微生物基礎(chǔ)知識西北資料

微生物基礎(chǔ)知識西北資料第1頁/共48頁微生物基礎(chǔ)知識

品質(zhì)訓(xùn)練組第2頁/共48頁目錄微生物的定義及特點(diǎn)常見微生物的分類和來源微生物的生長及繁殖食品中常見的微生物及其危害微生物的控制第3頁/共48頁微生物的定義及特點(diǎn)第4頁/共48頁什么是微生物一群個(gè)體微小，結(jié)構(gòu)簡單，用肉眼難以看到必須借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡才能看清的低等微小生物的總稱個(gè)體微小結(jié)構(gòu)簡單代謝能力強(qiáng)繁殖速度快種類繁多，分布廣泛容易發(fā)生變異定義特點(diǎn)第5頁/共48頁微生物五大共性第6頁/共48頁常見微生物的分類和來源第7頁/共48頁常見微生物的分類球菌桿菌弧菌酵母菌霉菌第8頁/共48頁常見微生物的來源水土壤空氣常見微生物第9頁/共48頁土壤中的微生物降解土壤有機(jī)物pH、滲透壓動(dòng)植物尸體礦質(zhì)元素生長條件土壤細(xì)菌放線菌真菌、藻類原生動(dòng)物種類作用土壤中的細(xì)菌多為異養(yǎng)類型藻類為光能自養(yǎng)型土壤中的微生物在物質(zhì)循環(huán)中起重要作用第10頁/共48頁水中的微生物水覆蓋70%的地球表面溶解和懸浮有機(jī)和無機(jī)物流動(dòng)水有氧滲入供其生長水環(huán)境微生物種類水中有機(jī)物含量多少?zèng)Q定微生物種類多少作用在水生環(huán)境的食物鏈中起關(guān)鍵作用光合細(xì)菌→浮游生物→無脊椎動(dòng)物→魚類第11頁/共48頁空氣中的微生物科赫沉降法環(huán)境種類分布作用不利于微生物生長無固定種類打開皿蓋5分鐘進(jìn)行培養(yǎng)一般認(rèn)為皿內(nèi)100cm2上微生物的數(shù)量等于10m3空氣中微生物的數(shù)量可迅速全球傳播有利于地球上生物的繁衍主要是真菌和細(xì)菌醫(yī)院等公共場所致病菌的數(shù)量多第12頁/共48頁微生物的生長及繁殖第13頁/共48頁微生物的生長條件經(jīng)過化學(xué)變化后成為微生物自身的細(xì)胞質(zhì)（如糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等）和代謝產(chǎn)物同時(shí)為細(xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)提供所需能源提供合成細(xì)胞的含氮化合物（蛋白質(zhì)和核酸）一般不提供能量生長繁殖必需的營養(yǎng)物質(zhì)主要是參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成、調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓、控制氧化還原電位、作為酶活性中心的組分不可缺少的主要成分生存的基本條件需要量少，自身不能合成或合成量不足以滿足機(jī)體生長需要的有機(jī)化合物主要包括維生素、氨基酸和核苷等碳源水氮源無機(jī)鹽類生長因子能量源第14頁/共48頁溫度氣體輻照滲透壓水活性AwpH飲料為例微生物的理化適應(yīng)性細(xì)菌：7.0-7.6酵母菌：3.8-6.0霉菌：4.0-5.8細(xì)菌：0.9酵母菌：0.88霉菌：0.80滲透壓越高Aw值越小嗜熱、嗜冷、中溫型平均溫度：25-30℃O2；好氧、兼性厭氧、厭氧2000-3000A第15頁/共48頁微生物的生長與繁殖生長繁殖微生物在適宜的環(huán)境條件下，不斷地吸收營養(yǎng)物質(zhì)并按照自己的代謝方式進(jìn)行代謝活動(dòng)，細(xì)胞質(zhì)的量不斷增加，體積得以加大，表現(xiàn)為生長生長就是有機(jī)體的細(xì)胞組分與結(jié)構(gòu)在量方面的增加單細(xì)胞微生物的生長往往伴隨著細(xì)胞數(shù)目的增加當(dāng)細(xì)胞增長到一定程度時(shí)就以二分裂方式，形成兩個(gè)基本相似的子細(xì)胞，子細(xì)胞又重復(fù)以上過程在單細(xì)胞微生物中，由于細(xì)胞分裂而引起的個(gè)體數(shù)目的增加，稱為繁殖第16頁/共48頁微生物的生長與繁殖一般情況下，當(dāng)環(huán)境條件適合，生長與繁殖始終是交替進(jìn)行的從生長到繁殖是一個(gè)由量變到質(zhì)變的過程，這個(gè)過程就是發(fā)育微生物處于一定的物理、化學(xué)條件下，生長發(fā)育正常，繁殖速率也高；如果某一或某些環(huán)境條件發(fā)生改變，并超出了生物可以適應(yīng)的范圍時(shí)，就會(huì)對機(jī)體產(chǎn)生抑制乃至殺滅作用第17頁/共48頁食品中常見微生物及其危害第18頁/共48頁食品中常見病原微生物引起食物中毒最多的主要菌種有鼠傷寒沙門氏菌、豬霍亂沙門氏菌和腸炎沙門氏菌這種細(xì)菌為無芽孢無莢膜的革蘭氏陽性細(xì)菌主要污染魚肉、禽蛋和乳品等食物，在食品中繁殖并釋放毒素一般需要食進(jìn)大量菌體，致病力較弱者需達(dá)到108個(gè)/ml或g，才引發(fā)中毒。（1）沙門氏菌類群第19頁/共48頁食品中常見病原微生物金黃色葡萄球菌可產(chǎn)生外毒素和腸毒素，因而食用受其污染的食品后易中毒此菌在適宜溫度時(shí)可產(chǎn)生為一種具有6種不同抗原性的A、B、C、D、E和F型的可溶性蛋白腸毒素。此種腸毒素抗熱性特強(qiáng)，只有在218~248℃、30min才能將其破壞，消除毒性乳及乳制品、腌肉、雞蛋和含有淀粉的食品易受此菌污染。引起食物中毒需要一定的細(xì)菌數(shù)量和毒素。（2）金黃色葡萄球菌第20頁/共48頁食品中常見病原微生物大腸桿菌是腸道的重要正常菌群條件性致病菌是指大腸桿菌中那些具有特異抗原性的血清型菌株其引起食物中毒的機(jī)制尚不很清楚（3）條件性致病菌第21頁/共48頁飲料中常見的微生物好氧耐酸耐高滲透壓28～33℃產(chǎn)醋酸形成粘性物質(zhì)果汁及酒類飲料醋酸菌——細(xì)菌類第22頁/共48頁飲料中常見的微生物利用有機(jī)酸產(chǎn)生CO2等

