发酵-食品微生物学PPT课件
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《食品发酵微生物》课件
《食品发酵微生物》PPT 课件
食品发酵微生物（Food Fermentation Microorganisms）是一门与人类饮食与健 康息息相关的学科，通过微生物的参与，将食物原材料转化为具有特殊风味、 质地，以及增强食物保质期的食品。
发酵与微生物概述
1 发酵的定义
发酵是一种微生物代谢过程，在无氧或缺氧 条件下，微生物通过分解有机物质来产生能 量和有机产物。
发酵食品的种类与特点
酸奶
通过乳酸发酵制成，具有酸甜口感，含有丰富 的乳酸菌和钙质。
酱油
以大豆和麦芽发酵制成，味道浓郁，含有丰富 的氨基酸和益生菌。
味噌
大豆或其他谷物经大肠杆菌发酵制成，具有香 味和咸味，富含蛋白质和氨基酸。
酸黄瓜
通过乳酸发酵制成, 口感酸爽，是一种低卡路里 的腌制食品。
食品发酵与健康的关系
未来发展
随着食品发酵领域的持续研究，新的发 酵技术和食品产品将不断涌现。
结论和要点
食品发酵微生物在食品制作中发挥着重要作用，通过发酵可以改善食品的质 地、口感和保质期，同时增加食品的营养价值和益生菌含量。
乳酸发酵
乳酸菌将碳水化合物分解产生 乳酸，用于制作酸奶、泡菜和 酸黄瓜。
醋酸发酵
醋酸菌将酒精氧化产生醋酸， 用于制作醋、酱油和调味料。
酒精发酵
酵母菌将糖类分解产生酒精， 用于酿造啤酒、葡萄酒和米酒。
食品发酵微生物的作用
• 提供食品的特殊风味和口感。 • 增加食品的保质期，延缓腐败。 • 改善食材的可消化性，增加营养价值。 • 产生有益物质，如维生素、益生菌和抗氧化剂。
食品发酵可以提高食品的营养价值并增加人体所需的益生菌。益生菌可以改善肠道菌群平衡，增强免疫力，促 进消化和吸收，预防肠道疾病。
食品发酵微生物（Food Fermentation Microorganisms）是一门与人类饮食与健 康息息相关的学科，通过微生物的参与，将食物原材料转化为具有特殊风味、 质地，以及增强食物保质期的食品。
发酵与微生物概述
1 发酵的定义
发酵是一种微生物代谢过程，在无氧或缺氧 条件下，微生物通过分解有机物质来产生能 量和有机产物。
发酵食品的种类与特点
酸奶
通过乳酸发酵制成，具有酸甜口感，含有丰富 的乳酸菌和钙质。
酱油
以大豆和麦芽发酵制成，味道浓郁，含有丰富 的氨基酸和益生菌。
味噌
大豆或其他谷物经大肠杆菌发酵制成，具有香 味和咸味，富含蛋白质和氨基酸。
酸黄瓜
通过乳酸发酵制成, 口感酸爽，是一种低卡路里 的腌制食品。
食品发酵与健康的关系
未来发展
随着食品发酵领域的持续研究，新的发 酵技术和食品产品将不断涌现。
结论和要点
食品发酵微生物在食品制作中发挥着重要作用，通过发酵可以改善食品的质 地、口感和保质期，同时增加食品的营养价值和益生菌含量。
乳酸发酵
乳酸菌将碳水化合物分解产生 乳酸，用于制作酸奶、泡菜和 酸黄瓜。
醋酸发酵
醋酸菌将酒精氧化产生醋酸， 用于制作醋、酱油和调味料。
酒精发酵
酵母菌将糖类分解产生酒精， 用于酿造啤酒、葡萄酒和米酒。
食品发酵微生物的作用
• 提供食品的特殊风味和口感。 • 增加食品的保质期，延缓腐败。 • 改善食材的可消化性，增加营养价值。 • 产生有益物质，如维生素、益生菌和抗氧化剂。
食品发酵可以提高食品的营养价值并增加人体所需的益生菌。益生菌可以改善肠道菌群平衡，增强免疫力，促 进消化和吸收，预防肠道疾病。
《食品微生物学》ppt课件完整版
食品中微生物的检验与评价标准
微生物检验方法
常用的微生物检验方法包括菌落总数测定、大肠菌群测定、致病菌测定等。
评价标准
各国都制定了相应的食品微生物学评价标准，如我国《食品安全国家标准 食品微生物学检验》 等。这些标准规定了不同食品中微生物的限量标准，以及检验方法和评价依据。
质量控制
食品生产企业应建立完善的质量控制体系，确保食品在生产、加工、储存和运输等各环节中 的微生物指标符合相关标准和要求。同时，监管部门也应加强对食品中微生物的监督和抽检， 保障食品安全。
功能性食品的研究
通过微生物发酵生产具有特定功能的食品，如益 生菌、酶制剂等。
3
食品中有害微生物的快速检测 开发快速、准确的检测技术，及时发现并控制食 品中的有害微生物。
食品微生物学的未来发展趋势与挑战
微生物资源的开发与利用
发掘新的微生物资源，提高食品生产的多样 性和可持续性。
食品安全与微生物风险评估
《食品微生物学》ppt课件 完整版
contents
目录
• 食品微生物学概述 • 食品中的微生物种类及其特性 • 食品微生物的生长与代谢 • 食品中微生物的污染与控制 • 食品微生物与食品安全 • 食品微生物学的应用与展望
