微生物检验概述-微生物检验的概念与特点

微生物检测技术

课程安排本课程共64学时，授课48学时，实验16学时。

教材《微生物检验技术》叶磊主编，化学工业出版社，2016年，第6版，高职高专“十三五”规划教材参考书目1.《食品微生物学》江汉湖主编,中国农业出版社，2005，第2版，“十五”国家级规划教材。2.《食品微生物学实验原理与技术》，李平兰、贺稚非主编，中国农业出版社，2005，第1版，“十五”国家级规划教材。3.《食品微生物学》何国庆、贾英明主编，中国农业大学出版社，2002，第1版，面向21世纪课程教材。4.《新编食品微生物学》张文治编著，中国轻工业出版社,1995，第1版。5.《食品微生物学》吴金鹏主编，中国农业出版社，1990，第1版。6.《微生物学》沈萍主编，高等教育出版社，2000，第1版。

成绩组成作业展示20%平时成绩30%期末考试50%第一章绪论微生物学的基本知识食品微生物学的主要研究内容微生物在食品中的作用我国食品微生物学的发展学习食品微生物学的目的食品微生物学是微生物学的一个分支学科，是专门研究食品中微生物的生态分布、生物学特性、食品在贮藏和加工过程中有益微生物的作用以及食品中有害微生物的污染、控制及卫生学检测，从而为人类提供营养丰富、品种多样、安全卫生的食品而发展起来的一门新学科。是研究微生物与食品间相互关系的一门科学。一、微生物基本知识

微生物是生物界中，除了高等植物、动物等生物以外的一个十分庞杂的生物类群。（一）什么是微生物

微生物不是生物分类学中的名词，而是一群形体微小，结构简单，必须借助光学或电子显微镜才能看清其外形的一类微小生物的统称。（二）

什么是微生物学

微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异以及微生物的进化、分类、生态等生命活动规律及其应用的一门学科，是生物学的分支学科之一。三）微生物的基本类群非细胞结构:病毒、亚病毒

微生物原核生物：细菌、放线菌、蓝细菌、衣原体、立克细胞结构：次氏体及支原体

真核微生物：真菌（酵母菌霉菌及病原真菌）、藻类植物和原生动物四微生物的特点作为生物界的一员，微生物除了具备新陈代谢、生长繁殖、遗传变异等一般生物所共有的性状外，还表现出它所特有的性状，要有以下几个方面：

1.种类多，数量大，分布广

2.代谢能力强、繁殖速度快

3.受环境影响大，容易发生变异

4.适应性强，容易培养

5.观察和研究手段特殊

1.种类多，数量大，分布广

种类达十几万种以上；土壤、大气、水中、各种物品上、人和动植物的体表与体内都有微生物的存在，甚至在高空、深海、矿层、沙漠和冰雪等地都有微生物的存在。我们可以说，凡是有高等生物生活的地方，都有微生物的存在，没有高等生物存在，或对高等生物稍微有害的环境中，也有微生物的踪迹，甚至可以生长繁殖。2.代谢能力强、繁殖速度快

微生物的个体很小，其表面积和体积的比值很大，因此，它们能够在有机体与外界环境之间迅速交换营养物质与代谢产物。从单位质量来看，微生物的代谢强度比高等动物的代谢强度大几千倍至几万倍。如1kg的酵母菌菌体在1d内可发酵几千kg的糖，生成酒精。3.受环境影响大，容易发生变异

由于微生物的比表面积大，与环境的接触面大，因而受环境的影响也较大。一旦环境条件发生变化，不适于微生物的生长时，很多微生物个体死亡。但是，也有些个体发生变异并能存活下来。我们常常利用微生物的这一特点，来选育优良的变异菌株。

4.适应性强，容易培养

微生物的适应性强，一般对营养的要求不高，故原料来源广泛，容易培养。许多不易被人和动植物所利用的农副产品、工厂下脚料等都可以用来培养微生物，这样不仅解决了培养微生物的原料问题，而且为“三废”处理找到了出路，做到综合利用，大大提高了经济效益。

5.观察和研究的手段特殊微生物个体微小，繁殖速度快的特点决定了对其观察和研究常以群体为对象，而且必须从众多而复杂的混合菌中分离出来，变成纯培养物。这就要求掌握无菌技术、分离纯化培养技术、显微观察技术以及杀菌技术等微生物必备的基本技术，若没有这些技术就无从着手，等于空谈。

