食品微生物 第一章 绪论4学时-yang

二、微生物的特点（5.分布广，种类多）
种类多还反映在:
①微生物的生理代谢类型多； ②代谢产物种类多； ③微生物种数多。
人的肠道中正常菌群100——400多种微生物,总数达到100万亿。 微生物的分布可以说：无时不有时时有；无外不有处处有。
目前已定种的微生物有大约10万余种，远较动植 物为少，但一般认为目前为人类所发现的微生物还不 到自然界中微生物总数的1%。
二、微生物的特点
1.体积小，面积大(最基本的特点）
微生物的一般大小为几十nm 至几μm， 须在显微镜下放大至几百到几万倍才能看清。
针 尖 上 的 细 菌
测量单位：微米或纳米
二、微生物的特点（ 1.体积小，面积大）
微 生 物 大 小 的 比 较 示 意 图
二、微生物的特点（1 体积小，面积大）
杆菌的平均长度：2 微米
本课程学习的教材和参考资料
参考网址：
1. 食品伙伴网 http://www.foodmate.net 2. 国家卫生部 http://www.moh.gov.cn 3. 国家疾病预防控制中心 http://www.chinacdc.net.cn 4. 世界卫生组织 http://www.who.int 5. 美国食品药品监督管理局 http://www.fda.gov 6. 美国国家疾病预防控制中心 http://www.cdc.gov 7. 美国农业部 http://www.usda.gov
1500个杆菌首尾相连 = 一粒芝麻的长度
二、微生物的特点（1 体积小，面积大）
乙肝病毒电镜照片
二、微生物的特点（1 体积小，面积大）
石火 （星 直陨 径石 中 发 现 ）的 细 菌 化
wk.baidu.com
10 nm
二、微生物的特点（1 体积小，面积大）
二、微生物的特点（1 体积小，面积大）
二、微生物的特点（1 体积小，面积大）
三、微生物学和食品微生物学
1.微生物学定义：微生物学是研究微生物 及其生命活动基本规律和应用的科学。
具体为：在群体、细胞或分子水平上研究微生 物的形态结构、生理代谢、遗传变异、生态分布和 分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工 业发酵、医疗卫生、食品安全、环境保护和生物工 程等领域的科学。
分类依据： 研究对象 和任务
表：对1cm3固体作10倍系列三维分割后的比表面值变化
边长
1.0cm 1.0mm 0.1mm 0.01mm 1.0μm 0.1μm 0.01μm 1.0nm
立方体积
1 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18 10-21
总表面积
6cm2 60cm2 600cm2 6000cm2 6m2 60m2 600m2 6000m2
适应性强
二、微生物的特点（4.适应性强，易变异）
从永冻冰层分离微生物
南极Vostok湖冰芯样品中的微生物
二、微生物的特点（4.适应性强，易变异）
微生物的个体微小，对外界的条件敏 感，当环境条件剧烈变化时，大多数容 易死亡，只有极少数的能发生好的变异。 这一特点有利于进行诱变育种。
例如，青霉素生产菌(Penicillum chrysogenum），该菌 1943年每毫升青霉素发酵液仅20单位青霉素，至80年代由于 各国微生物育种工作者的努力和发酵条件的改善，新的生产 用菌株产青霉素的能力不断提高， 每毫升发酵液已超过5万 单位，有的接近10万单位。
一、微生物的概念
原核类：细菌，放线菌，蓝细菌，衣原体， 支原体，立克次氏体 真核类：真菌（酵母菌和霉菌），原生动物， 藻类 非细胞类：病毒，亚病毒（类病毒，拟病毒，
朊病毒 ）
二、微生物的特点
微生物和其它生物一样，具有一切生命活动的共 同特点，例如:新陈代谢、生长繁殖、遗传变异等。
微生物也有与一般生物不同的特点，概括为下 面几点： 1.体积小，面积大 3.生长旺，繁殖快 5.分布广，种类多 2.吸收多，转化快 4.适应强，易变异
绪
论