01
食品微生物学概述
食品微生物学的定义与重要性
定义
食品微生物学是研究食品中微生物的种类、数量、生理生化特 性、与食品相互作用关系以及食品安全控制等方面的一门科学。
同时产生能量。
呼吸作用
在有氧条件下，微生物通过呼吸 作用将有机物完全氧化为二氧化 碳和水，同时产生大量能量。
光合作用
某些微生物如藻类能进行光合作 用，利用光能合成有机物。
氮固定
某些微生物能够将大气中的氮气 转化为氨或其他含氮化合物，供
《食品中的微生物》PPT课件
预警指标体系构建
建立科学的预警指标体系，包括微生物种类、数量、毒性等指标， 对食品中微生物风险进行及时预警。
预警信息发布
通过官方渠道及时发布食品微生物风险预警信息，提醒消费者注意 食品安全。
案例分析：某品牌牛奶微生物风险评估报告
评估背景
介绍该品牌牛奶的生产工艺、 销售情况以及在市场上发现的
问题等。
热处理
采用高温短时或低温长时的热处理方式，有效杀灭食品中的微生 物，同时保持食品的营养和风味。
冷加工技术
利用冷藏、冷冻等冷加工技术，控制微生物的生长和繁殖，延长食 品的保质期。
发酵技术
利用有益微生物进行发酵处理，产生抗菌物质和风味物质，提高食 品的卫生质量和口感。
包装和储存过程控制
包装材料选择
选择符合卫生标准的包装材料，避免包装材料对 食品造成二次污染。
微生物分类
根据形态和结构，微生物可分为 细菌、真菌、病毒等几大类。
食品中常见微生物种类
01
02
03
细菌
如乳酸菌、大肠杆菌等， 广泛存在于食品中，对食 品发酵和腐败有重要影响 。
真菌
如酵母菌、霉菌等，可引 起食品发酵或霉变。
病毒
虽然不直接在食品中生长 ，但可通过食品传播，对 人体健康构成威胁。
微生物在食品中作用
《食品中的微生物》PPT 课件
CATALOGUE
目 录
• 食品中微生物概述 • 食品中微生物污染来源及危害 • 食品中微生物检测方法与标准 • 食品中微生物控制技术与策略 • 食品中微生物风险评估与预警 • 总结与展望
01
CATALOGUE
食品中微生物概述
微生物定义与分类
微生物定义
微生物是一类形体微小、结构简 单、必须借助光学显微镜或电子 显微镜才能看到的微小生物的总 称。
建立科学的预警指标体系，包括微生物种类、数量、毒性等指标， 对食品中微生物风险进行及时预警。
预警信息发布
通过官方渠道及时发布食品微生物风险预警信息，提醒消费者注意 食品安全。
案例分析：某品牌牛奶微生物风险评估报告
评估背景
介绍该品牌牛奶的生产工艺、 销售情况以及在市场上发现的
问题等。
热处理
采用高温短时或低温长时的热处理方式，有效杀灭食品中的微生 物，同时保持食品的营养和风味。
冷加工技术
利用冷藏、冷冻等冷加工技术，控制微生物的生长和繁殖，延长食 品的保质期。
发酵技术
利用有益微生物进行发酵处理，产生抗菌物质和风味物质，提高食 品的卫生质量和口感。
包装和储存过程控制
包装材料选择
选择符合卫生标准的包装材料，避免包装材料对 食品造成二次污染。
微生物分类
根据形态和结构，微生物可分为 细菌、真菌、病毒等几大类。
食品中常见微生物种类
01
02
03
细菌
如乳酸菌、大肠杆菌等， 广泛存在于食品中，对食 品发酵和腐败有重要影响 。
真菌
如酵母菌、霉菌等，可引 起食品发酵或霉变。
病毒
虽然不直接在食品中生长 ，但可通过食品传播，对 人体健康构成威胁。
微生物在食品中作用
《食品中的微生物》PPT 课件
CATALOGUE
目 录
• 食品中微生物概述 • 食品中微生物污染来源及危害 • 食品中微生物检测方法与标准 • 食品中微生物控制技术与策略 • 食品中微生物风险评估与预警 • 总结与展望
01
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食品中微生物概述
微生物定义与分类
微生物定义
微生物是一类形体微小、结构简 单、必须借助光学显微镜或电子 显微镜才能看到的微小生物的总 称。
发酵食品微生物学ppt课件
类型 同型 异型
异型
途径 EMP HMP HMP
产物
2乳酸
1乳酸 1乙醇 1CO2 1乳酸 1乙酸 1CO2
产能/葡 萄糖 2ATP
1ATP
2ATP
菌种代表
Lactobacillus debruckii（德 氏乳杆菌）
Leuconostoc mesenteroides （肠膜明串珠菌）
Lactobacillus brevis （短乳杆 菌）
（一）发酵(Fermentation)
发酵的种类有很多，可发酵的底物有碳水化合物、有机 酸、氨基酸等，其中以微生物发酵葡萄糖最为重要。
生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程称为糖酵解 （glycolysis）