28～32℃形成乳酸、多糖，使果汁變稠產(chǎn)生代謝物，影響產(chǎn)品風(fēng)味

酸性或中酸性（pH3.7-4.5或4.5-5.3）乳酸菌——細(xì)菌類第23頁/共48頁枯草桿菌沙門氏菌

生芽孢需氧桿菌

30～37℃；

pH6.7-7.2

腸道病原菌飲料中常見的微生物——細(xì)菌類第24頁/共48頁酵母菌屬畢赤氏酵母屬酒香酵母屬酵母屬紅酵母屬假絲酵母屬接合酵母屬飲料中常見的微生物——酵母類適合于含糖較高的偏酸性環(huán)境中；轉(zhuǎn)化糖的能力高，需氧量低；果汁的最重要腐敗微生物之一（引起發(fā)酵）第25頁/共48頁絲衣霉屬青霉屬曲霉屬霉菌屬出現(xiàn)霉斑，具霉味，破壞產(chǎn)品色澤；有的產(chǎn)生乙醇，甚至產(chǎn)生毒素飲料中常見的微生物——霉菌類第26頁/共48頁常見微生物的危害微生物的在飲料中的大量繁殖會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)下降即使經(jīng)過高溫滅菌將微生物全部殺死，但口味依舊會(huì)發(fā)生改變產(chǎn)芽孢的耐高溫菌，當(dāng)菌數(shù)達(dá)到一定時(shí)，UHT不能全部殺死，會(huì)在產(chǎn)品中大量繁殖產(chǎn)生變敗一些微生物繁殖會(huì)產(chǎn)生毒素，而毒素的毒性在現(xiàn)有的殺菌條件下不能使其全部滅活威脅人體健康第27頁/共48頁微生物引起的食品變質(zhì)微生物分解蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨基酸、胺、氨氨硫化氫微生物分解糖類的轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸、酒精、二氧化碳等微生物分解脂肪轉(zhuǎn)化為脂肪酸、甘油及其它腐敗發(fā)酵酸敗第28頁/共48頁微生物引起的飲料變質(zhì)

渾濁沉淀分層變稠或稀化氣味色澤口味組織狀態(tài)

褪色

苦澀麻

霉臭味醋酸臭味氨味酒味等第29頁/共48頁（微生物）污染食品對人體的危害污染食品消化道傳染病真菌性食物中毒細(xì)菌性食物中毒第30頁/共48頁微生物的控制第31頁/共48頁常用微生物控制方法抑制：亞致死劑量因子作用使生長停止死亡：生長能力不可逆喪失防腐：理化因素防止或抑制微生物生長消毒：殺死或滅活所有病原微生物滅菌：殺死包括芽孢在內(nèi)的所有菌化療：選擇毒性化學(xué)物質(zhì)對生物體內(nèi)部感染組織或細(xì)胞進(jìn)行治療，對機(jī)體本身無毒害作用。第32頁/共48頁

