食品微生物1

这是一个关于食品微生物1的思维导图，包含原核微生物、真核微生物、、微生物生长与控制等。

食品微生物

• 一、 绪论
  • 微生物及其特点
    • 微生物概念：微小生物的总称。包括：细菌、真菌、病毒、原生动物、某些藻类。
    • 微生物特征（17-1多）（15-1多）：
      • 体积小，比表面积大 生长旺，繁殖快，代谢能力强。 吸收多，转化快 种类多，分布广； 适应性强，易变异。
  • 微生物发展史
    • 巴斯德：（16-7）
      • 1.否定“自然发生”学说；（20-1） 2.免疫学——预防接种；（狂犬疫苗） 3.证实发酵是由微生物引起的。 其他：巴斯德消毒法、解决 酒的变质 和 家蚕软化病。
    • 科赫：
      • 1.证实了炭疽病毒是炭疽病的病原菌； 2.发现了肺结核病的病原菌； 3.科赫法则：证明某种微生物是否为某种疾病病原体的原则。 4.用固体培养基分离纯化微生物的技术；（18-7判） 5.配置培养基。
• 二、 原核微生物
  • 鞭毛：细菌的运动器官（15-2），鞭毛起源于细胞质膜内测。（18-15）（15-5判）
  • 芽孢：细菌在一定的生长时期，繁殖速度下降，由细胞原生质浓缩，形成的对不良环境具有较强抗性的休眠体。称为芽孢或内生孢子。（11-9判） 菌体在未形成芽孢之前称为繁殖体/营养体。 细菌能否形成芽孢由其遗传性决定，但也须一定的环境条件。 芽孢是细菌的休眠体（不是繁殖体）无繁殖功能，一个细胞内只能形成一个芽孢，一个芽孢萌发也只能产生一个营养体。（17-13） 区分：1. 芽孢是细菌所特有的 对不良环境起抗性作用的休眠体。 孢子是放线菌、真菌用来繁殖所产生的。 细菌的繁殖是裂殖。 2. 菌丝是霉菌、放线菌所产生的。 假菌丝是酵母菌所特有的，
  • 细菌的繁殖和群体结构
    • 繁殖：主要是简单的无性的二均裂殖。 存在有性结合，极低。
    • 常见的对人体有益的细菌（有益菌）
      • 乳酸杆菌属
        • 乳酸乳杆菌（Lactobacillus lactis）：微好氧或厌氧细菌，对营养要求高，呈长杆状，趋向于丝状，微弯曲。革兰氏染色为阳性，触媒为阴性 保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）：乳酸生产
      • 醋酸杆菌属
      • 链球菌属
        • 嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）：细胞呈圆形或椭圆形，最适生长温度为40~45°C，常存在于牛乳、乳制品及酸乳中
      • 明串珠菌属
      • 芽孢杆菌属
  • 葡萄球菌：金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus） 枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis） 螺旋菌（Spirillum minus） 弧菌（Vibrio comma）
  • 支原体
    • 特点
  • 立克次氏体
  • 衣原体
• 三、 真核微生物
  • 酵母菌
    • 单细胞真核微生物。(18-17) 主要分布在含糖较高的偏酸性环境中。 最适生长温度：25~30℃
    • 1. 形态：圆形、圆柱形、假丝状 2. 假菌丝：指有些酵母菌的细胞进行一连串的芽殖后，长大的子细胞与母细胞不分离，彼此连成 藕节状或竹节状的细胞串，形似霉菌菌丝，为了区别于霉菌的菌丝，称之为假菌丝。 （18-9判）（17-1简答）（16-5判）（15-8判）
    • 形态结构
      • 结构：
        • 细胞壁：
          • 约占细胞干重的25%，细胞壁厚25~70nm。
          • 外层：甘露聚糖 （外面是干的） 3层结构： 中层：蛋白质分子 （17-11） 内层：葡聚糖 （19-5）
