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1、微生物常识微生物常识微生物的种类 微生物分为:n n原核微生物:主要包括细菌、放线菌、古细菌、蓝细菌、立克次氏体、衣原体、支原体和螺旋体等类群n n真核微生物:主要包括真菌(酵母菌、霉菌和担子菌)、微型藻类和原生动物n n非细胞型微生物:主要包括病毒和亚病毒,后者又包括类病毒、卫星病毒和朊病毒。细菌的分类细菌种类繁多,就单个菌体而言,细菌有三种基本形态:球状、杆状、螺旋状,分别称球菌、杆菌、螺旋菌。其中以杆菌最为常见,球菌次之,螺旋菌较少。在一定条件下,各种细菌通常保持其各自特定的形态,可作为分类和鉴定的依据。(见下图)。A.球菌:1双球菌;2链球菌;3四联球菌;4八叠球菌;5葡萄球菌;6杆菌
2、(端钝圆)B.杆菌:7杆菌(菌体稍弯);8短杆菌;9杆菌(端尖);10分枝杆菌;11棒状杆菌;12长丝状杆菌;13双杆菌;14链杆菌(端钝圆和平截)C.螺旋菌:15弧菌;16螺菌细菌的细胞结构 细菌细胞结构包括基本结构和特殊结构。基本结构是各种细菌所共有的,如细胞壁、细胞膜、细胞质和内含物、拟核及核糖体。特殊结构只是某些细菌具有的,如芽孢、荚膜、鞭毛等。细胞膜的作用 细胞膜是具有高度的选择性的半透膜细胞膜是具有高度的选择性的半透膜,含有丰富,含有丰富的酶系和多种膜蛋白。具有重要的生理功能,主的酶系和多种膜蛋白。具有重要的生理功能,主要有:要有:(1 1)选择渗透性。在细胞膜上镶嵌有大量的渗透蛋
3、)选择渗透性。在细胞膜上镶嵌有大量的渗透蛋白(渗透酶)控制营养物质和代谢产物的进出,白(渗透酶)控制营养物质和代谢产物的进出,并维持着细胞内正常的渗透压。并维持着细胞内正常的渗透压。(2 2)参与细胞壁各种组分的以及糖等的生物合成。参与细胞壁各种组分的以及糖等的生物合成。(3 3)参与产能代谢。在细菌中,电子传递和参与产能代谢。在细菌中,电子传递和ATPATP合合成酶均位于细胞膜上。成酶均位于细胞膜上。芽孢与细菌 的区别 芽孢是细菌的特殊结构。某些细菌生长到一定阶芽孢是细菌的特殊结构。某些细菌生长到一定阶段,在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的段,在细胞内形成一个圆形、椭圆形或圆柱形的厚壁、
4、含水量极低、对不良环境具有抗性的休眠厚壁、含水量极低、对不良环境具有抗性的休眠孢子,称为芽孢,又叫内生孢子。孢子,称为芽孢,又叫内生孢子。芽孢有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静芽孢有极强的抗热、抗辐射、抗化学药物和抗静水压等特性。如一般细菌的营养细胞在水压等特性。如一般细菌的营养细胞在70708080时时10min10min就死亡,而在沸水中,枯草芽孢杆菌的芽就死亡,而在沸水中,枯草芽孢杆菌的芽孢可存活孢可存活1h1h,破伤风芽孢杆菌的芽孢可存活,破伤风芽孢杆菌的芽孢可存活3h3h,肉毒梭菌的芽孢可忍受肉毒梭菌的芽孢可忍受6h6h。一般在。一般在121121条件下,条件下,需需151520
5、min20min才能杀死芽孢。才能杀死芽孢。细菌的营养细胞在细菌的营养细胞在5%5%苯酚溶液中很快死亡,芽孢苯酚溶液中很快死亡,芽孢却能存活却能存活1515天。芽孢抗紫外辐射的能力一般要比天。芽孢抗紫外辐射的能力一般要比营养细胞强一倍,而巨大芽孢杆菌的芽孢抗辐射营养细胞强一倍,而巨大芽孢杆菌的芽孢抗辐射能力要比其营养细胞强能力要比其营养细胞强3636倍。因此在微生物实验倍。因此在微生物实验室或工业发酵中常以是否杀死芽孢作为灭菌是否室或工业发酵中常以是否杀死芽孢作为灭菌是否彻底的指标。彻底的指标。芽孢的休眠能力也是十分惊人的,在休眠期间,芽孢的休眠能力也是十分惊人的,在休眠期间,代谢活力极低。一
6、般的芽孢在普通条件下可保存代谢活力极低。一般的芽孢在普通条件下可保存几年至几十年的活力。有些湖底沉积土中的芽孢几年至几十年的活力。有些湖底沉积土中的芽孢杆菌经杆菌经50050010001000年后仍有活力,还有经年后仍有活力,还有经20002000年甚年甚至更长时间仍保持芽孢生命力的记载。至更长时间仍保持芽孢生命力的记载。芽孢可帮助细菌渡过不良环境,在适宜条件下,芽孢可帮助细菌渡过不良环境,在适宜条件下,一个即使是沉睡了几十年的芽孢,也可在几分钟一个即使是沉睡了几十年的芽孢,也可在几分钟内苏醒,并萌发成为一个菌体。故芽孢只是休眠内苏醒,并萌发成为一个菌体。故芽孢只是休眠体而非繁殖体。体而非繁殖
