微生物大纲(2)

2019-05-27 17:23

10.变形杆菌属(Proteus)G-两端钝圆的短杆状,表现为多形态,幼龄呈丝状或弯曲状,周生鞭毛,运动活泼能运动,兼性厌氧菌。对营养要求不高,有强力分解蛋白质能力。分布于泥土、水、动物和人类粪便中,是肉和蛋类食品的重要腐败菌,且可以引起人类食物中毒。

11. 弧菌属(Vibrio)G-兼性厌氧杆菌,细胞呈弧状或直杆状,单生鞭毛,不形成芽孢。氧化酶阳性,发酵糖类产酸产气,不产生水溶性色素。一些菌株适于高盐中生长,个别耐受23%NaCl。该属菌主要分布在淡水、海水、贝类体表和肠道、浮游生物、腌肉和盐渍食品中,并有高的检出率。海产动物死亡后,在低温或中温保藏时,该属细菌可在其中增殖引起腐败。该属中的霍乱弧菌(V. cholerae)和副溶血性弧菌(V. parahaemolytacus)是两个重要的病原菌,前者引起人霍乱病,后者引起食物中毒。

12.微球菌属(Micrococcus)为G+好氧球菌,不运动,接触酶和氧化酶阳性。单生、双生或四联球状排列,有的连接成立方堆团或不规则的簇群。菌落常为圆形、凸起、光滑,某些菌株可形成粗糙菌落。对干燥和高渗有较强抵抗力,可在5% NaCl环境中生长,最适温度为25-37℃。自然界分布很广,如土壤、水、灰尘,人及动物体表及许多食品中都有存在.某些菌株能产生黄、橙或红色素,如黄色小球菌(Mc. flavus)产生黄色,玫瑰小球菌(Mc. roseus)产生粉红色。这些菌生长后能使食品变色,引起肉类、鱼类、水产品、豆制品等腐败。此外,有些菌能在低温环境下生长,可引起冷藏食品腐败变质 .

13.葡萄球菌属(Staphylococcus)为G+兼性厌氧球菌,以多个平面分裂,单个、成对以及不规则的葡萄状排列。菌落凸起、光滑、闪光奶油状,不透明,可产生金黄色、柠檬色、白色等非水溶性色素。该属具有很强的耐高渗透压能力,可在7.5%-15% NaCl环境中生长。自然界分布很广,如空气、水和不洁净容器、工具,人及动物体表都能存在。其中与食品关系最为密切的是金黄色葡萄球菌(S. aureus),该菌除了具有上述特征外,还能发酵葡萄糖、分解甘露醇等,卵磷脂酶阳性,可产生肠毒素及血浆凝固酶等,能引起人类的食物中毒。

14. 芽孢杆菌属(Bacillus) G+杆菌,好氧菌,单个存在,成队或短链排列,多数鞭毛,能产生芽孢,芽孢直径小于菌体宽度,接触酶阳性,发酵葡萄糖产酸不产气,对不良环境抵抗力强。 自然界分布很广,在土壤、植物、腐殖质、食品及空气中最为常见。该属细菌中的炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)是毒性很大的病原菌,能引起人类和牲畜患炭疽病。蜡状芽孢杆菌(B. creeus)污染食品可引起食品变质并可引起食物中毒。枯草芽孢杆菌、覃状芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌及嗜热脂肪芽孢杆菌等是食品的常见腐败菌,污染食品也引起食物变质。 但它们产生蛋白酶的能力强,可作为生产蛋白酶的产生菌。

15. 梭状芽孢杆菌属(Clostridium) G+厌氧或微需氧菌杆菌, 产生芽孢且多数芽孢直径大于菌体宽度,多呈球形,使菌体呈梭状。多数有鞭毛。接触酶阴性,发酵碳水化合物产生有机酸、醇、气体,分解氨基酸产生H2S、粪臭素、硫醇等恶臭成分。对不良环境有极强的抵抗力,可耐受2.5-6.5%NaCl浓度的渗透压,对亚硝酸纳和氯敏感。主要分布在土壤、下水污泥、海水沉淀物、腐败植物、食品和哺乳动物肠道内,为食品重要变质菌之一。其中的肉毒梭状芽孢杆菌具有毒性极大的病原菌,产生很强的肉毒素,是肉类罐头中最重要的病原菌。解糖嗜热梭状芽孢杆菌是分解糖类的专性嗜热菌,常引起蔬菜、水果、罐头等食品的产气性变质。腐败梭状芽孢杆菌能引起蛋白质性食品发生变质。 一、 食品中常见的酵母菌

