《微生物基础知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微生物基础知识（87页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、微生物基础知识,品管制程一科 20100412,何谓微生物？,用肉眼一般看不见的小型生物的总称。 与食品有密切关系的微生物有，细菌，酵母，霉菌。,有害 食品的变质，变败（有酵素，酸素，光，温度等化学原因） 对人体的危害（食物中毒，感染等）有用 细菌酸奶纳豆等 酵母啤酒面包等 霉菌奶酪黄酱等,细菌尺寸 0.53m 酵母尺寸 310m,细菌的形态-1,根据细菌的形态可分为类 球状球菌（0.72m ） 棒状杆菌（0.51m3m ） 螺旋状螺旋菌 （因条件进行连接，有时可以达到100m以上的线状）多数杆菌和极少数的球菌，如右图所示长出毛须能够自由活动。,细菌的形态-2,细菌的形态-3,细菌的菌落,单个
2、或少数细菌细胞生长繁殖后，会形成以母细胞为中心的一堆肉眼可见、有一定形态构造的子细胞集团，这就是菌落。,细菌的繁殖,细菌的增殖,细菌的增殖过程 诱导期（增殖准备） 对数增殖期（重复进行爆发性增殖） 静止期（停止增殖） 死亡期（逐渐减少）,细菌的休眠,细菌的增殖曲线会被营养条件和代谢产物等环境条件所左右，但是随环境恶化，如下图所示，有的细菌会制造称为芽孢的休眠细胞作为种子保存。芽孢就像植物的种子，是一种对高温，干燥，药剂等恶劣环境有忍耐力的细胞。,芽孢形成菌 杆菌属 （枯草芽孢杆菌 ，蜡样芽孢杆菌）梭菌属 （肉毒棱状芽孢杆菌，韦氏梭状芽孢杆菌）,细菌（Bacillus cereus）的芽孢形成,
3、细菌的芽孢,真菌类（霉菌、酵母）的形态,霉菌（线状菌） 随着被称为菌丝的细胞一起生长 在尖端形成被称为孢子的分生子 通过孢子的飞散扩大生育范围,酵母 是几乎不长菌丝的真菌 有的以发芽的方式增加单个数量 有的种类也会生出假菌丝，真性菌丝,霉菌（Aspergillus versicolor）的刨子（分生子）形成,1、食品中的霉菌 一般可以从食品中看到一下四种： （1）曲霉（Aspergillus）荞麦、麦酒中出现，各种颜色均有主要存在烟曲霉（绿色）和黑曲霉，这两种均由环境中引起 （2）青霉（Penicillium)主要为绿色，环境中存在 （3）毛霉（Mucor)(4）直孢霉（Cladosporiu
4、m)主要为黑色到墨绿色，水环境中 易产生，工厂的下水道、地板中常出现该菌。,霉菌,2、霉菌的生长条件生育PH 28， 最适PH=2 生长较好因此，几乎所有饮料都会有霉菌生长。温度 435 最适温度2030（也有例外）,霉菌,霉菌的菌落1,各种曲霉的菌落,霉菌的菌落2,各种病原真菌的菌落,青霉的菌落,1.形态酵母菌是单细胞真核微生物，比细菌的单细胞个体要大得多，一般为 48m512 m ，形态通常有卵圆、球形、椭球形、柠檬形。 2.主要用途：啤酒、面包和馒头 3.生长条件喜欢在偏酸性且含糖较多的环境中生长生育PH 28 既有好气性菌，又有厌氧菌温度 445， 最适温度 2030生长温度比较广泛,
5、酵母,4.常见的三种酵母菌 （1）Saccharomyces 酿酒酵母 菌落为白色，在环境中存在 ，不耐热。 （2）Candida甲丝酵母 水环境中产生，菌落为白色 2030 生长，（病原菌在3540 生长） （3）Rhodotlorula 红酵母 水环境中发生，菌落为粉色，生长温度1525 ,酵母,酵母的菌落,啤酒酵母 的菌落,其它酵母的菌落,红酵母的菌落,酵母（Torulaspora delbrueckii）的发芽,酵母的繁殖,芽殖,裂殖,酵母的繁殖,左图为酵母菌子囊孢子的形成过程 1、2、3、4：两个细胞结合；5：接合子；6、7、8、9：核分裂；10、11：核形成孢子,微生物是从何处来的
