微生物说课稿

1、食品微生物学的概念间相互关系的一门科学。食品微生物学是食品类专业的一门重要的专业基础课。2、食品微生物学的研究内容（1）研究与食品有关的微生物及其生命活动规律。（2）研究如何利用有益微生物为人类制造食品。（3类的食物中毒。（4）研究检测食品中微生物的方法，制定食品中的微生物指标（如国标，部标及企业标准），从而为判定食品的卫生质量提供科学依据。3、微生物在食品中的应用有三种方式（1）、微生物菌体的应用：食用菌就是受人们欢迎的食品，乳酸菌可引起菌体的利用。（2）、微生物代谢产物的应用：如酒类、食醋、氨基酸、有机酸、维生素等。（3）、微生物酶的应用：如豆腐乳、酱油等。第六章微生物在食品生产中的应用：1、了解微生物在食品制造中应用的意义；2、掌握食品制造中所应用的菌种和适用范围；3、了解和掌握食品制造中污染微生物。：1、生产菌种及污染菌的种类；2、发酵机理；2、工艺流程。：食品生产过程中，微生物生长及其代谢过程的控制。本章涉及相关食品微生物的发酵机理和食品生产工艺流程的介绍，将结合多媒体演示重点讲授，结合思考题对重要知识点进行复习和掌握。4学时1个古老的产品。我国食醋著名品牌如山西陈醋、镇江陈醋、江浙玫瑰醋、四川麸醋、福建红曲醋、东北白醋等。（一）、菌种为原料，还需霉菌和酵母菌的参与。1、曲霉菌酿醋先酿酒，曲霉菌的作用是将淀粉水解为葡萄糖，为酒精发酵提高条件。常用的菌种是黑曲霉(Aspergillus)AS.3.4309；米曲霉常用菌株有沪酿3.040,沪酿3.042等；黄曲霉菌株有AS3.800、AS3.384等。2、酵母菌的酒精发酵阶段。其菌种主要是酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)。3、醋酸菌独、成对或排列成链状。不形成芽孢，革兰氏染色，幼龄阴性，老龄不稳定。好氧，喜欢在含糖和酵母膏的培养基上生长。最适生长温度为30C左右，最适pHo值为5.4-6.3。目前国内外用于生产的食醋菌种有：奥尔兰醋酸杆菌(Acetobacter)(A.schutzenbachu)(A.curvum)、产醋醋杆菌(A.acetigenum)、醋化醋杆菌(A.aceti)、恶臭醋杆菌(A.ranlens)等。我国目前使用人工纯培养的醋酸菌种，主要有中微所培育出的恶臭醋杆菌的混浊变种(AS1.41)、上海酿造所和上海醋厂从丹东速酿醋中分离而得的巴氏醋杆菌()巴氏亚种（沪酿1.01号）。（二）、发酵机理(CHO)+nHOnCHO66N266CHO+2ADP+2Pi2CHCHOH+CO+2ATP66322CHCHOH+NADCHCHO（乙醛）+NADH3232CHCHO+NAD+HOCHOOH+NADH32322解产物氨基酸和菌体自溶核酸的降解产物核苷酸。美拉德反应甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素，所以又称羰胺反应（三）、工艺流程率低，劳动强度大。成品。等粮食作物为原料。（一）乳酸菌及其有关属菌属。1、乳杆菌属无芽胞，G。=微嗜氧，营养要求复杂，需要氨基酸、肽、核酸衍生物、盐类、脂肪酸、可发酵的碳水化合物。生长温度范围2-53C，最适生长温度30-40C，耐酸H5.5-6.2。不能还原硝oo酸盐，HO酶反应阴性，细胞色素阴性。G+C范围32%-53%。22德氏乳杆菌、保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、嗜酸乳杆菌等。发酵群。2、链球菌属通常排列成对或链，无芽孢，G，发酵碳水化合物主要是乳酸，代谢过程中=3不能利用氧，但可在氧环境中生长，是一种耐氧的厌氧菌，HO酶反应阴性。22等。3、明串珠菌属细胞球形，通常呈豆状，GΦ=1㎝，光滑、圆形，灰白色。培养液生长物混浊均匀，但形成长链的菌株趋向于沉淀。