1.酵母属(Saccharomyces) 本属酵母菌,细胞为圆形,卯圆形,常常形成假菌丝,多数为出芽繁殖。能产生1-4个,能发酵多种糖类。如啤酒酵母(Saeeh. cercvisiae)有上面发酵酵母和下发酵酵母两种。本属酵母菌可引起水果、蔬菜发酵,食品工业上常用其进行酿酒和发酵用。本属酵母菌中的鲁氏酵母菌、蜂蜜酵母菌等可以在含高浓度糖的基质中生长,因而可引起高糖食品(如果酱、果脯)的变质。同时也能抵抗高浓度的食盐溶液,如生长在酱油中,可在酱油表面生成灰白色粉状的皮膜 ,时间长后皮膜增厚变成黄褐色,是引起食品败坏的有害酵母菌。

2. 毕赤氏酵母属(Pichia) 细胞为筒形,可形成假菌丝,孢子为球形或帽子形。分解糖的能力弱,不产生酒精,能氧化酒精;能耐高浓度的酒精,常使酒类和酱油产生变质并形成浮膜 ,如粉状毕赤氏酵母菌。

3. 汉逊氏酵母属(Hansenula)细胞为球形、卯形、圆柱形,常形成假菌丝,孢子为帽子形或球形,对糖有强

的发酵作用,主要产物不是酒精而是酯,在液体中繁殖,可产生浮膜,如异常汉逊氏酵母(Hansenula anomala)是酒类的污染菌,常在酒的表面生成白色干燥的菌醭。

4. 假丝酵母属(Candida)细胞为球形或圆筒形,有时细胞连接成假菌丝状。借多端出芽和分裂而繁殖,对糖有强的分解作用,一些菌种能氧化有机酸。在液体中常形成浮膜,如浮膜假丝酵母(Candida mycoderma)。常存在于许多食品上,如新鲜的和腌制过的肉发生的一种类似人造黄油的酸败就是由该属的酵母菌引起的。 此外毕赤氏酵母,汉逊氏酵母,假丝酵母三属的酵母菌都能能利用烃类作为碳源,故饲料生产上已利用其作为生产菌,其酵母菌干物质中含蛋白质高达60%左右,是饲料蛋白质的主要来源。

5. 赤酵母属(Rhodotorula)即红酵母属 细胞为球形、卯圆形、圆筒形,借多端出芽繁殖,菌落特别粘稠,有产生色素的能力。(赤色、橙色、灰黄色),代表品种有粘红酵母(Rhodoturula glutinis)、胶红酵母(Rhodotorula mucilahinosa)它们在食品上生长,可形成赤色斑点,该属酵母菌具有积聚高量脂肪的能力,故细胞内脂肪含量高达干物质的60%,故也称脂肪酵母,但蛋白质产量比其它酵母低。

6. 球拟酵母属(Torulopsis) 细胞呈球形、卯形、椭圆形,借多端出芽繁殖。对多数糖果有分解能力,具有耐受高浓度的糖和盐的特性。如杆状球拟酵母(Torullpsis bacillaris),能在果脯、果酱和甜炼乳中生长。该属酵母菌常出现在冰冻食品中(如乳制品、鱼贝类),而使食品发生腐败变质。

7. 丝孢酵母属(Trichosporon) 酵母细胞呈菌丝状为假菌丝,能形成出芽孢子,出芽连接呈短链状或呈长轮状,有些可产生厚膜孢子。对糖的发酵力很弱。在液体培养基上生长,能产生浮膜,细胞内含有同赤酵母一样含量高的脂肪。如在酿造食品(啤酒)及冷藏肉中常常出现的茁芽丝酵母 二、 食品中常见的霉菌

1. 毛霉属(Mucor) ⑴ 形态结构:

菌丝细胞无隔膜,单细胞组成,出现多核,菌丝呈分枝状。以孢子囊孢子(无性)和接合孢子(有性)繁殖。一般是菌丝发育成熟时,在顶端即产生出一个孢子囊,呈球形,孢子囊梗伸入孢子囊梗部分成为中轴,孢子为球形或椭圆形。 二、 食品中常见的霉菌 1. 毛霉属(Mucor)

