng)用范圍很廣，可以涉及到人類生活的各個方面，因而也就逐漸形成了許多的分支學(xué)科——形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)等。在應(yīng)用方面則也有更多的分支——農(nóng)業(yè)微生物學(xué)（畜牧微生物學(xué)、獸醫(yī)微生物學(xué)、土壤微生物學(xué)）、工業(yè)微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、食品微生物學(xué)、環(huán)境微生物學(xué)等。而各分支學(xué)科間相互配合，相互促進，有利于微生物的全面發(fā)展。 據(jù)有關(guān)統(tǒng)計表明，20世紀(jì)諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎獲得者中，從事微生物問題研究的就占了1/3。二我國食品微生物學(xué)的發(fā)展

中國是一個文明古國，在各方面為人類的進步作出了貢獻。我國勞動人民在數(shù)千年前就已經(jīng)利用微生物來為人類服務(wù)，但由于受當(dāng)時社會發(fā)展的影響，科學(xué)技術(shù)發(fā)展較慢。二十世紀(jì)八十年代，由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，食品微生物學(xué)的發(fā)展很快，給古老的釀造業(yè)注入了新的活力，而且開辟了一些新的領(lǐng)域，并取得了了可喜的成績。下面我們從有益微生物利用方面和有害微生物的檢測與控制方面

二我國食品微生物學(xué)的發(fā)展

1有益微生物利用方面

（1）味精的獨立生產(chǎn)，味精是日常生活中非常重要的鮮味劑，過去是采用化學(xué)方法，以糧食中的蛋白質(zhì)為原料，從60年代起，我國就逐漸采用微生物發(fā)酵方法來生產(chǎn)味精(棒狀桿菌)，這既提高了生產(chǎn)效率、降低了生產(chǎn)成本，又節(jié)約了糧食。（2）腐乳的生產(chǎn)，由于毛霉的最適生長溫度為18度，不能周年生產(chǎn)；經(jīng)過微生物選育，篩選出了適合腐乳生產(chǎn)用的耐熱的毛霉，同時利用根霉（25度）也可以達到周年生產(chǎn)。此外在發(fā)酵工藝也進行了改進，如王致和腐乳的小罐發(fā)酵技術(shù)等。

1有益微生物利用方面

（3）檸檬酸的生產(chǎn)，檸檬酸是食品添加劑中常用的酸味劑，過去是依賴進口，現(xiàn)在我國已經(jīng)成功地利用薯干和廢糖蜜為原料，用微生物發(fā)酵法來生產(chǎn)檸檬酸（黑曲霉），這不僅結(jié)束了依賴進口的被動局面，而且已有檸檬酸出口。

（4）酒類的生產(chǎn)

白酒在我國的生產(chǎn)有悠久的歷史，我國素來以芳香的白酒而聞名于世。近年來在開辟新原料、試制新產(chǎn)品、選育優(yōu)良菌種、推廣新工藝、新設(shè)備、實現(xiàn)機械化、連續(xù)化、自動化生產(chǎn)和大搞綜合利用等方面都取得了較大的成績。各種名優(yōu)白酒不斷出現(xiàn)。

如我國名酒貴州醬香型的茅臺，優(yōu)質(zhì)酒四川醬香型的郎酒；名酒四川濃香型的五糧液、劍南春和瀘州老窖，安徽的古井貢酒，江蘇的洋河大曲；我國名酒山西清香型的汾酒、陜西清香型的西風(fēng)酒；全國優(yōu)質(zhì)酒廣西米香型的桂林三花酒；我國名酒貴州兼香型的董酒等。

啤酒對我國來講，是一種外來酒種，但八十年代我國的啤酒生產(chǎn)已進入黃金時代，九十年代新工藝、新設(shè)備的投入，使我國啤酒的生產(chǎn)無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量上都取得了很大的發(fā)展，目前我國啤酒生產(chǎn)的產(chǎn)量和銷量已位居世界第二。

（5）微生物酶制劑的生產(chǎn)微生物酶制劑的生產(chǎn)是一個較新的領(lǐng)域。我們知道微生物發(fā)酵的原動力是酶，酶制劑的使用可以加快發(fā)酵速度，縮短生產(chǎn)周期。目前我國酶制劑的生產(chǎn)取得了很大的發(fā)展，如a－淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等都已經(jīng)投產(chǎn)，并取得了較大的規(guī)模。（6）單細(xì)胞蛋白質(zhì)的生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白質(zhì)的生產(chǎn)是應(yīng)用微生物的又一個側(cè)面，我們已經(jīng)成功地制造了飼料酵母、石油蛋白，并用于畜、禽、水產(chǎn)動物的飼料日糧配合之中，已成為重要的蛋白質(zhì)飼料來源。

總之，由于人民生活水平的提高，對食品的種類、數(shù)量和質(zhì)量都提出了更高的要求，與微生物有關(guān)的其他食品也紛紛上市.如食用菌品種繁多（金針菇、雙孢菇猴頭、靈芝、牛肝菌、羊肚菌、冬蟲夏草等），在栽培和選育高產(chǎn)品種方面都有迅速的發(fā)展.發(fā)酵乳制品方面，如酸奶制品已經(jīng)形成了系列產(chǎn)品.另外,各種發(fā)酵飲料也相繼出現(xiàn)，既活躍了食品市場，也豐富了人民物質(zhì)生活。此外，大量的微生物活菌制劑如三株口服液、昂立一號、生命源口服液、金雙歧、麗珠腸樂等也相繼問世。2．有害微生物的檢測與控制方面

除了有益微生物在食品上的應(yīng)用外，對有害微生物的監(jiān)控方面也取得了很大的發(fā)展。我國從50年代開始，就對沙門氏菌、金色葡萄球菌、變形桿菌等食物中毒菌進行了調(diào)查研究，而且還建立了對各種食物中毒的細(xì)菌學(xué)的分類鑒定方法。近年來，在霉菌毒素方面，也做了大量的工作，如對黃曲霉毒素等的污染檢測和預(yù)防工作做了比較系統(tǒng)的研究。在廣泛調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國食品生產(chǎn)的具體情況，國家制定了一系列食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、出版了食品衛(wèi)生檢驗方法微生物學(xué)部分、頒發(fā)了食