最新北工大微生物学食品微生物学PPT课件.ppt
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1、北工大微生物学食品微生物北工大微生物学食品微生物学学 我们知道微生物与食品有着极为密切的关系。而在我们知道微生物与食品有着极为密切的关系。而在食品加工、贮藏过程中的微生物学问题也早已引起人们食品加工、贮藏过程中的微生物学问题也早已引起人们的重视。很多微生物可应用在食品制造方面,如酿酒、的重视。很多微生物可应用在食品制造方面,如酿酒、制醋、生产干酪、酸乳及腐乳等生产中使用的发酵微生制醋、生产干酪、酸乳及腐乳等生产中使用的发酵微生物;另有一些微生物,可使贮藏和运输过程中的食品发物;另有一些微生物,可使贮藏和运输过程中的食品发生腐败变质,如大量的腐败微生物;还有少数微生物能生腐败变质,如大量的腐败微
2、生物;还有少数微生物能引起人类食物中毒或使人、动植物感染而发生传染病,引起人类食物中毒或使人、动植物感染而发生传染病,即所谓的病原微生物。食品是人类营养的主要来源,所即所谓的病原微生物。食品是人类营养的主要来源,所以,对食品微生物学的研究,在食品工艺学和食品卫生以,对食品微生物学的研究,在食品工艺学和食品卫生学中,都具有十分重要的意义。学中,都具有十分重要的意义。 二、食品微生物学的研究任务二、食品微生物学的研究任务(一)有益微生物在食品制造中的应用 有三种方式 微生物菌体 微生物代谢产物 微生物酶(二)有害微生物对食品的危害及防止 检测 控制 食品微生物学的任务在于,为人类提供既有益于健康、
3、营养丰富,而又保证生命安全的食品。三三 食品微生物学的特点食品微生物学的特点 食品微生物学是研究和解决食品中有关的微生物问食品微生物学是研究和解决食品中有关的微生物问题,所以它具有研究范围广、涉及学科多、应用性强及题,所以它具有研究范围广、涉及学科多、应用性强及某些方面受一定法规约束等特点。(受中华人民共和国某些方面受一定法规约束等特点。(受中华人民共和国食品卫生法约束)食品卫生法约束) 四、食品微生物学与其它学科的关系 食品微生物学是微生物学的一个分支学科。它与其它学科有着密切的联系。它的基础学科是生物学、有机化学、分析化学、生物化学、食品化学及普通微生物学等。而它又是农畜产品加工与贮藏/食
4、品专业各专业课程的基础。因此,食品微生物学是该类专业的主干学科和重要的专业基础课。 食品微生物学的发展概况 一 食品微生物学的发展 食品是人类赖以生存的最重要的条件,食品微生物学也是伴随着人类的进程而不断得到发展。虽然很难知道人类是何时懂得食品中微生物的存在和作用的,但是有许多证据表明:在作为一门学科的微生物学形成之前已有这方面的知识。如在食品收集时,人类碰上了食品腐败和食物中毒的问题。事实上食品微生物学是随着微生物学的产生而产生和分化出来的一门分支科学。 那么食品微生物学是如何建立起来的呢?食品微生物学的建立也主要是经历了四个阶段。 1 古代人类对微生物的利用古代人类对微生物的利用 远在远在
5、8000年以前,人类就开始了食品生产时期。公元年以前,人类就开始了食品生产时期。公元6000年左右,人类已经掌握了酿酒和食品保藏的技术。埃年左右,人类已经掌握了酿酒和食品保藏的技术。埃及人在公元前及人在公元前3000年就食用酸牛奶和乳酪。年就食用酸牛奶和乳酪。 在公元前在公元前30001200年之间,尤太人已经把来自死海的年之间,尤太人已经把来自死海的盐用于食品保藏,而中国人和希腊人已经开始食用咸鱼。盐用于食品保藏,而中国人和希腊人已经开始食用咸鱼。以后这种腌制技术又传至罗马。与此同时,又出现了用油以后这种腌制技术又传至罗马。与此同时,又出现了用油贮藏食品的方法。贮藏食品的方法。 公元前公元前