溫度水分活度（Aw）電磁輻射過濾微生物的控制因素

酸/堿鹽類及重金屬氧化劑有機(jī)化合物物理因素化學(xué)因素第33頁/共48頁物理因素的控制方法高溫多數(shù)細(xì)菌和真菌的營養(yǎng)細(xì)胞：在60℃左右處理酵母菌和真菌的孢子：用80℃以上溫度處理細(xì)菌的芽孢：121℃處理15分鐘以上熱敏感物質(zhì)（飲料）第34頁/共48頁

飲料品質(zhì)下降破壞微生物高溫對飲料的作用

溫度系數(shù)Q10D值

Z值

F值兩面性耐熱性的表示第35頁/共48頁

殺滅致病微生物及破壞性微生物和酶類

LTLT：低溫長時(shí)

HTST：高溫短時(shí)加熱滅菌（消毒）的方法

物料通過熱交換器加熱至135-150℃，保持一定時(shí)間以達(dá)到商業(yè)滅菌，無菌狀態(tài)下灌裝于無菌容器中

巴氏滅菌UHT第36頁/共48頁物理因素的控制方法輻射（微波、UV、X射線）過濾高滲干燥超聲波第37頁/共48頁化學(xué)因素的控制方法化學(xué)因素抗微生物劑抑菌劑殺菌劑溶菌劑消毒劑防腐劑抗代謝物葉酸對抗物嘌呤對抗物苯丙氨酸對抗物尿嘧啶對抗物胸腺嘧啶對抗物抗生素抑制CW合成、破壞CM

作用呼吸鏈、抑制蛋白核酸合成抗微生物劑殺死或抑制微生物生長的化學(xué)物質(zhì)抗生素生物合成或半合成的次級代謝產(chǎn)物或衍生物，抑制或殺死其他微生物抗代謝物生長因子結(jié)構(gòu)類似物干擾抑制微生物生長第38頁/共48頁飲料食品通常分為高酸產(chǎn)品和低酸產(chǎn)品飲料pH的控制高酸產(chǎn)品pH<4.5有些微生物無法生長的，有些微生物的生長周期延長高酸產(chǎn)品不需要很高的熱殺菌溫度低酸產(chǎn)品pH≥4.5適宜所有的微生物生長，容易出現(xiàn)污染問題為確保殺滅物料中所有的微生物，提高熱殺菌溫度第39頁/共48頁對于灌裝生產(chǎn)，物料和包材要分開進(jìn)行殺菌飲料殺菌處理方法產(chǎn)品熱殺菌處理產(chǎn)品包材化學(xué)物理殺菌處理包材第40頁/共48頁工廠常用殺菌消毒方法高溫破壞酶和蛋白質(zhì)的活性破壞細(xì)胞膜紫外線

作用于細(xì)菌DNA，相鄰的兩個(gè)胸腺嘧啶共價(jià)結(jié)合而形成二聚體，改變分子構(gòu)型，干擾細(xì)菌DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致細(xì)菌的死亡或變異紫外線穿透力差，故只適用于空氣及不耐熱物品的表面消毒有效氯氯取代蛋白質(zhì)氨基中的氫而使蛋白質(zhì)變性，同時(shí)水中能產(chǎn)生新生態(tài)的氧醇類

醇類具有脫水作用，使菌體蛋白脫水而變形醇類能溶解物品表面的油脂，有機(jī)械除菌作用第41頁/共48頁環(huán)境中有機(jī)物的影響消毒劑的性質(zhì)、濃度和作用時(shí)間消毒滅菌效果的影響因素一般情況下濃度越大，作用時(shí)間越長，殺菌效果越好95%的乙醇消毒效果不如75%為好，因?yàn)楦邼舛纫掖际辜?xì)菌表面的蛋白質(zhì)迅速脫水而凝固，影響乙醇進(jìn)入菌體內(nèi)，減弱其殺菌作用微生物的種類與數(shù)量同種消毒劑對不同微生物的殺菌效果不同應(yīng)根據(jù)消毒對象選擇合適的消毒劑消毒環(huán)境中如有有機(jī)物存在，如血清、膿汁、痰、糞便等，可與消毒劑結(jié)合而影響殺菌效果第42頁/共48頁生產(chǎn)用水生產(chǎn)過程環(huán)境空氣人與動(dòng)物原輔料飲料生產(chǎn)的微生物污染源污染源及途徑果汁生產(chǎn)原料危害分析第43頁/共48頁微生物污染的預(yù)防和控制消滅污染源“疾病”的預(yù)防和控制控制微生物污染的方法切斷污染途徑衛(wèi)生管理第44頁/共48頁微生物污染的控制工廠環(huán)境控制產(chǎn)品過程控制建筑設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程生產(chǎn)設(shè)備和用具從業(yè)人