第四章-廚房微生物的生長

第四章-廚房微生物的生長第一頁，共70頁。學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解微生物生長所需的營養(yǎng)要求；領(lǐng)會微生物生長量、生長速率、生長曲線的基本概念；熟練地分析各種內(nèi)外因素對廚房微生物生長的影響；掌握人工培養(yǎng)條件下微生物生長的觀察技術(shù)與檢測技術(shù)。第二頁，共70頁。學(xué)習(xí)重點(diǎn):

微生物的營養(yǎng)與營養(yǎng)類型、生長與繁殖，其生長過程的影響因素；微生物的代謝活動；微生物的人工培養(yǎng)與生長特性的觀察。第三頁，共70頁。第一節(jié)

微生物生長應(yīng)滿足營養(yǎng)要求微生物的營養(yǎng)：

微生物從生長的外部環(huán)境中吸取所需的營養(yǎng)物質(zhì)，合成自身的細(xì)胞物質(zhì)和能量，維持機(jī)體正常的生長與繁殖，同時產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物的過程。第四頁，共70頁。一、微生物生長所需營養(yǎng)素微生物的營養(yǎng)要素有六種：

碳源、氮源、能源、生長因子、無機(jī)鹽和水。第五頁，共70頁。（一）碳源

凡能夠提供微生物營養(yǎng)所需的碳元素（碳架）的營養(yǎng)源，稱為碳源。第六頁，共70頁。微生物需要的碳源第七頁，共70頁。微生物類型與碳源的關(guān)系：有機(jī)碳源無機(jī)碳源自養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物碳源第八頁，共70頁。（二）氮源

凡能提供微生物生長繁殖所需要氮元素的營養(yǎng)源，稱為氮源。第九頁，共70頁。微生物所需的氮源第十頁，共70頁。（三）能源

是指能為微生物的生命活動提供最初能量來源的營養(yǎng)物或輻射能。第十一頁，共70頁。微生物能源的分類化學(xué)物質(zhì)無機(jī)物有機(jī)物輻射能能源譜第十二頁，共70頁。（四）生長因子

指一類對微生物正常代謝必不可少且不能用簡單的碳源或氮源自己合成的有機(jī)物。例如：維生素、堿基等。第十三頁，共70頁。（五）無機(jī)鹽

無機(jī)鹽是微生物生長必不可少的一類營養(yǎng)物。例如：磷、硫、鈣、鎂、鐵等第十四頁，共70頁。（六）水

水的生理功能：①水是微生物細(xì)胞的重要組成成分；②機(jī)體內(nèi)的生理生化反應(yīng)都離不開水；③營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌都是通過水來完成的；④水能有效地控制細(xì)胞溫度的變化。第十五頁，共70頁。二、微生物的營養(yǎng)類型

根據(jù)微生物生長所需要的碳源和能源不同，微生物的營養(yǎng)類型可分為四類：光能自養(yǎng)型、光能異養(yǎng)型、化能自養(yǎng)型、化能異養(yǎng)型。第十六頁，共70頁。微生物的營養(yǎng)類型第十七頁，共70頁。廚房微生物的類型：①腐生型②寄生型③兼性寄生型第十八頁，共70頁。三、營養(yǎng)素進(jìn)入細(xì)胞的方式

細(xì)胞膜以四種方式控制物質(zhì)的運(yùn)送，即簡單擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動運(yùn)送和基團(tuán)移位。第十九頁，共70頁。第二節(jié)

微生物生長與繁殖第二十頁，共70頁。一、微生物生長與繁殖的概念微生物的生長：指在適宜的外界環(huán)境條件下，微生物不斷地從周圍環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)的組分和結(jié)構(gòu)，使個體細(xì)胞質(zhì)量和體積不斷增加的過程。第二十一頁，共70頁。一、微生物生長與繁殖的概念繁殖：指細(xì)胞數(shù)目的增加。發(fā)育：指從生長到繁殖這個由量變到質(zhì)變的過程。一般情況下，當(dāng)環(huán)境條件適合，生長與繁殖始終是交替進(jìn)行的。第二十二頁，共70頁。微生物生長與繁殖間的關(guān)系：個體生長個體繁殖群體生長群體生長=個體生長+個體繁殖第二十三頁，共70頁。二、微生物的生長繁殖方式（一）細(xì)菌的繁殖