⑵ 生理特征:大多数毛霉具有分解蛋白质的能力,同时也具有较强的糖化能力。因此,在食品工业上毛霉主要是用来进行糖化和制作腐乳,也可用于淀粉酶的生产。如雅致放射毛霉用于腐乳的生产可使腐乳产生芳香的物质及蛋白质的分解物(AA、鲜味);鲁氏毛霉等可用于有机酸和酒精工业原料的糖化和发酵;鲁氏毛霉、总状毛霉、大毛霉等常用于生产淀粉酶。当然污染到果实、果酱、蔬菜、糕点、乳制品、肉类等食品上的毛霉,在条件适宜的情况下生长繁殖后也可导致这些食品发生腐败变质。 2. 根霉属(Rhizopus)

⑴ 形态结构: 形态结构与毛霉相似。菌丝分枝状,菌丝细胞内无横隔。在培养基上生长时,菌丝伸入培养基质内,长成分枝的假根,假根的作用是用来吸收营养。而连结假根,靠近培养基表面向横里匍匐生长的菌丝称为匍匐菌丝。从假根着生处向上丛生直立的孢子梗不分枝,产生许多孢子,即孢子囊孢子。

⑵ 生理特性及食品上的作用:根霉能产生糖化酶,使淀粉转化为糖,是酿酒工业上常用的发酵菌。有些菌种也是甜酒酿、甾体激素,延胡索酸和酶制剂等物质制造的应用菌。另一方面,根霉也常常引起粮食及其制品的霉变,如米根霉、华根霉等。

3. 曲霉属(Aspergillus)菌丝呈黑、棕、黄、绿、红等多种颜色,菌丝有横隔膜,为多细胞菌丝,营养菌丝匍匐生长于培养基的表层,无假根。附着在培养基的匍匐菌丝分化出具有厚壁的足细胞。在足细胞上长出直立的分生孢子梗。孢子梗的顶端膨大成顶囊。在顶囊的周围有辐射状排列的次生小梗,小梗顶端产生一串分生孢子,不同菌种的孢子有不同的颜色,有性世代不常发生,分生孢子形状、颜色、大小是鉴定曲霉属的重要依据。

3. 曲霉属(Aspergillus) 曲霉具有分解有机质的能力,在酿造、制药等方面常常被作为糖化应用的菌种。 当

然食品上污染该属霉菌后也可引起多种食品发生霉变。此外,曲霉属中的某些种还可引起人类的食物中毒,如黄曲霉产生的黄曲霉毒素。

4. 青霉属(Pericillium) 菌丝分枝状,有横隔,可发育成有横隔的分生孢子梗。顶端不膨大,为轮生分枝,形成帚状体;帚状体不同部位的分枝处的小梗顶端能产生成串的分生孢子。同曲霉一样,有性世代不常发生。 青霉能生长在各种食品上而引起食品的变质。某些青霉还可产生毒素,如展青霉可产生棒曲霉素,不仅造成果汁的腐败变质,而且产生的毒素可引起人类及动物中毒。此外,某些菌种可用于制取抗生素(青霉素),如点青霉。

5. 木霉属(Trichoderma)有性为子囊孢子,无性为分生孢子。这个属的霉菌能产生纤维素酶,故可用于纤维素酶的制备,有的种能合成核黄素,有的能产生抗生素。可用于纤维素下脚制糖、淀粉加工、食品加工和饲料发酵等方面,如里氏木霉、白色木霉、绿色木霉等,但木霉也常常造成谷物、水果、蔬菜等食品的霉变,同时可以使木材、皮革及其它纤维性物品等发生霉烂。

6 .分枝孢属(侧孢霉属)常出现在冷藏肉中,在肉上生长形成白斑,如肉色分枝孢。 7. 高链孢霉属 菌丝有横隔,分生孢子梗顶端形成成链的分生孢子。广泛分布于土壤、有机物、食品和空气中,有些是植物的病原菌,有些可以引起果蔬食品的变质,如互隔交链孢霉。

8. 芽枝霉属 菌丝分隔,分生孢子梗顶端芽生出分生孢子,可引起食品霉变,并能危害纺织品、皮革、纸张、橡胶等物品,如蜡叶芽枝霉。

9. 葡萄孢属 菌丝分枝有隔,分生孢子梗上形成簇生的分生孢子,如一串葡萄,常分布于土壤、谷物、有机残体,食草性动物类的消化道中,是植物的病原菌,可引起水果败坏。如灰色葡萄孢。

