食品微生物学精品教程（孔庆学）

第1章 绪

章学目求
    掌握微生物概念生物学特征生物分类中位解微生物学分支学科微生物学形成发展食品微生物学研究容务
1    微生物概念生物分类中位
11    微生物概念
    微生物（Microorganism microbe）词非生物分类学专门名词指量极样助显微镜见微生物类群总称微生物通常包括病毒细菌真菌原生动物某藻类特征见表11
表11  微生物形态细胞类型
    微生物        似值    细胞特征
病毒            001～025μm    非细胞
细菌        01～10μm    原核生物
真菌              2μm～1m    真核生物
    原生动物        2～1000μm    真核生物
藻类        1μm～米    真核生物
    例外许真菌子实体蘑菇等常肉眼见相某藻类生长米长般说微生物认相简单生物数细菌原生动物某藻类真菌单细胞微生物细胞微生物没许细胞类型病毒甚没细胞蛋白质外壳包围着遗传物质独立生活
12    微生物生物分类中位
    生物发展历史生物分动物界植物界两类微生物仅形体微结构简单中间类型动物类型植物类型动物某特征具植物某特征动物植物合适1866年海克尔（Haeckel）提出区动物界植物界第三界——原生生物界包括藻类原生动物真菌细菌
    着科学发展新技术研究方法应尤电子显微镜超显微结构研究技术应发现生物细胞核两种类型种没真正核结构称原核细胞具核膜团裸露核物质种核膜核仁染色体组成真正核结构称真核动物界植物界原生生物界中部分藻类原生动物真菌真核生物细菌蓝细菌原核生物真核生物原核生物仅细胞核结构性状差真核生物原核生物性状较容第二章详细介绍

    根核结构1969年魏塔科（Whittaker）提出五界系统动物界植物界原生生物界真菌界原核生物界五界系统生物细胞结构病毒作界提出较晚原 ①病毒类病毒生物非生物原始类型次生类型长期争未决问题②病毒双命法分类阶元系统长期研究发现病毒细胞型生物特性：①遗传物质DNA（部分病毒RNA）②遗传密码基础国学者1979年提出细胞结构病毒立病毒界建立六界系统
 细胞型生物
动物界（Animalia）
植物界（Plantae）
原生生物界（Protista）：原生动物部分藻类粘菌
真菌界（Fungi）：酵母霉菌
原核生物界（Procaryotae）：细菌放线菌蓝细菌等
 非细胞型生物
病毒界（Vira）
2    微生物生物学特性
    微生物然体结构简单具高等生物相基生物学特性微生物种类数量分布广繁殖快代谢力强然界中生物拟特性根结底微生物体积结构简单关
21      代谢活力强
     微生物体积极表面积体积值微生物环境间迅速进行物质交换吸收营养排泄废物代谢速率单位重量微生物代谢强度高等生物千倍万倍发酵乳糖细菌1时分解重1000~10000倍乳糖Candida utilis（产朊假丝酵母）合成蛋白质力豆强100倍食公牛强10万倍
     微生物特性高速生长繁殖产生量代谢产物提供充分物质基础微生物更发挥活化工厂作类微生物利体现生物化学转化力
22    繁殖快
     微生物繁殖速度快易培养生物Escherichia coli (肠埃希氏菌简称肠杆菌)细胞合适生存条件分裂次时间125～200分20分钟分裂次计时分裂3次昼夜分裂72次代数： 4722366500  万亿（重约  4722吨）48时22×1043（约等4000球重）

     事实种种客观条件限制细菌指数分裂速度维持数时液体培养中细菌浓度般仅达毫升108～109左右
     微生物特性发酵工业具重实践意义体现生产效率高发酵周期短数微生物常温常压利简单营养物质生长生长程中积累代谢产物受季节限制制宜取材开发微生物资源提供利条件生产做发面鲜酵母Saccharmyces cerevisiae (酿酒酵母)繁殖速度算太高（2时分裂1次）单罐发酵时12时收获1次年收获数百次农作物达复种指数缓类面口增长食物供应矛盾着重意义外微生物繁殖速度快生物学特性生物学基理研究带极优越性——科学研究周期缩短费减少效率提高然危害畜植物等病原微生物物品发生霉腐霉腐微生物说特性会类带极麻烦甚严重祸害需认真
23    种类分布广
    微生物然界十分庞杂生物类群迄止知道微生物约10万种具种生活方式营养类型中数机物营养物质寄生类型微生物生理代谢类型动植物分解球贮量丰富初级机物——天然气石油纤维素木质素力属微生物专微生物着种产方式细菌光合作嗜盐菌紫膜光合作养细菌化合成作种厌氧产途径生物固氮作合成种复杂机物——次生代谢产物力复杂机物分子生物转化力分解氰酚氯联苯等毒物质力抵抗热冷酸碱高渗高压高辐射剂量等极端环境力独特繁殖方式——病毒复制增殖等等微生物代谢产物抗生素酶类氨基酸机酸等通微生物活动防止公害然界物质循环种微生物参完成
微生物然界分布极广泛土壤水域气处微生物存特土壤微生物营意取土粒土微生物世界中含种类微生物样说高等生物存方微生物存极端环境条件高山深海冰川沙漠等高等生物存方微生物存

    微生物种类分布广特性出微生物资源极丰富估计目前类仅开发利已发现微生物种类1生产实践生物学基理问题研究中利微生物前景十分广阔
24    适应性强易变异
    微生物极灵活适应性高等动植物法拟 原体积面积表面积适应变环境条件微生物长期进化程中产生许灵活代谢调控机制种类诱导酶（占细胞蛋白质含量10）
    
图11   微生物学分支学科
微生物体般单细胞简单细胞非细胞通常单倍体加具繁殖快数量外界直接接触等原变异频率十分低（般105～1010）短时间产生量变异代常见变异形式基突变涉形状诸形态构造代谢途径生理类型代谢产物质量变异等
利微生物易变异特点进行菌种选育短时间获优良菌种提高产品质量工业已许成功例子保存菌种优良特性易发生退化种易变异特点微生物应中忽视
    微生物具生物般特性具生物没特点微生物成许生物学基问题研究理想实验材料
3    微生物学分支学科
微生物学研究微生物定条件形态结构生理生化遗传变异微生物进化分类生态等生命活动规律应门学科着微生物学断发展已形成基础微生物学应微生物学分许分支学科断形成新学科研究领域分支学科见图11图11出微生物学应学科基础学科分支学科相互配合相互促进根务利改善益微生物控制消灭改造害微生物
4    微生物学形成发展
41    微生物学形成发展
    微生物构造简单充分认识发展成门学科学科起晚已广泛应微生物国劳动民早认识微生物存作早应微生物少数国家考古学推测国8000年前已出现曲蘖酿酒4000年前国酿酒已十分普遍时埃已学会烤制面包酿制果酒2500年前国民发明酿酱醋知道曲治疗消化道疾病公元6世纪（北魏时期）国贾思勰巨著齐民术详细记载制曲酿酒制酱酿醋等工艺农业然知道根瘤菌固氮作已利豆科植物轮作提高土壤肥力事实说明知道微生物存已微生物交道应益微生物时害微生物进行预防治疗防止食物变质采盐渍糖渍干燥酸化等方法国隆庆年间开始痘预防天花痘预防天花国世界医学贡献种方法先传俄国日鲜土耳英国1798年英国医生琴纳（Jenner）提出牛痘预防天花

微生物学作门学科显微镜开始微生物学发展历三时期：形态学时期生理学时期现代微生物学发展
411    形态学时期
微生物形态观察安东·列文虎克（Antony Van Leeuwenhock 16321732）发明显微镜开始真正见描述微生物第显微镜时认精巧优良单式显微镜利放50～300倍显微镜清楚见细菌原生动物观察结果报告英国皇家学会中详细描述配准确插图1695年安东·列文虎克积累量结果汇集安东·列文虎克发现然界秘密书里发现描述首次揭示崭新生物世界——微生物世界微生物学发展史具划时代意义
412    生理学时期
继列文虎克发现微生物世界200年间微生物学研究基停留形态描述分门类阶段直19世纪中期法国巴斯德（Louis Pasteur18221895）德国柯赫(Robert Koch18431910)代表科学家微生物研究形态描述推进生理学研究阶段揭露微生物造成腐败发酵畜疾病原建立分离培养接种灭菌等系列独特微生物技术奠定微生物学基础时开辟医学工业微生物等分支学科巴斯德柯赫微生物学奠基
    (1） 巴斯德
巴斯德原化学家化学做出重贡献转微生物学研究领域微生物学建立发展做出卓越贡献集中列三方面：
①  彻底否定然发生学说


                          图12 曲颈瓶试验装置  
生说古老学说认切生物然发生17世纪然研究植物动物生长发育生活循环生说逐渐消弱技术问题证实微生物然发生难题仅生说顽固阵时正确认识微生物生命活动屏障巴斯德前工作基础进行许试验中著名曲颈瓶（见图12）试验辩驳证实空气确实含微生物引起机质腐败巴斯德制具细长弯曲颈玻瓶中盛机物水浸液加热灭菌瓶直保持菌状态机物发生腐败旦瓶颈断瓶浸液中微生物机质发生腐败巴斯德试验彻底否定生说建立病原学说推动微生物学发展
②  免疫学——预防接种
Jenner然早1798年发明种痘法预防天花解免疫程基机制发现没获继续发展1877年巴斯德研究鸡霍乱发现病原菌减毒诱发免疫性预防鸡霍乱病研究牛羊炭疽病狂犬病首次制成狂犬疫苗证实免疫学说类防病治病做出重贡献
③  证实发酵微生物引起
究竟发酵微生物引起生物程纯粹化学反应程化学家微生物学家激烈争问题巴斯德否定生说基础认切发酵作微生物生长繁殖关断努力巴斯德终分离许引起发酵微生物证实酒精发酵酵母菌引起研究氧气酵母菌发育酒精发酵影响外巴斯德发现乳酸发酵醋酸发酵丁酸发酵细菌引起进步研究微生物生理生化奠定基础
④  贡献
直天巴斯德消毒法（60～65℃作短时间加热处理杀死害微生物种消毒法）家蚕软化病问题解决巴斯德重贡献仅实践解决时法国酒变质家蚕软化病实际问题推动微生物病原学说发展深刻影响医学发展
    (2) 柯赫
柯赫著名细菌学家名医生病原细菌研究做出突出贡献：
①具体证实炭疽病菌炭疽病病原菌②发现肺结核病病原菌时死亡率极高传染性疾病柯赫获诺贝尔奖③提出证明某种微生物否某种疾病病原体基原——柯赫原：首先患病肌体里存着种特定病原菌该肌体里分离纯培养然纯培养接种敏感动物表现出特性状感染敏感动物中次获原病原菌相纯培养柯赫病原菌研究方面开创性工作19世纪70年代20世纪20年代成发现病原菌黄金时代发现种病原微生物百余种中包括植物病原菌

柯赫病原菌方面伟成外微生物基操作技术方面贡献更微生物学发展奠定技术基础技术包括：①固体培养基分离纯化微生物技术进行微生物学研究基前提项技术直②配制培养基（见第三章）微生物研究基技术两项技术仅具微生物研究特色重技术动植物细胞培养做出十分重贡献
巴斯德柯赫杰出工作微生物学作门独立学科开始形成出现代表建立分支学科例细菌学（巴斯德柯赫等）消毒外科技术（J Lister）免疫学（巴斯德MetchnikoffBehringEhrlich等）土壤微生物学（Beijernck Winogradsky 等）病毒学（IvanowskyBeijerinck等）植物病理学真菌学（BaryBerkeley等）酿造学（HensenJorgensen 等）化学治疗法（Ehrlish 等）微生物学研究容日趋丰富微生物学发展更加迅速
413    现代微生物学发展
20世纪半叶微生物学事业欣欣荣微生物学着两方发展应微生物学基础微生物学应方面类疾病躯体防御机研究促进医学微生物学免疫学发展青霉素发现（Fleming1929）瓦克斯曼（Waksman）土壤中放线菌研究成果导致抗生素科学出现工业微生物学重领域环境微生物学土壤微生物学研究基础发展起微生物农业中应农业微生物学兽医微生物学等成重应学科应成果断涌现促进基础研究深入细菌微生物分类系统20世纪中叶出现细胞化学结构酶功研究发展微生物生理学生物化学微生物遗传变异研究导致微生物遗传学诞生微生物生态学20世纪60年代形成独立学科
20世纪80年代分子水微生物研究迅速发展分子微生物学应运生短短时间取系列进展出现新概念较突出生物样性进化三原界学说细菌染色体结构全基组测序细菌基表达整体调控环境变化适应机制细菌发育分子机理细菌细胞间细菌动植物间信号传递分子技术微生物原位研究中应历约150年成长起微生物学21世纪统生物学重容继续前发展中两活跃前领域分子微生物遗传学分子微生物生态学

微生物产业21世纪呈现全新局面微生物发现现短短300年间特20世纪中叶已类生活生产实践中广泛应形成继动植物两生物产业第三产业微生物代谢产物菌体身生产象生物产业微生物然界筛选选育然菌种21世纪微生物产业更广泛利挖掘生境（包括极端环境）然资源微生物外基工程菌形成批强工业生产菌生产外源基表达产物特药物生产出现前未新局面结合基组学药物设计新策略出现核酸（DNARNA）靶标新药物（反义寡核苷酸肽核酸DNA疫苗等）量生产类完全征服癌症艾滋病疾病外微生物工业生产种样新产品例降解性塑料DNA芯片生物源等21世纪出现批崭新微生物工业全世界济社会发展做出更贡献
42     国微生物学发展
国具5000年文明史古国国劳动民微生物认识利早国家特制酒酱油醋等微生物产品种痘麦曲等进行防病治疗等方面具卓越贡献微生物作门科学进行研究国起步较晚中国学者开始事微生物学研究20世纪初时批西方留学中国科学家开始较系统介绍微生物知识事微生物学研究19101921年间伍连德代微生物学知识鼠疫霍乱病原探索防治中国早建立起卫生防疫机构培养第支预防鼠疫专业队伍时项工作居国际先进位20世纪2030年代国学者开始医学微生物学较试验研究中汤飞等医学细菌学病毒学免疫学等方面某领域做出较高水成绩例沙眼病原体分离确认具国际领先水开创性工作20世纪30年代开始高校设立酿造科目农产品制造系酿造课程创建批应微生物学关研究机构魏岩寿等工业微生物方面做出开拓性工作戴芳澜俞绂等国真菌学植物病理学奠基陈华癸张宪武等根瘤菌固氮作研究开创国农业微生物学高尚荫创建国病毒学基础理研究第微生物学专业总说新中国成立前国微生物学力量较弱分散未形成国队伍研究体系没国现代微生物工业
新中国成立微生物学国划时代发展批进行微生物学研究单位建立起重点学创设微生物学专业培养批微生物学现代化发酵工业抗生素工业生物农药菌肥工作已形成定规模特改革开放国微生物学应基础理研究方面取重成果例国抗生素总产量已跃居世界首位国两步法生产维生素C技术居世界先进水年国学者瞄准世界微生物学科发展前进行微生物基组学研究现已完成痘苗病毒天坛株全基组测序国辛德毕斯毒株（变异株）进行全基组测序1999年启动国云南省腾区热海沸泉中分离泉生热袍菌全基组测序目前取喜进展国微生物学进入全面发展新时期总体说国微生物学发展水领域研究课题达国际先进水国外行承认外绝数领域国外先进水相尚相差距发挥国传统应微生物技术优势紧国际发展前赶超世界先进水需作出艰苦努力

5     食品微生物学研究容务
51     食品微生物学研究容
 食品微生物学（Food Microbiology）专门研究微生物食品间相互关系门科学微生物学重分支门综合性学科融合普通微生物学工业微生物学医学微生物学农业微生物学食品关部分时渗透生物化学机械学化学工程关容食品微生物学食品科学工程专业专业基础课学门课程目食品专业学生牢固微生物学基础熟练食品微生物学技食品微生物学研究容包括：
(1)    研究食品关微生物活动规律
(2)    研究利益微生物类制造食品
(3)    研究控制害微生物防止食品发生腐败变质
    (4) 研究检测食品中微生物方法制定食品中微生物指标判断食品卫生质量提供科学
52    食品微生物学务
 微生物然界广泛存食品原料数食品存着微生物食品条件微生物种类数量作相食品微生物学研究研究容包括食品关微生物特征微生物食品相互关系生态条件等事食品科学员应该解微生物食品关系般说微生物食品制造中起益作通食品类带危害
521    益微生物食品制造中应
 微生物供应制造食品新概念早古代采食野生菌类利微生物酿酒制酱时知道微生物作着微生物食品关系认识日益深刻逐步阐明微生物种类机理逐步扩微生物食品制造中应范围概括起微生物食品中应三种方式：①微生物菌体应食菌受欢迎食品乳酸菌蔬菜乳类种食品发酵食酸牛奶酸泡菜时食量乳酸菌单细胞蛋白（SCP）微生物体中获蛋白质微生物菌体利②微生物代谢产物应食食品微生物发酵作代谢产物酒类食醋氨基酸机酸维生素等③微生物酶应豆腐乳酱油酱类利微生物产生酶原料中成分分解制成食品微生物酶制剂食品工业中应日益广泛

 国幅员辽阔微生物资源丰富开发微生物资源利生物工程手段改造微生物菌种更发挥益作类提供更更食品食品微生物学重务
522    害微生物食品危害防止
 微生物引起食品害素食品腐败变质食品营养价值降低完全丧失微生物类致病病原菌微生物产生毒素果食含量病原菌含毒素食物引起食物中毒影响体健康甚危生命食品微生物学工作者应该设法控制消微生物类害作采现代检测手段食品中微生物进行检测保证食品安全性食品微生物学务
 总食品微生物学务类提供益健康营养丰富保证生命安全食品

思考题：

1．    什麽微生物？什麽微生物学？
2．    简述生物界六界分类系统？
3．    简述微生物生物学特征举例说明
4．    简述微生物学形成发展发展时期代表物科学贡献
5．    简述国微生物学发展
6．    食品微生物学研究容什麽？微生物食品中应形式

第2章 微生物类群形态结构
章学目求：
     重点掌握细菌霉菌酵母菌细胞形态结构生理功真菌性孢子性孢子形成特性解种常见细菌霉菌酵母菌生物学特性食品加工业中应解病毒般特性温噬菌体溶源性毒性噬菌体噬菌体增殖食品发酵工业危害性
1原核微生物真核微生物概念区
微生物群种类繁庞杂包括细胞型非细胞型两类生物细胞形态微生物称细胞型微生物细胞结构分原核微生物真核微生物生物科学断深入手段断改善尤电子显微镜应细胞超微结构研究发现细胞生物细胞核存着两种类型称真核原核原核生物细胞明显核区核区条双螺旋结构脱氧核糖核酸（DNA）构成染色体原核生物细胞核区没核膜包围称原核真核生物细胞明显核染色体含双螺旋结构脱氧核糖核酸（DNA）外含组蛋白核层核膜包围称真核
2原核微生物形态结构生理功
原核微生物包括细菌放线菌蓝细菌形态结构较特殊立克次氏体支原体衣原体螺旋体等节重点介绍细菌放线菌蓝细菌
21 细菌（bacteria）
细菌原核微生物类群然界分布广种类类生产生活关系十分密切微生物学研究象
211  细菌体形态   
细菌单细胞原核生物细菌体原核细胞组成细胞生活体然细菌种类繁基形态分：球状杆状螺旋状分称球菌杆菌螺旋菌
(1) 球菌  细胞球形似球形单独存连起球菌分裂产生新细胞常保持定排列方式种排列方式分类学重分：
①单球菌 分裂细胞分散单独存单球菌尿素微球菌（Micrococcus ureae）
②双球菌 分裂两球菌成排列肺炎双球菌（Diplococcus pneumoniae）





表21  原核微生物真核微生物区
细胞结构    原核生物    真核生物
细胞壁     肽聚糖糖蛋白质糖蛋白组成    通常糖组成包括纤维素
质膜    含固醇    含固醇
膜    简单仅存某细菌中       复杂质网高尔基体
核糖体    70s       80s（线粒体叶绿体中核糖体70s）
具单位膜细胞器        种细胞器
呼吸系统    部分质膜膜中    线粒体中
光合色素       膜绿色体中叶绿体    叶绿体中
细胞核    拟核    完整核
核仁        
DNA       通常环状分子存质粒中    组蛋白结合存染色体中
细胞分裂    缺丝分裂    进行丝分裂
性生殖    具备    具备进行减数分裂
鞭毛结构         鞭毛较细（中空状结构）       鞭毛较粗（9+2结构）
细胞    1~10µm    10~100µm
注：s沉降系数（svedberg）测定颗粒

③链球菌    分裂面进行分裂细胞排列成链状乳链球菌（Streptococcus lactis）
④四联球菌    两相垂直面分裂分裂四细胞起呈田字形称四联球菌四联微球菌（Micrococcus tetragenus）
⑤八叠球菌    3互相垂直面进行分裂8球菌起成立方形尿素八叠球菌（Sarcina ureae）
⑥葡萄球菌分裂面规球菌聚起串串葡萄金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）（图21）
(2) 杆菌  杆菌细菌中种类类型杆菌细胞长形长度宽度例杆菌长短差长杆菌呈圆柱形甚呈丝状短杆菌时接椭圆形球菌样易球菌混淆称短杆菌杆菌形态种差异菌体呈纺锤状杆菌明显分枝杆菌两端形状常作鉴菌种杆菌端膨端细形棒状称棒状杆菌形梭状称梭状杆菌外菌体排列形式排列成称双杆菌形成链状称链杆菌杆菌产生芽孢称芽孢杆菌产生芽孢称芽孢杆菌杆状菌形状排列定分类鉴定意义（图22）工农业生产中细菌数杆菌例生产淀粉酶蛋白酶枯草杆菌（Bacillus subtilis）生产谷氨酸北京棒状杆菌（Corynebacterium pekinense）乳品工业中保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）等

(3) 螺旋菌    细胞呈弯曲状根弯曲程度分弧菌螺旋菌
①弧菌    菌体弯曲呈弧形逗号形逗号弧菌（Vibrio comma）霍乱病病原菌
    ②螺旋菌    菌体回转螺旋螺旋数目少螺距菌种异减少螺菌（Spirillum minus）（图23）
    细菌形态环境子关例培养温度培养基成分浓度培养时间关种细菌幼龄时适宜环境条件表现出正常形态培养条件变化菌体变老时常常引起形态改变尤杆菌时菌体显著伸长呈丝状分枝状呈膨状种整齐形态称异常形态异常形态中生理机分畸形衰颓形两种畸形化学物理素刺激阻碍细胞发育引起形态异常变化巴氏醋酸杆菌（Acetobacter Pasteurianus）正常情况短杆菌培养温度改变成纺锤状丝状链锁状（图24）衰颓形培养时间久细胞衰老养分缺乏身代谢产物积累等原引起异常形态时细胞繁殖终止形体膨构成液泡染色力弱时菌体然存实际已死亡乳酪芽孢杆菌（Bacillus casei）普通正常情况培养长杆菌老熟时变成繁殖力分枝状衰颓形（图25）转移新鲜培养基合适条件生长恢复原形状观察较细菌形态时必须注意培养条件变化引起细胞形态改变
212  细菌体
    细菌细胞般必须助光学显微镜观察测量细菌通常放显微镜中显微测微尺测量细菌长度单位微米（µm）电子显微镜观察细胞构造更微生物时更单位纳米（nm）埃（Å）

表示间关系：1mm103µm106nm107Å



球菌直径表示杆菌螺旋菌宽度×长度表示螺旋菌长度然弯曲状长度计算真正长度计算细菌细胞见表22 
表22 细菌
球  状  细  菌                                                 直  径（µm）                                 
尿素微球菌（Micrococcus ureae）                              10～15
金黄色微球菌（Micrococcus aureus）      08～10
乳链球菌（Streptococcus lactis）    05～06
八叠球菌（Sarcina maxima）    40
圆褐固氮菌（Azotobocter chroococcum）    40～60
旋动泡硫菌（Thiophysa volutans）    70～80
    杆  状  细  菌    长度（µm）    宽度（µm）
普通变形杆菌（Proteus vulgaris）    05～40    04～05
肠杆菌（Escherichia coli）    10～20    05
德氏乳杆菌（Lactobacillus delbruckii）    28～70    04～07
枯草杆菌（Bacillus subtilis）    12～30    08～12
巨芽孢杆菌（Bacillus megatherium）    30～90    10～20
        
    螺  旋  状  细  菌
霍乱弧菌（Vibrio cholerae）    10～30    03～06
红色螺菌（Spirillum rubrum）    10～32    06～08
迂回螺菌（Spirillum volutans）    10～20    15～20

然细菌差般超微米数球菌直径020～125µm杆菌般020～125×030～8µm产芽孢杆菌产芽孢杆菌螺旋菌030～1×1～50µm
细菌体差异固定染色方法测量结果致般细菌干燥固定程中细胞明显收缩测量结果似值关细菌记载常常均值代表值
影响细菌形态变化素样影响细菌体少数例外般幼龄菌体成熟老龄菌体宽度变化明显细菌细胞代谢产物积累培养基中渗透压增加关

213  细菌细胞结构
细菌基结构包括细胞壁细胞质膜细胞质细胞核等四部分组成细菌荚膜鞭毛芽孢等特殊结构（图26）
基结构种细菌具特殊结构限某种类细菌细菌分类鉴定重
(1）细胞壁（cell wall）    细胞壁细菌菌体外层坚韧略具弹性结构细胞壁约占细胞干重10～25种细菌细胞壁厚度等般10～80nm间
细胞壁具保护细胞维持细胞外形功失细胞壁种形态菌体变成球形细菌定范围高渗溶液中细胞质收缩细胞然保持原形状定低渗溶液中细胞会膨致破裂细胞壁具定坚韧性弹性关细菌细胞壁化学组成细菌抗原性致病性噬菌体敏感性关鞭毛细菌失细胞壁保持鞭毛运动见细胞壁存鞭毛运动必需鞭毛运动提供支点外细胞壁实际孔性允许水化学物质通分子物质阻拦作
构成细胞壁基骨架肽聚糖（peptidoglycan）层氨基糖氨基酸组成含N乙酰葡萄糖胺（Nacetylglucosamine NAG）N乙酰胞壁酸（Nacetylmuramic acid NAM）两种氨基糖（图27a）两种氨基糖直接连接通甘氨酸间桥交相连形成长链连接NAM羧基四肽链含D谷氨酸DL丙氨酸二氨基庚二酸赖氨酸D构型氨基酸细菌细胞壁（时荚膜）特四肽链氨基糖四肽次连接（图27b）形成坚韧肽聚糖套层许细菌肽聚糖外面外膜（outer membrane）

采革兰氏染色技术细菌细胞壁区分两种类型革兰氏阳性（G＋）革兰氏阴性（G—）革兰氏染色（Gram stain）丹麦医生革兰（Hans Christian Gram）1884年采表23列程序细菌染色结果显色细菌区分两类分称革兰氏阳性阴性
表23 革兰氏染色程序结果
步  骤    方   法    结   果
        阳性（G+）    阴性（G—）
初  染    结晶紫30s    紫    色    紫    色

媒染剂    碘液30s    紫色    紫色
脱  色    95乙醇10～20s    保持紫色    脱紫色
复  染    蕃红（复红）30～60s    显紫色    红    色

    细菌显色反应细胞壁乙醇通透性抗脱色力差异肽聚糖层厚度结构决定结晶紫染色细胞碘液处理形成溶性复合物乙醇溶解染色前二步结果样G＋细胞中乙醇厚肽聚糖层脱水导致孔隙变结晶紫碘复合物分子太通
细胞壁保持着紫色G—细胞中乙醇处理破坏胞壁外膜损伤肽聚糖层细胞质膜乙醇溶解结晶紫碘复合物细胞中渗漏出衬托染色液复染时显现红色红色染料然进入已染成紫色G+细胞紫色盖没红色显示出
革兰氏阳性阴性细菌细胞壁结构较图28示
①革兰氏阳性细菌细胞壁
G＋细菌细胞壁具较厚（2080nm）致密肽聚糖层达20层占细胞壁成分60～90细胞膜外层紧密相连（图29）G＋细菌细胞壁中含磷壁酸（teichoicacid）称胞壁质（murein）甘油核糖醇聚合物磷壁酸通常糖氨基酸酯存磷壁酸带负电荷细胞表面调节阳离子浓度磷壁酸细胞生长关细胞生长中溶素（autolysins）酶类起作磷壁酸溶素调节功阻止胞壁度降解壁溶
果细胞壁肽聚糖层消溶G＋细胞成原生质体（protoplasts）细胞壁复存存留细胞膜链球菌外数G＋细菌细胞壁中含极少蛋白质
②革兰氏阴性细菌细胞壁    G—细菌细胞壁G＋细菌细胞壁薄（15～20nm）结构较复杂分外膜（outer membrane）肽聚糖层（2～3nm）（图210）细胞壁细胞质膜间明显空间称壁膜间隙（periplasmic space）
外膜    G—细菌细胞壁外膜基成分脂糖（lipopolysaccharideLPS）细胞质膜相处双层类脂磷脂外含糖蛋白质
LPS糖部分包括核心糖O特异糖O特异糖重复分支碳水化合物分子组成含已糖（葡萄糖半乳糖鼠李糖）二脱氧已糖糖种类种G—细胞具特性LPS核心糖（core polysaccharide）组分酮脱氧辛酸（ketodeoxyoctonate KDO）
外膜中含种蛋白脂蛋白通透蛋白蛋白具通孔作（porin）调控外界分子进入细胞蛋白分子作噬菌体受体许G—细菌高等生物致病性LPS成分决定毒性组分常称毒素（endotoxins）

肽聚糖层    G—细菌细胞壁肽聚糖层薄肠杆菌细菌中仅单
层肽聚糖层外膜层间通脂蛋白连接起
壁膜间隙    G—细菌细胞壁外膜细胞质膜间存明显壁膜间隙层薄肽聚糖处间肽聚糖层细胞质膜间间隙较宽肽聚糖层外膜间间隙较窄肠杆菌壁膜间隙宽度12～15nm呈胶胨态间含三类蛋白质：水解酶催化食物初步降解结合蛋白启动物质转运程化学受体（chemoreceptors）趋化性中起作蛋白
细胞壁细菌重结构成分然界存壁细菌支原体属
类G＋ G— 细菌发突变培养时青霉素处理形成壁细胞胞壁残缺全L型细胞种缺乏坚硬肽聚糖细胞壁L型细胞继续繁殖甚形成胞壁果肽聚糖全部残余留细胞壁合成种形态胞壁支原体相关混淆
(2）细胞膜    细胞质膜（cytoplasmic membrane）简称质膜（plasma membrane）围绕细胞质外面双层膜结构细胞具选择吸收性控制物质吸收排放许生化反应重部位
质膜基结构磷脂双层（phospholipid bilayer）含高度疏水脂肪酸相亲水甘油两部分磷脂亲水疏水双重性质具方性双层磷脂构成质膜疏水两层脂肪酸链相排列亲水两层磷酸基相背排列外类似G—细菌细胞壁外层双层磷脂结构称单位膜种排列结构质膜成效控制物质通透屏障
质膜薄约5～10nm厚蛋白质镶嵌双层磷脂中伸膜外两侧（图211）分两类边缘蛋白（peripheral proteins）整合蛋白（integral proteins）边缘蛋白含量约膜蛋白20～30溶水溶液整合蛋白含量70～80容易质膜中抽提出溶水溶液膜类脂样整合蛋白两亲性（amphipathic）疏水区段埋类脂中亲水区段伸质膜外侧扩展类脂层中翻转旋转蛋白质双层磷脂中扩散状况决定脂肪酸链饱度支链数温度条件温度愈高膜流动性愈嗜冷细菌质膜类脂高度饱低温流动嗜热细菌质膜类脂饱度支链脂肪酸含量较高般原核细胞质膜含固醇原核细胞质膜中含五环类固醇物（hopanoides）结构类似真核生物质膜中固醇加固细胞质膜作具细胞壁支原体质膜中含固醇

质膜基功调控物质流入排出性质异物质具机制运输包括扩散动运输等方式质膜外两侧溶质浓度时水分低浓度溶质侧通质膜流高浓度侧直两侧浓度达衡压力阻止水分子进步流动时止溶质浓度差水分通质膜程称渗透作动扩散种方式质膜造成种压力渗透压
质膜常呼吸作磷酸化作细胞量衡相联系数细菌中电子转移系统呼吸酶类位质膜中
(3）中体（mesosome）中间体    细菌细胞膜折皱陷入细胞质形成状囊状形体称中体中间体中酶系发达量代谢场外细菌细胞分裂时细胞壁隔膜合成核复制关
(4）细胞质（protoplast）    细胞质位细胞膜色透明粘稠状胶体细菌细胞基础物质基成分水蛋白质核酸脂类含少量糖机盐类细菌细胞质生物细胞质区核糖核酸含量高核糖核酸含量达固形物15～20代研究表明细菌细胞质分细胞质区染色质区细胞质区富核糖核酸染色质区含脱氧核糖核酸细菌细胞质中富核糖核酸嗜碱性强易碱性中性染料着色尤幼龄菌老龄菌细胞中核糖核酸常作氮磷源利核酸含量减少着色力降低
细胞质具生命物质种特征含丰富酶系营养物质合成转化代谢场断更新细胞结构成分细菌细胞周围环境断进行新陈代谢
(5）细胞核（nucleus）    细菌具较原始形态核称拟核（nucleoid）没核膜核仁核质体称染色质体般呈球状棒状亚铃状细胞核分裂细胞分裂前进行生长迅速细菌细胞中两四核生长速度低时两核
细菌核质体周围细胞质电子密度较低电子显微镜观察呈现透明核区域高分辨率电镜观察细菌核丝状结构实际巨连续环状双链DNA分子（长度达1mm）细菌身长倍折叠缠绕形成细胞核遗传性状传递中起重作
细菌细胞中尚存染色体外遗传子环状DNA分子分散细胞质中复制称质粒（plasmid）附着染色体质粒附加体质粒携带着遗传信息般质粒携带基细菌细胞次级代谢基质粒复制稳定遗传细菌繁殖子代细胞中代代相传质粒细胞中时行消失没质粒细菌行产生质粒基工程研究中重基载体工具

(6）核糖体（ribosome）    核糖体细胞中核糖核蛋白颗粒状结构核糖核酸（RNA）蛋白质组成中RNA约占60蛋白质占40核糖体分散细菌细胞质中沉降系数70S细胞合成蛋白质场数量少蛋白质合成直接相关菌体生长速度异细菌生长旺盛时菌体104生长缓慢时2 000细胞核糖体常成串联起称聚核糖体
(7）细菌细胞含物    细胞质含物：
气泡（gas vacuole）    某细菌盐杆菌（Halobacterium）含气泡气泡吸收空气中氧气组分供代谢需帮助细菌漂浮盐水层吸收较气
(8) 颗粒状含物    细菌细胞含种较颗粒细胞贮藏物颗粒少菌龄培养条件变化
①异染颗粒（metachromatic  granules）    普遍存贮藏物成分聚偏磷酸盐时称捩转菌素（volutin）聚磷酸盐颗粒某染料特殊反应产生染料颜色名异染颗粒甲苯胺蓝次甲基蓝染色呈蓝色呈紫红色棒状杆菌某芽孢杆菌常含种异染颗粒培养基中缺磷时异染颗粒磷补充源
   ②聚β羟基丁酸（polyβhydroxybutyric acid）颗粒    聚β羟基丁酸类类脂物细菌巨芽孢杆菌根瘤菌固氮菌肠杆菌细胞均含聚β羟基丁酸颗粒（碳源源性贮藏物质）易脂溶性染料苏丹黑（Sudan black ）着色常误认脂肪滴油球结构式：
      






③肝糖（glycogen）粒淀粉粒（granulose）    某肠道杆菌芽孢杆菌体积累聚葡萄糖稀碘液染成红棕色肝糖梭状芽孢杆菌形成芽孢时细菌淀粉粒积累碘液染成蓝色
④脂肪粒    种颗粒折光性较强苏丹Ⅲ（sudan Ⅲ）染成红色着细菌生长细菌体脂肪粒数量会增加细胞破裂脂肪粒游离出

⑤硫滴    硫磺细菌紫色硫细菌贝氏硫细菌等环境中含H2S量高时H2S氧化成硫体积累起形成分子折光性强硫滴硫素贮藏物质果环境中H2S足时硫进步转变成硫酸盐中获量
⑥液泡    许细菌衰老时细胞质会出现液泡成分水溶性盐类层含脂蛋白膜包围
细菌发育阶段营养环境差异种细菌甚种细菌间含物数量成分菌种相环境条件常含相含物点助细菌鉴定
214  细菌细胞特殊结构
鞭毛荚膜芽孢等某细菌特结构细菌分类鉴定具重作
(1）鞭毛（flagella）    某细菌体长出纤细呈波状丝状物称鞭毛细菌运动器官电镜观察鞭毛起源细胞质膜侧细胞质区颗粒状体体称基粒 （basal body）鞭毛基粒长出穿细胞壁延伸细胞外部（图212）
    鞭毛长度般超菌体干倍直径极微约10～25nm已超普通光学显微镜视度电镜直接观察特殊染色方法（鞭毛染色）染料堆积鞭毛鞭毛加粗光学显微镜观察外悬滴法暗视野映光法观察细菌运动状态半固体琼脂穿刺培养菌体生长扩散情况初步判断细菌否具鞭毛
数球菌生鞭毛杆菌中生鞭毛生鞭毛弧菌螺旋菌生鞭
毛鞭毛着生位置数目细菌种特征鞭毛数目位置分列种：
单生  偏端单生鞭毛菌    菌体端长根鞭毛霍乱弧菌（Vibrio cholerae)
两端单生鞭毛菌  菌体两端生根鞭毛鼠咬热螺旋体（Spirochaeta morsusmuris）
丛生    偏端丛生鞭毛菌  菌体端丛生鞭毛铜绿假单胞杆菌（Pseudomonas aeruginosa）
两端丛生鞭毛菌  菌体两端丛生鞭毛红色螺菌（Spirillum rubrum）
周生    菌体周生鞭毛称周毛菌枯草杆菌（Bacillus subtilis）肠杆菌等图213种鞭毛类型示意图
鞭毛化学成分鞭毛蛋白角蛋白肌球蛋白纤维蛋白属类物质鞭毛运动肌肉收缩相似

鞭毛细菌运动器官鞭毛细菌液体中鞭毛运动运动方式鞭毛着生位置数目单毛菌丛毛菌做直线运动运动速度快时轻微摆动周毛菌常呈规运动常伴活跃滚动
鞭毛某细菌特征良环境条件培养基成分改变培养时间长干燥芽孢形成防腐剂加入等会细菌丧失生长鞭毛力
细菌表面鞭毛短细（直径3～10nm）菌毛（pilifimbriae）数目常鞭毛菌毛结构功鞭毛发生质膜紧贴质膜细胞质中僵硬蛋白质丝细量菌体缠结起菌毛细胞吸附固体表面液体表面形成菌膜（pellicle）浮渣（scum）细菌（肠杆菌）具类似菌毛毛状物称性菌毛（sex pili）性菌毛菌毛稍长数量菌毛少根根性菌毛细菌接合交配时起作
(2）荚膜（capsule）    细菌生命程中表面分泌层松散透明粘液物质粘液物质具定外形相稳定附细胞壁外面称荚膜没明显边缘扩散环境中称粘液层荚膜般围绕细菌细胞外围细菌荚膜连起中包含着许细菌称菌胶团（图214）
荚膜折光率低易着色必须通特殊荚膜染色方法般负染色法背景菌体着色荚膜着色衬托出光学显微镜观察
荚膜含量水分约占90糖肽聚合物荚膜形成受遗传特性决定环境条件密切关系生长含糖量高培养基菌容易形成荚膜肠膜明串珠细菌（Leuconostoc mesenteroides）含糖量高含氮量低培养基中产生荚膜某病原菌炭疸芽孢杆菌寄体形成荚膜工培养基形成荚膜形成荚膜细菌整生活期形成荚膜肺炎双球菌生长缓慢时形成荚膜某链球菌生长早期形成荚膜期消失
荚膜然细菌结构通突变酶处理失荚膜细菌然生长正常荚膜定生理功荚膜存保护细菌机体易白血球吞噬细菌具较强抗干燥作营养物缺乏时作碳源源利某细菌荚膜存具毒力具荚膜肺炎双球菌毒力强失荚膜时失毒性
(3）芽孢（spore）    细菌生长定时期繁殖速度降菌体细胞原生质浓缩细胞形成圆形椭圆形圆柱形孢子良环境条件具较强抗性休眠体称芽孢生孢子（endospore）菌体未形成芽孢前称繁殖体营养体

否形成芽孢细菌种特征受遗传性制约杆菌中形成芽孢种类较球菌螺旋菌中少数菌种形成芽孢
芽孢较厚壁高度折光性显微镜观察芽孢透明体芽孢难着色便观察常常采特殊染色方法——芽孢染色法
种细菌芽孢形成位置形状定细菌鉴定重位细胞中央位顶端中央顶端间芽孢中央果直径细菌宽度时细胞呈梭状丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)芽孢细菌细胞顶端芽孢直径细菌宽度时细胞呈鼓槌状破伤风梭菌（Clostridium tetani）芽孢直径细菌细胞宽度细胞变形常见枯草杆菌蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）等芽孢形状位置（图215）
细菌否形成芽孢遗传性决定需定环境条件菌种需环境条件相数芽孢杆菌营养缺乏温度较高代谢产物积累等良条件衰老细胞体形成芽孢菌种需营养丰富适宜温度条件形成芽孢苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）营养丰富温度通气等适宜条件时幼龄细胞中量形成芽孢
细菌形成芽孢包括系列复杂程(图216)电镜观察芽孢形成程：开始时细胞中核物质凝集细胞端移动细胞质膜陷延伸形成双层膜构成芽孢横隔壁核物质部分细胞质包围形成芽孢
什条件形成芽孢良环境强抵抗力芽孢良条件保持活力数年数十年甚更长时间芽孢尤耐高温破伤风梭菌沸水中存活3h研究证明芽孢耐高温原芽孢形成时时形成26吡啶二羧酸（dipicolinic acid）简称DPA细菌营养细胞生物细胞中均未发现DPA存DPA结构式：
DPA芽孢中钙盐形式存占芽孢干重15芽孢形成时DPA快形成DPA形成芽孢具耐热性芽孢萌发时DPA释放出时芽孢丧失耐热力芽孢高度耐热性含水量低含DPA致密芽孢壁关
芽孢合适条件开始萌发营养水分温度等条件适宜时芽孢萌发芽孢萌发开始吸收水分盐类营养物质体积涨折光率降低染色性增强释放DPA耐热性消失酶活性呼吸力提高孢子壁破裂通中部顶端斜方伸出新菌体(图217)初新菌体细胞质较均匀没颗粒液泡等逐渐出现细胞含物菌体细胞恢复正常代谢芽孢细菌休眠体细胞形成芽孢芽孢萌发产生营养体

215  细菌繁殖菌落形态特征    
(1）细菌繁殖    细菌繁殖简单性二均裂殖分裂时首先菌体伸长核质体分裂菌体中部细胞膜外中心作环状推进然闭合形成垂直细胞长轴细胞质隔膜菌体分开细胞壁生长横隔膜分两层形成子细胞壁然子细胞分离形成两菌体球菌分裂方分裂子细胞状态形成种形态群体单球菌双球菌四联球菌八叠球菌葡萄球菌等杆菌繁殖分裂面长轴垂直分裂排列形式菌种形态异单生双生结成短链长链呈八字形呈栅状排列（图218）
性繁殖外电镜观察遗传学研究证明细菌存性结合细菌性结合发生频率极低
 (2）细菌菌落特征    果单微生物细胞接种适合固体培养基适合环境条件细胞迅速生长繁殖繁殖结果形成肉眼见细胞群体微生物细胞群体称菌落（colony）
菌种菌落特征菌种生活条件菌落形态相菌种相培养条件形成菌落形态致菌落形态特征菌种鉴定定意义
菌落特征包括菌落形态（圆形丝状规状假根状等）侧面观察菌落隆起程度（扩展台状低凸状乳头状等）菌落表面状态（光滑皱褶颗粒状龟裂心圆状等）表面光泽（闪光闪光金属光泽等）质（油脂状膜状粘脆等）颜色透明度（透明半透明透明等）（图219）
外菌落特征受方面影响产荚膜菌落表面光滑粘稠状光滑型（S型）产荚膜菌落表面干燥皱褶粗糙型（R型）菌落形态时受培养空间限制果两相邻菌落相太营养物限害代谢物分泌积累生长受阻作菌落形态观察时般培养3～7天宜观察时选择菌落分布较稀疏处孤立菌落菌落微生物学工作中微生物分离纯化鉴定计数等研究选育种等实际工作
216  食品中常见细菌
日常生活中食品常受细菌污染食品变质外尚益细菌常常利制造食品药品现常见细菌属分述：

(1）假单胞杆菌属（Pseudomonas）    直弯杆状（05～1µm×15～4µm）革兰氏阴性菌极生鞭毛运动生芽孢化机营养型需氧然分布广某菌株具强分解脂肪蛋白质力污染食品环境条件适宜食品表面迅速生长般产生水溶性色素氧化产物粘液引起食品产生异味变质菌低温生长冷藏食品腐败变质中起作例：荧光假单胞菌（Ps fluorescens）低温肉牛乳乳制品腐败腐败假单胞菌（Ps putrefacicus）鱼牛奶乳制品腐败变质奶油表面出现污点菠萝假单胞菌（Ps ananas）菠萝果实腐烂侵害组织变黑枯萎
(2）醋酸杆菌属（Acetobacter）    醋酸杆菌分布普遍般腐败水果蔬菜变酸酒类果汁等食品中分离出醋酸杆菌细菌细胞呈椭圆形杆状单生成链状生芽孢需氧运动运动属菌强氧化力乙醇氧化成醋酸醋酸菌两种类型鞭毛群周生鞭毛生成醋酸进步氧化成CO2水群极生鞭毛进步氧化醋酸醋酸杆菌制醋生产菌株日常生活中常常危害水果蔬菜酒果汁变酸
(3）色杆菌属（Achromobacter）    革兰氏阴性杆菌分布水土壤中鞭毛运动数分解葡萄糖糖类产酸产氧禽肉海产品变质发粘
(4）产碱杆菌属（Aicaligenes）    革兰氏阴性菌属细菌分解糖类产酸产生灰黄色棕黄色黄色色素分布极广存水土壤饲料畜肠道乳制品动物性食品产生粘性变质培养基产碱
(5）黄色杆菌属 （Flavobacterium）    细胞直杆弯曲状（02～20×05～60µm）通常极生鞭毛运动革兰氏染色阴性氧兼性厌氧机营养型中温嗜冷源水土壤菌落产生黄色桔红红色褐色非水溶性色素强分解蛋白质力产生热稳定胞外酶低温牛乳乳制品酸败黄色杆菌4℃引起牛乳变粘等食品禽鱼蛋等食品样引起腐败变质
(6）埃希氏杆菌属（Escherichia）肠细菌属（Enterobacter）    两属均肠菌群细胞杆状（04～07×10～40µm）通常单出现周生鞭毛运动运动革兰氏阴性菌氧兼性厌氧化机型食品中重腐生菌存类牲畜肠道中水土壤中极常见肠杆菌（E coli）合适条件牛乳乳制品腐败产生种洁净粪便气味
(7）沙门氏菌（Salmonella）    沙门氏菌芽孢杆菌产荚膜通常运动具周生鞭毛动力变种革兰氏阴性该属菌常常污染鱼肉禽蛋乳等食品特肉类类重肠道致病菌误食菌污染食品引起肠道传染病食物中毒

(8）变形杆菌（Proteus）    芽孢革兰氏阴性菌（04～06×1～3µm）卵圆形幼龄时常常变成缕状弯曲状周生鞭毛运动性强广泛分布土壤水粪便中较强分解蛋白质力食品腐败菌引起食物中毒
(9）利斯特氏菌属（Listeria）    芽孢短杆菌革兰氏染色阳性周生鞭毛低温生长冷藏食品中发现畜患利氏菌病病原菌引起脑膜炎败血症肺炎等食品中常见单核细胞增生利斯特氏菌（Lmonocytogenes）
(10）乳杆菌属（Lactobacillus）    菌体单呈链状运动极少运动厌氧兼性厌氧革兰氏染色阳性分解糖力强牛乳乳制品植物产品中分离出常常作生产乳酸干酪酸乳等乳制品发酵菌剂
(11）明串珠菌属（Leuconostoc）    菌体呈圆形卵圆形呈链状排列革兰氏阳性分布较广常常牛乳蔬菜水果发现肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroide)利蔗糖合成量荚膜物质——葡萄糖已生产右旋糖酐作代血浆成分右旋糖酐具维持血液渗透压增加血溶量作床抗休克消肿解毒明串珠菌常食品污染带麻烦牛乳变粘制糖工业中增加糖液粘度影响滤延长时间降低产量
(12）双歧杆菌属（Bifidobacterium）    双歧杆菌初1899年法国巴斯德研究院蒂赛尔首先健康母乳喂养婴粪便中分离出革兰氏染色阳性形态杆菌呈丫字形V字形弯曲状棒状勺状等菌种形态专性厌氧目前市场保健饮品风行中发酵乳制品保健饮料常常加入双歧杆菌提高产品保健效果
(13）芽孢杆菌属（Bacillus）    细胞杆状（03～22×12～70µm）出现单成短链状端生周生鞭毛运动运动革兰氏阳性氧兼性厌氧产生芽孢然界中广泛分布土壤水中尤常见菌产生芽孢具定热抗性食品工业中常遇污染菌蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）污染食品引起食物变质尚引起食物中毒枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）常常引起面包腐败产生蛋白酶力强常作蛋白酶产生菌属中尚炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）引起畜患烈性传染病——炭疽病

(14）梭状芽孢杆菌（Clostridium）    厌氧性革兰氏阳性杆菌罐装食品中引起腐败菌种解糖嗜热梭状芽孢杆菌（Cl thermosaccharolyticum）分解糖类引起罐装水果蔬菜等食品产气性变质腐败梭状芽孢杆菌（Cl putrefaciens）引起蛋白质食物变质肉类罐装食品中重肉毒梭状芽孢杆菌（Cl botulinum）芽孢产生菌体中央极端芽孢耐热性极产生强毒素
(15）微球菌属（Micrococcus）    球状革兰氏阳性菌需氧兼性厌氧然界分布广土壤水动物体表面分离出非致病性菌落呈黄色淡黄色绿色桔红色污染食品食品变色微球菌耐热性较高耐盐性菌低温生长引起冷藏食品腐败变质
(16）链球菌（Streptococcus）    细胞球形卵形呈短链长链排列革兰氏阳性少运动化异养型氧兼性厌氧中类牲畜病原菌例：酿脓链球菌（Streptococcus pyogenes）类口腔喉呼吸道血液等炎症方渗出物中分离出肌体发红发烧原溶血性链球菌乳房链球菌（Sc uberis）乳链球菌（Scagalactiae）常常引起牛乳房炎病原菌引起食品变质细菌
(17）葡萄球菌（Staphy lococcus）    呈葡萄串状革兰氏阳性金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）鼻粘膜动物体表发现引起感染污染食品产生肠毒素食物中毒
22  放线菌
放线菌具核单细胞原核生物革兰氏染色阳性较原始放线菌细胞杆状分叉基质菌丝没气生菌丝典型放线菌发达基质菌丝外发达气生菌丝孢子丝(图219)放线菌抗生素工业中非常重目前生产抗生素绝数放线菌产生
221  放线菌形态
基质菌丝紧贴固体培养基表面培养基里面生长菌丝基质菌丝称营养菌丝产生黄橙红紫蓝绿灰褐黑等色素产色素色素脂溶性水溶性水溶性色素培养程培养基中扩散菌落周围培养基呈现颜色气生菌丝培养基表面空气中生长菌丝波曲螺旋轮生等种形态(图220)
放线菌孢子球形椭圆形瓜子形等种形态孢子表面纹饰孢子呈白黄绿淡紫粉红蓝褐灰等颜色（图221）
222  放线菌菌落特征
放线菌菌落特征种异致分两类：

类链霉菌代表早期菌落类似细菌期气生菌丝分生孢子形成变成表面干燥粉粒状常辐射皱折菌落般质较密易挑起常种颜色
类中诺卡氏菌代表菌落般基质菌丝结构松散黏着力差易挑起特征性颜色
223  放线菌繁殖
放线菌通形成性孢子方式进行繁殖菌丝片断进行繁殖
放线菌孢子形成通电镜观察表明：孢子丝分裂横隔分裂方式链霉菌孢子形成3基型：①间隙横隔②缢缩壁间隙组成孢子横隔③缢缩壁形成孢子横隔放线菌（游动放线菌科属）形成孢子囊长气生菌丝基菌丝孢子囊产生鞭毛运动鞭毛运动孢囊孢子（图222）
放线菌化机营养型广泛利种糖类碳水化合物碳源源利机氮机氮氮源中弗兰克氏菌（Frankia）利分子态氮许种类产生抗生素维生素种酶类尤产生抗生素著称
放线菌然界中广泛分布土壤中腐生少数寄生分解复杂机质中起重作弗兰克氏菌众非豆科植物生结瘤固氮绿化造林改良土壤改善生态环境重作堆肥稻草垃圾堆制热程中会引起嗜热放线菌富集诱导产生耐高温热稳定纤维素酶蛋白酶β－13－葡聚糖酶等促进纤维素进步分解加速堆肥腐熟开发高温酶类源
224  常见放线菌代表种
(1）诺卡氏菌属（Nocardia）    固体培养基生长时基质菌丝没气生菌丝薄层气生菌丝菌丝断裂进行繁殖（图223）该属产生种抗生素结核分枝杆菌麻疯分枝杆菌特效利福霉素该属菌产生
(2）链霉菌属（Streptomyces）
固体培养基生长时形成发达基质菌丝气生菌丝气生菌丝生长定时候分化产生孢子丝孢子丝直波曲螺旋形等种形态（图224）孢子球形椭圆杆状等种形态孢子表面刺疣毛发等种纹饰链霉菌气生菌丝基质菌丝种颜色菌丝产生溶性色素分泌培养基中培养基呈现种颜色链霉菌许种类产生类益抗生素链霉素红霉素四环素等链霉菌（Streptomyces）中种产生
(3）单孢菌属（Micromonspora）
  菌丝体纤细形成基质菌丝形成气生菌丝基质菌丝长出许分枝顶端着生孢子（图225）

属产生抗生素较属庆霉素该属绛红单孢菌(Micromonospora purpurea) 棘孢单孢菌（Mechinspora）产生
23  原核生物类群
231  蓝细菌（Cyanobacteria）
蓝细菌直称蓝藻蓝绿藻（Cyanophyta）发现类微生物细胞核原核藻类核真核已改属原核生物界称蓝细菌蓝细菌形态球状丝状细胞壁外粘质称鞘荚膜蓝细菌般滑动行动蓝细菌生殖方式仅知性生殖没发现性生殖蓝细菌球分布广热带两极普遍生长淡水海水土壤光合养细菌耐受极端环境条件高温干燥干旱沙漠区单细胞蓝细菌岩石缝隙利少量湿气日光生活蓝细菌固定气氮作代谢氮源蓝细菌含光合作色素包括叶绿素a类胡萝卜素特β胡萝卜素两种水溶色蛋白：种蓝色藻青蛋白（blue phycocyanin）种红色藻红蛋白（red phycoerythrin）数蓝细菌蓝色藻青蛋白占优势通常类色素叶绿素掺起细胞呈蓝绿色名蓝细菌细胞含量红色藻红蛋白细胞呈现红色紫色褐色黑色
232  螺旋体（Spirochetes）
螺旋体形态特征行动方式均细菌纳独立类群类原核生物菌体细长屈挠曲折螺旋状卷曲单细胞螺旋体螺旋宽009～075mm长度2～500mm革兰氏染色阴性鞭毛体轴丝运动通螺旋横二分分裂繁殖厌氧兼性厌氧寄生腐生兼性寄生腐生性生境广阔包括淡水海水污水沼泽动物器官等昆虫消化道生存螺旋体特木材饲料白蚁瘤胃动物肠道类猿类猪狗鼠等肠皮细胞类口腔螺旋体存重寄生性螺旋体密螺旋体疏螺旋体两种密螺旋体存类动物肠道口腔生殖道寄生性密螺旋体重梅毒密螺旋体诱发类接触传染先天性梅毒
233  立克次氏体（Rickettsia）
Ricketts1909年研究洛矶山斑疹热首先发现病害病原菌次年幸感染斑疹伤寒（typhus fever）丧命纪念类病原体命名立克次氏体相关微生物纳立克次氏体

立克次氏体细菌般03~1×02~05mm立克次氏体般球状杆状宿中发育阶段表现出形态球状双球状杆状丝状（Q热立克次体）外均通细菌滤器生殖二分分裂式繁殖寄细胞寄生互惠生类感染立克氏体病害通常通昆虫叮刺传染致病性强斑疹热病洛矶山斑疹伤害两种立克次体病害数立克次体适存某动物体特啮齿动物节肢动物虱蚤蜱螨体生长繁殖宿通常致病卵传递代
234  衣原体（Chlamydia）
衣原体仅脊椎动物细胞质寄生类原核微生物革兰氏染色阴性游动般球状体积通常立克次体直径02~07mm达15mm分析提纯衣原体蛋白质核酸脂类糖组成中核酸RNADNA两类
衣原体形态构造染色等方面立克次体相似寄生脊椎动物细胞离开寄细胞繁殖衣原体立克次体处两点：必节肢动物传播脊椎动物间直接传染（沙眼衣原体引起沙眼病）动物病害肺炎发性关节炎胎盘炎肠炎等衣原体年衣原体引起植物病害报道细胞定发育阶段细胞壁坚韧具传染性原基体变成细胞较非传染型始体然形成致密具传染性原基体
235支原体（Mycoplasmas）
名类菌质体介细菌立克次体间原核微生物早患胸膜肺炎牛体中分离命名胸膜肺炎微生物羊猪鼠禽体中分离具类似形态特征机体统称类胸膜肺炎微生物（Pleuropneumoniaelike organisms简称PPLO）现般称支原体
体已知生活生物原核生物突出形态特征没细胞壁没坚韧细胞壁细胞柔软形态变具高度形性着色力弱革兰氏阴性培养中细胞常出现球状长短丝状种分枝状球状体直径01mm般02~025mm丝状体长短微米150mm通细菌滤器细胞含DNARNA两类核酸电镜观察支原体细胞具类似动物细胞细胞膜厚7~10nm支原体细胞中含固醇生物罕细胞核糖体类似原核细胞核数二分分裂繁殖出芽方式球状体长出丝状体丝状体碎裂成球状进行生长循环支原体琼脂培养基形成极菌落直径10~600mm典型菌落油煎蛋模样营养丰富工培养基生长支原体广泛分布土壤污水昆虫脊椎动物体中引起胸膜肺炎病外尚引起猪喘气病鸡呼吸首慢性病现已发现畜禽植物支原体种数致病性少数腐生性

支原体立克次体衣原体三者性质介细菌病毒间更清楚起见现特征较（表24）
3  真核微生物形态结构生理功
真菌藻类原生动物属真核微生物真菌微生物中庞类群统计真菌约12万余种真菌种类极般认真菌菌体单细胞细胞分枝丝状体单细胞分枝体真菌细胞中没光合色素进行光合作真菌属真核生物细胞中具完整典型细胞核高等生物样进行丝分裂繁殖方式性孢子性孢子真菌包括单细胞酵母菌单细胞细胞丝状霉菌致产生子实体蕈菇
表24 细菌支原体立克次体衣原体病毒较
特征    细菌    支原体    立克次体    衣原体    病毒
直径（mm）    05～20    02～025    02～05    02～03    < 025
见性    光学显微镜    光学显微镜勉强见    光学显微镜    光学显微镜勉强见    电镜
滤性    滤    滤    滤    滤    滤
革兰氏染色    阳性阴性    阴性    阴性    阴性    －
细胞壁    坚韧细胞壁    缺    细菌相似    细菌相似    细胞结构
繁殖方式    二均分裂    二均分裂    二均分裂    二均分裂    复制
培养方式    工培养基    工培养基    宿细胞    宿细胞    宿细胞
核酸种类    RNADNA    RNADNA    RNADNA    RNADNA    RNADNA
抗生素    敏感    敏感（青霉素敏感）    敏感    敏感    敏感
干扰素    敏感    敏感    敏感    敏感    敏感
真菌然界中分布非常广泛类关系密切食品加工业中具重作食品应真菌制造种酒类面包酱油豆腐乳等真菌直接作食品香菇木耳草菇蘑菇等仅味道鲜美菜肴营养丰富保健食品国名贵药材灵芝茯苓天麻等真菌菌丝体发酵工业广泛生产酒精抗生素（青霉素灰黄霉素）机酸（柠檬酸葡萄糖酸等）酶制剂（淀粉酶纤维素酶等）外真菌土壤中机物质分解然界物质循环中起着重作农业饲料发酵植物生长激素（赤霉素）生物防治害虫等十分重作

真菌类生活造成危害许霉菌会造成农作物许病害会引起农产品纺织品工业产品发霉变质受真菌污染食品发生腐败变质降低失食价值真菌产生毒素畜中毒实验证明黄曲霉产生黄曲霉素引起实验动物致癌少真菌病原菌引起类动植物许病害类带危害甚灾难
31  霉菌
311  霉菌形态结构
(1）菌丝菌丝体    霉菌(mold) 丝状真菌统称菌丝细胞壁包种状细丝色透明宽度般3~10mm细菌宽度倍十倍菌丝分枝分枝菌丝相互交错成群体称菌丝体霉菌菌丝分隔膜菌丝隔膜菌丝两种类型（图226）
①隔膜菌丝    菌丝中横隔膜菌丝分隔成细胞菌丝生长程中细胞核分裂伴着细胞分裂细胞含1细胞核霉菌菌丝中横隔膜结构样单孔式孔式复式种类型横隔膜相邻两细胞物质相互沟通
②隔膜菌丝    菌丝中没横隔膜整菌丝单细胞菌丝许核菌丝生长程中核分裂原生质量增加没细胞数目增
(2）菌丝特异化（图227）
①假根    根霉属（Rhizopus）真菌匍匐枝基质接触处分化形成根状菌丝显微镜假根颜色菌丝深起固着吸收营养作
②吸器    某寄生性真菌菌丝产生出旁枝侵入寄细胞形成指状球状丛枝状结构吸收寄细胞中养料

③菌核    菌丝团组成种硬休眠体般暗色外皮条件适宜时生出分生孢子梗菌丝子实体等
④子实体    真菌营养菌丝生殖菌丝缠结成具定形状产孢结构伞菌子实体呈伞状
312  霉菌菌落特征
霉菌菌落分枝状菌丝体组成菌丝较粗长形成菌落较疏松常呈现绒毛状棉花样絮状蜘蛛网状霉菌根霉毛霉链孢霉菌丝生长快固体培养基表面蔓延致菌落没固定果固体发酵食品程中污染类霉菌时采取措施造成严重济损失菌落少种类霉菌生长定局限性青霉曲霉菌落表面常呈现肉眼见结构色泽特征霉菌形成孢子形状构造颜色产生水溶性色素分泌培养基中菌落背面出现颜色生长较快霉菌菌落菌丝生长外扩展菌落中部菌丝菌龄较菌落边缘菌丝幼嫩种霉菌成分培养基形成菌落特征变化种霉菌定培养基形成菌落形状颜色等相较致菌落特征霉菌鉴定

313  霉菌繁殖
霉菌繁殖分性繁殖性繁殖
(1) 性繁殖    性孢子霉菌进行繁殖方式孢子：
①节孢子（arthrospore）    菌丝断裂成称粉孢子裂孢子节孢子形成程菌丝生长定阶段菌丝出现许横隔然横隔处断裂产生许形短柱状筒状两端呈钝圆形节孢子
②游动孢子（zoospore）    游动孢子产生菌丝膨成游动孢子囊孢子通常圆形洋梨形肾形具根两根鞭毛够游动鞭毛亚显微结构9+2型产生游动孢子真菌水生真菌数鞭毛菌亚门真菌
③厚垣孢子（chlamydospore）    称厚壁孢子菌丝中间（少数顶端）细胞膨原生质浓缩细胞壁变厚形成休眠孢子厚垣孢子呈圆形纺锤形长方形霉菌度良环境种休眠细胞寿命较长菌丝体死亡面厚垣孢子活着旦环境条件转萌发成菌丝体
④孢囊孢子（sporangiospore）    生孢子囊孢子称孢囊孢子种生孢子孢子形成时气生菌丝孢囊梗（sporangiospore）顶端膨方生出横隔菌丝分开形成孢子囊（sporangium）孢子囊逐渐长然囊中形成许核核包原生质产生孢子壁成孢囊孢子原膨细胞壁成孢囊壁带孢子囊梗做孢囊梗孢囊梗伸入孢子囊中部分囊轴孢子囊成熟破裂孢囊孢子扩散出遇适宜条件萌发成新体
⑤分生孢子（conidiospora）  分生孢子霉菌中常见类性孢子生菌丝细胞外孢子称外生孢子分生孢子着生已分化分生孢子梗（conidiophore）具定形状梗真菌分生孢子着生菌丝顶端真菌性繁殖见图228
(2）性繁殖    霉菌性繁殖产生性孢子进行真菌性孢子两性细胞（菌丝）结合形成性孢子形成程般质配核配减数分裂3阶段数真菌菌体单倍体二倍体仅限接合子（zygote）霉菌中性繁殖性繁殖普遍仅发生特定条件般培养基常出现常见真菌性孢子卵孢子接合孢子子囊孢子担孢子

①卵孢子（oospore）    两配子囊结合发育成型配囊称雄器（antheridium）型配子囊称藏卵器（oogonium）藏卵器中原生质雄器配合前收缩成数原生质团称卵球雄器藏卵器配合时雄器中细胞质细胞核通受精进入藏卵器卵球配合卵球生出外壁成卵孢子（图229）卵孢子数量取决卵球数量
②接合孢子（zygospore）    菌丝生出形态相略配子囊（gametangium）接合成接合孢子形成程两相邻菌丝相遇方生出极短侧枝称原配子囊（progametangium）原配子囊接触顶端处膨形成横隔配子囊配子囊面部分称配囊柄（suspensor）相接触两配子囊间横隔消失细胞质细胞核互相配合时外部形成厚壁接合孢子适宜条件接合孢子萌发成新菌丝体（图230）
真菌接合孢子形成宗配合（homothallism）异宗配合（heterothallism）两种方式宗配合雌雄配子囊菌丝体两根菌丝时便生出雌雄配子囊接触产生接合孢子甚菌丝分枝会接触形成接合孢子异宗配合两种质菌系菌丝相遇形成种亲力菌丝形态区通常+–符号代表
③子囊孢子（ascospore）    形成子囊（ascus）中先菌丝相邻两菌丝两形状性细胞互相接触互相缠绕接着两性细胞受精作形成分枝菌丝称造囊丝造囊丝减数分裂产生子囊子囊产生2～8子囊孢子（图231）子囊子囊孢子发育程中原雄器藏卵器面细胞生出许菌丝规律产囊丝包围形成子囊果（ascocarp）子囊果3种类型：第种完全封闭圆球形称闭囊壳（cleistothecium）第二种孔称子囊壳（perithecium）第三种呈盘状称子囊盘（apothecium）（图232）
子囊孢子成熟释放出子囊孢子形状颜色纹饰等差作子囊菌分类（图233）
④担孢子（basidiospore）    担孢子担子菌产生性孢子担子菌中两性器官退化菌丝结合方式产生双核菌丝双核菌丝两核分裂前产生钩状分枝形成锁状联合利双核裂双核菌丝顶端细胞膨担子担子2性核配合形成1二倍体细胞核 减数分裂形成4单倍体核时担子顶端长出4梗梗顶端稍微膨4核分进入梗膨部位形成4外生单倍体担孢子（图234）担孢子圆形椭圆形肾形腊肠形等（235）

314  食品中常见霉菌
(1)毛霉属（Mucor）
毛霉接合菌亚门中重类群属接合菌纲毛霉目毛霉科种类较然界广泛分布土壤空气中常发现食品工业重微生物毛霉淀粉酶活力强淀粉转化糖酿酒工业作淀粉质原料酿酒糖化菌毛霉产生蛋白酶分解豆蛋白质力制作豆腐乳豆豉毛霉产生草酸乳酸琥珀酸甘油等
毛霉菌丝体发达呈棉絮状许分枝菌丝构成菌丝隔膜细胞核(图236)性繁殖孢囊孢子
毛霉生长迅速产生发达菌丝菌丝般白色具隔膜产生假根单细胞真菌孢囊孢子进行性繁殖孢子囊黑色褐色表面光滑性繁殖产生接合孢子
(2）根霉属（Rhizopus）    根霉毛霉属毛霉目（mucorales）特征相似区根霉假根葡匐菌丝葡匐菌丝呈弧形培养基表面水生长葡匐菌丝着生孢子囊梗部位接触培养基处菌丝伸入培养基呈分枝状生长犹树根称假根（图237）根霉重特征性繁殖产生接合孢子性繁殖形成孢囊孢子
根霉菌菌丝体白色隔膜单细胞气生性强培养基交织成疏松絮状菌落生长迅速蔓延覆盖整表面
然界分布广空气土壤种器皿表面存常出现淀粉质食品引起馒头面包甘薯等发霉变质造成水果蔬菜腐烂
根霉生命活动程中产生淀粉酶糖化酶工业名生产菌种作发酵饲料曲种国酿酒工业中根霉作糖化菌种已悠久历史时家甜酒曲菌种年甾体激素转化机酸（延胡索酸乳酸）生产中广泛利
常见根霉匍枝根霉（Rhizopus stolonifer）〖黑根霉（Rhizopus  nigricans）俗称面包霉〗米根霉（Rhizopus oryzae）等

(3) 曲霉属（Aspergillus）    发酵工业食品加工业重菌种已利60种2000年前国制酱酿酒制醋曲菌种现代工业利曲霉生产种酶制剂（淀粉酶蛋白酶果胶酶等）机酸（柠檬酸葡萄糖酸五倍子酸等）农业作糖化饲料菌种例黑曲霉米曲霉等
曲霉广泛分布谷物空气土壤种机物品生长花生米曲霉产生体害真菌毒素黄曲霉毒素B1导致癌症引起水果蔬菜粮食霉腐
曲霉菌丝隔膜细胞霉菌幼活力旺盛时菌丝体产生量分生孢子梗分生孢子梗顶端膨成顶囊般呈球形顶囊表面长满层两层辐射状梗（初生梗次生梗）层梗瓶状顶端着生成串球形分生孢子部分结构合称孢子穗孢子呈绿黄橙褐黑等颜色菌种鉴定分生孢子梗生足细胞通足细胞营养菌丝相连（图238）曲霉孢子穗形态包括分生孢子梗长度顶囊形状梗着生单轮双轮分生孢子形状表面结构颜色等菌种鉴定
曲霉属中数仅发现性阶段极少数形成子囊孢子真菌学中半知菌亚门
(4) 青霉属(Penieillium)    产生青霉素重菌种广泛分布空气土壤种物品常生长腐烂柑桔皮呈青绿色目前已发现百种中黄青霉(Penicillium chrysogenum)点青霉(Penicillium notatum)等量产生青霉素青霉素发现规模生产应抗生素工业发展起巨推动作外青霉菌生产灰黄霉素磷酸二酯酶纤维素酶等酶制剂机酸
青霉菌菌丝曲霉相似足细胞分生孢子梗顶端膨顶囊次分枝产生轮称称梗梗顶端产生成串青色分生孢子孢子穗形扫帚美国研究者Thom分生孢子梗形态青霉属分四组轮青霉：分生孢子梗轮分枝二轮青霉：分生孢子梗产生两轮分枝轮青霉：分生孢子梗具三轮分枝称青霉：分生孢子梗称产生少轮层分枝(图239)孢子穗形态构造分类鉴定重
青霉属中数种性阶段知道
(5）脉孢菌属(NeurosPora)    子囊孢子表面形花纹犹叶脉名称链孢霉
具疏松网状长菌丝隔膜分枝核性繁殖形成分生孢子般卵圆形气生菌丝顶部形成分枝链分生孢子呈桔黄色粉红色常生面包等淀粉性食物俗称红色面包霉脉孢菌性程产生子囊子囊孢子属异宗配合性程图240示株菌丝体形成子囊壳原株菌丝体菌丝子囊壳原菌丝结合两株菌丝中核细胞质中混杂存反复分裂形成核两异宗核配形成二倍体核结合核包子囊子囊里二倍体核两次分裂形成4单倍体核次分裂成8单倍体核围绕核发育成子囊孢子子囊中8子囊孢子

时子囊壳原发育成子囊壳子囊壳圆形具短颈光滑具松散菌丝褐色褐黑色般情况脉孢菌少进行性繁殖
脉孢菌研究遗传学材料子囊孢子子囊呈单排列表现出规律遗传组合果两种菌杂交形成子囊孢子分培养研究遗传性状分离组合情况生化途径研究中广泛应外菌体含丰富蛋白质维生素B12等发酵工业常见菌种粗糙脉孢菌（Neurospora crassa）食脉孢菌（Neurospora sitophila）造成食物腐烂
 (6）交链孢霉属（Alternaria）    土壤空气工业材料常见腐生菌植物叶子种子枯草常见栽培植物寄生菌菌丝暗黑色隔膜分生孢子进行性繁殖分生孢子梗较短单生丛生数分枝营养菌丝区分生孢子呈纺锤状倒棒状顶端延长成喙状细胞壁砖状分隔分生孢子常数成链般褐色尚未发现性世代菌种生产蛋白酶某种甾族化合物转化
(7）红曲属（Monascus）    属散囊菌目红曲科产生红色色素作食品加工中天然红色色素源红腐乳饮料肉类加工中红曲米红曲霉制作常菌种紫红曲（Mpurpureus）
紫红曲麦芽汁琼脂菌落成膜状蔓延生长物菌丝体初白色呈红色红紫色色素分泌培养基中闭囊壳橙红色球形子囊球形含8子囊孢子子囊孢子卵圆形光滑色淡红色（图241）分生孢子着生菌丝分枝顶端单生成链球形梨形（图242）
(8）赤霉属（Gibberella）    真菌分类中属核菌纲球壳菌目肉座霉科性繁殖产生子囊子囊孢子子囊壳球状光滑蓝色子囊长棒形含8枚子囊孢子排列成两规行子囊孢子直狭长
赤霉菌然环境工培养条件少产生性世代般性分生孢子世代进行鉴定菌落棉絮状白色色菌丝隔膜分枝色色分生孢子梗分枝分枝性世代产生分生孢子两种类型种型分生孢子单细胞圆形卵形长柱形类型型分生孢子细胞组成隔膜孢子呈镰刀形长柱形两种类型孢子菌丝顶端串生集聚成团色种颜色（图243）

赤霉属包括许寄生植物病原菌赤霉起水稻秧苗疯长水稻秧苗变黄瘦弱赤霉菌水稻恶苗病菌研究种病菌时发现水稻秧苗疯长赤霉菌产生赤霉素作赤霉素赤霉菌代谢产物种激素刺激植物生外破种子块茎器官休眠蔬菜特叶菜类增产中定作
(9）木霉属（Trichoderma）    木霉属半知菌分布较广朽木种籽动植物残体机肥料土壤空气中木霉存木霉常寄生某真菌子实体栽培磨菇中时会污染木霉木霉利较广泛木霉分解纤维素力强制备纤维素酶木霉合成核黄素转化甾体木霉产生抗生素
木霉菌落生长迅速棉絮状开始白色呈绿色产孢区常排列成心轮纹菌丝色隔膜分枝厚垣孢子分生孢子梗呈生互生分枝分枝分枝分枝顶端着生瓶状梗梗生出分生孢子粘液聚成球形孢子头分生孢子呈球形椭圆形光滑粗糙孢子黄绿色（图244）
(10) 虫草属（Cordyceps）    虫草属真菌寄生昆虫虫体变成充满菌丝僵虫僵虫前端生出柄头状棍棒状子座（图245）
属常见冬虫夏草（Cordyceps sinesis）寄生鳞翅目昆虫幼虫害昆虫（尺蠖）冬天钻入土夏天虫草菌害虫体生出柄子座（谓草）子座单罕见2 ~ 3长4 ~ 11cm基部粗15 ~ 4mm渐细头部膨膨成圆柱形褐色初期部充实变中空子囊壳椭圆形卵形生子座表面基部稍陷子座子囊产生子囊壳细长子囊含2具隔膜子囊孢子子囊孢子透明线状
(11）伞菌属（Agaricus）    称蘑菇属伞菌属担子果蕈子菌盖肉质菌盖腹面辐射状蕈褶蕈褶形成担子担孢子蕈柄肉质容易菌盖分离开菌环孢子卵圆形椭圆形属十种生田野林中土壤部分种食少数毒普遍栽培种洋蘑菇（Agaricus bisporus）（双孢蘑菇）
(12）灵芝属（Ganoderma）    担子果年生年生木质木栓质柄柄菌盖表面坚硬皮壳柄菌盖端端覆盖着层坚硬象漆样光泽物质菌盖腹面孔孔生担子担孢子属真菌分解纤维素木质素力较强类真菌种阔叶树林针阔叶混交林腐木木桩找种类重药材灵芝（Ganoderma lucidum）紫芝（Ganoderma japonicum）等