基本内容：微生物的基本概念及其所包含 的内容，微生物的特点，食品微生物学的分类 地位和研究内容，微生物学的发展历史，微生 物的应用。 重点与难点：微生物的基本概念及其所包 含的内容，微生物的特点、发展历史及代表性 成就，微生物的应用。
第一节 微生物与食品微生物学
一、微生物的概念 二、微生物的特点
二、微生物的特点（4.适应性强，易变异）
相反当年青霉素对金黄色葡萄球 菌(Staphylococcus aureus）的最低抑 制浓度为0.02μg/ml，因变异使耐药 性菌株的耐药性比原始菌株高1万倍。
二、微生物的特点
5.分布广，种类多
微生物分布非常广，高至12000米的高空， 深至10000米的海底，高达90℃以上的温泉和 终年积雪的高山，还有岩石、矿井、沙漠中， 都有微生物的存在。 以土壤内最多，1克土壤中就有微生物几 亿至几十亿个。
例如:天然果酒和啤酒的酿造;牛乳和乳制品的发酵。 宋代还创造过“以毒攻毒”的免疫方法，即用接种人痘预 防天花，这比英国人E. Jenner 在1796年发明的种牛痘预防天花 早半个多世纪。





我国8000年前就开始出现了曲蘖酿酒； 4000年前埃及人已学会烘制面包和酿制果酒； 2500年前发明酿酱、醋，用曲治消化道疾病； 公元2世纪，张仲景：禁食病死兽类的肉和不清洁食 物； 公元前112年-212年间，华佗：“割腐肉以防传染”； 公元九世纪痘浆法、痘衣法预防天花； 1346年，克里米亚半岛上的法卡城之战(靼坦人-罗 马人)； 16世纪，古罗巴医生G.Fracastoro：疾病是由肉眼看 不见的生物(living creatures)引起的； 1641年，明末医生吴又可也提出“戾气”学说；
比面值
6 60 600 6000 60 000 600 000 6000 000 60 000 000
近似对象
豌豆 细小药丸 滑石粉粒 变形虫 球菌 大胶粒 大分子 分子
二、微生物的特点（1 体积小，面积大）
比表面积大特征有利于微生物和周 围环境进行物质、能量、信息的交换。 微生物的其它很多属性都和这一特 点密切相关。
抗热：
有的细菌能250℃的条件下生长；
抗逆 性强
太平洋深海沟350℃生活有嗜热菌；
自然界中细菌生长的最高温度可以达到113℃； 有些细菌的芽孢，需加热煮沸8小时才被杀死；
抗寒：
南极-18℃生长有嗜冷菌； 有些微生物可以在-12℃～-30℃的低温生长；
二、微生物的特点（4.适应性强，易变异）
抗逆 耐酸碱： 性强 某些氧化硫硫杆菌能生长在ph0.5的硫酸中，而脱 氧硫杆菌和一些霉菌生长的最高为pH10-11；
8. 部分学校网址
学时分配 讲课48学时，实验32学时 具体安排见教学日历
考核方式：期末书面考试×70%+平时考核×30%
绪论 第一章 原核微生物 第二章 真核微生物 第三章 非细胞生物-病毒 第四章 微生物的营养 第五章 微生物的代谢 第六章 微生物的生长与环境条件 第七章 微生物的生态 第八章 微生物的遗传变异与育种 第九章 微生物在食品制造中的应用（自学讨论） 第十章 微生物与食品安全 第十一章 食品中常见的致病性细菌 第十二章 食品中常见的真菌及真菌毒素 第十三章 微生物技术
二、微生物的特点 2.吸收多，转化快
微生物在适宜的条件下，一昼夜合成 的物质，相当于本身体重的30——40倍， 为其它生物所不能相比。
例如，在适宜条件下大肠杆菌每小时可消耗转化其自身重量2000倍的糖， 若以成人每年消耗相当于200kg糖的粮食计算，大肠杆菌1ｈ消耗转化的糖， 按重量比，等于1个人500年消耗转化的粮食。 乳酸菌的比表面积为12,000，1ｈ产1000—10000倍于其细胞重量的乳酸。
一、发展简史
1.史前期（约8000年前～1676年）
2.初创期（1676～1861年）
3.奠基期（1861～1897年） 4.发展期（1897～1953年） 5.成熟期（1953～至今）
一、发展简史
1.史前期（约8000年前～1676年）
在人类发现微生物之前，世界各国人民凭借自已 的经验，在实践中利用有益微生物和防治有害微生物 并积累了丰富的实用知识。
二、微生物的特点（1 体积小，面积大）