7、体。食品中常见的细菌(1 1)假单孢菌属)假单孢菌属 为革兰阴性菌,需氧,无芽孢,端生鞭毛,为革兰阴性菌,需氧,无芽孢,端生鞭毛,能运动。能利用碳水化合物作为能源,但只能利用少数的能运动。能利用碳水化合物作为能源,但只能利用少数的糖类。具有强的分解脂肪和蛋白质的能力,如荧光假单孢糖类。具有强的分解脂肪和蛋白质的能力,如荧光假单孢菌,能在较低温度下生长,使肉类食品腐败变质;有些能菌,能在较低温度下生长,使肉类食品腐败变质;有些能使水果腐烂、变黑和桔萎,如菠萝软腐病假单孢菌。使水果腐烂、变黑和桔萎,如菠萝软腐病假单孢菌。(2 2)乳杆菌属)乳杆菌属 为革兰阳性菌,不能运动,菌体为杆状,常为革兰阳性
8、菌,不能运动,菌体为杆状,常呈链排列。是乳酸、干酪、酸乳等乳制品的生产菌种,如呈链排列。是乳酸、干酪、酸乳等乳制品的生产菌种,如干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热乳杆菌和嗜酸乳杆菌干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热乳杆菌和嗜酸乳杆菌等。等。(3 3)醋酸杆菌)醋酸杆菌 为革兰阴性杆菌,老龄的菌经革兰染色后为为革兰阴性杆菌,老龄的菌经革兰染色后为阳性。无芽孢,需氧。本属菌具有较强的氧化能力,能将阳性。无芽孢,需氧。本属菌具有较强的氧化能力,能将乙醇氧化为醋酸,是醋酸工业的生产菌种。但有些菌种对乙醇氧化为醋酸,是醋酸工业的生产菌种。但有些菌种对酒类和饮料有害,如纹膜醋酸杆菌常使葡萄酒、果汁变酸。酒类和
9、饮料有害,如纹膜醋酸杆菌常使葡萄酒、果汁变酸。(4 4)芽孢杆菌属)芽孢杆菌属 为革兰阳性菌,需氧,能产生芽为革兰阳性菌,需氧,能产生芽孢。本属细菌大多数是食品中常见的腐败菌,如孢。本属细菌大多数是食品中常见的腐败菌,如桔草芽孢杆菌等。有些菌是病原菌,能引起人畜桔草芽孢杆菌等。有些菌是病原菌,能引起人畜中毒甚至死亡,如炭疽芽孢杆菌。中毒甚至死亡,如炭疽芽孢杆菌。(5 5)链球菌属)链球菌属 为革兰阳性菌,呈短链或长链状排为革兰阳性菌,呈短链或长链状排列。本属有些细菌是发酵乳制品的生产菌种,如列。本属有些细菌是发酵乳制品的生产菌种,如乳链球菌、乳酪链球菌等。有些细菌能引起食品乳链球菌、乳酪链球菌
10、等。有些细菌能引起食品腐败变质,如粪链球菌;有些细菌是人畜的病原腐败变质,如粪链球菌;有些细菌是人畜的病原菌,如溶血链球菌。菌,如溶血链球菌。(6 6)小球菌属和葡萄球菌属)小球菌属和葡萄球菌属 为革兰阳性菌,需氧为革兰阳性菌,需氧或兼性厌氧。有些细菌污染食品后产生色素,如或兼性厌氧。有些细菌污染食品后产生色素,如小球菌。有些细菌污染食品后产生毒素,引起人小球菌。有些细菌污染食品后产生毒素,引起人类食物中毒,如金黄色葡萄球菌产生肠毒素。类食物中毒,如金黄色葡萄球菌产生肠毒素。药品中常见的细菌(1 1)芽孢杆菌属:为革兰阳性菌,需氧,能产生芽孢。本)芽孢杆菌属:为革兰阳性菌,需氧,能产生芽孢。本
11、属细菌大多数是药品中常见菌,如桔草芽孢杆菌等。有些属细菌大多数是药品中常见菌,如桔草芽孢杆菌等。有些菌是病原菌,能引起人畜中毒甚至死亡,如炭疽芽孢杆菌、菌是病原菌,能引起人畜中毒甚至死亡,如炭疽芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等。枯草芽孢杆菌等。(2 2)大肠杆菌属:为革兰氏阴性菌,两端钝圆的短杆菌,)大肠杆菌属:为革兰氏阴性菌,两端钝圆的短杆菌,大多数菌株有周生鞭毛,能运动,有菌毛,无芽孢。它侵大多数菌株有周生鞭毛,能运动,有菌毛,无芽孢。它侵入人体一些部位时,可引起感染,如腹膜炎、胆囊炎、膀入人体一些部位时,可引起感染,如腹膜炎、胆囊炎、膀胱炎及腹泻等。胱炎及腹泻等。(3 3)小球菌属和葡萄球菌属:
12、为革兰阳性菌,需氧或兼性)小球菌属和葡萄球菌属:为革兰阳性菌,需氧或兼性厌氧。葡萄球菌可通过多种途径侵入机体,导致皮肤或器厌氧。葡萄球菌可通过多种途径侵入机体,导致皮肤或器官的多种感染,甚至败血症。官的多种感染,甚至败血症。(4 4)假单孢菌属:为革兰阴性菌,需氧,无芽孢,端生鞭)假单孢菌属:为革兰阴性菌,需氧,无芽孢,端生鞭毛,能运动。能利用碳水化合物作为能源,但只能利用少毛,能运动。能利用碳水化合物作为能源,但只能利用少数的糖类,具有强的分解脂肪和蛋白质的能力。如铜绿假数的糖类,具有强的分解脂肪和蛋白质的能力。如铜绿假单胞菌等。单胞菌等。酵母菌与细菌在形态上的区别酵母菌在固体培养基上形成的
