食品微生物学绪论精美.ppt

,食品微生物学Food Microbiology,教学课件,主要参考书,食品微生物学（第二版），江汉湖，2005，北京农业出版社微生物学教程（第二版），周德庆，2002，高等教育出版社 微生物学（第二版），沈萍、陈向东，2006，高等教育出版社 现代工业微生物学，杨汝德，2001，华南理工大学出版社 食品微生物学，杨洁彬等，1989，北京农业大学出版社食品微生物学，何国庆、贾英民，2002，中国农业大学出版社食品微生物学，无锡轻工业学院、天津轻工业学院合编，1987，轻工业出版社医学微生物学，冯树异、程松高、吴光照，北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社,第5章 非细胞型微生物的形态、结构与分类,Food Microbiology,第8章 微生物遗传与育种,第12章 腐败微生物与食品保藏,第7章 微生物的代谢,第11章 微生物资源开发与利用,第6章 微生物的营养与生长,第10章 微生物与机体免疫,第3章 原核微生物的形态、结 构与功能,第9章 微生物生态与食品酿造,第1章 绪论,第4章 真核微生物形态与结构,第13章 食源性病原感染和食物 中毒及其控制,第2章 食品微生物学技术,第1章绪 论,Introduction,【目的要求】掌握微生物的概念和生物学特性、微生物学的研究对象，了解微生物学的形成与发展，食品微生物学研究的内容与任务。【重 点】微生物的概念及其生物学特性；微生物学发展的重要阶段；微生物与人类生活的关系。,第 一 节微生物与微生物学Microorganism and Microbiology,一群需要借助显微镜才能看到，个体微小、结构简单的低等生物的总称。,一、微生物(microorganism)的概念,最小的细菌：纳米细菌最大的细菌：Thiomargarita namibiensis Epulopiscium fishelsoni,个体微小,“微米”作为个体大小的度量单位，个体更小的病毒则以“纳米”为度量单位。肉眼的分辨能力：毫米,微生物大小和细胞类型,m级需要借助光学显微镜观察,个体微小,nm级需要借助电子显微镜观察。,个体微小,肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落,个体微小,个体微小,个体微小,结构简单,单细胞简单的多细胞有些甚至没有细胞，只有蛋白质外壳包围着的遗传物质，有些如引起疯牛病的朊病毒仅为蛋白质颗粒,低等生物,具有生命的特征同化和异化作用、遗传和变异性、个体繁殖、对环境的感应性进化地位低原核类：细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体、蓝细菌真核类：真菌（酵母菌、霉菌）、原生动物、显微藻类非细胞类：病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）,注意：1、微生物不是生物分类专业名词,生物分类从两界（动物、植物）经历三、四、五、六界系统。1979年我国学者提出最终形成的六界系统如下：动物界（animalia）植物界（plantae）原核生物界（procaryotae）：细菌、放线菌、蓝细菌等真菌界（fungi）：酵母菌、霉菌原生生物界（protista）：原生动物、大部分藻类病毒界（vira）,2、特例：,肉眼可以看见的细菌纳米比亚硫磺珍珠；真菌的子实体、较大的藻类。,微生物学（microbiology）是生命科学的一个重要分支，是研究微生物的类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传变异以及与动物、人类、植物等自然界相互关系的科学。,二、微生物的特点,1、繁殖快、（个体）长不大,大肠杆菌（牛乳基质）繁殖一代12.5-20.0min，按20min计，一昼夜能繁殖72代，数量可增殖到272个，重约4722吨，48h后重量可达4000个地球酿酒酵母2h分裂一次，但在单罐发酵时，每12h收获一次，每年可收获几百次500kg重食用公牛24h可浓缩0.5kg蛋白，而同样重的酵母以次糖蜜、氨水为主料，可合成50000kg优质蛋白,2、体积微小、分布广泛,微生物个体极其微小，它的大小单位是m或nm。例如大肠杆菌宽度是0.5m，120个杆菌“肩并肩”地排列成横队，也只有一根头发丝的宽度。杆菌的长度约2m，故1500个杆菌头尾衔接起来仅有一颗芝麻长（3mm）。