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(微生物基础知识)详解
微生物的简介
1
微生物的分类
微 生 物
非 细 胞 型 微 生 物
原 核 细 胞 型 微 生 物
真 核 细 胞 型 微 生 物 ?
病 毒 细 菌 衣 原 体立 克 次 体支 原 体 螺 旋 体 放 线 体 真 菌
2
微生物
个体微小、结构简单、肉眼看不见. 到处存在，自然界中到处都有，如水、空气 、土壤等 几千种不同的类型 有些微生物会导致食品变质 有些微生物会致病
• 如果温度升高，超过 最高 值, 细菌很快被热杀灭 (多 数细菌在 70oC时死亡)
• 温度 低于最低值 可引起 生长停止，但不会杀灭细菌
生长/小时
0 10 20 30 40 50 60 70
温度, °C
细菌的生长繁殖-4周期
4周期
C
微生物的数量 (log cells/g)
B D
A
A : 迟缓期 B : 对数期
C : 稳定期
D : 死亡期
时间
我们会担心那些微生物?
对于食品生产厂家来讲我们关心三种微生物
指示菌 腐败菌 致病菌
20
指示菌( Indicator organism)
•指示菌本身并不总是有害的,但如果存在的话就意味 着环境不卫生
如果存在的话,就可能导致致病菌的入侵和/或生长
•比大多数的致病菌容易检测和发现
螺旋菌
细菌的生长繁细殖菌的的生要长素繁殖
细菌的生长繁殖
W AF T
ater
iR
OOD
emperature
水 空气 养料 温度
13
细菌的营养物质
– 自营菌：能以简单的无机物为原料，合成复杂的菌体原生质。 – 异营菌：必须供给多种有机物质，才能合成菌体原生质。所有
的病原菌都是异营菌。
•水
细菌代谢过程中的一切反应都必须有水才能进行。
重要性
作为食品增补剂（例如，酱料） 用于食品生产中 (葡萄酒，面包) 食品腐败微生物
传播源/模式 土壤，植物，动物
例子
啤酒酵母菌, 白色念珠菌
啤酒酵母菌
7
来自实验室的图片-3
8
细菌
特征 重要性
传播源/模式 例子
单细胞 通过二分裂复制
-1个分裂成2个
在不利的环境条件下，有些会形
成耐受的形式 - 孢子
有些会引起疾病 可引起食源性疾病
大肠埃希氏菌
在食品产酸中很重要（酸奶）
土壤，植物，动物，空气
大肠埃希氏菌, 金黄色葡萄球菌
金黄色葡萄球菌
9
细菌的复制
20 分钟 40 分钟 60 分钟
数小时后
10
细菌的细胞结构
细胞壁 细胞膜 细胞质
核质 荚膜 鞭毛
11
从形态学上分 杆菌
百度文库
细菌的分类
球菌
指示菌选择的原则
环境中大量存在 易于检验 易于检出 具有广泛的代表性 根据此指标的检出情况，可判断样品被污染程度 间接指示有无病原微生物的存在
22
指示菌-大肠菌群
大肠菌群：
一群在37 ℃、24小时内发酵乳糖产酸产气，需氧或兼性 厌氧的革兰阴性无芽胞杆菌
包括：
一群菌而非只有大肠杆菌，包含4个菌属（艾希菌属-大肠 杆菌、柠檬酸杆菌属-弗劳地柠檬酸杆菌、克雷伯菌属-肺 炎克雷伯菌、肠杆菌属-阴沟肠杆菌和产气肠杆菌）
腐败菌会使产品变质或受到它的污染后产生不愉快的气味 它们会缩短产品的货架期. 腐败菌包括假单孢菌,酵母菌,霉菌等
致病菌(Pathogen)
致病菌是众多微生物中对人类有致病作用的一部份微生物总称， 包括了病毒、细菌、真菌、放线菌、支原体、衣原体、 立克次体、螺旋体中的一小部份。
致病菌存在什么地方?
3
来自实验室的图片-1
4
多细胞
特征 可产生子实体
重要性 有些会产生毒素（例如，黄曲霉毒素）
可引起食物腐败 有些对食品（如，蓝奶酪）和抗生素 （ 如，青霉素）的生产有益 有些是致病因素 可引起物质分解
传播源/模式
土壤，空气，水
霉菌
产黄青霉
5
来自实验室的图片-2
6
酵母菌
特征
单细胞 卵圆形或圆形
土地 灰尘 空气 水 昆虫 动物 衣物 人类
微生物是怎么进入我们的产品的?
27
食品从业人员 水
空气
原料
加工环境
食品接触表面
动物，昆虫和啮齿类 包装
设备/器具
我们为什么会担心致病菌?