另外，大多数微生物反应条件温和，一般能在常温常压下进行生长繁殖、新陈代谢和各种生命活动，不需要复杂昂贵的设备。此外，培养微生物不受季节、气候的影响，因而可以周年工业化生产。微生物分布广、繁殖快、代谢强的特点，使它们在自然界的物质循环中，肩负着矿化作用的责任，尤其在地球化学方面有雄伟的转化作用。其实，微生物在自然界不仅进行矿化作用，并且还控制着大气中二氧化碳的分压和植物可利用二氧化碳的分量。二.食品微生物学的研究内容研究与食品有关的微生物及其生命活动规律。如乳酸菌、双歧杆菌的生物学特性（包括形态、营养代谢、生长繁殖、生态、遗传变异等）研究如何利用有益微生物为人类制造食品。细菌：食醋、味精等调味品，酸乳、干酪、酸性奶油等发酵乳制品；酵母菌：馒头、面包、酒及食用蛋白等；霉菌：腐乳、豆豉、酱、酱油、柠檬酸等。如何控制有害微生物，防止食品发生腐败变质和引起食物中毒。如微生物引起面包、粮食的发霉，米饭变酸、变臭，水果腐烂，牛奶凝固以及金黄色葡萄球菌、肉毒杆菌、沙门氏菌、李斯特菌等引起食物中毒等。研究检测食品中微生物的方法，制定微生物标准（国标、行标及企标），为判定食品的卫生质量提供科学依据。食品卫生微生物学标准主要包括有细菌总数、大肠菌群和致病菌等。二.食品微生物学的研究内容乳品安全国标降至25年前标准？

在生乳标准中，乳蛋白含量从1986年的每100克生乳蛋白质含量不低于2.95%降到了2.8%；菌落总数则从2003年的每毫升50万调至200万；2010年3月26日由卫生部批准公布。三.微生物在食品工业中的作用1、微生物腐败穷人之所以饿，是因为他们懒；而有钱人之所以那么肥胖，是因为他们吃得太好了？氨基酸之王—大豆全世界约有8亿人处于饥饿状态，与此同时，有10亿人处于超肥胖状态腐败—“腐败”Localfoodmovement

禁运4月乌克兰将成千上万吨腐烂粮食投入黑海

2007年02月05美严查中国进口食品腐乳成了“腐烂食品”

2008.12

米饭发馊花生酱据FAO估计，全球每年因病虫草害损失约占粮食总产量的1/3，其中因病害、虫害和草害的损失各占10％、14％和11％。在发达国家，农产品的产后损失率仅1.7％～5.0％；但在我国，因忽视产后保鲜贮藏。果蔬损失率达20％～30％，损失总价值近800亿元，粮食平均损失达14.8％。2、在食品安全方面的作用微生物是食品安全的主要危害因子1996年欧洲，牛肉，疯牛病1996年日本，生拌色拉蔬菜，O157：H71997年中国香港，禽流感2000年法国，熟制罐头，李斯特菌2000年日本，乳品，金黄色葡萄球菌2000年英国、法国，口蹄疫2001年中国，O157：H72004年南亚、东南亚、中国，禽流感2005年英国，

苏丹红食源性疾病美国每年有约7600万人食物中毒或受到食源性微生物感染。每年有约50万人因葡萄球菌感染住院。中国？2009-4美国召回3.8亿枚“问题鸡蛋”

已致数百人染病2010.8Mead,P.S.,L.Slutsker,V.Diets,etal.1999.Food-relatedillnessanddeathintheUnitedStates.Emerg.Infect.Dis.5:607–625.国家卫生计生委办公厅关于2014年全国食物中毒报告情况的通报

国卫办应急发〔2015〕9号

报告起数160，中毒人数5657，死亡人数110。微生物性食物中毒事件起数和中毒人数最多，分别占总数的42.5％和67.7％；有毒动植物及毒蘑菇引起的食物中毒事件死亡人数最多，占食物中毒事件死亡总人数的70.0%。

家庭的食物中毒事件报告起数和死亡人数最多，分别占食物中毒事件总报告起数和死亡总人数的50.6%和85.5%；集体食堂的食物中毒事件中毒人数最多，占食物中毒事件中毒总人数的37.8%。微生物生态杀菌、防腐技术栅栏技术预测微生物学风险评估3、预防措施预测微生物软件数据库和数学模型基础微生物学统计学工程数学神经网络品质预测、安全评估预测微生物学与各学科的结合4、在发酵工业中的应用发酵过程的范围以菌体为产品—如螺旋藻以微生物的代谢产物为产品将一个化合物经过发酵改造其化学结构—转化过程生物工程细胞的发酵

5.新技术在发酵工业中的应用1)啤酒中的双乙酰α—乙酰乳酸脱羧酶10倍乙醛与双乙酰和H2S共存—生青味双乙酰超标—馊饭味酶工程利用酶工程的高效催化功能降低双乙酰的生成量(α-乙酰乳酸脱羧酶，ALDC)ALDC在啤酒中易形成沉淀，且影响风味ALDC不能反复使用，酶的使用率较低啤酒发酵液中有酶的残留，提纯困难固定化现代生物技术缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸营养缺陷型酵母的筛选；双乙酰还原能力强的酵母菌株的筛选；采用基因重组技术控制酵母双乙酰的产生。