(13）木耳属（Auricularia）     木耳属担子果杯状耳状叶状全部胶质仅子实层胶质子实层滑皱折网格担子圆柱形3横隔担子隔成4细胞细胞产生梗梗生担孢子木耳生活史见图246
属国常见木耳黑木耳黑木耳种营养丰富食菌药价值保健食品黑木耳国分布广北黑龙江南海南岛西甘肃东福建台湾生长栽培
黑木耳种木材腐朽菌分解纤维素木质素种腐生性强真菌死木头生长吸取养分
32    酵母菌
酵母菌（yeast）群单细胞真核微生物术语分类学意义普通名称通常芽殖裂殖进行性繁殖单细胞真菌霉菌区分开极少数种产生子囊孢子进行性繁殖
酵母菌应早类关系密切酿造食品医药工业等方面占重位早四千年前殷商时代国劳动民酵母菌酿酒少世纪便发酵果汁面包馒头制造某美味营养食品服务类天酵母菌途更加广泛酵母菌细胞蛋白质含量高达细胞干重50含体必需氨基酸估计果天生产450万千克酵母菌体蛋白质含量相万头肉牛外利酵母菌体提取核苷酸辅酶A细胞色素C凝血质核黄素等贵重药物加酵母菌细胞体积表面积代谢旺盛繁殖速度快动物2000倍造纸厂糖厂淀粉厂木材水解厂废液原料通通气培养方式便进行工业化批量生产国家酵母菌体生产已商品化补充食物饲料等酵母菌体量产生维生素机酸具氧化石蜡降低石油凝固点作者烃类原料发酵制取柠檬酸反丁烯二酸脂肪酸甘油甘露醇酒精等
酵母菌常类带危害腐生型酵母菌食物纺织品原料腐败变质少数嗜高渗压酵母菌鲁氏酵母（Saccharomyces rouxii）蜂蜜酵母（Saccharomyces mellis）蜂蜜果酱败坏发酵工业污染菌消耗酒精降低产量产生良气味影响产品质量某酵母菌引起植物病害例白假丝酵母（Candida albicans称白色念珠菌）引起皮肤粘膜呼吸道消化道泌尿系统等种疾病新型隐球酵母（Cryptococcus neoformans）引起慢性脑膜炎肺炎等

酵母菌分布含糖质较高偏酸性环境诸果品蔬菜花蜜植物叶子特葡萄园果园土壤中腐生菌少数寄生菌
321    细胞形态构造
酵母菌典型真核微生物细胞形态通常球状卵圆状椭圆状柱香肠状等种进行连串芽殖果长子细胞母细胞立分离间仅极狭面积相连种藕节状细胞串称假菌丝酵母细胞般细菌体约1~5×5~30µm
酵母菌细胞典型构造见图247现分述
    (1) 细胞壁  
细胞壁厚约25nm约占细胞干重25 种坚韧结构化学组成外层甘露糖（mannan）层葡聚糖（glucan）间夹层蛋白质分子蛋白质约占细胞壁干重10中细胞壁相结合酶形式存例葡聚糖酶甘聚糖酶蔗糖酶碱性磷酸酶脂酶等外细胞壁含少量类脂环状形式分布芽痕周围丁质
玛瑙螺（Helix pomatia）胃液制蜗牛消化酶含纤维素酶甘露聚糖酶葡糖酸酶丁质酶脂酶等30余种酶类酵母菌细胞壁具良水解作制备酵母菌原生质体水解酵母菌子囊壁抗般酶水解子囊孢子分离出
    (2) 细胞膜  
酵母细胞膜成分蛋白质（中含吸收糖氨基酸酶）类脂（甘油脂磷脂甾醇等）糖类（甘露聚糖等）组成
酵母细胞膜含种甾醇中尤麦角甾醇居紫外线射形成种维生素（D2）报道发酵酵母（Saccharomyces fermentati）含总甾醇量达细胞干重22中麦角甾醇达细胞干重966外季氏毕赤氏酵母（Pichia guilliermondii）酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae ）卡尔斯伯酵母（Scarlsbergensis）红酵母（Rhodotorula minuta）戴氏酵母(Sdelbrueckii)等含较麦角甾醇
    (3) 细胞核  
酵母菌具孔核膜包起定形细胞核——真核活细胞中核相差显微镜加观察

细胞核外酵母线粒体环状2µm质粒中含DNA酵母线粒体中DNA环状分子分子量50×106Da高等动物线粒体中DNA5倍类似原核生物中染色体通密度梯度离心染色体DNA相分离线粒体DNA量约占酵母细胞总DNA量15~23复制相独立进行2µm质粒1967年啤酒酵母中发现作外源DNA片段载体通转化完成组建工程菌等重遗传工程研究
    (4) 细胞构造  
成熟酵母菌细胞中形液泡（vacuole）含水解酶聚磷酸类脂中间代谢物金属离子等液泡功起着营养物水解酶类贮藏库作时调节渗透压功
氧条件酵母菌细胞会形成许线粒体外形呈杆状球状03~05×3µm外面双层膜包裹着膜折叠形成嵴富含参电子传递氧化磷酸化酶嵴两侧均匀分布着圆形面形基粒嵴间充满液体空隙称基质（matrix）含三羧酸循环酶系缺氧条件生长酵母菌细胞形成嵴简单线粒体说明线粒体功进行氧化磷酸化
酵母菌例白假丝酵母（Candida albicans）中找层约7nm单位膜包裹直径约3µm圆形卵圆形细胞器称微体功参甲醇烷烃氧化
322  酵母菌繁殖方式生活史
酵母菌繁方式种类型繁殖方式酵母菌鉴定极重现种代表性繁殖方式表解：

               芽殖：属酵母菌存
裂殖：裂殖酵母属（Schizosaccharomyces）中存    
         性                  节孢子：霉属（Geotricum）产生
酵母菌           产性孢子    掷孢子：掷孢酵母属（Sporobolomyces）产生 
繁殖方式                         厚垣孢子：Candida albicans 产生
       性 （产子囊孢子）：酵母属（Saccharomyces）接合酵母属（Zygosaccharomyces）等

(1）性繁殖
①芽殖（budding）    芽殖酵母菌常见繁殖方式良营养生长条件酵母生长迅速时细胞长芽体芽体形成新芽体常见呈簇状细胞团

芽体形成程样：细胞形成芽体部位水解酶细胞壁糖分解细胞壁变薄量新细胞物质——核物质（染色体）细胞质等芽体起始部位堆积芽体逐步长芽体达体积时母细胞相连部位形成块隔壁隔壁成分葡聚糖甘露聚糖丁质构成复合物母细胞子细胞隔壁处分离母细胞留芽痕（bud scar）子细胞相应留蒂痕（birth scar）
②裂殖（fission）    酵母菌裂殖细菌裂殖相似程细胞伸长核分裂二然细胞中央出现隔膜细胞横分两相等具核子细胞进行裂殖酵母菌种类少例裂殖酵母属八孢裂殖酵母（Schizosaccharomyces octosporus）等
③产生掷孢子等性孢子    掷孢子（ballistospore）掷孢酵母属等少数酵母菌产生性孢子外形呈肾状种孢子卵圆形营养细胞生出梗形成孢子成熟通种特喷射机制孢子射出果倒置培养皿培养掷孢酵母形成菌落常射出掷孢子皿盖见掷孢子组成菌落模糊竞
外酵母白假丝酵母等假菌丝顶端产生厚垣孢子（chlamydospore）
(2）性繁殖
酵母菌形成子囊（ascus）子囊孢子（ascospore）方式进行性繁殖般通邻两性细胞伸出根状原生质突起相互接触局部融合形成通道通质配核配减数分裂形成48子核子核附原生质起表面形成层孢子壁形成子囊孢子原营养细胞成子囊
(3）生活史三类型
体系列生长发育阶段产生代体全部程称该生物生活史生命周期（life cycle）种酵母菌生活史分三类型
①营养体单倍体（n）二倍体（2n）形式存    酿酒酵母类生活史代表特点：般情况营养体状态进行出芽繁殖营养体单倍体形式存二倍体形式存特定条件进行性繁殖
图248中见生活史全程：子囊孢子合适条件发芽产生单倍体营养细胞单倍体营养细胞断进行出芽繁殖两性营养细胞彼接合质配发生核配形成二倍体营养细胞二倍体营养细胞立进行核分裂断进行出芽繁殖特定条件（例含醋酸钠McClary培养基石膏块胡萝条Gorodkowa培养基kleyn培养基）二倍体营养细胞转变成子囊细胞核进行减数分裂形成4子囊孢子子囊然破壁破壁（加蜗牛消化酶溶壁加硅藻土石蜡油研磨等）释放出单倍体子囊孢子啤酒酵母二倍体营养细胞体积生活力强广泛应工业生产科学研究遗传工程实践中

②营养体单倍体（n）形式存    八孢裂殖酵母（Schizosaccharomyces octosporus）作类型代表特点：营养细胞单倍体性繁殖裂殖方式进行二倍体细胞独立生活阶段短程：单倍体营养细胞裂殖进行性繁殖两营养细胞接触形成接合发生质配行核配两细胞联成体二倍体核分裂3次第次减数分裂形成8单倍体子囊孢子子囊破裂释放子囊孢子全部程见图249
③营养体二倍体（2n）形式存    路德类酵母（Saccharomycodes budwigii）类型典型代表特点：营养体二倍体断进行芽殖阶段较长单倍体子囊孢子子囊发生接合单倍体阶段仅子囊孢子形式存进行独立生活
图250路德类酵母生活史程：单倍体子囊孢子孢子囊成接合发生质配核配接合二倍体细胞萌发穿破子囊壁二倍体营养细胞独立生活通芽殖方式进行性繁殖二倍体营养细胞核发生减数分裂营养细胞成子囊中形成4单倍体子囊孢子
324    酵母菌菌落
酵母菌单细胞微生物细胞粗短形状细胞间充满着毛细水固体培养基表面形成菌落细菌相仿般湿润较光滑定透明度容易挑起菌落质均匀正反面边缘中央部位颜色均等特点酵母细胞细菌细胞颗粒较明显细胞间隙含水量相较少运动等特点反映宏观产生较较厚外观较稠较透明菌落酵母菌菌落颜色较单调数呈乳白色少数红色黑色外产生假菌丝酵母菌菌落更隆起边缘圆整会产生假菌丝酵母菌落较坦表面边缘较粗糙酵母菌菌落般会散发出股悦酒香味
324    食品中常见酵母 
    (1) 酵母菌属（Saccharomyces）    酵母菌属子囊菌亚门半子囊菌纲孢霉目酵母科

属菌种具典型酵母菌形态构造细胞圆形椭圆形腊肠形没真菌丝假菌丝性繁殖芽殖性繁殖形成子囊孢子种类较娄德酵母菌属中列举41种啤酒酵母葡萄汁酵母

①啤酒酵母（Scerevisiae）    啤酒酵母酵母菌属中典型菌种重菌种广泛应啤酒白酒果酒酿造面包制造中酵母菌含丰富维生素蛋白质作药饲料具较济价值分布广泛种水果表皮发酵果汁酒曲土壤中特果园土壤中分离
啤酒酵母种类根细胞长宽例啤酒酵母分三组第组细胞圆形短卵形卵形细胞长宽1~2应广泛啤酒白酒酒精发酵面包制作中应类菌种第二组细胞卵形长卵形长宽通常2常常葡萄酒果酒酿造第三组细胞长圆形长宽2组酵母较耐高渗透压甘蔗糖蜜作原料时供酒精发酵
麦芽汁琼脂啤酒酵母菌菌落乳白色光泽坦边缘整齐
②葡萄汁酵母（Suvarum）    娄德1970年卡尔斯伯酵母娄哥酵母葡萄汁酵母合成种葡萄汁酵母啤酒酵母区全发酵棉子糖麦芽汁中25℃培养3天细胞圆形卵形椭圆长形供啤酒酿造底层发酵作饲料药外维生素测定菌测定泛酸硫铵素吡哆醇肌醇等
(2）裂殖酵母属（Schizosaccharomyces）    裂殖酵母属子囊菌亚门酵母科中裂殖酵母亚科细胞椭圆形圆柱形性繁殖分裂繁殖时形成假菌丝性繁殖营养细胞结合形成子囊子囊1~48子囊孢子子囊孢子球形卵圆形具酒精发酵力化硝酸盐八孢裂殖酵母（Soctosporus）（图251）属重菌种性繁殖裂殖麦芽汁25℃培养3天液面菌醭液清菌体沉底麦芽汁琼脂培养基菌落乳白色光泽蜂蜜粗制蔗糖水果分离
(3）假丝酵母属（Candida）    未发现属酵母菌性繁殖属半知菌亚门芽孢菌纲隐球酵母目隐球酵母科细胞圆形卵形长形性繁殖边芽殖形成假菌丝菌真菌丝形成厚垣孢子产生色素属中许种具酒精发酵力菌种利农副产品碳氢化合物生产蛋白质食饲料
①热带假丝酵母（Gtropicalis）    常见假丝酵母葡萄糖—酵母汁—蛋白胨液体培养基中培养25℃3天细胞呈球形卵球中4~8×6~11µm(图252)麦芽汁琼脂菌落白色奶油色光泽稍光泽软滑部分皱纹培养时间长时菌落变硬加盖玻片玉米粉琼脂培养基培养量假菌丝芽生孢子(图252)


热带假丝酵母氧化烃类力强230~290℃石油馏分培养基中22h相烃类重量92菌体生产石油蛋白质重菌种农副产品工业废弃物培养热带假丝酵母生产味精废液培养热带假丝酵母作饲料扩饲料源减少工业废水环境污染
②解脂假丝酵母（Clipolytica）    细胞卵形长形细胞长达20µm加盖玻片玉米粉琼脂培养基假菌丝具横隔真菌丝菌丝顶端中间单成双芽生孢子（图253）
解脂假丝酵母利糖类少分解脂肪蛋白质力强石油发酵兼价石油原料生产酵母蛋白时石油脱蜡降低石油分馏凝固点外利解脂假丝酵母生产柠檬酸维生素谷氨酸脂肪酸等黄油石油井口油黑土中炼油厂生产油脂车间等方分离种微生物
③产朊假丝酵母（Gutilis）    产朊假丝酵母产朊圆酵母食圆酵母蛋白质维生素B含量啤酒酵母高尿素硝酸作氮源培养基中需加入生长子生长利五碳糖六碳糖利造纸工业亚硫酸废液利糖蜜木材水解液等生产出食蛋白质
(4）球拟酵母属（Torulopsis）    属假丝酵母属隐球酵母科细胞球形卵形略长形生殖方式芽殖假菌丝色素酒精发酵力种产生甘油等元醇适宜条件40糖转化元醇甘油重化工原料属酵母菌工业中重种类代表菌种白色球拟酵母（图254）广泛存然界发酵甘油球形球拟酵母耐高渗透压高糖浓度基质生长蜜饯蜂蜜等食品菌种进行石油发酵生产蛋白质产品
(5）红酵母属（Rhodotorula）    属属隐球酵母科细胞圆形卵形长形边芽殖数种类没假菌丝特点明显红色黄色色素种形成荚膜菌落呈粘质状粘红酵母
红酵母菌没酒精发酵力少数种类致病菌空气中时常发现菌粘红酵母产生脂肪脂肪含量达干物质量5060合成脂肪速度较慢培养液中添加氮磷加快合成脂肪速度产1g脂肪约需45g葡萄糖外粘红酵母产生丙氨酸谷氨酸蛋氨酸等种氨基酸

(6）掷孢酵母属（Sporobolomyces）    属担子菌亚门冬孢菌纲黑粉菌目掷孢酵母科掷孢指投掷孢子真菌孢子卵圆形营养细胞生出突起形成然种机制力射出Buller证明种机制担子菌特学者认掷孢酵母种低等担子菌属特点形成红鲑肉粉红色菌落肾形豆形掷孢子掷孢酵母幼年菌落红酵母菌落法区认红酵母掷孢酵母退化丧失形成掷孢力
4  非细胞生物—病毒
病毒（virus）类细菌更微通细菌滤器含种类型核酸（DNARNA）仅活细胞生长繁殖非细胞形态微生物
    1892年俄国科学家伊万诺夫斯基（л  и ивановский ）发现烟草花叶病毒牛口蹄疫病毒黄热病毒细菌病毒（噬菌体）昆虫病毒相继发现年继真菌病毒发现蓝绿藻病毒支原体病毒等着现代科学技术发展特超速离心机电子显微镜等先进仪器问世病毒研究已进入新阶段现已发现种病毒3 600种广泛分布然界中动物植物类受病毒危害例：微生物引起类传染性疾病80病毒引起病毒性疾病重特点：传染性高流行面广较高死亡率目前发现许肿瘤疾病病毒关掌握病毒特性认识病毒传染发病特点控制病毒带类危害防止病毒食品造成污染减少发酵食品生产中噬菌体污染造成损失均定意义
    现病毒仅病毒学研究象成分子生物学分子遗传学研究象研究病毒两门学科发展产生重影响利噬菌体细菌作专性进行细菌分型鉴定细菌病治疗分子生物学研究中作载体应遗传工程食品工业发酵生产中噬菌体造成生产菌种污染素
41  病毒形态结构类群
411  病毒基特点
    病毒微生物结构更简单蛋白质围绕着核酸组成复合分子构成非细胞结构型种核酸核酸构成病毒基组病毒没完整酶系统
    病毒工培养基繁殖必须进入活细胞中寄细胞供量养料酶类等增殖寄细胞增殖复制方式形成新病毒粒子某病毒基片段整合寄细胞核染色体基组中细胞DNA复制复制引起潜伏感染

    活细胞生活病毒干扰细胞代谢种素具明显抵抗力甘油耐受作细菌等微生物样甘油脱水死亡抵抗种抗生素作干扰素阻止生长成熟
 412  病毒形状
    成熟具侵染力病毒颗粒称病毒粒子（virion）电子显微镜观察病毒粒子般球状棒杆状蝌蚪状线状等种形态动物真菌病毒呈球状（腺病毒蘑菇病毒）少数弹状砖状（弹状病毒痘病毒）植物病毒昆虫病毒数线状杆状（烟草花叶病毒家蚕核型角体病毒）少数球状（花椰菜花叶病毒）细菌病毒称噬菌体（bacteriophage）部分呈蝌蚪状（T2T4λ噬菌体）部分线状（fdM13等）球状（MS2φX174等）（图255）
 病毒体纳米（nm）量度病毒悬殊直径10～300nm间通常100nm左右较病毒痘类病毒250～300nm×200～50nm细菌支原体（直径200～250nm）病毒菜豆畸矮病毒粒子仅9～11nm血清蛋白分子（直径22nm）
    病毒寄外存时保留着适宜条件感染寄潜力种潜感染力容易变性失活温度敏感55～60℃病毒悬液分钟变性Χ射线γ射线紫外线射病毒变性失活带封套病毒容易脂肪溶剂破坏封套病毒种常消毒剂抗性较强常甲醛消毒污染病毒器具空气
病毒没细胞结构寄细胞外面独立复制学者成种遗传成分质粒类似
413  病毒结构化学组成
(1）病毒粒子结构    病毒壳体（capsid）核酸二部分构成壳体核酸统称核壳（nucleocapsid）病毒核壳外层外套称包膜(envelope)包膜刺突（spike）包膜脂肪蛋白组成壳体化学成分蛋白质称壳粒（capsomer）亚单位组成壳粒电镜见形态学单位种种肽链折叠成（图256）   
壳粒壳体排列病毒具列3种形态结构
①螺旋称    具螺旋称结构病毒数单链RNA病毒粒子形态线状（肠杆菌噬菌体f1）直杆状（烟草花叶病毒）弯曲杆状（马铃薯X病毒）类病毒壳体壳粒挨呈螺旋称排列成核酸位壳体螺旋状结构中烟草花叶病毒杆状壳体2 130壳粒螺旋状排列成约130螺旋螺距235nm壳体全长约300nm (图257)

②二十面体称    起象球形病毒粒子高分辨率电子显微镜观察实际面体核壳数量壳粒定方式排列成立方称体壳粒三根相互垂直轴形成称体壳体般廿面体廿面体具20面（面等边三角形）30条棱12顶角腺病毒壳体类结构典型代表252球形壳粒排列成廿面称体（图258）
③复合称    类病毒壳体两种结构组成螺旋称部分立方体称部分称复合称肠杆菌T4噬菌体T4噬菌体蝌蚪状头部外壳8种蛋白质组成呈椭圆形20面体含212壳粒核酸埋藏蛋白质外壳中T4噬菌体尾部螺旋称结构含两种分子量较蛋白质4种分子量较蛋白质144壳粒组成排成棒状分24螺旋尾部中央尾髓中空注射核酸通道外T4颈圈基片刺突尾丝等附属结构（图259）
(2）病毒化学组成    数病毒含蛋白质核酸两种成分少数型病毒含脂类糖类
①病毒蛋白    病毒般含种少数种蛋白蛋白质病毒中含量病毒种类异狂犬病毒蛋白质含量约占整病毒粒子96肠杆菌T3T4 噬菌体占40
病毒蛋白氨基酸组成生物样半胱氨酸组氨酸病毒蛋白中较少见种病毒蛋白氨基酸含量相肠杆菌噬菌体M13外壳蛋白49氨基酸烟草花叶病毒普通株外壳蛋白158氨基酸家蚕核型角体病毒蛋白244氨基酸病毒蛋白数位病毒颗粒外层包核酸外面保护核酸免受破坏病毒蛋白吸附细胞受体关（流感病毒血凝素等）酶噬菌体溶菌酶白血病病毒DNA聚合酶RNA肿瘤病毒反转录酶等病毒侵染增殖程中发挥作
②病毒核酸    病毒含类核酸（DNARNA）没发现种病毒时兼两类核酸数植物病毒核酸RNA少数DNA噬菌体核酸数DNA少数RNA动物病毒包括昆虫病毒部分DNA部分RNA含DNA病毒称DNA病毒含RNA病毒称RNA病毒
DNARNA单链（ss）双链（ds）分RNA病毒数单链极少数双链DNA病毒数双链少数单链病毒核酸线状环状分玉米条纹病毒核酸线状单链DNA丽菊花叶病毒核酸闭合环状双链DNARNA病毒核酸呈线状罕见环状

外病毒核酸正负链区碱基排列序mRNA相单链DNARNA称（+）DNA链（+）RNA链碱基排列序mRNA互补单链DNARNA称（）DNA 链（）RNA链烟草花叶病毒核酸属（+）RNA副黏病毒核酸（）RNA正链（+）核酸具侵染性直接作mRNA合成蛋白质负链（）没侵染性必须病毒携带转录酶转录成正链作mRNA合成蛋白质
部分病毒遗传物质DNA少数RNA病毒RNA遗传物质病毒核酸4种核苷酸组成病毒含核苷酸数高等生物少般含103～106核苷酸
RNA病毒核酸分子分段现象流感病毒核酸分8节段节段独特核苷酸序列分转录种蛋白质分段核酸分散病毒颗粒中烟草脆裂病毒核酸分藏两种长短颗粒中长颗粒含25×106DaRNARNA复制基具侵染性短颗粒含06～73×106 DaRNA蛋白质外壳基烟草脆裂病毒长颗粒短颗粒起感染细胞时正常复制
病毒核酸含量病毒种类异通常1～50间般形态结构复杂病毒核酸含量较结构简单新城疫病毒核酸含量1结构复杂T2噬菌体核酸含量超50结构复杂病毒需较基
③脂类糖类    少数包膜型病毒含蛋白质核酸外含脂类糖类等成分蚊红色病毒含5 脂类流感病毒含19 脂类外含6 非核糖成分糖类
病毒含脂类磷脂胆固醇中性脂肪数存包膜中病毒含糖葡萄糖龙胆二糖岩藻糖半乳糖等糖苷链直接碱基相连氨基酸残基相连糖蛋白形式存糖蛋白位包膜病毒表面已知血清反应关
④病毒包含体    病毒寄细胞形成包含体结构数位细胞质具嗜酸性少数位细胞核具嗜碱性细胞质细胞核存类型包含体寄细胞病毒感染形成蛋白质结晶体含1病毒粒子包含体体较光学显微镜包含体角形颗粒形两种前者称角形包含体者称颗粒状包含体颗粒状包含体呈圆筒形椭圆形含1（偶尔2）病毒粒子角形包含体般呈六角形五角形四角形三角形含病毒粒子

414  病毒类群
1892年伊万诺夫斯基发现病毒迄已发现3 600种病毒病毒学家病毒分类作懈努力探索途径提出 量方案目前成熟完善然根病毒宿感染专性宿病毒分微生物病毒植物病毒脊椎动物病毒昆虫病毒
(1）微生物病毒    侵染细菌放线菌等原核微生物病毒通常称噬菌体微生物病毒广泛存然界中真菌蓝绿藻中发现病毒感染报道已作电镜观察噬菌体少已2 850种（株）中2 700种（株）尾噬菌体病毒学中Ecoli中发现噬菌体研究深入
(2）植物病毒    植物病毒部分属ssRNA病毒基形态杆状丝状等轴称球状二十面体般没包膜少数种类包膜例植物弹状病毒组莴苣坏死黄化病病毒等植物病毒严格细胞寄生物专化性强种病毒寄生种属甚科植物例TMV传染10科100种草木植物
已知植物病毒达600种绝数种子植物尤禾科葫芦科豆科十字花科等植物易发生病毒病植物患病毒病出现三类症状：叶绿体破坏合成新叶绿素引起花叶黄化红化等症状植株发生矮化丛枝畸形等形成枯斑坏死等症状
(3）脊椎动物病毒    类哺乳动物禽类鱼类等种脊椎动物中广泛存着相应病毒目前研究较广泛深入类健康畜牧业直接相关脊椎动物病毒常见流感病麻疹腮腺炎肝炎疱疹流行乙型脑炎艾滋病狂犬病等外根统计类恶性肿瘤中约15病毒感染诱发家禽哺乳动物中病毒病相普遍猪瘟牛瘟口蹄疫等家禽中鸡新城疫鸡瘟鸡劳斯氏肉瘤等
(4）昆虫病毒    病毒学领域昆虫病毒研究开发工作起步较晚发展较快记载前国际已报道昆虫病毒1 671种（1990）国290种（1990）昆虫病毒中80农林业中常见鳞翅目害虫病原体
数昆虫宿细胞形成包含体光学显微镜观察昆虫病毒包含体般呈角状称角体（polyhedron）角体般外形呈角状面体般05～10µm数约3µm角体 成分碱溶性结晶蛋白包裹着数目等病毒粒子包含体细胞核细胞质形成

根否形成包含体昆虫病毒分包含体病毒非包含体病毒包含体病毒中分核型角体病毒（NPV）宿细胞核形成包含体杆状病毒粒子质型角体病毒（CPV）宿细胞质中形成包含体球状病毒粒子颗粒体病毒（GV）细胞核细胞质中形成包含体杆状病毒粒子
415  亚病毒化学组成
前述病毒核酸成分蛋白质成分1970年发现侵染性分子RNA1980年发现侵染力蛋白质分子侵染性分子称亚病毒
(1）类病毒    美国工作瑞士学者TODiener 1971年发现马铃薯纺锤形块茎病病原种侵染性分子RNA没蛋白质感染子称类病毒（viroid）类病毒裸露闭合环状RNA分子感染寄细胞中进行复制寄产生病症类病毒分子量仅RNA病毒十分约10万Da马铃薯纺锤形块茎病类病毒(PSTV)研究较清楚种类病毒长50nm棒状dsRNA分子2互补半体组成含179核苷酸含180核苷酸两者间70碱基氢键方式结合形成122碱基整棒状结构中27环螺旋含8碱基环含12核苷酸类病毒热脂溶剂抗性类病毒通汁液摩擦传染外通种子传染性繁殖材料传染没找昆虫螨类媒体
(2）拟病毒    果具核酸蛋白质组分病毒称真病毒话拟病毒存植物真病毒颗粒中环状RNA分子澳利亚Randles研究绒毛烟斑驳病毒（velvet tabacco virus mottle  VTMoV）时发现VTMoV基组含种分子线状ssRNA外含种类似类病毒环状ssRNA分子两种RNA分接种寄时感染复制两者合起时感染复制Haseloff等种包 病毒壳体环状RNA分子称拟病毒现已发现拟病毒绒毛烟斑驳病毒（VTMoV）外莨菪斑驳病毒（SNMV）苜蓿暂时性条斑病毒（LTSV）三叶草班驳病毒（SCMoV）4种拟病毒RNA功完全相VTMoVSNMV中拟病毒致侵染必需LTSV拟病毒作类似卫星RNA病毒中线状RNA单独复制环状拟病毒RNA复制赖线状RNA进步研究发现SNMV拟病毒RNALTSV线状RNA起接种时够复制改变LTSV引起症状SNMV中作基组部分拟病毒RNALTSV中起卫星RNA作

(3）朊病毒（称毒朊）    朊病毒美国加州学旧金山分校动物病毒学家Prusiner1982年研究羊瘙痒病原时发现种侵染性蛋白质颗粒称Prion（Protein infection缩写）Virino译朊病毒毒朊发现生物学家感震惊现行生物中心法DNA→RNA→蛋白质赖关系背道驰种病毒奇特称奇异病毒尚未发现种毒性蛋白质分子蕴藏核酸碱基数太少足编码毒性蛋白分子引起羊瘙痒病外导致牛海绵状脑（疯牛病称BSE）苦鲁病（发现新亚东部高原种中枢神系统退化症）等令吃惊1996年英国发现BSE感染类
朊病毒电镜呈杆状颗粒直径25nm长100～200nm（般125～150nm）杆状颗粒单独存总呈丛状排列形状丛含达100杆状颗粒侵染性朊病毒单体含3少3prp（proteinaseresistant protein)分子杆丛聚合体含105prp分子测定半感染剂量（ID50）介10～100杆间朊病毒分子量27～30Kda提纯朊病毒刚果红染色光学显微镜许定形结构1～20µm
朊病毒致病机理太清楚感染寄蛋白质扩增研究发现动物某染色体基编码合成种蛋白非常类似朊病毒蛋白存神细胞中朊病毒蛋白寄蛋白合成中（合成）起修饰作破坏寄细胞酶正常寄基产生更致病蛋白质
42  噬菌体
噬菌体（phage）侵染细菌微生物病毒广泛分布然界中十年肠杆菌T系噬菌体进行量研究获关病毒基础知识然植物病毒病毒学发展史起领先作分子水深入研究病毒复制增殖生物合成基表达颗粒装配感染性活性等问题噬菌体方便模型独特工具单细胞宿简单寄生物

421  噬菌体形态
    病毒样噬菌体蛋白质核酸组成核酸单链双链分子组成环状线状病毒粒子外壳形状基形态蝌蚪形微球形线状3种结构分6种类型现概括表25
422  噬菌体生长周期
(1）噬菌体生长测定——步生长曲线    噬菌体繁殖病毒样生活周期包括吸附侵入复制组装释放5阶段   

步生长曲线   定量描述毒性噬菌体生长规律实验曲线称步生长曲线图260示该种曲线反映出三重特征参数：潜伏期裂解期裂解量步生长曲线实验方法：先数期生长敏感细菌悬浮液适量噬菌体混合通常噬菌体细菌混合例101避免噬菌体时侵染细菌细胞数分钟吸附混合液中加入定量该噬菌体抗血清中尚未吸附噬菌体然培养液进行高倍稀释免发生第二次吸附感染培养定时取样含噬菌体样品敏感细菌混合板培养计算噬菌斑数结果见吸附开始段时间（5～10min）噬菌斑数见增加说明噬菌体尚未完成复制组装段时间称噬菌体潜伏期紧接着潜伏期段时间（感染20～30min）板中噬菌斑数突然直线升表示噬菌体已寄细胞中裂解释放出段时间称裂解期感染细菌释放新噬菌体均数称裂解量宿全部裂解溶液中噬菌体效价达高点时称稳期
            裂解期均噬菌斑数                                       
裂解量   —————————
            潜伏期均噬菌斑数
殖程
通常毒性噬菌体作噬菌体正常表现肠杆菌T4噬菌体种毒性噬菌体双链DNA病毒二十面体头部收缩尾部组成尾部中空尾髓收缩蛋白质尾鞘组成尾端6根尾丝毒性噬菌体入侵增殖般包括吸附侵入复制装配释放等五阶段图261
①吸附    噬菌体敏感寄细胞接触寄细胞特异性受点结合T4噬菌体尾部末端寄受点吸附种细菌种噬菌体感染感染噬菌体寄细菌受点吸附寄细菌(例肠杆菌)种噬菌体(例T4 )饱吸附 防碍种噬菌体(例T6)吸附
    ②侵入    噬菌体吸附细菌细胞壁受点核酸注入细菌细胞中蛋
白质壳体留外面吸附侵入时间间隔短秒分钟 
③复制    噬菌体核酸进入寄细胞操寄细胞代谢机量复制噬菌体核酸合成病毒需蛋白质形成带壳体粒子
④粒子成熟(装配)    寄细胞合成噬菌体壳体(T4噬菌体包括头部尾部)组装成完整噬菌体粒子
⑤寄细胞裂解(释放)    噬菌体粒子成熟引起寄细胞裂解释放出病毒粒子噬菌体释放量种类寄细胞释放10～10 000噬菌体粒子 

细菌培养液中细菌噬菌体感染细胞裂解混浊菌悬液变成透明裂解溶液双层板固体培养基稀释噬菌体悬液引起点状感染感染点进入反复侵染程产生透明空斑称噬菌斑
3）温噬菌体溶源性    噬菌体侵入寄细菌述毒性噬菌体样发展核酸寄细胞步复制寄细胞裂解类噬菌体称温噬菌体含温噬菌体寄细胞称溶源细胞（细胞溶源化）溶源细胞噬菌体核酸称原噬菌体（前噬菌体）
溶源细胞（溶源细菌）正常繁殖时绝数发生裂解现象极少数（约106）溶源细胞中原噬菌体发生量复制现象接着成熟噬菌体粒子时导致寄细菌裂解种现象称溶源细菌发裂解说少数溶源细菌中温噬菌体变成毒性噬菌体
检验溶源菌方法少量溶源菌量敏感指示菌（易受溶源菌释放出噬菌体感染发生裂解性循环者）相混合然倒入营养琼脂板溶源菌生长成菌落溶源菌中极少数细胞发生发裂解释放出病毒粒子时病毒粒子会感染溶源菌落周围敏感指示菌反复侵染形成噬菌斑形成中央溶源菌菌落四周透明裂解圈特殊菌落（图262）
溶源细胞诱发裂解：低剂量紫外线射处理物理化学方法处理够诱发溶源细胞量溃溶释放出噬菌体粒子
溶源细胞复愈：溶源细胞时消失中原噬菌体变成非溶源细胞时会发生然溃溶现象发生诱发溃溶现象称溶源细胞复愈非溶源化温噬菌体侵入寄细胞发生侵染程见图263
                             
λ型噬菌体   λ噬菌体种研究透彻肠杆菌温噬菌体λ噬菌体原噬菌体插入寄细胞染色体特定位点（galbio基间）成寄细胞染色体附加体寄细胞复制繁殖传代含λ原噬菌体溶源细胞λ原噬菌体毒性突变株免疫性说毒性突变株非溶源寄毒性溶源寄（含λ原噬菌体）没毒性
PI型噬菌体   PI噬菌体种温噬菌体λ噬菌体两明显
特征：原噬菌体独立存寄细胞染色体附加体插入染色体成附加体时某位点许位点插入

噬菌体外然界存侵染微生物病毒包括真菌病毒（mycoviruses）藻病毒（phycoviruses）原生动物病毒发现真菌病毒dsRNA病毒藻类病毒dsDNA 病毒利作生物防治剂控制真菌病藻类
(4）噬菌体危害    发酵工业食品工业噬菌体类带危害污染生产菌种造成菌体裂解法累积发酵产物发生倒罐事件损失极严重
①丙酮丁醇发酵噬菌体污染    丙酮丁醇发酵噬菌体污染发酵受害典型代表受噬菌体感染发酵速度缓慢产气减少发酵液流旺盛甚菌数减少逐渐发酵停止采噬菌体抗性菌株隔周交换次样稳定生产定处
②抗生素发酵噬菌体污染    灰色链霉菌发酵生产链霉素 噬菌体污染出现溶菌现象菌体减少培养液变黑抗生素效价升1951年关金色链霉菌噬菌体报道四环素发酵生产中出现类似异常现象
③食品工业噬菌体污染    食品工业采乳酸菌醋酸菌棒状杆菌等进行发酵生产种产品果生产程中受相应噬菌体感染时发酵作会减慢周期明显延长甚停止发酵液变清积累发酵产物菌体快消失整发酵生产破坏微生物发酵工业中必须采取定预防措施减少噬菌体造成损失
防治噬菌体危害首先提高关员思想认识建立防重治观念预防措施：a 决疑菌种认真检查摇瓶斜面种子罐菌种坚持废弃疑菌种b 严格保持环境卫生c 决排放丢弃活菌液严格消毒灭菌排放d 注意通气质量空气滤器保持质量常灭菌e 加强道发酵罐灭菌f 断筛选抗性菌种常轮换生产菌种g 严格执行会客制度
预防成旦发现噬菌体污染时采取合理措施例：a 快提取成品b 药物抑制 加入某金属螯合剂（03～05草酸盐柠檬酸铵抑制噬菌体吸附侵入）抗生素表面活性剂等c 时改抗噬菌体生产菌株
(5）噬菌体应
①细菌鉴定分型    噬菌体作具高度种型特异性种噬菌体裂解相应该种细菌某型细菌鉴定目前已利噬菌体金黄色葡萄球菌分132型伤寒杆菌分72型
②诊断治疗疾病    噬菌体感染相应细菌迅速繁殖产生噬菌体子代利特性已知噬菌体加入检材料中出现噬菌体效价增长证明材料中相应细菌存疾病治疗中噬菌体裂解细菌特细菌抗生素产生抗药性办法采相应噬菌体治疗

③作分子生物学研究实验工具    噬菌体基数目少噬菌体变异遗传性缺陷株容易辨认选择进行遗传性分析通物理化学方法诱变产生种噬菌体蚀斑型突变株条件致死突变株然利突变株基重组试验研究噬菌体基排列序功生物技术方面噬菌体作载体核酸片段传递细胞中改变细胞遗传特性现已应遗传工程

思考题：

1．    较原核微生物真核微生物异点
2．    细菌种形态？观察细菌形态结构？
3．    什革兰氏染色？原理关键什？意义
4．    较革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌细胞壁成分构造
5．    细菌细胞结构包括般结构特殊结构试说明结构生理功
6．    芽孢特殊生理功？抗性机理什？芽孢特点实践指导意义？
7．    简述芽孢生活史
8．    什质粒？什质粒作基工程载体？
9．    什菌落？样识细菌放线菌菌落？
10．较原生质体支原体L—型细菌异
11．举例说明种细菌食品加工工业中应概况
12．什真菌霉菌酵母菌？
13．霉菌营养菌丝气生菌丝什特点功分什？
14．什9+2鞭毛细菌鞭毛什？
15．真菌性程种孢子性程种孢子特点？说明实践意义
16．较细菌放线菌霉菌酵母菌菌落特征
17．识毛霉根霉曲霉青霉？
18．简述真菌类关系
19．啤酒酵母例说明酵母菌形态繁殖方式

20．什病毒类病毒噬菌体？
21．病毒般特性什？
22．名词解释：病毒粒子  壳体  壳粒  核壳  包膜
23．病毒成分结构什？病毒核酸类型？
24．病毒种称方式？
25．病毒分成类？ 
26．什病毒包含体？什实践意义？
27．什病毒步生长曲线？生产科研指导意义？
28．什毒性噬菌体？简述增殖裂解细胞程
39．什温噬菌体？温噬菌体溶源性细胞关系？
30．名词解释：溶源细胞  溶源性  前噬菌体  溶源细胞复愈
31．发酵工业中常常遭噬菌体危害？防治？


第3章 微生物营养代谢
章学目求：
⑴ 解微生物细胞化学组成需营养物质微生物营养类型营养物质吸收
⑵ 掌握微生物代谢类型量代谢分解代谢合成代谢
⑶ 掌握微生物发酵代谢途径微生物代谢调节机制代谢调控发酵工业中应

1 微生物营养
        微生物生物样具生命微生物细胞直接生活环境接触停外界环境吸收适营养物质细胞合成新细胞物质贮藏物质储存量微生物环境中吸收营养物质加利程称微生物营养（nutrition）

11微生物细胞化学组成营养素
营养物质微生物构成菌体细胞基原料获量维持代谢机必须物质基础微生物吸收种营养物质取决微生物细胞化学组成

111微生物细胞化学组成
分析微生物细胞化学成分发现微生物细胞生物细胞化学组成没质差异微生物细胞均含水分80％左右余20％左右干物质干物质中蛋白质核酸碳水化合物脂类矿物质等干物质碳氢氧氮磷硫钾钙镁铁等化学元素组成中碳氢氧氮组成机物质四元素约占干物质90％～97％（表31）余3％～10％矿物质元素述磷硫钾钙镁铁外含量极微钼锌锰硼钴碘镍钒等微量元素矿质元素微生物生长起着重作
表31 微生物细胞中碳氢氧氮含量
微生物种类    C    N    H    O
细菌 Bacteria    50    15    8    20
酵母 Yeast    498    124    67    311
霉菌 Mold    479    52    67    402
112 微生物营养物质生理功
通解微生物化学组成见微生物新陈代谢活动中必须吸收充足水分构成细胞物质碳源氮钙镁钾铁等种样矿质素必须生长辅助子正常生长发育
    ⑴ 水分 
水分微生物细胞组成成分约占鲜重70％～90％种类微生物细胞含水量种微生物处发育时期环境水分含量差异幼龄菌含水量较衰老休眠体含水量较少（表32）微生物含水分游离水结合水两种状态存两者生理作结合水具般水特性流动易蒸发冻结作溶剂渗透游离水相反具般水特性流动容易细胞中排出作溶剂帮助水溶性物质进出细胞微生物细胞游离态水结合态水均约4∶1
                                   
表32 类微生物细胞中含水量
微生物类型    细  菌    霉  菌    酵母菌    芽  孢    孢  子
水分含量（）    75～85    85～90    75～80    40    38
    微生物细胞中结合态水约束原生质胶体系统中成细胞物质组成成份微生物细胞生活必条件游离态水细胞吸收营养物质排出代谢产物溶剂生化反应介质定量水分维持细胞渗透压必条件水热高热良导体效吸收代谢程中产生热量细胞温度致骤然升高 效调节细胞温度微生物果缺乏水分会影响代谢作进行

    ⑵ 碳源物质
    微生物利构成细胞代谢产物营养物质统称碳源物质碳源物质通细胞系列化学变化微生物合成代谢产物微生物碳素化合物需求极广泛根碳素源碳源物质分机碳源物质机碳源物质少数具光合色素蓝细菌绿硫细菌紫硫细菌红螺菌象绿色植物样利太阳光原二氧化碳合成碳水化合物作碳源外化养型微生物硝化细菌硫化细菌利机物氧化作供氢体原二氧化碳时机物氧化产生化学绝数细菌全部放线菌真菌机物作碳源然微生物碳源分解利情况样糖类较碳源尤单糖（葡萄糖果糖）双糖（蔗糖麦芽糖乳糖）绝数微生物利外简单机酸氨基酸醇醛酚等含碳化合物许微生物利制作培养基时常加入葡萄糖蔗糖作碳源淀粉果胶纤维素木质素蛋白质脂肪蜡质碳氢化合物微生物具分解力加吸收利机碳源物质微生物吸收首先降解成分子前体物质代谢产物合成降解时产生量彻底氧化产生量机碳源物质提供碳素营养时源物质
    微生物发酵工业中常根微生物需利种农副产品玉米粉米糠麦麸马铃薯甘薯种野生植物淀粉作微生物生产廉价碳源类碳源包含种营养素
    ⑶ 氮源物质 
微生物细胞中约含氮5％～13％微生物细胞蛋白蛋核酸成分氮素微生物生长发育着重意义微生物利细胞合成氨基酸碱基进合成蛋白质核酸等细胞成分含氮代谢产物机氮源物质般提供量极少数化养型细菌硝化细菌利铵态氮硝态氮作氮源源
    微生物营养求氮素物质分三类型：
①空气中分子态氮  少数具固氮力微生物（生固氮菌根瘤菌）利

②机氮化合物  铵态氮（NH4+）硝态氮（NO3）简单机氮化物（尿素）绝数微生物利
③机氮化合物  数寄生性微生物部分腐生性微生物需机氮化合物（蛋白质氨基酸）必需氮素营养尿素微生物先分解成NH4+加利氨基酸微生物直接加吸收利蛋白质等复杂机氮化合物需先微生物分泌胞外蛋白酶水解成氨基酸等简单分子化合物吸收利
实验室发酵工业生产中常常铵盐硝酸盐牛肉膏蛋白胨酵母膏鱼粉血粉蚕蛹粉豆饼粉花生饼粉作微生物氮源 
    ⑷ 机元素
    微生物细胞中矿物元素约占干重3％～10％左右微生物细胞结构物质缺少组成成分微生物生长缺少营养物质许机矿物质元素构成酶活性基团酶激活剂具调节细胞渗透压调节酸碱度氧化原电位量转移等作养微生物需利机矿质元素作源根微生物矿质元素需量分常量元素微量元素
    常量矿质元素磷硫钾钠钙镁铁等磷硫需量磷微生物细胞中许含磷细胞成分核酸核蛋白磷脂三磷酸腺苷（ATP）辅酶重元素硫细胞中含硫氨基酸生物素硫胺素等辅酶重组成成分钾钠镁细胞中某酶活性基团具调节控制细胞质胶体状态细胞质膜通透性细胞代谢活动功
    微量元素钼锌锰钴铜硼碘镍溴钒等般培养基中含01mgL更少满足需制作培养基时天然水井水河水水中微量元素含量已足够需添加量微量元素反微生物起毒害作
    ⑸ 生长子 
    生长子微生物维持正常生命活动缺少微量特殊机营养物物质微生物身合成必须培养基中加入缺少生长子会影响种酶活性新陈代谢正常进行
    生长子指维生素氨基酸嘌呤嘧啶等特殊机营养物狭义生长子仅指维生素微量营养物质微生物吸收般分解直接参调节代谢反应
然界中养型细菌数腐生细菌霉菌合成许生长辅助物质需外供正常生长发育


12 微生物营养物质吸收
    微生物象动物样具专门摄食器官象植物样具根系吸收营养水分营养物质吸收助生物膜半渗透性结构特点种方式吸收营养物质水分果营养物质分子蛋白质糖脂肪微生物分泌出相应酶（类细胞产生分泌细胞外起作酶蛋白胞外酶）加分解成分子物质方式吸收细胞加利
    种物质细胞质膜透性样目前细胞膜结构传递系统研究认营养物质种方式透细胞膜
121单纯扩散（simple diffusion）
    通细胞膜进行外物质交换简单种方式营养物质通分子机运动透微生物细胞膜孔进出细胞特点物质高浓度区低浓度区扩散（浓度梯度）种单纯物理扩散作需量旦细胞膜两侧浓度梯度消失（细胞外物质浓度达衡）简单扩散达动态衡实际进入细胞物质总断利浓度断降低细胞外物质断进入细胞单纯扩散非特异性没运载蛋白质（渗透酶）参膜分子发生反应扩散物质身发生改变单纯扩散物质分子物质气体（O2CO2）水某机离子水溶性分子（甘油乙醇等）
122促进扩散（facilitated diffusion）
    单单纯扩散营养物质吸收限微生物细胞加速营养物质吸收适应生长发育需细胞膜存种具运载营养物质功特异性蛋白质称渗透酶诱导酶外界存需营养物质时诱导细胞产生相应渗透酶种渗透酶帮助类营养物质运输输送葡萄糖渗透酶外界葡萄糖分子特异性结合然转移细胞质膜表面释放细胞质中加速程进行肠道杆菌吸收甘油程渗透酶促进扩散渡船样营养物质外界运输细胞膜中特点高浓度区低浓度区扩散方种运输渗透酶参加速营养物质透程度满足微生物细胞代谢需细胞外物质浓度通逆扩散趋衡促进扩散程浓度梯度驱动需耗费代谢量
    现已分离出关葡萄糖半乳糖阿拉伯糖亮氨酸精氨酸酪氨酸磷酸Ca2+Na+K+等载体蛋白分子量介9000～40000Da间单体促进扩散真核生物普遍运输机制酵母菌运输糖类通种方式原核生物中少见厌氧微生物中促进扩散程常参某化合物吸收发酵产物排出然氧微生物中种传递机制似太重

123 动运输（active transport）
    果微生物营养物质吸收浓度梯度高浓度低浓度扩散微生物法吸收低细胞浓度外界营养物质生长会受限制事实微生物细胞中营养物质高细胞外浓度细胞积累肠杆菌生长期中细胞中钾离子浓度周围环境高出3000倍乳糖作碳源时细胞乳糖浓度周围环境高出500倍见种动运输特点营养物质低浓度高浓度进行逆浓度梯度抽进细胞程仅需渗透酶需代谢量量腺三磷（ATP）提供渗透酶起着营养物质低浓度周围环境转运进高浓度细胞断改变衡点作
    存细胞膜渗透酶细胞膜外存着重结合营养物质时分辨（认识）物质营养物质具高度亲力特异性结合形成渗透酶运载物质复合体复合体旋转180°膜外方转移细胞膜表面消耗代谢量ATP渗透酶构型发生变化亲力减弱结合物质释放细胞质中构型变化渗透酶获量恢复原状亲力增强结合位置膜外重复进行种动运输肠杆菌乳糖吸收研究较深入渗透酶β半乳糖苷酶 lacr 基控制种酶膜外特异性乳糖结合膜结合膜外差代谢量ATP→ADP释放量酶蛋白构型发生变化达膜膜降低乳糖亲力膜释放出实现乳糖细胞外低浓度细胞膜高浓度转运    
124 基团转位（group translocation）
    微生物营养物质吸收程中种特殊运输方式基团转位种方式具动运输特点外转运物质改变身性质化学基团转移转运营养物质面许糖糖衍生物运输中细菌磷酸转移酶系催化磷酸化磷酸基团转移分子磷酸糖形式进入细胞质膜数磷酸化化合物透性磷酸糖旦形成便阻挡细胞糖浓度远远超细胞外
    种运输程磷酸转移酶系统包括酶Ⅰ酶Ⅱ热稳定蛋白（HPr）酶Ⅰ非特异性许糖样起作酶Ⅱ膜结构酶诱导产生某种糖具特异性运载某种糖类酶Ⅱ时起着渗透酶磷酸转移酶作HPr热稳定溶性蛋白质够象高磷酸载体样起作该酶系统催化反应分两步进行：

1）    少量 HPr 磷酸烯醇丙酮酸 (PEP) 磷酸化：                      
酶Ⅰ
            PEP + Hpr                   磷酸～HPr+丙酮酸
    2）磷酸～HPr 磷酰基传递葡萄糖时生成6磷酸葡萄糖释放细胞质步复合反应酶Ⅱ催化
                               酶Ⅱ 
        磷酸～Hpr + 葡萄糖                  6磷酸葡萄糖 + HPr
    基团转位转运糖糖衍生物葡萄糖甘露糖果糖N乙酰葡萄糖胺β半乳糖苷嘌呤嘧啶碱基乙酸（输送氨基酸）等运输系统存兼性厌氧菌厌氧菌中某氧菌枯草杆菌巨芽孢杆菌(B megatherium)利磷酸转移酶系统葡萄糖传送细胞
 
    目前关细菌营养物质吸收四种运输系统机理概括成面图解（图31）总微生物营养物质吸收简单物理化学程复杂生理程微生物营养物质起动选择吸收作受细胞膜特性功微生物身代谢强度支配



                 细胞膜外        细胞膜        细胞膜
                     S                         S
                                                      简单扩散

                     S                 C       S
                                                      动扩散

                     S                 C       S
                                                       动运输
                                                       消耗代谢载体构型改变

                     S                  C     SP（底物磷酸化）

                                                       基团转位

                     图 31  四种运输系统模式较
13 微生物营养类型
微生物长期进化程中生态环境影响逐渐分化成种营养类型种微生物生活环境营养物质利力营养需代谢方式相根微生物碳源求机碳化合物（二氧化碳碳酸盐）机碳化合物微生物分成养型微生物异养型微生物两类外根微生物生命活动中量源微生物分两种量代谢类型种利吸收营养物质降解产生化学称化型微生物类吸收光维持生命活动称光型微生物碳源物质性质代谢量源结合微生物分光养型光异养型化养型化异养型四种营养类型区见表33

表33 微生物营养类型
代谢特点    营养类型
    光养型    化养型    光异养型    化异养型
碳    源    CO2溶性碳酸盐    CO2溶性碳酸盐    分子机物      机  物
    源    光        机物氧化    光        机物氧化降解
供 氢 体    机物(H2OH2S等）    机物（H2SH2Fe2+ NH3NO2等）    分子机物    机物
代 表 种    蓝细菌绿硫细菌    硝化细菌硫化菌氢细菌铁细菌等    红 螺 菌    数细菌全部真菌放线菌

131光养型微生物
    利光源二氧化碳（CO2）溶性碳酸盐（CO32）作唯碳源碳源机化合物（水硫化氢硫代硫酸钠等）氢供体原CO2生成机物质光养型微生物蓝细菌红硫细菌绿硫细菌等少数微生物含光合色素光转变化学（ATP）供细胞直接利

                                光
         蓝细菌    CO2+2H2O                 [CH2O]+H2O+O2↑

                               叶绿素

                                 光
         绿硫细菌  CO2+2H2S                 [CH2O]+H2O+2S
                               菌绿素

    较两反应写成通式：

                              光
                CO2+2H2A                  [CH2O]+H2O+2A
                           光合色素

132 化养微生物
    类微生物源机物氧化产生化学利种量原CO2者溶性碳酸盐合成机物质
    亚硝酸细菌硝酸细菌铁细菌硫细菌氢细菌分利氧化NH3NO2Fe++H2SH2产生化学原CO2形成碳水化合物
    例：亚硝酸细菌氧化氨亚硝酸中获量原二氧化碳形成碳水化合物
                     亚硝酸细菌
       2NH3+3O2+2H2O                 2HNO2+4H++4OH+量


         CO2+4H+                  [CH2O]+H2O

    类型微生物完全生活机环境中分氧化合适原态机物获化CO2需量
133 光异养型微生物
    种类型微生物光源利机物作供氢体原CO2合成细胞机物质
例深红螺菌（Rhodospirillum rubrum）利异丙醇作供氢体进行光合作积累丙酮类微生物生长时需外源性生长素


             CH3                    光
          2        CHOH + CO2                   2CH3COCH3+[CH2O]+H2O                         
             CH3                  光合色素

    菌光厌氧条件进行述反应黑暗氧条件机物氧化产生化学推动代谢作
134 化异养型微生物
种类型微生物源碳源机物源机物氧化分解ATP通氧化磷酸化产生碳源直接取机碳化合物包括然界绝数细菌全部放线菌真菌原生动物
根生态性微生物分腐生型寄生型两类：①腐生型：生命机物获营养物质引起食品腐败变质某霉菌细菌属类型引起腐败梭状芽孢杆菌毛霉根霉曲霉等②寄生型：必须寄生活机体寄体获营养物质生活称寄生类微生物寄生微生物寄生分绝寄生兼性寄生果定活生物体营寄生生活绝寄生引起动物植物微生物病害病原微生物病毒噬菌体立克次氏体
    微生物生活活生物体死机残体生长时工培养基生长数病原微生物属兼性寄生微生物动物肠道普遍存肠杆菌生活动物肠道寄生粪便排体外水土壤粪便中腐生引起瓜果腐烂瓜果腐霉菌丝侵入果树幼苗胚芽基部进行寄生土壤中长期进行腐生
    述营养类型划分非绝根方面决定绝数异养型微生物吸收利CO2CO2加丙酮酸生成草酰乙酸异养生物普遍存反应划分异养型微生物养型微生物时标准否利CO2否利CO2作唯碳源碳源养型异养型间光型化型间存渡类型例氢细菌（Hydrogenmonas）种兼性养型微生物类型完全机环境中进行养生活利氢气氧化获量CO2原成细胞物质环境中存机物质时直接利机物进行异养生活

14 培养基（medium）

    研究利微生物必须创造适宜环境培养微生物培养基指工配制成适合微生物生长繁殖积累代谢产物需营养基质配制培养基需根微生物营养求加入适种类数量营养物注意定碳氮例（CN）调节适宜酸碱度（pH）保持适氧化原电位渗透压
141配制培养基基原
     配制微生物培养基考虑素：
    ⑴ 符合微生物菌种营养特点：
    微生物营养着求配制培养基时培养基营养搭配搭配例首先考虑点明确培养基途培养种微生物培养目培养菌种发酵生产发酵生产目获量菌体获次级代谢产物等根菌种培养目确定搭配营养成分营养例
    营养求碳素氮素性质果养型微生物考虑机碳源果异样型微生物提供机碳源物质碳源物质外考虑加入适量机矿物质元素微生物菌种培养时求加入定生长子乳酸菌培养时求培养基中加入氨基酸维生素等生长
    营养物质求外考虑营养成分例适中碳素营养氮素营养例重CN 指培养基中含 C 原子摩尔浓度 N 原子摩尔浓度微生物菌种求 CN 菌种生长时期求般 CN 配制发酵生产培养基时求较严格 CN 例发酵产物积累影响般发酵工业发酵种子培养培养基营养越丰富越尤 N 源丰富积累次级代谢产物发酵目发酵培养基求提高 CN 值提高 C 素营养物质含量
    ⑵ 适宜理化条件
    营养成分外培养基理化条件直接影响微生物生长正常代谢中：
    1） pH  微生物般适宜生长pH 范围细菌适pH 般pH 7～8范围放线菌求pH 75～85范围酵母菌求pH 38～60 霉菌适宜pH 40～58
    微生物代谢程中断培养基中分泌代谢产物影响培养基pH变化数微生物说产生酸性产物培养程中常引起pH降影响微生物生长繁殖速度减缓培养程中pH变化配制培养基时加入定缓物质通培养基中成分发挥调节作常缓物质两类：

    ① 磷酸盐类缓液形式发挥作通磷酸盐程度解离培养基pH变化起缓作缓原理：

                    H+ + HPO4               H2PO4                  

                    OH+ + H2PO4              H2O + HPO4 

     ② 碳酸钙类缓物质备碱方式发挥缓作碳酸钙中性条件溶解度极低加入培养基中性条件解离影响培养基pH变化微生物生长培养基pH降时碳酸钙断解离游离出碳酸根离子碳酸根离子稳定氢离子形成碳酸释放出二氧化碳定程度缓解培养基pH降低

                        +H+
              CO32—                        H2CO3                          CO2+ H2O
                        H+ 
    
2） 渗透压  微生物细胞膜半通透膜外细胞壁起机械性保护作求生长培养基具定渗透压环境中渗透压低细胞原生质渗透压时会出现细胞膨胀轻者影响细胞正常代谢重者出现细胞破裂环境渗透压高原生质渗透压时导致细胞皱缩细胞膜细胞壁分开谓质壁分离现象等渗条件适宜微生物生长
142 培养基类型
    ⑴ 根营养成分源划分
    1） 天然培养基(complex medium undefined medium)  利天然动植物组织器官抽提物牛肉膏蛋白胨麸皮马铃薯玉米浆等制成优点取材广泛营养全面丰富制备方便价格低廉适宜规模培养微生物缺点成分复杂批成分稳定实验室常牛肉膏蛋白胨培养基便种类型

    2） 合成培养基(defined medium synthetic medium)  利已知成分数量化学物质配制成类培养基成分精确重复性强般实验室进行营养代谢分类鉴定选育菌种等工作缺点配制较复杂微生物类培养基生长缓慢加价格较贵宜规模生产实验室常高氏1号培养基察氏培养基
    3） 半合成培养基(semidefined medium)  部分天然物质作碳氮源生长辅助物质适补充少量机盐类样配制培养基半合成培养基实验室常马铃薯蔗糖培养基半合成培养基应广绝数微生物良生长
     ⑵ 根物理状态划分
    1） 液体培养基(liquid medium)  种营养物质溶解水中混合制成水溶液调节适宜pH成液体状态培养基质该培养基利微生物生长积累代谢产物常规模工业化生产观察微生物生长特征研究生理生化特性
    2） 固体培养基(solid medium)  般采天然固体营养物质马铃薯块麸皮等作培养微生物营养基质液体培养基中加入定量凝固剂琼脂（15～20）明胶等煮沸冷凝成固体状态常观察鉴定分离纯化微生物
    3） 半固体培养基(semisolid medium)  加入少量凝固剂（05％～08％琼脂）成半固体状态培养基半固体培养基常观察细菌运动鉴定菌种噬菌体效价滴定保存菌种
    ⑶ 根途划分
    1） 加富培养基(enriched medium)  根培养菌种生理特性加入利该种微生物生长繁殖需营养物质该种微生物会旺盛量生长加入血血清动植物组织提取液等培养营养求较苛刻异养微生物加富培养基菌种保存菌种分离筛选
    2） 选择培养基(selectic medium)  根某种某类微生物特殊营养求配制成培养基纤维素选择培养基培养基中加入某种微生物抑制作需培养菌种影响物质该种培养基某种微生物严格选择作SS琼脂培养基加入胆盐等抑制剂沙门氏菌等肠道致病菌抑制作肠道细菌抑制作
    3） 鉴培养基(differencial medium)  根微生物代谢特点通指示剂显色反应鉴定微生物培养基远滕氏培养基中亚硫酸钠指示剂复红醌式结构原变浅肠杆菌生长分解乳糖产生乙醛复红醌式结构恢复菌落中指示剂复红重新呈现带金属光泽红色微生物区开

           ATP   ADP                                Gln   Glu

    葡萄糖            6磷酸葡萄糖        6磷酸果糖            6磷酸葡2 微生物代谢
    微生物生物样具生命新陈代谢作贯穿生命活动始终新陈代谢作包括合成代谢（化作）分解代谢（异化作）微生物细胞直接生活环境接触微生物停外界环境吸收适营养物质细胞合成新细胞物质贮藏物质储存量化作生长发育物质基础时衰老细胞物质外界吸收营养物质进行分解变成简单物质产生中间产物作合成细胞物质基础原料终利废物排出体外部分量热量形式散发便异化作述物质代谢程中伴着量代谢进行物质分解程中伴着量释放量部分热形式散失部分高磷酸键形式贮存三磷酸腺苷（ATP）中量维持微生物生理活动供合成代谢需
    根微生物代谢程中产生代谢产物微生物体作代谢分成初级代谢次级代谢两种类型初级代谢指营养物质转换成细胞结构物质维持微生物正常生命活动生理活性物质量代谢初级代谢产物成初级代谢产物次级代谢指某微生物进行非细胞结构物质维持正常生命活动非必须物质代谢微生物积累发酵产物代谢程（抗生素毒素色素等）
    微生物代谢作微生物体系列定次序连续性生物化学反应组成生化反应生物体常温常压pH中性条件极迅速进行生物体存着种样酶酶系绝数生化反应特定酶催化进行
    化作异化作两者矛盾统微生物生物样新陈代谢作基生命程切生命现象基础

21 微生物量代谢
微生物生命活动中需量通生物氧化获量谓生物氧化指细胞切代谢物进行氧化作氧化程中产生量量分段释放高磷酸键形式储藏ATP分子供需时
211 微生物呼吸（生物氧化）类型
根底物进行氧化时脱氢电子受体微生物呼吸分三类型：氧呼吸厌氧呼吸发酵

    ⑴ 氧呼吸(aerobic respiration)
分子氧作终电子受体生物氧化程称氧呼吸许异养微生物氧条件机物作呼吸底物通呼吸获量葡萄糖例通EMP途径TCA循环彻底氧化成二氧化碳水生成38ATP化学反应式：
 C6H12O6+6O2+38ADP+38Pi→6CO2+6H2O+38ATP
    ⑵ 厌氧呼吸(anaerobic respiration)
    机氧化物作终电子受体生物氧化程称厌氧呼吸起种作化合物硫酸盐硝酸盐碳酸盐少数微生物呼吸程例脱氮球菌利葡萄糖氧化成二氧化碳水硝酸盐原成亚硝酸盐（称反硝化作）反应式：
 C6H12O6+12NO3– →6CO2+6H2O+12NO2–+429000卡
    ⑶ 发酵作(fermentation)
果电子供体机化合物终电子受体机化合物生物氧化程称发酵作发酵程中机物氧化基质终电子受体氧化彻底产较少酵母菌利葡萄糖进行酒精发酵释放226×105J热量中96×104J贮存ATP中余热形式丧失反应式：
C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2ATP
212 生物氧化链
    微生物呼吸底物脱氢电子终电子受体传递程中系列中间传递体序进行相互连控链条样称呼吸链（生物氧化链）脱氢酶辅酶Q细胞色素等组分组成存真核生物线粒体中原核生物中细胞膜中间体结合起功传递氢电子时电子传递程中释放量合成ATP
213 ATP产生
    生物氧化结果仅许原型辅酶Ⅰ生更重生物体生命活动获量ATP产生电子起始电子供体呼吸链终电子受体结果
    ATP生物体量传递者微生物获量先转换成ATP需量时ATP分子高键水解重新释放出量量体起催化作酶产生偶然作利重新贮存pH70情况ATP变化△G3×104J种分子较稳定较容易引起反应微生物体理想量传递者ATP微生物生命活动具重意义

    利光合成ATP反应称光合磷酸化利生物氧化程中释放量合成ATP反应称氧化磷酸化生物体氧化磷酸化普遍存机物降解反应生成物合成反应通氧化原偶联起量产生保存释放
    微生物通氧化磷酸化生成ATP方式两种：
    ⑴ 底物水磷酸化
    底物水磷酸化中异化作中间产物高磷酸转移ADP形成ATP述反应：
    磷酸烯醇丙酮酸 + ADP            丙酮酸 + ATP
    ⑵ 电子传递磷酸化
电子传递磷酸化中通呼吸链传递电子氧化程中释放量ADP磷酸化偶联起形成ATPNAD分子通呼吸链进行氧化产生3ATP分子分三位置产生ATP第1ATP约辅酶Ⅰ黄素蛋白间第2ATP约细胞色素bc1间第3ATP约细胞色素ca间图32示
    ⑶ 光合磷酸化量转换                          
    光种辐射微生物直接利光光合生物光合色素吸收转变成化学——ATP 微生物代谢生理活动见光转换光合生物获量种方式  
    光合色素光合生物特物质光转换程中起着重作光合色素色素辅助色素构成色素叶绿素细菌叶绿素辅助色素类胡萝卜素藻胆素光合色素存定细胞器细胞结构中色素存部位里构成光反应中心吸收光捕捉光处激发态逐出电子辅助色素细胞捕捉光捕捉光传递色素光反应中心叶绿素通吸收光逐出电子处氧化态逐出电子通铁氧蛋白泛醌细胞色素b细胞色素c组成电子传递链返回叶绿素身叶绿素分子回复原状态电子传递程中产生量转化（光）—→化学）种光引起叶绿素分子逐出电子通电子传递产生ATP方式称光合磷酸化

22 微生物分解代谢
    球丰富机物纤维素半纤维素淀粉等糖类物质然界中微生物赖生存糖类物质培养微生物进行食品加工工业发酵等糖类物质碳源源物质微生物糖代谢微生物代谢重方面掌握方面知识认识然界微生物类群搞微生物培养利重基础知识

221 微生物糖代谢途径
        微生物糖代谢途径：EMP途径（EmbdenMeverhefParnus Pathway）HMP途径（HexoseMonoPhosphate Pathway）ED途径（EntnerDoudorof Pathway）Pk途径（Phosphoketolase pathway）等四种
    ⑴ EMP途径
EMP途径称已糖双磷酸降解途径糖酵解途径途径特点葡萄糖转化成16二磷酸果糖果糖二磷酸醛缩酶作裂解两 3Ｃ化合物转化2分子丙酮酸EMP途径程10连续反应组成：
                       (糖激酶)
    1） 葡萄糖 + ATP               6磷酸葡萄糖 + ADP
   
                     （磷酸糖异构酶）
    2） 6磷酸葡萄糖                   6磷酸果糖  

                         (磷酸糖激酶) 
    3） 6磷酸果糖 + ATP                 16 磷酸果糖 + ADP

                         （醛缩酶）
    4） 16二磷酸果糖                   磷酸二羟丙酮 + 3磷酸甘油醛

                    （磷酸丙糖异构酶）
    5） 磷酸二羟丙酮                   3磷酸甘油醛

                                    （3磷酸甘油醛脱氢酶）
    6） 3磷酸甘油醛 + NAD + H3PO4                      13二磷酸甘油酸 + NADH

                               （3磷酸甘油酸激酶）
      7） 13二磷酸甘油酸 + ADP                     3 磷酸甘油酸 + ATP 


                       （磷酸甘油酸变位酶）
    8） 3磷酸甘油酸                    2磷酸甘油酸 

                    （烯醇化酶）
    9） 2磷酸甘油酸               磷酸烯醇式丙酮酸 + H2O

                               (丙酮酸激酶)
10） 磷酸烯醇式丙酮酸 +ADP               丙酮酸 + ATP              

   总反应途径（图33）：   
   
   总反应式： C6H12O6＋2NAD+2(ADP+Pi)→2CH3COCOOH+2ATP+2NADH2

    EMP 途径关键酶磷酸已糖激酶果糖二磷酸醛缩酶开始时消耗 ATP产生ATP总计起分子葡萄糖通EMP途径净合成2分子ATP产水较低
    EMP 途径生物体6－磷酸葡萄糖转变丙酮酸普遍反应程许微生物具EMP途径EMP途径HMP途径时存种微生物中EMP途径作唯降解途径微生物极少含牛肉汁酵母膏复杂培养基生长型乳酸细菌利EMP作唯降解途径EMP途径生理作微生物代谢提供量（ATP）原剂（NADH2）代谢中间产物丙酮酸等
    EMP途径反应程中生成NADH2积累必须重新氧化NAD保证继续断推动全部反应进行NADH2重新氧化方式微生物条件异厌氧微生物兼厌氧性微生物氧条件NADH2受氢体丙酮酸乳酸细菌进行乳酸发酵丙酮酸降解产物——乙醛酵母酒精发酵等氧性微生物氧条件兼厌氧性微生物EMP途径产生丙酮酸进步通三羧酸循环彻底氧化生成CO2氧化程中脱氢电子电子传递链生成H2O量ATP

                                                                                                           图33 EMP途径
   

    三羧酸循环简称TCA环（Tricarboxylic Acid Cycle）TCA环总反应式：
CH3COSCoA+2O2+12(ADP+Pi)→2 CO2+ H2O +12ATP+ CoA
TCA 环产生量水高氧化分子乙酰CoA产生12分子ATP
葡萄糖EMP途径TCA 环彻底氧化成CO2H2O全部程：
① C6H12O6＋2NAD+2(ADP+Pi)→2 CH3COCOOH +2ATP+2 NADH2
   2 NADH2+O2+6(ADP+Pi)→2NAD+2 H2O +6ATP
② 2 CH3COCOOH＋2NAD+2 CoA→2 CH3COSCoA +2 CO2+2 NADH2
   2 NADH2+O2+6(ADP+Pi)→2NAD+2 H2O +6ATP
③ 2 H3COSCoA +4O2+24(ADP+Pi)→4 CO2+2 H2O +24ATP+2 CoA
总反应式： C6H12O6＋6O2+38(ADP+Pi)→6 CO2+6 H2O +38ATP
    TCA循环关键酶柠檬酸合成酶催化草酰乙酰乙酰CoA合成柠檬酸反应微生物中存条循环途径产生量量作微生物生命活动量源外许生理功特循环中某中间代谢产物重细胞物质种氨基酸嘌呤嘧啶脂类等生物合成前体物例乙酰CoA脂肪酸合成起始物质α酮成二酸转化谷氨酸草酰乙酸转化天门冬氨酸述氨基酸转变氨基酸参蛋白质生物合成外TCA环仅糖氧降解途径脂蛋白质降解必途径例脂肪酸β氧化途径变成乙酰CoA进入TCA环彻底氧化成CO2H2O丙氨酸天门冬氨酸谷氨酸等脱氨基作分形成丙酮酸草酰乙酸α酮戊二酸等进入TCA环彻底氧化TCA环实际微生物细胞类物质合成分解代谢中心枢纽
    EMP途径TCA环研究较清楚发酵工业中广泛应种方法阻止某阶段进行必然积累某中间产物根原理工业已筛选出优良菌株进行工业发酵生产柠檬酸异柠檬酸α酮戊二酸苹果酸等例利黑曲霉生产柠檬酸时菌体乌头酸水解酶活力特低柠檬酸量积累
    ⑵ HMP途径  
称已糖单磷降解途径磷酸戊糖循环途径特点葡萄糖次磷酸化脱氢生成6磷酸葡萄糖酸6磷酸葡萄糖酸脱酶作次脱氢降解1分子CO21分子磷酸戊糖磷酸戊糖进步代谢较复杂3分子磷酸已糖脱氢脱羧生成3分子磷酸戊糖  3分子磷酸戊糖间转酮酶转醛酶作生成2分子磷酸糖分子磷酸丙糖磷酸丙糖EMP途径半部反应转丙酮酸反应程称HMP途径反应步骤分十步反应：


                       糖激酶
① 葡萄糖 + ATP                        6磷酸葡萄糖 + ADP 

                          磷酸葡萄糖脱氢酶
② 6磷酸葡萄糖 + NADP                            6磷酸葡萄糖酯 + NADPH2

                                                    酯酶
③ 6磷酸葡萄糖酯 + H2O                 6磷酸葡萄糖酸

                                    磷酸葡萄糖酸脱氢酶
④ 6磷酸葡萄糖酸 + NADP                       5磷酸核酮糖+ NADPH2 + CO2
                                               
⑤                               5磷酸核酮糖
             磷酸核糖异构酶                         磷酸木酮糖表异构酶

              5磷酸核糖                                5磷酸木酮糖

⑥ 
                                           转酮酶

                        7磷酸景天庚酮糖 + 3磷酸甘油醛
                                           转醛酶
⑦                                   
                              6磷酸果糖 + 4磷酸赤鲜糖
                                      转醛酶
⑧  4磷酸赤鲜糖 + 5磷酸木酮糖                   6磷酸果糖 + 3磷酸甘油醛

⑨  3磷酸甘油醛             磷酸二羟丙酮 + 3磷酸甘油醛              16二磷酸果糖



                       磷酸酯酶
⑩  16二磷酸果糖               6磷酸果糖 + H3PO4


     完全HMP途径总反应式：
     6磷酸葡萄糖 + 7H2O + 12NADP             6CO2+ 12NADPH2+ H3PO4
     完全HMP途径反应（9）步反应止生成3磷酸甘油醛EMP途径半部分转化成丙酮酸完全HMP途径总反应式：
     6磷酸葡萄糖 + 7H2O + 12NADP             CH3COCOOH + 3CO2+ 6NADPH2+ ATP
    HMP 途径关键酶系6磷酸葡萄糖酸脱氢酶转酮  转醛酶系中6－磷酸葡萄糖酸脱氢酶催化磷酸已糖酸脱氢脱羧转酮  转醛酶系作三碳糖四碳糖五碳糖六碳糖七碳糖相互转化 
  