生长温度范围5-30C，最适20-30C。oo需要复合生长因子、氨基酸以及烟酸、硫胺素、生物素、可发酵葡萄糖，产生D（-）乳酸，乙醇和CO。2蛋白，不产生吲哚，不还原硝酸盐，不溶血。G+C为38-44%。食品中常用的菌种有肠膜明串珠菌、及其乳脂亚种、酒明串珠菌等。4、双歧杆菌属末端的细胞，有呈球形者，弯曲状的分支或分叉形，棍棒状或匙形。V形，栅栏状排列，聚合成星状等。G，不抗酸，不形成芽孢，=不运动、厌氧，最适生长温度37-41C，初始生长最适PH6.5-7.0。G+C含量为o55-67%。青春双歧杆菌、长双歧杆菌和短双歧杆菌。5、片球菌属细胞圆球形，一般成对，单个罕见，G，不运动，不形成芽孢，兼性厌氧。=菌落大小可变，Φ1.2-2.5㎝，最适生长温度范围25-40C，生长时需要有复合o的生长因子和氨基酸，还需要烟酸、泛酸、生物素。接触酶阴性，无细胞色素，酸钠。异型发酵途径和双歧途径。4同型乳酸发酵是指发酵终产物90%以上为乳酸的乳酸发酵过程。酵过程。双歧途径是双歧杆菌的产能模式。在葡萄糖代谢中，2mol葡萄糖产生3mol乙酸，2.5mol乳酸和ATP。（三）、泡菜泡菜是一种独特而具有悠久历史的大众的乳酸发酵蔬菜制品,制作工艺可以追溯到2000多年前,乳酸发酵的“冷加工”方法对蔬菜和营养成分,色香味体的保持极为有利,产品既有良好的感官品质,,操作容易,成本低廉,原料丰富,,泡菜以其酸鲜纯正,脆嫩芳香,清爽可口,回味悠久,解腻开胃,促消化,增食欲的品位及功效吸引着国内外众为代表的中国泡菜与韩国泡菜、日本泡菜齐名,成为世界公认的健康发酵蔬菜制,产品质量各具特色,但是无一不焕发出青春,以崭新的面貌继续造福于人类。韩国泡菜具有千年以上的历史,但直到1950年前后,仍停留在家庭作坊的制1974年出现第一家工厂化生产泡菜的企业以来,今日韩国泡菜几乎成为纯粹的工业产品。由于韩国泡菜的不断更新在国际上得到了认可。1997年在国际食品规格委员会会议上,将泡菜的国际标记定为韩国“泡菜”两字发音的“kimchi”。此外韩国清州大学于2000年增设了泡菜食品科学专业。日本生产的日式泡菜源于韩国,后根据本国国情加以改进自成一家。自80年代后期开始盛行,除满足本国消费外也批量出口。产品从口味到制作工艺均与:使用天然色素或酱油泡制,没有经过乳酸菌作用,属于低盐、低酸的非发酵型蔬菜制品，通常需冷链销售。国内的泡菜产地主要在四川成都,成都泡菜以其独有的高品质闻名于世。目前成都地区的蔬菜年产量已达到300菜行业的崛起和兴旺。据不完全统计,仅成都及周边地区的泡菜生产企业就在千,,在众多泡菜生产企业中除为数不多的具备工业化生产能力以外,其余均属零星、分散、小规模的作坊式生产。在制作泡菜过程中，微生物类群的消长变化，可以分为三个阶段：5杆菌、多黏芽孢杆菌等。的大量繁殖和乳酸发酵的继续进行使乳酸浓度愈来愈高，达到了酸化成熟阶段。菌。期间的优势微生物主要是植物乳杆菌和短乳杆菌。甘露醇、葡聚糖及其它风味物质。（四）、发酵乳制品用。其产品主要有干酪、酸奶油、酸乳、马奶酒等。1、菌种发酵即一些乳酸菌在发酵过程中能使80%-90%(Lactobacilluscasei)、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)、乳链球菌(Streptococcus)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilum)、胚芽乳杆菌(L.plantarum)、嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)、丁二酮链球菌()等等。异50%50%(Lcuconostoccitrovorum)和葡萄糖明串珠菌(L.dextranicum等。