10. 链孢霉属(脉孢菌属)菌丝细胞为分枝的有隔分生孢子,菌体本身含有丰富的蛋白质和胡萝卜素,可引起面包的红色霉变,如谷物链孢霉。

11. 镰刀霉属 可引起谷物和果蔬霉变,有些是植物病原菌。一些镰刀霉菌,可产生毒素,能引起人及动物中毒。如禾谷镰刀霉。

12. 地霉属 酵母状霉菌,有时作为酵母细胞,菌丝分隔,菌丝断裂形成孢子,为裂生孢子。多存在于泡菜、动物粪便、有机肥料、腐烂的果蔬及其它植物残体中。本菌可引起果蔬霉烂。此外,该菌却又含有丰富的营养价值,可供食用及做饲料,如白地霉。

13. 枝霉属 分布于土壤和空气中,在冷藏肉中和腐败的蛋中经常见到,如美丽枝霉。 14. 复端正孢霉属 可使果蔬、粮食霉变。

思考题

1. 食品上常见的有益细菌有哪些?它们的生物学特性如何?举出3种利用细菌生产的发酵食品来(生活中你已经接触到的)。

2. 食品上常见的革兰氏阴性细菌有哪些?根据它们的生物学特性谈谈其对食品的危害。

3. 食品上常见的革兰氏阳性细菌有哪些?根据已有知识谈谈其中的葡萄球菌和微球菌对食品的利与弊。 4. 食品上常见的酵母菌有哪些?不同属各自具有哪些典型的生理特点?

5. 食品上常见的霉菌有哪些?它们有何典型的形态和生理学特征?谈谈它们在食品工业中的利与弊

第三章 食品中的微生物污染及其控制

第一节 食品的微生物污染 一 食品污染的概念

二 污染食品的微生物来源 三 微生物污染食品的途径 第二节 微生物污染食品的控制 一 食品中微生物的消长

二 食品微生物污染的控制 第三章 食品中的微生物污染及其控制 第一节 食品的微生物污染 一、 食品污染的概念

食品污染分为物理性污染(如放射性物质的污染), 化学性污染(如重金属盐类的污染)和生物性污染(如由微生物、寄生虫、虫卯和昆虫等引起的污染)。

食品微生物污染指的是食品受到外来的多种微生物的作用而引起的污染。 第一节 食品的微生物污染 一、 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。微生物可以直接或间接地通过各种途径污染食品,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件发生具有十分重要意义。 二、 污染食品的微生物来源 1. 土壤中的微生物

土壤是微生物的“大本营”,土壤中微生物数量最大,种类也最多,这是由于土壤具备了适合各种微生物生长繁殖的理想条件的缘故,即由土壤环境的特点决定的:① 土壤中含有微生物所需要的各种营养物质(有机质,大量元素及微量元素、水分及各种维生素等);② 氧气,表层土壤有一定的团粒结构,疏松透气,适合好氧微生物的生长;而深层土壤结构紧密,适合厌氧微生物生长; ③ 土壤的酸碱度适宜,适合微生物的生长与繁殖(一般接近中性,适合多数微生物的生长,虽然一些土壤pH值偏酸或偏碱,但在那里也存在着相适应的微生物类群如酵母菌、霉菌、耐酸细菌,放线菌、耐碱细菌等);④ 温度,土壤的温度一年四季中变化不大,既不十分酷热,也不相当严寒,非常适合微生物的生长繁殖。

那么土壤中含有哪些重要的微生物类群,其特点又如何呢?

自养型微生物:如硝酸细菌、亚硝酸细菌、硫细菌等。 如很多引起食品变质的微生物,引起

异养型微生物: 食物中毒的病原微生物和传染病的病原微生物等,都属于这一类。这类微 生物包括有大多数的细菌、所有的放线菌、酵母菌和霉菌等。

通常土壤中细菌占较大的比率,主要的细菌包括有:腐生性的球菌;需氧性的芽孢杆菌(枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌);厌氧性的芽孢杆菌(肉毒梭状芽孢杆菌、腐化梭状芽孢杆菌)及非芽孢杆菌(如大肠杆菌属)等。土壤中酵母菌、霉菌和大多数放线菌都生存在土壤的表层,酵母菌和霉菌在偏酸的土壤中活动显著。值得注意的是:土壤中微生物的种类和数量在不同地区、不同性质土壤中有很大的差异,特别是在土壤的表层中微生物的波动很大。一般在浅层(10-20cm)土壤中,微生物最多,随着土壤深层的加深,微生物数量逐渐减少。