图34 完全HMP途径

    HMP途径特点NADP参反应氧条件HMP途径产生NADPH2转氢酶作氢转NAD形成NADH2呼吸链电子氢交分子态氧形成水电子传递磷酸化作形成ATP般认HMP途径产途径细胞生物合成提供供氢体(NADPH2）外HMP途径细胞生物合成提供量Ｃ3Ｃ4Ｃ5Ｃ6Ｃ7等前体物质特磷酸戊糖合成核酸某辅酶合成组氨酸芳香族氨酸氨基苯甲酸等化合物重底物外HMP途径化养菌光合细菌碳代谢密切联系HMP途径生理功方面微生物代谢中占重位
    HMP途径普遍存微生物细胞中通常EMP途径时存种微生物中HMP途径作唯降解途径微生物目前发现亚氧化醋酸杆菌（Acetobacter suboxydans）
完全HMP途径总反应途径（图34）：  

    ⑶ ED途径
    称2酮3脱氧6磷酸葡萄糖酸途径醛缩酶（KDPGaldolase）作裂解丙酮酸3磷酸甘油醛3磷酸甘油醛EMP途径半部反应转化丙酮酸（图34）

    ED途径关键酶系6磷酸葡萄糖脱水酶2酮3脱氧6磷酸葡萄糖酸醛缩酶中6磷酸葡萄糖酸脱水导致2酮3脱氧6磷酸葡萄糖酸生长2酮3脱氧6磷酸葡萄糖酸醛缩酶催化2酮3脱氧6磷酸葡萄糖酸裂解丙酮酸3磷酸甘油醛
    ED途径糖类厌氧降解途径细菌中特革兰氏阴性细菌中分布广氧菌中分布普遍例嗜糖假单胞杆菌（Pseudomonas saccharophila）发酵假单胞菌（Zymomonas mobilos）铜绿色假单胞杆菌（Pseudomonas aeruginasa）等中具ED途径途径数情况HMP途径时存种微生物中独立存某细菌中 
  
图35 葡萄糖降解ED途径
    
    总反应式：C6H12O6＋ADP+Pi+NADP+NAD→2 CH3COCOOH +ATP+ NADPH2+ NADH2
    ⑷ PK途径
    称磷酸解酮酶途径微生物降解已糖程中EMPHMPED途径外条途径磷酸解酮酶途径（Phosphoketolase Pathway）少数细菌独磷酸解酮酶两种种戊糖磷酸解酮酶种糖磷酸解酮酶异型乳酸发酵微生物明串珠菌属（Leuconostoc)乳杆菌属（Lactobacillus) 中肠膜明串球菌（Leuconostoc mesenteulides）短乳酸杆菌（Lactobacillus brevie）甘露乳酸杆菌（Lactobacillus manitopoeum）等没转酮－转醛酶系具戊糖磷酸解酮酶通HMP途径进行异型乳酸发酵通戊糖磷酸解酮酶途径进行反应途径见图35
途径特点降解1分子葡萄糖产生1分子ATP相EMP途径半特点产生等量乳酸乙醇CO2总反应式：

C6H12O6＋ADP+Pi→CH3CHOHCOOH＋CH3CH2OH＋CO2+ATP

戊糖磷酸解酮途径关键酶系磷酸木酮糖解酮酶催化5磷酸木酮糖裂解3磷酸甘油醛乙酰磷酸反应  
        

            图36 戊糖磷酸解酮酶途径
222 糖分解
    糖分解种类淀粉纤维素果胶质分解
    ⑴ 淀粉分解
    淀粉种微生物作碳源原料葡萄糖聚物直链淀粉支链淀粉分
微生物淀粉分解微生物分泌淀粉酶催化进行淀粉酶水解淀粉糖苷键类酶总称种类种：
    ① 液化型淀粉酶（称α淀粉酶） 种酶意分解淀粉α14糖苷键分解α16糖苷键淀粉该酶作粘度快降液化变糊精终产物糊精麦芽糖少量葡萄糖种酶淀粉表现液化淀粉粘度急速降称液化酶生成麦芽糖光学α型称α淀粉酶
    产生α淀粉酶微生物细菌霉菌放线菌中许种产生
    ② 糖化型淀粉酶  类酶细分种特点淀粉水解麦芽糖葡萄糖称糖化型淀粉酶
    β淀粉酶（淀粉14麦芽糖苷酶）：酶作方式淀粉分子非原性末端开始逐次分解分解物麦芽糖单体作越α16糖苷键样分解会剩较分子极限糊精生成麦芽糖光学β型称β淀粉酶
     糖化酶（淀粉1416葡萄糖苷酶）：酶α14糖苷键作α16糖苷键分解终产物全葡萄糖常生产糖化酶菌种根霉曲霉等
     异淀粉酶（淀粉16糊精酶）：酶分解淀粉中α16糖苷键生成较短直链淀粉异淀粉酶水解α淀粉酶产生极限糊精β淀粉酶产生极限糊精
    异淀粉酶存产气气杆菌中间埃希氏杆菌软链球菌链霉菌等
    微生物产生淀粉酶广泛粮食加工食品工业发酵纺织医药轻工化工等行业
    ⑵ 纤维素分解
    纤维素葡萄糖β14糖苷键组成分子化合物广泛存然界植物细胞壁组成成分动物均消化纤维素微生物例木霉青霉某放线菌细菌均分解利纤维素原产生纤维素酶

纤维素酶类纤维素水解酶总称c1酶cx酶解成纤维二糖β葡萄糖苷酶作终变葡萄糖水解程：
                C 1酶                  Cx1 Cx2酶           纤维二糖酶
    天然纤维素         水合纤维素分子            纤维二糖             葡萄糖

    生产纤维素酶菌种常绿色木霉康氏木霉某放线菌细菌国采绿色木霉木素木霉菌种进行研究试制
    纤维素酶开辟食品发酵工业原料新源提高饲料营养价值综合利农村农付产品方面会起着积极作具重济意义
    ⑶ 果胶质分解
    果胶植物细胞间隙物质邻细胞壁相连半乳糖醛酸α14糖苷键结合成直链状分子化合物羧基部分形成甲基酯含甲基酯称果胶酸
    果胶浆果中丰富重特点酸糖存形成果冻食品厂利性质制造果浆果冻等食品果汁加工葡萄酒生产引起榨汁困难
    果胶酶含酶系果胶分解中起着作果胶酯酶半乳糖醛酸酶两种引起反应式：

           果胶酯酶               聚半乳糖醛酸酶
    果胶              甲醇+果胶酸               半乳糖醛酸

    果胶酶广泛存植物霉菌细菌酵母中中霉菌产果胶酶产量高澄清果汁力强工业常菌种霉菌例文氏曲霉黑曲霉等果胶酶属诱导酶生产时必须添加含果胶物质会提高产量
223 蛋白质分解
    ⑴ 蛋白质分解
蛋白质氨基酸组成分子巨结构复杂化合物直接进入细胞微生物利蛋白质首先分泌蛋白酶体外分解等肽氨基酸等分子化合物进入细胞通式：
                     蛋白酶
             蛋白质            肽氨基酸
    

    产生蛋白酶菌种细菌放线菌霉菌等中均菌种产生蛋白酶例黑曲霉生产酸性蛋白酶短芽孢杆菌生产碱性蛋白酶菌种生产功相蛋白酶菌种产生种性质蛋白酶 
    ⑵ 氨基酸分解
    微生物氨基酸分解脱氨作脱羧基作
    1）脱氨作  脱氨方式微生物种类氨基酸种类环境条件样种：
    ① 氧化脱氨酶催化氨基酸氧化脱氢时释放游离氨程氧化脱氨种脱氨方式须氧气条件进行专性厌氧菌进行氧化脱氨微生物催化氧化脱氨酶两类：类氨基氧化酶FADFMN辅基类氨基酸脱氢酶NADNADP作氢载体交分子态氧反应式：     

                   2RCHNH2COOH + O2         2RCOCOOH + 2NH3

    实际反应脱氢加水两反应步骤完成：
               
                                氧化酶
             RCHNH2 COOH + O2                        RCNHCOOH + H2 O2
                                                        FAD
                     
                                                      非酶促反应
                       RCNHCOOH + H2O2                 RCOCOOH + NH3


     ② 原脱氨原脱氨氧条件进行生成饱脂肪酸进行原脱氨微生物专性厌氧菌兼性厌氧菌腐败蛋白质中常分离饱脂肪酸便相应氨基酸生成肠杆菌甘氨酸原脱氨成乙酸反应式：

                               NADH2    NAD
              HOOCCHNH2COOH              CH3COOH + NH3 + CO2


    ③ 水解脱氨氨基酸水解脱氨生成产物种氨基酸水解形成产物反应通式：                                  
水解酶
               RCHNH2 COOH + H2O             RCHOHCOOH + NH3

    细菌水解色氨酸生成吲哚吲哚二甲基氨基苯甲醛反应生成红色玫瑰吲哚根细菌否分解色氨酸产生吲哚鉴定菌种  
    ④ 减饱脱氨（直接脱氨）氨基酸脱氨时αβ键减饱结果生成饱酸例天门冬氨酸减饱脱氨生成延胡索酸反应式：
  
                                 天门冬氨酸裂解酶
              HOOCH2CHNH2COOH                HOOCCHCHCOOH + NH3

    ⑤ 氧化—原偶联脱氨（Stickland 反应）Stickland发现某梭菌中存两种氨基酸参脱氨基反应种氨基酸氧化脱氨时脱氢电子时种氨基酸原氢电子时脱氨基丙氨酸甘氨酸偶联反应：

                  CH3CHNH2COOH                 CH2NH2COOH

                                    NAD
                                  NADH

                  CH3COCOOH + NH3              CH3COOH + NH3

    种偶联反应意两种氨基酸间发生氨基酸优先作供氢体优先作受氢体（见表41）
    2） 脱羧作  氨基酸脱羧作常见许腐败细菌真菌中氨基酸相应氨基酸脱羧酶催化脱羧生成减少碳原子胺二氧化碳通式：
   
                           氨基酸脱梭酶
             RCHNH2COOH                RCH2NH2 + CO2



表41 进行Stickland 反应时供氢体受氢体氨基酸
供  氢  体    受  氢  体
L丙氨酸L亮氨酸  L异亮氨酸L缬氨酸L组氨酸  L苯丙氨酸  L丝氨酸    L丙氨酸L亮氨酸  L异亮氨酸L缬氨酸L组氨酸  L苯丙氨酸L丝氨酸

    脱羧酶具高度专性需磷酸吡哆醛辅酶数诱导酶元氨基酸脱羧变成元胺二元氨基酸脱羧变成二元胺类物质统称尸碱毒性肉类蛋白质腐败常生成二元胺食例赖氨酸脱羧变成尸胺反应式：
  
                              赖氨酸脱梭酶
           H2N(CH2)4CHNH2COOH                 H2N(CH2)4CH2NH2+CO2

224 脂肪脂肪酸分解
    ⑴ 脂肪分解
    脂肪脂肪酸甘油三酯脂肪酶作水解生成甘油脂肪酸反应式：
             CH2OCOR1            脂肪酶          CH2OH      R1COOH
             CH2OCOR2  + 3H2O                  CH2OH  +   R2COOH  
             CH2OCOR3                          CH2OH      R3COOH


    脂肪酶成分较复杂作象完全样微生物产生脂肪酶作样产生脂肪酶微生物根霉圆柱形假丝酵母放线菌白霉等
    脂肪酶目前油脂工业食品工业纺织工业常作消化剂乳品增香制造脂肪酸绢丝脱脂等
    ⑵ 脂肪酸分解
    微生物分解脂肪酸通β氧化途径β氧化脂肪酸氧化断裂发生β碳原子名氧化程中产生量量终产物乙酰辅酶Ａ乙酰辅酶A 进入三羧酸循环基分子单元  


23 微生物发酵代谢途径
微生物种类繁条件物质基相物质进行发酵微生物物质发酵时产物微生物种物质进行发酵种微生物条件进行发酵产物取决微生物身代谢特点发酵条件现食品工业中常见微生物发酵途径介绍：
231 醋酸发酵
    参醋酸发酵微生物细菌统称醋酸细菌中氧性醋酸细菌例纹膜醋酸杆菌（Acetobacter aceti）氧化醋酸杆菌（Acetobacter oxydans）巴氏醋酸杆菌（Acetobacer pasteurianus）氧化醋酸单胞菌（Acetomonas oxydans）等厌氧性醋酸细菌例热醋酸梭菌（Clostriolium themoacidophilus）胶醋酸杆菌（Acetobacter xylinum）等
氧性醋酸细菌进行氧性醋酸发酵氧条件乙醇直接氧化醋酸醋酸细菌氧性呼吸氧化程脱氢加水程：

             2H            + H2O        OH       2H
   CH3CH2OH          CH3CHO            CH3—C—H      CH3 COOH
                                          OH
    脱氢呼吸链氧结合形成水放出量：
      4H+O2        2 H2O +117千卡
     总反应式：    CH3CH2OH+O2       CH3COOH+ H2O +117千卡
厌氧性醋酸细菌进行厌氧性醋酸发酵中热醋酸梭菌通EMP途径发酵葡萄糖产生3Ｍ醋酸研究证明该菌丙酮酸脱羧酶COM利CO2作受氢体生成乙酸发酵结果：

                   EMP
   C6H12O6+2ADP+2Pi         2CH3COCOOH+4H+2ATP

                              丙酮酸脱羧酶
          2CH3COCOOH+2H2O+2ADP+2Pi               2CH3 COOH+2CO2+4H+2ATP

                               乙酸激酶
                COM
   2 CO2+8H              CH3COOH + 2 H2O

总反应式：C6H12O6 + 4(ADP+Pi)→3CH3COOH+4ATP

    氧性醋酸发酵制醋工业基础制醋原料酒精接种醋酸细菌发酵生成醋酸发酵液供食醋酸发酵液提纯制成种重化工原料——冰醋酸厌氧性醋酸发酵国酿造糖醋途径
232 柠檬酸发酵
关柠檬酸发酵途径种点目前数学者认柠檬酸非单纯TCA循环积累葡萄糖EMP途径形成丙酮酸两分子丙酮酸间发生羧基转移形成草酰乙酸乙酰CoA 草酰乙酸乙酰CoA缩成柠檬酸反应途径图37
   糖化           EMP
 淀粉        葡萄糖        磷酸烯醇式丙酮酸          草酰乙酸  
                                              CO2                   柠檬酸
                                    丙酮酸         乙酰辅酶A 
                          图37 柠檬酸发酵代谢途径
                                               
够累积柠檬酸霉菌曲霉属(Aspergillus)青霉属(Penicillium)桔霉属(Citromyces)中黑曲霉(Asp niger)米曲霉(Asporyzae)灰绿青霉(Pen glaucum)淡黄青霉(Penluteum)光桔霉(Citromyces glaber)等产酸量高
柠檬酸发酵广泛制造柠檬酸盐香精饮料糖果发泡缓剂等食品工业中起重作
233酒精发酵
    酒精发酵酿酒工业基础酿造白酒果酒啤酒酒精生产等密切关系进行酒精发酵微生物酵母菌啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)等外少数细菌发酵单胞菌(Zymononas mobilis)嗜糖假单胞菌(Pseudomonas Saccharophila)解淀粉欧文氏菌(Eruinia amylovora)等进行酒精发酵
    酵母菌氧条件葡萄糖EMP途径分解2分子丙酮酸然酒精发酵关键酶——丙酮酸脱羧酶作脱羧生成乙醛CO2乙醛原乙醇

                             2CH3COCOOH
                                             2CO2 
             (EMP途径)                  2CH3CHO
                             NADH2
        C6 H12 O6                      NAD                       2CH3CH2OH

总反应式： C6 H12 O6+2ADP+2Pi              2 CH3CH2 OH+2CO2+2ATP

酒精发酵酵母菌正常发酵形式称第型发酵果改变正常发酵条件酵母进行第二型第三型发酵产生甘油第二型发酵亚硫酸氢钠存情况发生亚硫酸氢钠乙醛起加成作生成难溶结晶状亚硫酸氢钠加成物－－磺化羟乙醛：

                                   OH
NaHSO3+CH3CHO                    CH3COH
                                   OS2 Na

乙醛亚硫氢钠发生加成作致乙醛作受氢体迫磷酸二羟丙酮代乙醛作受氢体生成a磷酸甘油：

CH2OH                         CH2OH
C O        +NADH2                     HCOH       +NAD
CH2OPO3H                      CH2OPO3H2

α磷酸甘油α磷酸甘油磷酸酯酶催化水解磷酸生成甘油：

 CH2OH                         CH2OH
     HCOH        + H2O              HCOH      +H3PO4
 CH2OPO3H2                     CH2OH

总反应式：

                       CH2OH            H
  C6H12O6+NaHSO3         CHOH  +       CH3COH+CO2
                       CH2OH            OS2NA


第三型发酵碱性条件进行碱性条件促乙醛作正常受氢体两分子乙醛间发生歧化反应相互进行氧化原反应分子乙醛氧化成乙酸分子乙醛原乙醇：

           CH3CHO                  CH3CHO
      H2O                 NADH2 
                       NAD
          CH3COOH                 CH3CH2OH

样迫磷酸二羟丙酮作受氢体终形成甘油总反应式：

2C6H12O6→2甘油＋乙酸＋乙醇＋2 CO2

出酵母菌第二型第三型发酵程中产生量非生长情况进行途径生产甘油必需第三型发酵液中断加入碳酸钠维持碱性否酵母菌产生酸发酵液pH 降低样恢复正常第型发酵累积甘油说明酵母菌条件发酵结果通控制环境条件利微生物代谢活动目生产产品
234 乳酸发酵
    乳酸细菌发酵常见终产物够产生量乳酸细菌称乳酸细菌乳酸发酵程中发酵产物中乳酸称型乳酸发酵发酵产物中乳酸外乙醇乙酸CO2等产物称异型乳酸发酵
    ⑴ 型乳酸发酵
    引起型乳酸发酵乳酸细菌称型乳酸发酵菌双球菌属（Diplococcus）链球菌属（Streptococcus）乳酸杆菌属（Lactobacillus）等中工业发酵中常菌种乳酸杆菌属中种类德氏乳酸杆菌（Ldelhruckii）保加利亚乳酸杆菌（Lbulgaricus）干酪乳酸杆菌（Lcasei）等

型乳酸发酵基质已糖型乳酸发酵菌发酵已糖通EMP途径产生乳酸发酵程葡萄糖EMP途径降解丙酮酸脱羧乳酸脱氢酶作直接原乳酸：

    总反应式：C6 H12 O6 +2ADP+2Pi→2CH3CHOHCOOH+2ATP

    ⑵ 异型乳酸发酵
    异型乳酸发酵基通磷酸解酮酶途径（PK途径 ）进行中肠膜明串球菌（Leuconostos mesentewides）葡萄糖明串球菌（Leuconostoc dextranicum）短乳杆菌（Lactabacillus brevis）蕃茄乳酸杆菌（Lactobacillus lycopersici）等通戎糖解酮酶途径1分子葡萄糖发酵产生1分子乳酸1分子乙醇1分子CO2产生1分子ATP总反应式：

     C6 H12 O6＋ADP+Pi→CH3CHOHCOOH＋CH3CH2OH＋CO2+ATP

    双叉乳酸杆菌（Lactobacillus bifidus）两歧双歧乳酸菌（Bifidobacterium bifidus）等通已糖磷酸解酮酶途径2分子葡萄糖发酵2分子乳酸3分子乙酸产生5分子ATP总反应式：

2 C6 H12 O6＋5ADP+5Pi→2 CH3CHOHCOOH＋3 CH3COOH＋5ATP

    乳酸发酵广泛应泡菜酸菜酸牛奶乳酪青贮饲料中乳酸细菌活动结果积累乳酸抑制微生物发展蔬菜牛奶饲料保存代发酵工业采淀粉原料先糖化接种乳酸细菌进行乳酸发酵生产纯乳酸

24 微生物独特合成代谢
    谓合成代谢指微生物利量简单机机分子前体物质化成高分子细胞结构物质微生物合成代谢时必须具备三条件代谢量分子前体物质原基 具备三基条件合成代谢进行养型微生物合成代谢力强利机物够合成完全身物质食品工业涉化异养型微生物微生物需代谢量分子前体物质原基复杂机物中获获代谢量分子前体物质原基程微生物吸收营养物质降解程分解代谢合成代谢分开两者生物体条紊衡程微生物蛋白质合成核酸合成基般生物生化程限篇幅里微生物独特肽聚糖生物合成代谢途径加阐述

    细胞壁肽聚糖合成程极复杂程根反应进行部位整合成程分细胞质中细胞膜细胞膜外三阶段
    细胞质中合成
1）    葡萄糖合成N乙酰葡萄糖胺N乙酰胞壁酸
萄糖胺
    
      乙酰COA  COA                                                   UTP    PPi
                     N乙酰葡萄糖胺6磷酸     N乙酰葡萄糖胺1磷酸
 
                       磷酸烯醇丙酮酸      Pi
    N乙酰葡萄糖胺UDP                         N乙酰胞壁酸UDP
                         NADPH2       NADP

    2） N乙酰胞壁酸合成P核苷酸  程需4步反应需尿嘧啶二磷酸（UDP）作糖载体外合成D丙氨酰胺D丙氨酸两步反应反应环丝氨酸抑制反应程见图38：


图38金黄色葡萄球菌N乙酰胞壁酸合成P核苷酸

细胞膜中合成
    P核苷酸合成肽聚糖亚单位程细胞膜完成细胞质合成P核苷酸穿入细胞膜进步接N乙酰葡萄糖胺甘氨酸五肽合成肽聚糖亚单位肽聚糖亚单位通 类脂载体（十异戊烯磷酸）携带细胞膜外进行肽聚糖合成
P核苷酸合成肽聚糖亚单位程总计五步反应见图39
细胞膜外合成

    运送细胞膜外肽聚糖亚单位必须细胞壁残余（少6～8肽聚糖亚单位）作引物条件肽聚糖亚单位引物分子间先发生转糖基作（transglycosylation）糖横延伸双糖单位然通转肽作（transpeptidation）两条糖链间形成甘氨酸五肽发生交联反应关转糖基转肽作反应程见图310


图39肽聚糖亚单位合



图310肽聚糖合成阶段转糖基转肽作反应

    

图310出青霉素抑制转肽作进行作机制：青霉素肽聚糖亚单位五肽末端D丙氨酰胺D丙氨酸类似物两者竞争转肽酶活性中心竞争性抑制肽聚糖转肽作肽聚糖分子发生交联反应 肽聚糖形成细胞壁层见青霉素抑菌作处活跃生长细菌处休眠阶段细菌作
第三章复思考题

1    试述微生物营养物质功
2    什碳源氮源碳氮？微生物常碳源氮源物质？
3    什生长子？包括物质？
4    微量元素生长子区？
5    什单纯扩散促进扩散动运输基团转位？较微生物营养物质吸收四种方式异
6    划分微生物营养类型什？简述微生物四营养类型
7    什培养基？配制培养基基原什？
8    培养基营养类型包括？
9    配制培养基什必须调节pH值？常调节pH值物质？

10    谓新陈代谢？试图示说明合成代谢分解代谢相互关系
11    什生物氧化？生物氧化非生物氧化（燃烧）？
12    什发酵氧呼吸氧呼吸？试较三者异
13    什呼吸链（电子传递链生物氧化链）？生命活动中重意义？
14    什底物水磷酸化氧化磷酸化光合磷酸化？
15    试较光型微生物化型微生物量代谢特点
16    微生物利葡萄糖进行分解代谢途径？代谢途径特点生理作？
17    试述TCA循环微生物代谢发酵生产中重性
18    简述微生物淀粉纤维素果胶质分解程酶参？产酶微生物种类？
19    够产生蛋白酶分解蛋白质生成肽氨基酸微生物？
20    微生物分解氨基酸脱氨方式种？试较处
21    够产生脂肪酶分解脂肪生成脂肪酸甘油微生物？
22    微生物通种代谢途径分解脂肪酸？终产物什？
23    什氧性醋酸发酵厌氧性醋酸发酵？二者微生物种类发酵途径？具体应？
24    够积累柠檬酸微生物？试图示说明柠檬酸发酵途径
25    啤酒酵母利糖类物质进行种类型发酵作？发酵条件发酵途径终产物？
26    试述酵母菌酒精发酵细菌酒精发酵点
27    列表较型乳酸发酵异型乳酸发酵异
28    肽聚糖生物合成分阶段？试简图表示阶段肽聚糖生物合成途径





第4章 微生物生长
章学目求
⑴ 掌握微生物生长概念体生长群体生长关系
⑵ 掌握衡量微生物群体生长指标微生物生长量测定方法
⑶ 解微生物群体生长规律环境素微生物生长影响

1    微生物生长

11微生物生长概念
    微生物细胞合适外界环境条件断吸收营养物质身代谢方式进行新陈代谢果化作速度超异化作原生质总量（重量体积）断增加出现体生长现象果种衡生长细胞组分恰例增长时达定程度会发生繁殖引起体数目增加时原体已发展成群体着群体中体进步生长引起群体生长重量体积密度浓度作指标衡量：
                  
体生长→体繁殖→群体生长
群体生长＝体生长＋体繁殖

    里需强调述微生物生长阶段性单细胞微生物说明显体生长时伴着体繁殖特点细菌快速生长阶段尤突出时细胞中出现24细胞核特定目外微生物研究应中群体生长实际意义微生物学中提生长均指群体生长点研究高等生物时
    微生物生长繁殖外种环境素相互作综合反映生长繁殖情况作研究种生理生化遗传等问题重指标时微生物生产实践种应致病霉腐微生物防治生长繁殖抑制紧密相关面微生物生长繁殖控制规律作较详细介绍

12微生物生长量测定
    然生长意味着原生质含量增加测定生长方法直接根测定繁殖建立计数基础

121 稀释板菌落计数法 
    种常活菌计数法取定体积稀释菌液合适固体培养基凝固前均匀混合涂布已凝固固体培养基板适条件培养板（）出现菌落数菌液稀释度计算出原菌液含菌数9cm直径培养皿板般出现50～500菌落宜
    种方法操作时较高技术求中重应样品充分混匀支移液接触稀释度菌液认原菌液浓度109mL微生物说果第次稀释采104级（10μL菌液100mL菌水中）第二次采102级（吸1mL述稀释液100mL菌水中）然吸菌液02mL进行表面涂布菌落计数结果精确原般吸壁常存油脂影响计数精确度（时误差竟高达15％）稀释程示意图详见实验技术  
122 血球计数板法
    测定定容积中细胞总数目常规方法（详见第十章实验五）种方法特点测定简便直接快速测定象定局限性适合体较微生物种类酵母菌霉菌孢子等外测定结果微生物体总数中包括死亡体存活体想测定活菌数必须助方法配合
123 称干重  
    离心法滤法测定般干重湿重10～20离心法中测培养液放入离心中清水离心洗涤1～5次进行干燥干燥温度采105℃100℃红外线烘干较低温度（80℃40℃）进行真空干燥然称干重细菌例细胞般重约1012～1013g
    种方法滤法丝状真菌滤纸滤细菌醋酸纤维膜等滤膜进行滤滤细胞少量水洗涤然40℃真空干燥称干重肠杆菌例液体培养物中细胞浓度达2×108mL100mL培养物10～90mg干重细胞
    种方法较适合丝状微生物生长量测定细菌说般实验室生产实践中较少
124 浊法
    细菌培养物生长程中原生质含量增加会引起培养物混浊度增高古老浊法采MoFarland浊浓度BaCl2稀H2SO4配制成10支试中形成BaSO410梯度分代表10相细菌浓度（预先相应细菌测定）某未知浓度菌液透射光肉眼某浊进行较果两者透光度相目测出该菌液致浓度

    果作精确测定分光光度计进行见光450～650nm波段均测定某培养物菌体生长作定时踪采必取样侧壁三角烧瓶进行测定时瓶培养液倒入侧臂中然插入特制光电色计色座孔中时测出生长情况必取菌液（图51）


图51 测定生长侧臂三角烧瓶

1 侧臂试三角烧瓶2 侧臂试3 侧臂试插座4 色架面板
5 连接螺丝6 浊测定透光窗7 光路开关孔8 色架底板
    
    介绍干测定微生物生长量计算繁殖数方法中常称干重测浊度（分光光度计）计数板测总菌数板菌落计数法测活菌数等方法必须指出什方法优缺点范围前定根研究象研究目选合适方法

13 微生物群体生长规律
 单细胞微生物细菌酵母菌液体培养基中均匀分布细胞接触环境条件相充分营养物质细胞迅速生长繁殖霉菌数细胞微生物菌体呈丝状液体培养基中生长繁殖情况单细胞微生物样果采取摇床培养霉菌液体培养中生长繁殖情况似单细胞微生物液体搅动菌丝处分布较均匀状态菌丝生长繁殖程中会象固体培养基样分化现象孢子产生较少
131典型生长曲线
 微生物生长繁殖速度非常快般细菌适宜条件约20~30分钟分裂次果断迅速分裂短时间达惊数目实际培养条件保持稳定状况定时取样测定培养液中微生物菌体数目发现培养开始阶段菌体数目增加定时间菌体数目增长快继菌体数目增长速度保持稳定增长速度逐渐降致等零果培养时间横坐标活菌数数值作坐标作出条生长曲线生长曲线（growth curve）代表单细胞微生物生长开始衰老死亡般规律

根微生物生长速率常数（growth rate constant）时分裂代数般典型生长曲线粗分延滞期数期稳定期衰亡期四时期见图41：

     ⑴ 延滞期（lag phase）
     适应期缓慢期调整期指少量微生物接种新培养液刚开始段时间细胞数目增加时期甚细胞数目减少延滞期特点：1）生长速率常数零2）细胞体积增DNA含量增分裂作准备3）合成代谢旺盛核糖体酶类合成加快易产生诱导酶4）良环境敏感例pHNacl溶液浓度温度抗生素等化学物质
延滞期出现原重新调整代谢细胞接种新环境（固体培养基接种液体培养基）需重新合成必需酶类辅酶某中间代谢产物适应新环境出现生长延滞期
提高生产效率发酵工业中常常采取措施缩短延滞期具十分重意义方法：1）数期菌体作种子菌数期菌体生长代谢旺盛繁殖力强抗良环境噬菌体力强采数期菌体作种子延滞期短2）适增接种量生产接种量少影响延滞期重素 接种量延滞期短接种量延滞期长般采3~8接种量根生产具体情况定高超1103）培养基成分  缩短培养基营养成分差异常常种子培养基中加入生产培养基某营养成分种子培养基量接发酵培养基通常微生物生长营养丰富天然培养基中营养单调组合培养基中快
    ⑵ 数期（logarithmic phase）
     指数期指生长曲线中紧接着延滞期段时期时菌体细胞生长速率常数R分裂快细胞分裂繁殖次增代时间（代时generation time）短细胞进行衡生长菌体酶系活跃代谢旺盛菌体数目级数增加群体形态生理特征致抗良环境力强
数期中三参数尤重


1)  繁殖代数（n）图42出：                          
x2   x1 · 2n                                                                 
         数表示：lgx2 lgx1＋nlg2
     
 
∴ n                3322(lgx2－lgx1)

2)  生长速率常数（R）  前述生长速率常数定义知 ：

R                                        

3)  代时（G）  前述均代时定义知：

G                                                  
                                                                                                                                                                                                    
 影响微生物数期增代时间素较：
     菌种 ：微生物代时差菌种培养基成分物理条件（培养温度培养基pH营养物质性质）数期代时定条件种菌代时相稳定数20~30分钟长达33时快98分钟左右表41

表41  细菌代时
细            菌    培养基    温度（℃）    代时（分）
漂浮假单胞菌（Pseudomonas natriegenes）    肉汤        27        37    9 8
肠杆菌（Escherichia coli）    肉汤    37        17
蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）    肉汤    30    18
嗜热芽孢杆菌（Bacillus thermophilus）    肉汤    55    183
枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）    肉汤    25    26 –32
巨芽孢杆菌（Bacillus megaterium）    肉汤    30    31
乳酸链球菌（Streptococcus lactis）    牛乳    37    26
嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）    牛乳    37    66 –87
伤寒沙门氏菌（Salmonella typhi）    肉汤    37    23 5
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）    肉汤    37    27 –30
霍乱弧菌（Vibrio cholerae）    肉汤    37    21 –38
丁酸梭菌（Clostridium butyricum）    玉米醪    30    51

豆根瘤菌（Rhizobium japonicum）    葡萄糖    25    344 – 461
结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）    合成    37    792 –932
活跃硝化杆菌（Nitrobacter agilis）    合成    27    1200
梅毒密螺旋体（Treponema pallidum）    家兔    37    1980
褐球固氮菌（Azotobacter chroococcum）    葡萄糖    25    240
 
    营养成分：种细菌营养丰富培养基代时短反长
  培养温度：温度影响微生物生长速率重物理素
微生物适生长温度范围时代时短表42

表4 –2 肠杆菌温度代时
温度（℃）    代时（分）        温度（℃）    代时（分）
10    860        35    22
15    120        40    175
20    90        45    20
25    40        475    77
30    29            
    ⑶ 稳定期 （stationary phase）
 高生长期恒定期处稳定期微生物特点新繁殖细胞数衰亡细胞数相等正生长负生长达动态衡时生长速度逐渐趋零
出现稳定期原1）营养物质特生长限制子耗营养物质例失调例CN值合适等2）酸醇毒素氧化氢等害代谢产物累积3）pH氧化原势等环境条件越越适宜等
稳定期生产菌体菌体生长相行代谢产物例单细胞蛋白乳酸等目发酵生产佳收获期某生长子例维生素氨基酸等进行生物测定必前提稳定期微生物数量达高水产物积累达高峰时菌体总产量消耗营养物质间存着定关系外稳定期原进行研究促进连续培养技术产生研究生产常常通补料调节温度pH等措施延长稳定期积累更代谢产物
    ⑷ 衰亡期（decline phase death phase）
 稳定期微生物死亡率逐渐增加致死亡数超新生数群体中活菌数目急剧降出现负生长（R负值）阶段衰亡期时细胞形态样例产生膨规退化形态细胞液泡革兰氏染色反应阳性变成阴性微生物蛋白水解酶活力增强发生溶（autolysis）微生物时产生抗生素等次生代谢产物芽孢杆菌芽孢释放发生时期

 产生衰亡期原外界环境继续生长微生物越越利引起微生物细胞分解代谢超合成代谢导致菌体死亡
132 微生物连续培养
 连续培养( continuous culture )开放培养( open culture )相分批培养( batch culture )密闭培养( closed culture )言
 微生物置定容积培养基中培养段时间次性收获称分批培养分批培养中培养基次性加入补充着微生物生长繁殖活跃营养物质逐渐消耗害代谢产物断积累细菌数生长期长时间维持连续培养研究典型生长曲线基础认识稳定期原采取培养器中断补充新鲜营养物质搅拌均匀方面时断样速度排出培养物（包括菌体代谢产物）样培养物达动态衡中微生物长期保持数期衡生长状态稳定生长速率连续培养仅时微生物研究工作提供定生理状态实验材料提高发酵工业生产效益动化水法已成目前发酵工业发展方
 连续培养方法两类：
 (1) 恒浊法  原理根培养器微生物生长密度光电控制系统（浊度计）检测培养液浊度（菌液浓度）控制培养液流速获菌体密度高生长速度恒定微生物细胞连续培养液培养器中浊度增高时通光电控制系统调节促培养液流速加快反慢达恒密度目
恒浊器中微生物始终高生长速率进行生长允许范围控制菌体密度生产实践获量菌体菌体生长相行某代谢产物乳酸乙醇时采恒浊法
 (2) 恒化法  恒浊法恒化法培养液流速保持变控制恒定流速微生物始终低高生长速率条件进行生长繁殖种连续培养方法常常通控制某种营养物浓度成限制性子营养物均量样细菌生长速率取决限制性子浓度着细菌生长菌体密度会时间增长增高限制性生长子浓度会时间增长降低两者互相作结果出现微生物生长速率正恒速加入新鲜培养基流速相衡样获定生长速率均菌体获低高菌体产量保持稳定菌体密度菌体

 恒化法连续培养实验室科学研究中特生长速率相关种理研究中
 连续培养发酵工业中称连续发酵（continuous fermentation）连续发酵分批发酵相许优点：①控性 便利种仪表进行动控制②高效装料灭菌出料清洗发酵罐等工艺简化缩短生产时间提高设备利效率③产品质量较稳定④节约量动力力水蒸汽水汽电负荷减少存足处：①菌种易退化微生物长期处高速繁殖条件发突变率低难避免变异发生②容易污染连续发酵中保持种设备渗漏通气系统出障极困难连续时间限制般达数月年两年③连续培养中营养物利率低分批培养
发酵工业中连续培养技术已广泛酵母单细胞蛋白生产乙醇乳酸丙酮丁醇等发酵假丝酵母（Candida spp）进行石油脱蜡污水处理中
133 微生物步培养
述分批培养中细菌群体定速率生长细胞非时进行分裂培养中细胞处生长阶段生理状态代谢活动完全样研究细胞发生变化困难解决问题必须设法微生物群体处发育阶段群体体行变致细胞时分裂发展单细胞步培养（synchronous culture）技术
获细菌步培养方法两类调整生理条件诱导步性通控制环境条件温度光线处稳定期培养物添加新鲜培养基等诱导步二机械法（称选择法）利物理方法步细菌群体中选择出步群体般滤分离法梯度离心法达两种方法中诱导法导致正常细胞循环周期周期变化选择法生理学研究中尤明显
选择法中代表性硝酸纤维素薄膜法（HelmstetterCummings）根某细菌会粘附硝酸纤维微孔滤膜原理设计具体选择方法：非步细菌液体培养物通微孔滤膜细胞吸附然滤膜反置新鲜培养液滤时没粘牢固细胞先洗掉接着脱落新分裂形成细胞获步生长见图43：

图43 HelmstetterCummings法获步生长细菌
值注意步生长细菌培养程中会快丧失步性例第细胞分裂周期中开始细胞数直增加数目突然增加倍第二分裂周期时情况没明显第三周期时完全丧失步性原体间细胞分裂周期般较差

2 环境素微生物生长影响
影响微生物生长外界素前面讨营养物质二许物理化学素环境条件改变定限度引起微生物形态生理生长繁殖等特征改变环境条件变化超定极限时导致微生物死亡研究环境条件微生物间相互关系助解微生物然界分布作指导食品加工中效控制微生物生命活动保证食品安全性延长食品货架期
节涉种物理化学素微生物生长抑制致死影响食品工业中应面介绍关术语
防腐(Antisepsis) ：种抑菌措施利理化素物体外微生物暂时处生长繁殖未死亡状态食品工业中常利防腐剂防止食品变质面包蛋糕月饼防霉剂酸性食品苯甲酸钠山梨酸钾山梨酸钠防腐利低温干燥盐腌糖渍高酸度等
消毒（Disinfection）：指杀死病原微生物措施达防止传染病目例物体100℃煮沸10分钟6070℃加热30分钟达杀死病原菌营养体芽孢杀死食品加工厂厂房加工工具进行定期消毒严格操作员手进行消毒具消毒作物质称消毒剂
灭菌（Sterilization）：指物理化学子存物体中生活微生物永久性丧失生活力包括耐热细菌芽孢种彻底杀菌方法
商业灭菌（Commercial sterilization）：商品角度某食品提出灭菌方法指食品杀菌处理规定微生物检验方法检食品中活微生物检出者仅检出极少数非病原微生物食品保藏程中进行生长繁殖种灭菌方法做商业灭菌
食品工业中常杀菌名词包括述称灭菌消毒牛奶杀菌指消毒罐藏食品杀菌指商业灭菌
菌（Asepsis：没活微生物存意思例发酵工业中菌种制备菌操作技术食品加工中菌罐装技术等

死亡（dead）：指微生物逆丧失生长繁殖力放合适环境中繁殖
微生物生物学特性种理化子敏感性素剂量微生物效应者起灭菌作者起防腐作解应种理化素微生物抑制致死作时应考虑种素综合效应
21温度
温度影响微生物生长繁殖重素定温度范围机体代谢活动生长繁殖着温度升增加温度升定程度开始机体产生利影响继续升高细胞功急剧降死亡
生物样微生物生长温度高低总低生长温度适生长温度高生长温度三重指标生长温度三基点果微生物作整体温度三基点极宽出：



    低生长温度（般–5 ~–10℃极端–30℃）
    嗜冷菌  
生长温度三基点    适生长温度       中温菌
嗜热菌
高生长温度（般80~95℃极端105~300℃）

总体言微生物生长温度范围较广已知微生物零12~100℃均生长种微生物定温度范围生长
低生长温度  指微生物进行繁殖低温度界限处种温度条件微生物生长速率低果低温度生长完全停止微生物低生长温度样原生质物理状态化学组成关系环境条件变化
适生长温度  指某菌分裂代时短生长速率高时培养温度微生物生理生化程着适温度说适生长温度等生长量高时培养温度等发酵速度高时培养温度累积代谢产物量高时培养温度更等累积某代谢产物量高时培养温度生产根微生物生理代谢程温度特点采分段式变温培养发酵例嗜热链球菌适生长温度37℃适发酵温度47℃累积产物适温度37℃

高生长温度  指微生物生长繁殖高温度界限温度微生物细胞易衰老死亡微生物适应高生长温度细胞酶性质关例细胞色素氧化酶种脱氢酶低破坏温度常该菌高生长温度关见表43

表43  细胞色素氧化酶种脱氢酶低破坏温度该菌高生长温度关系
细菌    高生长温度（℃）    低破坏温度（℃）
        细胞色素氧化酶    氧化氢酶    琥酸珀脱氢酶
蕈状芽孢杆菌    40    41    41    40
单纯芽孢杆菌                
    43    55    52    40
蜡状芽孢杆菌                
    45    48    46    50
巨芽孢杆菌                
    46    48    50    47
枯草芽孢杆菌                
    54    60    56    51
嗜热芽孢杆菌                
    67    65    67    59
致死温度  高生长温度进步升高便杀死微生物种致死微生物低温度界限致死温度致死温度处理时间关定温度处理时间越长死亡率越高严格说般应10分钟标准时间细菌10分钟完全杀死低温度称致死温度测定微生物致死温度般生理盐水中进行减少机物质干扰
微生物生长温度范围分低温微生物中温微生物高温微生物三类（表44）

表44  温型微生物生长温度范围
微生物类型    生长温度范围（℃）    分布处
    低    适    高    
低温型    专性嗜冷    –12    5—15    15—20    两极区
    兼性嗜冷    –5—0    10—20    25—30    海水冷藏食品

中温型    室温    10—20    20—3535—40    40—45    腐生菌
    体温                寄生菌
 高温型    25—45    50—60    70—95    温泉堆肥土壤表层等

211  低温型微生物 
 称嗜冷微生物较低温度生长常分布球两极区水域土壤中微液态水间歇中微生物存常见产碱杆菌属假单胞菌属黄杆菌属微球菌属等常冷藏食品腐败变质肉类霉菌零10℃生长芽枝霉荧光极毛菌零4℃生长造成冷冻食品变质腐败
低温抑制微生物生长0℃菌体水分冻结生化反应法进行停止生长微生物冰点会死亡原细胞水分变成冰晶造成细胞脱水细胞膜物理损伤生产常低温保藏食品种食品保藏温度分寒冷温度冷藏温度冻藏温度
212中温型微生物  
绝数微生物属类适生长温度20~40℃间低生长温度10~20℃高生长温度40~45℃分嗜室温嗜体温性微生物嗜体温性微生物温血动物病原菌生长极限温度范围10~45℃适生长温度宿体温相35~40℃间体寄生菌37℃左右引起动物疾病病原微生物发酵工业应微生物菌种导致食品原料成品腐败变质微生物属类群微生物食品工业关系密切
213高温型微生物
适45~50℃温度中生长然界中分布仅局限某区温泉日充足土壤表层堆肥发酵饲料等腐烂机物中堆肥中温度达60~70℃55~70℃中生长微生物芽孢杆菌属（Bacillus）梭状芽孢杆菌（Clostridium）嗜热脂肪芽孢杆菌（Bac stearothermophilus）高温放线菌属（Thermoactinomyces）甲烷杆菌属（Methanobacterium）等温泉中细菌次链球菌属乳杆菌属100℃高温中生长类高温型微生物罐头工业发酵工业等带定难度
高温型微生物耐热机理菌体蛋白质酶中温型微生物更抗热尤蛋白质热更稳定时高温型微生物蛋白质合成机构——核糖体成分高温抗性较细胞膜中饱脂肪酸含量高饱脂肪酸形成更强疏水键保持高温稳定性具正常功

214热微生物致死作
果超高生长温度导致微生物死亡高温致死机理微生物蛋白质核酸逆变性者破坏细胞成分细胞膜热溶解形成极孔细胞含物泄漏引起死亡高温致死微生物作广泛医药卫生食品工业日常生活中食品工业中微生物耐热性常数值表示：
    (1) 热（力致）死时间（Thermal Death Time TDT）  指特定条件特定温度杀死定数量微生物需时间称热力致死时间
    (2) D值（Decimal reduction time）  定温度加热活菌数减少数周期（90活菌杀死）时需时间（分）D值测定D值时加热温度D右角表明例：含菌数105 毫升菌悬液100℃水浴温度中活菌数降低104毫升时需时间10分该菌D值10分D10010分果加热温度1211℃（250℉）D常Dr表示见图44
 （3）Z值  果加热致死曲线中时间降低数周期（缩短90加热时间）
需升高温度（℃）需升高温度数Z值见图45
（4）F值  定基质中温度1211℃加热杀死定数量微生物需时间（分）F值

215影响微生物热抵抗力素                  
    ⑴ 菌种  微生物细胞结构生物学特性热抵抗力般规律嗜热菌抗热力嗜温菌嗜冷菌芽孢非芽孢菌球菌非芽孢杆菌革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌霉菌酵母菌霉菌酵母孢子菌丝体细菌芽孢霉菌菌核抗热力特                     
 ⑵ 菌龄   样条件数生长期菌体抗热力较差稳定期老龄细胞较老龄细菌芽孢较幼龄细菌芽孢抗热力强
 ⑶ 菌体数量   菌数愈抗热力愈强加热杀死微生物需时间长外微生物群集起时受热致死时间先时菌体分泌保护作蛋白质物质菌分泌保护物质抗热性强
 ⑷ 基质素   微生物抗热力含水量减少增种微生物干热环境中湿热环境中抗热力基质中脂肪糖蛋白质等物质微生物保护作微生物抗热力类物质增增微生物pH值范围7左右抗热力强pH值升高降减少微生物抗热力特酸性环境微生物抗热力减弱更明显

 ⑸ 加热温度时间   加热温度越高微生物抗热力越弱越容易死亡加热时间越长热致死作越定高温范围温度越高杀死需时间越短外素盐类等基质中降低水分活性作增强抗热力类盐类钙盐镁盐减弱微生物热抵抗力
食品工业中常灭菌方法较分类干热灭菌法湿热灭菌法湿热灭菌法通热蒸汽杀死微生物热蒸汽穿透力较热空气强芽孢杆菌芽孢杆菌温度效果干热法
216热灭菌法
 ⑴ 干热灭菌法
 ① 火焰灭菌法    特点灭菌快速彻底常接种工具污染物品微生物接种时接种环火焰灭菌法范围受限
 ② 干热灭菌法 (dry heat sterilization)     干燥箱中利热空气进行灭菌通常160℃处理1~2时达灭菌目适玻璃器皿金属具等耐热物品灭菌
    ⑵ 湿热灭菌(moist heat sterilization)
 ① 煮沸消毒法  物品水中100℃煮沸15分钟杀死细菌营养细胞部分芽孢水中加入1碳酸钠2~5石炭酸效果更种方法适注射器解剖具等消毒
 ② 巴氏灭菌(pasteurization)  灭菌温度般60~85℃处理15~30分钟杀死微生物营养细胞达完全灭菌目适高温灭菌食品牛乳酱腌菜类果汁啤酒果酒蜂蜜等目杀死中芽孢病原菌（牛奶中结核杆菌沙门氏杆菌）影响风味
 ③ 超高温瞬时灭菌法Ultra high temperature short timeUHT）  灭菌温度135~137℃3~5秒杀死微生物营养细胞耐热性强芽孢细菌污染严重鲜乳142℃杀菌效果超高温瞬时灭菌法现广泛种果汁牛乳花生乳酱油等液态食品杀菌
 ④ 高压蒸汽灭菌法(normal autoclaving)  高压蒸汽灭菌法实验室罐头工业中常灭菌方法高压蒸汽灭菌高压蒸汽锅进行锅立式卧式两种原理相锅蒸汽压力升高时温度升高般采98×104Pa压力1211℃处理15~30分钟采较低温度（115℃）维持30分钟左右达杀菌目罐头工业中根食品种类杀菌象罐装量少等决定杀菌式实验室常培养基种缓液玻璃器皿工作服等灭菌

 ⑤ 间歇灭菌法(fractional sterilization tyndallization)  流通蒸汽反复灭菌方法常常温度超100℃日次加热时间30分钟连续三次灭菌杀死微生物营养细胞次灭菌灭菌物品（28~37℃）培养促芽孢发育成繁殖体便连续灭菌中杀死
22 干燥
水分维持微生物正常生命活动必少干燥会造成微生物失水代谢停止死亡微生物干燥抵抗力样细菌芽孢抵抗力强霉菌酵母菌孢子具较强抵抗力次革兰氏阳性球菌酵母营养细胞霉菌菌丝影响微生物干燥抵抗力素较干燥时温度升高微生物容易死亡微生物低温干燥时抵抗力强干燥存活微生物处低温保藏菌种干燥速度快微生物抵抗力强缓慢干燥时微生物死亡微生物真空干燥时加保护剂（血清血浆肉汤蛋白胨脱脂牛乳）菌悬液中分装安瓿低温保持长达数年甚10年生命力食品工业中常干燥方法保藏食品
23 渗透压
数微生物适等渗环境生长置高渗溶液（20NaCl）中水通细胞膜进入细胞周围溶液中造成细胞脱水引起质壁分离细胞生长甚死亡微生物置低渗溶液（001NaCl）水中外环境中水溶液进入细胞引起细胞膨胀甚破裂致死
般微生物耐受高渗透压食品工业中利高浓度盐糖保存食品腌渍蔬菜肉类果脯蜜饯等糖浓度通常50~70盐浓度5~15盐分子量电离二者百分浓度相等情况盐保存效果优糖
微生物耐高渗透压力较强发酵工业中鲁氏酵母外嗜盐微生物（生活含盐量高海水死海中）15~30盐溶液中生长
24 辐射
电磁辐射包括见光红外线紫外线X射线γ射线等均具杀菌作辐射中线电波长生物效应弱红外辐射波长800~1000纳米光合细菌作源见光部分波长380~760纳米蓝细菌等藻类进行光合作源紫外辐射波长136~400纳米杀菌作见光红外辐射紫外辐射强源太阳气层吸收紫外辐射红外辐射全部达面波长更短X射线γ射线β射线α射线（放射性物质产生）引起水物质电离微生物起害作作种灭菌措施

紫外线波长265~266纳米杀菌力强杀菌机理复杂细胞原生质中核酸碱基紫外线吸收力强吸收峰260纳米蛋白质吸收峰280纳米辐射作核酸时便引起核酸变化破坏分子结构DNA作明显形成胸腺嘧啶二聚体妨碍蛋白质酶合成引起细胞死亡
紫外线杀菌效果菌种生理状态异射时间距离剂量影响紫外线穿透力差易透透明物质薄层玻璃会滤掉部分食品工业中适厂房空气物体表面消毒饮水消毒
适量紫外线射引起微生物核酸物质DNA结构发生变化培育新性状菌种紫外线常常作诱变剂育种工作中
25 pH
微生物生长pH值范围极广 般pH2~8间少数种类超出范围事实绝数种类生长pH5 ~9间
微生物适生长pH值定pH范围高适低三数值适pH范围微生物生长繁殖速度快低高pH值环境中微生物然生存生长生长非常缓慢容易死亡般霉菌适应pH值范围酵母菌适应范围较细菌霉菌酵母菌生长适pH值5~6细菌生长适pH值7左右适生长pH值偏碱性范围微生物嗜碱性称嗜碱性微生物（basophile）硝化菌尿素分解菌根瘤菌放线菌等定碱性条件生活耐较碱条件称耐碱微生物（basotolerant microorganism）干链霉菌等生长pH值偏酸性范围微生物两类类嗜酸微生物（acidophile）硫杆菌属等类耐酸微生物（acidotolerant microorganism）乳酸杆菌醋酸杆菌许肠杆菌假单胞菌等见表4—5：
微生物适生长pH值范围微生物生长阶段生理生化程中求适pH值发酵工业中pH值控制积累代谢产物特重例黑曲霉适生长pH值50~60pH20 ~25范围利产拧檬酸pH70左右时合成草酸丙酮丁醇梭菌适生长繁殖pH值55~70范围pH值43~53范围发酵生产丙酮丁醇抗生素生产菌适生长pH值适发酵pH值致

表4—5 微生物生长pH范围

微生物    PH
    低    适    高
乳杆菌    48    62    70
嗜酸乳杆菌    40~46    58~66    68
金黄色葡萄球菌    42    70~75    93
肠杆菌    43    60~80    95
伤寒沙门氏菌    40    68~72    96
放线菌    50    70~80    10
般酵母菌    30    50~60    80
黑曲霉    15    50~60    90
豆根瘤菌    42    68~70    110

微生物代谢程中细胞pH值相稳定般接中性保护核酸破坏酶活性微生物会改变环境酸碱度培养基原始pH值变化发生原 1）糖类脂肪代谢产酸 2）蛋白质代谢产碱物质代谢产生酸碱般着培养时间延长培养基会变较酸碳氮例高培养基培养真菌培养基培养pH值常会明显降碳氮例低培养基培养般细菌培养基培养pH值常会明显升
发酵工业中时调整发酵液pH值利积累代谢产物生产中项重措施方法：
        加适氮源：尿素硝酸钠NH4OH蛋白质
                                      
            治    加适碳源：糖乳酸油脂等
    
pH调节措施        
            酸时：加氢氧化钠碳酸钠等碱中
    治标
    碱时：加硫酸盐酸等酸中

强酸强碱具杀菌力1）强酸硫酸盐酸杀菌力强腐蚀性生产宜作消毒剂食品中应酸类防腐剂常常机酸机酸盐类求体毒影响食品应风味加入量应严格国标执行2）强碱浓度越高杀菌力越强食品工业中常石灰水氢氧化钠碳酸钠等作环境加工设备冷藏库包装材料啤酒玻瓶等灭菌

食品工业中常酸类防腐剂苯甲酸苯甲酸钠山梨酸山梨酸钾盐（山梨酸钠盐）丙酸钙盐钠盐脱氢醋酸钠盐乳酸等
26 氧气
氧气微生物生命活动着重影响微生物氧气关系分成氧菌（aerobe）厌氧菌（anaerobe）两类氧菌中分专性氧兼性厌氧微氧菌厌氧菌分专性厌氧菌耐氧菌
261专性氧菌（strict aerobe）  
求必须分子氧条件生长完整呼吸链分子氧作终氢受体细胞超氧化物歧化酶（SODsuperoxide dismutase）氧化氢酶绝数真菌许细菌专性氧菌米曲霉醋酸杆菌荧光假单胞菌枯草芽孢杆菌蕈状芽孢杆菌等
262兼性厌氧菌（facultative aerobe）   
氧氧条件生长氧情况生长更氧时进行呼吸产氧时进行发酵氧呼吸产细胞含SOD氧化氢酶许酵母菌许细菌兼性厌氧菌例酿酒酵母肠杆菌普通变形杆菌等
263微氧菌（microaerophilic bacteria） 
    较低养分压（001~003巴正常气压02巴）正常生长微生物通呼吸链氧终氢受体产例霍乱弧菌氢单胞菌拟杆菌属发酵单胞菌属
264耐氧性厌氧菌（aerotolerant anaerobe） 
 类分子氧存时进行厌氧呼吸厌氧菌生长需氧分子氧存毒害具呼吸链仅专性发酵获量细胞存SOD氧化物酶没氧化氢酶般乳酸菌数耐氧菌乳链球菌乳酸乳杆菌肠膜明串珠菌粪链球菌等乳酸菌外耐氧菌雷氏丁酸杆菌
265厌氧菌（anaerobe）  
厌氧菌特征：分子氧存毒短期接触空气会抑制生长甚死亡空气含10CO2空气中固体半固体培养基表面生长深层氧低氧化原势环境生长生命活动需量通发酵氧呼吸循环光合磷酸化甲烷发酵等提供细胞缺乏SOD细胞色素氧化酶数缺乏氧化氢酶常见厌氧菌罐头工业腐败菌肉毒梭状芽孢杆菌嗜热梭状芽孢杆菌拟杆菌属双歧杆菌属种光细菌产甲烷菌等见图4—6

般绝数微生物氧菌兼性厌氧菌厌氧菌种类相较少年已发现越越厌氧菌
关厌氧菌氧毒害机理学者提出直1971 年提出SOD学说

进步认识认 厌氧菌缺乏SOD易生物体产生超氧物阴离子基毒害致死  
    
27超声波                            
超声波（频率20000赫兹）具强烈生物学作超声波微生物致死机理引起微生物细胞破裂含物溢出死超声波作效果频率处理时间微生物种类细胞形状数量等关系般频率高频率低杀菌效果病毒细菌芽孢具较强抗性特芽孢

28 化学消毒剂
281重金属盐类
重金属盐类微生物毒害作机理金属离子容易微生物蛋白质结合发生变性沉淀汞银砷离子微生物亲力较微生物酶蛋白SH基结合影响正常代谢汞化合物常杀菌剂杀菌效果医药业中重金属盐类然杀菌效果毒害作严禁食品工业中防腐消毒
282 机化合物
微生物杀菌作机化合物种类中酚醇醛等蛋白质变性常杀菌剂
    ⑴ 酚衍生物 
 酚称石炭酸杀菌作微生物蛋白质变性具表面活性剂作破坏细胞膜通透性细胞含物外溢致死酚浓度低时抑菌作浓度高时杀菌作2~5酚溶液短时间杀死细菌繁殖体杀死芽孢需数时更长时间许病毒真菌孢子酚抵抗力适医院环境消毒适食品加工具食品生产场消毒

    ⑵ 醇类  
脱水剂蛋白质变性剂脂溶剂蛋白质脱水变性损害细胞膜具杀菌力70乙醇杀菌效果超70浓度乙醇杀菌效果较差原高浓度乙醇菌体接触迅速脱水表面蛋白质凝固形成保护膜阻止乙醇分子进步渗入  
乙醇常常皮肤表面消毒实验室玻棒玻片等具消毒
醇类物质杀菌力着分子量增增强分子量醇类水溶性乙醇差醇类中常常乙醇作消毒剂
    ⑶ 甲醛 
 甲醛种常杀细菌杀真菌剂杀菌机理蛋白质氨基结合蛋白质变性致死市售福尔马林溶液37~40甲醛水溶液01~02甲醛溶液杀死细菌繁殖体5浓度杀死细菌芽孢甲醛溶液作熏蒸消毒剂空气物体表面消毒效果适宜食品生产场消毒
283 氧化剂
氧化剂杀菌效果作时间浓度成正关系杀菌机理氧化剂放出游离氧作微生物蛋白质活性基团（氨基羟基化学基团）造成代谢障碍死亡
    ⑴ 臭氧  （O3） 
三氧灭菌技术年纯净水生产中应较广灭菌效果浓度定关系浓度水产生异味
    ⑵ 氯
 氯具较强杀菌作机理蛋白质变性氯水中产生新生态氧式：
      Cl2＋H2O       HCl＋HOCl       2HCl＋[O]
氯气常常城市生活水消毒饮料工业水处理工艺中杀菌
    ⑶ 漂白粉（CaOCl2）
 漂白粉中效氯28~35浓度05~1时5分钟杀死数细菌5浓度时1时杀死细菌芽孢漂白粉常饮水消毒蔬菜水果消毒
    ⑷ 氧乙酸（CH3COOOH）  
氧乙酸种高效广谱杀菌剂快速杀死细菌酵母霉菌病毒报道0001氧乙酸水溶液10分钟杀死肠杆菌0005氧乙酸水溶液需5分钟杀金黄色葡萄球菌需60分钟提高浓度001需2分钟05浓度氧乙酸1分钟杀死枯草杆菌004浓度氧乙酸水溶液1分钟杀死9999蜡状芽孢杆菌够杀死细菌繁殖体氧乙酸浓度足杀死霉菌酵母菌氧乙酸病毒效果高效广谱速效杀菌剂毒残余毒分解产物醋酸氧化氢水氧适食品包装材料（超高温灭菌乳饮料利乐包等）灭菌适食品表面消毒（水果蔬菜鸡蛋）食品加工厂工手面墙壁消毒种塑料玻璃制品棉布消毒手消毒时低浓度05溶液会皮肤刺激性腐蚀性


思考题
1生长繁殖概念二者关系什？
2 常测定微生物生长量方法种？试较优缺点
3 表示微生物生长量生理指标？
4 单细胞微生物典型生长曲线分期？划分什？
5 延滞期特点什？缩短延滞期？
6 数生长期特点？处期微生物实际应？
7 稳定期特点？进入稳定期原什？
8 什步生长？微生物达步生长？
9 什连续培养？什连续发酵？
10 较恒浊器恒化器特点
11 什微生物适生长温度？温度微生物生长速度生长量代谢速度代谢产物累积量影响否相？研究实践意义？
12 分子氧求分微生物分种类型？特点？
13 微生物生长程中引起pH值改变原？举例说明微生物适生长pH值适发酵pH值否致
14 试较杀菌（灭菌）商业灭菌消毒防腐异点
15 酸性防腐剂食品工业中应条件什？氢氧化钠食品工业中应适应范围？
16 实验室发酵工业中保证氧微生物氧需？
17 简述高压蒸汽灭菌方法步骤灭菌锅中空气排度灭菌效果影响？
18 氧化剂杀菌机理什？食品工业中应？



第5章 微生物遗传变异菌种选育
章学目求：
1掌握微生物遗传变异物质基础结构特点细胞中存方式
2掌握基突变实质类型特点突变机制
 3解类型微生物基重组
 4学会微生物遗传特性设计工业微生物菌种筛选程序合理保藏菌种

    遗传变异生物界基属性微生物通繁殖延续代亲代子代间形态构造生态生理生化特性等方面具定相似性微生物遗传然遗传具相稳定性成变世代延续中变容变化容世代间代体间相象差异现象变异
遗传相变异绝遗传中变异变异中遗传遗传变异辨证关系微生物断进化遗传保守性保证生物界物种稳定生产中选育出优良菌种属性稳定代代传存变异保证子代适应环境力子代变化环境条件生存时类改造微生物提供理微生物发展

1    微生物遗传变异物质基础
11    遗传变异物质基础     
        20世纪50年代前许学者认蛋白质遗传变异起着决定性作通高等动物植物染色体化学分析发现染色体核酸蛋白质脱氧核糖核酸（DNA）组成回答究竟蛋白质核酸遗传变异起着决定性作研究认识微生物研究材料具特殊优越性通三典实验充分证明遗传变异物质基础核酸  
111    肺炎双球菌转化实验
转化指受体细胞直接摄取供体细胞遗传物质（DNA片段）源部分进行碱基配组合基中获供体细胞某遗传性状种变异现象称转化

     肺炎双球菌转化现象早英国细菌学家格里菲斯(Griffith)1928年发现肺炎双球菌(Diplococcus  pneumoniae)种病原菌存着光滑型(Smooth简称S型)粗糙型(Rough简称R型) 两种类型中光滑型菌株产生荚膜毒体导致肺炎鼠体中导致败血症鼠患病死亡菌落光滑粗糙型菌株产生荚膜毒动物体会导致病害菌落粗糙格里菲斯R型S型菌株作实验材料进行遗传物质实验活毒RⅡ型（荚膜菌落粗糙型）肺炎双球菌加热杀死毒SⅢ型肺炎双球菌注入白鼠体结果白鼠安然恙活毒SⅢ型（荚膜菌落光滑型）肺炎双球菌量加热杀死毒SⅢ型肺炎双球菌少量毒活RⅡ型肺炎双球菌混合分注射白鼠体 结果白鼠患病死亡白鼠体分离出活SⅢ型菌格里菲斯称现象转化作(图5－1)实验表明SⅢ型死菌体种物质引起RⅡ型活菌转化产生SⅢ型菌种转化物质（转化子）什格里菲斯未做出回答1944年美国埃弗雷(O．Avery)麦克利奥特(C Macleod)麦克卡蒂(M．Mccarty)等格里菲斯工作基础转化质进行深入研究SⅢ型活菌体提取DNARNA蛋白质荚膜糖分 RⅡ型活菌混合均匀注射白鼠体结果注射SⅢ型菌DNARⅡ型活菌混合液白鼠死亡部分 RⅡ型菌转化产生毒荚膜SⅢ型菌致代毒荚膜说明RNA蛋白质荚膜糖均引起转化DNA引起转化果DNA酶处理DNA转化作丧失


图5－1    肺炎双球菌转化现象
112    噬菌体感染实验
  证明DNA遗传物质T2噬菌体感染肠杆菌实验证实1952年赫西(A．Hershey)蔡斯(M．Chase)32P04335S042标记T2噬菌体DNA分子中含磷含硫蛋白质分子中含硫含磷T2噬菌体头部DNA标32P蛋白质衣壳标35S标32P35ST2噬菌体感染肠杆菌短时间保温T2噬菌体完成吸附侵入程感染肠杆菌洗净放入组织捣碎器强烈搅拌然离心沉淀分测定沉淀物清液中位素标记结果全部35S噬菌体清液中全部32P细菌聚集沉淀物中说明感染程中 噬菌体DNA进肠杆菌细胞中蛋白质外壳留菌体外进入肠杆菌体T2噬菌体DNA利肠杆菌体DNA酶核糖体复制量T2噬菌体次证明DNA遗传物质(图5－2)

113    烟草花叶病毒拆开重建实验
  烟草花叶病毒(TMV)蛋白质外壳核糖核酸 （RNA）核心构成TMV病毒分抽提蛋白质部分RNA部分两部分放起具感染力烟草花叶病毒颗粒1965年美国法朗克康勒特(Fraenkel  Conrat)烟草花叶病毒拆成蛋白质RNA(该病毒含DNA)分烟草进行感染实验结果发现RNA感染烟草感染寄中分离完整具蛋白质外壳RNA核心烟草花叶病毒烟草花叶病毒变种变种蛋白质氨基酸组成细微明显区法朗克康勒特甲乙两种变种烟草花叶病毒拆开体外分甲病毒蛋白质乙病毒RNA结合甲病毒RNA乙病毒蛋白质结合进行重建重建杂种病毒分感染烟草结果寄分离病毒蛋白质均取决相应病毒RNA(图5－3)实验结果说明病毒蛋白质特性核酸(RNA)决定蛋白质决定见里样证明核酸(RNA)然遗传物质基础

图5－2    T2噬菌体感染试验示意图

     目前止发现部分病毒（包括动物植物病毒噬菌体）遗传物质RNA生物遗传物质DNA

 
图5－3     病毒重组实验示意图
12    DNA结构复制
121    DNA结构
现已知道DNA遗传物质基础DNA什起遗传作起作呢？分子结构密切相关
DNA称脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid)种高分子化合物基单位脱氧核苷酸相分子质量23×104达1×1010蛋白质相分子质量(5×103~5×106)沃森(Watson)克里克(Crick) 1953年X射线衍射结构分析提出DNA分子双螺旋结构理模型认DNA两条反行核苷酸链围绕中心轴构成右手螺旋结构 (图5—5)核苷酸方核苷酸间磷酸二酯键走决定条5’3’条3’ 5’链间螺旋型凹槽中条较浅沟条较深沟条核苷酸链均四种碱基：A(腺嘌呤adenine)T(胸腺嘧啶thymine)C (胞嘧啶cytosine)G(鸟嘌呤guanine)序排列氢键条核苷酸链四种碱基相连AT配CG配种氢键连接碱基组合称碱基配(图5－4)DNA分子含十万百万碱基相邻碱基面间距离034nm中心轴方隔034nm核苷酸34nm结构重复周期包括10碱基核苷酸磷酸基脱氧核糖外侧通磷酸二酯键相连接构成DNA分子骨架脱氧核酸环面轴致行双螺旋直径20nm


图5－4    DNA双螺旋结构中碱基配示意图
模型描述资料相湿度92％时DNA钠盐纤维种DNA称B型DNA（BDNA）BDNA双螺旋二级结构规稳定绝环境中停运动室温DNA溶液中部分氢键会断开造成部位结构变水溶液细胞中天然状态DNABDNA湿度改变DNA钠盐变钾盐铯盐等会引起构象变化形成ADNACDNA等构象外ZDNA ZDNA结构1979年Rich提出(图5－5)该模型提出度动摇右手螺旋学说现已证明左手螺旋ZDNA右手螺旋结构模型补充发展BDNA活性高DNA构象BDNA变构成ADNA活性局部变构ZDNA活性明显降低

图5－5    两种形式DNA
         
     DNA具右旋左旋双股螺旋结构外科学家实验室设计合成三股螺旋DNA（图5－6）15－25核苷酸组成短链反义核酸绑双股DNA中形成1992年国科学家首先发现具三股螺旋天然DNA现三股螺旋DNA存已国际公认

图5－6    三股螺旋结构DNA
般言特定种菌株DNA分子碱基序固定变保证遗传稳定性果DNA部位发生碱基排列序变化会导致菌株死亡发生遗传性状改变现代细菌分类鉴定中通测定G十C百分含量确定属种菌株

基切生物体储存遗传信息复制力遗传功单位DNA分子具特定碱基序核苷酸序片断功分三种：第种结构基编码蛋白质酶结构控制某种蛋白质酶合成tRNArRNA基编码蛋白质第二种操区功开关操三结构基表达第三种调节基控制结构基例：肠杆菌三种关利乳糖酶三结构基决定先调节基决定种阻抑蛋白封闭操区作三结构基表达阻抑酶合成培养基中乳糖时阻抑蛋白失活封闭操区结构基表达合成利乳糖酶
基相分子质量约6×l05约1000碱基细菌约具500010000基基控制遗传性状等遗传性状遗传性状表现基控制体发育结果基型表现型必须通酶催化代谢活动实现基直接控制酶合成控制生化步骤控制新陈代谢决定遗传性状表现
122    DNA复制
菌株细胞分裂前DNA十分精确进行复制保证微生物属性遗DNA独特半保留式复制力确保DNA复制精确性保证切生物遗传性相稳定DNA复制致：首先DNA分子中两条核苷酸链间氢键断裂双螺旋解旋分开条链分作模板合成新链产生互补两条链样新形成两DNA分子原DNA分子碱基排列序完全样程中子代分子条核苷酸链亲代DNA条链新合成氢键连接成新双螺旋结构 (图5－7)
DNA复制时双连首先解开形成复制叉复制起点固定表现固定序列识参复制起始特殊蛋白质复制叉移动方速度种样双等速真核生物原核生物DNA

图5－7    DNA复制方式
复制半保留半连续复制复制程存引发延长终止3阶段必须相应功蛋白质（SSB）酶（DNA聚合酶）参真核生物条染色体处复制起始点原核生物起始点真核生物染色体全部完成复制前起始点DNA复制开始快速生长原核生物中复制起始点连续开始新DNA复制表现复制单元复制叉

123    RNA
RNA(ribonucleic acid) 称核糖核酸四种类型：tRNArRNAmRNA反义RNA均DNA转录成DNA相似核糖代脱氧核糖尿嘧啶(uracil简称U)代胸腺嘧啶(T)RNA链中碱基配：A—UU—AG—CC—G等四种tRNA转移RNA模板氨基酸间接合体mRNA互补反密码子识氨基酸识mRNA密码子tRNA—氨基酸合成酶作具转运氨基酸作蛋白质生物合成起始作中DNA反转录合成中代谢调节中起重作细胞t RNA种类种氨基酸相应种种t RNArRNA核糖体RNA 蛋白质结合成核糖体合成蛋白质场rRNA 含量构成核糖体骨架肠杆菌核糖体三类rRNA ：5SrRNA16S rRNA 23RNA mRNA信RNAmRNA 三核苷酸翻译成蛋白质肽链氨基酸三核苷酸称密码三联子密码mRNA蛋白质间联系通遗传密码破译实现贮存DNA遗传信息通mRNA传递蛋白质种肽种特定 mRNA 负责编码细胞mRNA 种类种mRNA含量十分低反义RNADNA碱基互补阻止干扰复制转录翻译短 RNA反义RNA起调节作决定mRNA翻译合成速度mRNAtRNA反义RNArRNA协作合成蛋白质
13    遗传物质存形式
真核生物(高等动物植物真菌藻类原生动物)遗传物质DNA染色体DNA蛋白质等组成真核生物染色体止少十更染色体呈丝状结构细胞染色体核膜包裹成细胞核真核微生物染色体外DNA细胞器形式存细胞器中DNA常呈环状细胞器DNA含量占染色体DNA1
原核微生物染色体单纯DNA RNA组成细菌放线菌遗传物质单纯条DNA细丝构成环状染色体拉直时细胞长许倍双链DNA少量蛋白质结合没核膜包围细胞中央高度折叠形成具空间结构核区含磷酸根带高负电荷原核微生物DNA负电荷Mg2+离子机碱：精胺亚精胺腐胺等中真核生物DNA负电荷碱性蛋白质：组蛋白鱼精蛋白中病毒中遗传物质DNA RNA双链单链呈线状环状病毒核酸蛋白质相结合原核微生物染色体外DNA称细菌质粒例原核生物中性子(F子)抗药性子(R子)等DNA占染色体DNA部分

2    微生物基突变
微生物中突变常发生学掌握突变规律助基定位基功等基理问题解微生物选种育种提供必理基础时致癌物质检测重意义
突变指遗传物质突然发生稳定遗传变化两意义：指野生型体携带传递基组变异结构种变异结构基水染色体水突变意义指述变异结构发生程微生物讲基突变常见重重组附加体等外源遗传物质整合引起DNA改变属突变范围
微生物纯种群体混合群体中偶尔出现微生物形态生理生化方面性状发生改变改变性状遗传时微生物发生变异成变种变株
21    突变类型
突变类型种样突变涉范围突变分基突变染色体畸变粗糙脉孢菌中染色体畸变研究已相深入电子显微镜现已观察病毒染色体畸变遗传学研究较深肠杆菌沙门氏菌枯草杆菌等细菌数微生物讲突变研究基突变方面面分类探讨突变类型
211    突变涉范围突变分基突变染色体畸变
 基突变称点突变发生基座位部遗传物质结构变异涉碱基少数碱基点突变碱基代碱基增减前者分转换颠换（图5－8）转换指种嘌呤—嘧啶变种嘌呤—嘧啶种嘧啶—嘌呤变种嘧啶—嘌呤颠换指种嘧啶—嘌呤变种嘌呤—嘧啶反种嘌呤—嘧啶变种嘧啶—嘌呤两种碱基代突变改变遗传密码结构该密码编码氨基酸碱基增减造成增减变异点全部密码编码氨基酸称移码突变

图5－8    种类型转换颠换  (实线代表转换虚线代表颠换)

    染色体畸变  染色体畸变发生染色体数目变化染色体较范围结构改变变异DNA(RNA)片段缺失重复重排造成染色体异常突变中包括变化：易位指两条非源染色体间部分相连现象包括染色体部分连接某非源染色体单易位两非源染色体部分相互交换连接相互易位二倒位指染色体某部分旋转180度颠倒序出现原位置现象三缺失指条染色体失基片段造成畸变缺失四重复指条染色体增加段染色体片段染色体某基重复出现突变发生染色体畸变微生物易致死微生物中突变类型研究基突变方面
212    突变带表型改变讲突变类型分 类：    
形态突变型  指细胞形态结构发生变化引起菌落形态改变突变类型包括影响细胞形态突变型影响细菌霉菌放线菌等菌落形态影响噬菌体噬菌斑突变型例细菌鞭毛芽孢荚膜菌落外形光滑粗糙颜色变异放线菌真菌产孢子少外形颜色变异噬菌斑清晰程度变异等
致死突变型   指基突变造成体死亡突变类型造成体生活力降突变型称半致死突变型隐性致死突变基二倍体生物中杂合状态保存单倍体生物中保存致死突变微生物中研究
    条件致死突变型  类突变型体特定条件限定条件表达突变性状致死效应许条件表型正常广泛应类温度敏感突变型突变型温度中致死种温度中保 存温度中致死通致死作研究基作等问题
    营养缺陷突变型  类重生化突变型指某种微生物基突变引起微生物代谢程中某酶合成力丧失突变型必须原培养基中添加相应营养成分正常生长繁殖种突变型微生物遗传学研究中应非常广泛科研生产中着重应价值    
抗性突变型  指类抵抗害理化素突变型细胞体某种抑制生长素(抗生素代谢活性物质结构类似物)存时继续生长繁殖根抵抗象分抗药性抗紫外线抗噬菌体等突变类型突变类型遗传学基理研究中非常常抗性突变选择标记特融合试验协转染实验中
    抗原突变型  指细胞成分特细胞表面成分细胞壁荚膜鞭毛细致变异引起抗原性变化突变型