,在人类可以生存的环境中，微生物无处不在 一般城市街道每立方米的空气中约含5000个 普通宿舍的空气中每立方米约含20000个 每克肥沃土壤中可含数亿个甚至更多的微生物 人体携带的微生物约100400种，个体总数大于100万亿，总重约1271g，其中肠道中1000g，唾液中可培养细菌总数6109/mL唾液，1g干粪便约有细菌41011个，占干粪重量40%左右,在人类及其它高等生物难以生活的环境中有些微生物仍然可以正常生活,4、物种多、食谱杂据估计，微生物的总数约在50万至600万种之间目前已经记载过的约20万种（1995年），包括原核生物3500种，病毒4000种，真菌9万种，原生动物和藻类10万种 每年世界上不断有许多新种被发现 凡是动植物能利用的物质，微生物都能利用，动物不能利用的，有些微生物也能利用。,3、观察和研究的手段特殊,5、适应性强、易变异,个体小结构简单，易受到环境变化影响引起遗传性发生变异繁殖快各种物理、化学因子处理微生物可促进微生物变异 细菌自发突变的频率为1O-8左右 容易通过基因工程获得变异性较大的菌种，如青霉素生产菌产黄青霉的产量比较：1943年 每毫升发酵液中该菌分泌20单位，病人每天需注射几十万单位 现在，每毫升超过5万单位近10万单位，病人每天需注射100万单位,第二节微生物学的形成和发展The formation and the development of the Microbiology,考古研究表明，我国在8000多年前的新石器时代早期就出现了利用微生物的“曲蘖酿酒”我国商代酿酒技术已有很大的发展，已逐渐从农业中分化出来成为独立的手工业，出现了一些酿酒工场,我国古代的各种酒器,一、发现和认识微生物之前的历史,史前期,二、微生物的利用与微生物的发现,安东列文虎克（Antony van Leeuwenhoek,16321723）在1680年前后发现了自然界中存在的细菌、酵母菌、原生动物等微小生物。,初创期,微生物学及食品微生物学的建立,微生物学建立的社会背景 19世纪中期，欧洲工业、农业规模化生产方式已经形成 当时工农业生产发展中出现的葡萄酒发酵酸败、人畜传染病等与微生物相关的问题急需解决；蚕病危害养蚕业杰出科学家巴斯德、柯赫等科学家的贡献,奠基期,法国化学家、微生物学家路易巴斯德（Louis Pasteur，18221895）,巴斯德的主要贡献,彻底否定了自然发生说证明发酵是由微生物引起创立巴氏消毒法预防接种提高肌体免疫功能,第一个发明了微生物的纯培养,德国科学家柯赫（Robert Koch，18431910）,建立了微生物分离、接种、培养的方法,揭示了传染病的本质（病原菌），提出柯赫法则，证明病原菌所必须具备条件。,对于病原菌的研究,3、微生物学的发展时期,1897年德国人E.Buchner用无细胞酵母压榨汁中的“酒化酶”（zymase）对葡萄糖进行酒精发酵成功，从而开创了微生物生化研究的新时代，此后，微生物生理、代谢研究就蓬勃开展了起来。,发展期,第三节食品微生物学的研究内容The research contents of the food microbiology,研究在食品生产、加工、储存、运输、销售等各个环节中涉及的微生物类型及形态特征（细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒），生物学特性（生理特性、遗传特性、生态学特点）。主要内容包括：与食品有关的微生物活动规律；有益微生物的利用；有害微生物的控制；检测食品中微生物的方法及指标的制定。,一、食品微生物学,二、微生物在食品工业中的应用,微生物菌体的应用 微生物合成的代谢产物 初生代谢产物 次生代谢产物 微生物酶制剂,菌种改良和基因工程,三、微生物引起的食品腐败变质现象及其机理,微生物引起各类食品的变质现象 微生物引起食品变质相关的外因及其相互的联系 微生物引起食品腐败变质的机理。如何控制？防止食品腐败变质常用的方法 各类方法的适用范围、效果、影响因素 各类方法对食品品质的影响及可能的毒性,四、微生物相关的食品安全问题,食品相关的细菌性食物中毒、食源性传染病、真菌毒素中毒症等 食源性疾病的微生物的特性，生长、产毒的条件，致病的机理及预防措施控制和消除微生物性的不安全因素GMP(Good Manufacturing Practice)HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Points,五、食品微生物的检验技术,研究检测食品微生物的技术 类群 数量 有毒代谢产物 研究监测食品品质变化的方法 根据食品中微生物的存在量、种群及其他相关特征的变化监测食品的品质，进行早期的微生物危害预测、预防,谢谢大家！,