某些微生物可在我们的产品中存活，并利用其中的成分进 行大量繁殖，使产品组分发生变化，同时产生代谢产物。 在上述变化发生后，产品可出现变质、异味、外观改变、 保存期缩短等等。
0.8
干果
0.6
饼干
0.3
奶粉
0.2
速溶咖啡
0.2
无生长
干燥食品 奶 蛋 蔬菜
霉菌和酵母菌
肉汤 熟成干酪 果 酱
球菌 革兰氏阳性
革兰氏阴性
加糖炼乳 番茄酱
奶 饮料
炼乳 番茄酱
16
细菌的能量来源
细菌获能主要是通过生物氧化作用,包括需氧呼吸 与发酵，此两种获能方式将细菌分成4类：
专性需氧菌：有完善呼吸酶系统，需利用分子氧作为最后受氢体 以完成呼 吸作用，无游离氧不长，霍乱弧菌、结核杆菌
意义：
大肠菌群中的各类菌主要来源于人畜粪便，可代表粪便污 染的情况，推断有无肠道致病菌污染的可能
23
大肠菌群的分布情况
人及温血动物肠道：大肠杆菌4*108个/g粪便 外环境：其它3类菌比例上升 大肠菌群的存在与人类活动密切相关： 人迹罕见的高山环境少 随人类活动而渐多
24
腐败菌(Spoilage) 腐败菌是导致食物腐败的一种细菌
碳源 碳源是细菌合成菌体成分和获得能量的主要来源。
氮源 提供合成菌体原生质和其它结构成分的原料。
无机盐 参与构成菌体成分；调节细胞内外渗透压；
生长因子 许多细菌的生长还必需一些其自身不能合成的生长因子，主 要B族维生素。
14
细菌的营养物质-水 水
水使细菌可同化营养素 没有水, 就没有生长 抑制细菌的基础是防止水的利用
微需氧菌： 低氧压生长最好，氧压上升则有抑制作用，空肠弯曲菌 兼性厌氧菌：兼有需氧呼吸与发酵功能，无论有氧无氧皆长，但以有
氧时生长好，绝大多数病原菌 专性厌氧菌：缺乏完善呼吸酶系统，只能在无氧下发酵，有游离氧不
长, 破伤风梭菌、脆弱类杆菌
影响细菌生长的环境因素-温度
嗜热菌
嗜温菌 耐冷菌 嗜冷菌
– 低浓度 (例如，糖，盐溶液) – 冷冻 – 干燥 – 减少水分，或防止潮湿
水活度 (aw) • 可用于微生物的化学/生化反应及生长的水含量 (“游离水分 ”).
细菌的营养物质-水
某些食品的典型水活度
食品类型
水活度
新鲜的肉类和 0.99 鱼类
面包
0.95
陈置干酪
0.85
果酱和果冻
0.8
葡萄干布丁
微生物的简介
1
微生物的分类
微 生 物
非 细 胞 型 微 生 物
原 核 细 胞 型 微 生 物
真 核 细 胞 型 微 生 物 ?
病 毒 细 菌 衣 原 体立 克 次 体支 原 体 螺 旋 体 放 线 体 真 菌
2
微生物
个体微小、结构简单、肉眼看不见. 到处存在，自然界中到处都有，如水、空气 、土壤等 几千种不同的类型 有些微生物会导致食品变质 有些微生物会致病
• 如果温度升高，超过 最高 值, 细菌很快被热杀灭 (多 数细菌在 70oC时死亡)
• 温度 低于最低值 可引起 生长停止，但不会杀灭细菌
生长/小时
0 10 20 30 40 50 60 70
温度, °C
细菌的生长繁殖-4周期
4周期
C
微生物的数量 (log cells/g)
B D
A
A : 迟缓期 B : 对数期
C : 稳定期
D : 死亡期
时间
我们会担心那些微生物?
对于食品生产厂家来讲我们关心三种微生物
指示菌 腐败菌 致病菌
20
指示菌( Indicator organism)
•指示菌本身并不总是有害的,但如果存在的话就意味 着环境不卫生
如果存在的话,就可能导致致病菌的入侵和/或生长
•比大多数的致病菌容易检测和发现
螺旋菌
细菌的生长繁细殖菌的的生要长素繁殖
细菌的生长繁殖
W AF T
ater
iR
OOD
emperature
水 空气 养料 温度
13
细菌的营养物质
– 自营菌：能以简单的无机物为原料，合成复杂的菌体原生质。 – 异营菌：必须供给多种有机物质，才能合成菌体原生质。所有
的病原菌都是异营菌。
•水
细菌代谢过程中的一切反应都必须有水才能进行。
重要性
作为食品增补剂（例如，酱料） 用于食品生产中 (葡萄酒，面包) 食品腐败微生物
传播源/模式 土壤，植物，动物
例子
啤酒酵母菌, 白色念珠菌
啤酒酵母菌
7
来自实验室的图片-3
8
细菌
特征 重要性
传播源/模式 例子
单细胞 通过二分裂复制
-1个分裂成2个
在不利的环境条件下，有些会形
成耐受的形式 - 孢子
有些会引起疾病 可引起食源性疾病
大肠埃希氏菌
在食品产酸中很重要（酸奶）
土壤，植物，动物，空气
大肠埃希氏菌, 金黄色葡萄球菌
金黄色葡萄球菌
9
细菌的复制
20 分钟 40 分钟 60 分钟
数小时后
10
细菌的细胞结构
细胞壁 细胞膜 细胞质
核质 荚膜 鞭毛
11
从形态学上分 杆菌
百度文库
细菌的分类
球菌
指示菌选择的原则
环境中大量存在 易于检验 易于检出 具有广泛的代表性 根据此指标的检出情况，可判断样品被污染程度 间接指示有无病原微生物的存在
22
指示菌-大肠菌群
大肠菌群：
一群在37 ℃、24小时内发酵乳糖产酸产气，需氧或兼性 厌氧的革兰阴性无芽胞杆菌
包括：
一群菌而非只有大肠杆菌，包含4个菌属（艾希菌属-大肠 杆菌、柠檬酸杆菌属-弗劳地柠檬酸杆菌、克雷伯菌属-肺 炎克雷伯菌、肠杆菌属-阴沟肠杆菌和产气肠杆菌）
腐败菌会使产品变质或受到它的污染后产生不愉快的气味 它们会缩短产品的货架期. 腐败菌包括假单孢菌,酵母菌,霉菌等
致病菌(Pathogen)
致病菌是众多微生物中对人类有致病作用的一部份微生物总称， 包括了病毒、细菌、真菌、放线菌、支原体、衣原体、 立克次体、螺旋体中的一小部份。
致病菌存在什么地方?
