食品微生物学 第一章 绪论

食品微生物学基础与应用

童娟教学安排

讲授内容以教材大纲为主

授课方式以PowerPoint讲板为主

平时作业和课堂提问1．课堂教学2．实验教学

课堂讲述示范实验室具体操作教学内容第一章绪论第二章原核细胞型微生物：细菌、放线菌第三章真核细胞型微生物：真菌第四章非细胞型微生物：病毒第五章微生物营养和食品生产原料处理第六章微生物的生长繁殖与食品生产过程专题讲座1：微生物在食品制造中的作用专题讲座2：微生物与食品腐败变质学习方法认真预习、听讲，不懂要问；当场或课后整理笔记；积极参加每一个实验，认真观察、操作。要求无故不得缺勤、迟到、早退，不得扰乱课堂秩序；认真、及时、独立完成所布置的作业；培养自觉学习的良好习惯，多了解与本专业相关的信息。成绩分布考试成绩（60%）笔记（5%）作业（5%）实验：技能、实验报告（20%）出勤记录（10%）：旷课5次补考、10次重修

第一章

绪论一、微生物与你和我微生物无处不在，我们无时不生活在“微生物的海洋”中。

细菌数亿/g土壤，土壤中的细菌总重量估计为：10034×1012吨；每张纸币带细菌：900万个；一、微生物与你和我人体体表及体内存在大量的微生物：皮肤表面：平均10万个细菌/平方厘米；口腔：细菌种类超过500种；肠道：微生物总量达100万亿；粪便干重的1/3是细菌，每克粪便的细菌总数为：1000亿个；每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！时时刻刻与微生物“共舞”

是

祸？是

福？微生物是人类的朋友微生物是自然界物质循环的关键环节;体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证；微生物可以为我们提供很多有用的物质；环保——污水清道夫；基因工程。微生物引起食物腐败变质少数病原微生物引起人、动物、植物疾病少数微生物也是人类的敌人但总的来说，人类生存离不开微生物！可以说，微生物与人类关系的重要性，你怎么强调都不过分，微生物是一把十分锋利的双刃剑，它们在给人类带来巨大利益的同时也带来“残忍”的破坏。它给人类带来的利益不仅是享受，而且实际上涉及到人类的生存。“在近代科学中，对人类福利最大的一门科学，要算是微生物学了。”——日本学者尾形学在“家畜微生物学”

二、微生物的概念微生物是一群个体微小、结构简单、肉眼不能直接观察到的微小生物的总称。um级：

光镜下可见（细胞）小（个体微小）nm级：

电镜下可见（细胞器、病毒）单细胞简（结构简单）简单多细胞非细胞原核类：细菌，放线菌低（进化地位低）真核类：真菌（酵母菌，霉菌），原生动物，显微藻类非细胞类：病毒，类病毒，朊病毒,拟病毒三、微生物的分类与命名1、分类：根据微生物有无细胞结构来分微生物（病毒）非细胞型细胞型原核微生物真核微生物（细菌）（真菌）微生物的名字有俗名和学名两种。如：

大肠杆菌——大肠埃希氏杆菌Escherichiacoli（Migula）CastellanietChalmers19192、命名：四、微生物的特点微生物的共性（与其他生物相区别的特点）体积小，面积大吸收多，转化快生长旺，繁殖快适应强，易变异分布广，种类多1.体积小，面积大大肠杆菌的平均长度=2μm；宽度=0.5μm1500个大肠杆菌首尾相连=一粒芝麻的长度120个大肠杆菌“肩并肩”紧挨在=一根人发的粗细10-100亿个细菌加起来重量=1毫克比面积=面积/体积乳酸杆菌120,000豌豆6.0鸡蛋1.5体重200磅的人0.3这样大的比表面积特别有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换.微生物的其它很多属性都和这一特点密切相关。1.体积小，面积大体重50KG的人每天消耗1/50体重的粮食重3克的地鼠每天消耗与体重等重的粮食；重1克的蜂鸟每天消耗两倍于体重的粮食重约10–12克的大肠杆菌每小时消耗2000倍于体重的糖※发酵乳糖的细菌在1小时内就可以分解相当于其自身重量1,000~10,000倍的乳糖，产生乳酸※1公斤酵母菌体，在一天内可发酵几千公斤的糖，生成酒精2.吸收多，转化快消耗自身重量2000倍食物的时间：大肠杆菌：1小时人：500年（按400斤/年计算）3.生长旺，繁殖快★例如：大肠杆菌在最适的生长条件下，每15~20分钟细胞就能分裂一次。24小时后：272个后代（约4.72×1021个）48小时后：2144