    突变型  毒力糖发酵力代谢产物种类数量某种药物赖性等突变型
类突变型彼排斥营养缺陷型认种条件致死突变型没补充需物质培养基生长某营养缺陷型具明显形态改变例粗糙脉胞菌酵母菌某腺嘌呤缺陷型分泌红色色素突变型认生化突变型常见营养缺陷型抗药性突变微生物遗传学中常类生化突变型突变影响形态致死必然生化基础突变型区分质性
213    突变条件原划分突变分发突变诱发突变 
发突变  指某种微生物然条件没工参发生基突变相长时间里认发突变然界中存辐射素环境诱变剂引起然深入研究表明种法够完全绝数发突变起源细胞部生命活动程遗传重组差错DNA复制差错差错产生酶活动相关联
DNA复制非常精确细菌DNA聚酶具聚合3’5’外切功切掺入合成链3’端样板链互补错配碱基通种复制中校正作减少碱基错配提高复制合成精确度根计算种校正复制错误减少1010／碱基复制1010碱基发生次错误掺入细菌碱基组含3×l06碱基复制次发生错误机会3×104假设基l03碱基推算出细菌增殖世代中基突变率均107左右考虑发突变中数检测出沉默突变数检突变讲发突变率108左右
DNA复制中碱基错配跳格DNA聚合酶结构变异等均提高发突变原序列相似DNA片段间重组程中特容易发生重组差错造成碱基重复缺失基重组重组酶催化重组酶结构变异会影响基发突变率总种DNA复制基重组程关酶蛋白维持生物基发突变率起着重决定性作
   诱发突变  利物理化学素处理微生物群体促少数体细胞DNA分子结构发生改变基部碱基配发生错误引起微生物遗传性状发生突变显著提高突变率素称诱发素诱变剂
  物理诱变  利物理素引起基突变称物理诱变物理诱变素：紫外线X射线γ射线快中子β射线激光等离子等

    化学诱变  利化学物质微生物进行诱变引起基突变真核生物染色体畸变称化学诱变化学诱变物质少数种效果明显烷化剂吖啶类化合物等
    复合处理协效应  诱变剂复合处理常定协效应增强诱变效果突变率普遍单独处理高育种意义复合处理类：种诱变剂重复两种种诱变剂先两种种诱变剂时
    定培育驯化  定培育某特定环境条件长期处理某微生物群体时断进行移种传代达累积选择合适发突变体种古老育种方法发突变变异频率较低变异程度较轻变异程均诱变育种杂交育种慢 
22    基突变特点
    生物界中遗传变异物质基础相显示遗传变异质具相规律基突变水尤显突出
    发性  然界环境素影响微生物生理生化特点没诱发素情况种遗传性状改变发产生
    稀性  发突变然避免时发生突变频率极低般106~109间
     诱变性   通种物理化学诱发素作提高突变率般提高10~106倍
     突变结果原间应性   突变表现性状引起突变原间直接应关系例抗紫外线突变体紫外线引起抗青霉素突变体接触青霉素引起
     独立性  群体中种形状发生突变彼间独立进行
     稳定性  突变基野生型基样相稳定结构产生新遗传性状相稳定代代传
     逆性  原始野生型基通变异成突变型基程称正突变相反突变型基恢复原野生型基称回复突变实验证明突变正突变发生回复突变二者发生频率基相
23    基突变机制
  DNA分子中碱基变化然条件发发生应物理化学素诱导发生变化机制类：

231    发突变机制
然发突变指微生物没工参条件发生突变决意味种突变没原现没认识清楚已面讨种发突变机制  
     素低剂量诱变效应  少发突变实质原详低剂量诱变素长期作综合结果早20世纪30年代中认剂量X射线足诱发突变认宇宙空间拥种短波辐射发突变原根计算说明发突变1然界中存着诱发突变低浓度物质偶然接触引起发突变外热诱发发突变种影响素例噬菌体T 4370 C中天GC碱基4×108频率发生变化发突变热诱变作
A    B正常配CDEF嘌呤嘧啶错配GHIJ嘌呤嘌呤错配
图5－9    种碱基错配
微生物身代谢产物诱变效应   已发现微生物中具诱变作物质例咖啡碱硫氰化合物二硫化二丙烯重氮丝氨酸等氧化氢微生物正常代谢种产物脉胞菌具诱变作果时加入氧化氢酶抑制剂提高诱变效率说明氧化氢引起发突变种源诱变剂
 互变异构效应  DNA分子中ATGC四种碱基第六位碳原子酮基(TG)氨基(AC)胸腺嘧啶（T）鸟嘌呤（G）酮式烯醇式胞嘧啶（C）腺嘌呤（A）氨基式亚氨基式认TG会酮式烯醇式两种互变异构形式出现AC氨基式亚氨基式两种状态出现化学结构衡般趋酮式亚氨基式DNA双链结构中般总ATGC碱基配形式出现（图5－9AB ）偶然情况T会烯醇式形式出现恰DNA合成达位置瞬间通DNA聚酶作相应位置出现配碱基G出现常规A（图5－9D）DNA次复制时通GC配原AT转变GC样果C亚氨基形式出现DNA复制合成达位置瞬间DNA应链AG（图5－9 C）类推引起发突变重原
     酮式—烯醇式互变氨基式—亚氨基式互变造成碱基错配外发生种嘌呤嘌呤错配种错配源种碱基脱氧核糖键旋转造成称正反互变根DNA模型制作结果证明腺嘌呤亚氨基式腺嘌呤鸟嘌呤正式配(图5－9GI)鸟嘌呤烯醇兼亚氨基式鸟嘌呤腺嘌呤正式配(图5－9HJ)错配通DNA复制造成转换颠换(图5－10)                             


图5－10酮式—烯醇式互变氨基式—亚氨基式互变引起转换正式—反式互变引起颠换正式—亚氨基式配正式—烯醇式兼正式配容易形成颠换应少转换

图5－10    错配引起突变
     环状突变效应  提出种造成发突变原称环状突变效应简称环出效应图5－11A示DNA复制C时模板链G外环出复制继续进行时模板恢复正常结果原应出现GC  碱基                                方出现GA碱基次DNA复制时便会出现TA造成GC TA颠换图5－11B 中环出两核苷酸样会导致相邻两碱基发生变化果两碱基属两密码次突变两密码发生变化带两氨基酸改变关突变机制模型缺乏实验根样指出DNA结构种瞬时逆性变化导致基突变然突变偶然性里解释
      —T—T—C—                 —T—T—C—A—             —T—T—C—A—A—T—
A    —A—A—G—G—T—A         —A—A—G  T—A—         —A—A—G—G—T—A—
                                             \  
                                              G

         —G—T—                     —G—T—A—T—           —G—T—A—T—A—T—
B        —C—A—A—G—T—A—       —C—A  T—A—           —C—A—A—G—T—A—
                                                  
                                             A—G
A单核苷酸环出   B两核苷酸环出
图5－11    核苷酸环出诱变
232      诱发突变机制
     诱发突变类突变程某种干扰种干扰解掌握改变然变化起点诱发突变研究突变机理创造条件诱发机制类：

 碱基置换  DNA分子碱基置换属种微损伤涉碱基碱基置换碱基置换分成两类：类转换类颠换某种具体诱变剂引起碱基置换时转换颠换两类具中功碱基置换绝数化学诱变剂通直接间接方式引起置换机制分两类
     直接引起置换诱变剂类直接核酸碱基发生化学反应诱变剂生物体离体条件均作类诱变剂种类常种烷化剂亚硝酸羟胺核苷酸发生化学反应引起DNA复制时碱基转换进步微生物发生变异诱变剂中羟胺引起GC—AT转换外余GCAT互变
     烷化剂诱变育种极重类诱变剂化学结构带活性烷基转移分子中电子密度极高位置种活性烷基数目表示具单功双功功常见烷化剂硫酸二乙酯(DES)甲基磺酸乙酯(EMS)N甲基N’硝基N亚硝基胍(NG)N亚硝基N甲基氨基甲酸乙酯 (NMU)乙烯亚氨(EI)环氧乙酸(EO)氮芥(NM)等物质通烷化磷酸基烷化嘌呤烷化嘧啶DNA作中烷化鸟嘌呤易发生作形成7烷基鸟嘌呤烷化剂点突变诱变作引起碱基错误配外烷化剂诱发染色体畸变染色体畸变常辐射诱发物质称拟辐射物质 
     亚硝酸常诱发真菌突变种含氨基碱基直接作诱发碱基转换诱变剂碱基中氨基氧化脱胞嘧啶(C)变成尿嘧啶(U)引起GCAT转换腺嘌呤(A)变成次黄嘌呤(H)引起ATGC转换鸟嘌呤(G)变成黄嘌呤( (X)引起碱基转换亚硝酸引起DNA两链间交联引起DNA结构缺失作稳定易分解水亚硝酐      
     羟胺胞嘧啶发生反应三种碱基发生引起GC AT转换引起AT GC转换羟胺细胞中物质发生反应产生氧化氢等氧化氢种非专性诱变剂羟胺游离噬菌体转化子等引起非常专性突变活体讲专性较差
      间接引起置换诱变剂碱基结构类似物例5溴尿嘧啶(5BU)5氨基尿嘧啶(5AU)8氮鸟嘌呤(8NG)2氨基嘌呤(2AP)6氮嘌呤(6NP)等机体缺乏天然碱基时易通活化细胞代谢活动掺DNA分子中引起碱基配发生错误碱基类似物中常应5溴尿嘧啶(5BU)2氨基嘌呤(2AP)5溴尿嘧啶(5BU)胸腺嘧啶(T)结构类似物微生物生长含5BU培养液中合成DNA时果5BU烯醇式状态存DNA中配鸟嘌呤进DNA复制引起ATCG转换果5BU 酮式状态存DNA中会引起碱基置换外5BU通烯醇式酮式结构变化引起GCAT回复突变程5BU酮式烯醇]式两种结构中出现烯醇式率更样增加AT转换变GC突变率2氨基嘌呤腺嘌呤结构类似物代A进入DNA分子中T配两氢键结合程度较牢固C形成氢键碱基结合较弱DNA复制CG配完成ATCG转换种转换单方2氨基嘌呤较难代GC吸引

移码突变  DNA分子中少数核苷酸增加缺失造成基突变遗传信息三核苷酸组密码形式表达少数核苷酸增加缺失造成增加缺失位置面密码意义全部发生错误染色体畸变相移码突变属DNA分子中微损伤吖啶类染料化合物效移码突变诱变剂例吖啶吖啶黄吖啶橙5氨基吖啶吖啶类化合物诱变机制目前清楚现普遍认吖啶类化合物种面型三环分子结构嘌呤嘧啶碱基相似够插入DNA分子中两相邻碱基间DNA分子长度增加造成双螺旋定程度延长部分解开复制程中会链增加缺失碱基结果引起增加缺失位置全部遗传密码转录翻译错误造成移码突变  
 染色体畸变  指引起DNA分子较损伤诱变包括染色体结构易位倒位缺失重复等紫外线x射线γ射线等射线亚硝酸烷化剂等均引起染色体畸变效诱变剂引起DNA分子处较损伤DNA链断裂DNA分子两条单链交联胞嘧啶尿嘧啶水合作嘧啶二聚体形成等烷化剂根烷化作分单功双功三功烷化剂中单功烷化剂（NGEMS等）常称超诱变剂然杀伤力较低较强诱变作烷化剂分子烷化DNA分子碱基造成条单链断裂两条单链交联等引起染色体畸变紫外线作机制：链DNA相邻嘧啶间互补双链间形成价键结合嘧啶二聚体胸腺嘧啶二聚体互补链间形成会妨碍双链解开影响DNA复制转录细胞死亡链DNA形成会减弱消DNA双链间氢键作引起双链结构扭曲变形阻碍碱基间正常配引起突变死亡微生物种形式修复紫外线损伤DNA方式光复活切修复重组修复紧急呼救修复等

 光复活作  紫外线射微生物暴露见光时明显降低死亡率现象称光复活作光复活作首先1949年放线菌中发现引起原见光激活酶起作紫外线射形成胸腺嘧啶二聚体DNA分子黑暗中会种光激活酶结合形成复合物暴露见光时复合物会获光酶DNA分子解离胸腺嘧啶二聚体重新分散成两胸腺嘧啶单体时光激活酶复合物中释放出微生物中般存着光复活作紫外线射菌液时红灯进行操作处理然暗室中黑布包起培养
 切修复作  称暗修复作种修复作光关整修复程四种酶协作进行胸腺嘧啶切 DNA损伤修复：核酸切酶胸腺嘧啶胸腺嘧啶二聚体5’侧切开3’OH5’P单链缺口核酸外切酶5’P3’0H方切二聚体cDNA聚合酶DNA条互补链作模板原链暴露3’0H端起逐渐延长重新合成段缺损DNA链通连接酶作新合成段DNA 3’OH末端原5’P末端相连接形成完整双链结构
重组修复作    称复制修复必须DNA进行复制情况进行重组修复切胸腺嘧啶二聚体情况带二聚体单链模板合成互补单链二聚体附留空隙般认通染色体交换空隙部位面着胸腺嘧啶二聚体面着正常单链种情况DNA聚酶连接酶便起作空隙部分进行修复
紧急呼救(SOS)修复系统   细胞诱导产生种修复系统修复功赖某蛋白质诱导合成蛋白质稳定SOS修复功细菌系列生理活动关细胞分裂抑制λ噬菌体诱导释放引起DNA损伤素抑制DNA复制许素引起SOS反应
    x射线γ射线属量高电离辐射产生电离作直接间接DNA结构发生改变直接效应碱基化学键脱氧核糖化学键糖酸相连接化学键断裂间接效应电离辐射水机分子产生基基作DNA分子引起缺失损伤外引起染色体畸变导致染色体结构缺失重复倒位易位   


3    微生物基重组
基重组分子水概念理解成遗传物质分子水杂交杂交必然包含重组重组仅限杂交种形式基重组称遗传传递指遗传物质微生物细胞微生物细胞传递达基改变形成新遗传型体程细胞繁殖程特定环境中细胞接触接触引起遗传物质传递造成基重组时发生碱基结构变化重组生物体新遗传性状出现完全基重组结果设计条件发生服务类育种目
 基重组原核微生物接合F子转导通双亲细胞接触沟通涉部分染色体基重组原核微生物转化转导双亲细胞接触仅涉少数基重组真核微生物性杂交准性生殖通双亲细胞融合涉整套染色体基重组外原生质体融合破壁原生质体细胞定条件互相融合实现遗传物质重组DNA重组技术体外DNA修饰改变设法引入受体细胞实现基重组
31    原核生物基重组
原核生物遗传物质传递方式：转化转导接合溶原性转变等四种方式
311    转化(transformation)   
转化指种品系生物（受体菌）吸收种品系生物（供体菌）遗传物质（DNA片段）通交换组合整基组中获者某遗传性状现象转化受体菌称转化子供体菌DNA片段称转化子呈质粒状态转化子转化频率高转化细菌包括革兰氏阳性细菌革兰氏阴性细菌受体细胞感受态情况吸收转化子
    感受态指细胞环境中接受转化子生理状态处感受态细菌吸收DNA力般细菌1000倍感受态产生消失出现受菌株遗传特性生理状态（菌龄等）培养环境等影响例肺炎双球菌感受态出现数生长期中期枯草芽孢杆菌等细菌出现数期末稳定初期转化时培养环境中加入环腺苷酸(cAMP)感受态水提高104倍
    转化子吸附吸收整合：否处感受态细菌吸附DNA处感受态细菌吸附DNA吸收受体细胞吸附转化子必须双链DNADNA分子相分子质量3×105 转化时条链进入受体细胞条链细胞表面核酸外切酶分解具体转化程：先供体菌提取DNA片段接着DNA片段感受态受体菌细胞表面特定位点结合结合位点DNA片段中条单链逐步降解核苷酸机磷酸解体条链逐步进入受体细胞消耗量程进入受体细胞DNA单链受体菌染色体组源区段配受体菌染色体组相应单链片段切进入受体细胞单链DNA取代修复合成连接成部分杂合双链然受体菌染色体进行复制中杂合区段分离成两类似供体菌类似受体菌细胞分裂时染色体发生分离形成转化子

    影响转化效率素：受体细胞感受态决定转化子否吸收进入受体细胞受体细胞限制酶系统核酸酶决定转化子整合前否分解受体供体染色体源性决定转化子整合
原核微生物中转化种较普遍现象肺炎双球菌外目前
嗜血杆菌属芽孢杆菌属奈氏杆菌属葡萄球菌属假单孢杆菌属黄单孢杆菌属等干放线菌蓝细菌中发现具转化现象外真核微生物酵母粗糙链孢霉黑曲霉中发现转化现象
312    转导(transduction)
    转导噬菌体媒介菌株遗传物质导入菌株菌株获菌株遗传性状转导分普遍性转导特异性转导
普遍性转导(generalized transduction)指转导型噬菌体传递供体菌株基肠杆菌P1噬菌体枯草杆菌PBS1噬菌体伤寒沙门氏菌P22噬菌体等进行普遍性转导转导频率105~108进行普遍转导噬菌体含供体菌株染色体断裂酶噬菌体DNA噬菌体蛋白外壳包裹时正常情况噬菌体身DNA包裹进蛋白衣壳异常情况出现供体染色体DNA (通常噬菌体DNA长度相似)偶然错误包进噬菌体外壳噬菌体身DNA没完全包进装供体染色体片段噬菌体称转导颗粒转导颗粒感染受体菌株供体DNA注入受体细胞受体细胞DNA进行基重组形成部分二倍体通重组供体基整合受体细胞染色体受体细胞获供体菌遗传性状产生变异形成稳定转导子种转导称完全转导(图5－12)普遍性转导中时转导供体DNA定整合受体染色体产生稳定转导子更转导供体染色体整合受体染色体复制表达种转导称流产转导
图5－12    沙门氏菌普遍性转导
次转导中流产转导完全转导细胞流产转导情况转导子细胞分裂次转导供体染色体片段传两子细胞中样代代分裂供体染色体片段便直着单细胞单线传递称单线传递(图5－13)  

    特异性转导(specialized  transduction)指噬菌体转导供体染色体某特定基转导频率106特异性转导肠杆菌K12温型噬菌
图5－13    流产转导中形成微菌落示意图
细胞中长线表示染色体短线表示转导噬菌体引入野生型基
         黑点表示酶分子虚线范围菌落中全部细菌
体（λ）中首次发现转导肠杆菌染色体半乳糖发酵基(ga1)生物素基（bio）λ噬菌体侵入肠杆菌K12溶源化λ原噬菌体核酸整合肠杆菌DNA特定位置gal基bio基座位附λ噬菌体通附着位置间次切离细菌染色体脱落偶噬菌体细菌染色体间发生正常交换诱发产生转导型噬菌体带细菌染色体基gal基bio(图5－14)噬菌体部分染色体（约25％噬菌体DNA）留细菌染色体形成带ga1基bio基噬菌体中带ga1基转导颗粒称λdga1d表示缺陷意思种转导颗粒独立复制侵染敏感细菌时产生侵染性子代
    

图5－14    转导噬菌体形成程

图5－15    λdga1+通lac基位置交换形成转导子
         A表示两次交换产生稳定转导子    B表示次交换产生稳定转导子

    λdga1转导颗粒导入gal受体菌产生两种情况(图5－15)种形成稳定非溶源性转导子约占1／3λdga1带ga1+基通lac基位置两次交换永远取代gal基ga1+转导子种转导子稳定约占2／3λdga1转导颗粒通lac基位置次交换ga1+基整合受体染色体gal基旁样受体细胞中gal基外λdga1噬菌体ga1+基基型λdga1+gal称杂基子代分离出gal细菌
313    接合(conjugation) 
    接合通供体菌受体菌直接接触传递遗传物质接合时称杂交接合仅存肠杆菌中存细菌中鼠伤寒沙门氏菌 

F子  细菌中接合现象研究清楚肠杆菌肠杆菌接合细菌表面性纤毛关肠杆菌雄性雌性分决定性F子F子称致育子促两细胞间接合种质粒遗传组成包括三部分：原点（转移起点）致育基群配区域F子约6×104核苷酸组成相分子质量5×107  约占肠杆菌总DNA含量2％F子具细菌染色体进行步复制转移细胞中力脱离染色体细胞独立存整合染色体基组通接合获通理化素处理细胞中消
脐状雌性细菌含F子称F—菌株雄性含F子根F子细胞中存情况名称种游离细胞染色体外复制环状DNA分子样细菌称F+菌株种状态F子整合细菌染色体成细菌染色体部分染色体起复制种细菌称Hfr菌株(high frequency recombination)高频重组菌株种状态F子整合细胞核DNA面脱落呈游离存脱落时F子时带段细胞核DNA种含游离存带段细胞核DNAF子细菌称F’菌株述三种雄性菌株雌性菌株接合时产生三种结果：
F+×F—  F+F—细胞混合起时类型细胞分钟便成连起F+细胞F—细胞配时细胞间形成细接合F子穿接合进入F—细胞转变F+ 菌株具体程：F+ 菌株F子条DNA单链特定位置发生断裂断裂单链逐渐解开时留条环状单链模板通模板旋转方面解开条单链通性纤毛推入F—菌株中方面供体细胞重新组合成条新环状单链取代解开单链滚环模型F—菌株细胞中外供体DNA单链合成条互补新DNA链恢复成条环状双链F子样F—变成F+ 菌株F+× F—杂交中然F子高频率传递体遗产标记传递十分稀少（106~107）
 F’×F—   F’菌株F—菌株接合程F+F—菌株接合程接合产生二F’菌株
Hfr×F—   Hfr细菌 F—细菌混合时两细胞接合配接着Hfr细胞染色体通接合定转移F—细胞Hfr菌株F—菌株接合情况较复杂接合结果完全样（图5－16）数情况受体细菌F—菌株极少数情况遗传物质转移完整受体细胞成Hfr菌株原：Hfr菌株F—菌株发生接合时Hfr染色体F子处发生断裂环状变成线状紧接着F子位线状染色体处末端必然等Hfr整条染色体全部转移完F子进入F—细胞素影响转移程中Hfr染色体常常发生断裂Hfr菌株许基然进入F—菌株越前端基进入机会越F—菌株中出现重组子时间越早频率高F子进入F—菌株机会少引起性变化性非常样HfrF—菌株接合结果重组频率高少出现F+菌株 

(1)具组入F子(波状线表示)Hfr细胞F—细胞配双重圆圈表示构成细菌染色体双螺旋DNA(2)接合形成Hfr 染色体F插入点附起始位置(i)开始复制亲DNA 条链穿合附起始位置 (i)开始复制亲DNA条链穿接合进入受体细胞(3)复制传递程中正交配细菌分开形成F—部分合子部分双倍体细胞F—细胞中概合成DNA条互补链  (4)F—染色体Hfr传入染色体片断发生重组产生稳定重组型
314    溶原性转变
 种转导相似质现象首先温型噬菌体携带供体菌基次种噬菌体正常完整异常情况产生缺陷型噬菌体溶原转变典型例子产毒素白喉棒状杆菌(Lorynebactcerium diphthariac)菌株噬菌体侵染发生溶原化时会变成产毒素致病菌株沙门氏菌红曲霉链霉菌等具溶原转变力


图5－16    肠杆菌Hfr×F—杂交
32    噬菌体基重组
   噬菌体原指细菌病毒年发现真菌藻类噬菌体病毒属原核生物化学成份简单生物没般细胞结构染色体细菌样蛋白质结合起具寄生专性寄细胞繁殖离开寄细胞存活繁殖病毒简单体制寄细胞特殊关系已成分子遗传学研究中普遍采材料病毒研究认识遗传物质质着重作遗传工程研究中种重工具
 噬菌体化学质讲RNA噬菌体DNA噬菌体单链噬菌体双链噬菌体等寄关系讲分烈性噬菌体温性噬菌体两类
321    烈性噬菌体

20世纪40年代肠杆菌T2噬菌体中首次发现噬菌体基重组T2噬菌体许突变型早发现快速溶菌(r)寄范围(h)形噬菌斑（m）等突变型h感染野生型细菌抗T2细菌 (B／2表示)h+感染野生型肠杆菌B品系r快速溶菌突变型产生噬菌斑r+迟缓溶菌生成噬菌斑h+r(寄范围正常具速溶性状)h r+(速溶性状寄范围扩)两种噬菌体时感染肠杆菌B品系然子代噬菌体接种时长肠杆菌BB／2两种菌组成混合菌板结果出现四种噬菌斑(图5－17)四种噬菌斑中透明(hr+)半透明(h+r)亲组合半透明(h+r+)透明(hr)重组类型

图5－17    噬菌体h+r× hr+产生四种子裔噬菌体形成噬菌斑
322    温性噬菌体
    温性噬菌体F子样宛附加细菌基群复制颗粒存插入细菌染色体起复制λ噬菌体著名温性噬菌体
    λ侵染肠杆菌时发生两种反应：种裂解性反应烈性噬菌体侵染敏感细菌进行反应相寄体侵染噬菌体DNA立复制合成头部尾部装配成成熟噬菌体颗粒裂解寄细胞释放出百成熟噬菌体种溶源反应侵染噬菌体进入寄细胞DNA整合寄细胞染色体成细菌染色体部分原噬菌体形式存细胞中细菌溶源化种状态温噬菌体称原噬菌体受λ噬菌体侵染肠杆菌裂解部分裂解确切频率部分赖噬菌体寄基型部分赖侵染环境条件余部分细菌进入溶源反应原噬菌体够发诱变成成熟噬菌体颗粒裂解寄细胞紫外线种效诱发素
    
33    真核微生物基重组
 真核微生物基重组方式性杂交准性生殖性生殖等：
331    性杂交
 性杂交指微生物性繁殖程中两性细胞相互接合通质配核配形成双倍体合子合子进行减数分裂部分染色体发生交换进行机分配产生重组染色体新遗传型遗传性状定规律性遗传代程产生性孢子酵母菌霉菌进行性杂交
 性杂交生产实践中广泛优良品种培育进行性杂交时首先选择杂交亲株考虑性亲性考虑标记免杂种鉴时引起极困难次考虑子囊孢子形成条件选生孢子培养基营造饥饿条件促进细胞发生减数分裂形成子囊孢子外采群体交配法孢子杂交法单倍体细胞交配法等进行性杂交群体交配法两种交配型单倍体酵母混合培养麦芽汁中夜镜检时发现量哑铃型接合细胞时挑出接种微滴培养液中培养形成二倍体细胞孢子杂交法需助显微操器亲株子囊孢子配进行微滴培养湿室培养发芽接合形成合子种方法优点显微镜直接观察合子形成种方法需精密仪器费工单倍体细胞交配法孢子杂交法类似两种交配型细胞配放微滴中培养显微镜观察合子形成法成功率较例酒精发酵酵母菌面包发酵酵母菌属种啤酒酵母(Saccharomyces cereuisiac)两菌株特点互通两者杂交产酒率高麦芽糖葡萄糖发酵力强产生C02生长快作面包厂家发酵酵母优良菌种

332    准性生殖
 准性生殖种类似性生殖更原始种生殖方式种生物两源体细胞融合减数分裂接合交产生性孢子特殊囊器仅导致低频率基重组重组体细胞般营养体细胞没什准性生殖见般具典型性生殖酵母霉菌尤半知菌中程：
 菌丝联结  发生联结频率低常发生形态没区遗传性状差两种亲体细胞(单倍体)间
 形成异核体  两遗传性状菌株菌丝互相接触时通菌丝联结细胞核根菌丝进入根菌丝原两单倍体核集中细胞中形成双倍异核体异核体独立生活
 形成杂合二倍体  异核体两遗传性状细胞核融合起产生杂合二倍体异核体亲DNA含量约单倍体二倍孢子体积约单倍体孢子倍性状明显区杂合二倍体相稳定核融合产生杂合二倍体频率极低构巢曲霉米曲霉105～107
 体细胞重组单倍体化  杂合二倍体性繁殖稳定极少数细胞核丝分裂程中染色体会发生交换单倍体化形成极具新遗传性状单倍体杂合子果杂合二倍体紫外线γ射线氮芥等化学诱变剂进行处理会促进染色体断裂畸变导致染色体两子细胞中分配均产生性状组合单倍体杂合子

准性生殖没性繁殖程重复生产价值半知菌微生物育种提供重手段霉菌中酱油曲霉黑曲霉等已杂交成功
4    微生物菌种选育
    良菌种微生物发酵工业基础应微生物生产类食品时首先选种问题挑选出符合需菌种方面根关信息菌种保藏机构工厂科研单位直接索取方面根需菌种形态生理生态工艺特点求然界特定生态环境中特定方法分离出新菌株次育种工作根菌种遗传特点改良菌株生产性产品产量质量断提高第三菌种性降时设法复壮合适工艺条件合理先进设备配合样菌种优良性充分发挥
41    然界工业菌种筛选程序
    国幅员辽阔气候条件土质条件植条件差异然界中种微生物存提供良生存环境然界中微生物种类繁估计少十万种目前已类研究应千余种微生物处孔入然界混杂形式群居起现代发酵工业纯种培养基础采种筛选手段挑选出性良符合生产需纯种工业育种关键步然界工业菌种分离筛选步骤：采样增殖培养培养分离筛选果产物食品制造关需菌种进行毒性鉴定
411    采样
采集土壤般机质较肥沃土壤中微生物数量中性偏碱土壤细菌放线菌酸性红土壤森林土壤中霉菌较果园菜园野果生长区等富含碳水化合物土壤沼泽中酵母霉菌较采样象植物腐败物品某水域等采样应充分考虑采样季节性时间素温度适中雨量秋初真正原菌群出现短暂夏季冬季土壤中微生物存活数量较少暴雨土壤中微生物会显著减少采样方式选适点菌刮铲土样采集器等采集代表性样品特定土样类型土层叶子碎屑腐质根系根系周围区域海底水泥沉积物植物表皮部阴沟污水污泥反色动物第胃含物发酵食品等
具体采集土样时森林旱草言先掘洞土壤层层序采集水田等浸水土壤言般损土层结构情况插入圆筒采集果层次求严格取离面5~15cm处土采集土样盛入清洁聚乙烯袋牛皮袋玻璃瓶中采样必须完整标样种类采集日期点采集点理生态参数等采样品应时处理暂处理应贮存4℃贮存时间宜长旦采样结束试样中微生物群体脱离原生态环境部生态环境会发生变化微生物群体间会出现消长果分离嗜冷菌室温保存试样会嗜冷菌数量明显降低

采集植物根际土样时般方法植物根土壤中慢慢拔出浸渍量菌水中约20min洗粘附根土壤然菌水漂洗根部残留土部分土根际土样 
采集水样时水样收集100m1干净灭菌广口塑料瓶中表层水中含泥沙应较深静水层中采集水样方法：握住采样瓶浸入水中30~50cm处瓶口开瓶盖水样进入果急流存话应直接瓶口反急流水样采集完毕时应迅速水中取出采集瓶带较弧度水样应装满采样瓶采集水样应24h迅速进行检测者4℃贮存
412    增殖培养
    般情况采样品直接进行分离果样品中需菌类含量微生物量存时容易分离需菌种关微生物少数量增加设法增加菌种数量增加分离率通选择性配制培养基（营养成分添加抑制剂等）选择定培养条件（培养温度培养基酸碱度等）控制具体方法根微生物利碳源特点选定糖淀粉纤维素者石油等中种唯碳源利碳源微生物量正常生长微生物死亡淘汰G菌选择培养基(结晶紫营养培养基红—紫胆汁琼脂煌绿胆汁琼脂等)通常含5~10天然提取物分离细菌时培养基中添加浓度般50μg／m1抗真菌剂(放线菌酮制霉素)抑制真菌生长分离放线菌时通常培养基中加入1~5m1天然浸出汁(植物岩石机混合腐质等浸出汁)  作初分离促进子分离出更类型放线菌类型放线菌十分效利低浓度底物复杂底物(丁质)数放线菌分离培养贫脊复杂底物琼脂板进行含丰富营养生长培养基分离放线菌分离琼脂中通常加入抗真菌剂制霉菌素放线菌酮抑制真菌繁殖外某特殊种类放线菌进行富集分离选择性添加抗生素(新生霉素)分离真菌时利低碳／氮培养基真菌生长菌落分散利计数分离签定分离培养基中加入定抗生素氯霉素四环素卡霉素青霉素链霉素等效抑制细菌生长菌落形成抑制细菌外方法：皿前皿先干燥3~4天降低培养基pH值法降低pH时加入1：30000玫瑰红样利阶段纯种分离

413    培养分离
通增殖培养样品中微生物处混杂生长状态必须分离纯化步增殖培养选择性控制条件应进步应控制细点点时必须进行纯种分离常分离方法稀释分离法划线分离法组织分离法稀释分离法基方法样品进行适稀释然稀释液涂布培养基板进行培养长出独立单菌落进行挑选分离划线分离法首先倒培养基板然接种针（接种环）挑取样品板划线划线方法分步划线法次划线法种方法基原确保培养出单菌落组织分离法食菌菌种某植物病原菌分离分离时首先10漂白粉01升汞液植物器官组织进行表面消毒菌水洗涤数次移植培养皿中培养基适宜温度培养数天见微生物组织块周围扩展生长菌落特征细胞特征观察确认菌落边缘挑取部分菌种进行移接斜面培养
微生物毛霉根霉等分离时菌丝蔓延性极易生长成片难挑取单菌落常培养基中添加01氧胆酸钠察氏培养基中添加01山梨糖001蔗糖利单菌落分离
414    筛选
    分离培养板出现单菌落通菌落形态观察选出需菌落然取菌落半进行菌种鉴定符合目菌特性菌落转移试斜面纯培养种然界中分离纯种称野生型菌株筛选第步菌种否具生产实价值否作生产菌株必须采生产相培养基培养条件通三角瓶容量进行型发酵试验求适合工业生产菌种步采生产相培养基培养条件通三角瓶容量进行型发酵试验求适合工业生产菌种果野生型菌株产量偏低达工业生产求留作菌种选育出发菌株
415    毒性试验   
    然界微生物定条件产生毒素保证食品安全性食品工业关菌种啤酒酵母脆壁酵母黑曲霉米曲霉枯草杆菌须作毒性试验外微生物均需通两年毒性试验

42    微生物诱变育种
    然界直接分离菌种般言发酵活力较低达工业生产求根菌种形态生理特点改良菌种微生物然变异基础生产选种率高种变异率太仅10—6~10—10加变异率采物理化学素促进诱发突变种诱发突变基础育种诱变育种国外提高菌种产量性手段 诱变育种具极重意义发酵工业高产菌株通诱变育种提高生产性诱变育种仅提高菌种生产性改进产品质量扩品种简化生产工艺等方法讲具方法简便工作速度快效果显著等优点然目前育种方法杂交转化转导基工程原生质体融合等方面研究快速发展诱变育种目前较广泛育种手段
421    诱变育种步骤方法    
诱变育种步骤（图5－18）：


图5－18    诱变育种步骤
出发菌株选择  进行诱变基重组育种处理起始菌株称出发菌株诱变育种中出发菌株选择会直接影响诱变效果必须出发菌株产量形态生理等方面相解挑选出诱变剂敏感性变异幅度广产量高出发菌株具体方法选取然界新分离野生型菌株诱变素敏感容易发生变异选取生产中发突变长期生产条件驯化筛选菌株野生型菌株较相象容易达较诱变效果选取次诱变处理定提高菌株次诱变效果迭加积累更提高外出发菌株时选取2~3株处理较更适合菌株留着继续诱变
外基重组出发菌株供体受体必须考虑重组方式应基性感受态性亲性噬菌体吸附位点等必须考虑标记互补选择性性状受菌体强代谢活性营养需求生长速度等社会公害关问题耐药性致病性肠道寄生性等
    步培养  诱变育种中处理材料般采生理状态致单倍体单核细胞菌悬液细胞应达步生长状态称步培养细菌般求培养数生长期时群体生长状态较步较容易变异重复性较亚硝基胍诱变时作复制叉处生长旺盛细胞中复制叉点较碱基类似物时期较容易进入DNA链中霉菌处理分生孢子应该分生孢子液体培养基中短时间培养孢子孵化处活化状态恰未形成菌丝体易诱变

  单细胞(单孢子) 悬液制备  步关键制备定浓度分散均匀单细胞单孢子悬液进行细胞培养收集菌体滤离心洗涤菌悬液般生理盐水缓溶液配制果化学诱变剂处理处理时 pH值会变化必须缓溶液外应注意分散度方法先玻璃珠振荡分散脱脂棉滤纸滤处理分散度达90％样保证菌悬液均匀接触诱变剂 获较诱变效果制菌悬液霉菌孢子酵母菌细胞浓度约106~107／ml放线菌细菌浓度约108／ml菌悬液细胞板计数法血球计数板光密度法测定板计数法较准确         
    诱变处理  首先选择合适诱变剂然确定剂量常诱变剂两类：物理诱变剂化学诱变剂 常物理诱变剂紫外线x射线γ射线(Co60等)等离子快中子α射线β射线超声波等常化学诱变剂碱基类似物烷化剂羟胺吖定类化合物等
  物理诱变剂中常紫外线紫外线需特殊贵重设备普通灭菌紫外灯做诱变效果显著广泛应工业育种紫外线波长短紫色见光紧接紫色光射线波长范围136～300nm紫外线波长范围宽效范围仅限区域种微生物敏感波长集中265nm处应功率15W紫外灯种非电离辐射物质吸收定量紫外线某电子提升较高量水引起分子激发造成突变吸收紫外线物质量发生转移分子会激发会产生化学变化然脱氧核糖核酸量吸收紫外线极容易受紫外线影响变化紫外线诱变作引起DNA分子结构变化造成种变化包括DNA链断裂DNA分子分子间交连核酸蛋白质交联嘧啶水合物嘧啶二聚体产生等特嘧啶二聚体产生DNA变化起作
    紫外诱变方法：10m1菌悬液放直径9cm培养皿中液层厚度约2mm启动磁力搅拌器15w功率紫外灯射距离30cm左右射时间秒数十分钟宜具芽孢菌株需处理10 min左右准确起见射前紫外灯应先预热20~30min然进行处理微生物紫外线敏感程度样微生物诱变需剂量紫外灯功率射距离已定情况决定射剂量射时间样设计射时间梯度实验根时间射死亡率作出射时间死亡率曲线样选择适射剂量般射微生物致死率90~999 剂量佳射剂量倾采杀菌率70~75甚更低(30~70)剂量般认偏低剂量处理正突变率较高较高剂量时负突变率较高高剂量造成损伤回复少目前趋采低剂量长时间处理致死率较高诱变效果较实验时避免光复活现象处理程应暗室红光操作处理完毕盛菌悬液器皿黑布包起培养然进行分离筛选     

CO60属γ射线种高电磁波诱发突变率射线剂量直接关时间长短关产生电离作直接间接改变DNA结构直接效应导致碱基化学键脱氧核糖化学键糖磷酸相连接化学键断裂间接效应电离辐射水机分子产生基基作DNA分子特嘧啶作更强引起缺失损伤造成基突变引起染色体断裂引起倒位缺失易位等畸变微生物C060辐射敏感程度差异相差倍引起高变异剂量菌种般射时采菌悬液长菌落皿直接射射剂量4~10万伦琴者采微生物产生90％~99％死亡率剂量电离幅射造成染色体巨损伤诱变剂造成回复缺失突变影响邻基性
     等离子输入种较新诱变方法国外20世纪60年代中期相继开始等离子注入技术应生物学领域研究国离子束作种新技术应生物等品种改良研究中国科学院等离子体物理研究1986年开创低离子束具质量量双重诱变效应特征传统电磁辐射注入引发生物效应机制相复杂量沉积动量传递粒子注入电荷交换导致细胞表面刻蚀引起细胞膜透性膜电场改良γ射线中子束等明显离子束生物体作首先量沉积注入离子生物分子发生系列碰撞生物分子获量时键断裂分子击出原位留断键缺陷时质量沉积离子束高LET粒子Braag峰具较强电离作产生活性高基间接损伤作生物体作导致较高突变率外注入离子电荷数质量数量剂量组合提供众诱变条件通种电质联合作强烈影响生物细胞生理生化特性引起基突变变异幅度较高突变率较广突变谱者突变体遗传性较稳定回复突变率低
    化学诱变剂  化学诱变剂种类根DNA作机制分三类：第类烷化剂核酸碱基起化学变化引起DNA复制时碱基配转换发生变异例硫酸二乙酯亚硝酸甲基磺酸乙酯N甲基N’亚硝基胍亚硝基甲基尿等第二类碱基类似物通代谢作渗入DNA分子中引起变异例 5溴尿嘧啶5氨基尿嘌呤2氨基嘌呤8氮鸟嘌呤等第三类吖啶类造成DNA分子增加减少二碱基引起碱基突变点全部遗传密码转录翻译时产生错误选择化学诱变剂时应注意：亚硝胺烷化剂应范围较广造成遗传损伤较中亚硝基胍甲基磺酸乙酯称超诱变剂 甲基磺酸乙酯毒性诱变剂碱基类似物羟胺然具高特异性少回复突变率高效果

    决定化学诱变剂剂量素诱变剂浓度作温度作时间化学诱变剂处理浓度常微克~毫克／毫升浓度取决药剂溶剂微生物身特性受水解产物浓度金属离子某情况诱变剂延迟作影响般种化学诱变剂处理浓度微生物致范围进行预试验时通常处理浓度处理温度确定测定时间致死率确定适宜诱变剂量里需说明化学诱变剂物理诱变剂处理确定时间合适终止反应方法般采稀释法解毒剂改变pH值等方法终止反应
    确定合适剂量通常次试验般微生物言诱变频率剂量增高增高达定剂量提高剂量会诱变频率降根紫外线x 射线乙烯亚胺等诱变剂诱变效应研究发现正突变较出现较低剂量中负突变较出现高剂量中时发现次诱变提高产量菌株中高剂量更容易出现负突变诱变育种工作中目前较倾采较低剂量
    诱变育种时时根实际情况采种诱变剂复合处理办法复合处理方法三类：第类两种种诱变剂先第二类种诱变剂重复第三类两种种诱变剂时果作机制诱变剂做复合处理会取更诱变效果诱变剂复合处理常呈现定协效应诱变育种工作价值
     中间培养   刚诱变剂处理菌株表现迟滞程细胞原酶量稀释程（生理延迟）需3代繁殖突变性状表现出应变异处理细胞液体培养基中培养时细胞遗传物质复制繁殖代纯变异细胞样稳定变异会显现出液体培养基中间培养直接皿分离会出现变异变异细胞时存菌落形成混杂菌落致造成筛选结果稳定菌株退化

    分离筛选  中间培养分离出量较纯单菌落接着千万菌落中筛选出筛选出谓性良正突变菌株花费量力物力样设计花费较少工作量达效果筛选工作中条原般采方法加简化利形态突变直接淘汰低产变异菌株利皿反应直接挑取高产变异菌株等皿反应指变异菌落产生代谢产物培养基指示物培养基板作表现出定生理效应变色圈透明圈生长圈抑菌圈等效应表示变异菌株生产活力高低作筛选标志常方法纸片培养显色法透明圈法琼脂块培养法等
422    营养缺陷型突变体筛选应
     诱变育种工作中营养缺陷型突变体筛选应着十分重意义营养缺陷型菌株指通诱变产生缺乏合成某营养物质(氨基酸维生素嘌呤嘧啶碱基等)力必须基培养基中加入相应缺陷营养物质正常生长繁殖变异菌株变异前菌株称野生菌株满足野生菌株正常生长低成分合成培养基称基培养(MM)基培养基中加入富含氨基酸维生素含氮碱基类天然机物质蛋白质酵母膏等满足种营养缺陷型菌株生长繁殖培养基称完全培养基(CM)基培养基中针性加入某种某种身合成机营养成分满足相应营养缺陷型菌株生长培养基称补充培养基(SM) 
    营养缺陷型菌株筛选般诱变淘汰野生型菌株检出缺陷型确定生长谱四环节诱变剂处理时诱变处理基相诱变处理存活体中营养缺陷型例般低通常百分千分采抗菌素法菌丝滤法淘汰数众野生型菌株达浓缩营养缺陷型目抗生素法利野生型菌株MM中生长缺陷型生长诱变处理液MM中培养短时野生型生长处活化阶段缺陷型法生长处休眠状态时加入定量抗生素结果活化状态野生型杀死保存缺陷型选择抗生素时细菌青霉素酵母制霉菌素 菌丝滤法适丝状真菌原理基培养基中野生型孢子发芽成菌丝营养缺陷型诱变处理孢子基培养基中培养段时间进行滤重复数次部分野生型菌株样达浓缩营养缺陷型目
    营养缺陷型检出方法影印法夹层法逐检出法限量补充培养法等四种影印法诱变处理细胞涂布完全培养基表面培养长出菌落然块直径皿稍圆柱形木块复盖灭菌丝绒布作接种工具长出菌落皿倒转丝绒轻轻转接基培养基板培养较两皿长出菌落果发现前扳某部位长菌落培养基相应部位没说明营养缺陷型菌落夹层培养法先培养皿倒层基培养基冷凝加层含菌液基培养基凝固浇薄层基培养基培养皿底首先出现菌落做标记然倒薄层完全培养基(补充培养基)培养时出现新菌落数营养缺陷型法缺点结果时明确缺陷型菌落夹层中挑出容易逐检出法诱变处理细胞涂布完全培养基板长出单菌落接种针牙签单菌落逐次分接种基培养基完全培养基板培养果完全培养基长出菌落基培养基长菌落说明营养缺陷型菌株限量补充培养法诱变处理细胞接种含微量(001％)蛋白胨基培养基野生型菌株会迅速生长成较菌落营养缺陷型菌株形成生长缓慢微菌落识检出果想某特定缺陷型菌株直接基培养基加入微量相应物质

    确定生长谱指采法选出缺陷型菌株次验证确定需确定缺陷子氨基酸缺陷型维生素缺陷型嘌呤嘧啶缺陷型生长谱测定两种方法：种缺陷型菌株培养收集菌体洗涤培养基制备成细胞悬液MM培养基（融化凉50°C）混合倾注皿凝固分皿5~6区间放营养组合混合物吸饱组织营养物滤纸圆片培养会组合区长出测需营养种方法组合营养混合物融化凉50°CMM培养基铺成皿然皿划线接种缺陷型菌株相应位置培养根什组合长出推知营养子     
营养缺陷型菌株科学实验中生产实践中具广泛途利营养缺陷型菌株定量分析种生长素方法称微生物分析法常分析食品中氨基酸维生素含量定浓度范围营养缺陷型菌株生长繁殖数量需维生素氨基酸量成正种方法特异性强灵敏度高样品少需提纯需复杂仪器设备 利营养缺陷型菌株作研究转化转导接合等遗传规律标记菌种微生物杂交育种标记微生物杂交育种形成杂种形态亲难区常常选择营养缺陷型进行标记通测定代营养特性判断杂交性质利营养缺陷型菌株测定微生物代谢途径通意识控制代谢途径获更需代谢产物成发酵生产氨基酸核苷酸种维生素等生产菌种例利丝氨酸营养缺陷型生产更赖氨酸利腺苷酸营养缺陷型菌株提高肌苷酸产量等

43    微生物杂交育种
    杂交育种指两基型菌株细胞互相联结细胞核融合细胞核进行减数分裂遗传性状会出现分离重新组合现象产生具种新性状重组体然分离筛选获符合求生产菌株优良菌种选育采诱变育种方法某菌株长期诱变剂处理生活力般逐渐降生长周期延长孢子量减少代谢减慢产量增加缓慢诱变素产量基影响效性降低等常采杂交育种方法继续优化菌株外杂交育种选已知性状供体受体菌种作亲方性觉性方面诱变育种前进步微生物菌种选育重途径杂交育种方法复杂工作进度慢难象诱变育种样普遍推广应
431    细菌杂交
 细菌杂交行1946年首次肠杆菌K12菌株中发现证实首先肠杆菌K12菌株中诱发营养缺陷型(A—)发酵乳糖(Lac—)抗链霉素(SM r )噬菌体T l敏感突变体写成A—B +Lac—SM r T s1菌株诱发成营养缺陷型(B—)发酵乳糖(Lac+)链霉菌敏感(SM s)抗噬菌体T l突变体A+B—Lac  +SM s T r 1两菌株基培养基生长果约105 ml浓度述两种菌株混合起接种基培养基长出少数菌落果述两种菌株分接种特制U型两端培养中间片培养液流通细菌通烧结玻璃隔开基培养基会出现菌落说明细胞接触导致基重组必条件细菌通接合完成杂交行鼠伤寒沙门氏菌绿脓杆菌肺炎克氏杆菌霍乱弧菌等许细菌中发现没接合现象未革兰氏阳性菌中发现接合现象细菌杂交通F子转移转化转导等发生基重组通方式进行杂交育种获成功报道
432    放线菌杂交育种  
放线菌基重组1955年1957年首先天蓝链霉菌中发现科属种中相继发现现常放线菌杂交方法三种混合培养法板杂交法玻璃纸转移法国外金霉素土霉素新生霉素等抗生素产生菌杂交育种方面成功报道国国外时起步开展放线菌基重组研究工作取定成效

433    酵母杂交育种
    般言杂交育种运酵母单双倍生活周期基型相交配型单倍体细胞诱导杂交形成二倍体细胞筛选便获新遗传性状酵母杂交方法孢子杂交法群体交配法单倍体细胞杂交法罕见交配法啤酒酵母言运罕见交配法更易获结果
434    霉菌杂交育种    
    霉菌杂交育种通体细胞核融合基重组通准性生殖程通性细胞融合
    霉菌杂交育种步骤：第 选择直接亲进行杂交两野生型菌株原始亲原始亲诱变种突变型菌株假设种菌株作形成异核体亲直接亲作直接亲遗传标记种营养突变型抗药突变型形态突变型等目前应普遍营养缺陷型菌株第二异核体形成基培养基强迫两株营养缺陷型互补营养两菌株菌丝细胞间吻合形成异核体直接亲形成异核体方法：完全培养基液体混合培养法完全培养基斜面混合培养法液体限培养基混合培养法限培养基板异核丛形成法基培养基斜面衔接接种法基培养基板穿刺法等第三双倍体检出检出双倍体方法种放镜观察异核体菌落表面果发现野生型颜色斑点扇面接种针孢子挑出进行分离纯化杂合双倍体者量异核体孢子分离基培养基板中长出野生型原养性菌落挑出分离纯化杂合双倍体第四分离子检出选择性培养基筛选分离子杂合双倍体单孢子分离完全培养基板培养菌落成熟检查量双倍体菌落菌落突变颜色（隐性标记）斑点扇面出现菌落接出斑点扇面孢子完全培养基斜面培养纯化鉴分离子
44    原生质体育种
    原生质体育种技术原生质体融合原生质体转化原生质体诱变育种等原生质体融合育种基重组种重方法具系列特点目前已国外微生物育种学者广泛研究应
    细胞壁微生物细胞间进行物质交换障碍方法细胞壁高渗条件形成类似球形原生质体原生质体融合时加入融合促进剂聚乙二醇（PEG）Ca++微生物原生质体间杂交频率明显高常规杂交法霉菌放线菌已达10—l ~10—2细菌酵母已达105~106原生质体融合受接合型致育型限制较二亲株中株起受体供体作利种属间微生物杂交已报道丝状真菌种间原生质体融合曲霉属青霉属属间原生质体融合酵母中实现：热带假丝酸母×饰针复膜孢酵母酿酒酵母×彭贝裂殖酵母等原生质体融合二亲株细胞质细胞核进行类似合二程想象遗传物质交换更完整提高菌株产量潜力更原生质体融合两株亲株时参融合研究表明两亲株融合频率28×102三亲株融合频率4×104四亲株融合频率49×107

    原生质体融合育种步骤：标记菌株筛选稳定性验证 原生质体制备等量原生质体加聚乙二醇促进融合涂布生培养基生出菌落选择性培养基划线生长分离验证挑取融合子进步试验保藏生产性筛选
    前面已提转化工业微生物遗传改良基工程中占十分重位少数细菌外数微生物然转化力低特真核微生物少发现然转化转化必备条件感受态存工诱导法微生物获感受态已成功例子枯草芽抱杆菌肠杆菌等广泛应链霉菌真菌中工诱导法实现完整细胞转化成功例子原生质体技术出现久Bibb等发现PEG存时质粒DNA高频率转化链霉菌原生质体彻底摆脱转化赖感受态出现限制真菌中巳成功进行原生质体转化菌株酿酒酵母构巢曲霉黑曲霉米曲霉等        


图5－19    基工程技术操作步骤示意图
45    基工程技术工业菌种改良
     基工程技术称基操作基克隆DNA重组等含目基DNA片段体外操作载体连接转入受体细胞扩增表达程育种方法更目性方性效率更高全部程体分6步骤（图5－19）：目基获载体选择含目基DNA片段克隆入载体中构成重组载体重组载体引入宿细胞进行复制扩增筛选出带重组目基转化细胞鉴定外源基表达产物
    目基获  目基获般四条途径生物细胞中提取纯化染色体DNA适限制性切酶部分酶切反转录酶作mRNA体外合成互补DNA(cDNA)真核微生物动植物细胞中特定基克隆化学合成结构简单核苷酸序清楚基克隆基库中筛选扩增获目前认取目基效方法

   载体选择  基工程中载体系统细菌质粒粘性质粒酵母菌质粒λ噬菌体动物病毒等载体般环状DNA体外限制酶DNA连接酶作目基结合成环状DNA (重组DNA)然转化进入受体细胞量复制表达 
重组栽体构建   DNA体外重组目基DNA连接酶连接合适载体DNA采粘端连接法末端连接法
工程菌获   重组DNA转化鉴定符合原定设计蓝图工程菌 
5    微生物菌种保藏复壮
51    微生物菌种保藏
   发酵工业中具良性状生产菌种获十分容易利优良微生物菌种保藏技术菌种长期保藏存活健保证高产突变株改变表型基型特改变初级代谢产物次级代谢产物生产高产力少发生突变菌种极重
  微生物菌种保藏技术原理基致采低温干燥缺氧缺乏营养添加保护剂酸度中剂等方法挑选优良纯种休眠体微生物生长代谢活泼生长受抑制环境中具体常方法：蒸馏水悬浮斜面传代保藏干燥载体保藏冷冻干燥保藏超低温液氮中冷冻保藏等方法
    
511    蒸馏水悬浮法
    种简单菌种保藏方法菌种悬浮菌蒸馏水中容器封口10℃保藏达目气性细菌酵母等法保存
512    斜面传代保藏       
    斜面传代保藏方法菌种定期新鲜琼脂斜面培养基液体培养基中穿刺培养然低温条件保存实验室中类微生物保藏法简单易行求特殊设备方法易发生培养基干枯菌体溶基突变菌种退化菌株污染等良现象求基培养基传代目淘汰突变株时转接菌量应保持较低水斜面培养物应密闭容器中5℃保藏防止培养基脱水降低代谢活性方法般适宜作工业生产菌种长期保藏般保存时间3~6月放线菌4~6℃保存3月移接次酵母菌4~6℃保存4~6月移接次霉菌4~6℃保存6月移接次               

513    矿物油中浸没保藏
    方法简便效丝状真菌酵母细菌放线菌保藏特难冷冻干燥丝状真菌难固体培养基形成孢子担子菌等保藏更效琼脂斜面液体培养物穿刺培养物浸入矿物油中室温冰箱中保藏操作点首先保藏菌种适宜培养基生长然注入160℃干热灭菌1~2h湿热灭菌120℃烘水分矿物油矿物油量高出培养物1cm宜橡皮塞代棉塞封口样菌种保藏时间延长1~2年液体石蜡作保藏方法时应需保藏菌株预先作试验某菌株酵母霉菌细菌等利石蜡碳源菌株液体石蜡保藏敏感菌株液体石蜡保藏预防测般保藏菌株 2~3年应做次存活试验 
514    干燥载体保藏
      法适产孢子芽孢微生物保藏菌种接种适载体河砂土壤硅胶滤纸麸皮等保藏菌种沙土保藏较制备方法：河砂24目筛10~20盐酸浸泡3~4 h中含机物水漂洗中性烘干然装入高度约1cm河沙试中121℃间歇灭菌3次菌吸孢子悬液滴入砂粒中真空干燥8 h常温低温保藏均保存期1~10年土壤法土壤代砂粒需酸洗风干粉碎然法筛灭菌般细菌芽孢常砂保藏霉菌孢子麸皮保藏
515    冷冻保藏
   冷冻保藏指菌种20℃温度保藏 冷冻保藏微生物菌种保藏非常效方法通冷冻微生物代谢活动停止般言冷冻温度愈低效果愈保藏结果更加令满意通常培养物中加入定冷冻保护剂时认真掌握冷冻速度解冻速度冷冻保藏缺点培养物运输较困难    
    普通冷冻保藏技术(20℃)：菌种培养试培养瓶斜面生长适度试瓶口橡胶塞严格封冰箱冷藏室中贮藏温度范围5~20℃普通冰箱中保存者液体培养物琼脂斜面培养物收获细胞分接试指严格密封置冰箱中保存方法维持干微生物活力 1~2年应注意次解冻菌株培养物宜保藏方法简便易行适宜数微生物长期保藏
    超低温冷冻保藏技术：求长期保藏微生物菌种般应60℃超低温冷藏柜中进行保藏超低温冷冻保藏般方法：先离心收获数生长中期期微生物细胞新鲜培养基重新悬浮收获细胞然加入等体积20％甘油10％二甲亚砜冷冻保护剂混匀分装入冷冻指安瓿中70℃超低温冰箱中保藏超低温冰箱冷冻速度般控制1~2℃ min干细菌真菌菌种通保藏方法保藏5年活力受影响

    液氮冷冻保藏技术：年量特殊意义特征高等动植物细胞够液氮中长期保藏发现液氮中保藏菌种存活率远保藏方法高回复突变发生率极低液氮保藏巳成工业微生物菌种保藏方法具体方法：细胞悬浮定分散剂中琼脂培养基培养菌种直接进行液体冷冻然移液氮(196℃)蒸汽相中(l56℃)保藏进行液氮冷冻保藏时应严格控制致冷速度液氮冷冻保藏微生物菌种步骤先制备冷冻保藏菌种细胞悬液分装05~1ml入玻璃安瓿液氮冷藏专塑料瓶玻璃安瓿酒精喷灯封口然12℃／min致冷速度降温直温度达相温度度细胞冻结点(通常30℃)细胞冻结致冷速度降1℃／min直温度达50℃安瓿迅速移入液氮罐中液相(196℃)气相 (156℃)中保存果控速冷冻机般方法代：安瓿液氮瓶置70℃冰箱中冷冻4h然迅速移入液氮罐中保存液氮冷冻保藏中常冷冻保护剂二甲亚砜甘油终浓度般甘油10％二甲亚砜5％甘油般高压蒸汽灭菌二甲亚砜滤灭菌
516    真空冻干保藏
真空冷冻干燥基方法先菌种培养稳定期般培养放线菌丝状真菌约需7~10天培养细菌约需24~28时培养酵母约需3天然混悬含保护剂溶液中保护剂常选脱脂乳蔗糖动物血清谷氨酸钠等菌液浓度109~1019ml取01~02ml菌悬液置安瓿中冷冻减压条件冻结细胞悬液中水分升华1~5培养物干燥口熔封保存常温冰箱中法微生物菌种长期保藏效方法部分微生物菌种冻干状态保藏10年久丧失活力冻干菌株需进行冷冻保藏便运输操作程复杂求定设备条件
517    寄保藏
     适难常规方法保藏动植物病原菌病毒
518    基工程菌保藏
    着基工程断发展越越基工程菌需合理保藏载体质粒等携带外源DNA片段遗传性状太稳定外源质粒复制子容易丢失外宿细胞质粒基通常生长非必需般情况细胞丢失质粒时生长速度会加快质粒编码抗生素抗性富集含类质粒细胞群体时极培养基中加入抗生素时抗生素提供利携带质粒细胞群体极生长选择压运基工程菌进行发酵时抗生素加入帮助维持质粒复制染色体复制协调基工程菌应保藏含低浓度选择剂培养基中例质粒pBR322外源DNA 输入E．coli细胞外赋予E．coli细胞AmprTetr果培养基中加入AmpTet培养时选择出含pBR322质粒细胞 

519    菌种保藏机构
    1979年7月国成立中国微生物菌种保藏理委员会(CCCCM)委托中国科学院负责全国菌种保藏理业务确定普通农业工业医学抗生素兽医等微生物学关六菌种保藏理中心保藏理中心事应微生物学科微生物菌种收集保藏理供应交流便更利微生物资源国济建设科学研究教育事业服务 
()中国微生物菌种保藏理委员会组织系统
中国微生物菌种保藏理委员会办事处：
中国科学院微生物研究北京
    1．普通微生物菌种保藏理中心(CCGMC)：
　中国科学院微生物研究北京(AS)：真菌细菌
　中国科学院武汉病毒研究武汉(AS—IV)：  病毒
2．农业微生物菌种保藏理中心(ACCC)：  
　中国农业科学院土壤肥料研究北京(ISF)
3．工业微生物菌种保藏理中心(CICC)： 
　中国食品发酵工业科学研究北京(IFFI)
4．    医学微生物菌种保藏理中心(CMCC)：
　中国医学科学院皮肤病研究南京(ID)： 真菌
　卫生部药品生物制品鉴定北京(NICPBP)：细菌
　中国医学科学院病毒研究北京(IV)：病毒
    5．抗生素菌种保藏理中心(CACC)：
　中国医学科学院抗菌素研究北京(IA)四川抗菌素工业研究成(SIA)：新抗菌素菌种
　华北制药厂抗菌素研究石家庄(IANP)：生产抗菌素菌种
6．    兽医微生物菌种保藏理中心(CVCC)：
　农业部兽医药品监察北京(CIVBP)
    

(二)国外著名菌种保藏中心
    1．美国标准菌种收藏(ATCC)美国马里兰州罗克维尔市
    2．冷泉港研究室(CSH)美国
    3．国立卫生研究院(NIH)美国马里兰州贝塞斯达
    4．美国农业部北方开发利研究部(NRRL)美国皮奥里亚市
    5．威斯康新学细菌学系（WB）美国威斯康新州马迪孙
    6．国立标准菌种收藏(NCTC)英国伦敦
    7．英联邦真菌研究(CMI)英国丘(园)
    8．荷兰真菌中心收藏(CBS)荷兰巴尔恩市  
9．日东京学应微生物研究(IAM)日东京
10　发酵研究(IFO)日阪．  
  11．日北海道学农业部(AHU)  日北海道扎幌市      
　12 科研化学限公司(KCC)日东京
  13．国立血清研究(SSI)丹麦 
　14．世界卫生组织(WHO) 
52    菌种退化复壮
521    菌种退化现象
  着菌种保藏时间延长菌种次转接传代菌种身具优良遗传性状延续发生变异变异正变（发突变）负变两种中负变菌株生产性状劣化遗传标记丢失均称菌种退化生产实践中必须培养条件改变导致菌种形态生理变异菌种退化区开优良菌株生产性发酵工艺条件紧密相关果培养条件发生变化培养基中缺乏某元素会导致产孢子数量减少会引起孢子颜色改变温度pH值变化会发酵产量发生波动等条件恢复正常菌种原性恢复正常原引起菌种变化称菌种退化常见菌种退化现象中易觉察菌落形态细胞形态生理等方面改变菌落颜色改变畸形细胞出现等菌株生长变缓慢产孢子越越少直产孢子力丧失例放线菌霉菌斜面次传代产生光秃现象等造成生产孢子接种困难菌种代谢活动代谢产物生产力寄寄生力明显降例黑曲霉糖化力降抗菌素发酵单位减少枯草杆菌产淀粉酶力衰退等发酵生产均利菌种优良性状持久延续必须做菌种复壮工作菌种优良性状没退化前定期进行纯种分离性测定

522    菌种退化原
菌种退化原关基负突变控制产量基发生负突变会引起产量降控制孢子生成基发生负突变菌种产孢子性降般言菌种退化量变质变逐步演变程开始时群体中细胞发生负突变时时发现采效措施味移种传代会造成群体中负突变体例逐渐增高占优势整群体表现出严重退化现象突变数量表现赖传代菌株处定条件群体次繁殖退化细胞数量逐渐占优势退化性状表现更加明显逐渐成株退化菌体时某菌株特定基讲突变频率较低群体中体发生生产性突变容易常处旺盛生长状态细胞言发生突变机率处休眠状态细胞细胞代谢水基突变关系密切应设法控制细胞保藏环境细胞处休眠状态减少菌种退化
523    防止退化措施   
 合理育种   选育菌种时处理细胞应单核避免核细胞
合理选择诱变剂种类剂量增加突变位点减少分离回复诱变处理进行充分培养分离纯化保证保藏菌种纯碎效防止菌种退化
选合适培养基  发现老苜蓿根汁培养基培养5406抗生菌—细黄链霉菌防止退化赤霉菌产生菌—藤仓赤霉培养基中加入糖蜜天门冬素谷氨酰胺5核苷酸甘露醇等物质时防止菌种退化效果选取营养相贫乏培养基做菌种保藏培养基培养基中适限制容易利糖源葡萄糖等添加变异半通菌株生长繁殖产生培养基营养丰富时菌株会处旺盛生长状态代谢水较高变异提供良条件提高菌株退化率
创造良培养条件 生产实践中创造发现适合原种生长条件防止菌种退化低温干燥缺氧等栖土曲霉3．942 培养中改变培养温度措施(2030℃提高3334℃)防止产孢子力退化
    控制传代次数  微生物存着发突变突变繁殖程中发生表现出应量避免必移种传代必传代降低低水降低发突发机率菌种传代次数越产生突变率越高菌种发生退化机会越求实验室生产实践必须严格控制菌种移种传代次数根菌种保藏方法确立恰移种传代时间间隔时采斜面保藏保藏方式（真空冻干保藏砂土液氮保藏等）延长菌种保藏时间

    利类型细胞进行移种传代  微生物中放线菌霉菌菌细胞常含核甚异核体菌丝接种会出现纯衰退孢子般单核接种时没种现象发生实践中发现构巢曲霉分生孢子传代容易退化改子囊孢子移种传代易退化采灭菌棉团轻巧沾取5406孢子进行斜面移种避免菌丝接入达防止退化效果
    采效菌种保藏方法   工业生产微生物菌种性状属数量性状类性状恰容易退化必研究制定出更效菌种保藏方法防止菌种退化
524    退化菌种复壮
退化菌种复壮通纯种分离性测定等方法实现中种退化菌种群体中找出少数尚未退化体达恢复菌种原典型性状种菌种生产性尚未退化前常意识进行纯种分离生产性测定工作达菌种生产性逐步提高实际种利发突变断生产中进行选种工作具体菌种复壮措施：
纯种分离  采板划线分离法稀释板法涂布法均保持原典型优良性状单细胞分离出扩培养恢复原菌株典型优良性状进行性测定更显微镜操器生长良单细胞单孢子分离出培养恢复原菌株性状
通寄进行复壮  寄生型微生物退化菌株接种相应寄体提高菌株活力
联合复壮  退化菌株高剂量紫外线辐射低剂量DTG联合处理进行复壮 










思考题：
  1什微生物遗传变异？物质基础什？证明？
  2DNA复制？
  3微生物种RNA？什作？
  4微生物变异实质什？微生物基突变类型种？
  5什杂交转化转导？什实践意义？
  6然界微生物菌种筛选程序什？
  7诱变育种关键步骤？
  8什营养缺陷型菌株？研究意义什？
  9什工程菌？获？
  10微生物菌种保藏方法？举例说明    


第6章 微生物生态
章学目求：
1  解微生物然界分布
2  理解微生物然界物质循环中作
3  掌握微生物生物环境间相互关系
4  应微生物生态学原理分析设法解决食品环境关微生物问题

生态学研究生物系统环境条件间相互作规律性科学微生物生态学研究微生物群体——微生物区系（microflora）正常菌群（normal flora）周围生物非生物环境条件相互作关系科学
生物学研究象中般分成十水次：生物圈（biosphere）生态系统（ecosystem）群落（community）种群（population）体（individual）器官（organ）组织（tissue）细胞（cell）细胞器（organelle）分子（molecule）中前四客观层次生态学研究范围仅介绍微生物生态学中基础知识应

研究微生物生态着重理意义实践价值例研究微生物分布规律助开发丰富菌种资源防止害微生物活动研究微生物间种生物间相互关系助发展新微生物农药微生物肥料积极防治动植物病虫害利发展食品混菌发酵序列发酵生态农业研究微生物然界物质循环中作利阐明球进化生物进化原促进探矿冶金保护环境提高土壤肥力开发生物（沼气）等项生产事业发展

1    微生物然界中分布
11    土壤中微生物
土壤具绝数微生物生活条件土壤矿物质提供矿质养料土壤中机物提供良碳源氮源源土壤酸碱度接中性般微生物适合范围土壤持水性渗透压保温性等等土壤成微生物天然培养基土壤中微生物数量种类微生物说土壤微生物营类说土壤类丰富菌种资源库
表6－1    国土壤含菌量（万∕克干土）
（中国科学院南京土壤研究资料）
土  类      点    细  菌    放 线 菌    真  菌
暗棕壤    黑龙江呼玛    2 327    612    13
棕壤    辽宁沈阳    1 284    39    36
黄棕壤    江苏南京    1 406    271    6
红壤    浙江杭州    1 103    123    4
砖红壤    广东徐闻      507    39    11
磷质石灰土    西沙群岛    2 229    1 105    15
黑土    黑龙江哈尔滨    2 111    1 024    19
黑钙土    黑龙江安达    1 074    319    2
棕钙土    宁夏宁武      140    11    4
草甸土    黑龙江亚沟    7 863    29    23
塿土    陕西武功      951    1 032    4
白浆土    吉林皎河    1 598    55    3
滨海盐土    江苏连云港      466    41    04
土壤中种微生物含量变动克土壤含菌量体十倍系列递减规律：

细菌（～108）＞放线菌Ü （～107）＞霉菌Ü（～106）＞酵母菌（～105）＞藻类（～104）＞原生动物（～103）
知土壤中含微生物数量尤细菌估计亩耕作层土
壤中细菌湿重约90～225kg土壤机质含量2％计算含细菌干重约土壤机质1％左右通土壤微生物代谢活动改变土壤理化性质进行物质转化土壤微生物构成土壤肥力重素
类型土壤中种微生物含量见表6－1表中出机物含量丰富黑土草甸土磷质石灰土植茂盛暗棕壤中微生物含量较高西北干旱区棕钙土华中华南区红壤砖红壤海区滨海盐土中微生物含量少
表6－2水田旱土壤微生物区系深度分布较研究资料表中出水田旱总表层耕作层微生物含量高旱土壤中放线菌真菌水田土壤中氧生活特性直接相关
表6－2    水田旱层土壤含菌量（万∕克干土）
微生物种类    水   田    旱   
    耕作层    犁底层    心土层    耕作层    犁底层    心土层
氧细菌    3 000    1 310    837    2 185    628    164
放线菌    220    88    38    477    172    35
真菌    85    16    06    231    43    11
硝化细菌    11    －    －    71    53    005
厌氧细菌    232    112    22    147    57    16
反硝化细菌    297    164    122    47    27    －
硫酸原细菌    79    16    04    0091    0061    0
12    水体中微生物
水体微生物栖息第二天然场江河湖海水中微生物存惯水体中微生物分淡水微生物海洋微生物两类型
淡水微生物种类水中分布受水类型机质含量等素影响含石油水中量分解碳氢化合物细菌含铁泉水中含铁细菌含硫泉水中含硫磺细菌温泉中耐热菌存
水中真菌水生藻状菌天然水中低等藻类生物硅藻数量外种原生动物

海洋微生物包括细菌真菌藻类原生动物噬菌体等海洋环境具盐度高机质含量少温度低深海静水压力等特点海洋微生物绝需盐嗜冷耐高渗透压微生物水生微生物区系分类：
121    清水型水生微生物  
洁净湖泊水库蓄水中机物含量低微生物数量少（10～103ml）典型清水型微生物化养微生物光养微生物硫细菌铁细菌衣细菌等含光合色素蓝细菌绿硫细菌紫细菌等部分腐生性细菌Chromobacterium（色杆菌属）Achromobacter（色杆菌属）Micrococcus（微球菌属）种低含量营养物清水中生长霉菌中水生性种类例Saprolegnia（水霉属）Achlya（绵霉属）种生长腐烂机残体单细胞丝状藻类原生动物常水面生长数量般
根细菌周围水生环境中营养物质浓度求分成三类：①贫营养细菌（oligotrophic bacteria）：1～15mgCL低机质含量培养基中生长细菌②兼性贫营养细菌：富营养培养基中反复培养适应生长贫营养细菌③富营养细菌：生长营养物质浓度高（10g CL）培养基中细菌贫营养培养基中反复培养行死亡淡水中溶解态悬浮态机物碳含量般1～26mg CL间清水型腐生微生物贫营养细菌某水样中贫营养细菌总菌数（包括贫营养富营养菌）百分称贫营养指数O．1值（oligotrophic index）
122    腐败型水生微生物 
述清水型微生物认水体环境中土生土长土居微生物土著种（native species）流城市河水港口附海水滞留池水水道沟水中流入量畜排泄物生活污物工业废水等机物含量增时夹入量外腐生细菌腐败型水生微生物尤细菌原生动物量繁殖毫升污水微生物含量达107～108中数量芽胞革兰氏阴性细菌 proteus(变形杆菌属)EcoliEnterobacter aerogenes（产气肠杆菌）Alcaligenes（产碱杆菌属）等种Bacillus（芽胞杆菌属）Vibrio（弧菌属）Spirillum（螺菌属）等种原生动物纤毛虫类鞭毛虫类根足虫类微生物污水环境中量繁殖逐渐水中机物分解成简单机物时数量减少污水逐步净化变清类着畜排泄物病体污物进入水体动植物致病菌通常水体环境中营养等条件满足生长繁殖求加周围微生物竞争拮抗关系般难长期生存水体流动会造成病原菌传播甚疾病流行

海洋球水体海水淡水差中含盐量含盐量越高渗透压越反越海洋微生物淡水中微生物耐渗透压力方面差外深海中微生物耐高静水压例少数微生物600气压生长Micrococcus aquivivus（水活微球菌）Bacillus boborokoilesVibrio phytoplanktis（浮游植物弧菌）等
水中微生物含量该水源饮价值影响般认作良饮水细菌含量应100ml超500ml时适合作饮水饮水说更重指标中微生物种类饮水微生物学检验中仅检查总菌数检查中含病原菌数水中病原菌含量总少难直接找般根病原菌常见数量细菌Ecoli样动物粪便污染原理通检查水样中指示菌—Ecoli数知道该水源粪便污染程度间接推测病原菌存概率根国饮水标准水中细菌总数超100ml(37℃培养24时)Ecoli数超3L
然水体尤快速流动水体中存着机机污染物净作原方面物理性稀释作化学性氧化作更重种生物学生物化学作例氧菌机物分解作原生动物细菌等吞噬作噬菌体宿裂解作微生物产生凝胶物质污染物吸附沉降作等流水腐重原
13    空气中微生物
空气身含微生物生长繁殖需营养物质充足水分日光细菌等微生物生命活动影响空气微生物生长繁殖良场然空气中含定数量微生物土壤动植物体等物体微生物断微粒尘埃等形式飘逸空气中造成
含尘埃越空气中含微生物种类数量越般畜舍公场医院宿舍城市街道空气中微生物含量高海洋高山高空森林带终年积雪山脉极空空气中微生物含量极少（表6－3）
尘埃然沉降越面空气含菌量越高然微生物高空中分布记录越越高世纪30年代首次飞机证实20km高空存着微生物70年代中期发现30km高空中存着微生物70年代末球物理火箭74km高空采集处温层气中层微生物中包括两种细菌四种真菌Micrococcus albus（白色微球菌）Mycobacterium luteum（藤黄分枝杆菌）Circinella muscae（绳卷霉）Aspergillus niger（黑曲霉）Penicillium  notatum（点青霉）Papulospora anomala（异形丝葚霉）85km高空找微生物目前知道生物圈限