6、1000年,罗马人创造了用雪保藏食品的方法。在年,罗马人创造了用雪保藏食品的方法。在会做乳酪和酒的某个时候,发明了一种新的食品保藏方会做乳酪和酒的某个时候,发明了一种新的食品保藏方式式烟熏肉技术。烟熏肉技术。 公元公元943年,法国记载了有麦角中毒而引起年,法国记载了有麦角中毒而引起4万以上人的万以上人的死亡。尽管当时不清楚死亡的毒素是由麦角真菌所产生死亡。尽管当时不清楚死亡的毒素是由麦角真菌所产生 。2 微生物的发展及形态学发展阶段 自从荷兰科学家列文虎克(Leeuwenhoek,1632-1723)发明了可以放大300倍的显微镜以后,人类发现了微生物的存在并借助显微镜观察到了微生物的形态。
7、至此,人类进入了微生物形态学的阶段。 3 微生物的生理学发展阶段 19世纪工业革命的发展促进了生产力的迅速发展,因而迫切要求各个学科解决生产中出现的问题。如欧洲一些国家中占重要经济地位的酿酒业发生的酒变质问题,养蚕业发生蚕病的危害等。正是由于生产中提出了需要解决的问题,因而推动了各门学科的前进,也促进了微生物学的发展。4 近代微生物学的发展19世纪是微生物学全面发展的时间,20世纪初,微生物的研究更加深入。不仅研究微生物的代谢作用,而且研究微生物的基本生理机制,与生物化学的关系日益密切。一方面,生物化学上许多基本机制的发现促进了微生物生理学的发展,另一方面,通过系统研究微生物的代谢机制,又促进
8、了生物化学的发展。 我国食品微生物学的发展我国食品微生物学的发展 1 有益微生物利用方面有益微生物利用方面 (1)味精的独立生产,味精是日常生活中非常重要的鲜味精的独立生产,味精是日常生活中非常重要的鲜味剂,过去是采用化学方法,以粮食中的蛋白质为原料水味剂,过去是采用化学方法,以粮食中的蛋白质为原料水解制的。从解制的。从60年代起,我国就逐渐采用微生物发酵方法来年代起,我国就逐渐采用微生物发酵方法来生产味精生产味精(棒状杆菌棒状杆菌),这既提高了生产效率、降低了生产,这既提高了生产效率、降低了生产成本,又节约了粮食。成本,又节约了粮食。(2)腐乳的生产,由于毛霉的最适生长温度为)腐乳的生产,由
9、于毛霉的最适生长温度为18,不,不能周年生产;经过微生物选育,筛能周年生产;经过微生物选育,筛 选出了适合腐选出了适合腐 乳生产乳生产用的用的 耐热的毛霉,同耐热的毛霉,同 时利用根时利用根 霉(霉(25)也可以达到周)也可以达到周年生产。此外在年生产。此外在 发酵工艺发酵工艺 也进行了改进,如王致和腐乳也进行了改进,如王致和腐乳的小罐发酵技术等。的小罐发酵技术等。 (3)柠檬酸的生产柠檬酸的生产 ,柠檬酸是食品添加剂中常用的,柠檬酸是食品添加剂中常用的 酸酸味剂,过去是依赖进口,现在我国已经成功地利用薯干和味剂,过去是依赖进口,现在我国已经成功地利用薯干和废糖蜜为原料,用微生物发酵法来生产柠
10、檬酸废糖蜜为原料,用微生物发酵法来生产柠檬酸 (黑曲霉),(黑曲霉),这不仅结束了依赖进口的被动局面,而且已有柠檬酸出口。这不仅结束了依赖进口的被动局面,而且已有柠檬酸出口。 (4)酒类的生产)酒类的生产 白酒在我国的生产有悠久的历史,我国素来以芳香的白酒在我国的生产有悠久的历史,我国素来以芳香的白酒而闻名于世。近年来在开辟新原料、试制新产品、选白酒而闻名于世。近年来在开辟新原料、试制新产品、选育优良菌种、推广新工艺、新设备、实现机械化、连续化、育优良菌种、推广新工艺、新设备、实现机械化、连续化、自动化生产和大搞综合利用等方面都取得了较大的成绩。自动化生产和大搞综合利用等方面都取得了较大的成绩