13、菌落与细菌的菌落相似,但较大且厚实,表面光滑、湿润、粘稠、易被挑取。若培养时间长,则菌落表面由湿润转为干燥,呈皱缩状。菌落颜色多为乳白色,少数红色,偶见黑色。其中不产假菌丝的酵母菌的菌落更为隆起,边缘十分圆整;而产假菌丝的酵母菌的菌落较平坦,表面和边缘则较粗糙。常见的酵母菌(1 1)酵母属)酵母属酵母细胞为圆形、卵圆形,常形成假菌丝,多酵母细胞为圆形、卵圆形,常形成假菌丝,多数为出芽繁殖,产生子囊孢子数为出芽繁殖,产生子囊孢子1 14 4个,能发酵个,能发酵多种糖类,如葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、半乳糖多种糖类,如葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、半乳糖和棉子糖,但不发酵乳糖。如啤酒酵母可引起和棉子糖,但不发酵
14、乳糖。如啤酒酵母可引起水果、蔬菜发酵,可使糖发酵产生酒精和水果、蔬菜发酵,可使糖发酵产生酒精和CO2CO2,还可用于面包的发酵;鲁氏酵母在酿制酱油中,还可用于面包的发酵;鲁氏酵母在酿制酱油中,对风味、香气的形成起重要作用。但过量的鲁对风味、香气的形成起重要作用。但过量的鲁氏酵母菌可引起高糖(果酱)和高盐(酱油)氏酵母菌可引起高糖(果酱)和高盐(酱油)食品的变质。食品的变质。(2 2)假丝酵母属)假丝酵母属 酵母细胞为球形或圆筒形,多数为出芽和分裂繁酵母细胞为球形或圆筒形,多数为出芽和分裂繁殖。具有分解糖和氧化有机酸的能力,常在液体殖。具有分解糖和氧化有机酸的能力,常在液体食品上形成浮膜。如浮膜
15、假丝酵母。由于该属酵食品上形成浮膜。如浮膜假丝酵母。由于该属酵母菌体干物质中的蛋白质含高达母菌体干物质中的蛋白质含高达60%60%左右,因而左右,因而常作为生产单细胞蛋白的生产菌种,如热带假丝常作为生产单细胞蛋白的生产菌种,如热带假丝酵母、产朊假丝酵等。对多数糖有分解作用,常酵母、产朊假丝酵等。对多数糖有分解作用,常作为酒精发酵的生产菌种作为酒精发酵的生产菌种(3 3)球拟酵母属)球拟酵母属 酵母细胞为球形、卵形、椭圆形,为多端出芽繁酵母细胞为球形、卵形、椭圆形,为多端出芽繁殖,对多数糖有分解能力。具有耐高浓度的盐、殖,对多数糖有分解能力。具有耐高浓度的盐、糖的特性,如杆状球拟酵母在酱油酿酿制
16、中形成糖的特性,如杆状球拟酵母在酱油酿酿制中形成特殊的酯香气,但过量时可引起酱油变质。也常特殊的酯香气,但过量时可引起酱油变质。也常见于果汁、乳制品、鱼和贝类食品中。见于果汁、乳制品、鱼和贝类食品中。霉菌的形态 霉菌菌落和放线菌一样,都是由分枝状菌丝组成。由于霉霉菌菌落和放线菌一样,都是由分枝状菌丝组成。由于霉菌菌丝较粗而长,故形成的菌落较疏松、常呈绒毛状、絮菌菌丝较粗而长,故形成的菌落较疏松、常呈绒毛状、絮状或蜘蛛网状,它们的菌落是细菌和放线菌的几倍到几十状或蜘蛛网状,它们的菌落是细菌和放线菌的几倍到几十倍,并且较放线菌的菌落易于挑取。霉菌菌落表面的结构倍,并且较放线菌的菌落易于挑取。霉菌菌
17、落表面的结构与色泽因孢子的形状、结构与颜色的不同而异。与色泽因孢子的形状、结构与颜色的不同而异。由于霉菌的孢子特别是无性孢子具有小、轻、干、多,以由于霉菌的孢子特别是无性孢子具有小、轻、干、多,以及形态色泽各异、休眠期长和抗逆性强等特点,每个个体及形态色泽各异、休眠期长和抗逆性强等特点,每个个体所产生的孢子数,经常是成千上万的,有时竟达几百亿、所产生的孢子数,经常是成千上万的,有时竟达几百亿、几千亿甚至更多。因此,霉菌在自然界中不但可以随处散几千亿甚至更多。因此,霉菌在自然界中不但可以随处散播而且有极强的繁殖能力。对人类的实践来说,孢子的这播而且有极强的繁殖能力。对人类的实践来说,孢子的这些特
18、点有利于接种、扩大培养、菌种选育、保藏和鉴定等些特点有利于接种、扩大培养、菌种选育、保藏和鉴定等工作,对人类的不利之处则是容易造成污染、霉变和导致工作,对人类的不利之处则是容易造成污染、霉变和导致动植物的病害。动植物的病害。常见的霉菌(1 1)毛霉属)毛霉属 毛霉生长迅速,产生发达的菌丝;菌丝一般白色,无隔膜,毛霉生长迅速,产生发达的菌丝;菌丝一般白色,无隔膜,为分支的单细胞。孢子囊梗直接由菌丝体生出,一般单生为分支的单细胞。孢子囊梗直接由菌丝体生出,一般单生分支较少或不分支,孢子囊梗多数呈现丛生状,分枝或不分支较少或不分支,孢子囊梗多数呈现丛生状,分枝或不分枝,菌丝发育成熟时,在顶端产生球形
