食品微生物培訓(xùn)講義培訓(xùn)課件

食品微生物培訓(xùn)講義一、微生物學(xué)及其發(fā)展史1．微生物學(xué)（microbiology），micro“小”，bios“生命”，logy“研究”——研究那些小得必須借助顯微鏡才能看見(jiàn)的活生物體。我們研究微生物的生命活動(dòng)，達(dá)到控制腐敗微生物和病原微生物的活動(dòng)，以防止食品變質(zhì)和杜絕因食品而引起的病害。2．微生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史：2.1．公元前二千多年夏禹時(shí)代，就有釀酒的記載，釀酒的記載，釀酒就必須有酵母菌參與。2.2．十七世紀(jì)荷蘭人呂文虎克，用自制顯微鏡首先觀察到微生物（細(xì)菌）。2.3．十九世紀(jì)，法國(guó)科學(xué)家斯德，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵和腐敗是微生物的作用結(jié)果，為了防止酒類變質(zhì)，他創(chuàng)造加溫處理方法“巴氏消毒法”。2.4．現(xiàn)代隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，對(duì)微生物的研究日益深入。3．微生物學(xué)包括微生物，醫(yī)用微生物，食品微生物等等。2食品微生物培訓(xùn)講義二、微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)1．前面已提到微生物是在生物界存在的一群體形微小的生物，它的特點(diǎn)：體形微小②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單③生長(zhǎng)繁殖快④各類繁多⑤數(shù)量多，分布廣，適應(yīng)性強(qiáng)它包括：細(xì)菌、酵母菌、霉菌、放線菌、立克次氏體、支原體和病毒等。下面逐一簡(jiǎn)要分解其形態(tài)結(jié)構(gòu)：2．細(xì)菌2-1．形態(tài)大?。孩偾蚓▎吻蚓㈦p球菌、回聯(lián)球菌、八疊球菌、鏈球菌、葡萄球菌）大小直徑0.2-2.0μm。桿菌（芽孢桿菌、無(wú)芽孢桿菌）寬0.5-1.0μm，長(zhǎng)1-5μm，產(chǎn)芽孢比不產(chǎn)芽孢形體較大。螺形菌。3食品微生物培訓(xùn)講義2-2．結(jié)構(gòu)：除病毒這類原始生物外，其它生物的個(gè)體都是由細(xì)胞構(gòu)成的，細(xì)胞大小各異，駝鳥(niǎo)的卵細(xì)胞直徑可達(dá)成17.5cm。細(xì)菌細(xì)胞直徑直徑只有0.5-2.0μm(細(xì)菌、酵母菌屬單細(xì)胞生物)。①細(xì)胞壁:組成蛋白質(zhì)、類脂質(zhì)、多糖復(fù)合物等，但細(xì)胞壁組成不同以致于通過(guò)生物染色后，顯示出顏色也不一樣。如革蘭氏染色：G-（紫）含有PG（肽聚糖、糖、蛋白質(zhì)）G+（紅）有磷脂和脂多糖（LPS）②細(xì)胞質(zhì)膜：是由脂類和蛋白質(zhì)組成的蛋白質(zhì)膜，它是有選擇半滲透性膜，這一特點(diǎn)與其生理功能適應(yīng)。細(xì)胞核：無(wú)色透明粘稠的膠體。以結(jié)合蛋白質(zhì)為主，代謝場(chǎng)所。細(xì)胞核：（DNA）遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)，其構(gòu)造原始而不完善。內(nèi)含物“顆粒、液泡等。4食品微生物培訓(xùn)講義2-3．特殊結(jié)構(gòu)“芽孢”：①細(xì)菌在一定環(huán)境條件下或處在一定的生活階段（由于水分缺少、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不足或處在細(xì)菌發(fā)育后期或溫度發(fā)生改變）細(xì)胞質(zhì)脫水濃縮，在菌體內(nèi)形成一個(gè)折光性圓形或橢圓形的個(gè)體。