求复杂。在固体培养基上形成的菌落较小。它们对酸具有高度的耐性。2、发酵乳制品种类（1）、酸性奶油6冷却→添加发酵菌剂→物理成熟→添加色素→搅拌→排除酪乳→压练装→检验→成品。包目前常用混合菌剂进行发酵，酸制奶油菌种有乳酸链球菌、乳脂（酪）链使乳液中的柠檬酸分解为羟丁酮，再氧化为具有芳香味的丁二酮。目前认为较好的奶油发酵酒一般含有乳链球菌乳酪链球菌和丁二酮乳链球菌三种菌种的混合菌种。在生产中要防止噬菌体和杂菌的浸染。（2）、干酪块，然后脱去乳清，再压块，发酵，逐渐“成熟”而成。其主要成分是酪蛋白和乳脂，还含有丰富的钙、磷、硫等，也含有较多的B族维生素和V。A干酪发酵剂也多采用多菌种混合，与酸奶油基本相似，再添加一些乳杆菌，物质形成。干酪成熟，乳糖被消耗，乳酸菌随之逐渐死亡。生臭味等等。所以为了保证干酪的发酵质量，必须严格质量管理和菌种选育。（3）、酸牛乳长等保健作用，因此，它深受消费者的喜爱。酸牛奶制品中典型的混合发酵剂是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌（1：1），它们的最适生长温度为42-43C，采用混合菌生产比单一菌种产酸率要高很多。o的污染。氨基酸是组成蛋白质的基本成分。常见的有20种氨基酸，其中有8种氨基71、谷氨酸的生产用于谷氨酸发酵生产的微生物有谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)、黄色短杆菌(Brevibacteriumflavum)等。我国使用的菌株是北京棒状杆菌(CorynebacteriumPekinese)AS1.299、钝齿棒杆菌(Corgnebacteriumcrenatum)AS1.542等。共同的特征，菌体为球形、短杆或棒状，无鞭毛，不运动，不形成芽孢，革兰氏染色呈阳性，需要生物素，在通气条件下培养产生谷氨酸。微生物合成谷氨酸的途径大致是葡萄糖经糖酵解和单磷己糖支路两种途径生成丙酮酸，丙酮酸进一步生成乙酰辅酶A，然后进入三羧酸循环，生成α-酮戊二酸，在谷氨酸脱氢酶的作用下，有NH存在时生成L-谷氨酸。+4谷氨酸生产原料通常有淀粉质类的物质。以甘薯淀粉最为常用。2、赖氨酸生产棒状杆菌AS1.299经硫酸二乙酯诱变选育出的高丝氨酸缺陷型菌株AS1.563。生产赖氨酸的碳源很广，常用玉米、小麦、甘薯、甘蔗糖液、甜菜糖液等；常用尿素和硫铵作氮源。C维生素C脂肪、油、冷藏食品、啤酒的保藏，同时也是重要的医药制品。目前我国二次发酵法生产维生素C氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacteroxydans)为主要产酸菌，以条纹假单胞菌(Pseudomonasstriata)为伴生菌的自然共生菌丝。单纯培养时，前者生长缓慢且产酸能力弱，而后者根本不产酸，但两者共同发酵时，都能将L-山梨糖直接转化成2-酮基-L-古洛糖。在将D-山梨醇转化为L-山梨糖发酵中，常用的菌种是弱氧化醋酸杆菌(Acetobactersuboxydans)和生黑醋酸杆菌(Acetobactermelanogenum)。另外还可使用生黑葡萄糖醋酸杆菌(Gluconobacterroscum)、恶臭醋酸杆菌Acetobacter)(Acetobacteraceti)和拟胶醋酸杆菌(Bscteriumxlinoxides)等。8料，经酸法或酶法转化成精制葡萄糖水溶液进行发酵生产。自然发酵而成。纳豆不仅营养丰富，而且具有抑菌、解酒、恢复疲劳、改善肝功果。G、好氧、有鞭毛、极易+或不规则形，易蔓延；能发酵葡萄糖、木糖、甘露醇产酸，不产气、有荚膜。0-100℃℃可存活，最适生长温度为40-42℃。纳豆菌在生长繁殖过程中，可产生淀粉酶、蛋白酶、脱氨酶和纳豆激酶等多种酶类化合物。