19、的孢子囊。孢子分枝,菌丝发育成熟时,在顶端产生球形的孢子囊。孢子囊黑色或褐色,表面光滑,内生孢子囊孢子。囊黑色或褐色,表面光滑,内生孢子囊孢子。毛霉以孢子囊孢子进行无性繁殖,以接合孢子进行有性繁毛霉以孢子囊孢子进行无性繁殖,以接合孢子进行有性繁殖。毛霉的菌落为疏松的絮状。殖。毛霉的菌落为疏松的絮状。毛霉分解蛋白质和淀粉的能力很强,常被用于制作腐乳和毛霉分解蛋白质和淀粉的能力很强,常被用于制作腐乳和豆豉,有的种还被用来生产草酸、乳酸、柠檬酸和甘油等。豆豉,有的种还被用来生产草酸、乳酸、柠檬酸和甘油等。有些毛霉属能引起果酱、蔬菜、糕点、乳制品等食品腐败有些毛霉属能引起果酱、蔬菜、糕点、乳制品等食品
20、腐败变质,如鲁氏毛霉。变质,如鲁氏毛霉。(2 2)根霉属)根霉属 根霉与毛霉相似的特征是菌丝生长迅速、白色、根霉与毛霉相似的特征是菌丝生长迅速、白色、无隔膜、无性繁殖产生孢囊孢子,有性繁殖产生无隔膜、无性繁殖产生孢囊孢子,有性繁殖产生接合孢子,菌落呈絮状。根霉与毛霉不同的是,接合孢子,菌落呈絮状。根霉与毛霉不同的是,根霉有假根和匍匐菌丝,匍匐菌丝呈弧形,在培根霉有假根和匍匐菌丝,匍匐菌丝呈弧形,在培养基表面水平生长,在匍匐菌丝上着生孢囊梗的养基表面水平生长,在匍匐菌丝上着生孢囊梗的部位,其菌丝伸入培养基内呈分支状生长,犹如部位,其菌丝伸入培养基内呈分支状生长,犹如树根,故称为假根,在假根处的匍
21、匐菌丝上丛生树根,故称为假根,在假根处的匍匐菌丝上丛生着孢子囊梗。着孢子囊梗。根霉能够产生糖化酶,使淀粉转化为糖,是酿酒根霉能够产生糖化酶,使淀粉转化为糖,是酿酒工业常用的发酵菌,民间制作甜酒的酒曲就是根工业常用的发酵菌,民间制作甜酒的酒曲就是根霉和酵母菌混合菌种。工业上用根霉来生产有机霉和酵母菌混合菌种。工业上用根霉来生产有机酸和转化甾体物质等。另外,根霉也能引起粮食酸和转化甾体物质等。另外,根霉也能引起粮食及其制品霉变,如米根霉。及其制品霉变,如米根霉。(3 3)曲霉属)曲霉属 曲霉菌丝为有隔膜的分支的多细胞,部分菌丝分化形成厚曲霉菌丝为有隔膜的分支的多细胞,部分菌丝分化形成厚壁的足细胞,
22、在足细胞上长出分生孢子梗,梗顶端膨大成壁的足细胞,在足细胞上长出分生孢子梗,梗顶端膨大成球形或椭圆形顶囊,顶囊表面长满一层或两层辐射状小梗,球形或椭圆形顶囊,顶囊表面长满一层或两层辐射状小梗,小梗呈瓶状,顶端着生成串的球形分生孢子,以上几部分小梗呈瓶状,顶端着生成串的球形分生孢子,以上几部分结构合称为结构合称为“孢子穗孢子穗”。孢子呈绿、黄、橙、褐、黑等颜。孢子呈绿、黄、橙、褐、黑等颜色。菌落呈绒状,其表面的颜色由分生孢子决定。曲霉孢色。菌落呈绒状,其表面的颜色由分生孢子决定。曲霉孢子穗的形态,包括分生孢子梗的长度,顶囊的形状,小梗子穗的形态,包括分生孢子梗的长度,顶囊的形状,小梗着生是单层还
23、是双层,分生孢子的形状,大小、颜色等,着生是单层还是双层,分生孢子的形状,大小、颜色等,都是菌种鉴定的依据。都是菌种鉴定的依据。曲霉属中的大多数仅以分生孢子进行无性繁殖,极少数可曲霉属中的大多数仅以分生孢子进行无性繁殖,极少数可形成子囊孢子进行有性繁殖。形成子囊孢子进行有性繁殖。曲霉是发酵工业和食品工业的重要菌种。曲霉是发酵工业和食品工业的重要菌种。200200多年前,我多年前,我国就用于制酱,也是酿酒、制醋曲的主要菌种。现代工业国就用于制酱,也是酿酒、制醋曲的主要菌种。现代工业中,曲霉已被广泛应用于制造发酵食品、酶制剂、有机酸、中,曲霉已被广泛应用于制造发酵食品、酶制剂、有机酸、抗生素和转化
24、甾族化合物,农业上也作为糖化饲料的菌种。抗生素和转化甾族化合物,农业上也作为糖化饲料的菌种。曲霉广泛分布在谷物、空气、土壤和各种有机物品上,可曲霉广泛分布在谷物、空气、土壤和各种有机物品上,可造成谷物、水果、蔬菜等物品霉变腐烂,其中有些曲霉产造成谷物、水果、蔬菜等物品霉变腐烂,其中有些曲霉产生的黄曲霉素,是已知的致癌物质。生的黄曲霉素,是已知的致癌物质。(4)青霉属青霉的菌丝有隔膜,分生孢子梗顶端分支产生单轮或多轮对称或不对称小梗,小梗顶端产生成串的青色分生孢子,孢子穗形似扫帚,故又称帚状分支,孢子穗的形态构造是分类鉴定的重要依据。青霉属中大多数种以分生孢子进行无性繁殖。青霉菌落呈密毡状或松絮
25、状,大多为青绿色。青霉菌因产生青霉素而著称,它还可用于生产有机酸和酶制剂等。青霉是霉腐菌,可引起皮革、布匹、谷物和水果等腐烂。病毒的特征 病毒是一类超显微的非细胞型微生物,每一种病病毒是一类超显微的非细胞型微生物,每一种病毒只含有一种核酸(毒只含有一种核酸(DNADNA或或RNARNA);它们只能在);它们只能在活细胞内营专性寄生,依靠其宿主的代谢系统进活细胞内营专性寄生,依靠其宿主的代谢系统进行增殖,它们在离体条件下,能以无生命的化学行增殖,它们在离体条件下,能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性。大分子状态长期存在并保持其侵染活性。病毒分布极为广泛,几乎可以感染所有的生物,病毒