糖酵解是发酵的基础 主要有四种途径： EMP途径、HMP途径、ED途径、磷酸解酮酶途径。
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
(3) 混合酸(mixed acids fermentation) 和 丁二醇发酵(butanediol fermentation)
葡萄糖
6-磷酸-葡萄糖
6-磷酸-果糖 1、6-二磷酸-果糖
丙酮酸 ATP ADP
磷酸烯醇式丙酮酸
2-磷酸-甘油酸
3-磷酸-甘油醛 NAD++Pi
NADH+H+ 1、3-二磷酸-甘油酸
ADP ATP
3-磷酸-甘油酸
经 营 者 提 供 商品或 者服务 有欺诈 行为的 ，应当 按照消 费者的 要求增 加赔偿 其受到 的损失 ，增加 赔偿的 金额为 消费者 购买商 品的价 款或接 受服务 的费用
第一章发酵食品与微生物ppt课件
2018/10/17
• 6．胶膜醋酸杆菌（Acetobacter xylinum） • 此菌是一种特殊的醋酸菌，它在酒类的醪液 中繁殖，可引起酒液酸败、变粘。其生酸能力 弱，能再分解醋酸，故为制醋工业的有害菌。 • 7．奥尔兰醋酸杆菌 • 它是法国奥尔兰地区用葡萄酒生产醋的主要菌 种。生长最适温度为30℃。该菌能产生少量的 酯，产醋酸的能力弱，能由葡萄糖产5.3%葡萄 糖酸，耐酸能力较强。 • 8．攀膜醋酸杆菌 • 它是葡萄酒、葡萄醋酿造中的有害菌，在醋醅 中常能被分离出来。最适生长温度3l℃，最高 生长温度44℃。在液面形成易破碎的菌膜，菌 膜沿容器璧上爬得很高，菌膜下液体很混浊。
2018/10/17
• 4．恶臭醋酸菌（Acetobacter rancens） • 此菌是食醋酿造的优良菌种，在固体培 养基上菌落呈隆起、平滑、灰白色。在 液体培养基上表面生长，沿瓶壁上升， 为淡青色极薄平滑菌膜，不会使液体混 浊。细胞为杆状，常呈链锁状，大小为 （0.3～0.4）μm ×（1～2）μm。周生鞭 毛，不运动，不形成芽孢。幼龄菌为革 兰氏阴性，老菌株则可变。退化型细胞 呈伸长形、线形或棒形，有的甚至呈管 状膨大。
2018/10/17
• 陈伟等2003年选育出专门酿造苹果醋的优质醋 酸菌。从醋醅中分离得到CP1优质菌株，苹果 醋母液中分离得到AM2和AM4两株优质菌株。 菌种鉴定结果为：CP1为氧化菌中的恶臭醋杆 菌，周生鞭毛；AM2，AM4为中氧化菌中的中 氧化醋杆菌，极生鞭毛。这三菌株产酸量高， 产酯量高，发酵风味理想，适宜于苹果醋酿造。 侯爱香等采用稀释平板分离法，从自然发酵苹 果醋液中分离筛选出优良菌株G一7，其产酸量 为35.55g/L，传代5次性能稳定，对醋酸分解速 度小；其产醋量为0.826 g/L，最适发酵温度为 32℃，耐酒精、耐酸性能好。株菌G一7初步鉴 定为恶臭醋杆菌属。
《发酵技术》PPT精品课件
①米饭表面的绒毛是霉菌的菌丝 ②酿制米酒的时间拖长，米酒的甜度会降 低，酒味变浓。
例题3. 面酱主要用__米__曲__霉_进行发酵。豆豉主要 用____米__曲_、霉_____、毛_霉_____等黑进根行霉发酵。在发酵 过程中要加入适量的食盐水，一方面是 __抑__制__腐__败__微__生__物的活动，另一方面使产品咸味适 口。
第25章 生物技术
第1节 发酵技术
我国是卓立于世界的文明古国， 是酒的故乡，中华民族五千年历史 长河中，酒和酒文化一直占据着重 要地位。你知道酒是如何酿制的吗？
学习目标
1.发酵技术在食品制作中的作用 2.尝试制作米酒、酸奶、面酱等食品 3.介绍沼气发酵原理以及工业化的发酵产品
一、发酵食品
以动植物产品为原料，通过微生物的发酵作用， 可以生产出人112）
1.药酒对酿制米酒起什么作用？为什么 要与米饭混合均匀？
①药酒中含有曲霉、毛霉、酵母菌等多种微生物，以 米饭为原料进行酒精发酵。
②均匀混合是目的：使药酒中的微生物更充分地利用 米饭，加快发酵的速度。
思考讨论（P112）
2.米饭表面的绒毛是什么？如果酿制米酒 的时间拖长，味道会发生变化吗？
3.制作酸奶的步骤可分为几个步骤？
①器具和原料的高温灭菌 ②冷却接种乳酸菌 ③乳酸菌发酵
例题2. 酿酒时所用的酒药含有曲霉、毛霉、
酵母菌等多种微生物，在发酵过程中曲霉和毛 霉把淀粉转化为__葡__萄__糖_；在没有氧气的条件下， 酵母菌把______葡转萄化糖为________酒__精。、CO2
酿一瓶醇香浓郁的米酒
面包
酸奶
酱油
我国早在几千年前就能通 过发酵来酿酒、制酱和制醋。
酵醋 母酸 菌菌
乳 酸 菌