11、。各种名优白酒不断出现。各种名优白酒不断出现。 如我国名酒贵州酱香型的茅台,优质酒四川酱香型的如我国名酒贵州酱香型的茅台,优质酒四川酱香型的郎酒;名酒四川浓香型的五粮液、剑南春和泸州老窖,安郎酒;名酒四川浓香型的五粮液、剑南春和泸州老窖,安徽的古井贡酒,江苏的洋河大曲;我国名酒山西清香型的徽的古井贡酒,江苏的洋河大曲;我国名酒山西清香型的汾酒、陕西清香型的西风酒;全国优质酒广西米香型的桂汾酒、陕西清香型的西风酒;全国优质酒广西米香型的桂林三花酒;我国名酒贵州兼香型的董酒等林三花酒;我国名酒贵州兼香型的董酒等 。 啤酒对我国来讲,是一种外来酒种,但上个世纪年啤酒对我国来讲,是一种外来酒种,但上个
12、世纪年代我国的啤酒生产已进入黄金时代,年代新工艺、新代我国的啤酒生产已进入黄金时代,年代新工艺、新设备的投入,使我国啤酒的生产无论在数量上,还是在质设备的投入,使我国啤酒的生产无论在数量上,还是在质量上都取得了很大的发展,目前我国啤酒生产的产量和销量上都取得了很大的发展,目前我国啤酒生产的产量和销量已位居世界第二。量已位居世界第二。 (5)微生物酶制剂的生产)微生物酶制剂的生产 微生物酶制剂的生产是一个较新的领域。我们知道微微生物酶制剂的生产是一个较新的领域。我们知道微生物发酵的原动力是酶,酶制剂的使用可以加快发酵速度,生物发酵的原动力是酶,酶制剂的使用可以加快发酵速度,缩短生产周期。目前我国
13、酶制剂的生产取得了很大的发展,缩短生产周期。目前我国酶制剂的生产取得了很大的发展,如如a淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等都已经投产,并取得了淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等都已经投产,并取得了较大的规模。较大的规模。(6) 单细胞蛋白质的生产单细胞蛋白质的生产 单细胞蛋白质的生产是应用微生物的又一个侧面,我单细胞蛋白质的生产是应用微生物的又一个侧面,我们已经成功地制造了饲料酵母、石油蛋白,并用于畜、禽、们已经成功地制造了饲料酵母、石油蛋白,并用于畜、禽、水产动物的饲料日粮配合之中,已成为重要的蛋白质饲料水产动物的饲料日粮配合之中,已成为重要的蛋白质饲料来源。来源。 总之,由于人民生活水平的提高,对食品的种类、
14、数总之,由于人民生活水平的提高,对食品的种类、数量和质量都提出了更高的要求,与微生物有关的其他食品量和质量都提出了更高的要求,与微生物有关的其他食品也纷纷上市也纷纷上市. 如食用菌品种繁多(金针菇、双孢菇、猴头、灵芝、如食用菌品种繁多(金针菇、双孢菇、猴头、灵芝、牛肝菌、羊肚菌、冬虫夏草等),在栽培和选育高产品种牛肝菌、羊肚菌、冬虫夏草等),在栽培和选育高产品种方面都有迅速的发展。方面都有迅速的发展。 发酵乳制品方面,如酸奶制品已经形成了系列产品。发酵乳制品方面,如酸奶制品已经形成了系列产品。 另外另外,各种发酵饮料也相继出现,既活跃了食品市场,各种发酵饮料也相继出现,既活跃了食品市场,也丰富
15、了人民物质生活。也丰富了人民物质生活。 此外,大量的微生物活菌制剂如三株口服液、昂立一此外,大量的微生物活菌制剂如三株口服液、昂立一号、生命源口服液、金双歧、丽珠肠乐等也相继问世。号、生命源口服液、金双歧、丽珠肠乐等也相继问世。有害微生物的检测与控制方面有害微生物的检测与控制方面 除了有益微生物在食品上的应用外,对有害微生物除了有益微生物在食品上的应用外,对有害微生物的监控方面也取得了很大的发展。我国从的监控方面也取得了很大的发展。我国从50 年代开始,年代开始,就对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌等食物中毒就对沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、变形杆菌等食物中毒菌进行了调查研究,而且还建立了对各种