26、分布极为广泛,几乎可以感染所有的生物,包括各类微生物、植物、昆虫、鱼类、禽类、哺包括各类微生物、植物、昆虫、鱼类、禽类、哺乳动物和人类。乳动物和人类。据统计,人类传染病的据统计,人类传染病的80%80%是由病毒引起的,恶性是由病毒引起的,恶性肿瘤中约有肿瘤中约有15%15%是由于病毒的感染而诱发的。许是由于病毒的感染而诱发的。许多动、植物的疾病与病毒有关。多动、植物的疾病与病毒有关。微生物对食品药品的污染途径食品药品在生产加工、运输、贮藏、销售以及食用过程中都食品药品在生产加工、运输、贮藏、销售以及食用过程中都可能遭受到微生物的污染,其污染的途径可分为两大类可能遭受到微生物的污染,其污染的途径
27、可分为两大类(1 1)内源性污染)内源性污染 凡是作为食品药品原料的动植物体在生活凡是作为食品药品原料的动植物体在生活过程中,由于本身带有的微生物而造成的污染称为内源性过程中,由于本身带有的微生物而造成的污染称为内源性污染,也称第一次污染。如畜禽在生活期间,其消化道、污染,也称第一次污染。如畜禽在生活期间,其消化道、上呼吸道和体表总是存在一定类群和数量的微生物。当受上呼吸道和体表总是存在一定类群和数量的微生物。当受到沙门氏菌、布氏杆菌、炭疽杆菌等病原微生物感染时,到沙门氏菌、布氏杆菌、炭疽杆菌等病原微生物感染时,畜禽的某些器官和组织内就会有病原微生物的存在。当家畜禽的某些器官和组织内就会有病原
28、微生物的存在。当家禽感染了鸡白痢、鸡伤寒等传染病,病原微生物可通过血禽感染了鸡白痢、鸡伤寒等传染病,病原微生物可通过血液循环侵入卵巢,在蛋黄形成时被病原菌污染,使所产卵液循环侵入卵巢,在蛋黄形成时被病原菌污染,使所产卵中也含有相应的病原菌。中也含有相应的病原菌。(2 2)外源性污染)外源性污染 食品药品在生产加工、运输、贮藏、销售、食品药品在生产加工、运输、贮藏、销售、食用过程中,通过水、空气、人、动物、机械设备及用具食用过程中,通过水、空气、人、动物、机械设备及用具等而使食品药品发生微生物污染称外源性污染,也称第二等而使食品药品发生微生物污染称外源性污染,也称第二次污染。次污染。空气中的微生
29、物 空气中的微生物主要为霉菌、放线菌的孢子和细空气中的微生物主要为霉菌、放线菌的孢子和细菌的芽孢及酵母。不同环境空气中微生物的数量菌的芽孢及酵母。不同环境空气中微生物的数量和种类有很大差异。公共场所、街道、畜舍、屠和种类有很大差异。公共场所、街道、畜舍、屠宰场及通气不良处的空气中微生物的数量较高。宰场及通气不良处的空气中微生物的数量较高。空气中的尘埃越多,所含微生物的数量也就越多。空气中的尘埃越多,所含微生物的数量也就越多。室内污染严重的空气微生物数量可达室内污染严重的空气微生物数量可达106106个个/m3/m3,海洋、高山、乡村、森林等空气清新的地方微生海洋、高山、乡村、森林等空气清新的地
30、方微生物的数量较少。空气中可能会出现一些病原微生物的数量较少。空气中可能会出现一些病原微生物、它们直接来自人或动物呼吸道、皮肤干燥脱物、它们直接来自人或动物呼吸道、皮肤干燥脱落物及排泄物或间接来自土壤,如结核杆菌、金落物及排泄物或间接来自土壤,如结核杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、流感嗜血杆菌和病毒黄色葡萄球菌、沙门氏菌、流感嗜血杆菌和病毒等。患病者口腔喷出的飞沫小滴含有等。患病者口腔喷出的飞沫小滴含有1 12 2万个细万个细菌。菌。土壤中的微生物 土壤中的微生物既有非病原的,也有病原的。通常无芽孢的菌在土壤中生存的时间较短,而有芽孢的菌在土壤中生存时间较长。例如沙门氏菌只能生存数天至数周,炭
31、疽芽孢杆菌却能生存数年或更长时间。同时土壤中还存在着能够长期生活的土源性病原菌。霉菌及放线菌的孢子在土壤中也能生存较长时间。在食品药品生产中控制微生物污染 微生物污染是导致食品腐败变质的首要原因,生微生物污染是导致食品腐败变质的首要原因,生产中必须采取综合措施才能有效地控制食品的微产中必须采取综合措施才能有效地控制食品的微生物污染。生物污染。(1 1)加强生产环境的卫生管理)加强生产环境的卫生管理 食品加工厂和畜禽屠宰场必须符合卫生要求,及食品加工厂和畜禽屠宰场必须符合卫生要求,及时清除废物、垃圾、污水和污物等。生产车间、时清除废物、垃圾、污水和污物等。生产车间、加工设备及工具要经常清洗、消毒