②菌體在形成芽孢前，稱為繁殖體（營(yíng)養(yǎng)體），一個(gè)細(xì)菌只能形成一個(gè)芽孢，常見(jiàn)產(chǎn)芽孢菌為桿菌。③芽孢對(duì)高、低溫度和干燥有強(qiáng)大抵抗力、對(duì)化學(xué)物質(zhì)也有一定抗力，芽孢不需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，處于休眠狀態(tài)，但在合宜條件下，芽孢會(huì)發(fā)芽形成新的個(gè)體。2-4．細(xì)菌的繁殖方式為無(wú)性繁殖，無(wú)性繁殖就是接由母體分裂產(chǎn)生新的子體的方式。5食品微生物培訓(xùn)講義3．真菌及其它微生物：3-1．真菌：真菌與細(xì)菌的區(qū)別在于真菌細(xì)胞有一個(gè)明顯而完整的細(xì)胞核，它包括酵母菌和霉菌。真菌的繁殖方式有兩種：無(wú)性繁殖和有性繁殖。有性繁殖：兩個(gè)細(xì)胞突起，突起相連，連接處膜消失，兩個(gè)核融合，質(zhì)融合，合二為一個(gè)細(xì)胞，形成接合子，其內(nèi)核經(jīng)過(guò)二至三次分裂，形成四或八個(gè)核，從而形成孢子，孢子發(fā)芽形成新個(gè)體。3-2．放線菌（是無(wú)性繁殖的單細(xì)胞微生物）3-3．病毒（噬菌體）：無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，主要由蛋白質(zhì)和核酸組成，個(gè)體極小，發(fā)毫微米表示，如口蹄疫病毒20mμ。6食品微生物培訓(xùn)講義放線菌細(xì)菌非細(xì)胞生物：病毒

真菌（酵母、霉菌）藻類等生物細(xì)胞生物真核生物原核生物7食品微生物培訓(xùn)講義三、微生物的生理微生物的生理包括微生物的營(yíng)養(yǎng)、酶、呼吸、生長(zhǎng)、繁殖等，掌握微生物新陳代謝活動(dòng)規(guī)律，正確控制它們的生活機(jī)能，達(dá)到加以利用或控制的目的。細(xì)胞的化學(xué)組成：①水分：分結(jié)合水和游離水，一般的比例為1：4，其中結(jié)合水不易揮發(fā)、不凍結(jié)，芽孢結(jié)合水的組成分達(dá)50%以上，所以其抵抗力較強(qiáng)。②干物質(zhì)：蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物、脂類、無(wú)機(jī)鹽類、維生素等。8食品微生物培訓(xùn)講義微生物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：水：水的主要作用是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)必先溶于水才能被吸收作用，另外，生化反應(yīng)（淀粉水解）也離不開(kāi)水。碳源：CO2、單糖、雙糖、多糖。氮源：蛋白質(zhì)、核酸的組分，N2、蛋白質(zhì)等。礦質(zhì)元素：P、K、MgCa、Fe等主要元素和Cu、Zn等微量元素。生長(zhǎng)因素（維生素）。9食品微生物培訓(xùn)講義微生物的呼吸：呼吸：微生物在進(jìn)行生命活動(dòng)過(guò)程中，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞前后，在酶的作用下，物質(zhì)進(jìn)行分解或合成。同時(shí)進(jìn)行能量的釋放和吸收，在分解代謝中，微生物細(xì)胞一切產(chǎn)生能量的氰化還原過(guò)程稱之為呼吸。呼吸類型：需氧微生物、厭氧微生物、兼性厭氧微生物。微生物的代謝活動(dòng)：碳水化合物的分解：如酒精發(fā)酵：無(wú)氧（C6H12O6→C2H5OH（酒精）+CO2）蛋白質(zhì)的代謝（蛋白質(zhì)酶）：有氧環(huán)境被微生物分解，稱之為輔腐化，蛋白質(zhì)完全氰化，其代謝產(chǎn)物為CO2、H等。