細(xì)菌最普通的繁殖方式就是裂殖。大腸桿菌的裂殖第二十四頁，共70頁。（二）酵母的繁殖1.無性繁殖⑴芽殖⑵裂殖2.有性繁殖有性繁殖產(chǎn)生子囊孢子。第二十五頁，共70頁。（三）霉菌的繁殖霉菌的無性繁殖，產(chǎn)生無性孢子；有：游動孢子、孢囊孢子、分生孢子、厚垣孢子等。霉菌有性繁殖，產(chǎn)生有性孢子；有：卵孢子、接合孢子、子囊孢子、擔(dān)孢子。第二十六頁，共70頁。三、微生物生長曲線

定量描述液體培養(yǎng)基中微生物群體生長規(guī)律的實(shí)驗(yàn)曲線，稱為生長曲線。

生長曲線通常分為延滯期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期四個時期。第二十七頁，共70頁。微生物生長曲線圖延滯期對數(shù)期穩(wěn)定期衰亡期第二十八頁，共70頁。四、微生物生長量的測定（一）測體積法

通過離心，觀察培養(yǎng)液內(nèi)沉降物的體積。（二）稱干重法

采用離心法或過濾法，獲得沉降物，干燥后稱重。第二十九頁，共70頁。四、微生物生長量的測定（三）生理指標(biāo)測定法

測定與生長量相平行的生理指標(biāo)。（四）計數(shù)法

常用的有直接鏡檢計數(shù)、平板菌落計數(shù)等。第三十頁，共70頁。第三節(jié)

微生物生長的影響因素一、食品內(nèi)部因素(一)酸堿度（pH）

根據(jù)微生物對酸堿度的適應(yīng)性，有的稱為嗜堿性微生物、耐堿微生物、嗜酸微生物、耐酸微生物和嗜中性微生物。第三十一頁，共70頁。不同微生物生長的pH范圍第三十二頁，共70頁。（二）干燥1．干燥對微生物的影響干燥是抑制微生物生長或促使微生物死亡的主要原因。2．影響干燥作用的因素⑴微生物類別⑵菌齡

⑶干燥的速度⑷溫度、空氣、基質(zhì)第三十三頁，共70頁。（三）滲透壓

大多數(shù)微生物適于在等滲的環(huán)境下生長，不能在高滲透壓環(huán)境下生長。可利用高濃度的鹽或糖保存食品。第三十四頁，共70頁。（四）食品的營養(yǎng)組成

微生物對于能源、氮源、維生素及相關(guān)的生長因子、礦物質(zhì)和水有生長的需要，以霉菌對它們的要求最低，其次是酵母、革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌。食品中的微生物能夠利用糖、氨基酸作為其生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)。第三十五頁，共70頁。（五）抗微生物成分對微生物的侵染有些食品表現(xiàn)的非常穩(wěn)定，這是因?yàn)槠渲写嬖谀承┨烊坏目咕镔|(zhì)。第三十六頁，共70頁。

丁香肉桂第三十七頁，共70頁。芥菜第三十八頁，共70頁。例如大蒜中的蒜素丁香中的丁香酚肉桂中的肉桂醛和丁香酚芥菜中的芥子油雞蛋中含有溶菌酶牛奶中含有多種抗微生物物質(zhì)第三十九頁，共70頁。（六）生物結(jié)構(gòu)

食品自身的外層結(jié)構(gòu)能賦予食品在對付腐敗微生物的侵染以及破壞中起到極好的抵抗作用。

例如：種子的種皮、水果的外皮、堅(jiān)果的殼、動物的皮毛、雞蛋的殼。

第四十頁，共70頁。二、食品外在因素（一）溫度

以食品中重要的微生物生長的溫度范圍作為選擇不同食品適宜的貯藏溫度的主要依據(jù)。第四十一頁，共70頁。微生物生長溫度的基點(diǎn)生長溫度三基點(diǎn)最低生長溫度（-5~-10℃）最適生長溫度嗜冷菌（﹤20℃）嗜中溫菌（20~45℃）

嗜熱菌（＞45℃）最高生長溫度（80~95℃）第四十二頁，共70頁。利用高溫滅菌和消毒的方法干熱滅菌法：

灼燒滅菌法、干熱空氣滅菌法濕熱滅菌法：

煮沸滅菌法、高壓蒸煮滅菌法致死溫度：是指細(xì)菌在10min被完全殺死的最低溫度。第四十三頁，共70頁。微生物生長活動的溫度類型①低溫型微生物②中溫型微生物③高溫型微生物第四十四頁，共70頁。（二）相對濕度相對濕度以表示。在選擇合適的值環(huán)境時，應(yīng)該同時考慮微生物在食品表面生長以及保持理想的食品品質(zhì)兩個方面。第四十五頁，共70頁。（三）氣體（1）專性好氧菌（2）兼性厭氧菌（3）厭氧菌（4）耐氧菌（5）微好氧菌第四十六頁，共70頁。（四）微生物的相互作用1．互生兩種可單獨(dú)生活的微生物，當(dāng)它們在一起時，通過各自的代謝活動而有利于對方，或偏利于一方的生活方式。