表6－3    条件1m3空气含菌量
条　　件    数　　　量
畜舍    1～2×106
宿舍    20 000
城市街道    5 000
市区公园    200
海洋空    1～2
北极（北纬80°）    0
室外空气中微生物种球菌芽胞杆菌产色素细菌干燥射线抵抗力真菌孢子等室空气中微生物含量更高尤医院病房门诊间空气常受病污染找种病原菌例Mycobacterium tuberculosis（结核分枝杆菌）Corynebacterium diphtheriae（白喉棒杆菌）Streptococcus hemolyticus（溶血链球菌）Staphylococcus aureus（金黄色葡萄球菌）干病毒（麻疹病毒流感病毒）种真菌孢子等
表6－4    粗滤空气中细菌芽胞种类
种　　　类    宽度（μm）    长度（μm）
产气肠杆菌    10～15    10～25
蜡样芽孢杆菌    13～20    81～258
衣芽孢杆菌    05～07    18～33
巨芽孢杆菌    09～21    20～100
蕈状芽孢杆菌    06～16    16～136
枯草芽孢杆菌    05～11    16～48
金黄色微球菌    05～10    05～10
普通变形杆菌    05～10    10～30
巨芽孢杆菌芽孢    06～12    09～17
蕈状芽孢杆菌芽孢    08～12    08～18
枯草芽孢杆菌芽孢    05～10    09～18
空气气溶胶动植物病原菌传播发酵工业中污染工农业产品霉腐等重关系发酵工厂中空气进入空气压缩机前时粗滤器滤掉体较微生物种类见表6－4

测定空气中微生物数目培养皿沉降液体阻留等方法进行须进行空气消毒场例医院手术室病房微生物接种室培养室等处紫外线消毒福尔马林等药物熏蒸喷雾消毒等方法进行防止空气中杂菌微生物培养物发酵罐纯种培养物污染棉花纱布（8层）石棉滤板活性碳超细玻璃纤维滤纸进行空气滤
14    食品环境微生物
141    农产品微生物
种农产品生存着量微生物粮食尤突出源分原生性微生物区系次生性微生物区系原生性微生物区系微生物植物长期相处关系中形成种子分泌物生植物生活代谢强度息息相关次生性微生物区系指存土壤空气中通种途径侵染粮食微生物粮食微生物中尤霉菌危害严重产生150种动物害真菌毒素
估计全世界年霉变损失粮食占总产量2％左右笔极浪费霉变畜引起健康等危害更难统计种粮食饲料微生物Asperqillus（曲霉属）Penicillium（青霉属）Fusarium（镰孢霉属）种例谷物般AsperqillusPenicillium见麦般Fusarium米般Penicillium见现种粮食饲料分布霉菌种类列表6－5中
表6－5    种粮食饲料霉菌
试样名称            霉    菌
米    灰绿曲霉白曲霉黄曲霉赭曲霉桔青霉圆弧青霉常见青霉
面粉    黄曲霉谢瓦曲霉青霉毛霉
麦    曲霉青霉芽枝霉链格孢霉葡萄孢霉镰孢霉长蠕孢霉茎点霉木霉拟青霉
麦粉    白曲霉桔青霉圆弧青霉芽枝霉葡萄孢霉茎点霉头孢霉
玉米粉    灰绿曲霉纯绿青霉圆弧青霉镰孢霉
玉米面    葡萄曲霉黄曲霉青霉
豆粉    黄曲霉杂色曲霉青霉
花生    黄曲霉灰绿曲霉溜曲霉桔青霉绳状青霉根霉镰孢霉粘霉茎点霉

调味料    灰绿曲霉白曲霉黑曲霉青霉
米糠    黄曲霉谢瓦曲霉毛霉青霉
乳牛饲料    曲霉青霉根霉链格孢霉茎点霉毛壳菌
家禽饲料    黄曲霉构巢曲霉芽枝霉镰孢霉茎点霉
调查目前知道5万种菌中已知少中两百种产生百余种真菌毒素真菌毒素中14种致癌中2种剧毒致癌剂中部分Asperqillus flavus（黄曲霉）菌株产生黄曲霉毒素（aflatoxin）种某镰孢霉（Fusarium）产生单端孢烯族毒素T2说明长量霉菌粮食般含种真菌毒素极存致癌真菌毒素防癌必先防霉口号科学根报道日全国处售米点进行调查发现653％样品产毒真菌污染泰国调查资料（1972）53％玉米产毒真菌污染中黄曲霉毒素高含量达2730ppb 国发现（1980）份黄变米试样中70％米粒污染产毒真菌含真菌毒素调查北京市空气中飘逸真菌发现中115％产毒
霉菌毒素黄曲霉毒素赭曲霉素杂色曲霉素岛青霉素黄天精环绿素展青霉素桔青霉素皱褶青霉素黄绿青霉素青霉酸圆弧青霉素偶氮酸单端孢烯族霉素二氢雪腐镰刀菌烯酮T2毒素等
黄曲霉毒素1960年起逐渐认识发现时英国东南部农村相继约10万火鸡死种病明火鸡X病方研究发现巴西进口花生粉中污染量Asperqillus flavus证明分泌黄曲霉毒素火鸡X病根源证实引起雏鸭兔猫猪等种动物肝脏中毒深入研究发现黄曲霉毒素B1B2G1G2M1M2等种衍生物中B1毒性高联合国卫生机构规定粮食中含黄曲霉毒素B1必须低30ppb国关机构规定玉米花生制品含B1应低20ppb米食油应低10ppb粮食豆类发酵食品B1含量应低5ppb报道含黄曲霉毒素食品花生花生制品玉米红变米黄变米制酱（发现中约125％含黄曲霉毒素）等
黄曲霉毒素种强烈致肝癌毒物B1致癌强度名致肝癌剂二甲基偶氮苯（奶油黄 ）900倍二甲基亚硝胺强75倍Asperqillus flavus种分布极广霉菌菌株产毒国外研究报道发现A flavus产毒菌株例10％（Mateles1967）60～94％（Moreau1979）国研究单位作研究发现该菌产毒菌株例30％左右

Aflavus广泛分布周围产生毒素长期低剂量慢性作表现肝功损害肝细胞变性坏死胆卵圆细胞增生引起肝纤维化肝硬化等症状黄曲霉毒素已证明国少数肝癌高发区引起肝癌重原难理解什国9种恶性肿瘤中肝癌占第三位前六位（胃癌食道癌肝癌宫颈癌肺癌肠癌）中消化道癌症竟占4种
类剧毒致癌毒素T2已知Fusarium（镰孢霉属）真菌产50余种毒素中T2强Fusarium tricinctum（三隔镰孢霉） Fsporotrichioides（拟分枝孢镰孢霉）等产生T2毒素污染菌作物动物摄入2周2月会引起白细胞急剧降骨髓造血机破坏国际少数国家T2毒素制成生物武器黄雨形式进行撒播受害者皮肤粘膜吸收迅速发生中毒症状（致死剂量100ppb）全世界爱国家民必须反应引起高度警惕
142    食品微生物   
食品营养丰富动植物原料工加工制成品种类繁面包糕点糖果罐头饮料蜜饯调味品等食品加工包装运输贮藏等程中进行严格菌操作食物会种微生物污染中包括病原菌罐头食品会耐热厌氧性芽孢梭菌芽孢杆菌污染造成罐头食品腐败原合适温湿度条件污染微生物会迅速繁殖食品常常种微生物分布着保存时间稍长会食品迅速变质
污染食品微生物Aspergillus（曲霉属） Penicillium （青霉属）Fusarium （镰孢霉属）Alternaria（链格孢霉属） Paecilomyces（拟青霉属） Rhizopus （根霉属）Mucur（毛霉属） Phoma（茎点霉属） trichoderma（木霉属） Escherichia coli（肠杆菌）Staphylococcus aureus（金黄色葡萄球菌） Bacillus subtilis（枯草杆菌） Bmegaterium（巨芽胞杆菌）Salmonella （沙门氏菌属）Proteus vulgaris （普通 变形杆菌）Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌） Lactobacillus（乳杆菌属） Streptococcus lactis（乳链球菌） Clostridium （梭菌属）Saccharomyces cerevisiae（酿酒酵母）等
霉腐变质食品常种致病菌真菌毒素等毒代谢产物存会引起类种严重疾病食品卫生工作显格外重
食品中类独特产品罐头1804年前法国厨师N Appert偶发现瓶密封果汁煮沸长期保存1811年起项发明已破仑军队中罐头起源

罐头食品种类变质腐败微生物角度分类：
1421     酸性食品罐头
  属般酸性食品（pH37～45）者番茄梨花果菠萝水果罐头属高酸食品（pH＜37者泡菜浆果柠檬汁罐头酸性食品罐头较低灭菌温度达长期包藏目类罐头变质时中分离Bacillus thermoacidurans(嗜热耐酸芽孢杆菌)等酸菌(产酸产气会引起罐体膨胀细菌)产酸产气菌Clostridium  pasteurianum(巴氏梭菌)Cbutyricum(丁酸梭菌)Lactobacillus brevis(短乳杆菌)Leuconostoc（明串珠菌）等
1422    低酸中酸食品罐头  
pH＞5食品称低酸食品数肉类海产品牛奶玉米豌豆等pH45～5食品称中酸食品肉菜混合物汤料沙司等类罐头灭菌温度应高肉类罐头尤甚类罐头变质时检出Bacillus stearothermophilus（嗜热脂肪芽孢杆菌）Bcoagulans（凝结芽孢杆菌）等酸菌分离Clostridium thermosaccharolyticum（热解糖梭菌）等产酸产气菌分解蛋白质Csporogenes（生孢梭菌）Chistolyticum（溶组织梭菌）Cbotulinum（肉毒梭菌）等厌氧梭状芽孢杆菌酸菌外生长程中会产生量CO2H2引起罐头膨胀（胖听）中C botulinum会产生畜具剧毒细菌外毒素—肉毒毒素
143    酿造食品中微生物
1431    微生物空间时间分布  
传统发酵程中曲醅醪糟等物料种混合培养物含高粱原料醋醅例首先消化氧化高粱微生物侵袭氧耗高粱周围变成厌氧环境时发酵性微生物开始活跃繁殖起发酵产物扩散然氧区域继续氧化者厌氧条件厌氧微生物厌氧性氧化利中部分彻底氧化成CO2H2O部分作中间产物（乙醇乳酸等）继续积累参加转化环境着工艺程改变（翻醅倒缸）氧程出现氧性微生物数量继续增加氧气消耗变厌氧环境着温度水分pH值氧化原值（rH2）渗透压营养条件断变化微生物区系活力断变化直酿造程结束
1432    酿造食品生态环境特征
1)  料醅团粒结构：固体发酵料醅相互凝结成种形状团块称结构体团聚体料醅结构体形状排列相应孔隙状况称料醅结构性传统酿造法中特强调细致操作匀透适低倒匀铺先倒翻头匀二细等料醅物理性质坏反映料醅孔性（孔隙数量质量）方面结构性决定孔性坏基础

产品生产工艺中结构状态团粒求团粒指直径025～10mm较疏松孔性料团粮食辅料颗粒润料蒸煮制曲发酵等次复合团聚成团粒结构具良物理性质特点结构体毛孔隙结构体间孔隙总孔隙度毛孔隙非毛孔隙例较适合毛孔隙良蓄水保水力团粒间孔隙透水通气致水气矛盾较解决种状态微生物活动十分利孔隙周围水膜旺盛生活着气性微生物孔隙中生活着厌氧性微生物十分微孔隙细菌进入致中机质缓慢分解碳水化合物等缓慢释放致料醅升温猛等等
2)  发酵醪表面环境：微生物液态发酵醪环境中液－固表面环境忽视素营养物质常吸附表面微环境表面营养水表面外部位营养水高目前微生物附着表面机制完全解研究致微生物物质表面形成表面膜程分三阶段：第阶段机质附着表面水接触物体表面快形成层第二阶段开始初步细菌膜附着表面起先醪液中正常游离细菌群体物理化学作暂时附着表面运动着细菌营养物质引诱着做定运动进附着表面时细菌端附着菌体表面呈直角附着牢固第三阶段初步吸附表面细菌分泌出胞外聚合物时细菌表面粘连起形成牢固吸附层微生物表面膜气－液界面问题表面积关表面积体积越细菌活力愈强单位体积含菌量愈高
15    生物体外正常菌群 
正常生理状态体体表体腔中存定种类数量微生物侵害体称体正常微生物群落皮肤葡萄球菌链球菌等口腔中乳酸杆菌螺旋体呼吸道鼻咽腔中类白喉杆菌葡萄球菌流感杆菌等肠道含量细菌肠道果缺乏正常微生物群落肠杆菌产气杆菌乳酸杆菌等体维持正常生活肠道细菌合成体需硫胺素核黄素烟酸维生素B12等外正常微生物群落存通拮抗作抑制排斥病原微生物生长

正常动物体皮毛外界相通器官存着许微生物例皮毛常葡萄球菌双球菌等肠道中存着量肠杆菌粪链球菌纤维分解细菌等
151    体正常微生物区系  
类皮肤粘膜切外界环境相通腔道口腔鼻咽腔消化道泌尿生殖道中常量微生物存着生活健康动物部位数量种类较稳定般益害微生物称正常菌群体外部位正常菌群分布情况见表6－6
般情况正常菌群体保持着衡状态菌群部种微生物间相互制约维持相稳定正常菌群种类数量体间定差异表6151中出皮肤Staphylococcus epidermidis咽喉部α－链球菌居肠种BacteroidesEcoli占优势应该指出谓正常菌群实际相变条件机体防御机减弱时例皮肤面积烧伤粘膜受损机体着凉度疲劳时部分正常菌群会成病原微生物正常菌群生长部位改变引起疾病例外伤手术等原Ecoli进入腹腔泌尿生殖系统引起腹膜炎肾盂肾炎膀胱炎等症革兰氏阴性芽孢厌氧杆菌进入脏会引起种脓肿
正常菌群某外界素影响中种微生物间相互制约关系破坏引起疾病种情况长期服抗生素尤突出时肠道药物敏感细菌抑制敏感Candida albicans（白色假丝酵母旧称白色念珠菌）耐药性葡萄球菌等会机量繁殖引起病变通常说菌群失调症属正常菌群微生物机体防御性降低生存部位改变数量剧增等情况引起疾病者称条件致病菌（opportunist pathogen）类条件致病菌引起感染称源感染(endogenous infection)例肠中数量 Bacteroides spp（拟杆菌）外科手术消毒会引起腹膜炎
表6－6    体解剖部位正常微生物区系
部 位    微 生 物 种 类    检 出 率（％）
皮肤    Staphylococcus epidermidis(表皮葡萄球菌)S．aureus（金黄色葡萄球菌）Propionibacterium acnes（疥疱丙酸杆菌）Corynebacterium diphtheroides（类白喉棒杆菌）    85～1005～2545～10055
鼻鼻咽    Staphylococcus epidermidisSaureusCdiphtheroidesBranhemella calarrhalis（粘膜炎布兰汉氏球菌）Haemophilus influenzae（流感嗜血杆菌）    9020～855～801212

口腔    SepidermidisSaureusStreptococcus mitis（缓症链球菌）α－链球菌Ssalivarius（唾液链球菌）Peptostreptococcus spp（种消化链球菌）Veillonella alcalescens（产碱韦荣氏球菌）Lactobacillus sp（种乳杆菌）Actinomyces israelii（衣氏放线菌）1511    HinfluenzaeBacteroides fragilis（脆弱拟杆菌）Bmelaninogenicus（产黑素拟杆菌）Boralis（口腔拟杆菌）Fusobacterium nucleatu（具核梭杆菌）Candida albicans（白色假丝酵母）Treponema denticola（齿垢密螺旋体）Tvincenti（文氏密螺旋体）    75～100常见100100占优势10095常见25～100常见常见常见15～906～50常见常见
口咽部    Staphylococcus epidermidisS．AureusC．DiphtheroidesStreptococcus pneumoniae（肺炎链球菌）α－链球菌非溶血链球菌B．CalarrhalisH．InfluenzaeH．Parainfluenzae(副流感嗜血杆菌)Neisseria meningitidis（脑膜炎奈瑟氏球菌）    30～7035～4050～900～5025～9910～975～2020～350～15
空肠    Enterococcus sppLactobacillusCdiphtheroidesCalbicans    少量少量少量20～40
回肠    末端部位存少量肠杆菌类厌氧革兰氏阴性细菌    
肠    B．FragilisB．MelaninogenicusB oralisF nucleatumF necrophorum (坏死梭杆菌)Lactobacillus sppClostridium perfringens （产气荚膜梭菌）Eubacterium limosum （粘液优杆菌）Bifidobacterium bifidum （两歧双歧杆菌）Peptostreptococcus spp肠球菌 （D组链球菌）Escherichia coli（肠杆菌）Klebsiella spp（种克雷伯氏菌）Enterobacter spp（种肠杆菌）Proteusspp（种变形杆菌）C albicans    10010010010010020～6025～3530～7030～70常见10010040～8040～805～5515～30
阴道子宫颈    Lactobacillus sppB acteroides sppClostridium sppPeptostreptococcus sppC diphtheroidesS epidermidisD组链球菌肠杆菌科种细菌CalbicansTrichomonas vaginalis (阴道毛单胞菌)    50～7560～8015～3030～4045～7535～8030～8018～4030～5010～25

152    菌动物悉生生物 
 体外检查正常菌群动物称菌动物（germfree animal）剖腹产鼠兔猴猪羊等特殊孵育鸡等实验动物放菌培养装置中进行精心培养成菌动物进行实验排正常菌群干扰更深入更精确研究动物免疫营养代谢衰老疾病等问题

然目前通样原理适培养装置获菌植物
已接种某已知纯种微生物菌动物菌植物称作悉生生物   (gnotobiota)意解生物区系生物研究悉生生物科学称悉生学     (gnotobiotics)悉生生物学(gnotobiology)关悉生生物学观点微生物学奠基巴斯德早1885年提出认果动物体没肠道细菌话生命维持悉生生物学观点高等动物高等植物整体时实际关正常菌群形成体生复合体
通菌动物研究发现：1)没正常菌群存状态免疫系统机特低干器官变原充满量细菌盲肠中表现尤突出2)营养求变特殊例需维生素k 3)属非致病菌Bacillus subtilis（枯草杆菌）Micrococcus lutea（藤黄微球菌）等变极敏感易患病4)原易患阿米巴痢疾种原生动物细菌作食物菌动物反易患等等
153    根际微生物附生微生物  
动物体表面存着量正常菌群类似植物体表面存着正常微生物区系两类：
1531    根际微生物(rhizosphere microorganism)   
植物根系常周围土壤分泌种外渗物质（糖类氨基酸维生素等）根际存着量微生物根际微生物种类受植物种类植物发育阶段影响般说根际微生物芽胞杆菌居例Pseudomonas（假单胞菌属）Agrobacterium（土壤杆菌属） Achromobacter（色杆菌属）Chromobacterium（色杆菌属）Arthrobacter（节杆菌属） Enterobacter（肠杆菌属）Mycobacterium (分枝杆菌属)等根际微生物根际量繁殖会强烈影响植物生长发育：1）改善植物营养条件根际微生物代谢作加强土壤中机物分解改善植物营养元素供应微生物代谢中产生酸类促进土壤中磷等矿质养料供应年发现根际生活某固氮细菌Azospirillum（固氮螺菌属）等植物提供氮素养料2)分泌植物生长刺激物质根际微生物分泌维生素植物生长素类物质例Pseudomomas种分泌种维生素Clostridium butyricum（丁酸梭菌）分泌干B族维生素机氮化物放线菌分泌维生素B12固氮菌分泌氨基酸酰胺类物质种维生素（B1 B2B12 等）吲哚乙酸等3)分泌抗生素类物质利植物避免土居性病原菌侵染4)根际微生物时会植物产生害影响例土壤中碳氮例较高时会植物争夺碳磷等营养时会分泌毒物质抑制植物生长等等

1532    附生微生物(epibiotic microbe)  
般指生活植物体表面外渗物质分泌物质营养微生物叶面微生物附生微生物般克新鲜叶表面约含106细菌存少数酵母菌霉菌放线菌极少叶面微生物植物生长发育类实践着定关系例乳酸杆菌广泛存叶面微生物腌制泡菜酸菜青贮饲料程中存叶面乳酸杆菌成天然接种剂种成熟浆果表面量糖质分泌物存着量酵母菌附生微生物果皮损伤时附生微生物机进入果肉引起果实腐烂葡萄等原料进行果酒酿造时表面酵母菌成良天然接种剂叶面微生物固氮直接间接植物供应氮素营养

思考题
1 什麽生态学什麽微生物生态学？
2 简述研究微生物生态理意义实践价值
3 简述然环境中微生物分布状况优势代表类群
4 简述食品环境中微生物类微生物食品类影响
5 什麽菌动物悉生生物特征？
6 什麽根际微生物附生微生物？特征什麽？


第7章 食品制造中微生物应
章学目求
 1 解食品制造中微生物特征作
2  掌握种酿造食品发酵食品生产工艺点
1    食品制造中细菌应
　　微生物食品制造类利微生物早重方面国已数千年历史食品工业中利细菌制造出许食品乳酸饮料味精种类繁调味品等面选择种细菌生产食品作简介绍
11    食醋
　　食醋国劳动民长期生产实践中制造出种酸性调味品增进食欲帮助消化饮食生活中缺少国中医药学中醋定途全国生产食醋品种较著名山西陈醋镇江香醋四川麸醋东北白醋江浙玫瑰米醋福建红曲醋等食醋代表品种食醋加工方法分合成醋酿造醋制醋三类中产量关系密切酿造醋粮食等淀粉质原料微生物制曲糖化酒精发酵醋酸发酵等阶段酿制成成分醋酸(3～5)外含种氨基酸机酸糖类维生素醇酯等营养成分风味成分具独特色香味仅调味佳品长期食身体健康十分益

111    生产原料
目前酿醋生产原料：薯类　甘薯马铃薯等粮谷类　玉米米等粮食加工脚料 碎米麸皮谷糠等果蔬类　黑醋栗葡萄胡萝卜等野生植物  橡子菊芋等　酸果酒酸啤酒糖蜜等
生产食醋述原料外需疏松材料谷壳玉米芯等发酵料通透性氧微生物良生长
112      酿造微生物
    传统工艺酿醋利然界中野生菌制曲发酵涉微生物种类繁新法制醋均采工选育纯培养菌株进行制曲酒精发酵醋酸发酵发酵周期短原料利率高
1）  淀粉液化糖化微生物 
淀粉液化糖化微生物够产生淀粉酶糖化酶淀粉液化糖化微生物适合酿醋曲霉菌常曲霉菌种：
甘薯曲霉AS 3324　适甘薯原料糖化名该菌生长适应性易培养强单宁酶活力适合甘薯野生植物等酿醋
东酒号 AS 3758变异株培养时求较高湿度较低温度海区应菌制醋较
黑曲霉AS 34309(UV11) 该菌糖化力强酶系纯适培养温度32℃制曲时前期菌丝生长缓慢出现分生孢子时菌丝迅速蔓延
宇佐美曲霉  AS 3758日数千种黑曲霉中选育出糖化力极强耐酸性较高糖化型淀粉酶菌种菌丝黑色黑褐色孢子成熟时呈黑褐色化硝酸盐生酸力强制曲原料适宜性较强
    外米曲霉菌株：沪酿3040沪酿3042(AS 3951)AS 3863等黄曲霉菌株：AS 3800AS 3384等

2） 酒精发酵微生物
   生产般采子囊菌亚门酵母属中酵母酵母菌株发酵力产生滋味香气北方区常1300酵母海香醋选工农501黄酒酵母K字酵母适高梁米甘薯等原料酿制普通食醋AS 2109AS 2399适淀粉质原料AS 21189AS 21190适糖蜜原料
3）  醋酸发酵微生物
①  醋酸菌选择
    醋酸菌醋酸发酵菌种醋酸菌具氧化酒精生成醋酸力形态长杆状短杆状细胞单独成排列成链状形成芽孢革兰氏染色幼龄菌阴性老龄菌稳定氧喜欢含糖酵母膏培养基生长生长适温度28~32℃适pH值35~65
醋厂选醋酸菌标准：氧化酒精速度快耐酸性强分解醋酸制品风味良菌种目前国外生产常醋酸菌：
奥尔兰醋杆菌(A orleanense)  法国爱尔兰区葡萄酒生产醋菌种生长适温度30℃该菌产生少量酯产酸力较弱耐酸力较强
许氏醋杆菌(A schutzenbachii)  国外名速酿醋菌种目前制醋工业较重菌种液体中生长适温度25~275℃固体培养适温度28~30℃高生长温度37℃该菌产酸高达115醋酸没氧化作
恶臭醋杆菌(A rancens)  恶臭醋杆菌国酿醋常菌株该菌液面处形成菌膜容器壁升菌膜液体浑浊般产酸6~8菌株副产2葡萄糖酸醋酸进步氧化成二氧化碳水
AS 141醋酸菌  属恶臭醋酸杆菌国酿醋常菌株该菌细胞呈杆状常呈链状排列单细胞（03~04）μm×（1~2）μm运动性芽孢良环境条件细胞会伸长变成线形棒形状膨板培养时菌落隆起表面滑菌落呈灰白色液体培养时形成菌膜该菌生长适宜温度28~30℃生成醋酸适宜温度28~33℃适PH35~60耐受酒精浓度8（体积分数）高产醋酸7~9产葡萄糖酸力弱氧化分解醋酸二氧化碳水
沪酿101醋酸菌  丹东速酿醋中分离国食醋工厂常菌种该菌细胞呈杆形常呈链状排列菌体运动性形成芽孢含酒精培养液中常表面生长形成淡青灰色薄层菌膜良条件细胞会伸长变成线状棒状呈膨状分支状该菌酒精生成醋酸转化率均高达93~95
② 醋酸菌培养保藏

a  斜面试培养基
    面斜面试培养基两例：
酒精(6) 100ml  葡萄糖 03g  酵母膏 1g  CaCO3 15g  琼脂 25g
葡萄糖1g  酒精2ml  碳酸钙（CaCO3）15g  酵母膏1g  琼脂25g  水100ml
PH值然（种成分先加热溶解酒精加热）
b 醋酸菌培养保藏
斜面接种醋酸菌置30~32℃恒温箱培养48h醋酸菌没孢子容易产生酸杀死醋酸菌中特产生香酯菌种十天死亡宜保藏0~4℃冰箱备培养基中已加入碳酸钙中产生酸保藏时间长
113    固态法食醋生产
    醋酸菌充分供氧情况生长繁殖基质中乙醇氧化醋酸生物氧化程总反应式：C2H5OH+O2CH3COOH+H2O
1）  醋酸菌种制备工艺流程
斜面原种→斜面菌种(30~32℃48h)→三角瓶液体菌种(级种子30~32℃振荡24h)→种子罐液体菌种(二级种子)→(30~32℃通气培养22~24h)→醋酸菌种子
2）  工艺流程
                                                                 麸曲酵母
                                                                    ↓
薯干(碎米高粱等)→粉碎→加麸皮谷糠混合→润水→蒸料→冷→接种→入缸糖化发酵→拌糠接种→醋酸发酵→翻醅→加盐熟→淋醋→贮存陈醋→配兑→灭菌→包装→成品
    ↑
  醋酸菌
3） 生产工艺
①  原料配处理
    甘薯碎米高粱等100kg细谷糠80kg麸皮120kg水400kg麸皮50kg砻糠50kg醋酸菌种子40kg食盐375~75kg(夏冬少)
    薯干碎米等粉碎加麸皮细谷糠拌合加水润料常压蒸煮1h015MPa压力蒸煮40min出锅冷30~40℃
②  发酵
    原料冷拌入麸曲酒母适补水醅料水分达60~66入缸品温24~28℃宜室温25~28℃左右入缸第二天品温升38~40℃时应进行第次倒缸翻醅然盖严维持醅温30~34℃进行糖化酒精发酵入缸5~7d酒精发酵基结束醅中含酒精7~8时拌入砻糠醋酸菌种子时倒缸翻醅天翻醅次温度维持37~39℃约12d醋酸发酵醅温开始降醋酸含量达70~75时醋酸发酵基结束时应醅料表面加食盐般缸醋醅夏季加盐3kg冬季加盐15kg拌匀放两天2d醋醅成熟淋醋

③淋醋
    淋醋工艺采三套循环法先二醋浸泡成熟醋醅20~24h淋出头醋剩头渣三醋浸泡淋出二醋缸二渣清水浸泡淋出三醋头淋醋套头淋醋老醋二淋醋套二淋醋3次双醋较般单淋醋质量佳
④  陈酿熏醋
    陈酿醋酸发酵改善食醋风味进行储存熟程陈酿两种方法种醋醅陈酿成熟醋醅压实盖严封存数月直接淋醋法贮存醋醅销售旺季淋醋出厂种醋液陈酿醋醅成熟淋醋然醋液贮入缸罐中封存1~2月香味醇厚色泽鲜艳陈醋时提高产品质量改善风味部分醋醅文火加热70~80℃24h淋醋程称熏醋
⑤  配兑灭菌
    陈酿醋新淋出头醋半成品头醋进入澄清池沉淀调整浓度成分符合质量标准现销产品高档醋外般加入01苯甲酸钠防腐剂进行包装陈醋新淋醋液应85~90℃维持50min杀菌灭菌应迅速降温方出厂般级食醋含酸量50二级食醋含酸量35
114      酶法液化通风回流制醋
1） 酶法液化通风回流制醋特点
    酶法液化通风回流新工艺利然通风醋汁回流代倒醅制醋新工艺法特点：α淀粉酶制剂原料进行淀粉液化加麸曲糖化提高原料利率采液态酒精发酵固态醋酸发酵发酵工艺醋酸发酵池底处设假底池壁开设通风洞空气然进入利固态醋醅疏松度醋酸菌足够氧全部醋醅均匀发酵利假底积存温度较低醋汁定时回流喷淋醋醅降低醋温度醅调节发酵温度保证发酵适温度进行
2）  工艺流程
     (细菌a淀粉酶氯化钙碳酸钠)

         水        ↓              麸曲                                （松醅回流）
       ↓   ↓     ↓                ↓                                         ↓  
碎米→浸泡→磨浆→调浆→加热→液化→糖化→冷→液态酒精发酵→酒液→拌入池→固态醋酸发酵→加盐→淋醋→加热灭菌→装坛→成品            ↑                ↑                                                     
↑                                                   酒母  （麸皮  砻糠  醋酸菌种子）
食盐

3）  生产工艺
①  配料
    碎米1200kg麸皮1400kg砻糠1650kg碳酸钠12kg氯化钙24kga淀粉酶克碎米130酶活力单位计39kg麸曲60kg酒母500kg醋酸菌种子200kg食盐100kg水3250kg(配发酵醪)
② 水磨调浆
    碎米浸泡米粒充分膨胀米水115例送入磨粉机磨成70目细度粉浆粉浆浓度20~23碳酸钠调pH值62~64加入氯化钙α淀粉酶送入糖化锅
③  液化糖化
    粉浆液化锅应搅拌加热85~92℃维持10~15min碘液检测显棕黄色表示已达液化终点升温100℃维持l0min达灭菌酶失活目然送入糖化锅液化醪冷60~65℃时加入麸曲保温糖化35min糖液降温30℃左右送入酒精发酵容器
④  酒精发酵
    糖液加水稀释75~80′Bx调pH值42~44接入酒母30~33℃进行酒精发酵70h出约含酒精85酒醪酸度03~04左右然酒醪送醋酸发酵池
⑤  醋酸发酵
    酒醪砻糠麸皮醋酸菌种拌合送入假底发酵池扒盖严进池品温35~38℃宜中层醋醅温度较低入池24h进行次松醅面中间醋陪疏松均匀温度致
    品温升40℃时进行醋汁回流假底放出部分醋液泼回醋醅表面般天回流6次发酵期间回流120~130次醅温降低醋酸发酵温度前期控制42~44℃期控制36~38℃20~25d醋酸发酵醋汁含酸达65~70时发酵基结束醋酸发酵结束避免醋酸氧化成二氧化碳水应时加入食盐抑制醋酸菌氧化作方法食盐置醋醅面层醋汁回流溶解食盐渗入醋醅中淋醋醋酸发酵池进行二醋淋浇醋醅池底继续收集醋汁收集醋汁含酸量降5时停止淋醋前收集头醋然面浇三醋池底收集二醋面加水面收集三醋二醋三醋淋醋循环

⑥ 灭菌配兑
    灭菌通加热方法陈醋新淋醋中微生物杀死破坏残存酶醋成分基固定时加热处理醋香气更浓味道更润
    灭菌食醋应迅速冷质量标准配兑
115    液体深层发酵制醋
液体深层发酵制醋利发酵罐通液体深层发酵生产食醋方法通常淀粉质原料液化糖化先制成酒醪酒液然发酵罐里完成醋酸发酵液体深层发酵法制醋具机械化程度高操作卫生条件原料利率高（达6570）生产周期短产品质量稳定等优点缺点醋风味较差
1）    工艺流程
                                  麸曲    酒母           醋酸菌
                                   ↓      ↓               ↓
碎米→浸泡→磨浆→调浆→液化→糖化→酒精发酵→酒醪→醋酸发酵→醋醪→压滤→配兑→灭菌→陈醋→成品
2）  生产工艺
    液体深层发酵制醋程中酒精发酵止工艺均酶法液化通风回流制醋相醋酸发酵开始采较发酵罐进行液体深层发酵需通气搅拌醋酸菌种子液态醋母
    醋酸液体深层发酵温度32~35℃通风量前期1013min中期1017min期1013min罐压维持003MPa连续进行搅拌醋酸发酵周期65~72h测定已酒精残糖极少测定酸度增加说明醋酸发酵结束
液体深层发酵制醋采半连续法醋酸发酵成熟时取出三分成熟醪加三分酒醪继续发酵20~22h重复次目前生产采法
12    发酵乳制品
    发酵乳制品指良原料乳杀菌作接种特定微生物进行发酵作产生具特殊风味食品称发酵乳制品通常具良风味较高营养价值具定保健作深受消费者普遍欢迎常发酵乳制品酸奶奶酪酸奶油马奶酒等

发酵乳制品包括酸奶奶酪两类生产菌种乳酸菌乳酸菌种类较常干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)保加利亚乳杆菌(L bulgaricus)嗜酸乳杆菌(L acidophilus)植物乳杆菌(L plantarum)乳酸乳杆菌(L Lactis)乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)等
年着双歧乳酸杆菌营养保健方面作认识便引入酸奶制造传统单株发酵变双株三株生发酵双歧杆菌引入酸奶原助消化促进肠胃功作基础具备防癌抗癌保健作双歧杆菌菌体尖端呈分枝状(Y型V型)名双歧杆菌芽孢革兰氏阳性细菌专性厌氧抗酸运动氧化氢酶反应阴性适生长温度37~41℃初始生长适pH65~70分解糖双歧杆菌利葡萄糖发酵产生醋酸乳酸(2：3)产生CO2目前已知双歧杆菌24种中9种存体肠道两歧双歧杆菌(B bifidum)长双歧杆菌(B longum)短双歧杆菌(B brevvis)婴双歧杆菌(B angulatum)链状双歧杆菌(B adolescentis)假链状双歧杆菌(B pseudocatenulatum)牙双歧杆菌(B dentmum)等应发酵乳制品生产仅前面5种
双歧杆菌体酸奶中起乳酸菌样乳营养成分预消化作鲜乳中乳糖蛋白质水解成更易体吸收利分子外产生双歧杆菌素肠道中致病菌沙门氏菌金黄色葡萄球菌志贺氏菌等具明显杀灭效果乳中双歧杆菌分解积存肠胃中致癌物N亚硝基胺防止肠道癌变通诱导作产生细胞干扰素促细胞分裂剂活化NK细胞促进免疫球蛋白产生活化巨嗜细胞功提高体免疫力增强体癌症抵抗免疫力
目前发酵乳制品品种酸奶饮料干酪乳酪等现仅简介绍双歧杆菌酸奶生产工艺
双歧杆菌酸奶生产两种工艺种两歧双歧杆菌嗜热链球菌保加利亚乳杆菌等发酵生产工艺称发酵法种两歧双歧杆菌兼性厌氧酵母菌时脱脂牛乳中混合培养利酵母生长程中呼吸作生物法耗氧创造适合双歧杆菌生长繁殖产酸代谢厌氧环境称生发酵法 
121    发酵法生产工艺

1）  工艺流程
发酵法双歧杆菌酸奶生产工艺流程：
　　　　　　　　　原料乳
                    ↓
                　标准化　
                    ↓
　　               调配←(蔗糖10　+葡萄糖2)
                    ↓
　　　　　　　　 　均质(15~20MPa)
                    ↓
                   杀菌(115℃8min)
                    ↓
                   冷(38~40℃)
                    ↓
　   适量维生素C→接种←(两歧双歧杆菌6嗜热链球菌3)
                    ↓
 　　　　　　　　　灌装　←　消毒瓶
                    ↓
 　　　　　　　　　发酵(3839℃ 6h)
                    ↓
 　　　　　　　　　冷(10℃左右)
                    ↓
                   冷藏(1~5℃)
                     ↓
  　　　　　　　　　成品
2）  生产工艺
    双歧杆菌产酸力低凝乳时间长约需18~24h属异型发酵终产品口味风味欠佳生产常选择双歧杆菌生长太影响产酸快乳酸菌嗜热链球菌保加利亚乳杆菌嗜酸乳杆菌乳脂明串珠菌等双歧杆菌发酵样制品中含足够量双歧杆菌提高产酸力缩短凝乳时间缩短生长周期改善制品口感风味
122    生发酵法生产工艺

1）  工艺流程
双歧杆菌酵母生发酵乳生产工艺流程：
                     　　　　原料乳
                               ↓
　　　　　　　　　　　 　　　标准化≥95
                               ↓
         蔗糖10十葡萄糖2→调配
                               ↓
　　　　　　　　　　　　　　　均质(15~20MPa)
                               ↓
　　　　　　　　　　　　　　　杀菌(115℃8min)
                               ↓
                              冷(26~28℃)
                               ↓
             两歧双歧杆菌6→接种←乳酸酵母3
                               ↓
　　　　　　     　　   　　　发酵(26~28℃2h)
                               ↓ 
                             升温(37℃)
                               ↓
                         发酵(37℃5h)
                               ↓
                        冷(10℃左右)
                               ↓
                              罐装
                               ↓
　　　　 　　　　　　　　　　 冷藏(l~5℃)
                               ↓
　　　　 　　　　　　　　 成品
2） 生产工艺
生发酵法常菌种搭配两歧双歧杆菌马奶酒制造乳酸酵母(Sacch Lactis)接种量分63调配发酵培养原料乳时适量脱脂乳粉加入新鲜脱脂乳中强化乳中固形物含量(固形物等95)加入10蔗糖2葡萄糖接种时加入适量维生素C利双歧杆菌生长酵母菌适生长温度26~28℃利酵母先发酵双歧杆菌生长营造适宜厌氧环境接种首先温度26~28℃培养促进酵母量繁殖基质乳中氧消耗然提高温度30℃左右促进双歧杆菌生长采生混合发酵方式双歧杆菌生长迟缓状况改观总体产酸力提高加快凝乳速度产品酸甜适中富纯正乳酸口味淡淡酵母香气制品酸度80~900T双歧杆菌活菌数保证100万mL酸奶生产7d销售出生产销售间必须形成冷冻链5~10℃存放7d双歧活菌死亡率高达9620℃存放7d死亡率达99

13    氨基酸发酵
131    概述
氨基酸组成蛋白质基成分中8种氨基酸体合成必需氨基酸称必需氨基酸体通食物获外食品工业中氨基酸作调味料谷氨酸钠肌苷酸钠鸟苷酸钠作鲜味剂色氨酸甘氨酸作甜味剂食品中添加某氨基酸提高营养价值等等氨基酸生产具重意义表7~1列出部分氨基酸生产菌株
60年代微生物直接糖类发酵生产谷氨酸获成功投入工业化生产国成世界味精生产国味精成调味品重成员氨基酸研究生产迅速发展着科学技术进步传统工艺断进行改革保持传统工艺生产特风味新工艺生产出产品更具魅力研究课题
14    谷氨酸发酵
1）  谷氨酸生产菌
    谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)乳糖发酵短杆菌(Brevibacterium lactofermentum)黄色短杆菌(Brevibacterium flavum)国生产菌株北京棒杆菌(Corynebacterium pekinenese nsp)AS1299北京棒杆菌D110钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum nsp)AS1542棒杆菌S914黄色短杆菌T6~13（Brevibacterium flavum T6~13）等
报道谷氨酸产生菌中芽孢杆菌外然分类学属属种特点菌体球形短杆棒状鞭毛运动形成芽孢呈革兰氏阳性需生物素通气条件培养产生谷氨酸

2）  生产原料
    发酵生产谷氨酸原料淀粉质原料：玉米麦甘薯米等中甘薯淀粉常糖蜜原料：甘蔗糖蜜甜菜糖蜜氮源料：尿素氨水
3）工艺流程
    味精生产全程分五部分：淀粉水解糖制取谷氨酸生产菌种子扩培养谷氨酸发酵谷氨酸提取分离谷氨酸制成味精
表71  部分氨基酸生产菌株
生成氨基酸　　            　　菌株
谷氨酸　　　　　               谷氨酸棒杆菌乳糖发酵短杆菌黄色短杆菌               　　　　　　　　  北京棒杆菌（AS1299）钝齿棒杆菌（AS1542B9）缬氨酸　　　       　           北京棒杆菌（AS1586(ile)*）                                乳糖发酵短杆菌(thr)DL丙氨酸　　       　 　       凝结芽孢杆菌(Bacillus cuagulans)(met)脯氨酸                          链形寇氏杆菌(kurthia catenoform)(ser)                                黄色短杆菌(ile+SGR)*赖氨酸                          黄色短杆菌(AECR)                                乳糖发醇短杆菌(AECR+serAECR+Ade+Gu)                                谷氨酸棒杆菌(AECR+LeuAECR+metAECR+Ala)苏氨酸                          肠杆菌(met+var) 肠杆菌 W(DAP_+met+ile_)鸟氨酸                          谷氨酸棒杆菌(Cit_) 黄色短杆菌(CitArg)亮氨酸                          黄色短杆菌(ile+met+Tar)酪氨酸　　　　                  氨酸棒杆菌(Phe+Pu)
*营养缺陷型R：抗性
                                                菌种扩培养
                                                      ↓
    淀粉质原料→糖化→中脱色滤→培养基调配→接种→发酵→提取(等电点法离子交换法等)→谷氨酸→谷氨酸Na→脱色→滤→干燥→成品
4）  发酵生产工艺
  ①培养基成分
    碳源：碳源构成菌体合成谷氨酸碳架量源谷氨酸产生菌异养微生物机物中获碳素细胞进行合成反应需量氧化分解机物程中实际生产中糖质原料培养基中糖浓度谷氨酸发酵密切关系定范围谷氨酸产量糖浓度增加增加
    氮源：氮源合成菌体蛋白质核酸谷氨酸原料碳氮谷氨酸发酵影响约85氮源合成谷氨酸外15合成菌体谷氨酸发酵需氮源般发酵工业般发酵工业碳氮100：02~20谷氨酸发酵碳氮100：15~21

    机盐：微生物维持生命活动缺少物质功：构成细胞组成成分作酶组成成分激活抑制酶活力调节培养基渗透压调节培养基pH调节培养基氧化原电位起着调节微生物生命活动作发酵时机离子K+Mg2+Fe2+Mn2+等阳离子PO43SO42Cl－等阴离子量： 
           KH2PO4  005~02
           K2HPO4  005~02
           MgSO47H2O  0005~01
           FeSO47H2O  00005~001
           MnSO44H2O 00005~0005
生长子：微生物生命活动缺少微生物身合成微量机物质称生长子生长子通常指氨基酸嘌呤嘧啶B族维生素种维生素H辅酶R糖质碳源谷氨酸产生菌生物素缺陷型说细菌身合成生物素生长素作影响代谢途径影响细胞渗透性
生长子含量少生产着十分密切关系实际生产中通添加玉米浆麸皮水解液糖蜜等作生长子源满足谷氨酸产生菌必须生长子
②  培养基
a  斜面培养基
    葡萄糖 01  牛肉膏 10  蛋白胨 10  氯化钠 05  琼脂 20  pH 70~72
121℃灭菌30min(传代保藏斜面加葡萄糖)
b 级种子二级种子发酵培养基
    级种子  葡萄糖 25  尿素 06  KH2PO4 01  MgSO47H2O 004  玉米浆 23~30ml  pH 70
    二级种子  水解糖 30  尿素 06  玉米浆 05~06ml  K2HPO4 01~02  MgSO47H2O 004  pH 70
    发酵培养基  水解糖12~14  尿素 05~08  玉米浆 06ml  MgSO47H2O 006  KCl 005  Na2HPO4  017  pH 70
③ 发酵条件控制
a  温度
    谷氨酸发酵前期(0~12h)菌体量繁殖阶段阶段菌体利培养基中营养物质合成核酸蛋白质等供菌体繁殖控制合成反应适温度均30~32℃发酵中期谷氨酸量积累阶段催化谷氨酸合成谷氨酸脱氢酶适温度32~36℃发酵中期适提高罐温积累谷氨酸利

b  pH值
    发酵液pH影响微生物生长代谢途径发酵前期果pH偏低菌体生长旺盛长菌产酸果pH偏高菌体生长缓慢发酵时间拉长发酵前期pH值控制75~80左右较合适发酵中期pH值控制70~76左右提高谷氨酸产量利
c 通风
    谷氨酸发酵程中发酵前期低通风量宜发酵中期高通风量宜实际生产气体转子流量计检查通气量分钟单位体积通气量表示通风强度外发酵罐需搅拌转速通风量
d 泡沫控制
    发酵程中强烈通风菌体代谢产生CO2培养液产生量泡沫仅氧发酵液中扩散受阻影响菌体呼吸代谢发酵带危害必须加消泡消泡方法机械消泡(耙式离心式刮板式蝶式消泡器)化学消泡(天然油脂聚酯类醇类硅酮等化学消泡剂)两种方法
e  发酵时间
    谷氨酸产生菌糖浓度求样发酵时间差异般低糖(10~12)发酵发酵时间36~38h中糖(14)发酵发酵时间45h
15    黄原胶
151    概况
黄原胶(Xamthan Gum)名汉生胶称黄单胞糖国际70年代发展起新型发酵产品甘兰黑腐病黄单胞细菌(Xanthomonas campestris)碳水化合物原料通风发酵分离提纯种微生物高分子酸性胞外杂糖作新型优良天然食品添加剂途越越广泛
    国际黄原胶开发应早美国美国农业部北方区Peoria实验室60年代初首先微生物发酵法获黄原胶1964年美国Merck公司Keco分部世界首先实现黄原胶工业化生产1979年世界黄原胶总产量2000t1990年达4000t美国黄原胶年产值约5亿美元仅次抗生素溶剂年产值发酵产品中居第3位
国黄原胶研究起步较晚进行开发研究单位南开学中科院微生物研究山东食品发酵研究等均已通中试鉴定目前全国烟台金湖五连等数家黄原胶生产厂年产200t左右作食品添加剂国生产黄原胶淀粉量般5左右发酵周期72~96h产胶力30~40gL国外较生产水较低着黄原胶生产应范围进步发展目前北京四川郑州苏州山东等黄原胶生产新厂建成预示着国黄原胶生产呈现新局面

152    黄原胶分子结构性质
1） 黄原胶分子组成
    黄原胶5分子糖单元相单元聚合成高分子糖物质单元2分子葡萄糖2分子甘露糖1分子葡萄糖醛酸组成链β葡萄糖通14糖苷键相连成2分子葡萄糖单元结构纤维素结构相相间葡萄糖C3连2分子甘露糖1分子葡萄糖醛酸构成侧链侧链丙酮酸竣酸侧基侧链含酸性基团水溶液中呈聚阴离子构成黄原胶三级立体结构：带阴离子侧链缠绕链形成螺旋结构分子间氢键形成双股螺旋双股螺旋结构间微弱非价键维系形成规超级接合带状螺旋聚合体
2） 黄原胶性质
①典型流变特性
    着剪切速率增加胶状网络遭破坏导致粘度降低胶液变稀旦剪切力消失粘度恢复黄原胶具良泵送加工性利种特性需添加增稠剂液体中加入黄原胶仅液体输送程中容易流动静止恢复需粘度广泛应饮料行业
②  低浓度时高粘性
    含2~3黄原胶液体粘度高达3~7Pas黄原胶高粘性具广阔应前景时生产处理带麻烦
③  耐热性
    黄原胶相宽温度范围(98~90℃)粘度变化黄原胶130℃高温保持36min冷溶液粘度明显变化次冷冻融化循环胶液粘度发生改变高温条件添加少量电解质05NaCI稳定胶液粘度
④  耐酸碱性
    黄原胶水溶液粘度pH值关独特性质增稠剂竣甲基纤维素(CMC)等具备

⑤相容性溶解性
    黄原胶绝部分常食品增稠剂溶液溶混特藻酸盐类淀粉卡拉胶瓜胶溶混溶液粘度叠加形式增加
    黄原胶易溶水溶醇酮等极性溶剂非常广温度pH盐浓度范围黄原胶容易溶解水中水溶液室温配制搅动时应减少空气混果黄原胶预先干物质盐糖味精等混匀然少量水湿润加水搅拌样配制出胶液性更
⑥ 分散性保水性
    黄原胶食品添加剂中优良悬浮剂乳化稳定剂黄原胶食品具良保水保鲜作
153    黄原胶生产
1） 工艺流程
    菌种扩培→发酵原料配→发酵→发酵条件控制→分离→提纯→干燥
2）  菌种
    黄原胶生产广泛微生物源黄单胞菌属许种类菌株产生黄原胶目前国外生产黄原胶菌种甘兰黑腐病病株分离甘兰黑腐病黄单胞菌称野油菜黄单胞菌外生产黄原胶菌种菜豆黄单胞菌(X phaseoli)锦葵黄单胞菌(X Malvacearum)胡萝卜黄单胞菌(X carotae)等国目前已开发出菌株南开01山152008L4L5菌株般呈杆状革兰氏染色阴性产荚膜琼脂培养基板形成黄色粘稠菌落液体培养形成粘稠胶状物
3）  发酵培养基
    黄原胶发酵培养基碳源般糖类淀粉等碳水化合物黄单胞菌菌体酶作16糖苷键开形成直链糖进步转化终变成产物黄原胶氮源般鱼粉豆饼粉外添加微量机盐铁锰锌等盐类特轻质碳酸钙NaH2PO4MgSO4黄原胶合成明显促进作
例南开学南开01菌种摇瓶发酵培养基：玉米淀粉4鱼粉蛋白胨05轻质碳酸钙03水配制pH70罐生产中鱼粉蛋白胨改成鱼粉直接配料原料变国外作黄原胶发酵碳源数葡萄糖
4）  发酵

①摇瓶发酵
    摇瓶发酵条件：接种量1~5旋转式摇床转速220rmin培养温度28℃发酵72h左右发酵结束黄原胶产酸力20~30gL碳源转化率60~70
② 工业化生产
    接种量5~8培养基高粘度黄原胶生产属高需氧量发酵需通风量般1~06m3（m3min)发酵温度25~28℃碳源起始浓度般2~5
    黄原胶收率取决碳氮源种类发酵条件目前收率般起始糖量40~75黄单胞菌容易利机氮源易利机氮源机氮源包括鱼粉蛋白胨豆蛋白胨鱼粉豆饼粉谷糠等中鱼粉蛋白胨佳产物生成明显促进作般量04~06氮源浓度较低时氮源浓度提高细胞浓度增加黄原胶合成速率加快黄原胶率相应提高起始氮源中等浓度时细胞浓度黄原胶合成速率均提高发酵时间缩短黄原胶率降低细胞生长快细胞生长维持细胞生命糖量增加合成黄原胶糖反减少导致黄原胶率降果采发酵期流加糖方法糖浓度始终维持定水补加糖细胞维持生命合成黄原胶没生长消耗率间歇发酵较提高起始氮源浓度提高然细胞浓度增加黄原胶率合成速率降低原氧限制高浓度细胞着发酵进行发酵液粘度断增体积传质系数降低造成氧供应力逐渐降合成速率变慢率降低
    黄原胶发酵培养基起始pH值般控制65~70利初期细胞生长期黄原胶合成
5） 黄原胶分离提取
    黄原胶通常玉米淀粉辅氮源微量元素微生物发酵制发酵醪中含黄原胶(3左右)外菌丝体未消耗完碳水化合物机盐量液体中菌丝体等固形物占20水溶性机盐占10果菌丝体等固形物混杂黄原胶成品中会造成产品色泽差味臭限制黄原胶范围黄原胶分离提取目产品质量规格求发酵醪中杂质程度通纯化分离浓缩干燥等手段获成品黄原胶成品分食品级工业级工业粗制品3种
① 溶剂沉淀法
    先发酵液6molLHCI酸化然加入工业酒精黄原胶沉淀滤沉淀物先工业酒精10KOH洗涤滤沉淀物干燥进行粉碎筛制成品法直接HCl工业酒精进行酸化沉淀没掉菌体仅制工业级黄原胶

    制食品级黄原胶面方法基础增加离心菌体次酒精进行沉淀洗涤操作提高成品纯度
溶剂沉淀法工艺简单产品质量高型化生产技术成熟目前国采生产方法该方法溶剂量需设置溶剂回收设备投资较生产成高法提取收率977

②  钙盐工业酒精沉淀法
    酸性条件黄原胶氯化钙形成黄原胶钙凝胶状沉淀加入酸性酒精脱钙离子成短絮状沉淀滤沉淀中加酒精氢氧化钾溶液调节pH值
③ 絮凝法
    絮凝剂黄原胶作产生絮状沉淀然沉淀物脱水固型物含量25左右湿滤饼糖非溶剂适条件洗提述湿滤饼变水溶性糖然滤水溶性滤饼干燥粉碎筛分合格黄原胶成品
④  直接干燥法
    法采滚筒干燥喷雾干燥等方法直接发酵液进行干燥制成工业粗制品级黄原胶该方法没分离提纯工序成品质量差限黄原胶质量求高场合利降低产品成
⑤  超滤脱盐法
    法采代分离技术高分子黄原胶分子机盐水进行超滤分离黄原胶发酵液浓缩25~5机盐浓度10降低05~1然进行喷雾干燥法直接干燥法相产品质量提高达工业精制品等级
⑥ 酶处理超滤浓缩法
    法酶处理发酵液蛋白质水解发酵液变澄清简化离心滤步工序法酶包括碱性蛋白酶酸性中性蛋白酶复合酶进行作酶处理发酵液澄清度提高氮含量降低滤性改善微孔滤中滤速度提高3~20倍成品质量提高
综述黄原胶分离提取方法应受条件特点制约较言采超滤浓缩纯化发酵液方法较理想选择
6） 黄原胶干燥
便保藏运输般黄原胶制成干品黄原胶干燥处理方法：真空干燥滚筒干燥喷雾干燥流化床干燥气流干燥黄原胶热敏性物质承受长时间高温处理喷雾干燥法会黄原胶溶解性变差滚筒干燥然热效率较高机械结构较复杂型工业化生产目前难实现带惰性球流化床干燥兼强化传热传质研磨粉碎功物料滞留时间较短适合黄原胶样热敏性粘稠物料进行干燥

2      食品制造中酵母应
酵母菌生活着十分密切关系千年劳动民利酵母菌制作出许营养丰富味美食品饮料目前酵母菌食品工业中占极重位利酵母菌生产食品种类面仅介绍种产品
21      面包 
    面包产麦国家食世界国生产面粉原料酵母菌糖油脂鸡蛋辅料生产发酵食品营养丰富组织蓬松易消化吸收食方便深受消费者喜爱
211      酵母
1) 酵母菌种  1 
     酵母生产面包必少生物松软剂面包酵母种单细胞生物属真菌类学名啤酒酵母面包酵母圆形椭圆形等种形态椭圆形生产较酵母兼性厌氧性微生物氧氧条件进行发酵酵母生长发酵适温度26~30℃适pH50~58酵母耐高温力耐低温力60℃会快死亡60℃具活力
    生产应酵母鲜酵母活性干酵母发干酵母鲜酵母酵母菌种培养基中扩培养繁殖分离压榨制成鲜酵母发酵力较低发酵速度慢易贮存运输0~5℃保存二月受定限制活性干酵母鲜酵母低温干燥制成颗粒酵母发酵活力发酵速度较快易贮存运输较普遍发干酵母称速效干酵母活性干酵母换代品方便般需活化处理直接生产
    目前国市场活性干酵母中外合资企业生产梅山牌安琪牌东莞牌等产品外进口法国荷兰德国产品选购时应注意产品生产日期包装否密封必须注意选购适合配方求酵母耐高糖低糖酵母酵母质量保障生产出高质量面包贮存时间长酵母生产前活力进行测定
2) 酵母菌面包制作中作

体积组织松软酵母发酵时利原料中葡萄糖果糖麦芽糖等糖类a淀粉酶面粉中淀粉进行转化糖类进行发酵作产生CO2面团体积膨结构疏松呈海绵状结构
改善面包风味发酵面包类食品相风味特异处产品中发酵制品香味种香气构成极复杂
增加面包营养价值面团制作程中酵母中种酶面团中种机物发生生化反应高分子结构复杂物质变成结构简单相分子质量较低体直接吸收中间生成物单分子机物淀粉中部分变成麦芽糖葡萄糖蛋白质水解成胨肽氨基酸等生成物体消化吸收非常利提高谷物生理价值酵母身蛋白质含量甚高含种维生素面包营养价值增高
212    生产面包原辅料
1) 面粉
    面粉质量通常表现面筋量质质量面粉面筋延伸性弹性做出面包体积膨松反面筋延伸性弹性差调制面团板结易起发生产中常面筋量质差量质优面粉搭配互相弥补足
2) 糖
    糖面包重辅料蔗糖次淀粉糖浆葡萄糖饴糖等糖面包生产中作：提供酵母生长需碳源参美拉德反应形成面包特色香味增加甜味营养价值糖吸湿持水性增加面包软性延长保存期
3)  油脂
    油脂面包生产重辅料油脂改善面包风味口感油脂润滑作利面包体积增油脂量会油膜隔离作影响面团形成酵母发酵表皮色
4)  辅料
蛋品点心面包中应较增加点心面包营养价值蛋品中蛋白质空气包成微型气室(搅拌时具发泡功)烘烤时利面包体积增组织疏松外蛋品中硫氢基化合物磷脂存利延长面包保存期
乳品高档面包中较赋予面包优良风味较高营养价值助面包色延长面包保存期般量46会影响发酵
    果料点心面包中果脯果干果仁果酱等切成块混入面团中作夹馅料果料量15~20宜

5)  添加剂
    面包中添加剂种类面团改良剂乳化剂营养强化剂酵母营养剂等
    面团改良剂指够改善面团加工性类添加剂包括氧化剂原剂外酶制剂活性面筋等氧化剂够增强面团筋力提高面团弹性韧性持气性面筋蛋白中硫氢基形成二硫键形成分子网络结构抑制蛋白酶活性酶制剂指α淀粉酶促进淀粉分解利酵母发酵乳化剂利面包种原辅料混合均匀利蛋白质分子互相连接增加面团持气性外乳化剂具抗衰老保鲜作
213    面包生产分类
    面包生产传统次发酵法二次发酵法新工艺快速发酵法等国生产面包次发酵法二次发酵法年快速发酵法应较
1)    次发酵法工艺流程


                       活化酵母
                           ↓
 原料处理→面团调制→面团发酵→分块搓圆→整形→醒发→烘烤→冷→包装
    次发酵法特点生产周期短需设备劳力少产品良咀嚼感较粗糙蜂窝状结构风味较差该工艺时间相敏感批量生产时较难操作生产灵活性差
2)  二次发酵法工艺流程
原辅料处理→第次面→第次发酵→第二次面→第二次发酵→整形→醒发→烘烤→冷→成品               ↑                      ↑
    (部分面粉部分水全部酵母)      (加入剩原辅料)            
      
二次发酵法采取两次搅拌两次发酵方法第次搅拌时先部分面粉(占配方量13)部分水全部酵母混合刚形成疏松面团然剩原料加入进行二次混合调制成成熟面团成熟面团发酵整形醒发烘烤制成成品
二次发酵法应较特点生产出面包体积柔软具细微海绵状结构风味良生产容易调整周期长操作工序
214    面包生产工艺

果考虑发酵方法面包生产工艺包括面团调制发酵整形醒发烘烤冷包装等工序
1) 面团调制
调制面团生产面包关键工序处理原辅料配方量工艺求通面机机械作调制成发酵面团程面团调制作酵母水种辅料面粉混合均匀面团具良工艺性组织结构利发酵烘烤
    面团调制分次搅拌法二次搅拌法次搅拌法先全部面粉水投入面机倒入糖盐等辅料溶液搅拌加入活化酵母液混合片刻加入油脂继续搅拌直面团成熟
    二次搅拌法先30~70面粉40左右水全部酵母液成软硬合适温度26~28℃面团开始第次发酵次调制目制备种子面团作准备第二次调制第次发酵成熟种子面团剩原辅料(包括油脂)面机中起搅拌快成熟时放入油脂继续搅拌直面团温度合适(26~38℃)粘手均匀弹性时止然进行第二次发酵
2) 面团发酵
①面团发酵般原理
    面团发酵适宜条件酵母利面团中营养物质进行繁殖新陈代谢产生CO2气体面团膨松面团营养物质分解体易吸收物质
    单糖酵母营养物质面粉中单糖含量少满足酵母发酵需面粉中含相淀粉酶淀粉分解麦芽糖麦芽糖蔗糖酵母身分泌麦芽糖酶蔗糖酶作分解单糖酵母利面包酵母种典型兼性厌氧微生物氧时呼吸旺盛酵母糖氧化分解成CO2水释放量着发酵进行面团中氧气迅速减少酵母氧呼吸转变缺氧呼吸糖分解酒精少量CO2量实际生产中述两种作时进行发酵初期前者反应发酵期发酵旺盛进行应排面团中CO2气体补充空气整发酵程中均量CO2气体产生面团膨松形成量蜂窝
② 次发酵法
次发酵法发酵室温度26~28℃相湿度75发酵时间2~4h发酵期间常进行1~2次揿粉排CO2补充空气
③二次发酵法
第次发酵种子面团发酵温度25~30℃时间2~4h相湿度75第二次发酵生面团发酵温度28~32℃时间2~3h

215    整形醒发
    发酵成熟面团应立进入整形工序整形工序包括面团切块称量搓圆静置整形入盘整形面包坯醒发室进行次发酵然入炉烘烤
醒发整形面包坯较高温度次发酵(酵母快速呼吸放出更气体)面包坯迅速起发定程度形成松软海绵状组织面包基形状保证成品体积丰满形状美观醒发般醒发室进行温度38~40℃相湿度85时间45~60min
216    烘烤
1) 烘烤原理
醒发面包坯应立进入烤炉烘烤面包坯炉高温作生变熟产生面包特膨松组织金黄色表皮口风味面包坯烘烤程中会发生系列物理化学微生物变化
面包坯中酵母入炉初期开始前更加旺盛生命活动产生量CO2气体面包坯体积进步增烘烤继续进行面包坯温度升44℃时酵母产气力降50℃时开始死亡60℃时全部死亡酵母菌外面包中部分产酸菌乳酸菌面包坯进入烤炉时生命活动温度升高加快超适温度时生命活动逐渐减弱约60℃时全部死亡
淀粉蛋白质面包坯两成分烘烤程中淀粉遇热糊化面包坯生变熟时部分淀粉酶作分解糊精麦芽糖面包坯中蛋白质面筋形式存加热面包60~70℃时面包中蛋白质开始变性凝固释放出胀润时吸收水分部分蛋白质酶作分解肽胨氨基酸
    面包表皮褐色高温产生食品褐变三种酶促褐变焦糖化反应美拉德反应面包表皮褐变高温产生酶促褐变关许研究表明面包褐变面包坯中氨基酸原糖150℃高温产生美拉德反应引起焦糖化反应次
2) 面包焙烤技术
    面包焙烤程致分三阶段：
    入炉初期焙烤应温度较低相湿度较高(60~70)条件进行面火低(120℃)底火高(250℃)样利面包体积增烘烤时间2~3min面包瓢温度达50~60℃时便进入第二阶段时适提高炉温底火面火温度达270℃样利面包快速失水定型作面包皮着色增加香气时应降低炉温面火温度高底火温度180~200℃底火温度140~160℃

面包烘烤时间面包质量形状烤模形式等面包时间长温度宜高否会皮焦心熟样质量面包圆面包装模面包时间相应长
217    面包冷包装
面包冷方法然冷吹风冷两种前者室温进行产品质量需时间长者吹风机强行冷优点速度快卫生风力会面包表面开裂冷面包中心温度35~36℃室温程中面包质量会损失1~35 
    冷面包应时包装包装面包避免水分量损失防止干硬保持面包新鲜度时减少微生物侵染保持面包清洁卫生产品美观便出售
218    面包老化
    面包货架期短着存放时间延长面包中会发生系列良变化面包皮变硬面包瓢变紧风味变差吃起易掉渣等现象统称面包老化现代研究表明面包老化淀粉重结晶引起预防老化方法时包装贮运乳化剂α淀粉酶油脂等添加剂高筋粉较高温度贮藏(温度高20℃)等
22    酿酒
    国酒类生产国酒文化文明古国应酵母菌酿酒领域里着举足轻重位许独特酿酒工艺世界独领风骚深受世界国赞誉时国济繁荣作出重贡献
    酿酒具悠久历史产品种类繁：黄酒白酒啤酒果酒等品种形成种类型名酒绍兴黄酒贵州茅台酒青岛啤酒等酒品种酿酒酵母酿造工艺类型酒独特工艺
221    啤酒
    啤酒优质麦芽原料米酒花等辅料制麦糖化啤酒酵母发酵等工序酿制成种含C02低酒精浓度种营养成分饮料酒世界产量酒种
1) 原辅料
    麦生产啤酒原料原：麦世界范围种植面极广发芽力强价格较便宜麦发芽干燥制成干麦芽含种水解酶酶源丰富浸出物较容易制备符合啤酒发酵麦芽汁麦谷皮麦芽汁滤介质米啤酒酿造辅助原料啤酒酿造提供淀粉源玉米啤酒酿造淀粉质辅料酒花啤酒酿造中少辅助原料酒花啤酒生产中作：赋予啤酒香气爽口苦味提高啤酒泡沫持久性蛋白质沉淀利啤酒澄清酒花身抑菌作增强麦芽汁啤酒防腐力

2) 制麦
    制麦目麦产生种水解酶类麦粒胚乳细胞细胞壁受纤维素酶蛋白水解酶作变成网状结构便糖化时酶进入胚乳细胞进步淀粉蛋白质水解通制麦麦胚乳细胞壁受损适度淀粉蛋白质等达溶解状态糖化阶段溶出时绿麦芽进行干燥处理水分生腥味麦芽具酿造啤酒特色香味
① 工艺流程
    原料麦→粗选→精选→分级→洗麦→浸渍→发芽→绿麦芽→干燥→根→贮藏→成品麦芽
②制麦工艺
    水分氧气温度麦粒发芽必条件麦水浸渍含水达40~48制麦程中需通入饱湿空气环境相湿度维持85麦粒发芽呼吸作耗氧时产生量CO2制麦芽时进行通风通风供氧气带走麦粒呼吸产生CO2利麦粒发芽通风少通风麦芽呼吸作太旺盛营养物质消耗通风少容易发生霉烂现象发芽温度般13~18℃温度低发芽周期延长温度太高麦芽生长速度快营养物质耗费
    麦发芽程中酶原激活生成许水解酶例：淀粉酶蛋白酶磷酸酯酶半纤维素酶等时麦粒身含物质淀粉蛋白质等分子种水解酶作达适度溶解溶解程度直接关系糖化效果进影响啤酒品质质量麦芽粉碎粗细粉差浸出率差较糖化率终发酵度高溶解氮氨基氮含量高粘度
外麦发芽程中应避免阳光直射日光促进叶绿素形成害啤酒风味色泽
3) 麦芽汁制备
啤酒生产程中麦芽汁制备糖化麦芽汁制备干麦芽粉碎麦芽身含种酶类水溶剂麦芽中淀粉蛋白质等分子物质分解成溶性分子糊精低聚糖麦芽糖肽胨氨基酸制成营养丰富适合酵母生长发酵麦芽汁质量麦芽汁麦芽容物浸出率达80

①  工艺流程
       麦芽→粉碎→麦芽粉→ ↓   麦糟  酒花
                      ↓    ↓    ↑    ↓ 
     米→粉碎→米粉→糊化→糖化→滤→煮沸→澄清→冷→定型麦芽汁
                   ↑
                   水
② 原料处理
提高浸出率原料辅料必须进行粉碎麦芽原料粉碎求做皮壳破碎胚乳细避免皮壳细造成滤困难米玉米等辅助原料求越细越
③  糊化糖化
    糊化辅料50℃料液中淀粉颗粒吸水膨胀表层胶质溶解部淀粉分子脱离膨胀表层进入水中升温70℃左右成糊状物步进行糖化反应作必准备糖化啤酒酿造重工艺利麦芽身种酶类原料中溶性高分子物质分解成溶性低分子物质限度利种酶活力问题关键酶身合适反应温度pH值糖化工艺工艺程中围绕两者进行外注意限度提高浸出率时控制适糖非糖例
    糖化方法分煮出法浸出法两类煮出糖化法根醪液煮沸次数分次两次三次煮出法目前国绝数企业生产淡色啤酒采二次煮出法进行糖化
二次煮出法特点辅助原料部分麦芽粉糊化锅中45℃温水混合升温煮沸糊化(第次煮沸)时麦芽粉温水糖化锅中混合45~55℃保温进行蛋白质休止(蛋白质分解程)时间30~90 min接着糊化锅中已煮沸糊化醪泵入糖化锅混合醪温达糖化温度(65~68℃)保温进行糖化直碘液起呈色反应止然糖化锅中取出部分醪液(般取底部占总量二分浓醪)泵糊化锅煮沸(第二次煮沸)泵回糖化锅醪液升温75~78℃静止l0 min进行滤
4) 滤

麦汁滤方法滤槽法压滤机法快速滤法等目前国数啤酒生产企业采滤槽法滤槽法麦糟身滤介质滤前先行成滤层逐渐滤出清亮麦汁糖化液滤完毕时（滤层漏出前）立进行洗糟洗出残留糟层中糖分等提高麦汁回收率洗糟水温度75~78℃水温高会皮层苦味成分酚类物质溶出影响啤酒质量洗糟水低残糖易皮糟中洗出
5) 煮沸酒花添加
    滤清亮麦汁需煮沸煮沸蒸发掉余水分浓缩规定浓度破坏全部酶系稳定麦汁成分热凝固物析出杀死麦汁中杂菌浸出酒花中效成分麦汁煮沸基求定煮沸强度时间煮沸强度指单位时间蒸发掉水分占麦芽汁百分例般煮沸强度8~12宜煮沸时间15~2h酒花煮沸程中添加量麦汁总量01~02般麦汁煮沸程中分三次添加第次麦汁初沸时加入总量五分第二次麦汁煮沸40~50 min加总量五分二第三次结束麦汁煮沸前l0min加入总量五分二厂家分两次四次加入酒花
6) 澄清冷
麦芽汁煮沸含定量酒花糟产生系列热凝固物者啤酒发酵程啤酒非生物学稳定性危害般啤酒企业采回旋沉淀法然沉淀法麦汁冷目麦汁达发酵适宜温度6~8℃时量冷凝固物析出外满足酵母发酵初期繁殖需充入定量菌空气时麦汁定型麦汁麦汁冷设备通常采薄板冷器
7)  发酵
① 啤酒酵母
    根酵母啤酒发酵液中性状分成两类：面啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)面啤酒酵母(Saccharomyces carlsbergensis)面啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)发酵时酵母细胞CO2浮发酵液面发酵终形成酵母泡盖长时间放置酵母少沉面啤酒酵母(Saccharomyces carlsbergensis)发酵时酵母悬浮发酵液发酵终时酵母细胞快凝聚成块沉积发酵罐底凝聚力发酵终细胞迅速凝聚酵母称凝聚性酵母细胞易凝聚面啤酒酵母称粉未性酵母影响细胞凝聚力素酵母细胞细胞壁结构外外界环境(例麦芽汁成分发酵液pH值酵母排出发酵液中CO2量等)起着十分重作国啤酒厂般面啤酒酵母生产啤酒

    面啤酒酵母面啤酒酵母两者细胞形态棉子糖发酵力凝聚性啤酒发酵温度等方面明显差异培养组分培养条件改变时两种酵母特性会发生变化
    生产啤酒酵母种类繁菌株形态生理特性样形成双乙酰高峰值双乙酰原速度明显差造成啤酒风味异
② 啤酒酵母扩培养流程
    扩培养实验室保存纯种酵母逐步增殖酵母数量少直达定数量供生产需酵母培养程
斜面试—→5ml麦芽汁试3支(活化3次)—→25ml麦芽汁试3—→250ml麦芽汁三角瓶3支—→3L麦芽汁三角瓶3支—→100L铝桶1(第1次加麦芽汁18L第2次加麦芽汁73L)—→100L缸3(次加满)—→1T增殖槽1(加麦芽汁600L)—→5T发酵槽(第次加麦芽汁18T第二次加麦芽汁32T)
③ 啤酒酵母扩培养工艺
    菌室开原菌试挑取1菌耳酵母菌菌落接灭菌盛5ml麦芽汁试中3支试支接1菌耳接种塞棉塞置25℃恒温箱中培养24h
    述3支已活化1次酵母试中分挑取菌液3~4菌耳接种盛5ml已灭菌麦芽汁外3支试中25℃培养24h接着重复1次总活化3次
    3支3次活化试酵母分倒入3支盛25ml灭菌麦芽汁试中接种试口火焰灭菌放入25℃恒温箱中培养24h接种酵母培养液麦芽汁体积15
    述培养酵母种液分倒入3盛250ml灭菌麦芽汁500ml三角瓶中接种瓶口火焰灭菌然放入25℃恒温箱中培养24h酵母种液麦芽汁体积110培养期间常振荡容器增加溶解氧
    述培养酵母种液分倒3盛3L灭菌麦芽汁5L三角瓶中接种瓶口火焰灭菌然三角瓶置灭菌室常温培养24h酵母种液麦芽汁体积112培养温度次培养低目酵母逐步适应低温发酵求降温幅度太否会影响酵母活性培养期间常振荡三角瓶
    培养室述3三角瓶酵母种液次倒入1灭菌铝桶加入冷麦芽汁18L酵母种液麦芽汁体积1：213~14℃培养24~36h培养期间通入菌空气满足酵母细胞氧气需求

    述27L酵母培养液中加入73L冷麦芽汁12~13℃继续培养24~36h酵母种液麦芽汁体积127
    述100L酵母种液等量倒入3100L缸缸次性加麦芽汁满量100L培养温度9~10℃培养时间24~36h种液麦芽汁体积1：2培养期间通入菌空气
    培养300L酵母种子液倒入1T容积增殖槽中加入冷麦芽汁600L8~9℃培养24h酵母种子液麦芽汁体积1：2培养期间通入菌空气
述酵母培养液倒入5T发酵槽加入冷麦芽汁18T达酵母种子液麦芽汁体积1：27~75℃培养24h期间通入菌空气追加冷麦芽汁满量5T满槽转入正常发酵冷麦芽汁量酵母种子液体积1085发酵(称前发酵)6~7天发酵结束发酵液(俗称嫩啤酒)酒液排出口引入发酵罐完成发酵嫩啤酒排完应时回收发酵槽底部酵母筛漂洗零代酵母种酵母泥供生产酵母泥存放时间超3天做先洗涤先扩培养车间生产周转第1次沉淀酵母称第代种子正确洗涤正常发酵条件酵母代数般7~8代
④ 啤酒发酵
    酵母泥麦芽汁1：1进行混合通入菌空气酵母细胞悬浮压送酵母增殖池麦芽汁中麦芽汁酵母细胞充分混匀满池放置12~24h长出新酵母细胞分离凝固物酵母培养液新麦芽汁时添加发酵罐
    然采部顶CO2泵入罐容量较常需分批送入麦汁般求10~18h装满罐品温9℃宜装满罐麦汁进入发酵阶段24h锥罐底排放次冷凝固物酵母死细胞5~7d麦汁糖度降48~50度左右时封罐升温12℃罐压升008~009MPa糖度降36~38度时提高罐压010~012MPa02~03℃h速度罐温降温5℃保持罐温12~24h发酵第七八天开始排放酵母罐压较排放酵母回收利发酵接期时2~3d继续0l℃h速度降温罐温降0~l℃保持温7~l0d保持罐压01MPa啤酒发酵总时间约需21~28d
 啤酒发酵遵循微生物生长规律低泡期高泡期落泡期泡盖形成期啤酒发酵程中酵母厌氧环境中糖酵解途径（EMP）葡萄糖降解成丙酮酸然脱羧生成乙醛者乙醇脱氢酶催化原成乙醇整啤酒发酵程中酵母利葡萄糖产生乙醇CO2外生成乳酸醋酸柠檬酸苹果酸琥珀酸等机酸时机酸低级醇进步聚合成酯类物质麦芽中含蛋白质降解酶蛋白质降解成胨肽酵母菌身含氧化原酶继续低含氮化合物进步转化成氨基酸低分子物质复杂发酵产物决定啤酒风味泡持性色泽稳定性等项指标啤酒具独特风格