32、,严格执行各加工设备及工具要经常清洗、消毒,严格执行各项卫生制度。操作人员必须定期进行健康检查,项卫生制度。操作人员必须定期进行健康检查,患有传染病者不得从事食品生产。工作人员要保患有传染病者不得从事食品生产。工作人员要保持个人卫生及工作服的清洁。生产企业应有符合持个人卫生及工作服的清洁。生产企业应有符合卫生标准的水源。卫生标准的水源。(2 2)严格控制生产过程中的污染)严格控制生产过程中的污染自然界中微生物的分布极广,欲杜绝食品药品的微生物污自然界中微生物的分布极广,欲杜绝食品药品的微生物污染是很难办到的。因此,在食品药品加工、贮藏、运输过染是很难办到的。因此,在食品药品加工、贮藏、运输过程
33、中尽可能减少微生物的污染,对防止食品药品腐败变质程中尽可能减少微生物的污染,对防止食品药品腐败变质就显得十分重要。选用健康无病的动植物原料,不使用腐就显得十分重要。选用健康无病的动植物原料,不使用腐烂变质的原料,采用科学卫生的处理方法进行分割、冲洗。烂变质的原料,采用科学卫生的处理方法进行分割、冲洗。食品药品原料如不能及时处理需采用冷藏、冷冻等有效方食品药品原料如不能及时处理需采用冷藏、冷冻等有效方法加以贮藏,避免微生物的大量繁殖。食品药品加工中的法加以贮藏,避免微生物的大量繁殖。食品药品加工中的灭菌条件,要能满足商业灭菌的要求。使用过的生产设备、灭菌条件,要能满足商业灭菌的要求。使用过的生产
34、设备、工具要及时清洗、消毒。工具要及时清洗、消毒。(3 3)注意食品药品贮藏、运输和销售中的卫生)注意食品药品贮藏、运输和销售中的卫生食品药品的贮藏、运输及销售过程中也应防止微生物的污食品药品的贮藏、运输及销售过程中也应防止微生物的污染,控制微生物的大量生长。采用合理的贮藏方法,保持染,控制微生物的大量生长。采用合理的贮藏方法,保持贮藏环境符合卫生标准。运输车辆应做到专车专用,有防贮藏环境符合卫生标准。运输车辆应做到专车专用,有防尘装置,车辆应经常清洗消毒。尘装置,车辆应经常清洗消毒。食品PH值对微生物生长繁殖的作用 根据食品根据食品PHPH值范围的特点,可将食品划分为两大值范围的特点,可将食
35、品划分为两大类:酸性食品和非酸性食品。一般规定类:酸性食品和非酸性食品。一般规定PHPH值在值在4.54.5以上者,属于非酸性食品;以上者,属于非酸性食品;PHPH值在值在4.54.5以下者为酸以下者为酸性食品。例如动物食品的性食品。例如动物食品的PHPH值一般在值一般在5 57 7之间,之间,蔬菜蔬菜PHPH值在值在5 56 6之间,它们一般为非酸性食品;之间,它们一般为非酸性食品;水果的水果的PHPH值在值在2 25 5之间,一般为酸性食品。之间,一般为酸性食品。大多数细菌最适生长的大多数细菌最适生长的PHPH值是值是7.07.0左右,酵母菌和左右,酵母菌和霉菌生长的霉菌生长的PHPH值范
36、围较宽,因而非酸性食品适合值范围较宽,因而非酸性食品适合于大多数细菌及酵母菌、霉菌的生长;细菌生长于大多数细菌及酵母菌、霉菌的生长;细菌生长下限一般在下限一般在4.54.5左右,左右,PHPH值值3.33.34.04.0以下时只有个以下时只有个别耐酸细菌,如乳杆菌属尚能生长,故酸性食品别耐酸细菌,如乳杆菌属尚能生长,故酸性食品的腐败变质主要是酵母和霉菌的生长。的腐败变质主要是酵母和霉菌的生长。水分对微生物生长的作用 水分是微生物生命活动的必要条件,微生物细胞组成不可缺少水,细胞内所进行的各种生物化学反应,均以水分为溶媒。在缺水的环境中,微生物的新陈代谢发生障碍,甚至死亡。但各类微生物生长繁殖所
37、要求的水分含量不同,因此,食品中的水分含量决定了生长微生物的种类。一般来说,含水分较多的食品,细菌容易繁殖;含水分少的食品,霉菌和酵母菌则容易繁殖。食品中主要微生物类群生长的最低食品中主要微生物类群生长的最低AwAw值范围值范围 微生物类群微生物类群 最低最低AwAw值范围值范围 微生物类群微生物类群 最低最低AwAw值值 大多数细菌大多数细菌 0.990.990.90 0.90 嗜盐性细菌嗜盐性细菌 0.75 0.75 大多数酵母菌大多数酵母菌 0.940.940.88 0.88 耐高渗酵母耐高渗酵母 0.60 0.60 大多数霉菌大多数霉菌 0.940.940.73 0.73 干性霉菌干性
38、霉菌 0.65 0.65 食品中水分以游离水和结合水两种形式存在。微食品中水分以游离水和结合水两种形式存在。微生物在食品上生长繁殖,能利用的水是游离水,生物在食品上生长繁殖,能利用的水是游离水,因而微生物在食品中的生长繁殖所需水不是取决因而微生物在食品中的生长繁殖所需水不是取决于总含水量(于总含水量(%),而是取决于水分活度(),而是取决于水分活度(AwAw,也称水活性)。因为一部分水是与蛋白质、碳水也称水活性)。因为一部分水是与蛋白质、碳水化合物及一些可溶性物质,如氨基酸、糖、盐等化合物及一些可溶性物质,如氨基酸、糖、盐等结合,这种结合水对微生物是无用的。因而通常结合,这种结合水对微生物是无