6、？,原材料（附着混入）,土（1的土里有万亿微生物）,人体（皮肤的表面皮，鼻腔，肠管）,空气中,微生物是从何处来的？,土壤中微生物可以分为如下几类：细菌：占土壤微生物总数的7090%，多数为腐生菌，少数是自养菌。放线菌：占土壤中微生物含量的530%，是一类异好氧菌。霉菌：主要生活在靠近地面的土壤中，在通气良好的土壤中，霉菌数量很多。酵母菌：普通作土中酵母菌含量很少。 另外，作土中还分布有许多藻类及原生生物等。,微生物是从何处来的？,水中的微生物分布,水具有微生物生命活动适宜的温度、PH、氧气等。因此，水中生长着众多的微生物类群，它们主要来源土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排泻物、工业及生活污水
7、。水中存在的微生物90%为革兰氏阴性菌，主要有弧菌、假单胞菌、黄杆菌等。,微生物是从何处来的？,空气中的微生物分布,空气中的微生物的种类很多，没有固定的特殊类型，根据来自土壤、水、动植物体而异。主要是霉菌，因空气适于霉菌孢子生长，且霉菌孢子能够抵抗干燥和紫外线；其次是酵母，因酵母也能抵抗干燥和紫外线；另外还有嗜氧芽孢杆菌，球菌如葡萄球菌、四叠球菌以及八叠球菌等等，这些微生物比较能适合于干燥的环境。 。,次分裂需要的时间（世代时间）沙门菌（分钟） 肠炎弧菌（分钟）时间 沙门菌 肠炎弧菌 小时 1 1 小时 8 64 小时 64 4,096 小时 512 262,144 小时 4,096 16,7
8、72,216,细菌（食物中毒）的增殖速度,外毒素-是病原菌在生长繁殖期间分泌到周围环境种 的一种代谢产物，主要由革兰氏阳性菌产生， 少数革兰氏阴性菌也能产生。 其化学组成是蛋白质，抗原性强，毒性也强 内毒素-大多数革兰氏阴性细菌能产生内毒素， 实际上它存在于细菌细胞壁的外层，属于细胞壁的组 成部分， 一般情况下并不分泌到环境中，只有当细菌溶解后才 释放出来，因而称为内毒素。,细菌的毒素分为外毒素和内毒素,细菌的毒素,微生物的管控,微生物管理的项原则,禁止携入，附着卫生管理（洗手，换鞋，扫除）如果初发的菌数过多有无法完全杀菌的危险性 需减少控制在低温并水分少的状态决不对污染状态放置不理（微生物的
9、生存地，营养源泉） 清洗，杀菌首先清洗污染地点进一步使用合理的方法杀菌,影响微生物增殖的条件,水分活性（A） 营养素 温度 pH 酸素含量,有机物污染,温度,营养素,水分,实际抑制变质微生物,冷藏、冷冻；通过低温抑制发育。气体储存 ；通过碳酸瓦斯或氮素瓦斯进行气体更换。控制水分 ；控制水分活性Aw（微生物能够利用的水分量）。 食盐 ；控制因渗透作用或渗透压引起的生育 酸 ；调整发育困难的pH领域。熏烟 ；因不完全燃烧而产生的烟雾。乙醛，苯酚，因有机酸造成杀菌性物质的附着。 香料 ；通过调味料和香料等精油成分进行抗菌作用。 发酵 ；因添加食盐以及发酵微生物产生的乳酸抑制其他微生物的生育紫外线照射