16、食物中毒的细菌进行了调查研究,而且还建立了对各种食物中毒的细菌学的分类鉴定方法。并在霉菌毒素方面,也做了大量菌学的分类鉴定方法。并在霉菌毒素方面,也做了大量的工作。如对黄曲霉毒素等的污染检测和预防工作做了的工作。如对黄曲霉毒素等的污染检测和预防工作做了比较系统的研究。在广泛调查研究的基础上,根据我国比较系统的研究。在广泛调查研究的基础上,根据我国食品生产的具体情况,国家制定了一系列食品卫生标准、食品生产的具体情况,国家制定了一系列食品卫生标准、出版了食品卫生检验方法微生物学部分、颁发了食品卫出版了食品卫生检验方法微生物学部分、颁发了食品卫生法,统一了全国食品卫生微生物学检验方法,这对促生法,统
17、一了全国食品卫生微生物学检验方法,这对促进我国食品卫生工作起到了重要的推动作用。进我国食品卫生工作起到了重要的推动作用。 国家国家“十五十五”科技攻关重大项目、科技攻关重大项目、“十一五十一五”科技支科技支撑项目均立项进行了食品中有害微生物的快速检测方法撑项目均立项进行了食品中有害微生物的快速检测方法研究。这对研究。这对WTO后我国食品的出口提供了重要的保障。后我国食品的出口提供了重要的保障。 食品微生物学的前景食品微生物学的前景 随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,人类随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,人类对食品的要求也越来越高,他们渴望有更好的畜禽肉类、水对食品的要求也越
18、来越高,他们渴望有更好的畜禽肉类、水产品、蛋类、乳制品、粮食、水果、蔬菜及其加工品;这些产品、蛋类、乳制品、粮食、水果、蔬菜及其加工品;这些必然推动食品工业的发展。近年来,各种类型的食品加工厂必然推动食品工业的发展。近年来,各种类型的食品加工厂不断建立,与此同时还建立了各种食品研究机构和卫生检测不断建立,与此同时还建立了各种食品研究机构和卫生检测机构,开展了食品卫生和微生物学的检验工作。由于食品工机构,开展了食品卫生和微生物学的检验工作。由于食品工业发展的需要,我国各农业院校在业发展的需要,我国各农业院校在80年代相继成立了食品科年代相继成立了食品科学、食品生物工程、农畜(渔)产品加工与贮藏及
19、食品营养学、食品生物工程、农畜(渔)产品加工与贮藏及食品营养与安全等有关专业,而食品微生物学是食品专业的一门主干与安全等有关专业,而食品微生物学是食品专业的一门主干课程和重要的专业基础课。因此,食品微生物学肩负着提高课程和重要的专业基础课。因此,食品微生物学肩负着提高食品数量与质量、保证食品卫生品质、使人类获得更佳的营食品数量与质量、保证食品卫生品质、使人类获得更佳的营养丰富、色香味美的养丰富、色香味美的保健食品保健食品的光荣任务,它将在食品工业的光荣任务,它将在食品工业中发挥重要作用,因而,具有广阔的发展前景。中发挥重要作用,因而,具有广阔的发展前景。 第十章第十章 食品中的微生物污染及其控
20、制食品中的微生物污染及其控制 第一节第一节 食品的微生物污染食品的微生物污染 一一 食品污染的概念食品污染的概念 食品污染分为食品污染分为物理性污染物理性污染(如放射性物质的污染)(如放射性物质的污染), 化化学性污染学性污染(如重金属盐类的污染)和(如重金属盐类的污染)和生物性污染生物性污染(如由微生(如由微生物、寄生虫、虫卵和昆虫等引起的污染)。物、寄生虫、虫卵和昆虫等引起的污染)。 一一 食品污染的概念食品污染的概念 引起食品污染的微生物种类繁多,如细菌、霉菌等。引起食品污染的微生物种类繁多,如细菌、霉菌等。微生物可以直接或间接地通过各种途径污染食品,并不断微生物可以直接或间接地通过各种