39、用的。因而通常使用水分活度来表示食品中可被微生物利用的水。使用水分活度来表示食品中可被微生物利用的水。纯水的纯水的Aw=1Aw=1;无水食品的;无水食品的Aw=0Aw=0,由此可见,食,由此可见,食品的品的AwAw值在值在0 01 1之间。上表给出了不同微生物类之间。上表给出了不同微生物类群生长的最低群生长的最低AwAw值范围,从表中可以看出,食品值范围,从表中可以看出,食品的的AwAw值在值在O.60O.60以下,则认为微生物不能生长。一以下,则认为微生物不能生长。一般认为食品般认为食品AwAw值在值在O.64O.64以下,是食品安全贮藏的以下,是食品安全贮藏的防霉含水量。防霉含水量。温度对
40、微生物生长的影响 根据微生物对温度的适应性,可将微生物分为三个生理类群,即嗜冷、嗜温、嗜热三大类微生物。每一类群微生物都有最适宜生长的温度范围,但这三群微生物又都可以在2030之间生长繁殖,当食品处于这种温度的环境中,各种微生物都可生长繁殖而引起食品的变质。湿度对微生物生长的影响 空气中的湿度对于微生物生长和食品变质来讲,空气中的湿度对于微生物生长和食品变质来讲,起着重要的作用,尤其是未经包装的食品。例如起着重要的作用,尤其是未经包装的食品。例如把含水量少的脱水食品放在湿度大的地方,食品把含水量少的脱水食品放在湿度大的地方,食品则易吸潮,表面水分迅速增加。长江流域梅雨季则易吸潮,表面水分迅速增
41、加。长江流域梅雨季节,粮食、物品容易发霉,就是因为空气湿度太节,粮食、物品容易发霉,就是因为空气湿度太大(相对湿度大(相对湿度70%70%以上)的缘故。以上)的缘故。AwAw值反映了溶液和作用物的水分状态,而相对湿值反映了溶液和作用物的水分状态,而相对湿度则表示溶液和作用物周围的空气状态。当两者度则表示溶液和作用物周围的空气状态。当两者处于平衡状态时,处于平衡状态时,Aw100Aw100就是大气与作用物平衡就是大气与作用物平衡后的相对湿度。每种微生物只能在一定的后的相对湿度。每种微生物只能在一定的AwAw值范值范围内生长,但这一范围的围内生长,但这一范围的AwAw值要受到空气湿度的值要受到空气
42、湿度的影响。影响。原料乳中的微生物 即使是健康的乳畜的乳房内,也可能生有一些细菌,严格即使是健康的乳畜的乳房内,也可能生有一些细菌,严格无菌操作挤出乳汁,在无菌操作挤出乳汁,在1mL1mL中也有数百个细菌。乳房中的中也有数百个细菌。乳房中的正常菌群,主要是小球菌属和链球菌属。由于这些细菌能正常菌群,主要是小球菌属和链球菌属。由于这些细菌能适应乳房的环境而生存,称为乳房细菌。乳畜感染后,体适应乳房的环境而生存,称为乳房细菌。乳畜感染后,体内的致病微生物可通过乳房进入乳汁而引起人类的传染。内的致病微生物可通过乳房进入乳汁而引起人类的传染。常见的引起人畜共患疾病的致病微生物主要有:结核分枝常见的引起
43、人畜共患疾病的致病微生物主要有:结核分枝杆菌、布氏杆菌、炭疽杆菌、葡萄球菌、溶血性链球菌、杆菌、布氏杆菌、炭疽杆菌、葡萄球菌、溶血性链球菌、沙门氏菌等。沙门氏菌等。新鲜的乳液中含有多种抑菌物质,它们能维持鲜乳在一段新鲜的乳液中含有多种抑菌物质,它们能维持鲜乳在一段时间内不变质。鲜乳若不经消毒或冷藏处理,污染的微生时间内不变质。鲜乳若不经消毒或冷藏处理,污染的微生物将很快生长繁殖造成腐败变质。鲜乳的菌数在物将很快生长繁殖造成腐败变质。鲜乳的菌数在1,0001,0001,000,0001,000,000个个/mLmL范围内。自然界多种微生物可以通过不同范围内。自然界多种微生物可以通过不同途径进入乳
44、液中,但在鲜乳中占优势的微生物,主要是一途径进入乳液中,但在鲜乳中占优势的微生物,主要是一些细菌、酵母菌和少数霉菌。些细菌、酵母菌和少数霉菌。奶粉中的微生物 在奶粉的制造过程中,原料乳经过净化、杀菌、浓缩、干在奶粉的制造过程中,原料乳经过净化、杀菌、浓缩、干燥等工艺,可使原料乳中的微生物数量大大降低。特别是燥等工艺,可使原料乳中的微生物数量大大降低。特别是制成的奶粉含水量很低(制成的奶粉含水量很低(2%2%3%3%),不适于微生物的生),不适于微生物的生长,甚至随着贮存时间的延长,微生物数量还会逐渐减少,长,甚至随着贮存时间的延长,微生物数量还会逐渐减少,残留的微生物主要是一些芽孢杆菌,所以奶
