食 品 微 生 物 学食 品 微 生 物 学 西昌学院 轻化工程学院

绪 论

1 、微生物的概念 微生物是对所有形体微小、单细 胞或个体结构较为简单的多细胞， 甚至无细胞结构的低等生物的总称

个体小、分布广、 种类多、食谱广、 繁殖快、代谢强、 适应强，易变异 2. 微生物的特点：

2.1 个体小 : 测量单位：微米或纳米  杆菌的平均长度 : 2 微米；  1500 个杆菌首尾相连 = 一粒芝麻的长度；  亿个细菌加起来重量 = 1 毫克

2.1 个体小 : 火星陨石中发现的细菌化石 （直径 10 nm ） 测量单位：微米或纳米

德国科学家 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其大小 可达 0.75 mm —— “ 纳米比亚硫磺珍珠 ”

2.2 分布广： 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 几千米的地下； 强酸、强碱、高热的极端环境； * 几千米的地下； * 常年封冻的冰川；

从永冻冰层分离微生物

南极 Vostok 湖冰芯样品中的微生物

虽然目前已定种的微生物只有大约 10 万种, 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%. 2.3 种类多： 微生物的生理代谢类型 “ 多 ” 代谢产物种类 “ 多 ” 微生物的种数 “ 多 ”

2.4 食谱广： 微生物获取营养的方式多种多样，其食谱 之广是动植物完全无法相比的！ 纤维素、木质素、几丁质、角蛋白、 石油、甲醇、甲烷、天然气、塑料、酚类、 氰化物、各种有机物 均可被微生物作为粮食

2.5 繁殖快： 24 小时后 : 2 72 个后代, 重量达到 : 4722 吨 48 小时后 : 2.2 × 个后代, 重量达到 2.2 × 吨 相当于 4000 个地球的重量 ！ 大肠杆菌一个细胞重约 10 –12 克, 平均 20 分钟繁殖一代

2.6 代谢强 消耗自身重量 2000 倍食物的时间： 大肠杆菌： 1 小时 人 ： 500 年（按 400 斤 / 年计算） 一头 500 kg 的食用公牛,24 小时生产 0.5 kg 蛋白质, 而 同样重量的酵母菌, 以质量较次的糖液 ( 如糖蜜 ) 和氨 水为原料, 24 小时可以生产 kg 优质蛋白质.

2.7 适应性强： 例如 : 肺炎双球菌 荚膜 微生物形成休眠体

2.8 易变异： 个体小、结构简、且多与外界环境直接接触 繁殖快、 数量多 短时间内产生大量的变异后代 突变率 :10 -5 –

微生物的特点 ： 个体小、分布广、种类多、食谱广、 繁殖快、代谢强、适应强，易变异

3 、微生物的发现和微生物学的建 立与发展 3.1 感性认识时期 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； 公元六世纪 ( 北魏时期 ), 贾思勰的 “ 齐民要术 ” ； 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 ” ；

元公九世纪痘浆法、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 ；

3.2 形态描述时期 1664 年，英国人 虎克（ Robert Hooke ）用原始 的显微镜对生长 在皮革表面及蔷 薇枯叶上的霉菌 进行观察。

1676 年，列文虎 克首次观察到了 细菌。

3.3 生理学时期 法国人巴斯德（ Louis Pasteur ） （ 1822 ～ 1895 ） 德国人柯赫（ Robert Koch ） （ 1843 ～ 1910 ）

巴斯德 (1) 发现并证实发酵是由微生物引起的； (2) 彻底否定了 “ 自然发生 ” 学说； 化学家出生的巴斯德涉足微生物学是为了 治疗 “ 酒病 ” 和 “ 蚕病 ” 曲颈瓶试验证实空气内确实含有微生物, 它们引起有机质的腐败.

(3) 免疫学 —— 预防接种 巴斯德消毒法： 60 ～ 65 ℃作短时间 加热处理，杀死有害微生物 首次制成狂犬疫苗 (4) 其他贡献

柯 赫柯 赫 发明了固体培养基 创造了细菌染色方法 发现了许多的病原菌

（ 4 ）提出了 “ 科赫原则 ”

3.4 现代微生物学时期 1929 Fleming 发现青霉素 ；

微生物学发展过程中的重大事件 1944 年 Avery 等证实转化过程中 DNA 是遗传信 息的载体； 1953 年 Watson 和 Crick 提出 DNA 双螺旋结构； 1977 年 Woese 提出古生菌是不同于细菌和真 核 生物的特殊类群 Sanger 首次对 f×174 噬菌 体 DNA 进行了全序列分析； 1982 － 1983 年 Prusiner 发现朊病毒 (prion) ；

微生物学发展过程中的重大事件 1983 － 1984 年 Mullis 建立 PCR 技术； 1995 年第一个独立生活的细菌 ( 流感嗜血杆菌 ) 全 基团组序列测定完成； 1996 年第一个自养生活的古生菌基因组测定完 成； 1997 年第一个真核生物 ( 啤酒酵母 ) 基因组测序完 成

4. 食品微生物 食品微生物是专门研究微生物与食品之 间相互关系的一门学科，它是微生物的 一个重要分支，是一门综合性的学科， 融合了普通微生物、工业微生物学、医 学微生物学、农业微生物学与食品有关 的部分，同时又渗透了生物化学、机械 学和化工学有关的内容。

食品微生物学研究的主要内容 与食品相关的微生物的基础； 微生物引起的食品腐败变质现象、机理 及其防止方法； 与微生物相关的食品安全问题； 微生物在食品工业中的应用； 食品微生物的检验和监测技术；