8) 啤酒滤包装
 发酵啤酒少量悬浮酵母蛋白质等杂质需采取定手段杂质目前数企业硅藻土滤法纸板滤法离心分离法超滤滤效果直接影响啤酒生物学稳定性品质啤酒滤程中啤酒温度滤时压力酵酒质量关键素
包装啤酒生产道工序保证成品质量外观十分重啤酒包装瓶装罐装
23    葡萄酒
    葡萄酒新鲜葡萄葡萄汁通酵母发酵作制成种低酒精含量饮料葡萄酒质量坏葡萄品种酒母着密切关系葡萄酒生产中葡萄品种酵母菌种选择相重
231    葡萄酒酵母特征
葡萄酒酵母(Saccharomyces ellipsoideus)植物学分类子囊菌纲酵母属啤酒酵母种该属许变种亚种糖进行酒精发酵广泛酿酒酒精面包酵母等生产中酵母生理特性酿造副产物风味等
葡萄酒酵母葡萄酒生产外广泛苹果酒等果酒发酵世界葡萄酒厂研究关院校优选培育出具特色葡萄酒酵母亚种变种国张裕7318酵母法国香槟酵母匈亚利加意(Tokey)酵母等
    葡萄酒酵母繁殖性繁殖单端(顶端)出芽繁殖条件利时易形成1~4子囊孢子子囊孢子圆形椭圆形表面光滑显微镜(500倍)观察葡萄酒酵母常椭圆形卵圆形般3~10μm×5~l5μm细胞丰满葡萄汁琼脂培养基25℃培养3d形成圆形菌落色泽呈奶黄色表面光滑边缘整齐中心部位略凸出质明胶状易接种针挑起培养基颜色变化
    优良葡萄酒酵母具特性：葡萄(酿酒水果)身果香外酵母产生良果香酒香
糖分全部发酵完残糖4gL具较高二氧化硫抵抗力具较高发酵力般酒精含量达16较凝集力较快沉降速度低温(15℃)果酒适宜温度发酵保持果香新鲜清爽口味

232    酵母扩培养
斜面试菌种生产酒母需数次扩培养次扩倍数10~20倍

1) 工艺流程
斜面试菌种(活化)→麦芽汁斜面试培养(10倍)→液体试培养(125倍)→三角瓶培养(12倍)→玻璃瓶(卡氏罐)(20倍)→酒母罐培养→酒母
2) 培养工艺
① 斜面试菌种
    长时间保藏低温细胞已处衰老状态需转接50Be′麦芽汁制成新鲜斜面培养基25℃培养4~5d
②  液体试培养
    取灭菌新鲜澄清葡萄汁分装入干热灭菌试中约10mL01MPa蒸汽灭菌20min放冷备菌条件接入斜面试活化培养酵母支斜面接入10支液体试25℃培养l~2d发酵旺盛时接入三角瓶
③ 三角瓶培养
    500ml干热灭菌三角瓶注入新鲜澄清葡萄汁250ml01MPa蒸汽灭菌20min冷接入两支液体培养试25℃培养24~30d发酵旺盛时接入玻璃瓶
④  玻璃瓶(卡氏罐)培养
    洗净10L细口玻璃瓶(卡氏罐)中加入新鲜澄清葡萄汁6L常压蒸煮(l00℃)1h冷加入亚硫酸二氧化硫含量达80mlL48h接入两发酵旺盛三角瓶培养酒母摇匀换发酵栓20~25℃培养2~3d间需摇瓶数次发酵旺盛时接入酒母培养罐
⑤ 酒母罐培养
    厂两200~300L带盖木桶(锈钢罐)培养酒母木桶洗净硫磺烟熏杀菌4h桶中注入新鲜成熟葡萄汁80容量加入100~150mgL亚硫酸搅匀静止夜吸取层清液桶中添加1~2玻璃瓶培养酵母25℃培养天酒精消毒木搅动1~2次葡萄汁接触空气加速酵母生长繁殖2~3d发酵旺盛时次取培养量23留13然放入处理澄清葡萄汁继续培养卫生理严格连续分割培养次
233    红葡萄酒生产工艺

    酿制红葡萄酒般采红葡萄品种国酿造红葡萄酒干红葡萄酒原酒然标准调配成半干半甜甜型葡萄酒
1) 工艺流程
                               红葡萄分选
                                   ↓
                                梗破碎→梗
                                   ↓
                               SO2葡萄浆
                                   ↓
                                发酵←酒母
                                   ↓
                                  压榨→皮渣
                                   ↓
                                调整成分
                                   ↓
                                 发酵
                                   ↓
                                  添桶
                                   ↓
                               第次换桶→酒脚→蒸馏→白兰
                                   ↓
                             干红葡萄酒原料
                                   ↓
                                  陈酿
                                   ↓
                               第二次换桶
                                   ↓
                                均衡调配
                                   ↓
                                澄清处理→酒脚→蒸馏→白兰
                                   ↓
                                包装灭菌→干红葡萄酒

2)发酵
①  前发酵(发酵)
葡萄酒前发酵目进行酒精发酵浸提色素物质芳香物质前发酵进行坏决定葡萄酒质量关键红葡萄酒发酵方式发酵中否隔氧分开放式发酵密闭发酵发酵容器开放式水泥池年逐步新型发酵罐取代
接入酵母3~4d发酵进入发酵阶段阶段升温明显般持续3~7d控制高品温超30℃25℃左右进行发酵液相密度降1020时停止发酵出池取新酒
发酵生产中应注意问题：
a 发酵容积利率
    葡萄浆进行酒精发酵时体积增加原发酵时身产生热量发酵醪温升高体积增加二产生量CO2气时排出导致体积增加保证发酵正常进行般容器充满系数80
b  皮渣浸渍
    葡萄破碎送入敞口发酵池葡萄皮相密度葡萄汁加发酵时产生CO2葡萄皮渣浮葡萄汁表面形成厚盖子种盖子称酒盖酒盖空气直接接触容易感染害杂菌败坏葡萄酒质量保证葡萄酒质量充分浸渍皮渣色素香气物质须皮盖压入醪中
c 温度控制
    温度红葡萄酒质量影响发酵温度影响红葡萄酒色素物质含量色度值素般讲发酵温度高葡萄酒色素物质含量高色度值高红葡萄酒质量考虑口味醇酒质细腻果香酒香等综合考虑发酵温度控制低红葡萄酒发酵温度般控制25~30℃红葡萄酒发酵降温方法循环倒池法发酵池安装蛇形冷法外循环冷法
d 葡萄汁循环
    红葡萄酒发酵时进行葡萄汁循环起方面作：增加葡萄酒色素物质含量降低葡萄汁温度开放式循环葡萄汁空气接触增加酵母活力葡萄浆空气接触促酚类物质氧化蛋白质结合成沉淀加速酒澄清
e 二氧化硫添加
    SO2葡萄酒酿造中作：杀菌作酿酒葡萄汁发酵前进行灭菌处理发酵开放式消细菌野生酵母发酵干扰发酵时添加定量SO2溶解作SO2水中生成亚硫酸葡萄皮中溶葡萄汁发酵液色素溶解出澄清作SO2快溶性物质沉淀

3)  压榨
    残糖降5gL发酵液面少量CO2气泡酒盖已沉液面较静发酵液温度接室温明显酒香时表明前发酵结束出池般前发酵时间4~6d出池时先流原酒排汁口放出放净开入孔清理皮渣进行压榨压榨酒流原酒压榨原酒成分差异较酿制高档名贵葡萄酒应单独贮存
4) 发酵
①  发酵目
残糖继续发酵前发酵结束原酒中残留3~5gL糖分糖分酵母作继续转化成酒精CO2澄清作前发酵原酒残留部分酵母果肉纤维悬浮酒液中低温缓慢发酵中酵母成分逐渐沉降发酵结束形成沉淀酒泥酒逐步澄清陈酿作新酒发酵程中进行缓慢氧化原作促醇酸酯化 乙醇水缔合排列酒口味变柔风味更趋完善降酸作红葡萄酒压榨分离诱发苹果酸乳酸发酵降酸改善口味处
② 发酵理
a  补加二氧化硫
 前发酵结束压榨原酒需补加二氧化硫添加量(游离计)30~50mgL
b  温度控制
    原酒进入发酵容器品温般控制18~25℃品温高25℃利新酒澄清杂菌繁殖创造条件
c  隔绝空气卫生理
    发酵原酒应避免空气接触工艺常称隔氧发酵发酵隔氧措施般容器安装水封前发酵原酒中含糖类物质氨基酸等营养成分易感染杂菌影响酒质量搞卫生发酵重理容
    正常发酵时间3~5d持续月左右
24    酵母细胞综合利
    酵母细胞中含蛋白质脂肪糖类维生素机盐等中蛋白质含量特丰富啤酒酵母蛋白质含量占细胞干重42~53产假丝酵母50左右糖类糖原外发现海藻糖氧核糖直链淀粉等
蛋白质中氨基酸含量蛋氨酸动物蛋白低外苏氨酸赖氨酸组氨酸苯丙氨酸等含量均较高氨基酸组成较完全体必须8种氨基酸数麦中含量高维生素14种具较高营养价值良蛋白质资源作食饲

    着世界口断增长动植物资源短缺微生物中获蛋白质(单细胞蛋白)解决类蛋白质食物资源条重效途径微生物中获蛋白质（单细胞蛋白）解决类蛋白质食物资源条重效途径
    微生物生长繁殖迅速生长条件完全受工控制微生物营养物质适应性强利农副产废弃物糖蜜谷氨酸发酵废液稻草稻壳玉米秸酿造食品厂废渣废液木屑纸浆废液等进行生产作培养酵母材料达综合利目然作食需解决适口性问题

3    食品制造中霉菌应
    霉菌食品加工工业中途十分广泛许酿造发酵食品食品原料制造豆腐乳豆豉酱酱油柠檬酸等霉菌参生产加工出绝数霉菌加工原料中淀粉糖类等碳水化合物蛋白质等含氮化合物种类化合物进行转化制造出种样食品调味品食品添加剂许食品制造中利霉菌外细菌酵母作完成食品酿造业中常常淀粉质原料淀粉转化糖酵母菌细菌利
31    生产霉菌菌种
    淀粉糖化蛋白质水解均通霉菌产生淀粉酶蛋白质水解酶进行通常情况先进行霉菌培养制曲淀粉蛋白质原料蒸煮糊化加入种曲定温度培养曲中霉菌产生种酶起作淀粉蛋白质分解成糖氨基酸等水解产物
    生产中利霉菌作糖化菌种根霉属中常日根霉(Rhizopus japonicus AS3 849)米根霉(Rhizopus oryzae)华根霉(Rhizopus chinensis〉等曲霉属中常黑曲霉(Aspergillus niger)宇佐美曲霉(Asp usamii)米曲霉(Asp oryzae)泡盛曲霉(Asp awamori)等毛霉属中常鲁氏毛霉(Mucor rouxii)红曲属(Monascus)中种较糖化剂紫红曲霉(Monascus Purpurens)安氏红曲霉(Monascus anka)锈色红曲霉(Monascus rubiginosusr)变红曲霉(Monascus serorubescons AS3976)等
32    酱类
    酱类包括豆酱蚕豆酱面酱豆瓣酱豆豉加工制品粮食油料作物原料利米曲霉微生物发酵酿制酱类发酵制品营养丰富易消化吸收作菜调味品具特色香味价格便宜种受欢迎众化调味品

    酱类生产霉菌米曲霉（Asporyzae）生产常沪酿3042黄曲霉Cr1菌株（产生毒素）黑曲霉（Asp Nigerf27）等曲霉具较强蛋白酶淀粉酶纤维素酶活力原料中蛋白质分解氨基酸淀粉变糖类微生物作生成醇酸酯等形成酱类特风味
    市场豆酱种类繁生产酿造工艺相生产原辅料差异面豆酱生产工艺
321    制曲工艺
1)  制曲工艺流程
      水    水                面粉   种曲
      ↓    ↓                ↓     ↓
豆→洗净→浸泡→蒸煮→冷→混合→接种→厚层通风培养→豆曲
2)  制曲原料处理
    豆洗净浸泡蒸熟面粉采炒焙方法现厂家直接利生面粉预处理
3)  制曲操作
    制曲时原料配豆100kg标准粉40~60kg种曲量015~03种曲时先面粉拌豆酱中麸皮含量减少种曲分离出孢子（曲精）豆粒较水分易散发制曲时间适延长
4) 制酱
①工艺流程
                   配制→澄清→盐水加热————————————∣
                               ↓                           ↓
豆曲→发酵容器→然升温→加第次盐水→酱醅保温发酵→加第二次盐水盐→翻酱→成品
② 制酱工艺
    先豆曲倒入发酵容器表面扒稍予压实快会然升温40℃左右准备145oB′热盐水（加热60~65℃）加面层逐渐全部渗入曲面层加封面细盐层盖盖豆曲加入热盐水醅温达45℃左右维持温度10d酱醅成熟发酵完毕补加240Be′盐水需细盐（包括封面盐）压缩空气翻酱机充分搅拌务加细盐全部溶化时混合均匀室温中发酵成品

33    酱油
    酱油常种食品调味料营养丰富味道鲜美国已两千年历史蛋白质原料(豆饼豆柏等)淀粉质原料(麸皮面粉麦等)利曲霉微生物发酵作酿制成
    酱油生产中常霉菌米曲霉黄曲霉黑曲霉等应酱油生产曲霉菌株应符合条件：产黄曲霉毒素蛋白酶淀粉酶活力高谷氨酰胺酶活力生长快速培养条件粗放抗杂菌力强产生异味制曲酿造酱制品风味
331    酱油生产霉菌
    酱油生产霉菌米曲霉(Asp Oryzae)生产常米曲霉菌株：AS 3951(沪酿3042)UE328UE336AS 3863渝3811等
    生产中常常两菌种复合提高原料蛋白质碳水化合物利率提高成品中原糖氨基酸色素香味物质水曲霉外酵母菌乳酸菌参发酵酱油香味形成起着十分重作
332    种曲原料配
目前般采种配：
麸皮80kg面粉（甘薯干粉）20kg水70kg左右  麸皮85kg面粉85kg水90kg麸皮100kg水95~100kg
333    原料处理
    先麸皮辅料拌机拌匀加水充分拌次加水蒸煮熟料粘度高团快筛困难应采两次润水方法混合原料中先加40~50水蒸熟筛补充清洁冷开水30~45防止杂菌污染冷开水中添加总原料计03食级冰醋酸05~1醋酸钠拌匀蒸料时先开起蒸汽排冷水分层进料注意原料必须洒蒸气处洒料求松散切忌原料压实堵塞蒸气导致蒸料匀进料完毕全面汽加盖蒸煮常压蒸煮汽维持1h焖30min采加压蒸煮01Mpa维持30min出锅然筛移入拌台摊开适翻拌快速冷
334    种曲制备
1)  工艺流程
                          级种→二级种→三级种
                                             ↓

麸皮面粉→加水混合→蒸料→筛→冷→接种→装匾→曲室培养→种曲
2) 试斜面菌种培养
①  培养基
    5°Be′豆饼汁100mlMgSO4 005gNaH2PO4 01g溶性淀粉20g琼脂15g01MPa蒸汽灭菌30min制成斜面试
② 培养
    菌种接入斜面置30℃培养箱中培养3d长出茂盛黄绿色孢子杂菌作三角瓶菌种扩培养
3)  三角瓶纯菌种扩培养
①  培养基
    麸皮80g面粉20g水8090ml麸皮85g豆饼粉15g水95ml原料混合均匀分装入带棉塞三角瓶中瓶中料厚度1cm左右01MPa蒸汽压力灭菌30min灭菌趁热摇松曲料
② 培养
    曲料冷接入试斜面菌种摇匀置30℃培养箱培养18h左右瓶曲料已发白结饼摇瓶次结块摇碎继续培养4h摇瓶次2d培养三角瓶倒置促进底部曲霉生长继续培养1d全部长满黄绿色孢子放置较长时间应阴凉处冰箱中
4)  种曲培养
① 曲料配
    目前般采配两种： 麸皮80kg面粉20kg水70kg左右麸皮100kg水95~100kg加水量应视原料性质定根验拌料原料捏成团触碎宜原料拌匀35目筛堆积润水1h01MPa蒸汽压蒸料30min常压蒸料1h焖30min 求熟料疏松含水量50~54
②  培养
    曲料品温降40℃左右接种三角瓶种曲散布曲料中翻拌均匀米曲霉孢子曲料充分混匀接种量般05~1制种曲两种常方法：
a 竹匾培养
    接种完毕曲料移入竹匾摊厚度约2cm种曲室温度控制28~30℃培养16h左右曲料出现白色菌丝品温升高38℃左右时进行翻曲翻曲前调换曲室空气曲块手捏碎喷雾器补加40℃左右菌水补加水量40左右喷水完毕筛1次水分均匀然分匾摊厚度1cm盖温纱布保持足够温度翻曲种曲室温控制26~28℃间4~6h见面菌丝生长阶段必须注意品温时调整竹匾位置室温务品温超38℃常保持纱布潮湿制种曲关键品温高会影响发芽率10h左右曲料呈淡黄绿色品温降32~35℃室温28~30℃继续培养35h左右曲料长满孢子时揭纱布开窗放出室湿气控制室温略高30℃促进孢子完全成熟整培养时间需6872h

b  曲盘培养
   接种完毕曲料装入曲盘曲盘柱形堆叠曲室室温28~30℃培养16h左右曲面面层稍发白结块品温达40℃时进行第次翻曲翻曲曲盘改品字形堆叠控制品温28~30℃4~6h品温升36℃进行第二次翻曲翻毕盘盘盖灭菌草帘张控制品温36℃培养30h揭草帘继续培养24h左右种曲成熟
335    成曲生产
1)  工艺流程
                                 种曲
                                  ↓
    原料→粉碎→润水→蒸料→冷→接种→通风培养→成曲
2) 发酵
①  原料选择配
    酱油生产中酿制酱油全部蛋白质原料淀粉质原料制曲发酵生产酱油制曲原料选满足米曲霉正常生长繁殖产酶考虑酱油身质量需脱脂豆蛋白质含量非常丰富宜作原料麸皮质疏松适合米曲霉生长产酶作辅料制曲配生产厂家进相酱油鲜味源原料中蛋白质分解产物氨基酸酱油香甜源原料中淀粉分解产物糖发酵生成醇酯等物质需酿制香甜味浓厚体态粘稠酱油配中适增加淀粉质原料豆粕（豆饼）麸皮原料常配：8：27：36：45：5
②  制曲原料处理
a  原料粉碎润水
    豆饼粉碎适粒度便润水蒸煮般原料颗粒表面积米曲霉生长繁殖面积原料利率高粉碎豆饼麸皮定例充分拌匀进行润水谓润水原料加适水分原料均匀完全吸收水分工艺目原料吸收定量水分膨胀松软蒸煮时蛋白质容易达适度变性淀粉充分糊化溶出曲霉生长需营养成分曲霉生长提供需水分

b 原料蒸料
    原料中蛋白质达适度变性成酶易作状态原料中淀粉充分糊化利糖化杀灭原料中杂菌减少制曲时污染蒸料均匀掌握蒸料适程度达原料蛋白质适度变性防止蒸料透均匀存未变性蛋白质蒸煮度度变性蛋白质发生褐变现象蒸料设备目前国蒸煮设备三种类型常压蒸煮锅加压蒸煮锅连续道蒸煮设备目前国酱油厂旋转式加压蒸煮锅
③ 厚层通风制曲
    曲料置曲池（称曲箱）厚度增30cm左右利通风机供空气调节温度促半曲霉迅速生长繁殖
a  制曲时原料物理变化
    曲霉曲料生长变化：曲料制种进入曲箱米曲霉适温度水分开始发芽生长曲霉适发芽温度30~32℃通风制曲开始时堆积品温维持32℃左右宜初4~5d米曲霉孢子发芽阶段成孢子发芽期
b 制曲时霉菌生物学变化
    孢子发芽接着生长菌丝静止培养8h左右时品温已逐渐升36℃需进行间歇连续通风方面调节品温方面换新鲜空气利米曲霉生长继续维持品温35℃左右培养12h左右肉眼稍见曲料发白时进行第次翻曲称菌丝生长期
④  固态低盐发酵
    酱油发酵程中根醪醅状态稀醪发酵固态发酵固稀发酵分根加盐量少分高盐发酵低盐发酵盐发酵三种根加温状况分晒夜露保温速酿两类
a  工艺流程
  成曲→碎→加盐水拌合(12~13°Be′55℃左右盐水含水量50~55等条件)→保温发酵(50~55℃4~6d)→成熟酱醅
b  固态低盐发酵工艺
a)  食盐水配制
    食盐溶解波美计测定浓度根时温度调整规定浓度般验100kg水加盐15kg左右盐水10°Be′食盐质量温度需增减盐量采波美计检定盐水浓度二般20℃标准温度实际生产配制盐水时高低温度必须换算成标准温度

b)  发酵料配制
    先已准备糖浆盐水加热50~55℃(根池发酵品温求掌握糖浆盐水温度高低)成曲通制醅机碎曲齿升高机提升斗输入螺旋拌器中糖浆盐水起拌均匀落发酵池初开始时池底15cm左右成曲拌糖浆盐水略少阀门掌握成曲糖浆盐水流速数量拌曲完毕出150kg左右糖浆盐水糖浆盐水浇料面糖浆盐水全部吸料面层加盖聚乙烯薄膜四周加盐膜压紧指定点插入温度计池面加盖
    果酶法生产淀粉质原料豆饼起混合润水蒸煮制曲直接加入12~180°Be′热盐水(55℃左右)
c)  保温发酵理
    保温发酵时温度时间掌握厂根设备情况求异发酵时成曲糖浆盐水拌池酱醅品温求42~46℃间保持4d期间品温基稳定夏天需开蒸气保温冬天醋温足需进行保温第5d起天开汽3次办法品温逐步升提高48~50℃低盐发哮时间般10d酱醅已基成熟增加风味延长发酵期12~15d发酵温度前期42~44℃中间44~46℃期46~48℃厂采淋浇发酵办法酱醅面封盐制醅相隔2~3h酱汁(曲液水)先回浇次酱醅酶水分较均匀发酵温度5d天40~45℃5天逐步提高品温45~48℃前4d天淋浇两次4d天淋浇次发酵期10d淋浇发酵处发酵温度均匀酱汁中酶充分利减少面层氧化层提高酱油风味缺点需增加淋浇设备淋浇操作工艺带方便
    固态低盐发酵期间专负责时测定酱醋温度做记录冬天防止四周面层酱醋温度低发现正常状况必须时采取适措施
⑤  浸出提油成品配制
a 工艺流程
              二油              三油              水
               ↓                ↓               ↓
              加热              加热             加热
               ↓                ↓               ↓ 

成熟酱醅→第次浸泡→头渣→第二次浸泡→二渣→第三次浸泡→残渣
                ↓               ↓               ↓
            第滤油         第二滤油          第三滤油
                ↓               ↓               ↓
               头油             二油             三油
b 成品配制
    提取头油二油成品必须统质量标准食途进行配兑调配酱油须灭菌包装检验合格出厂
34    柠檬酸
    柠檬酸(Citric acid)分子式C6H807名枸橼酸外观白色颗粒状白色结晶粉末臭具愉快强烈酸味相密度16550柠檬酸易溶水酒精溶醚酯氯仿等机溶剂商品柠檬酸水柠檬酸水柠檬酸前者高366℃水溶液中结晶析出者低366℃水溶液中结晶析出天然存果实中中柑桔菠萝柠檬花果等含量较高柠檬酸生物体代谢产物早期柠檬酸生产柠檬柑桔等天然果实原料加工成1893年德国微生物学家Wehmen发现二种青霉菌够积累柠檬酸1923年美国科学家研究成功废糖蜜原料浅盘法柠檬酸发酵设厂生产1951年美国Miles公司首先采深层发酵规模生产柠檬酸国1968年薯干原料采深层发酵法生产柠檬酸成功工艺简单原料丰富发酵水高陆续办厂投产20世纪70年代中期柠檬酸工业已初步形成生产体系
341    柠檬酸食品中应
1)  饮料冰淇淋
    柠檬酸广泛配制种水果型饮料软饮料柠檬酸身果汁天然成分仅赋饮料水果风味具增溶缓抗氧化等作饮料中糖香精色素等成分交融协调形成适宜口味风味添加柠檬酸改善冰淇淋口味增加乳化稳定性防止氧化作
2)  果酱酿造酒
    柠檬酸果酱果冻中样增进风味产品抗氧化作果酱果冻凝胶性质需定范围pH值添加定量柠檬酸满足求
    葡萄酿酒原料成熟度酸度足时柠檬酸调节防止酿造酒口味单薄柠檬酸加果汁中抗氧化保护色素作保护果汁新鲜感防止变色

3) 腌制品
    种肉类蔬菜腌制加工时加入涂柠檬酸改善风味腥臭抗氧化
4) 罐头食品
    加入柠檬酸调酸作外螯合金属离子作保护中抗坏血酸金属离子破坏柠檬酸添加植物油中类似作
5) 豆制品调味品
含柠檬酸水浸渍豆脱腥便续加工柠檬酸豆等豆类蛋白葵花子蛋白水解生产出风味致调味品成熟调味品（酱油等）调味
6) 
    柠檬酸医药化学等工业中定作柠檬酸铁胺作补血剂柠檬酸钠作输血剂柠檬酸制造食品包装薄膜公害洗涤剂
342    柠檬酸发酵微生物
1)  黑曲霉（Aspergillus niger）形态特征
    目前生产常产酸力强黑曲霉作生产菌固体培养基菌落白色逐渐变棕色孢子区域黑色菌落呈绒毛状边缘整齐菌丝隔膜分枝细胞菌丝体色色足细胞顶囊生成层两层梗梗顶端产生串串分生孢子
2)  黑曲霉（Aspergillus niger）生理特征
    黑曲霉生产菌薯干粉玉米粉溶性淀粉糖蜜葡萄糖麦芽糖糊精乳糖等培养基生长产酸黑曲霉生长适pH值菌种异般pH3~7产酸适pH18~25生长适温度33~37℃产酸适温度28~37℃温度高易形成杂酸斜面培养求麦芽汁40Be′左右培养基黑曲霉性生殖形式繁殖具种活力较强酶系力淀粉类物质蛋白质单宁纤维素果胶等具定分解力黑曲霉边长菌边糖化边发酵产酸方式生产柠檬酸
343    柠檬酸发酵机理
关柠檬酸发酵机制种理目前数学者认三羧酸循环密切关系糖糖酵解途径(EMP途径)形成丙酮酸丙酮酸羧化形成C4化合物丙酮酸脱羧形成C2化合物两者缩合形成柠檬酸（见发酵代谢）
344    柠檬酸发酵原料

    柠檬酸发酵原料糖质原料(甘煎废糖蜜甜菜废糖蜜)淀粉质原料(番薯马铃薯木薯等)正烷烃类原料三类
345     柠檬酸发酵工艺
1) 试斜面菌种培养
    察氏琼脂培养基：NaNO3 3g 蔗糖20g K2HPO4 1g KCl 05g MgSO47 H2O 05g FeSO4 001g 琼脂20g 水定溶1000ml pH然
    察氏氏琼脂培养基：蔗糖30gNaNO3 2g MgSO47H2O 05g KH2PO4 1g KCl 05g FeSO47H2O 001g 溴甲分绿04g琼脂20g 蒸馏水1000ml pH然
    蔗糖合成琼脂培养基：蔗糖140g NH4NO3 2g KH2PO4 2g MgO47H2O 025g FeCl36H2O 002g MnSO44H2O 002g 麦芽汁20ml 琼脂20g 水定溶1000ml
    米曲汁琼脂培养基：份米曲加四倍质量水55℃保温糖化3~4时煮沸滤液水调整浓度10Bx碱液pH调制60接着添加琼脂2确认制成斜面杂菌污染接入黑曲霉孢子悬液01ml32℃培养4~5d
2)  种子扩培养
①  二级扩培养
a 培养基
    琼脂固体培养液体表面培养两种方法前者培养基组成斜面培养基相者组成：
   麦芽汁70BX     氯化铵2      尿素01   
b  培养
    固体培养时500ml茄子瓶装80ml琼脂培养基250茄子瓶装50ml琼脂培养基灭菌摆成斜面凝固斜面37℃培养24h确认杂菌污染
    液体培养时液体培养基装入三角瓶中液层深度达45cm01MPa湿热灭菌15min菌操作接种培养温度32℃液体表面需7~10d琼脂固体培养需6~7d
② 三级扩培养
    采麸曲固定培养液体表面培养琼脂固定培养
    培养基：
   a 麸曲培养基：
    新鲜麦麸皮1kg加水11~13L液体培养基第二级扩培养基液体培养基相

   b琼脂固体培养基：
    斜面培养基相
3） 发酵生产
①  工艺流程
    薯干粉原料液体深层发酵工艺流程：
                        斜面菌种→麸曲瓶→种子
                                          ↓
  薯干粉→调浆→灭菌(间歇连续式)→冷→发酵→发酵液→提取→成品
                                          ↑
                                       菌空气
薯渣原料固体发酵工艺流程：

           试斜面→三角瓶菌种→种曲
                                   ↓
薯渣→粉碎→蒸煮→摊凉接种→装盘→发酵→出曲→提取→成品
            ↑
           米糠
②  液体发酵
a置换法
    培养液次加入发酵结束弃菌盖发酵液提取柠檬酸具体操作：接种培养温度维持35℃黑曲霉适宜生长温度需维持72h左右促进孢子发芽菌体发育温度逐渐降时必须通约50℃空气维持35℃培养温度通风量3~5m3m2h接种20h左右出现灰白色薄菌膜72h时菌膜已完全形成菌膜相厚皱褶48h起菌体耗氧增加开动组风盘层间通汽进汽温度40℃左右风量7m3m2h进汽湿度75防培养液水分蒸发快接种72h起进入产酸期时菌体代谢速率高耗糖快发酵液酸度急剧升高释放出量热高时达1000kJ(m2h)时应加强通风措施严格发酵温度控制26~28℃利柠檬酸形成般进入产酸期前8h左右需增风量15~18m3m2h降低进汽温度25℃湿度75160h发酵结束
b  置换法

    置换法般采糖浓度低营养较丰富培养液先培养菌盖菌盖形成更换发酵培养基更换1次数次发酵液提取柠檬酸培养菌盖般5糖液视糖蜜质量补充少量NH4NO3K2HPO4等盐类接种孢子室温保持34~36℃培养液品温32~34℃孢子发芽正常情况40h形成紧密皱菌盖菌盖形成放掉培养基更换发酵培养基(第1次置换)室温降30~32℃发酵48~60h放掉发酵液加入新培养液进行第2次置换重复般置换培养基8~10次总发酵周期14~20d收集起发酵液提取柠檬酸置换法优点节省量培菌时间发酵速度’快原适宜长菌原料作发酵培养基保持菌盖高活性发酵液残糖控制低样造成换出发酵液残糖量较高道提取柠檬酸带困难
c  置换法影响表面发酵素
a)  培养液层厚度
    培养基液层厚度发酵产物总生成量果原料质量预处理方法曲霉菌丝体活力强末适增加液层厚度相反应减少液层厚度
b)  糖浓度
    表面发酵糖蜜浓度质优糖蜜浓度(蔗糖浓度计)18~22较适宜质劣糖蜜般采14表面发酵中约80糖合成柠檬酸菌体生长增殖耗糖8左右菌体进行呼吸消耗糖10左右1~2糖合成副产物
c)  温度
    黑曲霉适宜产酸温度26~28℃温度高容易形成杂酸等副产物菌体易衰老温度低发酵周期延长
d)  pH值
    黑曲霉长菌适pH中性产酸适pH25~20应该注意：菌盖形成菌盖面低PH区域菌体合成柠檬酸活动低pH区域进行应该搅动发液避免低值区域pH值升长菌产酸
e)  通风
    表面发酵气相传氧传氧效率较高保持发酵室适空气流通满足霉菌氧需较高度CO2会影响菌体生长降低产酸力般CO2控制3

②  固体发酵
a  浅盘发酵
    曲置曲室培养室温需调节孢子发芽菌丝生长期产生热量少品温会逐渐降入室18h应维持品温27~31℃培养18~48h期间发酵热量释放品温升快应采取措施品温超43℃菌体活力降品温会降时应维持35℃左右直发酵结束克服曲盘温差发酵40h左右时应曲盘调整发酵期间必翻曲曲室相湿度85~90发酵终点根酸度判定48h开始测量酸度隔12h测定1次72h隔4h测定1次酸度达高时出料否时间延长柠檬酸反菌体消化
b 厚层通风发酵
    浅盘发酵明显物料铺摊厚度厚层发酵曲醅厚度50cm左右浅盘发酵15~20cm出许曲霉菌提供氧培养程中需进行机械通风培养程中温度控制浅盘发酵温度理相似高品温超40℃温度湿度通风调节物料厚度培养程中需翻料厚层发酵浅盘发酵优越处：占面积少污染杂菌性机械化程度高
35    苹果酸
    L苹果酸广泛存生物体中生物体三羧酸循环成员苹果酸广泛应食品领域苹果酸具柠檬酸柔酸味滞留时间长口味更优点作食品酸味剂更理想
许微生物产生苹果酸培养液中积累苹果酸适合工业生产目前仅限少数种致：步发酵法黄曲霉米曲霉寄生曲霉两步发酵法华根霉根根霉短乳杆菌膜睽毕赤酵母酶转化法短乳杆菌肠杆菌产氨短杆菌黄色短杆菌
351    步发酵法
    糖类发酵原料霉菌直接发酵生产L苹果酸方法称步发酵法
1) 菌种
    步发酵法采黄曲霉A114生产苹果酸
2) 种子培养基组成()
    C6H12O6 3豆饼粉1 FeSO4 005K2HPO4 002NaCl 0001MgSO4 001CaCO3 6(单独灭菌)
3)  种子培养

    保存麦芽汁琼脂斜面黄曲霉孢子菌水洗移接装100ml种子培养基500m1三角瓶中33℃静置培养2~4d长出量孢子转入种子罐扩培养接种量5种子罐培养基三角瓶培养基组成相外添加04(体积分数)泡敌种子罐装液量70罐压01MPa培养温度33~34℃通风量015~03m3m3min培养时间18~20h
4) 发酵培养基组成
      C6H12O6 7~8余成分组成量种子罐培养基相
5)  发酵
    发酵罐装液量70接种量10罐压01MPa培养温度33~34℃通风量07m3（m3min)搅拌转速180rmin发酵时间40h左右发酵程中动系统控制滴加泡敌防止泡沫产生残糖1时终止发酵产苹果酸7
352    两步发酵法
    两步发酵法糖类原料先根霉菌发酵生成富马酸(延胡索酸)苹果酸混合物然接酵母细菌混合物中富马酸转化苹果酸
1)  富马酸发酵
①  菌种
    两步发酵法华根霉6508菌种生产苹果酸
②  斜面培养
    华根霉6508葡萄糖马铃薯汁琼脂斜面30℃培养7d易长出量孢子
③  摇瓶发酵
a  培养基组成()
C6H12O6 10(NH4)2SO4 05K2HPO4 01聚乙二醇10MgSO4 005FeCl3 0002CaCO3 5(单独灭菌)  
 b  富马酸发酵
500ml三角瓶中装入50ml培养基灭菌冷接种华根霉孢子置复式摇床30℃培养4~5d发酵含富马酸苹果酸混合液
c  转换发酵
a)  酶转化法
酶转化法国外生产L苹果酸方法酶转化法富马酸盐原料利微生物富马酸酶转化成苹果酸(盐)酶转化法分游离细胞酶法固定化细胞酶法

b)  游离细胞酶转化法
    酶转化方法  pH75含18富马酸溶液中接入2湿菌体35℃150rmin条件转化24~36h转化率达90
c)  固定化细胞酶转化法
    目前研究产氨短杆菌黄色短杆菌菌种化学法合成富马酸钠作底物进行固定化细胞生产苹果酸固定化细胞易生成苹果酸难分离琥珀酸细胞固定必须化学试剂处理防止种副反应发生采固定化技术必须注意问题：
    细胞固定前富马酸酶活力高富马酸酶活力较高时固定化细胞酶活力降保证较高转化力固定化方法酶损害较细胞固定保持较高酶活力细胞固定应引起副反应发生固定化细胞应高度操作稳定性
353    苹果酸提取精制
1) 发酵醪液中提取苹果酸
①  工艺流程
发酵液→酸解→滤→滤液→中→滤→沉淀→酸解→滤→滤液→精制→浓缩→结品→干燥→成品
②  操作方法
    发酵醪液中边搅拌边加入砷硫酸pH值调节15左右滤沉淀滤液中加入碳酸钙直CO2放出时生成苹果酸钙接着石灰乳体系pH值调75静置6~8h滤收集苹果酸钙沉淀少量冷水洗沉淀中残糖溶性杂质苹果酸钙盐中加入倍量温水搅拌成悬浊液接着加入砷硫酸pH达15左右继续搅拌30min静置数时石膏渣沉淀充分析出滤制粗制苹果酸溶液中含微量富马酸Fe2+Ca2+Mg2+色素联合柱流出高纯度苹果酸溶液70℃减压浓缩苹果酸浓度65~80然冷20℃添加晶种析晶晶体40~50℃真空干燥苹果酸成品
2) 混杂富马酸发酵醪液中提取苹果酸
① 工艺流程
    发酵廖液→浓缩→析出富马酸结晶→滤→滤液→浓缩→析出富马酸结晶→滤→滤液→冷加晶种→苹果酸结晶→干燥→成品
② 操作方法

    发酵醪液浓缩苹果酸浓度50冷20~30℃富马酸结晶析出
    滤富马酸母液70℃减压浓缩苹果酸浓度65~80冷20℃富马酸结晶次析出防止苹果酸富马酸时析出造成苹果酸提取收率降结温度宜低20℃
    滤富马酸结晶苹果酸溶液冷20℃投入苹果酸品种缓慢搅拌苹果酸结晶徐徐析出
2) 酶法转化液中提取苹果酸
    固定化细胞反应柱中流出酶法转化液清亮中苹果酸盐含量125左右富马酸盐含量3左右述转化液中加入硫酸富马酸结晶析出滤滤液中添加碳酸钙苹果酸形成苹果酸钙沉淀析出苹果酸钙沉淀硫酸酸解酸解液阴离子交换树脂处理浓缩结晶苹果酸成品游离细胞酶法转化液细胞溶物述方法处理
4    食品制造中微生物酶制剂应
酶种生物催化剂催化效率高反应条件温专性强等特点已日益受重视应越越广泛生物界中已发现种生物酶生产中广泛应仅淀粉酶蛋白酶果胶酶脂肪酶纤维素酶葡萄糖异构酶葡萄糖氧化酶等十种利微生物生产生物酶制剂植物瓜果种子动物组织中获更容易动植物源限受季节气候域限制微生物仅受素影响种类繁生长速度快加工提纯容易加工成相较低充分显示微生物生产酶制剂优越性现少数种酶动植物中提取外绝部分微生物生产
41    酶制剂途产酶微生物
酶制剂细菌酵母菌霉菌放线菌等微生物生产微生物产生种酶食品工业中应见表72
表72微生物酶制剂食品工业中应
     酶               途    源
耐高温a淀粉酶糖化酶普鲁兰酶蛋白酶脂肪酶纤维素酶半纤维素酶果胶酶葡萄糖氧化酶葡萄糖异构酶菌蔗糖酶橙皮苷酶乳糖酶单宁酶花色素酶凝乳酶胺氧化酶    水解淀粉制造葡萄糖麦芽糖糊精水解淀粉成葡萄糖水解淀粉成直链低聚糖软化肌肉纤维啤酒果酒澄清动植物蛋白质水解营养液制作干酪奶油增进食品香味豆脱腥等米豆玉米脱皮淀粉制造米豆玉米脱皮提高果汁澄清度等柑桔脱囊衣饮料果酒澄清等蛋白质脱葡萄糖防止食品褐变食品氧防腐葡萄糖转化果糖制造转化糖防止高浓度糖浆中蔗糖析出防止糖果发沙防止柑桔罐头白色沉淀乳糖酶缺乏乳品制造防止乳制品中乳糖析出食品脱涩防止水果制品变色白葡萄酒脱红色乳液凝固剂胺类脱臭    细菌霉菌细菌霉菌细菌霉菌细菌霉菌酵母霉菌霉菌霉菌霉菌细菌霉菌细菌放线酵母霉菌酵母霉菌霉菌霉菌霉菌酵母细菌

42    微生物酶制剂生产
421    菌种选择
    生物定条件合成某酶细胞酶发酵生产般说酶发酵生产细胞必须具备条件：酶产量高优良产酶细胞首先具高产特性较开发应价值高产细胞通筛选诱变采基工程细胞工程等技术获容易培养理求产酶细胞容易生长繁殖适应性较强易控制便理产酶稳定性通常生产条件够稳定生产易退化旦细胞退化复壮处理恢复产酶性利酶分离纯化发酵完成需分离纯化程需酶求产酶细胞身杂质易酶分离安全细胞代谢物安全毒会影响生产员环境会酶应产生良影响
422    产酶培养
    酶发酵生产获量需酶目选择性优良产酶细胞外必须满足细胞生长繁殖发酵产酶种工艺条件根发酵程变化进行优化控制
1)  固体培养法
     固体培养皮麸米糠原料外添加谷糠豆饼等辅助原料原料发酵前处理定培养条件微生物进行生长繁殖代谢产酶固体培养法液体培养法产酶量高时具原料简单易污染操作简便酶提取容易节省源等优点缺点便动化连续化作业占劳动强度生产周期长
2) 液体培养法
    液体培养法优点：占少生产量适合机械化作业发酵条件容易控制易污染减轻劳动强度培养方法分批培养流加培养连续培养三种中前两种培养法广应者污染变异等关键性技术问题尚未解决应受限制深层液体培养中pH值通气量温度基质组成生长速率生长期代谢产物等酶形成产量影响严加控制深层培养时间通监测培养程酶活确定般较固体培养周期(1~7d)短仅需1~5d固体培养法相

3)  产酶条件控制
    提高微生物酶活性产率途径方面中控制营养培养条件基重途径改变培养基成分常常提高酶活性改变培养基氢离子浓度通气等条件调节酶系例改变代谢调节遗传型酶微生物合成产生成千倍变化述措施微生物产酶影响非孤立相互联系相互制约谓佳培养条件培养基佳组成保证酶合成达高产率控制条件通常菌种生长产酶未必步产酶量完全微生物生长旺盛程度成正菌体限度产酶根菌种特性生产条件选择恰产酶培养基外应菌种生理时期创造培养条件例细菌淀粉酶生产采取低浓度发酵高浓度补料蛋白酶生产采取提高前期培养温度等措施提高产酶水
①  培养基
a  碳源
碳水化合物微生物细胞重组成材料源酶组成部分种诱导酶诱导物微生物求碳源菌种身酶系（组成酶诱导酶）决定
综合起点值注意：葡萄糖蔗糖等易利碳水化合物促进细胞呼吸生长利高浓度产酶抑制作蛋白酶α淀粉酶等相反情况微生物利复杂碳水化合物必须葡萄糖等简单碳水化合物时采流加法等避免出现葡萄糖效应现象时似碳源会某原出现产酶情况黄青霉（葡萄糖氧化酶产生菌）甜菜糖蜜作碳源时产酶甘蔗糖蜜作碳源时产酶量显著增高外碳源类型影响产酶外影响微生物胞酶胞外酶例
    碳源身酶诱导物短乳杆菌（葡萄糖异构酶产生菌）必须木糖培养基产酶葡萄糖作碳源时菌体繁殖旺盛产酶然需木糖作诱导物葡萄糖导构酶产生菌α淀粉酶生产培养基中加入淀粉果胶酶生产时加入果胶含果胶物质甜菜渣水果渣早知诱导物底物作诱导物情况果糖代果胶果胶酶活性提高二倍乳糖仅诱导果胶酶诱导绿色木霉增加纤维素酶产量

    诱导方法： 直接诱导法诱导剂直接加入培养基中发酵产酶两步培养诱导法先微生物接种含诱导剂培养液中繁殖量菌丝产酶期菌体转入含诱导剂培养液中量合成酶两步法提高产酶原种方法避免分解代谢物阻遏诱导物充分发挥诱导作二次诱导法焦曲霉乳糖做碳源时产生少量a半乳糖苷酶焦曲霉棉子糖诱导合成α半乳糖苷酶培养液中先加少量棉子糖起预诱导作然菌体进入量合成酶生长时期加入适量乳糖进行二次诱导合成较a半乳糖苷酶
b 氮源
    氮源蛋白质组成成分氯源起诱导阻遏酶形成作蛋白酶生产中蛋白质诱导酶形成水解物身氨基酸作变化利抑制
    氮源微生物生长产酶方面影响：促进微生物生长促进产酶促进微生物生长促进产酶促进产酶促进微生物生长促进微生物生长促进产酶
    严格选定氮源类型应注意碳源浓度碳氮机氮机氮浓度例机氮种类等曲霉淀粉酶生产程中果碳源足充分源菌丝体氮源消耗显著降低影响淀粉酶合成枯草杆菌产生果聚糖蔗糖酶时培养基中蔗糖浓度10铵盐[(NH4)SO4]浓度必须超菌体生长高需量（达含氮量015左右）酶产量幅度升
c  机盐
金属离子身酶组成部分盐产酶效应较复杂现分述：
    磷：数情况产酶促进作蛋白酶中较明显
    钙：Ca2+蛋白酶明显保护稳定作Ca2+存时灰色链霉菌中性蛋白酶PH7~75狭范围稳定Ca2+存时稳定pH范围扩5~9Ca2+存枯草杆菌中性蛋白酶pH55~10稳定数时反应适温度提高57℃种真菌产生碱性蛋白酶Ca2+存时37℃时半衰期75min延长165minCa2+时半数碱性蛋白酶65℃维持15min50℃培养耐热蛋白酶Ca2+存80℃加热10min酶活尚存85Ca2+时76℃10min酶活降50Ca2+α淀粉酶作更明显纯化α淀粉酶50℃容易失活Ca2+存时酶热稳性增加菌种热稳性提高65℃90℃ PH稳定范围5~7扩展5~11α淀粉酶种金属酶分子酶含1克原子Ca2+Ca2+酶分子保持适构象维持活性稳定性菌种热稳定性高温Ca2+亲力致α淀粉酶Ca2+结合EDTA处理失活非pH低3添加EDTA相量Ca2+复中性恢复活性

    Na+Cl提高枯草杆菌液化型a淀粉酶耐热性作尤显著
    添加适量Mg2+Zn2+Mn2+Co2+Fe2+等提高蛋白酶α淀粉酶等产酶量D木糖异构酶需二价金属离子活力菌种需As2+Mg2+Mn2+Co2+等种情况种离子活化剂种情况成抑制剂酶需离子作活化剂
    般说金属重金属离子Hg2+Ag2+Pb2+Zn2+Ni2+Cu2+A13+情况Ca2+Fe2+等酶活力抑制适浓度Mg2+Co2+存时显著减轻害离子抑制作
d  生长素
种氨基酸维生素微生物生长产酶必成分维生素甚酶组成部分麦芽根酵母膏玉米浆米糠曲汁麦芽汁玉米废醪中均含程度微量生长素促进产酶显著效应磷酸酰环六醇微生物重生长素
2)  培养条件
① pH值
    菌种产酶类型酶系组成pH值改变产生程度变化黑曲霉腺苷酸氧化脱氨转变肌苷酸时培养pH值60环境中果胶酶活性受抑制pH值改变60形成果胶酶pH值决定酶系组成泡盛曲霉突变株pH值60培养时产生a淀粉酶糖化型淀粉酶麦穿糖酶产生极少pH值24条件培养转糖化型淀粉酶麦穿糖酶合成α淀粉酶合成受抑制
    蛋白酶生产中pH低利酸性蛋白酶生成pH高利中性碱性蛋白酶生成相致产酶pH值常酶反应适pH值接酶反应适pH许某酶稳定种场合选择量pH值
    情况pH出现胞胞外酶产量例α半乳糖苷酶PH4860范围胞酶占74pH升高时胞外酶例升高
②  温度
    温度产酶影响种情况：

    产酶温度低生长温度酱油曲霉蛋白酶合成适宜温度28℃生长温度40℃条件产酶量高出2~4倍异淀粉酶生产中种情况
    产酶温度生长温度致链霉菌合成葡萄糖异构酶约30℃
    产酶温度高生长温度例产生糖化型淀粉酶适宜温度35℃生长适温度30℃链霉菌产生淀粉酶温度35℃合适生长温度28℃
    外温度影响酶系组成酶特性例米曲霉制曲时温度控制低限利蛋白酶合成α淀粉酶活性受抑制
③  通气搅拌
    枯草杆菌产生α淀粉酶例细菌生理时期划分三阶段：菌体繁殖期接种5~13h
芽胞产生期产酶期三阶段供氧求果第二时期维持缺氧状态助抑制芽胞形成第第三生理时期充分供氧促进菌体繁殖提高产酶量证明时期通气量求
产异淀粉酶气杆菌通气量培养方式酶活差产异淀粉酶气杆菌生长期间求较通气量产酶期间通气量生长通气量中等程度较相反情况蛋白深层发酵时较通气量利生长利产酶较通风量促进酶合成生长抑制异构酶产生菌菌种强通风产酶需弱通风产酶
④  种龄
    老嫩延长发酵周期会降低产酶量般种龄3045h酶活性高
423    分离提纯
    微生物酶提取方法酶结合状态稳定性应部门产品纯度求定区果提取酶种溶水复杂混合物需进步加纯化适生产提纯方法总降低成提高效时提高产品纯度质量前提事先应试验规模充分中加选择理想提纯方法应满足二条件活性提高总活性回收高实际难兼
1)  盐析法
    盐析剂中性盐选择： MgS04(NH4)2S04Na2SO4NaH2P04常盐析中性盐盐析蛋白质力蛋白质种类般说种力述序次增般说含价阴离子中性盐盐析效果实际(NH4)2S04盐析剂溶解度较低温度相高酶低温稳定低温Na2S04NaH2P04溶解度低常常达种酶盐析浓度

    盐析剂量决定：酶盐析沉淀盐析剂量存杂质种类数量差异适量根实践决定根数绘制出盐析曲线
    pH温度影响：蛋白质溶解度盐存等电点时稀盐状态时致样高浓度中性盐溶液中原蛋臼质溶液pH影响实际溶液终pH盐析剂决定
    盐稀盐溶液中温度低蛋白质溶解度低高浓度盐溶液中温度高蛋白质溶解度反低般说盐析时降低温度非种酶耐热
盐析法优点常温沉淀程中会造成酶失活沉淀物室温长时间放置会失活沉淀酶时夹带沉淀非蛋白质杂质少适酶沉淀缺点沉淀物中含量盐析剂硫酸次沉淀法制取酶制剂含硫酸铵气味果种制剂脱盐直接食品工业影响食品风味工艺效果工业硫酸铵中含毒性物质符合卫生求
2)  机溶剂沉淀法
①  机溶剂选择
    机溶剂沉淀蛋白质力蛋白质种类机溶剂种类曲霉淀粉酶言机溶剂沉淀力丙酮>异丙醇>乙醇>甲醇序受温度pH盐离子浓度影响成变
②  机溶剂量
    机溶剂沉淀力受素影响特溶存盐类影响尤显著存少量中性盐(01~02molL)时产生盐溶作蛋白质机溶剂水溶液中溶解度升高价阳离子Ca2+Zn2+蛋白质结合蛋白质水机溶剂中溶解度降低降低酶沉淀机溶剂浓度
③工艺参数影响
a  温度
    机溶剂沉淀蛋白质力受温度影响般言温度愈低沉淀愈完全局部区域机溶剂浓够严重破坏蛋白质空间结构造成酶变性失活温度较高条件尤显著机溶剂特乙醇水混合时放出量热混合液温度升高添加机溶剂时整系统需冷般保持0℃左右时强烈搅拌避免机溶剂局部热液体局部热外已沉淀酶机溶剂变性抵抗力分延长添加溶剂时间利

b  pH值
    蛋白质等电点溶解度低酶等电点pH4~5值间稳定pH值范围低种情况必须采目酶稳定pH值然等电点
    沉淀时酶液温度pH值目酶收率具决定性影响酶组成(存酶率)单位重量沉淀物中目酶活力重关系例固体培养米曲霉α淀粉酶水抽出滤清液预先冷搅拌加乙醇终浓度70温度10℃pH值56~60α淀粉酶收率约94
2) 吸附法
①  白土活性氧化铝吸附法
    白土类硅酸铝成分粘土种类吸附酶蛋白质种类数量般弱酸性条件吸附酶蛋白质中性弱碱性条件解吸白土先2molL盐酸活化
    活性氧化铝常吸附酶蛋白质吸附剂明矶硫酸铵等调制加热活性化酶蛋白质般弱酸性条件吸附弱碱性条件解吸
②  淀粉吸附α淀粉酶方法
定酶作特定基质事实说明两者间种特亲力基质吸附种基质具特定作酶达效果作吸附剂基质首先必须固相物次吸附酶程中种基质会吸附专门作酶分解分解程度极微第三单位重量基质吸附种特定酶力均应该足够现发现生淀粉α淀粉酶吸附较接述条件
424    酶制剂化稳定化处理
浓缩酶液制成液体固体酶制剂酶制剂出售定体积重量酶活计价生产出酶制剂出售前需稀释定标准酶活时改进提高酶制剂储藏稳定性般酶制剂中加入种物质作酶活稳定剂作抗菌剂助滤剂制成干粉起填料稀释剂抗结块剂作作酶活稳定剂物质辅基辅酶金属离子底物整合剂蛋白质等常元醇(甘油乙二醇山梨醇聚乙二醇等)糖类食盐乙醇机钙时种稳定剂效果明显需种物质合明胶细菌淀粉酶蛋白酶稳定作效果明显时加乙醇甘油稳定效果显著
43    酶制剂食品工业中应

431    酶制剂食品保鲜方面应
着食品求断提高科学技术断进步种崭新食品保鲜技术—酶法保鲜技术正崛起酶法保鲜技术利生物酶高效催化作防止消外界素食品良影响保持食品原优良品质特性技术酶具专性强催化效率高作条件温等特点广泛应种食品保鲜效防止外界素特氧化微生物食品造成良影响
葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase）种氧化原酶催化葡萄糖氧反应生成葡萄糖酸双氧水葡萄糖氧化酶食品起置密封容器中葡萄糖存条件该酶效降低消密封容器中氧气效防止食品成分氧化作起食品保鲜作
葡萄糖氧化酶氧条件蛋类制品中少量葡萄糖效防止蛋制品褐变提高产品质量外氧存容易发生氧化作花生奶粉面制品冰淇淋油炸食品等富含油脂食品易发生褐变马铃薯苹果梨果酱类食品中利葡萄糖氧化酶种理想氧保鲜剂效防止氧化发生
溶菌酶（Lysozyme）种催化细菌细胞壁中肽糖水解水解酶专作肽糖分子中N乙酰胞壁酸N乙酰氨基葡萄糖间β14键破坏细菌细胞壁细菌溶解死亡般鸡蛋蛋清中溶菌酶处理食品效防止消细菌食品污染起防腐保鲜作溶菌酶专作细菌细胞壁细菌溶解没细胞壁体细胞会产生利影响广泛应医药食品等需杀灭细菌领域食品保鲜方面种食品防腐保鲜等干酪水产品低浓度酿造酒乳制品等食品保鲜采溶菌酶进行食品防腐保鲜般蛋清溶菌酶蛋清溶菌酶体害效防止细菌食品污染已广泛种食品防腐保鲜
432    酶制剂淀粉类食品生产中应
淀粉类食品指含量淀粉淀粉原料加工成食品世界产量类食品淀粉通水解作生成糊精低聚糖麦芽糊精葡萄糖等产物产物进步转化产物产物生产中已广泛应种酶
淀粉类食品加工中种酶广泛应中a淀粉酶β淀粉酶糖化酶支链淀粉酶葡萄糖异构酶等现国外葡萄糖生产绝数采淀粉酶水解方法酶法生产葡萄糖淀粉原料先a淀粉酶液化成糊精利糖化酶生成葡萄糖果葡糖浆葡萄糖异构酶催化葡萄糖异构化生成果糖含葡萄糖果糖混合糖浆异构化反应完成混合糖液脱色精制浓缩等程固形物含量达71左右果葡糖浆中含果糖42左右含葡萄糖52左右6左右低聚糖异构化混合糖液中果糖葡萄糖分离分离葡萄糖进行异构化反复进行更葡萄糖转化果糖生产出果糖含量达7090甚更高果葡糖浆称高国糖浆

饴糖生产中利酶添加麦芽中外采直接添加酶制剂方法提供添加酶a淀粉酶β淀粉酶目前高麦芽糖浆生产生产采β淀粉酶支链淀粉酶作淀粉更转化麦芽糖糖化时液化糊精液调pH5~6温度50℃左右加入定例支链淀粉酶β淀粉酶作10h左右麦芽糖含量达80~95糖化液
糊精淀粉低级程度水解产物广泛应食品增绸剂填充剂吸收剂等糊精麦芽糊精酸法酶法生产现采酶法水解方法生产环状糊精6~12葡萄糖单位a14葡萄糖苷键连接成环状结构类化合物吸附种分子物质起稳定缓解乳化提高溶解度分散度等作食品工业中广泛途β环状糊精生产般采嗜碱芽孢杆菌BGT常生产菌株N227NO382等采嗜碱芽孢杆菌N227菌BGT生产β环状糊精时木薯淀粉马铃薯淀粉甘薯淀粉溶性淀粉原料转化率达35~40
433    酶蛋白质食品生产中应
蛋白质食品指含量蛋白质蛋白质原料加工成食品蛋白质食品生产程中酶种蛋白酶蛋白质种氨基酸通肽键连接成高分子化合物蛋白质水解酶作水解生成蛋白胨肽氨基酸等蛋白质水解产物产物食品医药细菌培养等领域广泛应价值
蛋白酶（Proteinases）类催化蛋白质水解酶微生物蛋白酶枯草杆菌蛋白酶黑曲霉蛋白酶等蛋白质加酶水解前必须定处理破坏完整空间结构变性利酶水解般采加热处理方法采生化分离技术蛋白质先提取出进行酶解蛋白酶水解法生产氨基酸时根蛋白酶动力学特性选择控制种水解条件蛋白质完全水解成氨基酸
明胶种热溶性蛋白质凝胶食品加工中广泛途生产明胶原料般采动物皮骨原料含丰富胶原蛋白天然状态胶原蛋白呈三股螺旋结构溶水采适方法处理三股螺旋结构解体成单链溶解热水中明胶溶液蛋白酶法水解生产明胶时原料需先切割捣碎处理然清水洗净沥干

干酪（cheese）称奶酪乳中酪蛋白凝固成种营养价值高容易消化吸收食品成分蛋白质乳脂含少量机盐丰富维生素干酪生产采乳酸菌发酵方法采凝乳蛋白酶方法进行肉类嫩化微生物蛋白酶枯草杆菌蛋白酶黑曲霉蛋白酶米曲霉蛋白酶根曲霉蛋白酶等微生物蛋白酶
434    酶果蔬食品生产中应
果蔬类食品生产程中提高产量产品质量常常种酶常果胶酶处理果汁果酒果胨果蔬罐头等生产果汁生产程中应果胶酶处理利压榨提高出汁率沉淀滤离心分离程中促进凝聚沉淀物分离果汁澄清酶处理果汁较稳定防止混浊果胶酶已广泛苹果汁葡萄汁柑橘汁等生产果汁处理果胶酶般均混合果胶酶中含果胶酯酶（PE）切聚半乳糖醛酸酶（endoPG）外切聚半乳糖醛酸酶（exoPG）切聚半乳糖醛酸裂解酶（endoPGL）外切聚半乳糖醛酸裂解酶（exoPGL）切聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（endoPMGL）外切聚甲基半乳糖醛酸裂解酶（exoPMGL）应果胶酶处理苹果汁时特注意pH值温度作时间酶量等果汁澄清速度影响
果汁浓缩成高浓度果汁高浓度糖存条件凝结形成果冻糖含量太仅影响风味符合健康食品求生产低糖果冻必须采酶法处理技术纯化果胶酯酶（PG）处理果汁果胶甲基化程度降低
果蔬制品脱色方面酶制剂处理许水果蔬菜葡萄桃草莓芹菜等含花青素花青素类水溶性植物色素颜色pH值改变光稍高温度快变褐色金属离子反应呈灰紫色含花青素果蔬制品葡萄汁草莓酱桃子罐头芹菜汁等必须花青素酶处理花青素水解成五色葡萄糖配基保证产品质量
435    酶果酒生产中应
葡萄酒生产程中已广泛应酶制剂应酶果胶酶蛋白酶果胶酶葡萄酒生产仅提高葡萄汁葡萄酒产率利滤澄清提高产品质量果胶酶葡萄中单宁抽出率降低酿制白葡萄酒风味更佳红葡萄酒酿制程中果胶酶提高色素抽提率助酒老熟增加酒香

葡萄酒生产果胶酶数复合酶制剂含种果胶酶外含少量纤维素酶半纤维素酶葡萄酒酿造程中蛋白酶酒中存蛋白质水解防止出现蛋白质浑浊酒体清澈透明葡萄酒外果酒桃酒荔枝酒等生产程中采酶法处理提高产率产品质量
436    酶食品添加剂生产中应
酶作种高效生物催化剂逐渐食品添加剂生产中获较广泛应介天然提取化学合成两种方法间酶合成工艺具前两者法拟优点：酶催化活性高产品合成速度快酶催化特异性产品纯度高获指定构象产品酶确实解决化学合成天然提取方法中问题食品添加剂生产提出新思路




思考题：

1列表说明微生物食品制造方面作
2微生物食品制造应中菌种扩培养特点？
3什说食醋生产种微生物参结果？
4年生产发酵乳制品时菌种开发方面进展？
5双歧杆菌酸奶生产中常什特定工艺路线？
6简述黄原胶性质食品中应情况
7酵母菌面包制造程中起作？
8简述啤酒生产整工艺程
9发酵生产葡萄酒程中应注意问题？
10酱油生产中生产原料什求？
11柠檬酸食品中作？
12说明微生物酶制剂食品加工制造中应情况



第8章 食品微生物污染变质微生物
章学目求
1    掌握污染食品微生物源途径解食品中消长规律特点
2    解食品中常见细菌种类生物学特性
3    掌握食品中细菌数量肠菌群含义食品卫生学意义
4    熟悉产毒霉菌种类掌握霉菌污染食品产毒特点毒素性质霉菌毒素食品卫生学意义
食品微生物污染指食品加工运输贮藏销售程中微生物毒素污染研究弄清食品微生物污染源途径食品中消长规律切断污染途径控制食品污染延长食品保藏期防止食品腐败变质食物中毒发生非常重意义食品微生物污染包括细菌细菌毒素污染霉菌霉菌毒素污染
1  污染食品微生物源途径
方面微生物然界中分布十分广泛环境中存微生物类型数量相方面食品原料生产加工贮藏运输销售烹调等环节常常环境发生种方式接触进导致微生物污染污染食品微生物源分土壤空气水操作员动植物加工设备包装材料等方面
11 污染食品微生物源
111  土壤
土壤中含量微生物利碳源氮源含量硫磷钾钙镁等机元素硼钼锌锰等微量元素加土壤具定保水性通气性适宜酸碱度
（pH35~105）土壤温度变化范围通常10～30℃间表面土壤覆盖保护微生物免遭太阳紫外线危害
见土壤微生物生长繁殖提供利营养条件环境条件土壤素微生物天然培养基微生物营称
土壤中微生物数量达107～109g土壤中微生物种类十分庞杂中细菌占例达70～80放线菌占5～30次真菌藻类原生动物土壤中微生物种类数量差异面3～25cm微生物活跃场肥沃土壤中微生物数量种类较果园土壤中酵母数量较土壤中微生物身发展外分布空气水动植物体微生物会断进入土壤中许病原微生物着动植物残体动物排泄物进入土壤土壤中微生物非病原病原通常芽孢菌土壤中生存时间较短芽孢菌土壤中生存时间较长例沙门氏菌生存数天数周炭疽芽孢杆菌生存数年更长时间时土壤中存着够长期生活土源性病原菌霉菌放线菌孢子土壤中生存较长时间

112 空气  
空气中具备微生物生长繁殖需营养物质充足水分条件加室外常接受日光紫外线射空气微生物生长繁殖场然空气中确实含定数量微生物微生物风飘扬悬浮气中附着飞扬起尘埃液滴微生物土壤水动植物体表脱落物呼吸道消化道排泄物
空气中微生物霉菌放线菌孢子细菌芽孢酵母环境空气中微生物数量种类差异公场街道畜舍屠宰场通气良处空气中微生物数量较高空气中尘埃越含微生物数量越室污染严重空气微生物数量达106m3海洋高山乡村森林等空气清新方微生物数量较少空气中会出现病原微生物直接动物呼吸道皮肤干燥脱落物排泄物间接土壤结核杆菌金黄色葡萄球菌沙门氏菌流感嗜血杆菌病毒等患病者口腔喷出飞沫滴含1~2万细菌
113 水  
然界中江河湖海等种淡水咸水水域中生存着相应微生物水域中机物机物种类含量温度酸碱度含盐量含氧量深度光度等差异种水域中微生物种类数量呈明显差异通常水中微生物数量取决水中机物质含量机物质含量越中微生物数量越
淡水域中微生物分两类型：类清水型水生微生物类微生物惯洁净湖泊水库中生活养型微生物作水体环境中土居微生物硫细菌铁细菌衣细菌含光合色素蓝细菌绿硫细菌紫细菌等部分腐生性细菌色杆菌属（Chromobacterium）色杆菌属（Achromobacter）微球菌属（Micrococcus）种低含量营养物清水中生长霉菌中水生性种类水霉属（Saprolegnia）绵霉属（Achlya）种生长腐烂机残体外单细胞丝状藻类原生动物常水中生长通常数量类腐败型水生微生物腐败机物质进入水域获营养量繁殖造成水体污染传播疾病重原中数量G—细菌变形杆菌属（Proteus）肠杆菌产气肠杆菌（Enterobacter aerogenes）产碱杆菌属（Alcaligenes）等芽孢杆菌属弧菌属（Vibrio）螺菌属（Spirillum）中种水体受土壤畜排泄物污染会肠道菌数量增加肠杆菌粪链球菌（Streptococcus faecalis）魏氏梭菌（Clostridium welchii）沙门氏菌产气荚膜芽孢杆菌（Bperfringens）炭疽杆菌（Banthracis）破伤风芽孢杆菌（Btetani）污水中会纤毛虫类鞭毛虫类根足虫类原生动物进入水体动植物致病菌通常水体环境条件完全满足生长繁殖求般难长期生存少数病原菌生存达数月久

海水中含量水生微生物细菌均具嗜盐性海中常见细菌：假单胞菌色杆菌黄杆菌微球菌属芽孢杆菌属噬纤维菌属（Cytophaga）引起海产动植物腐败海产鱼类病原菌海水中存引起类食物中毒病原菌副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus）
矿泉水深井水中通常含少微生物数量
114  动物体  
体种动物犬猫鼠等皮肤毛发口腔消化道呼吸道均带量微生物未清洗动物毛皮肤微生物数量达105~106cm2动物感染病原微生物体会存数量病原微生物中菌种畜患病原微生物沙门氏菌结核杆菌布氏杆菌（Bacterium burgeri）微生物通直接接触通呼吸道消化道体外排出污染食品
蚊蝇蟑螂等种昆虫携带量微生物中种病原微生物接触食品样会造成微生物污染
115 加工机械设备  
种加工机械设备身没微生物需营养物质食品加工程中食品汁液颗粒粘附表面食品生产结束时机械设备没彻底灭菌原少量微生物量生长繁殖成微生物污染源种机械设备中会通食品接触造成食品微生物污染
116  包装材料  
种包装材料果处理会带微生物次性包装材料通常循环材料带微生物数量少塑料包装材料带电荷会吸附灰尘微生物
117  原料辅料

1171  动物性原料
  屠宰前健康畜禽具健全完整免疫系统效防御阻止微生物侵入肌肉组织扩散正常机体组织部（包括肌肉脂肪心肝肾等）般菌畜禽体表毛消化道呼吸道等器官总微生物存未清洗动物毛皮肤微生物数量达105~106cm2果毛皮肤污染粪便微生物数量会更刚排出家畜粪便微生物数量达107g瘤胃成分中微生物数量达109g
患病畜禽器官组织部微生物存病牛体带结核杆菌口蹄疫病毒等微生物够破机体防御系统扩散机体部位致病菌动物皮肤发生刺伤咬伤化脓感染时淋巴结会细菌存中部分细菌会机体防御系统吞噬消掉部分细菌存留导致机体病变畜禽感染病原菌呈现床症状相部分症状带菌者部分畜禽运输圈养程中拥挤疲劳饥饿惊恐等刺激机体免疫力降呈现床症状外界扩散病原菌造成畜禽相互感染
屠宰畜禽丧失先天防御机微生物侵入组织迅速繁殖屠宰程卫生理造成微生物广泛污染机会初污染微生物非灭菌刀具放血时微生物引入血液中着血液短暂微弱循环扩散胴体部位屠宰分割加工贮存肉配销程中环节微生物污染发生
屠宰前畜禽状态重屠宰前予充分休息良饲养处安静舒适条件种状态进行屠宰肌肉中糖元转变乳酸屠宰6～7h乳酸增加胴体pH降低56～5724hpH降低53～57pH条件污染细菌易繁殖果宰前家畜处应激兴奋状态动贮备糖元宰动物组织pH接7样条件腐败细菌侵染会更加迅速
健康禽类产生鲜蛋部应菌鲜蛋中常发现微生物存刚产出鲜蛋微生物污染源：1）卵巢病原菌通血液循环进入卵巢蛋黄形成时进入蛋中常见感染菌雏沙门氏菌（Spullora）鸡沙门氏菌（Sgallinarum）等2）排泄腔（生殖道）禽类排泄腔含定数量微生物蛋排泄腔排出体外时蛋遇冷收缩附蛋壳微生物穿蛋壳进入蛋3）环境鲜蛋蛋壳屏障作限蛋壳许4～6μm气孔外界种微生物进入特贮存期长洗涤蛋高温潮湿条件环境中微生物更容易水渗透作侵入蛋
刚生产出鲜乳总会含定数量微生物健康乳畜乳房生存细菌特乳头分枝常生存着特定乳房菌群微球菌属链球菌属乳杆菌属乳畜患乳房炎时乳房会含引起乳房炎病原菌乳链球菌（Stragalactia）化脓棒状杆菌（Corpyogenes）乳房链球菌金黄色葡萄球菌等患结核布氏杆菌病时乳中相应病原菌存

鱼类生活水域中水域中含种微生物鱼体表鳃消化道定数量微生物活鱼体表方厘米附着细菌102~107毫升鱼肠液中含细菌数105~108刚捕捞鱼体带细菌水生环境中细菌假单胞菌属黄色杆菌属色杆菌属等淡水中鱼产碱杆菌属气单胞菌属短杆菌属（Brevibacterium）等
海陆水域中鱼受动物排泄物污染带病原菌副溶血性弧菌鱼体存数量会直接危害类健康贮藏病原菌量繁殖引起食物中毒鱼发现病原菌沙门氏菌志贺氏菌霍乱弧菌红斑丹毒丝菌产气荚膜梭菌环境污染捕捞鱼类运输贮存加工销售等环节中进步陆种微生物污染微生物微球菌属芽孢杆菌属次变形杆菌肠杆菌赛氏杆菌八叠球菌梭状芽孢杆菌
1172 植物性原料  
健康植物生长期然界广泛接触体表存量微生物收获粮食般含原生活环境中微生物椐测定克粮食含千细菌细菌属假单胞菌属微球菌属乳杆菌属芽孢杆菌属等外粮食中含相数量霉菌孢子曲霉属青霉属交链孢霉属镰刀霉属等酵母菌植物体表会附着植物病原菌畜粪便肠道微生物病原菌健康植物组织部应该菌仅极少数菌时外观正常水果蔬菜部组织中某微生物存苹果樱桃等组织部分离出酵母菌番茄组织中分离出酵母菌假单孢菌属细菌微生物果蔬开花期侵入生存果实部
感染病植物组织部会存量病原微生物病原微生物植物生长程中通根茎叶花果实等途径侵入组织部
果蔬汁新鲜水果原料加工制成果蔬原料身带微生物加工程中会次感染制成果蔬汁中必然存量微生物果汁pH值般24～42间糖度较高达60～70°Brix果汁中生存微生物酵母菌次霉菌极少数细菌

粮食加工程中洗涤清洁处理籽粒表面部分微生物某工序受环境机具操作员携带微生物次污染数市售面粉细菌含量克千时含50～100左右霉菌孢子
12  微生物污染食品途径  
食品生产加工运输贮藏销售食程中遭受微生物污染污染途径分两类
121  源性污染  
作食品原料动植物体生活程中身带微生物造成食品污染称源性污染称第次污染畜禽生活期间消化道呼吸道体表总存定类群数量微生物受沙门氏菌布氏杆菌炭疽杆菌等病原微生物感染时畜禽某器官组织会病原微生物存家禽感染鸡白痢鸡伤寒等传染病病原微生物通血液循环侵入卵巢蛋黄形成时病原菌污染产卵中含相应病原菌
122外源性污染  
食品生产加工运输贮藏销售食程中通水空气动物机械设备具等食品发生微生物污染称外源性污染称第二次污染
1221  通水污染  
食品生产加工程中水许食品原料配料成分清洗冷冰冻缺少物质设备面具清洗需量水种天然水源包括表水水仅微生物污染源微生物污染食品途径水天然水净化消毒供饮正常情况含菌较少果水出现漏洞道中压力足暂时变成负压时会引起道周围环境中微生物渗漏进入道水中微生物数量增加生产中符合卫生标准水源方法会导致微生物污染范围扩屠宰加工场中宰杀毛开膛取脏工序中皮毛肠道微生物通水散布造成畜体间相互感染生产中水果生活污水医院污水厕粪便污染会水中微生物数量骤增水中仅会含细菌病毒真菌钩端螺旋体会含寄生虫种水进行食品生产会造成严重微生物污染时造成毒物质食品污染水卫生质量食品卫生质量密切关系食品生产水必须符合饮水标准采水深井水循环冷水防止畜禽粪便脚料污染
1222  通空气污染  
空气中微生物土壤水动植物脱落物呼吸道消化道排泄物着灰尘水滴飞扬沉降污染食品体痰沫鼻涕唾液水滴中含微生物包括病原微生物讲话咳嗽喷嚏时均直接间接污染食品讲话喷嚏时距体15m范围直接污染区水滴悬浮空气中达30min久水滴空气中悬浮4～6h食品暴露空气中微生物污染避免

1223  通动物接触污染  
事食品生产员果身体衣帽常清洗保持清洁会量微生物附着通皮肤毛发衣帽食品接触造成污染食品加工运输贮藏销售程中果鼠蝇蟑螂等直接间接接触样会造成食品微生物污染试验证明苍蝇带数百万细菌80苍蝇肠道中带痢疾杆菌鼠类粪便中带沙门氏菌钩端螺旋体等病原微生物 
1224  通加工设备包装材料污染  
食品生产加工运输贮藏程中种机械设备包装材料未消毒灭菌前总会带数量微生物成微生物污染食品途径食品生产程中通消毒灭菌设备越造成微生物污染机会越已消毒灭菌食品果包装材料未菌处理会造成食品重新污染
13  食品中微生物消长
食品受微生物污染中微生物种类数量会着食品处环境食品性质变化断变化种变化表现特征食品中微生物出现数量增减少称食品微生物消长食品中微生物消长通常规律特点
131  加工前  
食品加工前动物性原料植物性原料已程度微生物污染加运输贮藏等环节微生物污染食品机会进步增加食品原料中微生物数量断增然种类微生物污染食品环境适死亡存活微生物总数般表现减少增加微生物消长特点新鲜鱼肉类果蔬类食品原料中表现明显食品原料加工前运输贮藏等环节中采取较严格卫生措施早原料产已污染存微生物果定灭菌处理会存
132 加工程中  
食品加工整程中处理工艺清洗加热消毒灭菌微生物生存利处理措施食品中微生物数量明显降甚微生物完全消果原料中微生物污染严重会降低加工程中微生物降率食品加工程中许环节发生微生物二次污染生产条件良生产工艺合理情况污染较少食品中含微生物总数会明显增果残留食品中微生物加工程中繁殖机会食品中微生物数量会出现骤然升现象       