例题3. 面酱主要用__米__曲__霉_进行发酵。豆豉主要 用____米__曲_、霉_____、毛_霉_____等黑进根行霉发酵。在发酵 过程中要加入适量的食盐水，一方面是 __抑__制__腐__败__微__生__物的活动，另一方面使产品咸味适 口。
第25章 生物技术
第1节 发酵技术
我国是卓立于世界的文明古国， 是酒的故乡，中华民族五千年历史 长河中，酒和酒文化一直占据着重 要地位。你知道酒是如何酿制的吗？
学习目标
1.发酵技术在食品制作中的作用 2.尝试制作米酒、酸奶、面酱等食品 3.介绍沼气发酵原理以及工业化的发酵产品
一、发酵食品
以动植物产品为原料，通过微生物的发酵作用， 可以生产出人112）
1.药酒对酿制米酒起什么作用？为什么 要与米饭混合均匀？
①药酒中含有曲霉、毛霉、酵母菌等多种微生物，以 米饭为原料进行酒精发酵。
②均匀混合是目的：使药酒中的微生物更充分地利用 米饭，加快发酵的速度。
思考讨论（P112）
2.米饭表面的绒毛是什么？如果酿制米酒 的时间拖长，味道会发生变化吗？
3.制作酸奶的步骤可分为几个步骤？
①器具和原料的高温灭菌 ②冷却接种乳酸菌 ③乳酸菌发酵
例题2. 酿酒时所用的酒药含有曲霉、毛霉、
酵母菌等多种微生物，在发酵过程中曲霉和毛 霉把淀粉转化为__葡__萄__糖_；在没有氧气的条件下， 酵母菌把______葡转萄化糖为________酒__精。、CO2
酿一瓶醇香浓郁的米酒
面包
酸奶
酱油
我国早在几千年前就能通 过发酵来酿酒、制酱和制醋。
酵醋 母酸 菌菌
乳 酸 菌
食品发酵ppt课件
原料处理
清洗、破碎、榨汁、混合等，以 适应发酵工艺的需求。
菌种制备与接种
菌种选择
根据发酵类型选择适合的菌种， 如乳酸菌、酵母菌、霉菌等。
菌种制备
扩大培养、纯化、传代等，确保 菌种质量和数量满足发酵需求。
接种
将制备好的菌种接种到处理好的 原料中，开始发酵过程。
发酵过程控制
温度控制
根据菌种和产品需求， 控制发酵温度，以促进 菌种生长和代谢。
食品发酵的卫生与环境控制
卫生管理
01
制定严格的卫生管理制度，确保生产过程中的卫生条件符合国
家相关法规和标准要求。
环境监控
02
对发酵生产环境进行实时监控，确保环境温度、湿度、空气质
量等符合生产要求，防止污染和交叉感染。
废弃物处理
03
对发酵生产过程中产生的废弃物进行妥善处理，防止对环境和
人体健康造成危害。
04
03
食品发酵对人类健康的影响
营养价值
发酵食品富含益生菌和生物活性物质，有助于改 善肠道菌群平衡和增强免疫力。
功能性食品
开发具有特定功能的发酵食品，如降血压、降血 糖等。
过敏风险
部分发酵食品可能含有过敏原，需关注过敏体质 人群的食用安全。
食品发酵的环境友好性
节能减排
采用节能技术和设备，降低发酵过程中的能源消耗和温室气体排 放。
06 食品发酵的未来发展与挑战
新技术与新工艺在食品发酵中的应用
基因工程
通过基因工程技术改良菌种，提高发Fra bibliotek效率 和产物质量。
连续发酵技术
代谢工程
通过代谢工程手段优化微生物代谢途径，实 现高效合成特定产物。
采用连续发酵工艺，提高设备利用率和生产 效率。
清洗、破碎、榨汁、混合等，以 适应发酵工艺的需求。
菌种制备与接种
菌种选择
根据发酵类型选择适合的菌种， 如乳酸菌、酵母菌、霉菌等。
菌种制备
扩大培养、纯化、传代等，确保 菌种质量和数量满足发酵需求。
接种
将制备好的菌种接种到处理好的 原料中，开始发酵过程。
发酵过程控制
温度控制
根据菌种和产品需求， 控制发酵温度，以促进 菌种生长和代谢。
食品发酵的卫生与环境控制
卫生管理
01
制定严格的卫生管理制度，确保生产过程中的卫生条件符合国
家相关法规和标准要求。
环境监控
02
对发酵生产环境进行实时监控，确保环境温度、湿度、空气质
量等符合生产要求，防止污染和交叉感染。
废弃物处理
03
对发酵生产过程中产生的废弃物进行妥善处理，防止对环境和
人体健康造成危害。
04
03
食品发酵对人类健康的影响
营养价值
发酵食品富含益生菌和生物活性物质，有助于改 善肠道菌群平衡和增强免疫力。
功能性食品
开发具有特定功能的发酵食品，如降血压、降血 糖等。
过敏风险
部分发酵食品可能含有过敏原，需关注过敏体质 人群的食用安全。
食品发酵的环境友好性
节能减排
采用节能技术和设备，降低发酵过程中的能源消耗和温室气体排 放。
06 食品发酵的未来发展与挑战
新技术与新工艺在食品发酵中的应用
基因工程
通过基因工程技术改良菌种，提高发Fra bibliotek效率 和产物质量。
连续发酵技术
代谢工程
通过代谢工程手段优化微生物代谢途径，实 现高效合成特定产物。
采用连续发酵工艺，提高设备利用率和生产 效率。
食品工艺学微生物与发酵食品PPT课件
微生物与发酵食品 (乳酸菌和酵母)
发酵食品
发酵定义?