21、途径污染食品,并不断地利用食品中的丰富营养进行侵入、生长繁殖,最后导致地利用食品中的丰富营养进行侵入、生长繁殖,最后导致食品发生腐败变质,甚至可以引起食物中毒。因此,了解食品发生腐败变质,甚至可以引起食物中毒。因此,了解微生物在自然界分布规律及其生长繁殖的动态,掌握食品微生物在自然界分布规律及其生长繁殖的动态,掌握食品微生物主要来源,对于切断污染途径、控制微生物对食品微生物主要来源,对于切断污染途径、控制微生物对食品的污染,延长食品保藏时间、防止食品腐败变质与中毒事的污染,延长食品保藏时间、防止食品腐败变质与中毒事件发生具有十分重要意义。件发生具有十分重要意义。 二二 污染食品的微生物来源污染
22、食品的微生物来源 已经知道微生物是自然界分布最广泛、数量最大的一已经知道微生物是自然界分布最广泛、数量最大的一类生物。由于其个体微小、繁殖速度快、营养类型多、类生物。由于其个体微小、繁殖速度快、营养类型多、适应能力强,所以土壤、水中、空气、动植物体表及体适应能力强,所以土壤、水中、空气、动植物体表及体内均广泛存在,甚至在高山、海洋等都有它们的存在。内均广泛存在,甚至在高山、海洋等都有它们的存在。当然,不同环境中存在着不同类型和数量的微生物。当然,不同环境中存在着不同类型和数量的微生物。微生物污染食品的来源空气土壤水人及动物加工机械包装材料原辅料其他加工机械及设备 包装材料 塑料包装材料由于带有
23、电荷会吸附灰尘及微生物。 原料及辅料动物性: 畜禽类:屠宰前,屠宰后 鲜蛋类:卵巢内,排泄腔,环境 鲜乳:自身,环境 鱼类:鱼类,肠液植物性: 果实:开花期,生长过程,成熟 果汁:酵母,霉菌,细菌三三 微生物污染食品的途径微生物污染食品的途径 食品原料在运输、贮藏、加工、成品以及销售等一食品原料在运输、贮藏、加工、成品以及销售等一系列过程中,都有可能会遭受微生物的污染,那么微生系列过程中,都有可能会遭受微生物的污染,那么微生物是通过哪些途径污染食品的呢?物是通过哪些途径污染食品的呢? 1通过水而污染通过水而污染 2通过空气而污染通过空气而污染 3通过人及动物而污染通过人及动物而污染 4通过用具
24、及杂物而污染通过用具及杂物而污染 1 通过水而污染通过水而污染各种天然水源(地表水和地下水)不仅是重要的污染源,各种天然水源(地表水和地下水)不仅是重要的污染源,而且也是微生物污染食品的主要途径。而且也是微生物污染食品的主要途径。在很多情况下,微生物污染食品是通过水的媒介而造成在很多情况下,微生物污染食品是通过水的媒介而造成的,如果用不洁的,含菌数较高的水来处理食品就会造成的,如果用不洁的,含菌数较高的水来处理食品就会造成食品污染,即使是使用清水,由于使用不当也会造成食品食品污染,即使是使用清水,由于使用不当也会造成食品的污染。的污染。另外,生产食品的过程中,如果直接使用未经净化消毒另外,生产
25、食品的过程中,如果直接使用未经净化消毒的天然水,尤其是地表水,食品也会污染较多的微生物,的天然水,尤其是地表水,食品也会污染较多的微生物,同时还有可能受到其它污物和毒物等对食品污染。同时还有可能受到其它污物和毒物等对食品污染。用水必须符合饮用水标准,循环冷却水要防止畜禽粪便用水必须符合饮用水标准,循环冷却水要防止畜禽粪便及下脚料污染。及下脚料污染。 2 通过空气而污染通过空气而污染 空气中的微生物经常会随着尘埃的飞扬和沉降将空气中的微生物经常会随着尘埃的飞扬和沉降将微生物带到食品上。此外,人体内的痰沫、鼻涕和口微生物带到食品上。此外,人体内的痰沫、鼻涕和口水(唾涎)的小水滴中均含有一定量的微生
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