133  加工  
加工制成食品中残存微生物次微生物污染贮藏程中果条件适宜微生物会生长繁殖食品变质程中微生物数量会迅速升数量升定程度时继续升相反活菌数会逐渐降微生物需营养物质量消耗变质食品利该微生物继续生长逐渐死亡时食品食果已变质食品中种类微生物存适应变质食品基质条件生长繁殖机会时会出现微生物数量度升高现象加工制成食品果受污染时残存微生物处适宜生长繁殖条件着贮藏日期延长微生物数量会日趋减少
    食品种类繁加工工艺方法贮藏条件相致微生物食品中呈现消长情况完全相充分掌握种食品中微生物消长规律特点指导食品生产具重意义
2 食品细菌污染
细菌污染食品引起食品腐败变质微生物类群数食品卫生微生物学标准针细菌制定
21  食品中常见细菌
食品中细菌源外源污染食品中存活细菌然界细菌中部分部分食品中常见细菌食品卫生学称食品细菌食品细菌包括致病菌相致病菌非致病菌致病菌引起食物中毒原评价食品卫生质量重指标食品腐败变质原伯杰氏系统细菌学手册(Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology)（1984~1989）中污染食品引起腐败变质造成食物中毒引起疾病常见细菌分科属
211  革兰氏阴性需氧微需氧运动螺旋形弯曲细菌  
类细菌中食品关弯曲杆菌属（Campylobacter）该属菌革兰氏阴性微需氧螺旋状细菌菌体05~5×02~08μm菌体端两端生根鞭毛运动
陈旧培养基中时变成球状该属菌生长时需8％~15％氧含05％~15％NaCl培养基中生长含NaCl蛋白胨水琼脂生长利葡萄糖等碳水化合物产生吲哚氧化酶阳性硝酸盐原成亚硝酸盐

弯曲杆菌广泛分布世界食入含该菌食物发生食物中毒引起细菌性肠炎症状痢腹痛发热恶心呕吐等
212  革兰氏阴性需氧杆菌球菌
2121  假单胞菌科（Pseudomonadaceae）
 该科中食品中常见假单胞菌属（Pseudomonas）该属菌革兰氏阴性芽孢需氧直稍弯曲杆状菌体05~1×15~4μm部分极生鞭毛运动氧化酶阳性糖代谢方式呼吸型营养求简单部分菌种含维生素氨基酸合成培养基中良生长假单胞菌属细菌具分解蛋白质脂肪力中分解力强部分菌株产生水溶性荧光色素
外假单胞菌具特点：增殖速度快种5℃低温生长具强产生氨等腐败产物力假单胞菌污染肉肉制品鲜鱼贝类禽蛋类牛乳蔬菜等食品引起腐败变质冷藏食品腐败重原菌例荧光假单胞菌（Pfluorescens）低温肉乳乳制品腐败生黑色腐败假单胞菌（Pnigrifaciens）动物性食品腐败产生黑色素菠萝软腐病假单胞菌（Pananas）菠萝果实腐烂侵害组织变黑枯萎食品腐败关菌种草莓假单胞菌（Pfragi）类蓝假单胞菌 （Psyncyanea）类黄假单胞菌（Psynxantha）腐臭假单胞菌（Ptaetrolens）腐败假单胞菌（Pputrefaciens）生孔假单胞菌（Placunogenes）粘假单胞菌（Pmyxogenes）等假单胞菌属中种动物致病性该属菌分布土壤水中种植物体
2122盐杆菌科（Halobacteriaceae） 
盐杆菌科包括盐杆菌属（Halobacterium）盐球菌属（Halococcus）2属盐杆菌属盐球菌属高渗均具强耐受力高盐环境中（35饱盐溶液中）生长低盐细菌杆状变球状盐杆菌盐球菌咸肉盐渍食品生长引起食物变质
2123 醋酸杆菌科（Acetobacteraceae） 
1）醋酸杆菌属（Acetobacter） 该属菌细胞椭圆形杆状直稍弯曲单成成链存菌株常出现退化类型周生鞭毛侧生鞭毛运动运动芽孢菌落灰白色数菌株产生色素少数菌株产生褐色水溶性色素细胞含卟啉菌落呈粉红色专性氧幼龄革兰氏阴性杆菌老龄常变阳性适宜生长温度25～30℃该属菌乙醇氧化成醋酸醋酸乳酸氧化成CO2水生长需碳源乙醇甘油乳酸菌株够合成纤维素菌株生长静止液体培养基中时会表面形成层纤维素薄膜醋酸杆菌属细菌分布花果实葡萄酒啤酒苹果汁醋果园土等环境中引起菠萝粉红病苹果梨腐烂该属菌食品工业食醋酿造

2）葡糖杆菌属（Gluconobacter） 该属细菌椭圆状杆状单生成排列成链状鞭毛菌落灰白色专性氧适生长温度25~30℃37℃生长适pH55~60数菌株pH36生长老龄菌常革兰氏阴性变阳性氧化乙醇成醋酸醋酸乳酸氧化成CO2H2O该属菌广泛分布花果实蜂蜜苹果汁葡萄酒醋软饮料等环境中导致含酒精饮料变酸
2124   属科未定属 
 该类群中食品关系较密切产碱杆菌属（Alcaligenes）该菌杆状球杆状球状通常单存周生鞭毛运动适宜生长温度20~37℃专性氧菌株硝酸盐亚硝酸盐存时进行厌氧呼吸利种机酸氨基酸作碳源种机盐酰胺产碱 
产碱杆菌广泛分布土壤水腐朽物质动物肠道等然界中高蛋白食品变质关分解酪蛋白
213  革兰氏阴性兼性厌氧杆菌                                                
2131  肠杆菌科（Enterobacteriaceae） 
肠杆菌科细菌革兰氏阴性杆菌04~07×10~40μm部分周生鞭毛运动少数鞭毛运动适生长温度37℃（欧文氏菌属耶尔森氏菌属外）氧化酶阳性发酵糖类部分发酵糖产酸产气热抵抗力弱巴氏消毒杀死           
肠杆菌科细菌存动物肠道肠道菌群部分中菌种动物致病菌植物病原菌引起食品腐败变质腐败菌该科中属：   
1） 埃希氏菌属（Escherichia） 细胞呈直杆状单成存许菌株产荚膜微荚膜周生鞭毛运动运动菌株表面生量菌毛化机营养兼性厌氧埃希氏菌属中代表菌种肠埃希氏菌（Ecoli）简称肠杆菌肠杆菌具鞭毛发酵乳糖产酸产气产生吲哚通常单生菌落光滑低凸潮湿灰白表面光泽边缘整齐粗糙干燥形成粘液状菌落肠杆菌动物肠道正常菌群绝数肠杆菌肠道致病性极少部分产生肠毒素等致病子引起食物中毒外该菌具组氨酸脱羧酶活性污染食品食品中产生组胺引起敏性食物中毒肠杆菌食品中常见腐败菌食品饮水粪便污染指示菌              
                                       
肠杆菌污染食品引起腐败变质产生洁净粪便气味
     2）  志贺氏菌属（Shigella）  该属菌直杆菌革兰氏阴性兼性厌氧运动芽孢菌落中等半透明光滑利柠檬酸丙二酸作唯碳源数菌株分解乳糖根生化血清学反应分痢疾志贺氏菌（Sdysenteriae A亚群）弗氏志贺氏菌（Sflexneri B亚群）鲍氏志贺氏菌（Sboydii C亚群）宋氏志贺氏菌（Ssonnei D亚群）4亚群该菌污染食品口进入体侵入肠皮细胞引起痢发热腹痛细菌性红痢 
3）沙门氏菌属（Salmonalla） 该属革兰氏阴性芽孢直杆菌05~08×3~4μm菌体周生鞭毛运动兼性厌氧适生长温度35~37℃该属菌发酵葡萄糖产酸产气分解乳糖产生H2S根生化性状差分Ⅰ~Ⅴ亚属根细胞表面抗原鞭毛抗原分2000血清型血清型致病力侵染象相致病动物致病动物致病
沙门氏菌广泛分布然界已家畜等哺乳动物禽类蛇龟蛙等两栖动物中分离出该菌然环境中蚯蚓鱼等中分离出该菌该菌常污染鱼肉禽蛋乳等食品食品中增殖食入消化道增殖引起急性胃肠炎败血症等该菌重食物中毒性细菌
4）肠杆菌属（Enterobacter） 该属菌直杆状周生鞭毛运动兼性厌氧发酵葡萄糖产酸产气肠道肠杆菌少广泛分布土壤水食品中条件致病菌尿液痰呼吸道等分离该属菌污染食品引起食品腐败变质外部分低温性菌株引起冷藏食品腐败
5）柠檬酸细菌属（Citrobacter） 该属菌运动利柠檬酸盐作碳源广泛分布然界引起食品腐败变质该属中部分低温性菌株4℃增殖引起冷藏食品腐败变质
6）欧文氏菌属（Erwinia） 该属菌直杆状单成时呈短链存周生鞭毛运动兼性厌氧寄居动物肠道细菌植物病原菌腐生菌例解淀粉欧文氏菌（Eamylovora）植物发生癌瘤枯萎胡萝卜软腐欧文氏菌（Ecarotovora）具果胶酶引起植物软腐病具果胶酶欧文氏菌假单胞菌芽孢杆菌等腐败细菌起附着果蔬运输程中市场引起腐败谓市场病原菌
7）克雷伯氏菌属（Klebsiella） 该属菌直杆状单成短链排列革兰氏阴性荚膜运动广泛分布水土壤动物消化道呼吸道粮食冷藏食品引起食品变质呼吸道感染肺炎败血症等

8）沙雷氏菌属（Sarratia） 该属菌呈直杆状两端钝圆通常周生鞭毛运动菌落数透明略光泽白色粉色红色许菌株产生红色色素兼性厌氧该属菌广泛分布水土壤植物表面腐败作较强腐败细菌类条件致病菌食品中蛋白质具较强分解力产生量挥发性氨态氮等腐败性产物食品产生强腐败性气味
    9）变形菌属（Proteus） 该属菌呈直杆状培养条件形成丝状球杆状周生鞭毛运动急速运动湿润培养基表面数菌株周期性群游产生心圆带扩展成均匀菌膜该属菌兼性厌氧广泛分布动物肠道土壤水中具强蛋白质分解力重食品腐败菌该菌污染食品食品中迅速增殖初期食品pH值稍降产生盐基氮食品转碱性软化
10）哈夫尼菌属（Hafnia） 该属菌广泛分布污水土壤动物粪便中蜜蜂等昆虫病原菌该属中底温性菌株4℃左右增殖食品特包装食品底温贮藏时腐败变质
11）耶尔森氏菌属（Yersinia） 该属中食品关系密切肠结肠炎耶尔森氏菌（Yenterocolitica）该菌短杆菌荚膜芽孢周生鞭毛兼性厌氧该菌25~30℃培养时具运动性37℃培养时失运动性该菌广泛分布然界污染食品引起肠胃炎食物中毒
2132  弧菌科（Vibrionaceae） 
弧菌科包括4属菌体球杆直弯曲状革兰氏阴性极生鞭毛运动兼性厌氧数种佳生长需2~3NaCl海水基础水生广泛分布土壤淡水海水鱼贝类中种类鱼鳗蛙脊椎脊椎动物病原菌该科中食品密切关属
1）弧菌属（Vibrio） 该属革兰氏阴性弯曲直杆菌单端生鞭毛兼性厌氧氧化酶阳性发酵糖类产酸产气产生水溶性色素广泛分布淡水海水鱼贝中海洋岸浅海海水中海鱼体表肠道浮游生物等中均较高检出率海产动物死亡低温中温保藏时该菌中增殖引起腐败该菌污染食品引起食者感染型食物中毒发生腹痛痢呕吐等典型急性肠胃炎该属中重菌种副溶血性弧菌（Vparahaemolyticus）霍乱弧菌（Vcholerae）等动物病原菌

2）气单孢菌属（Aeromonas） 该属菌杆状球状两端钝圆单成短链状存通常单端生鞭毛运动固体培养基幼龄菌形成周生鞭毛兼性厌氧氧化酶阳性发酵糖类产气产气菌株产生褐色水溶性色素该属菌分布海水淡水中引起鱼类蛙类禽类疾病引起海产食品腐败变质食者肠胃炎
214  革兰氏阳性球菌
2141  微球菌科（Micrococcaceae） 
细胞直径05~25μm面分裂形成规规细胞簇运动少运动氧兼性厌氧菌株5NaCl环境中生长许菌株10~15NaCl环境中生长某种动物条件致病菌
1）微球菌属（Micrococcus） 该属菌氧运动氧化酶氧化氢酶阳性球菌单生双生四联球状排列四联球状连接成立方堆团规簇群菌落通常圆形凸起光滑某菌株形成粗糙菌落产生黄橙红色色素细胞壁中含磷壁酸DNAG＋C克分子％含量65％~75％干燥高渗较强抵抗力5％NaCl环境中生长适生长温度25~37℃该属菌广泛存动物皮肤广泛分布土壤水植物食品重食品腐败性细菌新鲜食品加工食品腐败食品中该菌检出率高引起肉类鱼类水产制品豆制品等食品腐败 
2）葡萄球菌属（Staphylococcus） 该属菌兼性厌氧氧化氢酶阳性球菌面分裂单成规葡萄串状排列运动菌落圆形低凸起光滑闪光奶油状透明产生金黄色柠檬色白色等非水溶性色素细胞壁中含磷壁酸DNAG＋C克分子含量30~39该属具强耐高渗透压力75~15NaCl环境中生长属中食品关系密切金黄色葡萄球菌（Saureus）该菌具述特征外发酵葡萄糖分解甘露醇卵磷脂酶阳性产生肠毒素等种毒素血浆凝固酶等该菌存动物化脓处健康鼻腔手指皮肤毛发广泛分布动物体表垃圾类生活环境中污染食品中繁殖产生毒素食入该食品引起食物中毒该菌感染动物引起种化脓性疾病肺炎败血症心膜炎等
2142  属科未定属  
类群中食品密切关系属链球菌属（Streptococcus）明串珠菌属（Leuconostoc）片球菌属（Pediococcus）气球菌属（Aerococcus）等均革兰氏阳性兼性厌氧氧化氢酶阴性球菌

1） 链球菌属（Streptococcus） 细胞通常球形卵球形直径2μm芽孢运动革兰氏阳性液体培养基中成链状排列种荚膜兼性厌氧氧化氢酶阴性发酵糖类产生乳酸产气DNAG＋C克分子含量43~46链球菌属分酿脓链球菌群口腔链球菌群厌氧链球菌群乳酸链球菌群肠球菌群等6群该属中许种栖菌寄生菌见动物口腔呼吸道肠道等处中致病菌少数腐生菌存然界污染食品引起腐败变质
乳酸链球菌群中种乳链球菌（Slactis）乳脂链球菌（Scremoris）嗜热链球菌（Sthermophilus）生产乳酸发酵食品
① 乳链球菌（Slactis） 细胞卵圆形链长轴方伸长直径05~10μm数成短链葡萄糖麦芽糖乳糖产酸含40NaCl培养基中生长营养求复杂合成培养基生长需种B族维生素氨基酸适生长温度约30℃45℃时生长常见牛奶乳制品中
② 乳脂链球菌（Scremoris） 细胞圆形卵圆形卵圆形长轴方链方相直径06~10μm形成长链牛乳中更培养物中成细胞占优势发酵葡萄糖乳糖产酸营养求乳链球菌相适生长温度约30℃40℃时生长分布生奶乳制品中
③ 嗜热链球菌（Sthermophilus） 细胞圆形卵圆形直径07~09μm成长链状葡萄糖果糖乳糖蔗糖产酸合成培养基连续培养传代需六种B族维生素适生长温度40~45℃50℃生长53生长低20℃生长分布牛乳乳制品中
2）明串珠菌属（Leuconostoc） 该属菌细胞呈球形卵圆形成链状时长宽长链时呈具圆端短杆状革兰氏阳性运动产芽孢兼性厌氧生长缓慢形成菌落直径常10mm光滑圆形略显灰白色适生长温度约20~30℃发酵葡萄糖产生D型乳酸乙醇CO2该属中肠膜明串珠菌肠膜明串珠亚种（Lmesenteroides subspmesenteroides）肠膜明串珠菌葡聚糖亚种（Lmesenteroides subsp dextoranicum）发酵蔗糖产生特征性葡聚糖粘质物存粘质物中菌耐受80~85℃高温广泛分布果蔬乳乳制品中高浓度含糖食品中生长植物动物致病性牛乳变粘造成制糖工业中糖液粘度增加影响滤降低糖产量
3）片球菌属（Pediococcus） 细胞球形直径12~20μm成着二垂直面形成四联状排列罕见单细胞形链状革兰氏阳性运动形成芽孢兼性厌氧菌株氧时会抑制生长型发酵产生乳酸葡萄糖果糖甘露糖产酸产气适生长温度25~40℃存发酵植物材料腌渍蔬菜中啤酒等酒精饮料变质关

① 啤酒片球菌（Pcerevisiae）  细胞球状直径06~10μm麦芽糖产酸产气产生丁二酮腐败啤酒中特殊气味该成分关适生长温度25℃35℃生长致死温度60℃10min高度耐啤酒花防腐剂pH35~62时生长适pH约55分布腐败啤酒啤酒酵母中
② 乳酸片球菌（Pacidilactici）  细胞球状直径06~10μm加啤酒花麦芽汁中生长啤酒花麦芽汁啤酒中生长适生长温度40℃高生长温度52℃见酸泡菜发酵麦芽汁中
③ 戊糖片球菌（Ppentosaceus）  细胞球状直径08~10μm适生长温度35℃高生长温度42~45℃啤酒花防腐剂敏感分布麦芽汁发酵植物材料中酸腌菜泡菜青贮料等中
④ 嗜盐片球菌（Phalophilus）  细胞球状直径06~08μm含6~8NaCl液体培养基中生长耐盐力高15适生长温度25~30℃高生长温度40℃豆酱黄酱等产品制作中种活跃
215  革兰氏阳性芽孢杆菌球菌
该类群中食品关系密切菌属
2151  芽孢杆菌属（Bacillus） 
该属革兰氏阳性杆菌形成芽孢良环境条件强抵抗力周生鞭毛需氧兼性厌氧绝数菌种产生氧化氢酶该菌广泛分布土壤植物腐殖质食品中包括动物病原性细菌炭疽芽孢杆菌（Banthracis）食物中毒性细菌蜡样芽孢杆菌（Bcereus）昆虫病原菌苏云金芽孢杆菌（Bthuringiensis）外包括食品工业生产枯草芽孢杆菌（Bsubtilis）
1）蜡样芽孢杆菌（Bcereus） 该菌广泛分布土壤水调味料乳咸肉中污染牛乳产生卵磷脂酶破坏脂肪球膜脂肪乳化产生类似凝乳酶酶乳酸度高时发生凝固蜡样芽孢杆菌生长温度10～48℃pH49～93发芽温度范围1～59℃该菌污染食品引起食品腐败变质产生痢性毒素肠毒素溶血素呕吐毒素肠坏死毒素等引起食物中毒
2）枯草芽孢杆菌（Bsubtilis）  该菌菌落呈圆形规形状表面粗糙皱纹呈奶油色褐色菌落形态培养基成分关枯草芽孢杆菌污染面粉发酵面团产生液化粘丝状现象烤制面包馒头出现斑点斑纹伴异味肉类表面产生粘液异味肉类罐头肉制品常分离该菌密封罐头中较少引起变质牛乳中生长牛乳变稠时变酸时牛乳凝固产生谓甜凝乳现象

3）巨芽孢杆菌（Bmegaterium） 该菌含氨环境中生长需生长子卵磷脂酶活性厌氧条件葡萄糖肉汤中生长数菌株培养基中产生黄粉红褐黑色色素适宜生长温度28~37℃该菌鲜乳消毒乳干酪肉类等食品中分离浓缩乳凝固产生干酪味气体肉类罐头变质胀罐
4）嗜热脂肪芽孢杆菌（Bstearothermophilus） 该菌菌落圆形规圆形菌落表面光滑粗糙49~65℃范围生长热抵抗力强该菌pH50培养基生长该菌引起罐藏食品淀粉类食品腐败
5） 凝结芽孢杆菌（Bcoagulans） 该菌菌落透明菌落生长温度范围18~60℃酸性条件生长氧条件葡萄糖肉汤中生长产生醋酸乳酸CO2厌氧条件产生乳酸产气该菌pH35~45食品中生长引起食品变质罐头食品变质外观膨胀炼乳罐头中通常乳形成坚实凝结偶尔呈碎片状凝结乳清析出种变质常发生含蔗糖乳制品中
2152  梭菌属 （Clostridium）
该属绝数种厌氧菌少数种气条件生长气中形成芽孢该属菌形成芽孢呈球形位菌体中央菌体呈梭状良环境条件具极强抵抗力该属菌营养需菌种异耐受25～65NaCl浓度渗透压亚硝酸钠氯敏感
梭菌广泛分布土壤水污泥海水沉淀物腐败植物食品哺乳动物肠道该属中菌种丁酸梭菌（Cbutyricum）分解碳水化合物产生种机酸（乙酸丙酸丁酸）醇类（乙醇异丙醇丁醇）食品加工生产某酸醇酮类菌种腐化梭菌（Cputrefaciens）分解蛋白质氨基酸产生H2S硫醇甲基吲哚（粪臭素）等具恶臭味腐败产物乳中生长时乳中酪蛋白完全胨化熟肉生长肉变黑罐头中生长时产气罐头发生膨胀肉毒梭菌（Cbotulinum）食品中增殖时产生肉毒毒素食入含该毒素食品时发生毒素型食物中毒早期症状全身力头痛头晕继出现眼睑垂视力模糊瞳孔散吞咽困难等症状直死亡外某梭菌破伤风梭菌（Ctetani）动物破伤风病病原菌

216  革兰氏阳性规芽孢杆菌
该类群中食品关系密切乳杆菌属（Lactobacillus）
乳杆菌属（Lactobacillus） 细胞杆状规05~12×10~100μm通常长杆状时球杆状通常成短链革兰氏阳性革兰氏染色美蓝染色时菌株显示出两极体细胞颗粒横纹生芽孢细胞罕见周生鞭毛运动菌落凸起全缘直径2~5mm兼性厌氧时微氧氧时生长差降低氧分压时生长较菌刚分离时厌氧菌通常5CO2促进生长发酵分解糖代谢终产物中50乳酸适宜生长温度30～40℃广泛分布乳制品肉制品鱼制品谷物果蔬制品等许环境类许动物口腔消化道阴道正常菌群罕见致病该属中许种生产乳酸发酵食品污染食品应引起食品变质
217革兰氏阳性规芽孢杆菌
类群包括属中食品中常见属：
2171棒杆菌属（Croynebacterium）  
直弯曲棒状杆菌时呈椭圆卵圆形细胞突然分裂形成八字形栅栏状排列运动氧化氢酶阳性氧兼性厌氧分布土壤水动植物通常奶酪乳鸡肉鸡蛋肉类鱼类等食品中发现引起食品腐败腐败作强该属中动物病原菌植物病原菌腐生菌
2172节杆菌属（Arthrobacterium）  
该属菌呈明显形性杆状球状运动运动较球状细胞移植新鲜培养基球状细胞伸出1～3芽该芽形成杆状细胞杆状细胞着时间延长变成球状革兰氏染色部分阳性少数呈阴性氧化氢酶阳性适宜生长温度25～30℃严格氧该属细菌存土壤肉肉制品乳制品乳品加工废水污泥中等
2173短杆菌属（Brevibacterium） 
幼龄培养物细胞呈规杆状06~12×15~60μm单成排列常成V形排列出现分支形成菌丝体老培养物变成球状革兰氏阳性运动产芽孢含8NaCl培养基中生长具蛋白分解力灭菌鱼肉中生长引起腐败腐败力强广泛分布乳制品某菌株参干酪成熟程
2174微杆菌属（Microbaterium） 
该属菌革兰氏阳性规杆菌04~09×10~30μm单成排列成直角V字形常见分支形成菌丝体老培养物杆状缩短出现球状革兰氏阳性形成芽孢运动运动氧弱厌氧DNAG+C克分子含量69~75该属菌存猪肉牛肉禽肉禽蛋乳制品肉制品腐败产生异味

2175  丙酸杆菌属（Propionibacterium） 
该属菌规杆菌分枝时呈球状形成芽孢运动兼性厌氧葡萄糖发酵产生丙酸乙酸气体适生长温度30~37℃存乳酪乳制品皮肤参乳酪成熟乳酪产生特殊香味气孔
2176  双歧杆菌属（Bifidobacterium） 细胞呈种形态杆状包括弯棒状分支状单生成V字排列时成链细胞行成栅栏状玫瑰花结状偶尔呈膨球杆状05~13×15~80μm革兰氏阳性通常染色规运动产芽孢厌氧少数种含10CO2空气中生长pH低45高85时生长发酵碳水化合物活跃发酵产物乙酸乳酸产生CO2适生长温度37~41℃存种动物肠道
22  食品中细菌数量食品卫生学意义
食品中细菌数量通常克毫升食品中方厘米食品表面积含细菌数表示国食品卫生标准中采测定食品中细菌数量方法严格规定培养方法培养条件（样品处理培养基种类pH培养温度时间计数方法等）进行适应条件活菌细胞够生成肉眼见菌落生成菌落总数该食品中细菌总数法测结果常Cfu（菌落形成单位Colony forming unit）表示
食品中细菌种类生理特性需培养条件相果采培养方法计数食品中细菌种类数量必须采培养基培养条件工作量然食品中细菌种类中异养中温氧兼性厌氧细菌占绝数时食品影响食品细菌总数检测时采国家标准规定方法行已公认
食品中细菌数量食品卫生学意义两方面第方面意义作食品微生物污染程度标志食品中细菌数量越说明食品污染程度越重越新鲜体健康威胁越相反食品中细菌数量越少说明食品污染程度越轻食品卫生质量越国食品卫生标准中针类食品分制定出允许超数量标准控制食品污染程度第二方面意义预测食品存放期限食品中细菌数量越少食品存放时间越长相反食品存放时间越短菌数105cm2牛肉0℃时存放7d菌数102cm2时样条件存放18d0℃时菌数105cm2鱼存放6d菌数103cm2时存放时间延长12d

食品性质处理方法存放条件致食品卫生质量具重影响细菌种类相数量致目前食品细菌数量腐败变质间难找出适情况应关系时判定食品腐败变质界限数值出入较张判定猪肉新鲜次鲜变质菌落总数界限值分104g104g～106g106 g 鲜鱼变质界限值104g
 23肠菌群食品卫生学意义
肠菌群包括肠杆菌科中埃希氏菌属柠檬酸细菌属克雷伯氏菌属肠杆菌属属细菌均温血动物肠道需氧兼性厌氧形成芽孢35～37℃条件48h发酵乳糖产酸产气革兰氏阴性肠菌群中埃希氏菌属埃希氏菌属俗称典型肠杆菌肠菌群直接间接温血动物粪便群中典型肠杆菌外菌属直接粪便外典型肠杆菌排出体外7~30d环境中变异食品中检出肠菌群表示食品受温血动物粪便污染中典型肠杆菌粪便期污染菌属粪便陈旧污染
肠菌群初作肠道致病菌水质检验现已国国外许国家广泛作食品卫生质量检验指示菌肠菌群食品卫生学意义作食品粪便污染指示菌食品中粪便含量达10－3mgkg检出肠菌群般认作食品粪便污染理想指示菌应具备特征：1）仅动物肠道肠道中占极高数量2）肠道外环境中具肠道病原菌相外界良素抵抗力生存定时间生存时间应肠道致病菌致相稍长3）培养分离鉴定较容易肠菌群较符合求然肠菌群低温条件适宜生长特冰冻条件容易死亡肠菌群作冷冻食品粪便污染指示菌理想肠球菌冷冻条件强抵抗力张作冷冻食品粪便污染指示菌更合适肠球菌培养较难加检验方法较复杂没统检验方法该张尚未采
肠道致病菌沙门氏菌属志贺氏菌属引起食物中毒重致病菌然食品常进行逐批逐件检验鉴肠菌群肠道致病菌源相般外环境中生存时间肠道病原菌致肠菌群重食品卫生学意义作肠道病原菌污染食品指示菌然食品中检出肠菌群说明肠道病原菌存性两者非定行存食品中检出肠菌群说明粪便污染病原菌该食品认卫生

保证食品中存肠菌群实际容易做重污染程度食品中肠菌群数量国许国家均100g100ml检样中肠菌群似数（The most probable number简称MPN）表示定检验方法估计数值国统采样品三稀释度接种三乳糖发酵分离培养复发酵试验然根肠菌群MPN检索表报告结果
3 霉菌毒素食品污染
霉菌然界分布广时形成种微孢子容易污染食品霉菌污染食品仅造成腐败变质霉菌产生毒素造成误食畜霉菌毒素中毒霉菌毒素霉菌产生种毒次生代谢产物60年代发现强致癌黄曲霉毒素霉菌霉菌毒素食品污染日益引起重视霉菌毒素通常具耐高温抗原性侵害实质器官特性霉菌毒素数具致癌作霉菌毒素作包括减少细胞分裂抑制蛋白质合成DNA复制抑制DNA组蛋白形成复合物影响核酸合成降低免疫应答等根霉菌毒素作靶器官分肝脏毒肾脏毒神毒光敏性皮炎等动物次性摄入含量霉菌毒素食物常会发生急性中毒长期摄入含少量霉菌毒素食物会导致慢性中毒癌症粮食食品霉变仅会造成济损失会造成误食畜急性慢性中毒甚导致癌症
31  霉菌产毒特点
1）霉菌产毒仅限少数产毒霉菌产毒菌种中部分菌株产毒2）产毒菌株产毒力表现出变性易变性产毒菌株代培养完全失产毒力非产毒菌株定条件出现产毒力实际工作中应该时考虑问题3）种菌种菌株产生种毒素霉菌毒素种霉菌产生4）产毒菌株产毒需定条件基质种类水分温度湿度空气流通情况
32 产毒霉菌
目前已知污染粮食食品发现具产毒菌株霉菌属种：
321  曲霉属（Aspergillus）
曲霉具发达菌丝体菌丝隔膜细胞性繁殖产生分生孢子分生孢梗分枝顶端膨呈球形棒槌形称顶囊顶囊辐射着生层二层梗梗顶端着生串串分生孢子分生孢子呈颜色黑色褐色黄色等曲霉性世代产生闭囊壳含圆球状子囊子囊着生子囊孢子曲霉然界分布极广泛机质分解力强曲霉属中种黑曲霉（Aniger）等广泛食品工业时曲霉重食品污染霉菌导致食品发生腐败变质种产生毒素曲霉属中产生毒素种黄曲霉（Aflavus）赫曲霉（Aochraceus）杂色曲霉（Aversicolor）烟曲霉构巢曲霉（Anidulans）寄生曲霉（Aparasiticus）等

322  青霉属（Penicillium）
青霉菌丝体色浅色分枝具横隔菌丝发育成具横隔分生孢子梗顶端1~2次分支分枝称副枝梗基梗基产生许梗梗顶端着生成串分生孢子结构称帚状体分生孢子颜色青灰绿黄褐色等帚状体单轮生称轮生非称轮生青霉中少数种类形成闭囊壳产生子囊孢子青霉分布广泛种类常存土壤粮食果蔬种具高济价值产生种酶机酸方面青霉引起水果蔬菜谷物食品腐败变质种菌株时产生毒素例岛青霉（Pislandicum）桔青霉（Pcitrinum）黄绿青霉（Pcitreoviride）红色青霉（Prubrum）扩展青霉（Pexpansum）圆弧青霉纯绿青霉展开青霉（Ppatulum）斜卧青霉（Pdecumbens）等
323  镰刀菌属（Fusarium） 
该属气生菌丝发达发达分生孢子分两种类型型分生孢子3~7隔产生菌丝短爪状突起产生粘孢团中形态样镰刀形纺锤形等型分生孢子1~2隔产生分生孢子梗卵形椭圆形等形状气生菌丝粘孢团菌核呈种颜色基质染成种颜色
镰刀菌属包括种中部分植物病原菌产生毒素禾谷镰刀菌（Fgraminearum）三线镰刀菌（Ftrincintum）玉米赤霉梨孢镰刀菌（Fpoae）孢镰刀菌雪腐镰刀菌串珠镰刀菌拟枝孢镰刀菌（Fsparotrichioides）木贼镰刀菌窃属镰刀菌粉红镰刀菌等
324  交链孢霉属（Alternaria） 
菌丝横隔匍匐生长分生孢子梗较短单生成丛分枝分生孢子梗顶端生长分生孢子形状定形态桑椹状椭圆形卵圆形
横隔膜顶端延长成喙状细胞孢子褐色常数连接成链尚未发现性世代
交链孢霉广泛分布土壤空气中植物病原菌引起果蔬腐败变质产生毒素

325 属
粉红单端孢霉木霉属漆斑菌属黑色葡萄穗霉等
33 霉菌毒素
331  黄曲霉毒素
黄曲霉毒素（Alfatoxin简称AFTAT）黄曲霉寄生曲霉代谢产物寄生曲霉菌株产生黄曲霉毒素国寄生曲霉罕见黄曲霉国粮食饲料中常见真菌黄曲霉毒素致癌力强受重视非黄曲霉产毒菌株产毒菌株必须适合产毒环境条件产毒
3311  黄曲霉毒素性质  
黄曲霉毒素化学结构双氢呋喃氧杂萘邻酮现已分离出B1B2G1G2B2aG2aM1M2P1等十种中B1毒性致癌性强毒性氰化钾100倍仅次肉毒毒素真菌毒素中强致癌作已知化学致癌物强二甲基亚硝胺强75倍黄曲霉毒素具耐热特点裂解温度280℃水中溶解度低溶油脂种机溶剂
3312   黄曲霉产毒条件  
黄曲霉生长产毒温度范围12~42℃适产毒温度33℃适Aw值093~098黄曲霉水分185玉米稻谷麦生长时第三天开始产生黄曲霉毒素第十天产毒量达高峰便逐渐减少菌体形成孢子时菌丝体产生毒素逐渐排出基质中黄曲霉产毒种迟滞现象意味着高水分粮食两天进行干燥粮食水分降13污染黄曲霉会产生毒素
黄曲霉毒素污染发生种食品粮食油料水果干果调味品乳乳制品蔬菜肉类等中玉米花生棉籽油易受污染次稻谷麦麦豆类等花生玉米等谷物产生黄曲霉毒素菌株适宜生长产生黄曲霉毒素基质花生玉米收获前黄曲霉污染成熟花生仅污染黄曲霉带毒素玉米果穗成熟时仅果穗分离出黄曲霉够检出黄曲霉毒素


表81 国食品饲料中黄曲霉毒素允许量标准
国 名    食品饲料    黄曲霉毒素B1限量μgkg    备  注
中 国    玉米花生花生油米食油粮食豆类发酵食品婴食品    ＜20＜10＜50    国家卫生标准

日     食品饲料    002040    鸡牛猪乳牛家畜家禽
美 国    般食品花生食品带壳花生    201525    B1B2G1G2总量B1B2G1G2总量B1B2G1G2总量
法 国    食品饲料    050200    绵羊山羊成年羊成年猪鸡乳牛家畜家禽
德 国    食品饲料    10＜50～200    （B1B2G1G2总量）动物种类异

    黄曲霉产生B1B2两种毒素测定黄曲霉毒素含量B1代表见黄曲霉毒素毒性致癌力强分布广畜威胁极国制定食品饲料中高允许量（表81）
肝癌流行病调查中发现食品中黄曲霉毒素污染严重类实际摄入量较高区肝癌发病率高
3313  中毒症状  
黄曲霉毒素种强列肝脏毒肝脏特殊亲性致癌作强烈抑制肝脏细胞中RNA合成破坏DNA模板作阻止影响蛋白质脂肪线粒体酶等合成代谢干扰动物肝功导致突变癌症肝细胞坏死时饲料中毒素蓄积动物肝脏肾脏肌肉组织中食入引起慢性中毒
中毒症状分三种类型：
1）急性亚急性中毒  短时间摄入黄曲霉毒素量较迅速造成肝细胞变性坏死出血胆增生天十天死亡
2）慢性中毒  持续摄入定量黄曲霉毒素肝脏出现慢性损伤生长缓慢体重减轻肝功降低出现肝硬化周十周死亡
3）致癌性  实验证明许动物剂量反复摄入剂量次摄入皆引起癌症肝癌
332黄变米毒素
黄变米20世纪40年代日米中发现种米真菌污染呈黄色称黄变米导致米黄变真菌青霉属中种黄变米毒素分三类：
3321  黄绿青霉毒素  
米水分146感染黄绿青霉12~13℃便形成黄变米米粒淡黄色病斑时产生黄绿青霉毒素（Citreoviridin）该毒素溶水加热270℃失毒性神毒毒性强中毒特征中枢神麻痹进心脏全身麻痹呼吸停止死亡

3322  桔青霉毒素  
桔青霉污染米形成桔青霉黄变米米粒呈黄绿色精白米易污染桔青霉形成该种黄变米桔青霉产生桔青霉毒素（Citrinin）暗蓝青霉黄绿青霉扩展青霉点青霉变灰青霉土曲霉等霉菌产生种毒素该毒素难溶水种肾脏毒导致实验动物肾脏肿肾扩张皮细胞变性坏死
3323  岛青霉毒素   
岛青霉污染米形成岛青霉黄变米米粒呈黄褐色溃疡性病斑时含岛青霉产生毒素包括黄天精环氯肽 岛青霉素红天精前两种毒素肝脏毒急性中毒造成动物发生肝萎缩现象慢性中毒发生肝纤维化肝硬化肝肿瘤导致白鼠肝癌
333  镰刀菌毒素
根联合国粮农组织（FAO）世界卫生组织（WHO）联合召开第三次食品添加剂污染物会议资料镰刀菌毒素问题黄曲霉毒素样作然发生危险食品污染物镰刀菌毒素镰刀菌产生镰刀菌然界广泛分布侵染种作物种镰刀菌产生畜健康威胁极镰刀菌毒素镰刀菌毒素已发现十种化学结构分三类单端孢霉烯族化合物玉米赤霉烯酮丁烯酸酯
3331  单端孢霉烯族化合物（Tricothecenes）
  单端孢霉烯族化合物雪腐镰刀菌禾谷镰刀菌梨孢镰刀菌拟枝孢镰刀菌等种镰刀菌产生类毒素引起畜中毒常见类镰刀菌毒素
单端孢霉烯族化合物中国粮食饲料中常见脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）DON存麦类赤霉病麦粒中玉米稻谷蚕豆等作物中感染赤霉病含DON赤霉病病原菌赤霉菌（Gzeae）性阶段禾谷镰刀霉种病原菌适合阴雨连绵湿度高气温低气候条件生长繁殖麦粒形成乳熟期感染成熟麦粒皱缩干瘪灰白色粉红色霉状物期感染麦粒尚饱满胚部呈粉红色DON称致吐毒素（Vomitoxin）易溶水热稳定性高烘焙温度210℃油煎温度140℃煮沸破坏50
    误食含DON赤霉病麦（含10病麦面粉250g）时出现恶心眩晕腹痛呕吐全身乏力等症状少数伴腹泻颜面潮红头痛等症状病麦喂猪猪体重增重缓慢宰脂肪呈土黄色肝脏发黄胆囊出血DON狗口致吐剂量01mgkg
3332  玉米赤霉烯酮（Zearelenone） 

玉米赤霉烯酮种雌性发情毒素动物吃含种毒素饲料会出现雌性发情综合症状禾谷镰刀菌黄色镰刀菌粉红镰刀菌三线镰刀菌木贼镰刀菌等种镰刀菌均产生玉米赤霉烯酮
玉米赤霉烯酮溶水溶碱性水溶液禾谷镰刀菌接种玉米培养基25~28℃培养两周12℃培养8周获量玉米赤霉烯酮赤霉病麦中时时含DON玉米赤霉烯酮饲料中含玉米赤霉烯酮1～5 mgkg时出现症状500mgkg含量时出现明显症状玉米中检测出玉米赤霉烯酮
3333  丁烯酸酯（Butenolide）
丁烯酸酯然界发现牧草中牛饲喂带毒牧草导致烂蹄病哈尔滨医科学骨节病研究室报道：黑龙江陕西骨节病区产玉米中发现丁烯酸酯存丁烯酸酯三线镰刀菌雪腐镰刀菌拟枝孢镰刀菌梨孢镰刀菌产生易溶水碱性水溶液中极易水解
334 杂色曲霉毒素中毒
杂色曲霉毒素（Sterigmatocystin简称ST）杂色曲霉构巢曲霉等产生基结构双呋喃环氧杂蒽酮中杂色曲霉毒素IVa毒性强种溶水导致动物肝癌肾癌皮肤癌肺癌致癌性仅次黄曲霉毒素杂色曲霉构巢曲霉常污染粮食食品80菌株产毒杂色曲霉毒素肝癌病学研究重糙米中易污染杂色曲霉毒素糙米加工成标二米毒素含量减少90
335  棕曲霉毒素
棕曲霉毒素棕曲霉（Aochraceus）纯绿青霉圆弧青霉产黄青霉等产生现已确认棕曲霉毒素A棕曲霉毒素B两类易溶碱性溶液导致种动物肝肾等脏器官病变称肝毒素肾毒素外导致肺部病变
棕曲霉产毒适宜基质玉米米麦产毒适宜温度20~30℃Aw值0997~0953粮食饲料中时检出棕曲霉毒素A
336  展青霉毒素
展青霉毒素（Patulin）扩展青霉产生溶水乙醇碱性溶液中稳定易破坏污染扩展青霉饲料造成牛中毒展青霉毒素白鼠毒性表现严重水肿扩展青霉麦杆产毒量
扩展青霉苹果贮藏期重霉腐菌苹果腐烂种腐烂苹果原料生产出苹果汁会含展青霉毒素腐烂达50烂苹果制成苹果汁展青霉毒素达20~40μgL

337  青霉酸
青霉酸（Penicllic acid）软毛青霉圆弧青霉棕曲霉等种霉菌产生极易溶热水乙醇10mg青霉酸鼠皮注射周2次64~67周注射局部发生纤维瘤白鼠试验证明致突变作
玉米麦豆类麦高粱米苹果均检出青霉酸青霉酸20℃形成低温贮藏食品霉变污染青霉酸
338 交链孢霉毒素 
交链孢霉粮食果蔬中常见霉菌引起许果蔬发生腐败变质交链孢霉产生种毒素四种：交链孢霉酚（Alternariol简称AOH）交链孢霉甲基醚（Alternariol methyl ether简称AME）交链孢霉烯（Altenuene简称ALT）细偶氮酸（Tenuazoni acid简称TeA）
AOHAME致畸致突变作鼠鼠口服50~398mgkg TeA钠盐导致胃肠道出血死亡交链孢霉毒素然界产生水低般会导致动物发生急性中毒长期食慢性毒性值注意番茄番茄酱中检出TeA
34 霉菌毒素食品卫生学意义
霉菌毒素污染食品食品卫生学角度应该考虑两方面问题霉菌毒素通食品引起食品腐败变质类中毒问题
341 霉菌污染引起食品腐败变质 
 霉菌初污染食品基质环境条件适应时首先引起食品腐败变质仅食品呈现异样颜色产生霉味等异味食价值降低甚完全食食品原料加工工艺品质降出粉率出米率粘度等降低粮食类制品霉菌污染造成损失严重根估算年全世界均少2粮食污染霉菌发生霉变食
342 类霉菌毒素中毒  
许霉菌污染食品食品原料仅引起腐败变质产生毒素引起误食者霉菌毒素中毒霉菌毒素中毒指霉菌毒素引起体健康种损害类霉菌毒素中毒数食产毒霉菌菌株污染食品引起食品受产毒菌株污染时定检测出霉菌毒素种现象较常见产毒菌株必须适宜产毒特定条件产毒时食品中检验出某种毒素存分离出产毒菌株食品贮藏加工中产毒菌株已死亡毒素易破坏缘般说产毒霉菌菌株谷物粮食发酵食品饲草生长产生毒素直接动物性食品肉蛋乳产毒较少见食入量含毒饲草动物样引起种中毒症状残留动物组织器官乳汁中致动物性食品带毒食入会造成霉菌毒素中毒

霉菌毒素中毒群饮食惯食物种类生活环境条件关霉菌毒素中毒常常表现出明显方性季节性甚具方疾病特征例黄曲霉毒素中毒黄变米中毒赤霉病麦中毒具特征者霉菌毒素中毒床表现较复杂急性中毒少量长期食入含霉菌毒素食品引起慢性中毒诱发癌肿造成畸形引起体遗传物质突变
霉菌污染食品特霉菌毒素污染食品类危害极全世界范围言仅造成济损失造成类严重疾病甚批死亡60年代英国发现黄曲霉毒素污染饲料次性造成19万火鸡死亡事件开始引起霉菌霉菌毒素污染食品问题重视研究癌症类社会杀手癌症发病率否食入含霉菌毒素食物食入食品含霉菌毒素量少关系定意义讲食霉变含霉菌毒素食物程度降低癌症发病率避免癌症发生


思 考 题
1．    述污染食品微生物源途径
2．    谓源性外源性污染？
3．    品中微生物消长规律特点什？
4．    常见污染食品引起食品腐败变质细菌？生物学特性什？
5．    食品中细菌数量肠菌群食品卫生学意义什？
6．    污染食品产生毒素霉菌？产生什毒素？霉菌毒素特性？产毒霉菌产毒特点什？
7．    霉菌毒素食品卫生学意义什？

第9章 食品腐败变质控制

 章学目求：
        ⑴ 掌握微生物引起食品腐败变质需基条件食品腐败变质发生化学程食品腐败变质初步鉴定方法卫生学意义

        ⑵ 解类食品腐败变质现象原目前常食品防腐保藏方法原理卫生理措施
        ⑶ 够独立分析食品否发生变质变质原生产中采取合理预防措施目

1 食品腐败变质
微生物广泛分布然界食品中避免会受定类型数量微生物污染环境条件适宜时会迅速生长繁殖造成食品腐败变质仅降低食品营养卫生质量危害体健康
食品腐败变质（food spoilage）指食品受种外素影响造成原化学性质物理性质发生变化降低失营养价值商品价值程鱼肉腐臭油脂酸败水果蔬菜腐烂粮食霉变等
食品腐败变质原较物理素化学素生物性素动植物食品组织酶作昆虫寄生虫微生物污染等中微生物污染引起食品腐败变质重普遍章讨关微生物引起食品腐败变质问题

11微生物引起食品变质基条件 
    食品加工前原料总带定数量微生物加工程中加工成品避免接触环境中微生物食品中存定种类数量微生物然微生物污染食品否导致食品腐败变质变质程度性质受方面素影响般说食品发生腐败变质食品身性质污染微生物种类数量食品处环境等素着密切关系三者间相互作相互影响
111食品基质特性 
      ⑴食品营养成分 
食品含蛋白质糖类脂肪机盐维生素水分等丰富营养成分微生物良培养基微生物污染食品容易迅速生长繁殖造成食品变质食品中述种成分例差异种微生物分解类营养物质力导致引起食品腐败微生物类群肉鱼等富含蛋白质食品容易受蛋白质分解力强变形杆菌青霉等微生物污染发生腐败米饭等含糖类较高食品易受曲霉属根霉属乳酸菌啤酒酵母等碳水化合物分解力强微生物污染变质脂肪含量较高食品易受黄曲霉假单孢杆菌等分解脂肪力强微生物污染发生酸败变质

       ⑵ 食品氢离子浓度 
种食品具定氢离子浓度根食品pH值范围特点食品划分两类：酸性食品非酸性食品般规定pH值4．5者属非酸性食品pH值45者酸性食品例动物食品pH值般5～7间蔬菜pH值5～6间般非酸性食品水果pH值2～5间般酸性食品
类微生物适宜pH范围食品中氢离子浓度影响菌体细胞膜电荷性质微生物细胞膜电荷性质受食品氢离子浓度影响改变微生物某物质吸收机制会发生改变影响细胞正常物质代谢活动酶作食品pH值高低制约微生物生长影响食品腐败变质重素
数细菌适生长pH值70左右酵母菌霉菌生长pH值范围较宽非酸性食品适合数细菌酵母菌霉菌生长细菌生长限般4．5左右pH值33～40时耐酸细菌乳杆菌属尚生长酸性食品腐败变质酵母霉菌生长
外食品pH值会微生物生长繁殖发生改变微生物生长含糖蛋白质食品基质中微生物首先分解糖产酸食品pH值降糖足时蛋白质分解pH值回升微生物活动食品基质pH值发生变化酸碱积累定量时反会抑制微生物继续活动
       ⑶ 食品水分 
水分微生物生命活动必条件微生物细胞组成缺少水细胞进行种生物化学反应均水分溶媒缺水环境中微生物新陈代谢发生障碍甚死亡类微生物生长繁殖求水分含量食品中水分含量决定生长微生物种类般说含水分较食品细菌容易繁殖含水分少食品霉菌酵母菌容易繁殖
食品中水分游离水结合水两种形式存微生物食品生长繁殖利水游离水微生物食品中生长繁殖需水取决总含水量（）取决水分活度（Aw称水活性）部分水蛋白质碳水化合物溶性物质氨基酸糖盐等结合种结合水微生物通常水分活度表示食品中微生物利水
水分活度（Aw）指食品密闭容器水蒸汽压(P)纯水蒸汽压(P0)AwPP0 纯水Aw1水食品Aw0见食品Aw值01间表1出微生物类群生长低Aw值范围表中出食品Aw值O60认微生物生长般认食品Aw值O64食品安全贮藏防霉含水量

表91  食品中微生物类群生长低Aw值范围
微生物类群    低Aw值范围    微生物类群    低Aw值
数细菌    099～090    嗜盐性细菌    075
数酵母菌    094～088    耐高渗酵母    060
数霉菌    094～073    干性霉菌    065

新鲜食品原料例鱼肉水果蔬菜等含较水分Aw值般O98～099适合数微生物生长果时加处理容易发生腐败变质防止食品变质常办法降低食品含水量Aw值降低O．70样较长期进行保存许研究报道Aw值O80～O85间食品般保存天Aw值O72左右食品保存23月果Aw065保存13年 
实际中方便常含水量百分率表示食品含水量作控制微生物生长项衡量指标例达保藏目奶粉含水量应8 米含水量应13 左右豆类15 脱水蔬菜14～20 间物质含水量百分率然Aw值约070
       ⑷ 食品渗透压  
渗透压微生物生命活动定关系微生物置低渗溶液中菌体吸收水分发生膨胀甚破裂置高渗溶液中菌体发生脱水甚死亡般讲微生物低渗透压食品中定抵抗力较易生长高渗食品中微生物常脱水死亡然微生物种类渗透压耐受力相
绝数细菌较高渗透压食品中生长少数种高渗环境中生长盐杆菌属（Halobacterium)中种20～30食盐浓度食品中够生活肠膜明串珠菌耐高浓度糖酵母菌霉菌般耐受较高渗透压异常汉逊氏酵母（Hansenula anomala)鲁氏糖酵母（Saccharomyces rouxii)膜毕赤氏酵母（Pichia membranafaciens）等耐受高糖常引起糖浆果酱果汁等高糖食品变质霉菌中较突出代表灰绿曲霉（Aspergillus glaucus)青霉属芽枝霉属等
    食盐糖形成渗透压物质食品中加量糖盐形成渗透压加糖盐越浓度越高渗透压越食品Aw值越通常防止食品腐败变质常盐腌糖渍方法较长时间保存食品

食品存状态
    完损食品般易发生腐败没破碎伤口马铃薯苹果等放置较长时间果食品组织溃破细胞膜碎裂易受微生物污染发生腐败变质
112微生物
    食品发生腐败变质程中起重作微生物果某食品彻底灭菌滤菌食品长期贮藏会发生腐败反果某食品污染微生物旦条件适宜会引起该食品腐败变质说微生物污染导致食品发生腐效变质根源  
    引起食品发生腐败变质微生物种类细菌酵母霉菌般情况细菌常酵母菌占优势微生物中病原菌非病原菌芽孢非芽孢菌嗜热性嗜温性嗜冷性菌气厌气菌分解蛋白质糖类脂肪力强菌面容易引起食品腐败变质微生物概括表92：

表 92  部分食品腐败类型引起腐败微生物
（微生物学M Ｊ 佩尔扎等１９８７)
食  品    腐败类型    微  生  物
面包    发霉产生粘液    黑根霉 (Rhizopus nigricans)青霉属 (Penicillium)黑曲霉 (Aspergillus niger)枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis)
糖浆    产生粘液发酵呈粉红色发霉    产气肠杆菌 (Enterobacter aerogenes)酵母属 (Saccharomyces)接合酵母属 (Zygosacchromyces)玫瑰色微球菌 (Micrococcus roseus)曲霉属 (Aspergillus)青霉属
新鲜水果蔬菜    软腐灰色霉菌腐烂黑色霉菌腐烂    根霉属 (Rhizopus)欧文氏杆菌属 (Erwinia)葡萄孢属 (Botrytis)黑曲霉 假单胞菌属 (Pseudomonas)
 泡菜 酸菜    表面出现白膜    红酵母属 (Rhodotorula)
新鲜    腐败变黑    产碱菌属 (Alcaligenes)梭菌属 (Clostridium)普通变形菌 (Proteus vulgaris)荧光假单胞菌 (Pseudomonas fluorescens)腐败假单胞菌 (Pseudomonas putrefaciens)
肉    发霉    曲霉属根霉属青霉属
保存    变酸变绿色变粘    假单胞菌属微球菌属 (Micrococcus)乳杆菌属 (Lactobacillus)明串珠菌属 (Leuconostoc)

鱼    变色腐败    假单胞菌属产碱菌属黄杆菌属 (Flavobacterium)腐败桑瓦拉菌 (Shewanella  putrefaciens)
蛋    绿色腐败褪色腐败黑色腐败    荧光假单胞菌假单胞菌属产碱菌属变形菌属
家禽    变粘气味    假单胞菌属产碱菌属
浓缩桔汁    失风味    乳杆菌属明串珠菌属醋杆菌属 (Acetobacter)

       ⑴ 分解蛋白质类食品微生物
分解蛋白质食品变质微生物细菌霉菌酵母菌数通分泌胞外蛋白酶完成
细菌中芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属假单孢菌属变形杆菌属链球菌属等分解蛋白质力较强糖存蛋白质成分食品生长良肉毒梭状芽孢杆菌分解蛋白质力微弱该菌厌氧菌引起罐头腐败变质球菌属葡萄球菌属黄杆菌属产碱杆菌属埃希氏杆菌属等分解蛋白质较弱
许霉菌具分解蛋白质力霉菌细菌更利天然蛋白质常见：青霉属毛霉属曲霉属木霉属根霉属等数酵母菌蛋白质分解力极弱啤酒酵母属毕赤氏酵母属汉逊氏酵母属假丝酵母属球拟酵母属等凝固蛋白质缓慢分解某食品酵母菌竞争细菌细菌占优势
       ⑵ 分解碳水化合物类食品微生物
细菌中高活性分解淀粉数芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属某种枯草杆菌巨芽孢杆菌马铃薯芽孢杆菌蜡样芽孢杆菌淀粉梭状芽孢杆菌等引起米饭发酵面包粘液化菌株分解纤维素半纤维素芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属八叠球菌属种绝数细菌具分解某糖力特利单糖力极普遍某细菌利机酸醇类分解果胶细菌芽孢杆菌属欧氏植病杆菌属梭状芽孢杆菌属中部分菌株参果蔬腐败
    数霉菌分解简单碳水化合物力够分解纤维素霉菌常见青霉属曲霉属木霉属等中种中绿色木霉里氏木霉康氏木霉分解纤维素力特强分解果胶质霉菌活力强曲霉属毛霉属蜡叶芽枝霉等曲霉属毛霉属镰刀霉属等具利某简单机酸醇类力
绝数酵母淀粉水解少数酵母拟胞霉属分解糖极少数酵母脆壁酵母分解果胶数酵母利机酸力

       ⑶ 分解脂肪类食品微生物
分解脂肪微生物生成脂肪酶脂肪水解甘油脂肪酸般讲蛋白质分解力强需氧性细菌时数分解脂肪细菌中假单孢菌属色杆菌属黄色杆菌属产碱杆菌属芽孢杆菌属中许种具分解脂肪特性
分解脂肪霉菌细菌食品中常见曲霉属白霉代氏根霉娄青霉芽枝霉属等
酵母菌分解脂肪菌种解脂假丝酵母种酵母糖类发酵分解脂肪蛋白质力强肉类食品乳制品中脂肪酸败时应考虑否酵母引起
113  食品环境条件
    某种意义讲引起食品变质环境素非常重食品中污染微生物否生长环境条件例天热饭菜容易变坏潮湿粮食容易发霉影响食品变质环境素影响微生物生长繁殖环境素样方面容已前面关章节中加讨重复里仅影响食品变质重素例温度湿度气体等进行讨
温度
前面章节已讨温度变化微生物生长影响根微生物温度适应性微生物分三生理类群嗜冷嗜温嗜热三类微生物类群微生物适宜生长温度范围三群微生物20℃～30℃间生长繁殖食品处种温度环境中种微生物生长繁殖引起食品变质
    ⑴ 低温微生物生长影响
低温微生物生长极利微生物具定适应性5℃左右更低温度（甚20℃）少数微生物生长繁殖食品发生腐败变质称类微生物低温微生物低温微生物引起冷藏冷冻食品变质微生物食品低温生长微生物：假单孢杆菌属黄色杆菌属色杆菌属等革兰氏阴性芽孢杆菌球菌属乳杆菌属杆菌属芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属等革兰氏阳性细菌假丝酵母属隐球酵母属圆酵母属丝孢酵母属等酵母菌青霉属芽枝霉属葡萄孢属毛霉属等霉菌食品中微生物生长低温度见表93
表93  食品中微生物生长低温度
食  品    微 生 物    生长低温度（℃）    食  品    微 生 物    生长低温度（℃）

猪  肉    细菌    4    乳    细菌    0～1
牛  肉    霉菌酵母菌细菌    1～16    冰淇凌    细菌    3～10
羊  肉    霉菌酵母菌细菌    1～5      豆    霉菌    67
火  腿    细菌    1～2    豌  豆    霉菌酵母菌    4～67
腊  肠    细菌    5    苹  果    霉菌    0
熏肋肉    细菌    5～10    葡萄汁    酵母菌    0
鱼贝类    细菌    4～7    浓桔汁    酵母菌    10
草  莓    霉菌酵母菌细菌    03～65            

微生物然低温条件生长新陈代谢活动极缓慢生长繁殖速度非常迟缓引起冷藏食品变质速度较慢
微生物低温度够生长机理完全清楚少认体酶低温起作外观察嗜泠微生物细胞膜中饱脂肪酸含量较高推测细胞质膜低温保持半流动状态进行活跃物质传递生物细胞膜中饱脂肪酸含量高低温成固体履行正常功  
    ⑵ 高温微生物生长影响
    高温特45℃微生物生长讲十分利高温条件微生物体酶蛋白质脂质体容易发生变性失活细胞膜易受破坏样会加速细胞死亡温度愈高死亡率愈高
然高温条件然少数微生物够生长通常45℃温度条件进行代谢活动微生物称高温微生物嗜热微生物（theophiles）嗜热微生物高温环境中生长具微生物特性酶蛋白质热稳定性中温菌强细胞膜富含饱脂肪酸饱脂肪酸饱脂肪酸形成更强疏水键膜高温保持稳定生长曲线独特微生物相延滞期数期非常短进入稳定期迅速死亡
    食品中生长嗜热微生物嗜热细菌芽孢杆菌属中嗜热脂肪芽孢杆菌（Bacillus stearothermophilus）凝结芽孢杆菌（B coagulans）梭状芽孢杆菌属中肉毒梭菌（Clostridium botulinum）热解糖梭状芽孢杆菌（Clthermosaccharolyticum）致黑梭状芽孢杆菌（Clnigrificans）乳杆菌属链球菌属中嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）嗜热乳杆菌等霉菌中纯黄丝衣霉（Byssochlamys fulva）耐热力强

    高温条件嗜热微生物新陈代谢活动加快产生酶蛋白质糖类等物质分解速度微生物快食品发生变质时间缩短食品中旺盛生长繁殖容易死亡实际中时进行分离培养会失检出机会高温微生物造成食品变质酸败分解糖类产酸引起
气体
    微生物O2着十分密切关系般讲氧环境中微生物进行氧呼吸生长代谢速度快食品变质速度快缺乏O2条件厌氧性微生物引起食品变质速度较慢O2存否决定着兼性厌氧微生物否生长生长速度快慢例Aw值O．86时氧存情况金黄色葡萄球菌生长生长极缓慢氧情况良生长
    新鲜食品原料中组织般存着原性物质（动物原料组织巯基）具抗氧化力食品原料部生长微生物绝部分应该厌氧性微生物原料表面生长需氧微生物食品加工物质结构改变需氧微生物进入组织部食品更易发生变质
    外H2CO2等气体存微生物生长定影响实际中通控制浓度防止食品变质
湿度
空气中湿度微生物生长食品变质讲起着重作尤未包装食品例含水量少脱水食品放湿度方食品易吸潮表面水分迅速增加长江流域梅雨季节粮食物品容易发霉空气湿度太（相湿度70 ）缘
Aw值反映溶液作物水分状态相湿度表示溶液作物周围空气状态两者处衡状态时Aw×100气作物衡相湿度种微生物定Aw值范围生长范围Aw值受空气湿度影晌

12 食品腐败变质化学程 
    食品腐败变质程实质食品中蛋白质碳水化合物脂肪等污染微生物分解代谢作身组织酶进行某生化程例新鲜肉鱼类熟粮食水果呼吸等引起食品成分分解食品组织溃破细胞膜碎裂微生物广泛侵入作提供条件结果导致食品腐败变质食品成分分解程形成产物十分复杂建立食品腐败变质定量检测尚定难度

       ⑴ 食品中蛋白质分解
肉鱼禽蛋豆制品等富含蛋白质食品蛋白质分解腐败变质特征微生物引起蛋白质食品发生变质通常称腐败（spoilage）
蛋白质动植物组织酶微生物分泌蛋白酶（protease）肽链切酶（endopetidase）等作首先水解成肽进裂解形成氨基酸氨基酸通脱羧基脱氨基脱硫等作进步分解成相应氨胺类机酸类种碳氢化合物食品表现出腐败特征

       微生物蛋白质酶       肽链切酶             脱羧基作
食物中蛋白质               肽              氨基酸                     氨十胺十硫化氢等
           组织蛋白质酶                          脱氨基脱硫等作
蛋白质分解产生胺类碱性含氮化合物质胺伯胺仲胺叔胺等具挥发性特异臭味种氨基酸分解产生腐败胺类物质相甘氨酸产生甲胺鸟氨酸产生腐胺精氨酸产生色胺进分解成吲哚含硫氨基酸分解产生硫化氢氨乙硫醇等物质蛋白质腐败产生臭味物质
氨基酸分解   氨基酸通脱氨基脱羧基分解
    ① 脱氨反应
氨基酸脱氨反应中通氧化脱氨生成羧酸a－酮酸直接脱氨生成饱脂肪酸原脱氨生成机酸例：
RCH2CHNH2COOH（氨基酸） +  O2   ®   RCH2COCOOH （a－酮酸）+   NH3
RCH2CHNH2COOH（氨基酸） +  O2   ®   RCOOH （羧酸）+   NH3   +   CO2
RCH2CHNH2COOH（氨基酸） ®  RCHCHCOOH （饱脂肪酸）+   NH3
RCH2CHNH2COOH（氨基酸） +  H2   ®   RCH2CH2COOH （机酸）+   NH3
    ② 脱羧反应
    氨基酸脱羧基生成胺类微生物脱氨脱羧时进行通加水分解氧化原等方式生成乙醇脂肪酸碳氢化合物氨二氧化碳等例：
CH2NH2COOH (甘氨酸) ®  CH3NH2 （甲胺）+   CO2
CH2NH2(CH2)2 CHNH2COOH (鸟氨酸) ®  CH2NH2(CH2)2 CH2NH2 （腐胺）+   CO2
CH2NH2(CH2)3 CHNH2COOH (精氨酸) ®  CH2NH2(CH2)3 CH2NH2 （尸胺）+   CO2

    组氨酸 ®  组胺   +   CO2
(CH3)2CHCHNH2COOH （缬氨酸） + H2O ®  (CH3)2CH CH2OH（异丁醇）+  NH3   +   CO2
CH3CHNH2COOH （丙氨酸） + O2 ®  CH3COOH （乙酸）+   NH3   +   CO2
CH2NH2COOH （甘氨酸）+ H2  ® CH4 （甲烷）+   NH3   +   CO2
       ③  胺分解
    腐败中生成胺类通细菌胺氧化酶分解生成氨二氧化碳水
RCH2NH2 （胺 ）+ O2 + H2O ®  RCHO   +   H2O2   +   NH3
氧化氢通氧化氢酶分解时醛酸分解二氧化碳水
硫醇生成
硫醇通含硫化合物分解生成例甲硫氨酸甲硫氨酸脱硫醇脱氨基酶进行分解作
CH3SCH2CHNH2COOH（甲硫氨酸）+ H2O ® CH3SH（甲硫醇）+ NH3 + CH3CH2COCOOH（a酮酸）
       ④ 甲胺生成
鱼贝肉类正常成分三甲胺氧化物细菌三甲胺氧化原酶原生成三甲胺程需细菌进行氧化代谢物质（机酸糖氨基酸等）作供氢体
(CH3)3NO + NADH  ®  (CH3)3N   +   NAD+
食品中脂肪分解
然脂肪发生变质化学作引起许研究表明微生物着密切关系脂肪发生变质特征产生酸刺激哈喇气味般脂肪发生变质称酸败（rancidity）
食品中油脂酸败化学反应油脂身氧化程次加水水解油脂身氧化种基氧化反应水解微生物动物组织中解脂酶作食物中中性脂肪分解成甘油脂肪酸等油脂酸败化学反应目前研究中程较复杂问题尚澄清
       ⑵ 油脂身氧化
油脂身氧化种基（游离基）氧化反应程包括：脂肪酸（RCOOH）热光线铜铁等素作活化生成稳定基R· H· 基O2生成氧化物基接着基循环复断传递生成新基系列氧化程中生成氢氧化物羰基化合物（醛类酮类低分子脂酸醇类酯类等）羟酸脂肪酸聚合物缩合物（二聚体三聚体等）

脂肪水解
脂肪酸败包括脂肪加水分解作产生游离脂肪酸甘油完全分解产物甘油酯甘油二酯
            微生物解脂酶等
食物中脂肪                      脂肪酸   +  甘油   +  产物
脂肪酸进断链形成具愉快味道酮类酮酸饱脂肪酸饱键形成氧化物脂肪酸氧化分解成具特臭醛类醛酸渭哈喇气味食油脂含脂肪丰富食品发生酸败感官性状改变原
脂肪身氧化加水分解产生复杂分解产物食油脂食品中脂肪带干明显特征：首先氧化值升脂肪酸败早期指标次酸度升羰基（醛酮）反应阳性脂肪酸败程中脂肪酸分解固碘价（值）凝固点（熔点）重折光指数皂化价等必然发生变化脂肪酸败特哈喇味肉鱼类食品脂肪超期氧化变黄鱼类油烧现象等常常作油脂酸败鉴定中较实指标
食品中脂肪食油脂酸败程度受脂肪饱度紫外线氧水分天然抗氧化剂铜铁镍离子等触媒影响油脂中脂肪酸饱度油料中动植物残渣等均促进油脂酸败作油脂脂肪酸饱程度维生素CE等天然抗氧化物质芳香化合物含量高时减慢氧化酸败
        ⑶ 食品中碳水化合物分解
食品中碳水化合物包括纤维素半纤维素淀粉糖元双糖单糖等含成份较食品粮食蔬菜水果糖类制品微生物动植物组织中种酶素作食品组成成分分解成单糖醇醛酮羧酸二氧化碳水等低级产物微生物引起糖类物质发生变质惯称发酵酵解（fermentation ）


             分解糖类微生物
碳水化合物                        机酸 十 酒精 十 气体等
碳水化合物含量高食品变质特征酸度升高产气稍带甜味醇类气味等食品种类表现糖醇醛酮含量升高产气（CO2）时常带产物特气味水果中果胶种曲霉酶梭菌（Clmultifermentans）产生果胶酶分解含酶较少新鲜果蔬软化


13  食品腐败变质鉴定
    食品受微生物污染容易发生变质鉴食品腐败变质？般感官物理化学微生物四方面进行食品腐败变质鉴定
131 感官鉴定
感官鉴定视觉嗅觉触觉味觉查验食品初期腐败变质种简单灵敏方法食品初期腐败时会产生腐败臭味发生颜色变化（褪色变色着色失光泽等）出现组织变软变粘等现象通感官分辨出般灵敏
132 色泽 
食品加工前加工身均呈现定色泽微生物繁殖引起食品变质时色泽会发生改变微生物产生色素分泌细胞外色素断累积会造成食品原色泽改变食品腐败变质时常出现黄色紫色褐色橙色红色黑色片状斑点全部变色外微生物代谢产物作促食品发生化学变化时引起食品色泽变化例肉肉制品绿变硫化氢血红蛋白结合形成硫化氢血红蛋白引起腊肠乳酸菌增殖程中产生氧化氢促肉色素褪色绿变
133 气味
食品身定气味动植物原料制品微生物繁殖产生极轻微变质时嗅觉敏感觉查正常气味产生氨三甲胺乙酸硫化氢乙硫醇粪臭素等具腐败臭味物质空气中浓度108～1011 molm3时嗅觉查觉外食品变质时胺类物质甲酸乙酸酮醛醇类酚类靛基质化合物等查觉
食品中产生腐败臭味常种臭味混合成时分辨出较突出良气味例：霉味臭醋酸臭胺臭粪臭硫化氢臭酯臭等时产生机酸水果变坏产生芳香味嗅觉惯认臭味评定食品质量香臭味划分应该正常气味异常气味评定
134 口味 
    微生物造成食品腐败变质时常引起食品口味变化口味改变中较容易分辨酸味苦味般碳水化合物含量低酸食品变质初期产生酸特征原酸味高食品蕃茄制品讲微生物造成酸败时酸味稍增高辨起容易外某假单孢菌污染消毒乳产生苦味蛋白质肠杆菌球菌等微生物作会产生苦味

    然口味评定卫生角度符合卫生求评定结果意见分歧较作概较口味评定应助仪器测试食品科学需解决项重课题
134 组织状态 
    固体食品变质时动植物性组织微生物酶作组织细胞破坏造成细胞容物外溢样食品性状出现变形软化鱼肉类食品呈现肌肉松弛弹性差时组织体表出现发粘等现象微生物引起粉碎加工制成食品糕鱼乳粉果酱等变质常引起粘稠结块等表面变形湿润发粘现象
液态食品变质会出现浑浊沉淀表面出现浮膜变稠等现象鲜乳微生物作引起变质出现凝块乳清析出变稠等现象时会产气
135 化学鉴定
    微生物代谢引起食品化学组成变化产生种腐败性产物直接测定腐败产物作判断食品质量
般氨基酸蛋白质类等含氮高食品鱼虾贝类肉类需氧性败坏时常测定挥发性盐基氮含量少作评定化学指标含氮量少含碳水化合物丰富食品缺氧条件腐败常测定机酸含量pH值变化作指标
       ⑴ 挥发性盐基总氮（total volatile basic nitrogen TVBN）
挥发性盐基总氮系指肉鱼类样品浸液弱碱性水蒸汽起蒸馏出总氮量氨胺类（三甲胺二甲胺）常蒸馏法Conway微量扩散法定量该指标现已列入国食品卫生标准例般低温氧条件鱼类挥发性盐基氮量达30mg／100g时认变质标志
       ⑵ 三甲胺
挥发性盐基总氮构成胺类中三甲胺季胺类含氮物微生物原产生气相色谱法进行定量者三甲胺制成碘复盐二氯乙烯抽取测定新鲜鱼虾等水产品肉中没三甲胺初期腐败时量达4mg～6mg100g
       ⑶ 组胺
鱼贝类通细菌分泌组氨酸脱羧酶组氨酸脱羧生成组胺发生腐败变质鱼肉中组胺达4－10mg100g会发生变态反应样食物中毒通常圆形滤纸色谱法（卢塔－宫木法）进行定量
       ⑷ K值（Kvalue）
Ｋ值指ATP分解肌苷（HxR）次黄嘌呤（Hx）低级产物占ATP系列分解产物ATP＋ADP＋AMP＋IMP＋HxP＋Hx百分Ｋ值适鉴定鱼类早期腐败K≤20％说明鱼体绝新鲜K≥40％时鱼体开始腐败迹象

       ⑸ PＨ变化
食品中pH值变化方面微生物作食品原料身酶消化作食品中pH值降方面微生物作产生氨促pH值升般腐败开始时食品pH略微降低升呈现V字形变动例牲畜青皮红肉鱼死亡肌肉中碳水化合物产生消化作造成乳酸磷酸肌肉中积累致引起pH值降腐败微生物繁殖肌肉分解造成氨积累促pH值升助pH计测定评价食品变质程度
食品种类加工法污染微生物种类pH变动差般pH作初期腐败指标
136 物理指标
食品物理指标根蛋白质分解时低分子物质增现象先研究食品浸出物量浸出液电导度折光率冰点降粘度升等指标中肉浸液粘度测定尤敏感反映腐败变质程度
136 微生物检验
食品进行微生物菌数测定反映食品微生物污染程度否发生变质时判定食品生产般卫生状况食品卫生质量项重国家卫生标准中常细菌总菌落数肠菌群似值评定食品卫生质量般食品中活菌数达108cfu／g时认处初期腐败阶段详细容见食品卫生微生物检验部分

14 腐败变质食品卫生学意义处理原
腐败变质食品首先带难接受感官性状刺激气味异常颜色酸臭味道组织溃烂粘液污秽感等次营养成份分解营养价值严重降低腐败变质食品般微生物污染严重菌相复杂菌量增增加致病菌产毒霉菌等存机会菌量增某致病性微弱细菌引起体良反应甚中毒致病菌引起食物中毒菌量异常增必条件腐败变质分解产物体直接毒害研究够明确然方面报告中毒事件越越某鱼类腐败产生组胺体中毒脂肪酸败产物引起良反应中毒腐败产生亚硝胺类机胺类硫化氢等具定毒性
食品腐败变质时准确鉴定严加控制类食品处理必须充分考虑具体情况轻度腐败肉鱼类通煮沸消异常气味部分腐烂水果蔬菜拣选分类处理单纯感官性状发生变化食品加工复制等然体足够解毒功短时间摄入量应强调指出切处理前提必须确保体健康原


15 类食品腐败变质

食品原料加工产品时微生物污染污染微生物适宜条件生长繁殖分解食品中营养成分食品失原营养价值成符合卫生求食品面类食品腐败变质作介绍
151 乳乳制品腐败变质
种乳牛乳羊乳马乳等成分差异含丰富营养成分容易消化吸收微生物生长繁殖良培养基乳旦微生物污染适宜条件会迅速繁殖引起腐败变质失食价值甚引起食物中毒传染病传播
乳中微生物源类群  
牛乳挤乳程中会受乳房外界微生物污染通常根源分两类：
    ⑴ 乳房微生物
牛乳乳房菌状态遵守严格菌操作挤出乳汁1ml中数百细菌乳房中正常菌群球菌属链球菌属细菌适应乳房环境生存称乳房细菌乳畜感染体致病微生物通乳房进入乳汁引起类传染常见引起畜患疾病致病微生物：结核分枝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
    ⑵ 环境中微生物
包括挤奶程中细菌污染挤食前切环节中受细菌污染
污染微生物种类数量直接受牛体表面卫生状况牛舍空气挤奶具容器挤奶工卫生情况影响外挤出奶处理程中时加工冷藏仅会增加新污染机会会原存鲜乳微生物数量增样容易导致鲜乳变质挤奶快进行滤冷
       ⑶ 乳液变质程  
鲜乳消毒乳残留定数量微生物特污染严重鲜乳消毒残存微生物常引起乳酸败乳发生变质重原