个后代（约2.23×1043个）48小时后大肠杆菌的总重量约：2.23×1028kg地球的质量：5.97×1024kg相当于4000个地球的重量！大肠杆菌一个细胞重约10–12

克,平均20分钟繁殖一代★由于客观条件的限制，在液体培养基中，细菌细胞的浓度一般为108~109个/ml。★利用微生物的这一特性就可以:实现发酵工业的短周期、高效率生产。例如生产鲜酵母时，几乎12小时就可以收获一次，每年可以收获数百次。一头500

kg的食用公牛,24小时生产0.5kg蛋白质,而同样重量的酵母菌,以质量较次的糖液(如糖蜜)和氨水为原料,24小时可以生产50000kg优质蛋白质.3.生长旺，繁殖快4.适应强、异变异适应强：抗(逆)性强抗热:有的细菌能在250

℃的条件下生长;自然界中细菌生长的最高温度可以达到113℃;有些细菌的芽孢,需加热煮沸8小时才被杀死；抗寒:有些微生物可以在-12℃～-30℃的低温生长；抗酸碱:细菌能耐受并生长的pH范围：pH0.5～13；耐渗透压:蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl,32%)中都有微生物生长；抗压力:有些细菌可在1400个大气压下生长；世界上最古老的活细菌(芽孢):2.5亿年适应强易变异：个体小、结构简、且多与外界环境直接接触繁殖快、数量多

短时间内产生大量的变异后代突变率:10-5–10-10易变异：青霉素的生产:20单位/ml（1943）10000单位/ml青霉素的用量:最高:10万单位/天（40年代）数百万——千万单位/次细菌抗药性的产生：5.分布广、种类多*强酸、强碱、高热的极端环境；*几十公里的高空（最高为离地85公里，须用火箭采样）；*几千米的地下；*常年封冻的冰川；分布广：人迹可到之处，微生物的分布必然很多，而人迹不到的地方，也有大量的微生物存在！从永冻冰层分离微生物南极Vostok湖冰芯样品中的微生物种类多：微生物的种数，据1972年：类型低限倾向种数高限病毒与立克次氏体1,2171,2171,217支原体424242细菌与放线菌>1,0001,5001,500蓝细菌1,2271,5001,500藻类15,05123,10023,100真菌37,17547,30068,939原生动物24,06824,06830,000总数79,78098,727127,298五、微生物学的发展人类对微生物长期缺乏认识的原因：个体微小

外貌不显

杂居混生

因果难联

视而不见、嗅而不闻、触而不觉、食而不察、得其益而不感其好、受其害而不知其恶微生物学的发展历史时期史前期：感性认识阶段初创期：形态学发展阶段奠基期：生理学发展阶段发展期：微生物生化的研究发展阶段成熟期：分子生物学水平的研究发展阶段1、史前期（8000年前-1676年）

微生物学的经验时期8000年前——酿酒4000年前——发酵牛乳和乳制品2500年前——酿醋、酱、麦曲治泻《齐民要术》记载了制曲、酿酒、制酱和醋等工艺采用盐渍、糖渍、干燥、酸化等方法防止食物变质我国在公元11世纪种人痘来预防天花2、初创期：形态学期（1676-1861）1590年詹森兄弟（荷）制作了第一台显微镜。1664年罗伯特.胡克（英）用自制的显微镜观察并描述了霉菌的子实体结构。1676年列文.虎克第一个详细描述了细菌的形态。1680年显微镜放大270倍微生物的发现与显微镜的发明有关3、奠基期——生理学期（1861-1897）

微生物学奠基人：-<法>巴斯德.路易斯(LouisPasteur)细菌学奠基人：-<德>罗伯特.科赫(RobertKoch)微生物生理学的研究时期建立了一套独特的研究方法，寻找各种传染病病原菌。3、奠基期巴斯德的贡献巴氏消毒法：62℃持续加热30min。证实病原微生物可导致相应的传染病，即传染病是由相应的病原微生物所致。曲颈瓶实验：彻底打破当时流行的“自然发生说”，证实发酵是由微生物引起的。柯赫的贡献发明了固体培养基，提出了纯培养的概念和方法；创造了细菌染色的方法。提出了为证明某种特定细菌是某种特定疾病的病原菌的柯赫定理3、奠基期4、发展期——生理生化期（1897-1953）

进展：进入了微生物生化水平的研究——提出了酶的概念；应用微生物的分支学科进一步扩大——出现了抗生素等新学科；开始出现寻找各种有益微生物代谢产物的热潮；在各微生物应用学科较深入发展的基础上，一门以研究微生物基本生物学规律的综合学科——普通微生物学开始形成；各相关学科和技术方法相互渗透，相互促进，加速了微生物学的发展。5、成熟期——分子生物学期（1953-）特点：