• 生物以厌氧方式将糖类转换成小分子化 合物的代谢过程
• 反应过程无需氧气参与 (厌氧) • 产生能量较呼吸过程要少很多 • 能量大量存在于未完全分解的终产物中 • 许多产物有工业应用价值 (例如酒精,
乳酸, 醋酸….等)
过类型发酵过程
糖类
糖解作用
丙酮酸
乳酸菌
梭胞菌
乳酸
酵母菌 肠
桿
乙醇, CO2
菌
丙 克雷 酸 伯氏 菌菌
丁醇, 丁酸, 异丙 醇, 丙酮, CO2
二丁醇, CO2
醋酸, 琥珀酸, 乙醇, CO2, H2
丙酸, 醋酸, CO2
发酵食品
• 乳酸菌产品
– 奶酪 (cheese), 酸奶 (yogurt), 优酪乳 (drinking yogurt), 养乐多, 酸泡菜, 酸黃瓜, 德式酸泡菜…. 等
• 酵母菌产品
– 面包, 发面制品 (包子, 馒头), 各式发酵饮料类 (米酒, 果酒, 啤酒…等)
• 其他
– 醬油, 醋, 豆瓣, 醬, 味磳, 天貝, 魚露….等
什么是乳酸菌?
• 凡主要代谢产物为乳酸的細菌, 均可称之 为乳酸菌 (Lactic Acid Bacteria), 常简 称为LAB
• 椭圆形单細胞微生物 • 出芽繁殖 (budding) • 真菌, 无叶绿素, 不能行光合作用 • 喜好代谢糖类 • 发酵产物为二氧化碳和酒 • 较一般细菌耐酸及渗透压 • 兼性厌氧 • 在食品行业中常用來发酵面包和酒精饮料 • 在工业上生产酒精, 是未來的能源之星
啤酒酵母酵母 (Saccharomyces
• 將乳糖转化成乳酸, 改善乳糖不耐受症状 • 产生乳酸降低腸道pH值, 抑制杂菌生长 • 分泌抗生性抑菌物质, 如 nisin 等 • 抑制杂菌产生有害胺类物质, 降低大肠癌风险 • 与病原菌拮抗, 减少疾病发生 • 调节产道能菌落分布, 改善便秘 • 降低血液中的胆固醇 • 激发宿主的免疫力
发酵食品
发酵定义?
• 生物以厌氧方式将糖类转换成小分子化 合物的代谢过程
• 反应过程无需氧气参与 (厌氧) • 产生能量较呼吸过程要少很多 • 能量大量存在于未完全分解的终产物中 • 许多产物有工业应用价值 (例如酒精,
乳酸, 醋酸….等)
过类型发酵过程
糖类
糖解作用
丙酮酸
乳酸菌
梭胞菌
乳酸
酵母菌 肠
桿
乙醇, CO2
菌
丙 克雷 酸 伯氏 菌菌
丁醇, 丁酸, 异丙 醇, 丙酮, CO2
二丁醇, CO2
醋酸, 琥珀酸, 乙醇, CO2, H2
丙酸, 醋酸, CO2
发酵食品
• 乳酸菌产品
– 奶酪 (cheese), 酸奶 (yogurt), 优酪乳 (drinking yogurt), 养乐多, 酸泡菜, 酸黃瓜, 德式酸泡菜…. 等
• 酵母菌产品
– 面包, 发面制品 (包子, 馒头), 各式发酵饮料类 (米酒, 果酒, 啤酒…等)
• 其他
– 醬油, 醋, 豆瓣, 醬, 味磳, 天貝, 魚露….等
什么是乳酸菌?