45、粉能贮存较长残留的微生物主要是一些芽孢杆菌,所以奶粉能贮存较长时间而不变质。但如果原料乳的微生物学品质很差,微生时间而不变质。但如果原料乳的微生物学品质很差,微生物含量过高、生产工艺不完善、设备不精良、生产环境卫物含量过高、生产工艺不完善、设备不精良、生产环境卫生条件差,不仅原料乳中的微生物不能完全杀死,而且还生条件差,不仅原料乳中的微生物不能完全杀死,而且还会造成微生物的再次污染,使奶粉中含有较多的微生物,会造成微生物的再次污染,使奶粉中含有较多的微生物,并可能有病原菌存在。奶粉中常见的病原菌是沙门氏菌和并可能有病原菌存在。奶粉中常见的病原菌是沙门氏菌和金黄色葡萄球菌。金黄色葡萄球菌。在保存
46、条件不当或包装不好的情况下,残存在奶粉中的微在保存条件不当或包装不好的情况下,残存在奶粉中的微生物就会生长繁殖,造成奶粉的腐败变质。主要原因是一生物就会生长繁殖,造成奶粉的腐败变质。主要原因是一些耐热的细菌,如芽孢杆菌、微球菌、嗜热链球菌等引起些耐热的细菌,如芽孢杆菌、微球菌、嗜热链球菌等引起的。的。鲜肉中的微生物 一般常见的有:腐生微生物和病原微生物。腐生微生物包括有细菌、酵母菌一般常见的有:腐生微生物和病原微生物。腐生微生物包括有细菌、酵母菌和霉菌,它们污染肉品,使肉品发生腐败变质。它们都有较强的分解蛋白质和霉菌,它们污染肉品,使肉品发生腐败变质。它们都有较强的分解蛋白质的能力。的能力。细
47、菌主要是需氧的革兰氏阳性菌,如蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和巨大芽细菌主要是需氧的革兰氏阳性菌,如蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌等;需氧的革兰氏阴性菌有假单胞杆菌属、无色杆菌属、黄色杆菌属、孢杆菌等;需氧的革兰氏阴性菌有假单胞杆菌属、无色杆菌属、黄色杆菌属、产碱杆菌属、埃希氏杆菌属、变形杆菌属等;此外还有腐败梭菌、溶组织梭产碱杆菌属、埃希氏杆菌属、变形杆菌属等;此外还有腐败梭菌、溶组织梭菌和产气荚膜梭菌等厌氧梭状芽孢杆菌。菌和产气荚膜梭菌等厌氧梭状芽孢杆菌。酵母菌和霉菌主要包括有假丝酵母菌属、丝孢酵母属、交链孢酶属、曲霉属、酵母菌和霉菌主要包括有假丝酵母菌属、丝孢酵母属、交链孢酶属、曲
48、霉属、芽枝霉属、毛霉属、根霉属和青霉属。芽枝霉属、毛霉属、根霉属和青霉属。病畜、禽肉类可能带有各种病原菌,如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、结核分病畜、禽肉类可能带有各种病原菌,如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、结核分枝杆菌、炭疽杆菌和布氏杆菌等。它们对肉的主要影响并不在于使肉腐败变枝杆菌、炭疽杆菌和布氏杆菌等。它们对肉的主要影响并不在于使肉腐败变质,严重的是传播疾病,造成食物中毒。质,严重的是传播疾病,造成食物中毒。鲜肉在搅拌过程中微生物可均匀地分布到碎肉中,所以绞碎的肉比整块肉含鲜肉在搅拌过程中微生物可均匀地分布到碎肉中,所以绞碎的肉比整块肉含菌数量高得多。绞碎肉的菌数为菌数量高得多。绞碎肉的菌数为1
49、08108个个/g/g时,在室温条件下,时,在室温条件下,24h24h就可能出现就可能出现异味。异味。值得注意的是肉腐败变质与保藏温度有关,当肉的保藏温度较高时,杆菌的繁值得注意的是肉腐败变质与保藏温度有关,当肉的保藏温度较高时,杆菌的繁殖速度较球菌快。殖速度较球菌快。香肠或灌肠类制品的微生物 香肠和灌肠的原料肉经过切碎或绞碎并加入辅料香肠和灌肠的原料肉经过切碎或绞碎并加入辅料及调味料后,灌入肠衣或其他包装材料内,经过及调味料后,灌入肠衣或其他包装材料内,经过加热或不加热而制成的一类食品。在加工过程中,加热或不加热而制成的一类食品。在加工过程中,分布在肉表面的微生物及环境中的微生物会大量分布在
50、肉表面的微生物及环境中的微生物会大量扩散到肉中去。为防止微生物生长,绞碎与搅拌扩散到肉中去。为防止微生物生长,绞碎与搅拌过程应在低温条件下进行。过程应在低温条件下进行。在肠类制品中,如中国腊肠虽含有一定盐分但仍在肠类制品中,如中国腊肠虽含有一定盐分但仍不足以抑制其中的微生物生长。酵母菌可在肠衣不足以抑制其中的微生物生长。酵母菌可在肠衣外面形成粘液层,微杆菌能使肉肠变酸和变色,外面形成粘液层,微杆菌能使肉肠变酸和变色,革兰氏阴性杆菌也可使肉肠发生腐败变质。革兰氏阴性杆菌也可使肉肠发生腐败变质。引起果蔬变质的微生物微生物微生物学名学名易感果蔬种类易感果蔬种类 指状青霉指状青霉扩张青霉扩张青霉交链孢