        • 细胞质：也称原生质，主要成分为蛋白质，细胞新陈代谢的场所。
        • 线粒体：能量代谢的主要场所。
        • 液泡：往往在细胞的中老熟期出现，其多少和大小作为衡量细胞成熟的标志。
    • 繁殖方式
      • 无性繁殖
        • 芽殖：各属酵母菌搜存在。
        • 裂殖：少数酵母菌。
        • 节孢子 产生无性孢子：掷孢子 厚垣孢子
      • 有性繁殖（形成子囊孢子）酵母属，接合酵母属。（21-5）
    • 啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）：
  • 霉菌
    • 繁殖
      • 繁殖力极强，通过无性孢子或有性孢子
      • 无性孢子：分散，数量大，孢子有一定抗性
        • 节孢子 游动孢子 厚垣孢子 孢囊孢子 分生孢子
      • 有性孢子
        • 卵孢子 接合孢子 子囊孢子 担孢子
    • 代表种属
      • 米曲霉（Aspergillus oryzae）
      • 黑曲霉（Aspergillus niger）呈黑褐色，顶囊大球形，分生孢子为球形，生产多种有机酸如抗坏血酸、柠檬酸
      • 黄曲霉（Aspergillus flavus）
• 四、 微生物生长与控制
  • 微生物生长
    • 单细胞微生物典型生长曲线：
      • 延滞期、对数期、稳定期、衰亡期
  • 环境因素对微生物生长的影响
    • 氧气
      • 好氧菌
        • 专性好氧菌：必须在有较高分子氧的条件下才能生长。 米曲霉、醋酸杆菌
        • 兼性厌氧菌：有氧或无氧条件下都能生长，有氧情况下生长的更好。（21-14） 酿酒酵母、大肠杆菌、普通变形杆菌。
        • 微量好氧菌：只能在较低氧分压下生长。 霍乱弧菌（19-12）、发酵单胞菌。
      • 厌氧菌
        • 耐氧菌：生长不需要氧，分子氧存在对它也无毒害。仅靠发酵获能。 多数乳酸菌。
        • 专性厌氧菌：不能利用氧，且分子氧存在对他们有害。会抑制其生长甚至死亡。 肉毒梭状芽孢杆菌
  • 控制微生物的物理化学因素
    • 基本概念：
      • 灭菌：所有微生物永久地丧失其生活力，包括芽孢。使一种彻底的杀菌方式。（18-11）（16-3判）4
      • 商业灭菌：所检食品中无活的微生物检出，或仅能检出极少数非病原微生物。（18-10）（17-17）
    • 控制微生物的物理方法：
      • 高温灭菌法
        • 干热灭菌法
          • 火焰灼烧法： 可用于接种工具的灭菌。
          • 热空气灭菌法： 玻璃器皿、金属用具等耐热物品的灭菌。
        • 湿热灭菌法
          • 煮沸消毒法： 注射器、解刨用具的消毒。
          • 巴氏灭菌： 牛乳、酱腌菜、果汁等，不影响风味。 即低温长时法（LTLT）：63℃，30min
          • 间歇灭菌法： 用流通蒸汽反复灭菌，杀营养细胞。 药物的灭菌
          • 超高温瞬时灭菌法（UHT) (17-7判)： 果汁、牛乳等液态食品的杀菌。 135~137℃，3~5s
          • 高压蒸汽灭菌法： 培养基、缓冲液、玻璃器皿、工作服的灭菌。（21-6）
      • 低温抑菌法
        • 冷藏法
        • 冷冻法
• 五、 病毒
  • 噬菌体
    • 噬菌体是侵染细菌的微生物病毒，由蛋白质和核酸组成 毒性噬菌体：吸附、侵入、复制、组装、释放。
    • 分类
      • 烈性/毒性噬菌体：以前学过的噬菌体
      • 温和噬菌体：将核酸整合到宿主上，宿主细胞不裂解，随宿主分裂而传代 PI型噬菌体