德国科学家H. N. Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中 发现的一种硫磺细菌（sulfur bacterium），其大小可达0.75 mm。 因含有微小的硫磺颗粒，所以发出闪烁的白色。当它们排列成一行的时候，就好
像一串闪亮的珍珠链。Thiomargarita namibiensis，---------“纳米比亚硫磺珍珠”
三、微生物学和食品微生物学
2.微生物学研究任务
微生物学的根本任务就是发掘、利用 和改善有益微生物，控制、消灭或改造 有害微生物造福人类。 “为人民服务”
三、微生物学和食品微生物学 3.食品微生物学
定义：是微生物学的一个分支学科， 是研究与食品有关微生物的特性及其在 食品中的应用和安全控制的科学。
三、微生物学和食品微生物学
一、微生物的概念
微生物(microorganism，microbe)
1.定义：是一切肉眼看不见或看不清的微小生物的统称。 ①是对所有形体微小，单细胞或结构较为简单的多细胞，甚 至无细胞结构的低等生物的统称。 ②是指需借助显微镜才能观察到的一群微小生物的总称。 2.包括内容： 原核类 真核类 非细胞类
Food Microbiology
食品科学与工程学院 杨保伟
本课程学习的教材和参考资料
1、教材 樊明涛 赵春燕 主编，《食品微生物学》，郑州大学出版社，2010
2、参考书
(1) 董明盛、贾英民 主编，《食品微生物学》，中国轻工业出版社，2006. (2) 江汉湖 主编，《食品微生物学》，中国农业出版社，2001 (3) 周德庆 主编，《微生物学教程》第二版，高等教育出版社，2002 (4) 沈萍、陈向东 主编，《微生物学》.第2版.北京：高等教育出版社，2006 (5) James M. Jay, Martin J. Loessner, David A. Golden. Modern Food Microbiology (7th edition). (6) James M. Jay 编著，徐岩等译，《现代食品微生物学》，第五版，2001. (7) Michael P. Doyle, Larry R. Beuchat, Thomas J. Montville. Food Microbiology (2nd edition)
耐渗透压：蜜饯、腌制品，饱和盐水（NaCl, 32%)中 都有微生物生长；
抗压力：有些细菌可在1400个大气压下生长；
二、微生物的特点（4.适应性强，易变异）
人迹可到之处，微生物的分布必然很多， 而人迹不到的地方，也有大量的微生物存在！ 数十公里的高空（最高为离地85公里，
须用火箭采样）；
几千米的地下；
三、微生物学和食品微生物学
食品微生物学研究内容： 食品中微生物与微生物，微生物与食品， 微生物、食品、人体之间的相互关系； 食品原料和食品在生产、包装、贮藏、运 输和消费过程中微生物介导的不安全因素及其 控制； 微生物对农副产品的转化以生产高附加值 产品。
第二节 微生物学的发展简史及应用
一、发展简史 二、微生物的应用 三、微生物与人类
一、发展简史
2.初创期（启蒙期，形 态学期，1676～1861年）
1676年，微生物学的先驱 荷兰人列文虎克（Antony van leeuwenhoek）首次 观察到了细菌。他没有上 过大学，是一个只会荷兰 语的小商人，但却在1680 年被选为英国皇家学会的 会员。
1个500kg重的乳牛24ｈ生产的蛋白质约1kg左右，同样重量的酵母24ｈ 生产500,000kg蛋白质。
二、微生物的特点
3.生长旺，繁殖快
微生物繁殖的速度要比植物、动物快 得多。
例如：大肠杆菌的繁殖速度为20分钟一代，24小 时达到72代，一个菌体可以繁殖为4.7×1021个，重量 达到4722吨；48小时繁殖为2.2×1043个菌体。
二、微生物的特点 4. 适应强，易变异
长期的进化过程中，为适应多变的环境，微 生物产生了灵活的代谢调控机制，可产生多种 诱导酶，从而使之具有强的抗逆性如抗热、抗 寒、抗干燥、抗酸、抗缺氧、抗压、抗辐射以 及抗毒能力。有些甚至可以在许多生物无法生 活的极端环境中生长，繁衍后代。
二、微生物的特点（4.适应性强，易变异）