食品微生物学复习重点.docx

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食品微生物学复习重点

第一章绪论

微生物:

一类个体微小、结构简单、肉眼不可见或看不清楚的微小生物的统称。

微生物的种类:

原核细胞型微生物真核细胞型微生物非细胞型微生物

微生物的特点

1.个体微小，比表面积大

2．繁殖快，个体长不大

3．物种多，分布广，食谱杂

4．适应性强，易变异

5.观察和研究的手段特殊

微生物学（microbiology）:

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。

微生物学的形成和发展:

安东·列文虎克

巴斯德

柯赫

食品微生物学:

是专门研究与食品有关的微生物的种类、特点及其在一定条件下与食品工业关系的一门学科。

食品微生物学的任务:

有益微生物在食品制造中的作用

有害微生物对食品的危害及防止

第二章原核生物的形态、结构和功能

⏹细菌（bacteria）:

是一类个体微小、有细胞壁的单细胞原核微生物。

基本形态分为：

球状---球菌

杆状---杆菌

螺旋状---螺旋菌

其中以杆菌最为常见，

球菌次之，螺旋菌较少。

G+菌与G-菌细胞壁的比较

细胞壁

革兰阳性菌

革兰阴性菌

强度

较坚韧

较疏松

厚度

20-80nm

10-15nm

肽聚糖层数

可多达60层

1-2层

肽聚糖含量

占细胞壁干重40%-95%

占细胞壁干重5%-20%

磷壁酸

有

无

脂类

几乎无

有

外膜层

无

有

革兰氏染色法

⏹染色程序：

丹麦医生革兰

细菌涂片→草酸铵结晶紫初染→

鲁哥氏碘液媒染→乙醇（或丙酮）脱色

→番红复染

⏹染色结果：

兰紫色——Ｇ＋菌

红色——Ｇ－菌

革兰氏染色的机理

质粒:

一种自我复制、稳定遗传和表达的染色体外的遗传因子（环状DNA分子）

⏹糖被:

某些细菌在新陈代谢过程中产生的覆盖在细胞壁外的一层疏松透明的粘液状物质

⏹类型：

（1）微荚膜:

＜0.2um

（2）荚膜：

有明显的边缘。

（3）粘液层：

没有明显的边缘

（4）菌胶团：

菌体连为一体。

⏹糖被主要功能有：

1保护菌体→→

2贮藏养料。

3表面吸附作用。

4作为透性屏障。

5细菌间的信息识别作用。

6堆积代谢产物。

糖被与生产实践的关系

鉴定菌种

提取葡聚糖—“代血浆”

胞外多糖：

黄原胶用于石油开采

菌胶团用于处理污水

某些细菌生长到一定阶段，在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形，高度折光，厚壁，含水量极低，抗逆性强的休眠体，称为芽孢。

又叫内生孢子。

抗逆境能力强的原因

鞭毛

观察方法：

（1）电镜观察；

（2）光镜观察:

特殊染色法；

悬滴法及暗视野映光法（具运动情况）；

（3）肉眼观察:

半固体穿刺培养法;

平板培养菌落边缘

细菌的繁殖

⏹单个细胞接种在固体培养基，由于固体培养基限制细胞运动，繁殖的细胞将以母细胞为中心形成肉眼可见的子细胞群体，称为菌落。

第三章真核微生物的形态与结构

⏹真核微生物（包括酵母菌和霉菌）:

是一大类细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的微小生物。

⏹酵母菌的特点

个体一般以单细胞状态存在

多数营出芽繁殖,也有裂殖

能发酵糖类产能

细胞壁常含甘露聚糖

喜在含糖量较高，酸度较大的水生环境中生长

酵母菌的细胞壁其化学组成主要是:

外层为甘露聚糖（mannan）

内层为葡聚糖（glucan），

其间夹有一层蛋白质分子。

蛋白质约占细胞壁干重的10%

酵母菌的繁殖

无性繁殖：

无性繁殖是指不经过性细胞，由母细胞直接产生子代的繁殖方式。

有性繁殖：

指通过两个具有性差异的细胞相互接合形成新个体的繁殖方式。

第二节霉菌

⏹它是指可以生长在营养基质上，形成绒毛状、絮状、蜘蛛网状菌丝的真菌。

霉菌的形态

霉菌的菌丝分有隔菌丝和无隔菌丝两种类型

菌丝的变态

菌丝组织：

（1）疏松组织

（2）拟薄壁组织：

霉菌的繁殖

产生无性孢子是霉菌进行无性繁殖的主要方式，这些孢子主要有孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子和芽孢子。

⏹经过两性细胞结合而形成的孢子称为有性孢子。

⏹常见的有性孢子有卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子。

子囊果主要有三种类型：

一种为完全封闭式，称闭囊壳。

瓶形有孔口的称子囊壳。

开口呈盘状的称子囊盘。

第四章非细胞型微生物的形态与分类

第一节病毒

病毒（virus）是一类比细菌更微小，能通过细菌滤器，只含一种类型的核酸（DNA或RNA），仅能在活细胞内生长繁殖的非细胞形态的微生物。

病毒区别于其他生物的主要特征

1.无细胞结构

2.专性活体寄生

3.个体极小

4.特殊的抵抗力

⏹病毒的基本化学组成

蛋白质和核酸，而且每种病毒只含RNA或DNA一种核酸。

三类典型形态的病毒

⏹廿面体对称的结构（球状）

⏹螺旋对称的结构（杆状）

⏹复合对称的结构（蝌蚪状）

病毒的增殖又称为病毒的复制，是病毒在活细胞中的繁殖过程。

噬菌体的繁殖一般可分五个阶段，即

⏹吸附

⏹侵入

⏹增殖（复制与生物合成）

⏹成熟（装配）

⏹裂解（释放）

Ø凡在短时间（如T系噬菌体，T4、T7、φX174等）内能连续完成以上5个阶段而实现其繁殖的噬菌体称烈性噬菌体.

⏹有一些噬菌体侵染宿主细胞后，并不立即在侵染的细胞内增殖，而是将侵入的核酸整合到宿主细胞的基因组中，与其一起同步复制，这种不导致宿主细胞裂解，并使之能正常分裂的噬菌体称为温和噬菌体或溶源性噬菌体。

⏹温和噬菌体侵染细菌后不裂解它们，与之共存的特性称为溶原性。

凡是在核酸和蛋白两种成分中，只含有其中一种分子的病毒，称亚病毒。

噬菌体的危害

主要是引起发酵中的噬菌体污染

①丙酮、丁醇发酵与噬菌体污染

②抗生素发酵与噬菌体污染

③食品工业上的噬菌体污染

第五章微生物的营养与生长

第一节微生物的营养

v营养物质（nutrient）:

能够满足机体生长、繁殖和完成各种生理活动所需要的物质。

v营养（nutrition）:

微生物获得与利用营养物质的过程。

凡是提供微生物营养所需的碳元素（碳架）的营养源，称为碳源。

氮源（nitrogensource）凡是提供微生物营养所需的氮元素的营养源，称为氮源。

v蛋白氮必须通过水解之后降解成胨、肽、氨基酸等才能被机体利用，这种氮源叫迟效氮源。

v无机氮源或以蛋白质降解产物形式存在的有机氮源可以直接被菌体吸收利用，这种氮源叫做速效氮源。

v生长因子（growthfactor）是一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的碳源或氮源自行合成的有机物。

v将碳源物质的性质和代谢能量的来源结合起来微生物可分为：

Ø光能自养型微生物

Ø光能异养型微生物

Ø化能自养型微生物

Ø化能异养型微生物

营养物质进入细胞的方式

目前一般认为营养物质主要以单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位四种方式透过微生物细胞膜。

培养基（medium）是人工配制的,适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的混合营养物质。

配制培养基的原则

v1.适宜的营养物质

v 2.营养协调

v3.适宜的理化条件

1）pH

①磷酸盐类

②碳酸钙

2）渗透压

3）氧化还原电位

4）水分活度

v4.经济原则

培养基的种类

v1.根据营养成分的来源划分

Ø1） 天然培养基

（Complexmedium;undefinedmedium）

Ø2）合成培养基

（Syntheticmedium;definedmedium）

Ø3）半合成培养基

（Semi-definedmedium）

2．按照物理状态来划分

v1）液体培养基

v2）固体培养基:

含琼脂1.5~2%

v3）半固体培养基:

含琼脂0.2~0.7%

v4）脱水培养基

3．按照功能划分

v1）基础培养基（Minimummedium）

v2）增殖培养基（Enrichmentmedium）

v3）鉴别培养基（Differentialmedium）

v4）选择培养基（Selectivemedium）

第二节微生物的生长

v微生物生长（Growth）：

是指细胞物质有规律地、不可逆增加的生物过程。

v微生物繁殖（Reproduction）：

是微生物生长到一定阶段由于细胞内各种细胞结构的复杂和重建导致产生新的生命个体，即引起生命个体数量增加的整个生物学过程。

Ø把一定微生物接种到一定的液体培养基中后，在一定条件下培养，定时取样测量活菌数，以活菌数的对数值为纵坐标，以培养时间为横坐标，就可以画出一条有规律的曲线，即微生物的典型生长曲线（growthcurve）。

Ø代表单细胞微生物从生长开始到衰老死亡的一般规律。

据微生物的生长速率常数，即每小时的分裂代数的不同，一般把典型的生长曲线粗分为延滞期、对数期、稳定期和衰亡期四个时期。

1、延滞期

v特点：

1）生长的速率常数为零。

2）细胞的体积增大，DNA含量增多为分裂作准备。

3）合成代谢旺盛，核糖体、酶类和ATP的合成加快，易产生诱导酶。

4）对不良环境敏感，例如pH、NaCl溶液浓度、温度和抗生素等化学物质。

 2、对数期

v特点:

1菌体细胞生长的速率常数R最大，分裂快，代时短，

2细胞进行平衡生长，

3菌体内酶系活跃，代谢旺盛，

4菌体数目以几何级数增加，

5群体的形态与生理特征最一致，

6抗不良环境的能力强。

3、稳定期

v特点：

1）生长速度为零，新生=死亡，达到动态平衡；

2）活菌数的总量达到最大值；

3）胞内的储藏物开始形成（如肝糖粒、脂肪粒等）；

4）某些芽孢菌的芽孢开始形成；

5）某些细菌过量积累次级代谢产物，如抗生素、维生素等。

4、衰亡期

v特点：

v细胞形态多样，例如产生很多膨大、不规则的退化形态；

v有的细胞内多液泡，革兰氏染色反应为阳性的变成阴性；

v有的微生物因蛋白水解酶活力的增强发生自溶；

v有的微生物在这时产生抗生素等次生代谢产物；

v对于芽孢杆菌，芽孢释放往往也发生在这一时期。

连续发酵

v优点：

①自控性 ②高效③产品质量较稳定④节约了大量动力、人力、水和蒸汽，使水、汽、电的负荷减少

v不足：

①主要是菌种易于退化②容易污染③营养物的利用率低于分批培养

v分批培养：

指将微生物置于一定容积的培养基中，经过培养生长，最后一次收获的培养方式。

影响微生物生长的因素

v生长温度的三个基本点:

v最低生长温度、最适生长温度和最高生长温度

按其生长温度范围分

低温微生物中温微生物高温微生物

根据微生物生长和氧的关系分为

好氧微生物兼性好氧微生物厌氧微生物

五、有害微生物的控制

v防腐（Antisepsis） ：

是一种抑菌措施。

利用一些理化因素使物体内外的微生物暂时处于不生长繁殖但又未死亡的状态。

（几种措施）

v消毒（Disinfection）：

是指杀死所有病原微生物的措施，可达到防止传染病的目的。

v灭菌（Sterilization）：

是指用物理或化学因子，使存在于物体中的所有生活微生物，永久性地丧失其生活力，包括耐热的细菌芽孢。

这是一种彻底的杀菌方法。

v商业灭菌（Commercial sterilization）：

这是从商品角度对某些食品所