• 凡主要代谢产物为乳酸的細菌, 均可称之 为乳酸菌 (Lactic Acid Bacteria), 常简 称为LAB
• 椭圆形单細胞微生物 • 出芽繁殖 (budding) • 真菌, 无叶绿素, 不能行光合作用 • 喜好代谢糖类 • 发酵产物为二氧化碳和酒 • 较一般细菌耐酸及渗透压 • 兼性厌氧 • 在食品行业中常用來发酵面包和酒精饮料 • 在工业上生产酒精, 是未來的能源之星
啤酒酵母酵母 (Saccharomyces
• 將乳糖转化成乳酸, 改善乳糖不耐受症状 • 产生乳酸降低腸道pH值, 抑制杂菌生长 • 分泌抗生性抑菌物质, 如 nisin 等 • 抑制杂菌产生有害胺类物质, 降低大肠癌风险 • 与病原菌拮抗, 减少疾病发生 • 调节产道能菌落分布, 改善便秘 • 降低血液中的胆固醇 • 激发宿主的免疫力
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生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程称为糖酵解 （glycolysis）
糖酵解是发酵的基础
主要有四种途径： EMP途径、HMP途径、ED途径、磷酸解酮酶途径。
-
8
1、发酵途径
(1) EMP途径（Embden-Meyerhof pathway）
磷酸二羟丙酮
ATP ADP
ATP ADP
葡萄糖
6-磷酸-葡萄糖
-
5-磷酸-木酮糖
TK 3-磷酸-甘油醛
EMP途径
丙酮酸
12
(3) ED途径（Entner-Doudoroff pathway）
又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸-葡萄糖酸（KDPG）裂解途径。
ATP ADP NADP+
葡萄糖
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6-磷酸-葡萄糖
NADPH+H+ H2O
6-磷酸-葡萄糖酸
2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸 （KDPG）
c)同型乙醇发酵:（运动发酵单胞菌）产物仅乙醇 ED(厌氧) 乙醇+2CO2+ ATP
乙 醇区发别：酵微—生—物酵不母同菌；途、径根不霉同、；曲产霉能不等同；碳原子来 源
6-磷酸-果糖 1、6-二磷酸-果糖
丙酮酸 ATP ADP
磷酸烯醇式丙酮酸
2-磷酸-甘油酸
-
3-磷酸-甘油醛 NAD++Pi NADH+H+ 1、3-二磷酸-甘油酸
ADP ATP
3-磷酸-甘油酸
9
(1) EMP途径（Embden-Meyerhof pathway）
总反应式为： C6H12O6 +2NAD+ + 2ADP+2Pi 2CH3COCOOH + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H20
分解代谢（异化作用）：产能 耗能 产能
复杂分子 （有机物）
分解代谢 合成代谢
简单小分子
ATP
[H]
微生物能量代谢
能量代谢的核心任务，是生物体如何把外界环境中的多 种形式的最初能源转换成对一切生命活动都能使用的通 用能源---ATP， 这就是产能代谢。
有机物
化能异养微生物
最初能源
化能自养微生物
还原态无机物
一、异养微生物的生物氧化
生物氧化的过程： 脱氢（或电子）；递氢（或电子）；受氢（或 电子） 生物氧化的功能： 产能（ATP）；产还原力[H]；小分子中间代 谢产物 生物氧化的类型： 发酵、呼吸（无氧呼吸和有氧呼吸）
异养微生物的生物氧化
发酵
生物氧化反应 呼吸
有氧呼吸 厌氧呼吸
（一）发酵(Fermentation)
磷酸己糖解酮酶途径（HK途径）
总反应式为 2C6H12O6 2CH3CHOHCOOH＋3CH3COOH
-
16
2.发酵类型
(1) 乙醇发酵
a)酵母菌的乙醇发酵 (如酿酒酵母) 厌氧EMP 丙酮酸 乙醛 2乙醇+2CO2+2ATP
b)异型乙醇发酵: (如肠膜明串珠菌) HMP 乙醇+乳酸+CO2+ ATP
蛋白质
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
乙酰CoA
磷酸化
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
三羧酸循 环
生物氧化的三个阶段
大分子降解 成基本结构 单位
小分子化合 物分解成共同 的中间产物 （如丙酮酸、 乙酰CoA等）
共同中间产物 进入三羧酸循环, 氧化脱下的氢由 电子传递链传递 生成H2O，释放 出大量能量，其 中一部分通过磷 酸化储存在ATP 中。
（Phospho-hexose-ketolase pathway）
-
14
ATP ADP
葡萄糖 6-磷酸-葡萄糖
ATP ADP
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
5-磷酸-核酮糖 D-核糖
L-阿拉伯糖
D-木糖
5-磷酸-木酮糖
Pi
磷酸戊糖解酮酶
6-磷酸果糖
磷酸已糖解酮酶
4-磷酸赤藓糖
乙酰磷酸
3-磷酸-甘油醛
EMP 途 径
第七章 微生物的能量与物质代谢
第一节 微生物的产能代谢 第二节 微生物的耗能代谢 第三节 微生物的代谢调控与次级代谢