10、；通过250260nm附近的紫外线进行杀菌。因为几乎没有渗透力，所以只能进行表面杀菌。 过滤杀菌 ；通过过滤网对液体和空气进行物理性微生物杀菌。,原料 ；使用正常，清洁，卫生的原料。被土壤污染的原料上附着着大量的微生物，虽然进行杀菌但是出现幸存者的危险性很高。除了管控制造工程的杀菌外，应该对原料进行严格管控。装置器具 ；要求对制造工程的环境表面以及微生物方面都要清洁。经常对环境中的微生物状态进行监控，同时工程中的支管等的CIP照顾不到的地方应进行拆除，就是说需要根据清洗杀菌效果开展整备工作。容器 ；只对产品液进行杀菌，但瓶子或盖子等容器如果被污染同样成为变质的原因。需要对充填前进行清洗杀菌，并
11、防止清洗后的污染。冷却水 ；热充填等高温充填后的产品在冷却时有可能将冷却水吸进容器。 所以希望能够使用经过氯杀菌等处理过的水。,污染源及其的防止对策,在固体表面附着的微生物，并不是单一的，而是与其他微生物一起形成薄膜状的微生物共同体。,（Zottola et al., 1994）,对形成生物薄膜的微生物进行清洗杀菌的双重作业会较有效。,（Zottola et al., 1994）,形成生物薄膜细胞的耐药剂性,（Frank et al., 1990）,杀菌,微生物的杀菌方法,3-1紫外线杀菌,关于紫外线杀菌,紫外线的波长和分类,紫外线的杀菌作用,杀菌力在波长260nm附近最强，达到直射阳光一般波
12、长350nm的1600倍。,杀菌过程 细菌有核，核中存在着控制遗传信息的DNA。此DNA吸收光的光谱如左图，吸收带就在260nm波长附近。另外，紫外线对菌类的杀菌效果波长特征如右图，比较两图，可以发现DNA的吸收光谱与杀菌效果波长特征非常类似。 所以，用紫外线射向细菌，细菌细胞内的DNA会发生作用，产生水和现象，形成聚体，分解等光化学反应，结果导致菌类的死亡。其中DNA的T的聚体形成只是一般说法，认为持有260nm附近波长的紫外线的杀菌效果最高。,消灭各种微生物所需的杀菌线量,紫外线杀菌的使用事例,PET瓶口部的表面杀菌 对瓶盖内面的表面杀菌 原料水的杀菌 糖浆桶的空白部和液体界面的杀菌 充填
13、室中空中浮游菌的杀菌,3-2药剂杀菌,氯素系列杀菌剂,次氯酸钠食品添加物制剂：NaO 3536w/v作为有效氯进行 手指的消毒：100150ppm机器的杀菌：20200ppm水的杀菌（病原菌）：0.12ppm游离型有效(残留)氯结合型有效(残留)氯综合有效氯,随时间推移浓度下降,（1929）,游离型有效氯的杀菌效果,3-3高温杀菌 （理论与练习问题）,一定高温中微生物的死亡,加热到有致死微生物效果的一定温度时，生菌数会逐渐减少。 如左图，可以看到加热初期的死亡数很高，但会随时间减少的一个曲线图。 将此图的竖轴为对数考虑后,可以得出左图的直线图。 此图称为“生存曲线”。 从此曲线可以看出微生物的
14、死亡 速度经常会有一定的规律。生存曲线的曲度表示死亡速度， 曲线大的表示速度快，小的表示 死亡速度缓慢。,生存曲线的曲度一般表示死亡曲线逆数的绝对值，并将它称为 “D值（Decimal reduction time头子）”。D值就是、 在一定的温度中对微生物加热时、为生菌数减少分之所需要的时间 单位用（分钟）表示。,在左图a = 加热处理开始时的生菌数（初期菌数）b = 加热处理完了时的生菌数数 = 一定时间内，生菌数a减少到b所需要的时间D =一定时间内，生菌数减少10分之1所需要的时间因ABC与HIJ相似 ABBC = HIIJ (1-1) AB = log a log b (1-2) BC = t (1-3) HI = log 10 = 1 (1-4) IJ = D (1-5) 、 竟公式（1-25）代替（1-1） (log a log b)t = 1D (1-6) 变成（1-6） tD(log a log b） (1-7),