3
来自实验室的图片-1
4
多细胞
特征 可产生子实体
重要性 有些会产生毒素（例如，黄曲霉毒素）
可引起食物腐败 有些对食品（如，蓝奶酪）和抗生素 （ 如，青霉素）的生产有益 有些是致病因素 可引起物质分解
传播源/模式
土壤，空气，水
霉菌
产黄青霉
5
来自实验室的图片-2
6
酵母菌
特征
单细胞 卵圆形或圆形
土地 灰尘 空气 水 昆虫 动物 衣物 人类
微生物是怎么进入我们的产品的?
27
食品从业人员 水
空气
原料
加工环境
食品接触表面
动物，昆虫和啮齿类 包装
设备/器具
我们为什么会担心致病菌?
某些微生物可在我们的产品中存活，并利用其中的成分进 行大量繁殖，使产品组分发生变化，同时产生代谢产物。 在上述变化发生后，产品可出现变质、异味、外观改变、 保存期缩短等等。
0.8
干果
0.6
饼干
0.3
奶粉
0.2
速溶咖啡
0.2
无生长
干燥食品 奶 蛋 蔬菜
霉菌和酵母菌
肉汤 熟成干酪 果 酱
球菌 革兰氏阳性
革兰氏阴性
加糖炼乳 番茄酱
奶 饮料
炼乳 番茄酱
16
细菌的能量来源
细菌获能主要是通过生物氧化作用,包括需氧呼吸 与发酵，此两种获能方式将细菌分成4类：
专性需氧菌：有完善呼吸酶系统，需利用分子氧作为最后受氢体 以完成呼 吸作用，无游离氧不长，霍乱弧菌、结核杆菌
意义：
大肠菌群中的各类菌主要来源于人畜粪便，可代表粪便污 染的情况，推断有无肠道致病菌污染的可能
23
大肠菌群的分布情况
人及温血动物肠道：大肠杆菌4*108个/g粪便 外环境：其它3类菌比例上升 大肠菌群的存在与人类活动密切相关： 人迹罕见的高山环境少 随人类活动而渐多
24
腐败菌(Spoilage) 腐败菌是导致食物腐败的一种细菌
碳源 碳源是细菌合成菌体成分和获得能量的主要来源。
氮源 提供合成菌体原生质和其它结构成分的原料。
无机盐 参与构成菌体成分；调节细胞内外渗透压；
生长因子 许多细菌的生长还必需一些其自身不能合成的生长因子，主 要B族维生素。
14
细菌的营养物质-水 水
水使细菌可同化营养素 没有水, 就没有生长 抑制细菌的基础是防止水的利用
微需氧菌： 低氧压生长最好，氧压上升则有抑制作用，空肠弯曲菌 兼性厌氧菌：兼有需氧呼吸与发酵功能，无论有氧无氧皆长，但以有
氧时生长好，绝大多数病原菌 专性厌氧菌：缺乏完善呼吸酶系统，只能在无氧下发酵，有游离氧不
长, 破伤风梭菌、脆弱类杆菌
影响细菌生长的环境因素-温度
嗜热菌
嗜温菌 耐冷菌 嗜冷菌
– 低浓度 (例如，糖，盐溶液) – 冷冻 – 干燥 – 减少水分，或防止潮湿
水活度 (aw) • 可用于微生物的化学/生化反应及生长的水含量 (“游离水分 ”).
细菌的营养物质-水
某些食品的典型水活度
食品类型
水活度
新鲜的肉类和 0.99 鱼类
面包
0.95
陈置干酪
0.85
果酱和果冻
0.8
葡萄干布丁