-
1
新陈代谢，简称代谢（metabolism）：是微生物细
胞与外界环境不断进行物质交换的过程，它是细胞内各种 化学反应的总和。代谢包括两部分：
代谢
物质代谢 能量代谢
合成代谢（同化作用）：耗能
日光
光能营养微生物
-
通用能源 （ATP）
3
第一节 微生物的产能代谢
微生物的产能代谢：是指物质在生物体内经过 一系列连续的氧化还原反应，逐步分解并释放 能量的过程，这是一个产能代谢的过程，又称 为生物氧化。
微生物产生能量的去处：
微生物直接利用；贮存在高能化合物中；以热的形 式释放到环境中
-
4
脂肪
多糖
H2O
总反应式为：
3-磷酸-甘油醛
EMP
C6H12O6＋ADP＋Pi＋NADP＋＋NAD＋
途 径
2CH3COCOOH＋ATP＋NADPH＋H＋＋NADH＋H＋
丙酮酸
-
丙酮酸
13
(4) 磷酸解酮酶途径
特征性酶是磷酸解酮酶，分为： 磷酸戊糖解酮酶途径（PK途径）
（Phospho-pentose-ketolase pathway） 磷酸己糖解酮酶途径（HK途径）
有机物氧化释放的电子直接交给本身未完全氧化的某种中间 产物， 同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。
有机化合物只是部分地被氧化，因此，只释放出一小部分的能 量。
-
7
（一）发酵(Fermentation)
发酵的种类有很多，可发酵的底物有碳水化合物、有机 酸、氨基酸等，其中以微生物发酵葡萄糖最为重要。
丙酮酸
乙酰磷酸
乙酸 乙醛
3-磷酸-甘油醛
乙酸
5-磷酸-木酮糖
磷酸戊糖解酮酶
乳酸
乙醇
图 磷酸戊糖解酮酶（PK）途径
乳酸
乙酸
- 图 磷酸己糖解酮酶（HK）途径 15
磷酸戊糖解酮酶途径（PK途径）
总反应式为： C6H12O6 ＋ADP＋Pi＋NAD＋ CH3CHOHCOOH＋CH3CH2OH＋CO2＋ATP＋NADH＋H＋
6-磷酸-葡萄糖酸 NADP+
CO2
NADPH+H+
5-磷酸-核酮糖
5-磷酸-核糖
TK C） 5-磷酸-木酮糖
6-磷酸-景天庚酮糖 TA
5-磷酸-核糖 3-磷酸-甘油醛
6-磷酸-果糖
6-磷酸-葡萄糖
图 HMP途径的三阶段 （TK为转羟乙醛酶， TA为转二羟丙酮基酶）
4-磷酸-赤藓糖
6-磷酸-果糖
6-磷酸-葡萄糖
-
10
(2) HMP途径（hexose monophoshate pathway）
总反应式为： 6 6－磷酸葡萄糖＋12 NADP＋＋6H20 5 6－磷酸葡萄糖＋12 NADPH＋12 H＋＋12 CO2＋Pi
-
11
ATP ADP
NADP+ NADPH+H+
A） 葡萄糖 B）
6-磷酸-葡萄糖 5-磷酸-木酮糖
糖酵解是发酵的基础
主要有四种途径： EMP途径、HMP途径、ED途径、磷酸解酮酶途径。
-
8
1、发酵途径
(1) EMP途径（Embden-Meyerhof pathway）
磷酸二羟丙酮
ATP ADP
ATP ADP
葡萄糖
6-磷酸-葡萄糖
-
5-磷酸-木酮糖
TK 3-磷酸-甘油醛
EMP途径
丙酮酸
12
(3) ED途径（Entner-Doudoroff pathway）
又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸-葡萄糖酸（KDPG）裂解途径。
ATP ADP NADP+
葡萄糖
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6-磷酸-葡萄糖
NADPH+H+ H2O
6-磷酸-葡萄糖酸
2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸 （KDPG）
c)同型乙醇发酵:（运动发酵单胞菌）产物仅乙醇 ED(厌氧) 乙醇+2CO2+ ATP
乙 醇区发别：酵微—生—物酵不母同菌；途、径根不霉同、；曲产霉能不等同；碳原子来 源
6-磷酸-果糖 1、6-二磷酸-果糖
丙酮酸 ATP ADP
磷酸烯醇式丙酮酸
2-磷酸-甘油酸
-
3-磷酸-甘油醛 NAD++Pi NADH+H+ 1、3-二磷酸-甘油酸
ADP ATP
3-磷酸-甘油酸
9
(1) EMP途径（Embden-Meyerhof pathway）
总反应式为： C6H12O6 +2NAD+ + 2ADP+2Pi 2CH3COCOOH + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H20
分解代谢（异化作用）：产能 耗能 产能
复杂分子 （有机物）
分解代谢 合成代谢
简单小分子
ATP
[H]
微生物能量代谢
能量代谢的核心任务，是生物体如何把外界环境中的多 种形式的最初能源转换成对一切生命活动都能使用的通 用能源---ATP， 这就是产能代谢。
有机物
化能异养微生物
最初能源
化能自养微生物
还原态无机物
一、异养微生物的生物氧化
生物氧化的过程： 脱氢（或电子）；递氢（或电子）；受氢（或 电子） 生物氧化的功能： 产能（ATP）；产还原力[H]；小分子中间代 谢产物 生物氧化的类型： 发酵、呼吸（无氧呼吸和有氧呼吸）
异养微生物的生物氧化
发酵
生物氧化反应 呼吸
有氧呼吸 厌氧呼吸
（一）发酵(Fermentation)