乳中含溶菌酶等抑菌物质乳汁身具抗菌特性种特性延续时间长短乳汁温度高低细菌污染程度通常新挤出乳迅速冷0℃保持48时5℃保持36时10℃保持24时25℃保持6时30℃仅保持2时段时间乳细菌受抑制
乳身杀菌作消失乳静置室温观察乳特菌群交现象种规律交现象分阶段
    ① 抑制期（混合菌群期）
新鲜乳液中含溶菌酶乳素等抗菌物质乳中存微生物具杀灭抑制作杀菌作终止乳中种细菌均发育繁殖营养物质丰富暂时发生互联拮抗现象时期约持续12时左右
    ② 乳链球菌期
鲜乳中抗菌物质减少消失存乳中微生物乳链球菌乳酸杆菌肠杆菌蛋白质分解菌等迅速繁殖中乳酸链球菌生长繁殖居优势分解乳糖产生乳酸乳中酸性物质断增高酸度增高抑制腐败菌产碱菌生长着产酸增乳链球菌身生长受抑制数量开始减少
    ③ 乳杆菌期
乳链球菌乳液中繁殖乳液pH值降45时乳酸杆菌耐酸力较强尚继续繁殖产酸时期乳中出现量乳凝块量乳清析出时期约2天
    ④ 真菌期
    酸度继续升高pH值30～35时绝数细菌生长受抑制死亡霉菌酵母菌尚适应高酸环境利乳酸作营养源开始量生长繁殖酸利乳液pH值回升逐渐接中性
    ⑤ 腐败期（胨化期）
阶段乳中乳糖已基消耗掉蛋白质脂肪含量相较高时分解蛋白质脂肪细菌开始活跃凝乳块逐渐消化乳pH值断升碱性转化时伴芽孢杆菌属假单孢杆菌属变形杆菌属等腐败细菌生长繁殖牛奶出现腐败臭味
菌群交现象结束时乳产生种异色苦味恶臭味毒物质外观呈现粘滞液体清水
       ⑷ 乳液消毒灭菌  
鲜乳消毒灭菌杀灭致病菌部分腐败菌消毒效果鲜乳污染程度关牛乳消毒温度时间确定保证限度消灭微生物高限度保留牛乳营养成分风味首先必须消灭全部病原菌

鲜乳消毒灭菌方法种巴氏消毒法常见巴氏消毒操作方法种设备温度时间相达消毒目目前鲜乳消毒灭菌方法种：
    ① 低温长时消毒法：60℃～65℃加热保温30分钟目前市场见玻璃瓶装罐装消毒奶啤酒酸渍食品盐渍食品采种常压喷淋杀菌法法消毒时间长杀菌效果太理想目前许乳品厂已
    ② 高温短时消毒法：牛乳置72℃～75℃加热4～6分钟80℃～85℃加热10～15秒杀灭原菌数999法牛乳消毒时利牛奶连续消毒果原料污染严重时难保证消毒效果
    ③ 高温瞬时消毒法：目前许城市已采高温瞬时消毒法控制条件85～95℃2～3秒加热杀菌消毒效果前两者牛乳质量影响容易出现乳清蛋白凝固褐变加热臭等现象
    ④ 超高温瞬时灭菌法：许科学家作量试验发现保证相杀菌效果前提提高温度延长杀菌时间营养成分损失目前较盛行乳灭菌方法超高温瞬时灭菌法牛乳先75℃～85℃预热4～6分钟接着通136℃～150℃高温2～3秒预热程中部分细菌杀死超高温瞬时加热杀死耐热芽孢细菌该方法生产液态奶保存长时间
152 肉类腐败变质 
肉类食品包括畜禽肌肉制品脏等营养丰富利微生物生长繁殖家畜家禽某传染病寄生虫病通肉类食品传播保证肉类食品卫生质量食品卫生工作重点
        ⑴ 肉类中微生物 
参肉类腐败程微生物种样般常见：腐生微生物病原微生物腐生微生物包括细菌酵母菌霉菌污染肉品肉品发生腐败变质
细菌需氧革兰氏阳性菌蜡样芽孢杆菌枯草芽孢杆菌巨芽孢杆菌等需氧革兰氏阴性菌假单胞杆菌属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外腐败梭菌溶组织梭菌产气荚膜梭菌等厌氧梭状芽孢杆菌
酵母菌霉菌包括假丝酵母菌属丝孢酵母属交链孢酶属曲霉属芽枝霉属毛霉属根霉属青霉属

病畜禽肉类带种病原菌沙门氏菌金黄色葡萄球菌结核分枝杆菌炭疽杆菌布氏杆菌等肉影响肉腐败变质严重传播疾病造成食物中毒
       ⑵ 肉类变质现象原 
肉类腐败变质时肉表面产生明显感官变化常见：
    ①发粘  微生物肉表面量繁殖肉体表面粘状物质产生微生物繁殖形成菌落微生物分解蛋白质产物革兰氏阴性细菌乳酸菌酵母菌产生肉表面发粘拉丝现象时表面含菌数般107cfu方厘米
    ②变色  肉类腐败变质常肉表面出现种颜色变化常见绿色蛋白质分解产生硫化氢肉质中血红蛋白结合形成硫化氢血红蛋白（H2SHb）造成种化合物积蓄肌肉脂肪表面显示暗绿色外粘质赛氏杆菌肉表面产生红色斑点深兰色假单胞杆菌产生兰色黄杆菌产生黄色酵母菌产生白色粉红色灰色等斑点
    ③霉斑  肉体表面霉菌生长时形成霉斑特干腌制肉制品更见美丽枝霉刺枝霉肉表面产生羽毛状菌丝白色侧孢霉白霉产生白色霉斑草酸青霉产生绿色霉斑蜡叶芽枝霉冷冻肉产生黑色斑点
    ④ 气味  肉体腐烂变质述肉眼观察变化外通常伴正常难闻气味微生物分解蛋白质产生恶臭味乳酸菌酵母菌作产生挥发性机酸酸味霉菌生长繁殖产生霉味等
       ⑶ 鲜肉变质程 
健康动物血液肌肉部组织器官般没微生物存屠宰运输保藏加工程中污染致肉体表面污染定数量微生物时肉体时通风干燥肉体表面肌膜浆液凝固形成层薄膜时固定阻止微生物浸入部延缓肉变质
通常鲜肉保藏0℃左右低温环境中存放10天左右变质保藏温度升时表面微生物迅速繁殖中细菌繁殖速度显著着结缔组织血周围骨肌肉间隙蔓延组织深部整肉变质宰畜禽肉体酶存肉组织产生溶作结果蛋白质分解产生蛋白胨氨基酸样更利微生物生长
着保藏条件变化变质程发展细菌肉表面逐渐深部浸入时细菌种类发生变化呈现菌群交现象种菌群交现象般分三时期需氧期兼性厌氧繁殖期厌氧菌繁殖期

    ① 需氧菌繁殖期：细菌分解前3～4天细菌表层蔓延初见种球菌继出现肠杆菌变形杆菌枯草杆菌等
    ② 兼性厌氧菌期：腐败分解3～4天细菌已肉中层出现见产气荚膜杆菌等
    ③ 厌氧菌期：约腐败分解7～8天深层肉中已细菌生长腐败杆菌
    值注意种菌群交现象肉保藏温度关肉保藏温度较高时杆菌繁殖速度较球菌快
153 鱼类腐败变质
       ⑴ 鱼类中微生物 
    目前般认新捕获健康鱼类组织部血液中常常菌鱼体表面粘液中鱼鳃肠道存着微生物然季节鱼场种类体表附细菌数差异
    存鱼类中微生物：假单孢菌属色杆菌属黄杆菌属动杆菌属拉氏杆菌属弧菌属淡水中鱼产碱杆菌气单孢杆菌短杆菌属外芽孢杆菌肠杆菌棒状杆菌等报导
       ⑵ 鱼类腐败变质 
    般情况鱼类肉类更易腐败通常鱼类捕获立清洗处理数情况带着容易腐败脏鳃道进行运输样容易引起腐败次鱼体身含水量高（约70～80）组织脆弱鱼鳞容易脱落细菌容易受伤部位侵入鱼体表面粘液细菌良培养基造成鱼类死快发生腐败变质
154  鲜蛋腐败变质
       ⑴ 鲜蛋中微生物
    通常新产鲜蛋里没微生物新蛋壳表面层粘液胶质层具防止水分蒸发阻止外界微生物侵入作次蛋壳膜蛋白中存定溶菌酶杀灭侵入壳微生物正常情况鲜蛋保存较长时间发生变质然鲜蛋会受微生物污染母禽健康时机体防御机减弱外界细菌侵入输卵甚卵巢蛋产蛋壳立受禽类空气等环境中微生物污染果胶质层破坏污染微生物会透气孔进入蛋保存温度湿度高时侵入微生物会量生长繁殖结果造成蛋腐败

    鲜蛋中常见微生物：肠菌群色杆菌属假单孢菌属产碱杆菌属变形杆菌属青霉属枝孢属毛霉属枝霉属等外蛋中存病原菌沙门氏菌金黄色球菌
       ⑵ 鲜蛋腐败变质
    述种原鲜蛋容易发生腐败变质变质二种类型
    ① 腐败  细菌引起鲜蛋变质侵入蛋中细菌断生长繁殖形成种相适应酶然分解蛋组成成分鲜蛋发生腐败产生难闻气味荧光假单孢菌引起蛋黄膜破裂蛋黄流出蛋白混合（散蛋黄）果进步发生腐败蛋黄中核蛋白卯磷脂分解产生恶臭H2S等气体机物整含物变灰色暗黑色种黑腐病变形杆菌属某假单孢菌气单孢菌引起
    ② 霉变  霉菌菌丝蛋壳气孔侵入首先蛋壳膜生长起逐渐形成斑点菌落造成蛋液粘壳蛋成分分解愉快霉变气味产生
155 罐藏食品腐败变质 
罐藏食品食品原料系列处理装入容器密封杀菌制成种特殊形式保藏食品般说罐藏食品保存较长时间发生腐败变质时杀菌彻底密封良会遭受微生物污染造成罐藏食品变质
       ⑴ 罐藏食品性质
存罐藏食品微生物否引起食品变质种素决定中食品pH值重素食品pH值半食品原料性质确定食品杀菌工艺条件关进引起食品变质微生物关罐藏食品分类求热力灭菌温度见表94

表94  罐藏食品pH值分类
    低酸性食品( pH值53)    中酸性食品( 53～45)    酸性食品( 45～37)    高酸性食品( 37)
食品种类    谷类豆类肉禽乳鱼虾等    蔬菜甜菜瓜类等    番茄菠菜梨柑桔等    酸泡菜果酱等
热力灭菌求    高温杀菌105～121℃    高温杀菌105～121℃    沸水100℃介质中杀菌    沸水100℃介质中杀菌

       ⑵ 引起罐藏食品变质微生物 

罐藏食品生物腐败变质通常分嗜热菌中温菌产芽孢菌酵母菌霉菌引起腐败
    ① 芽孢杆菌  嗜热脂肪芽胞杆菌凝结芽孢杆菌引起罐头酸腐败（产酸产气腐败）嗜热菌枯草芽孢杆菌巨芽孢杆菌蜡样芽孢杆菌引起罐头酸腐败中温菌少数中温芽孢细菌引起罐头腐败变质时伴气体产生粘芽孢村菌浸麻芽孢杆菌TA菌（嗜热解糖梭菌）种分解糖专性嗜热产芽孢厌氧菌特厌氧肉毒梭状芽孢杆菌食品中繁殖产生肉毒毒素毒性强罐藏食品常常否杀死肉毒梭菌芽孢作灭菌标准
罐藏食品发生芽孢杆菌引起腐败杀菌彻底造成
    ② 非芽孢细菌  类肠杆菌肠杆菌产气杆菌变形杆菌等类球菌乳链球菌类链球菌嗜热链球菌等分解糖类产酸产生气体造成罐头胀罐产芽孢细菌耐热性产芽孢细菌果罐头中发现产芽孢细菌常常罐头密封良漏气造成杀菌温度低造成
    ③ 酵母菌  引起罐藏食品变质酵母菌球拟酵母属假丝酵母属啤酒酵母属罐头食品加热杀菌充分罐头密封良导致酵母菌残存罐罐藏食品酵母引起变质绝数发生酸性高酸性罐头食品水果果浆糖浆甜炼乳等制品酵母菌兼性厌氧菌发酵糖产生二氧化碳造成腐败胀罐
    ④ 霉菌  霉菌具耐酸耐高渗透压特性引起罐藏食品变质常见酸度高（pH值45）罐头食品中霉菌氧菌般耐热罐头食品中霉菌出现说明罐头食品真空度够漏气杀菌充分导致霉菌残存例青霉属曲霉属等少数种霉菌耐热纯黄丝衣霉菌雪白丝衣霉菌等较耐热耐低氧引起水果罐头发酵糖产生二氧化碳胀罐
156 果蔬制品腐败变质
       ⑴ 微生物引起新鲜果蔬变质
水果蔬菜表皮表皮外覆盖着层蜡质状物质种物质防止微生物侵入作般正常果蔬部组织菌果蔬表皮组织受昆虫刺伤机械损伤时微生物会侵入进行繁殖促进果蔬腐烂变质尤成熟度高果蔬更易损伤
水果蔬菜物质组成特点碳水化合物水水分含量高果蔬容易引起微生物变质重素（水果85蔬菜88）次水果pH< 45蔬菜pH 5～7间决定水果蔬菜中进行生长繁殖微生物类群引起水果变质微生物开始酵母菌霉菌引起蔬菜变质微生物霉菌酵母菌少数细菌

常见现象首先霉菌果蔬表皮损伤处繁殖者果蔬表面污染物粘附区域繁殖侵入果蔬组织组织壁纤维素首先破坏进分解果胶蛋白质淀粉机酸糖类继酵母菌细菌开始繁殖微生物繁殖果蔬外观表现出深色斑点组织变松软发绵凹陷变形逐渐变成浆液状甚水液状产生种味道酸味芳香味酒味等
       ⑵ 微生物引起果汁变质
    ① 引起果汁变质微生物
水果原料带定数量微生物果汁制造程中避免会受微生物污染果汁中存定数量微生物微生物进入果汁否生长繁殖取决果汁pH 值果汁中糖分含量高低果汁酸度pH 24～42间糖度较高果汁中生长微生物酵母菌霉菌极少数细菌
果汁中细菌植物乳杆菌乳明串珠菌嗜酸链球菌利果汁中糖机酸生长繁殖产生乳酸CO2等少量丁二酮3羟基2丁酮等香味物质乳明串珠菌产生粘糖等增稠物质果汁变质果汁pH >40时酪酸菌容易生长进行丁酸发酵
酵母菌果汁中含微生物数量种类类微生物鲜果中带压榨程中环境污染酵母菌pH >35果汁中生长果汁中酵母菌假丝酵母菌属圆酵母菌属隐球酵母属红酵母属外苹果汁保存低CO2气体中时常会见汉逊氏酵母菌生长菌产生水果香味酯类物质柑桔汁中常出现越南酵母菌葡萄酒酵母圆酵母属醭酵母属酵母菌菌加工中污染浓缩果汁糖度高酸度高细菌生长受抑制生长耐渗透压酵母菌鲁氏酵母菌蜂蜜酵母菌等
     霉菌引起果汁变质时会产生难闻气味果汁中存霉菌青霉属见扩张青霉皮壳青霉次曲霉属霉菌构巢曲霉烟曲霉等原霉菌孢子强抵抗力较长时间保持活力霉菌般CO2敏感充入CO2果汁防止霉菌生长
    ② 微生物引起果汁变质现象
微生物引起果汁变质般会出现浑浊产生酒精导致机酸变化
果汁浑浊化学素引起外造成果汁浑浊原数酵母菌进行酒精发酵造成然时霉菌造成通常引起浑浊圆酵母菌属中种耐热性霉菌雪白丝衣霉菌纯黄衣霉菌宛氏拟青霉等霉菌果汁中少量生长时发生浑浊仅果汁风味变坏产生霉味臭味等产生果胶酶果汁起澄清作量生长时会浑浊

     引起果汁产生酒精变质微生物酵母菌常见酵母菌葡萄汁酵母菌啤酒酵母菌等酵母菌耐受CO2果汁含较高浓度CO2时酵母菌明显生长保持活力旦CO2浓度降低恢复生长繁殖力外少数霉菌细菌引起果汁产生酒精变质甘露醇杆菌明串珠菌毛霉曲霉镰刀霉中部分菌种
     果汁变质时导致机酸变化果汁中含种机酸酒酸柠檬酸苹果酸定含量形成果汁特风味微生物生长繁殖分解合成某机酸改变含量例果汁原风味破坏时甚产生愉快异味解酒石杆菌黑根霉葡萄孢霉属青霉属毛霉属曲霉属镰刀霉属等
157 糕点腐败变质 
       ⑴ 糕点变质现象微生物类群 
糕点类食品含水量较高糖油脂含量较阳光空气较高温度等素作易引起霉变酸败引起糕点变质微生物类群细菌霉菌沙门氏菌金黄色葡萄球菌粪肠球菌肠杆菌变形杆菌黄曲霉毛霉青霉镰刀霉等
       ⑵ 糕点变质原分析 
    糕点变质生产原料符合质量标准制作程中灭菌彻底糕点包装贮藏造成
    ① 生产原料符合质量标准   
糕点食品原料糖奶蛋油脂面粉食色素香料等市售糕点加热直接入口糕点原料选择加工储存运输销售等应严格遵守卫生求糕点食品发生变质原原料质量问题作糕点原料奶奶油未巴氏消毒奶中污染较高数量细菌毒素蛋类蛋前未洗涤蛋壳效微生物防止糕点霉变油脂糖酸败应生产糕点原料进行消毒灭菌花生仁芝麻核桃仁果仁等已霉变酸败迹象采
    ② 制作程中灭菌彻底
种糕点食品生产时高温处理食品熟制杀菌程程中部分微生物杀死抵抗力较强细菌芽孢霉菌孢子残留食品中遇适宜条件生长繁殖引起糕点食品变质

    ③ 糕点包装贮藏
糕点生产程中包装环境等方面原会糕点食品污染许微生物烘烤糕点必须冷包装包装材料应毒味生产销售部门应具备冷藏设备
2 食品腐败变质控制
食品腐败变质食品中酶微生物作食品中营养物质分解氧化引起食品腐败变质控制针引起腐败变质种素采取方法方法组合杀死腐败微生物抑制食品中生长繁殖达延长食品货架期目

21 食品防腐保藏
   食品保藏生产消费程重环节果保藏会腐败变质造成重济损失会危消费者健康生命安全外调节区季节种环境条件吃营养口食物重手段措施
食品保藏原理围绕着防止微生物污染杀灭抑制微生物生长繁殖延缓食品身组织酶分解作采物理学化学生物学方法食品长时间保持原营养价值色香味良感官性状
防止微生物污染需食品进行必包装食品外界环境隔绝贮藏中始终保持完整密封性食品保藏食品包装紧密联系
211食品防腐保藏技术
       ⑴ 食品低温保藏
食品低温身酶活性化学反应延缓食品中残存微生物生长繁殖速度降低完全抑制食品低温保藏防止减缓食品变质定期限较保持食品品质
目前食品制造贮藏运输系统中普遍采工制冷方式保持食品质量食品原料制品生产消费全程中始终保持低温种保持低温方式工具称冷链中包括制冷系统冷冷冻系统冷库冷藏车船冷冻销售系统等
    外冷冷冻仅延长食品货架期某食品制造程结合起达改变食品性功目例冷饮冰淇淋制品冻结浓缩冻结干燥冻结粉碎等已普遍应年国方便食品体系中冷冻方便食品日渐普

低温保藏般分冷藏冷冻两种方式前者冻结程新鲜果蔬类短期贮藏食品常法者保藏物降温冰点水部分全部呈冻结状态动物性食品常法
    ① 食品冷藏
般冷藏指冻结状态低温贮藏
病原菌腐败菌中温菌适生长温度20℃～40℃10℃数微生物便难生长繁殖10℃仅少数嗜冷性微生物活动18℃微生物发育低温保藏18℃较安全低温食品原酶活性降低数酶适宜活动温度30℃～40℃温度维持10℃酶活性受程度抑制冷藏延缓食品变质冷藏温度般设定1℃～10℃范围冷藏食品贮藏短期行（般数天数周）
外低生长温度时微生物生长非常缓慢进行生命活动霉菌中侧孢霉属（Sportrichum）枝孢属（Cladosporium）67℃生长青霉属丛梗孢霉属低生长温度4℃细菌中假单孢菌属色杆菌属产碱杆菌属微球菌属等4℃～75℃生长酵母菌中种红色酵母–34℃冰冻温度时缓慢发育
动物性食品冷藏温度越低越新鲜蔬菜水果讲温度低引起果蔬生理机障碍受冷害（冻伤）应特性采适低温应结合环境湿度空气成分进行调节（见面食品气调保藏法）水果蔬菜收获保持着呼吸作等生命活动断产生热量伴着水分蒸发散失引起新鲜度降低致造成细胞冷害范围应降低贮藏温度湿度高抑制水分散失高湿度容易引起微生物繁殖湿度般保持8595宜应说明食品具体贮存期限食品卫生状况果蔬种类受损程度保存温度湿度气体成分等素关概表95列举部分食品低温贮藏条件贮存期限
    ② 食品冷冻保藏 
食品冰点时做较短期保藏较长期保藏需18℃冷冻贮藏
    食品中微生物处冰冻时细胞游离水形成冰晶体失利水分水分活性Aw值降低渗透压提高细胞细胞质浓缩增粘性引起pH值胶体状态改变微生物活动受抑制甚死亡微生物细胞水结冰晶冰晶体细胞机械性损伤作直接导致部分微生物裂解死亡

    食品冻结程中仅损伤微生物细胞鲜肉类果蔬等生鲜食品细胞样受损伤致品质降食品冻结质量否优良受冻结时生成冰晶形状分布状态影响肉类缓慢冻结中冰晶先溶液浓度较低肌细胞外生成结晶核数量少冰晶生长损伤细胞膜细胞破裂解冻时细胞质液外流形成渗出液导致肉类营养水分鲜味流失口感降低时肌细胞水分透细胞膜形成冰晶肌细胞脱水萎缩解冻时细胞完全恢复原状果蔬等植物食品含水分较高结冰率更更易受物理损伤风味受损失
    冻结时冰晶通冰晶生成带时间关肉鱼等食品通常1℃5℃温度范围冰晶生成带冻结速度越快形成晶核冰晶越均匀分布细胞致损伤细胞组织解冻复原情况较快速冻结利保持食品（尤生鲜食品）品质
    谓快速冻结速冻书籍中说法严格定义通常指食品30分钟冻结设定温度（20℃）30分钟左右通冰晶生成带（5℃～1℃）准生成冰晶准生成冰晶70um者称速冻食品种类受冰晶影响难统标准
    肉冻结速度指单位时间肉体表面伸展部冻结速度（结冰层厚度厘米表示）般分：冻结速度01～1cmhr称缓慢冻结冻结速度1～5 cmhr称中速冻结冻结速度5～20cmhr称快速冻结实践证明中度厚度半片猪肉20时0℃～4℃冻结18℃冻结质量数食品说冻结速度2～5 cmhr避免质量降
肉类中蛋白质冻结时会引起酶活性溶解性粘度凝胶形成力起泡性等系列变化般说冻结速度越慢冻结终温度越低蛋白质变性程度越防止动物性蛋白质冻结变性食品价值原料品质保持重意义
低温果蔬中脂氧合酶茶酚氧化酶等氧化原活性较难抑制绿色果蔬褐变原解冻冷冻组织损伤氧化原酶活性提高更易发生褐变现象水果蔬菜冷冻冻结处理前先行杀酶通常热水蒸汽作短时间热烫处理酶失活表95列举部分食品低温冻藏条件贮存期限

表95  种食品冻藏条件贮存期限

品       名    结冰温度  ℃    冻藏温度  ℃    相湿度     保藏期限
奶    油    22    23～29    80～85    1 年
加糖奶酪    —    26    —    数   月
冰 淇 淋    —    26    —    数   月
脱 脂 乳    —    26    —    短   期
冻结鸡蛋    045～06    18～23    90～95    1年
冻 结 鱼    10    18～23    90～95    8～10月
猪    油    —    18    90～95    12～14月
冻结牛肉    17    18～23    90～95    9～18月
冻结猪肉    17    18～23    90～95    4～12月
冻结羊肉    17    18～23    90～95    8～10月
冻结兔肉    —    18～23    —    6月
冻结果实    —    18～23    —    6～12月
冻结蔬菜    —    18～23    —    2～6 月
三 明 治    —    15～18    95～100    5～6 月

    ③ 解冻 
解冻冻结逆程通常冻品表面先升温解冻冻品中心保持定温度梯度种原解冻食品定恢复冻结前状态
冻结食品解冻时冰晶升温溶解食品物料冰晶溶解软化微生物酶开始活跃解冻程设计避免解冻遭受损失食品应采取解冻方式
    通常流动冷空气水盐水水冰混合物等作解冻媒体进行解冻温度控制0℃～10℃防止食品高温度造成微生物酶活动防止水分蒸发食食品解冻高温快速加热微波解冻较解冻方法量冻品外时发生解冻时间短渗出液少保持解冻品优良品质
    冻结状态良肉类缓慢解冻时融解水分度肉质吸收滴落液较少肉质基恢复原状态冻结状态较差肉类解冻时产生滴落液较肉重量损失较肉中部分溶性物质损失肉质量降低
       ⑶ 食品气调保藏 （CA  Controlled atmosphere storing）
    气调保藏指阻气性材料食品密封改变气体环境中抑制腐败微生物生长繁殖生化活性达延长食品货架期目

    ① 气调保藏原理
    果蔬变质果蔬呼吸蒸发微生物生长食品成分氧化褐变等作作食品贮藏环境气体密切关系氧气二氧化碳氮气水分温度等果控制食品贮藏环境气体组成增加环境气体中CO2 N2例降低O2例控制食品变质素达延长食品保鲜保藏期目
气调保藏降低果蔬呼吸强度降低果蔬乙烯作敏感性延长叶绿素寿命减慢果胶变化减轻果蔬组织冷害温度积累乙醛醇等毒物质减轻冷害抑制食品微生物活动防止虫害抑制延缓良变化气调保藏特适合鲜肉果蔬保鲜外谷物鸡蛋肉类鱼产品等保鲜保藏
    般说果蔬贮藏中希降低气体成分中氧气分压果氧气浓度降低体机物形成气性分解会引起害品质厌氧性发酵降低氧气浓度时应致造成厌氧性呼吸障碍度提高环境中二氧化碳浓度降低果蔬成熟反应（蛋白质色素合成）速度抑制微生物某酶（琥珀酸脱酶细胞色素氧化酶）活动抑制叶绿素分解改变种糖例良保持新鲜蔬菜水果品质二氧化碳浓度高造成正常呼吸生理障碍反缩短贮藏时间种蔬菜水果适二氧化碳浓度均差般水果23蔬菜25～55时受氧气浓度环境温度影响氧浓度低二氧化碳浓度高会引起果蔬异常代谢组织受伤害表96列出种蔬菜水果气调贮藏工艺条件
    ② 气调保藏方法
根气体调节原理气调贮藏分MA（Modified atmosphere）CA（Controlled atmosphere）两种前者指改良气体建立气调系统贮藏期间调整者指贮藏期间气体浓度直控制某恒定值范围种方法效果更确切想控制食品贮藏气体环境必须食品封闭定容器包装气调库气调车气调垛气调袋（CAPMAP）涂膜保鲜真空包装充气包装等

表96  种蔬菜水果气调贮藏工艺条件
品 名    气 体 成 分    温度  ℃    品    名    气 体 成 分    温度  ℃
    氧      二氧化碳              氧      二氧化碳      
苹  果    3    2～8    0～8    桔    3～5    2～4    65

洋  葱    2～3    0～2    12～14    番 茄    3～10    5～10    90
香  蕉    5～10    5～10    0    黄 瓜    3～16    5    13
草  莓    3～5    5～10    0    莴 苣    3～5    2～3    0～1
桃  子    2    4～5    0    蘑 菇    3～5    3～10    0～1
葡  萄    05～1    1～2    12～14    花 菜    15    5    0～1
柠  檬    5～10    5～10    4～6    梨    4～5    3～4    0

    气调方法较然气调法置换气调法（氮气二氧化碳置换包装）氧气吸收剂封入包装涂膜气调法减压（真空）保藏充气包装等总说原理基降低含氧量提高二氧化碳氮气浓度根贮藏物求气体成分保持希状况 
       ⑷ 加热杀菌保藏 
    ① 微生物耐热性影响加热杀菌素
微生物具定耐热性细菌营养细胞酵母菌耐热性菌种较差异般病原菌（梭状芽孢杆菌属外）耐热性差通低温杀菌（例63℃30分钟）杀死细菌芽孢般具较高耐热性食品中肉毒梭状芽孢杆菌非酸性罐头杀菌目标该菌孢子耐热性较强必须特注意般霉菌孢子水分状态加热60℃保持5～10分钟杀死干燥状态孢子耐热性非常强
然许素影响微生物加热杀菌效果首先食品中微生物密度（原始带菌量）抗热力明显关系带菌量愈抗热力愈强菌体细胞分泌菌体保护作蛋白类物质菌体细胞增种保护性物质量增加次微生物抗热力水分减少增种微生物干热环境中抗热性外基质酸性碱性变化杀菌效果显著增
基质中脂肪蛋白质糖胶体物质细菌酵母霉菌孢子起着显著保护作细胞质部分脱水作阻止蛋白质凝固缘高脂肪高蛋白食品加热杀菌需加注意数香辛料芥子丁香洋葱胡椒蒜香精等微生物孢子耐热性显著降低作
    ② 加热杀菌方法
    食品腐败常常微生物酶致食品通加热杀菌酶失活久贮坏必须重复染菌装罐装瓶密封灭菌者灭菌菌条件充填装罐食品加热杀菌方法常压杀菌（巴氏消毒法）加压杀菌超高温瞬时杀菌微波杀菌远红外线加热杀菌欧姆杀菌等

    常压杀菌 常压杀菌100℃杀菌操作巴氏消毒法杀死微生物营养体（包括病原菌）完全灭菌现常压杀菌更采水浴蒸汽热水喷淋式连续杀菌具体方法前面已描述
    加压杀菌 常肉类制品中酸性低酸性罐头食品杀菌通常温度100℃～121℃（绝压力02MPa）然杀菌温度时间罐物料形态罐形灭菌求贮藏时间异罐头行业中常D值F值表示杀菌温度时间
D（DRT）值：指定温度细菌死亡90（活菌数减少数周期）需时间（分钟）1211℃（250℉）D（DRT）值常写作Dr例嗜热脂肪芽孢杆菌Dr  40～45分钟AB型肉毒梭状芽孢杆菌Dr  01～02 分钟
F值：指定基质中1211℃加热杀死定数量微生物需时间（分钟）罐头特肉罐头中常罐头种类包装规格配方F值生产种罐头预先进行F值测定
液体固体混合罐装食品采旋转式摇动式杀菌装置玻璃瓶罐然耐高温太适宜压力釜高温杀菌必须热水浸泡蒸煮复合薄膜包装软罐头通常采高压水煮杀菌
    超高温瞬时杀菌 根温度细菌食品营养成分影响规律热处理敏感食品考虑采超高温瞬时杀菌法UHTST（ultra high temperature for short times）杀菌简称UHT该杀菌法达定杀菌求程度保持食品品质
牛乳高温保持较长时间易发生良化学反应蛋白质乳糖发生美拉德反应乳产生褐变现象蛋白质分解产生H2S良气味糖类焦糖化产生异味乳清蛋白质变性沉淀等采超高温瞬时杀菌方便工艺条件满足灭菌求减少牛乳品质损害
    微波杀菌 微波（超高频）般指频率300300000MHz电磁波目前915 MHz2450 MHz两频率已广泛应微波加热915MHz获较穿透厚度适加热含水量高厚度体积较食品含水量低食品宜选2450MHz
微波杀菌机理基热效应非热生化效应两部分①热效应：微波作食品食品表里时吸收微波温度升高污染微生物细胞微波场作分子极化作高频振荡产生热效应温度快速升高蛋白质结构发生变化菌体死亡②非热生化效应：微波微生物生命化学程中产生量电子离子微生物生理活性物质发生变化电场细胞膜附电荷分布改变导致膜功障碍微生物细胞生长受抑制甚停止生长死亡外微波导致细胞DNARNA分子结构中氢键松弛断裂重新组合诱发基突变

微波杀菌保藏食品年国际发展起项新技术具快速节食品品质影响特点保留更活性物质营养成分适参香菇猴头菌花粉天麻中药中成药干燥灭菌微波应肉制品禽制品奶制品水产品水果蔬菜罐头谷物布丁面包等系列产品杀菌灭酶保鲜消毒延长货架期外微波应食品烹调冻鱼冻肉解冻食品脱水干燥漂烫焙烤食品膨化等领域
目前国外已出现微波牛奶消毒器采高温瞬时杀菌技术2450MHz频率升200℃维持013秒消毒奶菌落总数肠菌群指标达消毒奶求牛奶稳定性提高瑞士卡洛里公司研制面包微波杀菌装置(2450MHz80KW)辐1～2分钟温度室温升80℃面包片保鲜期原3天延长30～40天霉菌生长
    远红外线加热杀菌 远红外线指波长25–1000um电磁波食品成分3～10um远红外线强烈吸收食品选择波段远红外线加热
远红外线加热具热辐射率高热损失少加热速度快传热效率高食品受热均匀会出现局部加热度夹生现象食物营养成分损失少等特点
远红外杀菌灭酶效果明显日山野藤吾细菌酵母霉菌悬浮液装入塑料袋中进行远红外线杀菌试验远红外射功率分6KW8KW10KW12KW试验结果表明射10分钟耐热细菌全部杀死耐热细菌数量降低105～108数量级射强度越残活菌越少达食品保藏求射功率12KW延长射时间
远红外加热杀菌需热媒射杀菌物品加热直接表面渗透部远红外加热已广泛应食品烘烤干燥解冻坚果类粉状块状袋装食品杀菌灭酶
    欧姆杀菌 种新型热杀菌方法欧姆加热利电极电流直接导入食品食品身介电性质产生热量达直接杀菌目般电流50～60Hz低频交流电
欧姆杀菌传统罐装食品杀菌相具需传热面热量固体产品部产生适合处理含颗粒固体产品高粘度物料系统操作连续稳易动化控制维护费操作费低等优点

带颗粒（粒径15mm）食品采欧姆加热颗粒加热速率接液体加热速率获常规方法更快颗粒加热速率（约1～2℃s）缩短加工时间产品品质微生物安全性蒸煮效果营养成分（维生素）保持等方面改善该技术已成功应类含颗粒食品杀菌生产新鲜味美颗粒产品处理高颗粒密度高粘度食品物料
欧姆杀菌装置系统泵柱式欧姆加热器保温控制仪表等组成中重柱式欧姆加热器4电极室组成物料通欧姆加热组件时逐渐加热需杀菌温度然次进入保温冷（片式换热器）贮罐菌充填包装
英国APV Baker公司已制造出工业化规模欧姆加热设备高温瞬时技术推广应含颗粒（粒径高达25mm）食品加工年英国日法国美国已该技术设备应低酸性食品高酸性食品杀菌
       ⑸ 非加热杀菌保藏 
谓非加热杀菌（冷杀菌）相加热杀菌言需物料进行加热利灭菌机理杀灭微生物避免食品成分热破坏冷杀菌方法种放射线辐杀菌超声波杀菌放电杀菌高压杀菌紫外线杀菌磁场杀菌臭氧杀菌等
  1）辐杀菌
食品辐保藏指放射线辐食品延长食品保藏期技术辐射保藏研究已四十年历史辐射线包括紫外线X射线γ射线等中紫外线穿透力弱表面杀菌作X射线γ射线（紫外线波长更短）高电磁波激发辐物质分子引起电离作进影响生物种生命活动
    ① 辐微生物影响  微生物受电离放射线辐细胞膜细胞质分子引起电离进引起种化学变化细胞直接死亡放射线高量作水电离OHH+间接引起微生物细胞致死作微生物细胞中脱氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）放射线作尤敏感放射线高量导致DNA较损伤突变直接影响着细胞遗传蛋白质合成
微生物放射线抵抗性表97列出微生物放射线敏感性般说耐热性微生物放射线抵抗力较三类微生物中细菌芽孢酵母酵母霉菌细菌营养体革兰氏阳性菌抗辐射较强外食品状态营养成分环境温度氧气存否微生物种类数量等影响着辐杀菌效果外射剂量影响微生物存活通常微生物着射剂量增加活菌残存率逐渐降

杀灭食品中活菌数90（减少数周期）需吸收射线剂量称D值单位戈瑞（Gy1kg辐物质吸收1焦耳量1戈瑞）常千戈瑞（kGy）表示罐藏食品杀菌求必须完全杀灭肉毒芽孢杆菌AB型菌芽孢数研究者认需剂量4060kGy根12D杀菌求破坏E型肉毒杆菌芽孢D值21 kGy
    ② 环境条件辐杀菌影响  氧气杀菌效果显著影响般说氧气存情况放射线杀菌效果更厌氧时食品成分破坏氧时110实际运放射线食品杀菌时厌气状态进行次温度高破坏性外半胱氨酸谷胱甘肽氨基酸葡萄糖等化合物微生物体保护作放射线辐食品中原毒素破坏效辐时应量采低温缺氧减轻食品副作提高辐杀菌效果
表97  微生物放射线敏感性
菌    种    基    质    D值（KGy）    菌    种    基    质    D值（KGy）
A型肉毒梭菌    食    品    40    假单孢杆菌    缓液氧    004
B型肉毒梭菌    缓  液    33    枯草杆菌    缓  液    20～25
E型肉毒梭菌    肉    汤    20    粪链球菌    肉    汁    05
产气荚膜杆菌    肉    21～24    米 曲 霉    缓  液    043
鼠伤寒沙门氏菌    缓液氧    02    产黄青霉    缓  液    24
鼠伤寒沙门氏菌    冰 冻 蛋     07    啤酒酵母    缓  液    20～25
 肠 杆 菌    肉    汤    02    短芽孢杆菌    缓液氧    17
嗜热脂肪芽孢杆菌    缓  液    10    耐辐球菌    牛    肉    25

    ③ 辐食品保藏中应  放射线辐具节约源（节约约70～97源）杀菌效果改善某食品品质便连续工业化生产等优点目前已70国家批准应食品保藏已相规模实际应表98列出放射线食品保藏中应情况
利放射线辐食品处理目剂量处理方法般1 kGy者称低剂量1～10 kGy者称中剂量10 kGy者称高剂量
低剂量辐目杀菌调节控制生理机（抑制种子发芽）驱虫害等低剂量食品组织成分影响极微
中剂量辐延长食品保藏期目该辐剂量尚微生物孢子完全杀死肉鱼虾类香肠等加工食品表面附着病原菌附着菌全部杀灭通辐延长保藏期2～4倍

高剂量辐食品常温进行长期贮藏目进行完全杀菌完全杀菌辐剂量较高引起食品程度变质量减少副作操作时应结合脱氧冻结杀菌增强剂食品保护剂等方法运
常应放射源放射性位素钴60（Co60）铯187（Cs187）磷（P32）等释放出γ射线
表98  放射线食品保藏中应
辐    效  果    适  剂 量      象  实  例
 生理学效果    杀菌    完全杀菌①    30～50  kGy    畜肉鱼肉加工品发酵原料饲料病食品
        食品中害菌杀灭②    5～8   kGy    畜肉蛋沙门氏菌杀灭
        完全杀菌③    1～3   kGy    家禽肉鱼虾肉水果蔬菜畜肉鱼肉加工食品保藏期延长
    杀虫    贮粮害虫杀灭    01～02kGy    稻米麦豆类杂粮
        水果害虫杀灭    025   kGy    木瓜芒果桔
        干燥食品中螨类杀灭    05～07 kGy    香辛料干燥蔬菜
        寄生虫杀灭    05    kGy    猪肉
  ①病毒外微生物完全杀灭
  ②生芽孢病原性微生物杀灭
  ③杀死部分腐败性微生物延长保藏期目标处理

    ④ 辐食品卫生安全性
辐食品卫生安全性问题尤食品辐否放射性物质残留否产生新放射源否引起化学劣变毒性物质等卫生安全问题直关注国科学家辐食品安全性进行数十年研究通长期动物饲养实验床症状血液学病理学繁殖致畸等方面研究证明述疑虑消
辐食品处理食品Co60γ射线中穿次研究已确认食品离开辐源射线没放射线会残留食品中原子反应理知γ射线开原子核引起核反应低量5MeVCo60发生γ射线量133 MeV5 MeV相差远样电子加速器发射出电子束量10 MeV引起核反应辐会激发产生新放射性物质

美国高剂量（47～71 kGy）辐彻底灭菌牛肉进行测试分析结果证明辐分解产物会造成损类健康良影响辐分解物量日常生活中接触食品添加剂环境化学污染烹调加工分解产物相十分低
辐食品毒理学方面国科学家进行量研究结果证明安全 
1980年11月世界卫生组织（WHO）联合国粮农组织（FAO）国际原子机构（IAEA）三国际组织联合专家委员会10年研究结果国进行辐食品安全性数审查出食品总体均剂量低10 kGy没毒理学危险剂量辐食品求做毒理学实验时营养微生物学安全结目前已十国家批准应放射线辐肉类制品果蔬类粮食制品等食品杀菌保藏
国政府1998年2月已批准18种辐食品基础次批准包括熟畜禽肉类冷冻分割禽肉类6类辐食品卫生标准时相继颁布制定辐食品卫生理办法等系列标准法规
  2)超声波杀菌
声波9～20KHz超声波超声细菌破坏作强烈机械震荡作细胞破裂死亡超声波作液体物料产生空化效应空化泡剧烈收缩崩溃瞬间泡会产生百兆帕高压强击波数千度高温微生物会产生粉碎杀灭作加热氧化作
微生物超声波抵抗力差异伤寒沙门氏菌频率46MHz超声中全部杀死葡萄菌链球菌部分受伤害体细菌更易破坏杆菌球菌更易杀死芽孢杆菌芽孢易杀死
超声波灭菌机制食品杀菌食具消毒灭菌护士洗手消毒等实验超声波牛乳消毒15～16秒消毒乳液保持5天发生腐败常规消毒乳超声波处理冷藏条件保存18月未发现变质日生产气流式超声餐具清洗机清洗餐具细菌总数肠菌群降低105～106时洗涤剂杀菌剂做完全菌
  3）高压放电杀菌
高压放电杀菌年出现新型杀菌技术高压放电杀菌采电源般脉电压高压脉电场产生常LG震荡电路产生强度15～100KVcm脉1～100KHz放电频率1～20Hz

脉放电杀菌电化学效应击波空化效应电磁效应热效应等综合作结果电化学效应击波空化效应作细胞膜穿孔液体介质电离产生臭氧微量臭氧效杀灭微生物高压放电杀菌效果取决电场强度脉宽度电极种类液体食品电阻pH值微生物种类原始污染程度等素
放电杀菌介质液体液态食品杀菌现高压放电杀菌已成功牛奶果汁等杀菌
  4）高压杀菌
谓高压杀菌食品物料某种方式包装置高压（200MPa2000气压）装置中加压微生物形态结构生物化学反应基机制细胞壁膜发生方面变化进微生物生理机丧失发生逆变化致死达灭菌长期安全保存目高压杀菌技术年出现新型杀菌技术需特殊加压设备耐高压容器辅助设备目前尚处试验研究开发阶段食品工业中应前景喜
    ① 高压微生物影响
细胞周围流体静压达06 MPa左右时细胞气泡会破裂菌体细胞变长胞壁脱离细胞膜胞壁变厚高压蛋白质变性直接影响微生物酶系活力微生物活动受抑制甚死亡
高压作细胞膜磷脂双分子层结构着磷脂分子横截面收缩收缩表现细胞膜通透性变化20～40 Mpa高压较细胞细胞壁超应力极限发生机械断裂细胞裂解种作真菌微生物影响素般讲真核微生物原核微生物压力更敏感300 Mpa压力细菌霉菌酵母菌杀死菌芽孢耐压强600 Mpa杀死
    ② 高压食品成分影响
高压蛋白质结构伸展体积改变变性压力凝固鸡蛋白超300 Mpa压力会发生逆变性高压作酶会钝化失活高压淀粉改性常温加压400～600 MPa淀粉发生糊化呈透明粘稠糊状物高压食品中风味物质维生素色素种分子物质天然结构没影响
    ③ 高压杀菌应
采高压技术肉类进行加工处理常规方法相肉制品柔嫩度风味色泽成熟度保藏性等方面程度改善例常温质粗价廉牛肉250 Mpa高压处理牛肉制品明显嫩化300 MPa压力处理鸡肉鱼肉10分钟类似轻微烹饪组织状态

高压处理水产品限度保持水产品新鲜风味增鱼肉制品凝胶性例600 MPa压力处理水产品（甲壳类水产品）中酶完全失活细菌数量减少色泽外红白保持原生鲜味
果酱加工中采高压杀菌仅杀灭中微生物果肉糜粒成酱简化生产工艺提高产品质量方面成功例子日明治屋食品公司室温加压400～600 MPa10分钟加工草莓酱猕猴桃酱苹果酱制品保持新鲜水果色香味已批量产品市
食品干燥脱水保藏 
食品干燥脱水保藏种传统保藏方法原理降低食品含水量（水活性）微生物充足水生长
种微生物求低水活性值细菌霉菌酵母菌三类微生物中般细菌求低Aw较高094—099霉菌求低Aw073～094酵母求低Aw088～094干性霉菌灰绿曲霉低Aw仅 064～070 （含水量16）某食品水活性值070～073（含水量约16）曲霉青霉生长干制食品防霉Aw值达064（含水量12～14）较安全
新鲜食品乳肉鱼蛋水果蔬菜等较高水分水活性值般098～099适合种微生物生长目前防霉干制食品水分般3～25水果干15～25蔬菜干4肉类干制品5～10喷雾干燥乳粉25～3喷雾干燥蛋粉5 
食品干燥脱水方法：日晒阴干喷雾干燥减压蒸发冷冻干燥等生鲜食品干燥脱水保藏前般需破坏酶活性常方法热烫（称杀青漂烫）硫磺熏蒸（水果）添加抗坏血酸（005～01）食盐（01～10）肉类鱼类蛋中含0520 肝糖干燥时常发生褐变添加酵母葡萄糖氧化酶处理肝糖干燥
食品化学保藏法
化学保藏法包括盐藏糖藏醋藏酒藏防腐剂保藏等盐藏糖藏根提高食物渗透压抑制微生物活动醋酒食物中达定浓度时抑制微生物生长繁殖防腐剂抑制微生物酶系活性破坏微生物细胞膜结构
  1）盐藏
食品盐藏仅抑制微生物生长繁殖赋予新风味兼加工效果食盐防腐作提高渗透压细胞原生质浓缩发生质壁分离降低水分活性利微生物生长减少水中溶解氧气性微生物生长受抑制等

种微生物食盐浓度适应性差较嗜盐性微生物红色细菌接合酵母属革兰氏阳性球菌较高浓度食盐溶液（15 ）中生长色杆菌属等般腐败性微生物约5食盐浓度肉毒梭状芽孢杆菌等病原菌7～10食盐浓度时生长受抑制般霉菌食盐较强耐受性某青霉菌株25食盐浓度中尚生长
种微生物食盐浓度适应性食盐浓度高低决定生长微生物菌群例肉类中食盐浓度5 时细菌繁殖食盐浓度5 存较霉菌食盐浓度超20生长微生物酵母菌
  2）糖藏
糖藏利增加食品渗透压降低水分活度抑制微生物生长种贮藏方法
般微生物糖浓度超50时生长便受抑制耐透性强酵母霉菌糖浓度高达70尚生长仅增加糖浓度定局限性添加少量酸（食醋）微生物耐渗透力显著降
果酱等原料果实中含机酸加工时添加蔗糖加热渗透压酸加热等三子联合作非常保藏性时果酱会出现微生物作变质腐败原糖浓度足
  3）防腐剂保藏
防腐剂源性质分成机防腐剂机防腐剂两类机防腐剂包括苯甲酸盐类山梨酸盐类脱氢醋酸盐类羟基苯甲酸酯类丙酸盐类双乙酸钠邻苯基苯酚联苯噻苯咪唑等外包括天然细菌素（Nisin）溶菌酶海藻糖甘露聚糖壳聚糖辛辣成分等机防腐剂包括氧化氢硝酸盐亚硝酸盐二氧化碳亚硫酸盐食盐等
    ① 天然食品防腐剂 ——乳酸链球菌肽  Nisin （ Ninhibifory Sabstance）
乳酸链球菌肽（Nisin）称乳酸链球菌素乳酸链球菌（S lactis）发酵产物中提取类肽化合物食入胃肠道易蛋白酶分解种安全天然食品防腐剂FAO（世界粮农组织）WHO（世界卫生组织）已1969年予认目前唯允许作防腐剂食品中细菌素
Nisin种仅34氨基酸残基短肽分子量约3500Da正常情况二聚体状态存分子组成中Nisin含羊硫氨酸（lanthlonine）β甲基羊硫氨酸（βmethy llanthionine）脱氢丙氨酸（dehy droalanine）β甲基脱氢丙氨酸（βmetly ldehydroa lanine）四种常见氨基酸残基

Nisin抑菌机制作细菌细胞细胞膜抑制细菌细胞壁中肽聚糖生物合成细胞膜磷脂化合物合成受阻导致细胞物质外泄甚引起细胞裂解学者认Nisin 疏水带正电荷肽细胞膜结合形成道结构分子离子通道流失造成细胞膜渗漏
Nisin作范围相较窄仅数革兰氏阳性菌（G+）具抑制作金黄色葡萄球菌链球菌乳酸杆菌微球菌单核细胞增生利斯特菌丁酸梭菌等芽孢杆菌梭状芽孢杆菌孢子萌发抑制作营养细胞作更Nisin真菌革兰氏阴性菌（G）没作适G+ 引起食品腐败防腐报道Nisin 螯合剂EDTA二钠连接抑制 G抑制沙门氏菌（Salmonella ）志贺氏菌（Shigella）肠杆菌（E cloi）等细菌生长
Nisin中性碱性条件溶解度较添加Nisin防腐食品必须酸性加工贮存中室温酸性稳定
目前Nisin已成功应高酸性食品（pH<45）防腐非酸性罐头食品添加Nisin减轻罐头热处理温度时间更保持产品营养风味鱼肉类影响肉色泽防腐效果情况明显降低硝酸盐量达效防止肉毒梭状芽孢杆菌毒素形成目
酒精饮料中NisinG酵母霉菌没作生产啤酒果酒烈性乙醇饮料时加入100 umlNisin乳杆菌片球菌等酸败革兰氏阳性菌细菌均抑制作
2000年10月国家九五攻关项目——乳链球菌肽（Nisin）工业化生产通专家鉴定产品终实验室走国外市场
外发现乳酸菌产生种乳酸菌细菌素具抑菌特性目前处探索阶段表99列出Nisin国家应情况
   ② 苯甲酸苯甲酸钠羟基苯甲酸酯
苯甲酸（C6H5COOH）苯甲酸钠（C6H5COONA）称安息香酸（benzoic acid）安息香酸钠（sodium benzoate）系白色结晶苯甲酸微溶水易溶酒精苯甲酸钠易溶水苯甲酸体较安全国允许两种国家标准机防腐剂
苯甲酸抑菌机理分子抑制微生物细胞呼吸酶系统活性特乙酰辅酶缩合反应强抑制作高酸性食品中杀菌效力微碱性食品100倍苯甲酸未解离分子态防腐效果苯甲酸酵母菌影响霉菌细菌效力较弱


表 99   Nisin国家应情况
国  家    允许加入Nisin食品    国  家    允许加入Nisin食品
澳利亚 利 时玻利维亚哥斯达黎加塞浦路斯丹    麦芬    兰法    国    乳酪水果罐头番茄汤罐头乳酪食品中限制乳酪制品乳酪食品罐头冰淇淋精制乳酪精制乳酪精制乳酪    西班牙葡萄牙印  度意利科威特新加坡瑞  典英  国    乳酪奶米酒奶油快餐精制乳酪硬乳酪精制乳酪乳酪蔬菜罐头冰淇淋精制乳酪食品罐头乳酪浓缩牛奶乳酪食品罐头冰淇淋
    
 
允许量酱油醋果汁类果酱类罐头量10 gkg葡萄酒果子酒琼脂软糖量08 gkg果子汽酒04 gkg低盐酱菜面酱灶蜜饯类山楂类果味露量05gkg（均苯甲酸计1g钠盐相0847g苯甲酸）
羟基苯甲酸酯（phydroxybenzoate ester）白色结晶状粉末臭味易溶酒精羟基苯甲酸酯抑菌机理苯甲酸相防腐效果提高抗菌防腐效力受pH值（pH4—65）影响偏酸性时更强羟基苯甲酸酯类细菌霉菌酵母广泛抑菌作G杆菌乳酸菌作较弱食品工业应较广量1gkg羟基苯甲酸乙酯酱油025gkg醋01gkg丙酯清凉饮料01gkg水果蔬菜表皮0012gkg果子汁果酱020gkg
    ③ 山梨酸（sorbic acid）山梨酸钾（potassium sorbate）
山梨酸山梨酸钾色味臭化学物质山梨酸难溶水（600：1）易溶酒精（7：1）山梨酸钾易溶水极微弱毒性年国普遍安全防腐剂国允许两种国家标准机防腐剂
山梨酸分子微生物细胞酶系统中巯基（—SH）结合达抑制微生物生长防腐目山梨酸山梨酸钾细菌酵母霉菌均抑制作厌气性微生物嗜酸乳杆菌效防腐作较苯甲酸广pH 56适宜效果pH值增高减弱pH 3时抑菌效果腌制黄瓜时控制乳酸发酵
允许量酱油醋果酱类造奶油琼脂奶糖鱼干制品豆乳饮料豆制素食糕点馅等量10gkg(酸计1g山梨酸相钾盐133g)低盐酱菜面酱类蜜饯类山楂类果叶露等量05gkg果汁类果子露果酒量06gkg汽水汽酒量02gkg浓缩果汁应低2gkg

    ④ 双乙酸钠（sodium diacetate缩写SDA）
双乙酸钠白色结晶略醋酸气味极易溶水（1gml）10水溶液pH值45～50双乙酸钠成低性质稳定防霉防腐作显著粮食食品饲料等防霉防腐（般量1gkg）作酸味剂品质改良剂该产品添加饲料中提高蛋白质效价增加适口性提高饲养动物产肉产蛋产乳率防止肠炎提高免疫力新开发添加剂美国食品药物理局（FDA）认定般公认安全物质1993年撤SDA食品医药化妆品中允许限量
    ⑤ 邻苯基苯酚（ophenyl phenolOPP）邻苯酚钠(ophenyl phenol sodium  SOPP）
作防止霉菌生长柑桔类果皮防霉效果甚允许量100mgkg（邻苯酚计）
    ⑥ 联苯（diphenyl）
柠檬葡萄柑桔类果皮霉菌尤指状青霉意利青霉防治效果较般直接果皮该药浸透纸中浸药液纸放置贮藏运输包装容器中慢慢挥发(25℃蒸气压13Pa)果皮吸附产生防腐效果千克果实允许药剂残留量应007g
    ⑦ 噻苯咪唑（thiabendazole缩写TBZ）
TBZ美国新发明防霉剂适柑桔香蕉等水果允许残留量柑桔类10mgkg香蕉3 mgkg香蕉果肉04 mgkg

总言食品切化学物质必须毒长期动物试验毒性状况作科学评价表910联合国粮农组织（FAO）世界卫生组织（WHO）食品添加剂专门委员会颁布机保藏剂安全性标准
表910  保藏剂日允许摄取量（ADImgkg体重）（FAOWHO）
保 藏 剂    ADI （mgkg体重）    保 藏 剂    ADI （mgkg体重）
苯甲酸苯甲酸钠    0～5 *    丙酸钠丙酸钙    毒限制
山利酸山梨酸钠    0～25 *    邻苯酚    0～02
羟基苯甲酸酯类    0～10 *    噻苯咪唑    0～005
     * 合计量


    ⑧ 溶菌酶
溶菌酶白色结晶含129氨基酸等电点105～115溶食品级盐水酸性溶液中较稳定55℃活性变化
溶菌酶溶解种细菌细胞壁达抑菌杀菌目酵母霉菌效溶菌作适pH值6～7温度50℃食品中羧基硫酸影响溶菌酶活性抗菌物乙醇植酸聚磷酸盐等配合效果更目前溶菌酶已面食类水产熟食品冰淇淋色拉鱼子酱等食品防腐保鲜
    ⑨ 海藻糖
海藻糖种毒低热值二糖具良防腐作鉴抗干燥特性决定干燥生物分子失水部位形成氢键连接构成层保护膜形成层类似水晶玻璃体冷冻干燥食品仅起良防腐作防止品质发生变化
    ⑩ 甘露聚糖
甘露聚糖种色毒臭糖005～1甘露聚糖水溶液喷浸涂布生鲜食品表面掺入某加工食品中显著延长食品保鲜期草莓005甘露聚糖水溶液浸渍10s风干贮存1周仅表皮稍失光泽3周未见长霉组2日失光泽3日开始发霉
    ⑾ 壳聚糖
壳聚糖脱乙酰甲壳素（C30H50N4O19）粘糖呈白色粉末状溶水溶盐酸醋酸肠杆菌金黄色葡萄球菌枯草芽孢杆菌等抑制作抑制生鲜食品生理变化作食品尤果蔬防腐保鲜剂时般壳聚糖溶醋酸中含2 改性壳聚糖涂膜苹果
    ⑿ 氧化氢
氧化氢种氧化剂仅具漂白作具良杀菌臭效果缺点氧化氢定毒性维生素等营养成分破坏作杀菌力强效果显著需加热者氧化氢酶处理减少残留
常切面面条鱼糕等防腐允许残留量01gkg食品003gkg
    ⒀ 硝酸盐亚硝酸盐
硝酸盐亚硝酸盐作肉发色剂亚硝酸血红素反应形成亚硝基肌红蛋白肉呈现鲜艳红色外硝酸盐亚硝酸盐延缓微生物生长作尤防止耐热性肉毒梭状芽孢杆菌芽孢发芽良抑制作亚硝酸肌肉中转化亚硝胺致癌作肉品加工中应严格限制量目前未找完全代物

允许量火腿咸肉香肠腊肉鲸鱼肉等007gk鱼肉香肠鱼肉火腿005gkg（亚硝酸残留量计）
食品防腐保鲜理  
栅栏技术  
着食品防腐保鲜研究深入保鲜理更新认识研究员致认没种单保鲜措施完美缺必须采综合保鲜技术目前保鲜研究理栅栏子理
栅栏子理德国肉类食品专家Leistner博士提出套系统科学控制食品保质期理该理认食品达贮性卫生安全性部必须存够阻止食品含腐败菌病原菌生长繁殖子子通时永久性破微生物衡（微生物处正常状态部环境稳定统）抑制微生物致腐产毒保持食品品质子称栅栏子子互作效应决定食品微生物稳定性栅栏效应实际生产中运栅栏子科学合理组合起发挥协作侧面抑制引起食品腐败微生物形成微生物靶攻击改善食品品质保证食品卫生安全性技术栅栏技术
  1）栅栏技术微生物衡
食品防腐中值注意现象微生物衡微生物衡微生物处正常状态部环境稳定统具定调节力环境处稳定状态微生物生长繁殖例微生物环境中pH值调节环境pH值处相较变动范围微生物保持活性果食品中加入防腐剂破坏微生物衡微生物会失生长繁殖力衡重建前微生物会处延迟期甚死亡食品防腐通时永久性破微生物衡实现
栅栏技术应食品防腐种栅栏子防腐作仅仅单子作累加发挥子协效应食品中栅栏子针微生物细胞中目标进行攻击细胞膜酶系统pH值水分活性值氧化原电位等样数方面破微生物衡实现栅栏子交互效应实际生产中意味着应低强度栅栏子会起单高强度栅栏子更效防腐作更益食品保质靶保藏技术会成前途研究领域

防腐剂应言栅栏技术运意味着量温防腐剂量单强烈防腐剂效果Nisin通常情况革兰氏阳性菌起抑制作革兰氏阴性菌抑制作较差然Nisin螯合剂EDTA二钠柠檬酸盐磷酸盐等结合时螯合剂结合革兰氏阴性菌细胞膜磷脂双分子层镁离子细胞膜破坏导致膜渗透性加强Nisin易进入细胞质加强革兰氏阴性菌抑制作
  2）食品中防腐保质栅栏子
食品防腐常栅栏子通加工工艺添加剂方式设置应时仅少数着食品保鲜研究发展已确认应食品栅栏子例高温处理低温冷藏降低水分活性调节酸度降低氧化原电位应乳酸菌等竞争性拮抗性微生物应亚硝酸盐山梨酸盐等防腐剂
  3）栅栏技术食品品质
栅栏技术概念理解食品防腐技术似侧重保证食品微生物稳定性然栅栏技术食品品质密切相关食品中存栅栏子影响贮性感官品质营养品质工艺特性济效益栅栏子强度产品作相反例发酵香肠中pH值需降定限度效抑制腐败菌低感官质量利实际应中种栅栏子应科学合理搭配组合强度应控制佳范围
食品生产质量理体系
食品保藏技术科学理密分GMP理体系HACCP质量理体系国际较流行质量理体系
  1）GMP理体系
 世界卫生组织称GMP良操作规范良生产工艺（good manufacturing practice缩写）美国食品药品理局（FDA）1969年先发布首先应药品行业提高药品品质推动食品GMP发展年事现已成美国食品卫生条例
GMP标准食品生产企业卫生部门制定规定加工贮藏食品分配等工序中求操作理规范求食品生产企业应具备合理生产工艺程良生产设备正确生产知识严格操作规范食品质量理体系容涵盖选址设计厂房建筑设备工艺程检测手段员组成卫生理职责卫生监督程序满意程度等等系列食品生产营条件提出卫生学评价标准规范

GMP标准文件形式提供理性目种食品制造加工包装贮藏等关方面制定出统指导原卫生规范食品制造业特点求框架基础专门食品制造业需制定详细附加条件行种食品加工行确定理技术标准受控制
目前美国首发达国家推行GMP制度种食品企业食品质量理FDA拥高级法务员专门负责处理种违章事件违章厂家处罚采发出违章通知限期纠正通报警告查封产品禁止出售直提出刑事诉讼FDA法律权力两次美国高法院确认美国现出口进口罐头厂必须接受GMP理方式FDA注册申报种罐头灭菌条件日台湾等推行GMP理体制食品企业质量理改善成立GMP指导咨询组进行宣传指导督促推行
  2）危险分析关键点控制体系（Hazard analysis critical control point 缩写HACCP体系）
HACCP全面质量理体系二十世纪六十年代美国太空总署陆军NATICK实验室美国PILLSBURY食品公司发展起套科学卫生质量监控系统HACCP系统30年发展完善已食品界公认确保食品安全佳理方案发达国家已广泛应确保食品加工制造遵循GMP规范目前已全世界接受ISO质量认证体系HACCP纳入中
HACCP系统特点：充分利检验手段生产流程中环节进行抽样检测效分析预测食品污染原提出危害关键控制点（包括保证控制害事发生CCP1限度减少事发生危害事控制CCP2）危害等级根危害关键控制点提出控制项目（素通常指温度时间湿度水分活度pH滴定酸氯浓度粘度等）控制标准（理关键限值）检测方法监控方法纠正措施通采取相应措施预防危害发生时正确措施时反馈工艺流程中循环反馈改进断提高时关键控制点操作进行日常监测记录检测结果建立准确档案资料系统检查HACCP体系工作状况程序出现问题查
HACCP理体系核心食品质量理贯穿食品原料成品整生产程中侧重预防性监控赖终产品进行检验破传统检验结果滞缺点危害消降低低限度HACCP系统工程必须级领导重视全员投入协调作战保证HACCP正常运转取预期效果

HACCP系统发达国家已广泛应国目前正理体系尝试性应生产中HACCP理体系国食品企业理发展方防止食品腐败变质延长货架期理模式
微生物预报技术   
谓微生物预报技术指助计算机微生物数库数字模型基础确定条件快速重微生物生长存活死亡进行预测确保食品生产运输贮存程中安全稳定破传统微生物受时间约束结果滞特点微生物数库数字模型微生物预报技术必条件
  1)微生物预报技术作
微生物预报技术起方面作：帮助指导理者生产中贯彻HACCP外部素出现时决定关键控制点决定竞争实验否必需时HACCP清单予补充安全设计出检验出指导思想预报产品配方变化食品安全货架期影响进行新产品货架期安全性设计预报产品贮存流通中包装条件微生物变化客观估价该程失误量节约开发研究时间资金
  2）微生物预报技术应
预知微生物食品中生长情况数量必须具备微生物数库相应数学模型科学家艰苦努力已建立微生物数库储存微生物生长介质中pH值Aw值培养温度氧氧条件关系数数学模型验型机理型效模型单类型模型两种类型混合体首先注意力集中食品稳定性重素贮藏温度时间pH值Aw值等方面针某种类致病菌适亚硝氮气醋酸乳酸二氧化碳等诸素模型已研制成功年美国英国澳利亚等国家已尝试应微生物预报技术控制食品中李斯特氏菌污染食品乳酸发酵
综述栅栏技术GMPHACCP体系微生物预报技术应侧重点栅栏技术应产品设计GMPHACCP应加工理微生物预报技术应加工优化三者紧密联系栅栏技术应产品设计通危险关键点控制方法实施加工控制时微生物预报技术渗透二者中通计算机快速预测加工食品贮性质量特性实现加工优化食品生产程中三者紧密结合起做产品质量济效益统
加强食品企业卫生理   
食品卫生（WHO1996）指确保食品安全性适性食物链阶段必须采取切条件措施食品生长生产制造直消费阶段必须保证安全符合卫生益健康食品含营养成分外添加污染天然固毒害物质杂质

食品中威胁体健康害素污染源方面包括种性质食品污染物(food pollutants)适食品添加剂（food additives）动植物中天然毒素食品加工贮藏中产生毒害物质中微生物污染食品污染中广泛普遍污染代社会关注卫生问题害微生物寄生虫仅造成食品腐败变质引起食源性疾病畜患疾病次农药重金属盐类（铅砷汞等）种机化学物质（激素抗生素残留食品添加剂）等食品造成化学性污染外开采冶炼工业废弃物等会食品造成放射性污染
中国已加入许国际性食品卫生工作机构组织特中国加入WTO国际国形势求国食品卫生理法制建设必须国际接轨较发展必须加强食品卫生监督理保证食品卫生质量然做点科学理必须法制理二者缺
加强食品卫生法制监督理
    食品卫生监督理包括三方面容：道德规范二法制理三技术规范三者相辅相承发展渗透形成股强社会力量促食品卫生理工作断加强
中华民国食品卫生法已1983年制订开始试行1995年10月30日第八届全国常委会通施行国家食品生产营卫生监督理高层次法律规范标志着国食品卫生理已进入法制理时期规定国家事食品生产营单位间食品生产营者消费者间关食品卫生理监督中发生社会关系特济利益关系违反法惩罚措施进步食品卫生法原性规定具体化国务院卫生部制订颁发实施细实施条例中技术规范食品卫生法制监督理保障
政府食品卫生进行法监督理实行法律规范社会制约形式食品卫生监督执行食品卫生监督行政权机构食品卫生法授权机构包括级卫生防疫站食品卫生监督检验代理级政府卫生行政部门行行政权执法机构执行行政权基法律食品卫生法派生种食品卫生法体系图91 表示国现阶段食品卫生法规构成
食品卫生标准卫生部门批准颁发单项物品卫生法规判定食品食品添加剂食品产品否符合食品卫生法衡量标志检验食品卫生状况规定食品中带入毒害物质限量具体分国家标准行业标准方（企业）标准国家标准部分分强制性国家标准（GB表示）推荐性国家标准（GBT）部标准（GBn）试行标准行业标准分QBSBSNNY等表示目前止正式公布食品加工产品类国家卫生标准计175项（中国家标准169项行业标准6项）食品企业制定卫生标准少等齐国家标准行业标准方（企业）标准提倡食品企业卫生标准高级标准

外国1988年制定20食品行业卫生规范新建扩建改建工程项目中建筑涉食品卫生部分均需食品企业通卫生规范（GB148811994）类食品企业卫生规范关规定进行设计施工设计审查工程验收时必须食品卫生监督机构参加目预防控制消食品微生物化学污染保证产品质量
加强食品企业卫生质量理 
 食品企业食品生产体食品卫生质量坏企业关键国家职部门保障食品卫生质量首先取决企业卫生理水食品企业应抓环境卫生生产中卫生理严格遵守国食品卫生法规标准时鉴国际先进食品卫生理验模式（GMPHACCPISO9000系列标准全面卫生理模式）快国际食品卫生标准理模式接轨



食品卫生法（常委会级制定颁发）


实施条例  实施细(国务院卫生部制定颁布)
    


    单项行规范        基础卫生规范        卫  生标  准        企业卫生规范        单  项技术方法规范        员机构法规
卫生理       术语定        食品食        食品生产        检验方法      普标准方法           义标准        品添加剂      营业设        测试方法      命标准                               食品容器        计设备      诊断方法      岗位责时性专                     包装材料      工艺程        食品安全        制监督机项规范单                     食品工        卫生规范      性毒理鉴        构员项命令禁令                 具设备        世界卫        定程序          工作程序     通知通报                      卫生标准         生组织建                        规定培                                                    议GMP                        训标准                                                     规范                           考试标准等                                                                                                     方级政府卫生部门颁布方卫生法规

图91  食品卫生法规体系图
  1）做粪便卫生理工作
粪便中常常含肠道致病菌寄生虫卵病毒等成食品污染源通种污染途径污染食品搞粪便卫生理工作减少粪便环境污染提高食品卫生质量时提高肥料利率
做粪便卫生理工作粪便指定部门统收集专理搞公厕堆肥场卫生工作收集粪便需进行害化处理杀死中虫卵病原菌减少环境污染目前粪便害化处理采取粪尿混合封存法发酵沉卵法堆肥法沼气发酵法药物处理法等方法
  2）做污水卫生理工作
    根污水源分生活污水工业污水两类生活污水中含量机物质肠道病原菌工业污水含毒物质保护环境保护食品水水源必须进行污水害化处理    目前污水处理方法较较常见利活性污泥曝气池处理污水
  3）做垃圾卫生理工作
    垃圾固体污物总称垃圾源居民生活垃圾工农业生产垃圾两类中机垃圾瓜皮果壳菜叶动植物尸体等易腐败滋生量微生物进行害化处理作农业肥料应机垃圾废品卫生学危害需害化处理
  4）搞厂区环境卫生
厂区环境卫生直接食品卫生质量相关搞全厂环境卫生绿化道路整垃圾清污水排放灭蝇灭蚊消毒等等厂区成环境优美清洁文明单位
加强食品企业生产卫生质量理 
    食品企业生产卫生理工作围绕控制污染源切断污染途径进行仅应加强环境卫生理降低环境中含菌量减少微生物污染食品机会更应加强食品生产贮藏运输销售程中卫生理根食品行业卫生理规范重点应做：

  1）建立健全车间设备库房运输工具生产程中卫生制度生产食品车间求环境清洁生产容器设备进行清洗消毒车间应防尘防蝇防鼠设备车间通风良空气滤装置样明显减少污染食品微生物数量
    2）食品生产应采先进生产工艺合理配方流程量缩短量实行生产连续化动化密闭化道化设备生产线减少食品接触周围环境时间防止食品污染尤交叉污染根HACCP原分析确定危害关键点危害等级控制消危害发生措施建立卫生质量监控系统确保食品卫生质量提高
  3）食品生产程中原料验收成品出厂环节必须严格明确卫生求层层严卫生质量关严格执行国家卫生标准做合格原料决进厂杜绝农药残留量抗生素残留量激素安静催眠药物重金属盐类霉菌毒素超标污染严重原料建原料生产供应基生产程中水必须符合国家规定饮水卫生标准注意生产程中设备工器具操作台卫生消毒产品应时包装保持清洁卫生种食品容器包装材料应符合国家关卫生标准规定
   4）工厂制订完善卫生质量检验制度国家行业标准规定检验方法原料辅料半成品成品关键工序环节进行物理化学微生物等方面检验卫生防疫部门应常定期食品进行抽样检验符合卫生标准求产品律出厂工厂应根企业卫生规范点建立健全项卫生制度实施细
  5）食品企业业员尤直接接触食品食品加工员服务员售货员等必须加强卫生教育养成遵守卫生制度良惯保持良卫生卫生防疫部门应定期食品生产营员进行健康检查取健康证准岗国食品法规定患痢疾伤寒病毒性肝炎等消化道传染病（包括病原携带者）活动性肺结核化脓性渗出性皮肤病碍食品卫生疾病病接触直接入口食品工作
  6）食品贮藏运输销售程中场保持高度清洁状态尘蝇鼠根类食品性质选择合适贮存方法贮存条件容器消毒清洗贮藏食品定期检查旦发现生霉发臭等变质时进行处理销售程中采取先进先出原量缩短贮存期

 加强进出品食品卫生理 
着国改革开放深入进行国际贸易日益频繁进出口食品占例升特年疯牛病口蹄疫欧洲等国家流行二恶英事件发生加强进出口食品卫生检验理重性日益突出加强进出口食品卫生检验理仅关系着类健康直接影响国种植业畜牧业食品工业市场济体制建设发展
加强出品食品卫生理  
出口食品卫生理求出口食品符合国关标准规定（国取卫生注册登记证书）接受国家进出口商品检验部门监督检验外必须符合关进口国家食品法规标准世界性环境污染国际竞争加剧许国家加强进口食品检验理食品卫生指标已成国家间设立破非关税壁垒力工具国进口食品品质规格成分名称包装检验程序注册登记特殊食品食品检疫食品运输工具等方面制定保障法规
食品出口企业必须熟悉国外关规定严格执行进口国食品卫生标准规定质取胜扩市场例美国出口食品企业必须出口前美国食品药品理局（FDA）申请注册登记办理酸化食品（ACF）罐装低酸性食品（LACF）注册必须满足美国食品药物化妆品法（FD&CAct）良包装法标签法等关规定日出口食品必须符合日食品卫生法食品添加剂食品标签条例规定应获日农业标准质量鉴定标记（JAS）
加强进口食品卫生理 
根中国现行法规食品卫生法进口食品卫生理法进口食品卫生监督检验工作规程等国进口食品加强卫生监督理防外源性疾病传入流行保护民健康具体工作：
  1）申请报关  进口食品岸前先填写进口食品卫生检验报验单口岸食品检验局（）申报提供合副出口国关该食品关卫生资料食品应提供安全评价资料出口国卫生局批准证明书等
  2）现场检查  口岸食品检验员承运者调查解关情况调查容应包括：已污染化学物质装运该批食品前装货工具情况（否装运农药化肥等）输出国名称港口出发启运日期途路线中途停转口水湿异常情况承运者应提供真实情况做记录时现场查验食品霉变污染等异常情况便时发现问题时处理

  3）采样检验报告  感官检查异常发现食品例机抽取部分进行理化生物毒理等检验发现进口食品合格时应时通知收货异常情况时收货阐明检验剩余样品（致病菌阳性者应保留菌种）妥善保备国际仲裁时提供原始样品进口食品检验合格收货收检验报告方食品进行销售
防止销售食品程中发生卫生问题外商提出异议时分清责证实时食品食品卫生状况留样十分必采样原应该留样便发生质量纠纷时提供国际仲裁时复验留样时间进口食品检验合格发出报告保存月符合求样品般留样六月案结束





思考题：
1．    微生物引起食品变质必须具备条件？
2．    微生物引起食品中蛋白质脂肪碳水化合物分解变质化学程鉴定指标？
3．    控制微生物食品污染引起腐败变质？
4．    水分活性值指什？食品微生物学中意义？
5．    简述未消毒鲜牛奶发生然腐败变质时微生物菌群变化规律
6．    引起罐藏食品发生胖听酸腐败微生物？什？
7．    引起鲜肉鲜蛋果汁等发生腐败变质微生物？什？
8．    微生物防腐保鲜技术？
9．    栅栏效应？原理什？
10．    HACCP指什？谈谈原理




文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传

《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档