無(wú)氧環(huán)境被微生物分解，稱之為腐敗，蛋白質(zhì)不完全分解成中間產(chǎn)物如氨基酸、有機(jī)酸等。脂肪代謝（脂肪酸）：分解楊脂肪酸和甘油，甘油進(jìn)一步分解成CO2、H2O。11食品微生物培訓(xùn)講義代謝產(chǎn)物：微生物的代謝產(chǎn)物除CO2、H2O、H、氨基酸、有機(jī)酸等外還有：抗生素（具有抑制或殺死微生物作用的一種物質(zhì)，如青霉菌產(chǎn)的青霉素）、毒素（病原微生物傷寒沙門氏菌產(chǎn)傷寒病毒）、色素（如紅曲素）等。微生物生長(zhǎng)繁殖的條件：充足的營(yíng)養(yǎng)合適的酸堿度適宜溫度必要的氣體環(huán)境12食品微生物培訓(xùn)講義微生物的生長(zhǎng)繁殖：一般細(xì)菌約20分鐘分裂一次即一代，如此推算，1個(gè)細(xì)菌1h為8個(gè)，10h后達(dá)10億以上，其繁殖公式為N=N0×2t/gN0為最初的菌數(shù)t為生長(zhǎng)繁殖的時(shí)間hg為生殖時(shí)間（分裂時(shí)間）h但微生物不會(huì)無(wú)節(jié)制地生長(zhǎng)繁殖下去，它受營(yíng)養(yǎng)源的消耗程度，代謝產(chǎn)物（毒素）的積累程度制約而減慢，一般可分為四個(gè)期：遲緩期對(duì)數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期13食品微生物培訓(xùn)講義四、外界因素對(duì)微生物的影響外界環(huán)境與微生物是一對(duì)矛盾體，我們利用這一特性通過(guò)研究與運(yùn)用就可以對(duì)微生物加以利用、抑制、殺滅、防止等?；靖拍睿簻缇簹缥矬w上所有微生物的方法（包括病原微生物和非病原微生物，細(xì)菌的繁殖體及芽孢）商業(yè)無(wú)菌（略）消毒：用物理、化學(xué)或生物學(xué)等方法殺死病原微生物，但不一定殺死全部微生物生物的方法。防腐：防止或抑制細(xì)菌生長(zhǎng)或物體的方法。滅菌：沒(méi)有活的微生物存在。無(wú)菌操作：防止微生物進(jìn)入機(jī)體或物體的方法。14食品微生物培訓(xùn)講義物理因素對(duì)微生物的影響：①熱力滅菌法（高溫對(duì)細(xì)菌有明顯的致死作用）干熱滅菌法（焚燒、干烤）濕熱滅菌法（巴氏消毒法、煮沸法、高壓蒸汽滅菌法等）一溫度下，濕熱比干熱效力高，因?yàn)闈穹ù┩噶Υ?，具有潛熱，同時(shí)微生物在濕熱中蛋白質(zhì)收水分，易使蛋白質(zhì)凝固。15食品微生物培訓(xùn)講義②電磁波射線殺菌法：日光與紫外線：紫外線波長(zhǎng)λ＝200-300nm，其中以265-266nm殺菌效力最強(qiáng)，這與DNA的吸收光譜范圍一致，干擾DNA復(fù)制，導(dǎo)致細(xì)菌死亡或變異，紫外線穿透力不強(qiáng)，一般10-15m2安裝30W紫外燈1支，照射1H以上，空氣中微生物可減少50%-70%，紫外線對(duì)人體有傷害作用，另紫外線有空氣中易形成臭氧，使人產(chǎn)生胸悶等中毒癥狀，要注意加以防治。③濾過(guò)除細(xì)菌蛋白質(zhì)變性和鹽類濃縮，妨礙細(xì)菌的生長(zhǎng)。④干燥：引起細(xì)菌蛋白質(zhì)變性和在濃縮，妨礙細(xì)菌的生長(zhǎng)。⑤低溫：（水的凍結(jié)等）16食品微生物培訓(xùn)講義3.化學(xué)因素：①酸類（PH值）H+影響菌體細(xì)胞質(zhì)膜上電荷性質(zhì)，微生物吸收物質(zhì)變化，影響代謝，高濃度H+或引起菌體表而蛋白質(zhì)和核酸水解以及影響酶和活性。②堿類：蛋白質(zhì)、核酸水解，另有去油污作用，有機(jī)械消除微生物的作用，病毒對(duì)強(qiáng)堿較敏感。③鹽類及重鎦金屬鹽類。④氧化劑：氧化劑放了游離的[O]，作用于微生物蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中化學(xué)基因取代，千萬(wàn)代謝障礙，常見(jiàn)有：高錳酸鉀、雙氧水、氯、漂白粉、過(guò)氧乙酸等。