磷酸己糖解酮酶途径（HK途径）
总反应式为 2C6H12O6 2CH3CHOHCOOH＋3CH3COOH
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2.发酵类型
(1) 乙醇发酵
a)酵母菌的乙醇发酵 (如酿酒酵母) 厌氧EMP 丙酮酸 乙醛 2乙醇+2CO2+2ATP
b)异型乙醇发酵: (如肠膜明串珠菌) HMP 乙醇+乳酸+CO2+ ATP
蛋白质
脂肪酸、甘油
葡萄糖、 其它单糖
氨基酸
乙酰CoA
磷酸化
电子传递 （氧化）
+Pi
e-
三羧酸循 环
生物氧化的三个阶段
大分子降解 成基本结构 单位
小分子化合 物分解成共同 的中间产物 （如丙酮酸、 乙酰CoA等）
共同中间产物 进入三羧酸循环, 氧化脱下的氢由 电子传递链传递 生成H2O，释放 出大量能量，其 中一部分通过磷 酸化储存在ATP 中。
（Phospho-hexose-ketolase pathway）
-
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ATP ADP
葡萄糖 6-磷酸-葡萄糖
ATP ADP
葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
5-磷酸-核酮糖 D-核糖
L-阿拉伯糖
D-木糖
5-磷酸-木酮糖
Pi
磷酸戊糖解酮酶
6-磷酸果糖
磷酸已糖解酮酶
4-磷酸赤藓糖
乙酰磷酸
3-磷酸-甘油醛
EMP 途 径
第七章 微生物的能量与物质代谢
第一节 微生物的产能代谢 第二节 微生物的耗能代谢 第三节 微生物的代谢调控与次级代谢
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1
新陈代谢，简称代谢（metabolism）：是微生物细
胞与外界环境不断进行物质交换的过程，它是细胞内各种 化学反应的总和。代谢包括两部分：
代谢
物质代谢 能量代谢
合成代谢（同化作用）：耗能
日光
光能营养微生物
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通用能源 （ATP）
3
第一节 微生物的产能代谢
微生物的产能代谢：是指物质在生物体内经过 一系列连续的氧化还原反应，逐步分解并释放 能量的过程，这是一个产能代谢的过程，又称 为生物氧化。
微生物产生能量的去处：
微生物直接利用；贮存在高能化合物中；以热的形 式释放到环境中
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脂肪
多糖
H2O
总反应式为：
3-磷酸-甘油醛
EMP
C6H12O6＋ADP＋Pi＋NADP＋＋NAD＋
途 径
2CH3COCOOH＋ATP＋NADPH＋H＋＋NADH＋H＋
丙酮酸
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丙酮酸
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(4) 磷酸解酮酶途径
特征性酶是磷酸解酮酶，分为： 磷酸戊糖解酮酶途径（PK途径）
（Phospho-pentose-ketolase pathway） 磷酸己糖解酮酶途径（HK途径）
有机物氧化释放的电子直接交给本身未完全氧化的某种中间 产物， 同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。
有机化合物只是部分地被氧化，因此，只释放出一小部分的能 量。
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（一）发酵(Fermentation)
发酵的种类有很多，可发酵的底物有碳水化合物、有机 酸、氨基酸等，其中以微生物发酵葡萄糖最为重要。
丙酮酸
乙酰磷酸
乙酸 乙醛
3-磷酸-甘油醛
乙酸
5-磷酸-木酮糖
磷酸戊糖解酮酶
乳酸
乙醇
图 磷酸戊糖解酮酶（PK）途径
乳酸
乙酸
- 图 磷酸己糖解酮酶（HK）途径 15
磷酸戊糖解酮酶途径（PK途径）
总反应式为： C6H12O6 ＋ADP＋Pi＋NAD＋ CH3CHOHCOOH＋CH3CH2OH＋CO2＋ATP＋NADH＋H＋
6-磷酸-葡萄糖酸 NADP+
CO2
NADPH+H+
5-磷酸-核酮糖
5-磷酸-核糖
TK C） 5-磷酸-木酮糖
6-磷酸-景天庚酮糖 TA
5-磷酸-核糖 3-磷酸-甘油醛
6-磷酸-果糖
6-磷酸-葡萄糖
图 HMP途径的三阶段 （TK为转羟乙醛酶， TA为转二羟丙酮基酶）
4-磷酸-赤藓糖
6-磷酸-果糖
6-磷酸-葡萄糖
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(2) HMP途径（hexose monophoshate pathway）
总反应式为： 6 6－磷酸葡萄糖＋12 NADP＋＋6H20 5 6－磷酸葡萄糖＋12 NADPH＋12 H＋＋12 CO2＋Pi
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ATP ADP
NADP+ NADPH+H+
A） 葡萄糖 B）
6-磷酸-葡萄糖 5-磷酸-木酮糖