      • 1.含有温和噬菌体的寄主细胞称为溶原细胞（或细胞溶原化） 2.在溶原细胞内的噬菌体DNA叫原（前）噬菌体.（16-18） （15-6） 3.含原噬菌体的细菌称溶原性细菌。溶原细胞（溶原细菌）
    • 增值
• 六、 微生物营养与代谢
  • 培养基
    • 1.需注意：碳氮比(C/N)、酸碱度、氧化还原电位、渗透压 2. 乳酸菌在培养时要加入氨基酸和维生素才能更好的生长 3.pH值范围：细菌pH7~8；放线菌7.5~8.5 ； 酵母菌3.8~6.0 ； 霉菌4.0~5.8
    • 类型
      • 营养成分划分
        • 天然培养基
          • 牛肉膏蛋白胨、普通肉汤培养基
        • 合成培养基
          • 高氏1号、察氏培养基
            • 基本培养基
            • 完全培养基
            • 补充培养基
        • 半合成培养基
          • 马铃薯蔗糖培养基，马铃薯葡萄糖琼脂培养基，实验室发酵工业最常用
      • 物理状态划分
        • 固体培养基
          • 琼脂和明胶的用量分别为1.5~2.0%和5~12%
        • 半固体培养基
          • 琼脂加入量约为0.5%， 用于细菌运动性观察及微生物的趋化性研究，鉴定菌种，噬菌体效价测定
        • 液体培养基
          • 不加琼脂，用于生理代谢研究及获得大量菌体
      • 用途划分
        • 加富培养基
          • 加入 适合培养菌种生长而不适于其他微生物生长的营养物质。
        • 选择培养基
          • 加入抑制其它微生物生长的物质，SS琼脂培养基
        • 鉴别培养基
          • 利用微生物代谢产物与指示剂的最色反应来鉴别的培养基(20-7)远藤氏培养基
        • 选择培养基抑制不需要的微生物的生长 加富培养基用来增加所要分离的微生物的数量
• 七、 微生物菌种保藏及复壮
  • 菌种的保藏
    • 原理
      • 挑选优良纯种，采用低温、干燥、缺氧、缺乏营养、添加保护剂或酸度中和剂的方法，使菌种存活在代谢不活泼、生长受抑制的环境中
    • 方法
      • 斜面传代保藏
      • 矿物油中浸没保藏
      • 干燥-载体保藏
      • 冷冻保藏
        • 普通冷冻保藏技术
        • 超低温冷冻保藏技术
        • 液氮冷冻保藏技术
      • 真空冻干保藏
      • 基因工程菌保藏
      • 菌种保藏机构
  • 菌种的退化
    • 现象
      • 随着菌种保存时间延长或菌种多次转接传代，菌种本身所具有的优良遗传现状可能得到延续，也可能发生复变及菌株生产性状劣化或某些遗传标记丢失
    • 原因
      • 有关基因的负突变
    • 防止退化措施
      • 合理育种
      • 选用合适培养基
      • 创造良好的培养条件
      • 控制传代次数
      • 用不同类型的细胞进行移种传代
    • 退化菌种的复壮
      • 纯种分离
      • 寄主体内复壮
      • 淘汰已经衰退的个体
      • 采用有效的这种菌种保藏方法
• 八、 微生物的生态
  • 微生物与生物环境间的关系
    • 互生
      • 也叫互利，两种群相互收益，可分可合，合比分好 1.好氧性自生固氮菌与纤维素分解菌 2.肠道正常菌群与宿主
    • 共生
      • 两种群形成特殊的结构，相互依赖 1.菌菌共生的地衣 2.真菌与蓝细菌 3.根瘤菌与豆科植物 4.反刍动物与瘤胃微生物
• 九、 柠檬酸
  • 柠檬酸在食品工业中的应用
    • 饮料与冰淇淋
    • 果酱与酿造酒
    • 腌制品