第四十七頁，共70頁。（四）微生物的相互作用2．拮抗

指由某種生物所產(chǎn)生的特定代謝產(chǎn)物可抑制他種生物的生長發(fā)育甚至殺死它們的一種相互關(guān)系。一般情況下，常指微生物間產(chǎn)生抗生素之類物質(zhì)而行使的“化學(xué)戰(zhàn)術(shù)”。第四十八頁，共70頁。（四）微生物的相互作用3．共生兩種生物共居在一起，相互分工協(xié)作，相互依賴，彼此獲益的關(guān)系。第四十九頁，共70頁。（四）微生物的相互作用4．寄生

一種生物生活在另一種生物體內(nèi)，從中攝取所需的營養(yǎng)進(jìn)行生長繁殖，使后者受損害甚至死亡的現(xiàn)象。第五十頁，共70頁。（四）微生物的相互作用5．獵食（捕食）

一般指一種大型的生物直接捕捉、吞食另一種小型生物以滿足其營養(yǎng)需要的相互關(guān)系。例如：原生動物捕食細(xì)菌、藻類

第五十一頁，共70頁。三、內(nèi)外因素的綜合作用

在廚房生產(chǎn)實(shí)踐中，需要將多種因素或技術(shù)同時用來控制食品中微生物的生長。第五十二頁，共70頁。第四節(jié)

微生物生長過程中的代謝活動一、微生物的代謝過程（一）分解代謝過程1．糖的分解代謝基本過程：多糖→單糖→丙酮酸第五十三頁，共70頁。（一）分解代謝過程2．蛋白質(zhì)的分解代謝基本過程：蛋白質(zhì)→短肽→氨基酸第五十四頁，共70頁。（二）合成代謝過程

微生物能以營養(yǎng)物質(zhì)為原料，合成菌體的各種成分。例如：蛋白質(zhì)、多糖、脂類、核酸，及一些毒素、色素、抗生素、維生素等。第五十五頁，共70頁。（三）能量代謝過程

細(xì)菌代謝所需的能量，除少數(shù)自氧菌可營光合作用外，絕大多數(shù)都是通過生物氧化作用而取得的。第五十六頁，共70頁。第五節(jié)

觀察微生物生長的培養(yǎng)技術(shù)一、培養(yǎng)基

培養(yǎng)基是指人工配置、適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物用的混合營養(yǎng)物質(zhì)。

培養(yǎng)基具備特征：六大營養(yǎng)元素，且比例是合適的。第五十七頁，共70頁。（一）培養(yǎng)基種類1．依據(jù)培養(yǎng)基營養(yǎng)成分分類⑴天然培養(yǎng)基⑵組合培養(yǎng)基⑶半組合培養(yǎng)基

第五十八頁，共70頁。（一）培養(yǎng)基種類2．依據(jù)培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)分類⑴固體培養(yǎng)基⑵半固體培養(yǎng)基⑶液體培養(yǎng)基第五十九頁，共70頁。（二）培養(yǎng)基的成分1．營養(yǎng)物質(zhì)2．水分3．凝固物質(zhì)4．抑制劑5．指示劑第六十頁，共70頁。（三）培養(yǎng)基的制備制備培養(yǎng)基的主要程序：調(diào)配→溶化→矯正pH→澄清過濾→分裝→滅菌→鑒定第六十一頁，共70頁。（四）培養(yǎng)基的選用與設(shè)計1.選用與設(shè)計原則目的明確、營養(yǎng)協(xié)調(diào)、條件適宜、經(jīng)濟(jì)節(jié)約2.設(shè)計方法

生態(tài)模型、參閱文獻(xiàn)、借助教學(xué)工具設(shè)計、比較試驗(yàn)第六十二頁，共70頁。二、培養(yǎng)技術(shù)微生物接種，常用的接種方法有：稀釋涂布法、畫線法、傾注法、點(diǎn)植法、穿刺法等。第六十三頁，共70頁。平板劃線法第六十四頁，共70頁。第六十五頁，共70頁。第六十六頁，共70頁。