纳豆菌可杀死霍乱菌、伤寒菌、大肠杆菌OH等，起到抗生素的作用。纳-1577100成分是γ-谷氨酸的聚合物（γ-PGA），可开发成新型的外科手术材料。纳豆中含有丰富的维生素BBBEK38.5-229.1ug2612的染料木素，71.7-492.8mug染料木甙，染料木素是抗癌的主要活性成分。发酵→4℃放置1天→纳豆。第二节酵母菌在食品生产中应用经过发酵、整形、成型、烘烤等工序而制成。（一）、菌种榨酵母经低温干燥而成，其发酵力有所减弱，使用时须活化再用。酵母在面包中所起的作用如下：1、使面包结构膨松。酵母菌在发酵过程中产生大量的二氧化碳能使面包疏松多孔，呈海绵状。2、改善面包的风味。酵母菌在发酵过程中产生的酒精和其它物质，与面团9中的有机酸在烘烤中形成特有的香味。3、增加面包的营养价值。酵母细胞含有丰富的营养物质，菌体残留在面包中，因而提高了发酵食品的营养价值。（二）、发酵机理28Coβ-淀粉酶能将面粉中的淀粉转化为麦芽糖。和蔗糖酶，将麦芽糖和蔗糖分解成单糖，供酵母使用。酵母菌利用这些糖类及其它物质先后进行有氧呼吸和无氧呼吸，产生CO、2醇、醛和一些有机酸等产物。生成的CO被面筋包围，不易逸散，从而使面团逐渐胖大，发酵后的面团，2经揉搓、造型后、烘烤，由于CO受热膨胀，从而使面团形成多孔海绵状。在发2（三）、危害面包的微生物在菌种生长过程中，有些酵母如圆酵母()、假丝酵母及醭酵母()等常比啤酒酵母(Saccharomyces)生长快，妨碍了啤酒酵母的大量繁殖，从而降低了酵母的发酵生产能力。许多微生物在压榨酵母上也能生长，造成菌种污染腐败，如乳粉孢霉(Oidiumlactis)斑；曲霉则在菌种上形成浅黄至褐色一层。如巨大芽孢杆菌(Bacillusmegatherium)、粘稠芽孢杆菌(Bacillusviscosus)存在(Clostridiumbutyricum)菌能使面包产生酸败的臭味。醇类进行生产。以酵母菌发酵生产单细胞蛋白主要有如下用途：1、用作食品10之称，成人每天吃干酵母10-15g，蛋白质就能满足。2、用作发酵剂新鲜酵母和活性干酵母可用作面包和馒头发酵剂。3、用作饲料用于牲畜饲料。4、用作医药维生素DA板减少症等。辅酶I（NAD）用于治疗肝病或肾病，细胞色素C是细胞呼吸激活剂。5、用作试剂酵母浸出汁和酵母海藻糖等可用作生物试剂，用于生化、微生物等研究。（一）、白酒馏而制成。根据发酵剂与工艺的不同，一般可将蒸馏白酒分为大曲酒、小曲酒、麸曲白酒及液态白酒四大类。1、酒窖窖泥微生态系态中有重要的生态功能。2、大曲发酵量大，它们相互依存，密切配合，形成一个动态的微生物群系。由于生产工艺、随发酵过程的进展而变化。11和酵母菌较多，主要的霉菌有米曲霉、黄曲霉、根霉、毛霉、红曲霉等；酵母菌主要有假丝酵母、拟内酵母、酵母属酵母和汉逊氏酵母等。发酵酒醅的微生物来源主要有两个方面：（1）、发酵酒醅的微生物主要来源于酒曲。通过接种使酒醅获得菌种，同醅微生物的生长繁殖提供大量的营养和能源。（2）、窖泥、环境空气、酿造用水、器具设备等也是酒醅微生物的重要来源。3、小曲微生物乳酸菌、醋酸菌以及污染的一些杂菌。如芽孢杆菌、青霉、黄曲霉等。4、麸曲白酒酿造中的微生物的蒸馏白酒称为麸曲白酒。为主，常用的有黑曲霉、米曲霉、黄曲霉及甘薯曲霉等。（二）、啤酒精（3-5%左右）的饮料酒，营养价值高，素有“液体面包”之称。杆菌共同发酵可以酿造姜汁啤酒。啤酒酿造中常见的杂菌污染主要有巴氏乳杆菌和啤酒片球菌以及某些野生酵母。第三节霉菌在食品生产中应用12风味独特的食品。（一）、菌种酱油是多种微生物混合作用的结果。1、米曲霉和酱油曲霉酱油中应用的曲霉菌主要是米曲霉(Aspergillusoryzae)和酱油曲霉(A.sojse)，米曲霉和酱油曲霉对原料发酵快慢、成品颜色浓淡、味道鲜美程度有直接关系。分生孢子头为放射形，顶囊球形或瓶形，粗糙或近于光滑。