    • 罐头食品
    • 豆制品与调味品
    • 医学、化学
      • 补血剂、输血剂
  • 柠檬酸发酵微生物
    • 黑曲霉、温式曲霉、黄青霉
  • 发酵机理
    • 三羧酸循环
  • 苹果酸
    • 生产方法
      • 化学合成法
      • 发酵法
      • 酶转化法
• 一十、 微生物污染
  • 定义
    • 一方面，微生物在自然界中分布十分广泛，不同的环境中存在的微生物类型和数量不尽相同。另一方面，食品从原料生产、加工驻场运输、销售到烹饪等各个环节，常常与环境发生各种方式的接触，进而导致微生物污染
  • 来源
    • 土壤
    • 空气
    • 水
    • 人及动物体
    • 加工机械及设备
    • 包装材料
    • 原料及辅料
      • 动物性原料
      • 植物性原料
  • 途径
    • 内源性污染
    • 外源性污染
      • 水
      • 空气
      • 人与动物
      • 加工设备及包装材料
  • 大肠菌群及其食品安全学意义
    • 子主题
  • 食品腐败
    • 食品受到各种内外因素的影响，造成其原有化学性质或物理性质发生变化，降低或失去其营养价值和商品价值的过程
  • 乳的菌群交替现象
    • 抑制期 乳链球菌期 乳杆菌期 真菌期 腐败期
  • 肉类的腐败变质
    • 现象
      • 发黏 微生物在肉表面大量繁殖后，是肉体表面有黏状物质产生，这是微生物繁殖后所形成的菌落以及微生物分解蛋白质的产物，主要是由格兰氏阴性细菌、乳酸菌和酵母菌产生 变色 肉类腐败变质常在肉的表面出现各种颜色变化。绿色是由于蛋白质分解产生的硫化氢与肉质中的血红蛋白结合，形成的硫化氢血红蛋白 霉斑 肉体表面有霉菌生长 气味 微生物分解蛋白质 产生氨、硫化氢等恶臭味物质
    • 过程
      • 需氧菌繁殖期
      • 兼性厌氧繁殖期
      • 厌氧菌繁殖期
  • 食品的加热杀菌保藏
    • 常压杀菌
    • 加压杀菌
    • 超高温瞬时杀菌
    • 微波杀菌
    • 远红外线加热杀菌
    • 欧姆杀菌
  • 食品的化学保藏法
    • 盐藏
      • 提高渗透压，使细胞原生质浓缩，发生质壁分离，降低水分活性，不利于微生物生长，减少水中溶解氧，使好气性微生物的生长受到抑制
    • 糖藏
      • 增加食品渗透压，降低水分活度，从而抑制微生物生长
    • 醋藏
    • 酒藏
    • 防腐剂保藏
  • 食物中毒类型
    • 细菌性食物中毒
      • 定义：指因摄入含病原细菌或其毒素污染的食品
      • 分类
        • 感染型
          • 随食物摄入大量活细菌而引起
        • 毒素型
          • 随食物摄入细菌所产生的毒素引起
        • 混合型
          • 随食物摄入活细菌及其毒素共同作用而引起
      • 原因
        • 食品被污染
        • 细菌繁殖
        • 食品在食用前未被彻底加热
      • 预防原则
        • 加强食品安全的监督与管理
        • 低温保存食品，控制细菌繁殖与毒素形成
        • 食品加热充分，彻底杀灭病原菌和破坏毒素
        • 加强对从业人员的管理与安全培训，进行定期健康体检
      • 沙门氏菌，金黄色葡萄球菌、致病性大肠埃希氏菌、变形杆菌
    • 真菌性食物中毒
    • 化学性食物中毒
    • 动物性食物中毒
    • 植物性食物中毒
• 肉毒梭菌（Clostridium botulinum）属于梭状芽孢杆菌属，在厌氧环境中分泌极强烈的神经毒素，引起毒素型细菌性食物中毒
• 根据不同食品PH范围，可将食品划分为两大类，酸性食品和非酸性食品