⑤有機(jī)化合物（酒精、甲醛等）17食品微生物培訓(xùn)講義五、微生物引起食品變質(zhì)的基本因素：食品組成不同，引起食品變質(zhì)的微生物類群和過(guò)程都不同。1.食品的營(yíng)養(yǎng)組成與微生物的分解作用：①分解蛋白質(zhì)的微生物：覺(jué)為細(xì)菌和霉菌，少數(shù)為酵母。細(xì)菌：芽孢桿菌酵母：多數(shù)對(duì)蛋白質(zhì)分解能力極為微弱。霉菌：許多都具有分解蛋白質(zhì)的能力。②分解碳水化合物的微生物：為為酵母和霉菌。③分解脂肪的微生物：多為酵母和霉菌。18食品微生物培訓(xùn)講義2.食品的基質(zhì)條件與微生物的適應(yīng)性：①氫離子濃度：絕大多數(shù)細(xì)菌PH7.2-7.6，當(dāng)食品＜5.5，腐敗菌基本被抑制，但大腸桿菌（PH4.5-9），而酵母（PH4.0-5.8）、霉菌（PH3.8-6.0）°在非酸性的食品中，主要為細(xì)菌。②水分：水分活性值（AW），即食品在密閉容器內(nèi)的水蒸汽壓與相同溫度下純水蒸汽壓比值。O≤AW≤1，在AW＜0.64的食品中任何霉菌均不以生長(zhǎng)，影響大?。杭?xì)菌＞酵母＞霉菌。③滲透壓：食品中形成不同滲透壓的物質(zhì)主要為鹽和糖。影響大小細(xì)菌：細(xì)菌＞酵母＞霉菌。19食品微生物培訓(xùn)講義3.食品的外界環(huán)境條件與微生物的適應(yīng)性：①溫度：低溫＜10℃中溫25℃-30高溫＞40℃霉菌霉菌細(xì)菌酵母（少）酵母細(xì)菌（少）細(xì)菌②氣體：儀器牌有氧環(huán)境下，細(xì)菌、酵母、霉菌都可引起食品變質(zhì)；缺氧條件下，引起食品變質(zhì)只能是酵母和細(xì)菌。六、罐頭食品變質(zhì)的因素和原因菌：1.細(xì)菌：①需氧芽孢子桿菌—罐頭殺菌不足和真空不足。②壓氧芽孢子桿菌—罐頭殺菌不完全和在高溫（＞43℃）環(huán)境中存放時(shí)間較長(zhǎng)。③非芽孢子細(xì)菌—?dú)⒕煌耆蚬揞^密封不良。20食品微生物培訓(xùn)講義“平酸菌“：具有嗜熱、耐熱特點(diǎn)，嗜熱脂肪芽孢桿菌，D121.1℃＝4-5mm作制訂殺菌規(guī)程對(duì)象菌的肉毒梭狀芽孢桿菌D121.1℃＝0.1-0.2mm.生長(zhǎng)溫度37-60℃，最適50-55℃，PH6.8-7.2，主要分布土壤、灰塵及糖、淀粉等原輔料中。防止它，須知強(qiáng)食品衛(wèi)生和嚴(yán)格操作規(guī)程：a.原料加工前應(yīng)充分洗滌，同時(shí)盡是縮短工藝流程，嚴(yán)防半成品積壓和污染。b.設(shè)備、工器具不宜采用木質(zhì)材料，管道清洗干凈。c.罐頭殺菌迅速冷至370℃左右，水經(jīng)氯處理。d.選用合理殺菌規(guī)程，并嚴(yán)格控制罐頭密封質(zhì)量。e.貯藏溫度＜43℃。f.保溫試驗(yàn)，常對(duì)原料、半成品、殺菌前罐頭、工具、設(shè)備、人手等進(jìn)行耐熱芽孢數(shù)的檢驗(yàn)。2.酵母菌—PH<4.6,罐頭殺菌不充分，密閉不良（食糖是一個(gè)重要的污染源）3.霉菌――殺菌不足，密封不良，真空度不夠。21食品微生物培訓(xùn)講義4.分類：膨脹罐（產(chǎn)氣）平蓋罐（不產(chǎn)氣）酵母細(xì)菌霉菌細(xì)菌霉菌（極少）嗜溫菌嗜熱菌嗜溫菌嗜熱菌嗜熱菌

需厭非厭需非需厭氧氧芽氧氧芽氧氧性性孢性性孢性性芽芽菌芽芽菌芽芽菌菌菌菌菌菌

PH值＜4.5＞4.5≥4.5＞4.5＜4.5＞4.5≥4.5＞4.5≥4.5Co2N2+NOCo2+H2Co2產(chǎn)酸H2S霉變+Co2黑變

22食品微生物培訓(xùn)講義①M(fèi)引起產(chǎn)氣型的變質(zhì)，主要是從作用于含有碳水化合物的食品而引起的。②引起產(chǎn)氣型的M，主要是細(xì)菌和