胶酶、半纤维素梅和酯酶等。其中重要的是蛋白酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶，它们决定着原料的利用率，酱醪发酵成熟的时间以及产品的味道和色泽。酱油曲霉是日本学者坂口在30年代从酱油中分离出来的，并应用于酱油的乳糖醛酸酶等。目前日本制曲用混合菌种，其中米曲霉占79%，酱油曲霉占21%。我国则使用纯米曲霉菌种，广泛使用是米曲霉3.042，该菌特点是产蛋白酶高，生长速度快，抗杂菌能力强，酱油的香气和滋味均优良，不产黄曲霉毒素等。现对3.042进行诱变育种，获得产蛋白酶高一倍的沪酿UE328和沪酿UE336新菌株。另外，对UE336进行诱变，筛选出谷氨酰胺酶活力比对照组高2倍以上的沪酿422号，在同等发酵条件下，谷氨酸含量提高40%左右，并且不含黄曲霉毒素B。12、酵母菌从酱醪中分离出的酵母有7个属，23个种，其基本形态是圆形、卵圆形、柠檬形、腊肠形等，最适生长温度为28-30C，pH值是在4.6-5.6之间。o与酱油质量关系密切的是鲁氏酵母(Saccharomycesrouxii)、易变球拟酵母(Torulopsis)、埃契氏球拟酵母(T.etchellsii)、无名球拟酵母(T.famata)香味物质，如4-2乙基苯酚等，改善了酱油的风味。3、乳酸菌从酱醪中分离的细菌有6个属18个种，和酱油关系最密切的是乳酸菌。其13(Tetrecoccus)、嗜盐片球菌(Pediococcushalophilus)、酱油片球菌(P.soyae)与酱油风味形成有密切关系。在酱醪发酵过程中，前期嗜盐片球菌多，后期四联球菌多些。于乳酸降低了发酵醪的pH值(5.0)菌联合作用，赋予酱油特殊的香气。根据经验，乳酸菌与酵母菌数之比为101时，效果最好。素。（二）、机理分达三、四百种。(pH3)、中性(pH7左右)(pH8)，其中以碱性蛋白酶最多，所以如果发酵过程中pH值过低，会影响蛋白质的水解。米曲谷氨酰胺分解成氨基酸。类，有的可被微生物作碳源利用，有的可形成酱色，增加酱油的甜味和粘稠度。生的，这些酸都是酱油重要的呈味物质，又是香味重要成分。以及由化学反应形成的酯类，构成了酱油香气成分的主体。据目前分析有276种成分。是氨基化合物和羰基化合物之间的氨基-羰基反应，最终形成褐色物质——类黑化酶将蛋白质的水解产物酪氨酸氧化成黑色素。一般认为，酱油的鲜味来自氨基酸和核酸类物质的钠盐；甜味来自与糖类、某些氨基酸（甘氨酸）和醇类（甘油）等；酸味来自于糖类；苦味来自于某些氨基酸（如酪氨酸等）、乙醛等；咸味来自于食盐。14（三）、影响酱油质量的微生物1、曲霉污染素，有些菌种也能产黄曲霉毒素。2、细菌污染5100ml不超过30个，致病菌不得检出。如果超标，表示发生污染。主要来源于种曲、容器等，也可能与污染粪便有关。3、酱油生“花”(Zygosaccharomyces)、日本接合酵母(Z.japonicus)、粉状毕赤氏酵母(Pichia)、球拟酵母属()和醭酵母属()酱油生霉后引起质量下降，糖和氮减少，香气消失，鲜味减弱，并产生臭味，苦涩味。1000价格便宜，深受人们喜爱。（一）、菌种(Mucersufu)、鲁氏毛霉(M.rouxianus)、五通桥毛霉()、总状毛霉()、华根霉(Rhzopus)等。另外，还有细菌型腐乳，克东腐乳是利用微球菌属()中的种进行酿造的，武汉腐乳是利用枯草杆菌进行酿造的。（二）、机理酵。加入食盐、红曲、黄油等辅料，装坛后，即进行厌氧后发酵，毛霉产生的蛋白酶和细菌、酵母的发酵作用，将蛋白质分解为眎、胨、多肽和氨基酸等物质，同时生成一些有机酸、醇类、酯类，最后制成具有特殊色、香、味的腐乳成品。（三）、红曲15红曲霉属的一些种经固体或液体培养产生的色素。红曲霉色素包括红曲霉素()()()和红斑红曲霉素()等几种色素。子，也