2)利用工程菌改进啤酒生产工艺美国的Biotechnic公司克隆了编码黑曲霉的葡萄糖淀粉酶基因，并将其植入啤酒酵母中。由酵母葡萄糖淀粉酶将可溶性淀粉分解为葡萄糖，不需要增加酶制剂，且缩短了生产时间。四我国食品微生物学的发展

1有益微生物利用方面

（1）味精的独立生产，味精是日常生活中非常重要的鲜味剂，过去是采用化学方法，以粮食中的蛋白质为原料水解制的。从60年代起，我国就逐渐采用微生物发酵方法来生产味精(棒状杆菌)，这既提高了生产效率、降低了生产成本，又节约了粮食。（2）腐乳的生产，由于毛霉的最适生长温度为18℃，不能周年生产；经过微生物选育，筛选出了适合腐乳生产用的耐热的毛霉，同时利用根霉（25℃）也可以达到周年生产。此外在发酵工艺也进行了改进，如王致和腐乳的小罐发酵技术等。

1有益微生物利用方面

（3）柠檬酸的生产，柠檬酸是食品添加剂中常用的酸味剂，过去是依赖进口，现在我国已经成功地利用薯干和废糖蜜为原料，用微生物发酵法来生产柠檬酸（黑曲霉），这不仅结束了依赖进口的被动局面，而且已有柠檬酸出口。

（4）酒类的生产

白酒在我国的生产有悠久的历史，我国素来以芳香的白酒而闻名于世。近年来在开辟新原料、试制新产品、选育优良菌种、推广新工艺、新设备、实现机械化、连续化、自动化生产和大搞综合利用等方面都取得了较大的成绩。各种名优白酒不断出现。

如我国名酒贵州酱香型的茅台，优质酒四川酱香型的郎酒；名酒四川浓香型的五粮液、剑南春和泸州老窖，安徽的古井贡酒，江苏的洋河大曲；我国名酒山西清香型的汾酒、陕西清香型的西风酒；全国优质酒广西米香型的桂林三花酒；我国名酒贵州兼香型的董酒等。

啤酒对我国来讲，是一种外来酒种，但上个世纪８０年代我国的啤酒生产已进入黄金时代，９０年代新工艺、新设备的投入，使我国啤酒的生产无论在数量上，还是在质量上都取得了很大的发展，目前我国啤酒生产的产量和销量已位居世界第二。

（5）微生物酶制剂的生产微生物酶制剂的生产是一个较新的领域。我们知道微生物发酵的原动力是酶，酶制剂的使用可以加快发酵速度，缩短生产周期。目前我国酶制剂的生产取得了很大的发展，如a－淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等都已经投产，并取得了较大的规模。（6）单细胞蛋白质的生产单细胞蛋白质的生产是应用微生物的又一个侧面，我们已经成功地制造了饲料酵母、石油蛋白，并用于畜、禽、水产动物的饲料日粮配合之中，已成为重要的蛋白质饲料来源。二我国食品微生物学的发展

中国是一个文明古国，在各方面为人类的进步作出了贡献。我国劳动人民在数千年前就已经利用微生物来为人类服务，但由于受当时社会发展的影响，科学技术发展较慢。２０世纪８０年代，由于科学技术的发展和人民生活水平的提高，食品微生物学的发展非常迅速，这给古老的酿造业注入了新的活力，而且也开辟了一些新的领域，并取得了可喜的成绩。下面我们从有益微生物利用方面和有害微生物的检测与控制方面做一简单介绍．

二我国食品微生物学的发展

1有益微生物利用方面

（1）味精的独立生产，味精是日常生活中非常重要的鲜味剂，过去是采用化学方法，以粮食中的蛋白质为原料水解制的。从60年代起，我国就逐渐采用微生物发酵方法来生产味精(棒状杆菌)，这既提高了生产效率、降低了生产成本，又节约了粮食。（2）腐乳的生产，由于毛霉的最适生长温度为18℃，不能周年生产；经过微生物选育，筛选出了适合腐乳生产用的耐热的毛霉，同时利用根霉（25℃）也可以达到周年生产。此外在发酵工艺也进行了改进，如王致和腐乳的小罐发酵技术等。

1有益微生物利用方面

（3）柠檬酸的生产，柠檬酸是食品添加剂中常用的酸味剂，过去是依赖进口，现在我国已经成功地利用薯干和废糖蜜为原料，用微生物发酵法来生产柠檬酸（黑曲霉），这不仅结束了依赖进口的被动局面，而且已有柠檬酸出口。

（4）酒类的生产

白酒在我国的生产有悠久的历史，我国素来以芳香的白酒而闻名于世。近年来在开辟新原料、试制新产品、选育优良菌种、推广新工艺、新设备、实现机械化、连续化、自动化生产和大搞综合利用等方面都取得了较大的成绩。各种名优白酒不断出现。

如我国名酒贵州酱香型的茅台，优质酒四川酱香型的郎酒；名酒四川浓香型的五粮液、剑南春和泸州老窖，安徽