2 . 来自水中的微生物 水是微生物广泛存在的第二个理想的天然环境,江、 河、湖、泊中都有微生物的存在,下水道、温泉中也存在 有微生物。

⑴ 水的环境特点 水中含有不同量的无机物质和有机物质,水具有一定 的温度(如水的温度会随着气温的变化而变化,但深层水 温度变化不大)、溶解氧(表层水含氧量较多,深层水缺 氧)和pH 值(淡水pH在6.8-7.4 ),决定了其存在着不同 类群的微生物。 ⑵ 水中微生物的主要类群及其特点 A. 淡水中的微生物(主要为两部分)一部分为:假单孢菌属、产碱杆菌属、气单孢菌属、无色杆菌属等组成的一群G-菌杆菌。这类微生物的最适生长温度为20-25℃,它们能够适应淡水环境而长期生活下来,从而构成了水中天然微生物的类群。 另一部分为:来自土壤、空气和来自生产、生活的污水以及来自人、畜类粪便等多方面的微生物。特别是土壤中的微生物是污染水源的主要来源,它主要是随着雨水的冲洗而流入水中。来自生活污水、废物和人畜排泄物中的微生物大多

数是人畜消化道内的正常寄生菌,如大肠杆菌、粪肠球菌和魏氏杆菌等;还有一些是腐生菌如某些变形杆菌、厌氧的梭状芽孢杆菌等,当然,有些情况下,也可以发现少数病原微生物的存在。 水中微生物活动的种类、数量经常是变化的,这种变化与许多因素有关,如气候、地形条件,水中含有的微生物所需要的营养物质的多少、水温、水中的含氧量,水中含有的浮游生物体等。如雨后的河流中微生物数量上升,有时达107cfu/ml,但隔一段时间后,微生物数量会明显下降,这是水的自净作用造成的(阳光照射及河流的流动使含菌量冲淡,水中有机物因细菌的消耗而减少,浮游生物及噬胞菌的溶解作用等)。 B.海水中的微生物海水中生活的微生物均有嗜盐性。靠近陆地的海水中微生物的数量较多(因为有江水、河水的流入,故含有机物的量比远海多),且具有与陆地微生物相似的特性(除嗜盐性外)。 海水中的微生物主要是细菌,如假单孢菌属、无色杆菌属、不动杆菌属、黄杆菌属、噬胞菌属、小球菌属、芽孢杆菌属等。如在捕获的海鱼体表经常有无色杆菌属、假单孢菌属和黄杆菌属的细菌检出。这些菌都是引起鱼体腐败变质的细菌。 海水中的细菌除了能引起海产动植物的腐败外,有些还是海产鱼类的病原菌,有些菌种还是引起人类食物中毒的病原菌,如副溶血性弧菌。

3. 来自空气中的微生物

⑴ 空气环境的特点 空气中缺乏微生物生长所需要的营养物质,再加上水分少,较干燥,又有日光的照射,因此微生物不能在空气中生长,只能以浮游状态存在于空气中。

⑵ 空气中微生物的主要类群及其特点 空气中的微生物主要来自于地面,几乎所有土壤表层存在的微生物均可能在空气中出现。但由于空气的环境条件对微生物极为不利,故一些G-菌(如大肠菌群等)在空气中很易死亡,故检出率很低.在空气中检出率较高的是一些抵抗力较强的类群,特别是耐干燥和耐紫外线强的微生物,即细菌中G+球菌、G+杆菌(特别是芽孢杆菌)以及酵母菌和霉菌的孢子等。 这些微生物可以附着在尘埃上或被包在微小的水滴中而浮在空间。空气中尘埃越多,污染的微生物也越多;下雨或下雪后,空气中的微生物数量就会显著降低,靠近地面的空气污染微生物的程度最严重,在高空中则很少,室内空气中微生物含量的多少与气候条件、人口密度以及室内外的清洁卫生状态有关。 空气中有时也会含有一些病原微生物,有的间接地来自地面,有的直接地来自人或动物的呼吸道,如结核杆菌、金黄色葡萄球菌等一些呼吸道疾病的病原微生物,可以随着患者口腔喷出的飞沫小滴散布于空气中 三、 微生物污染食品的途经

1.通过水而污染 2.通过空气而 3.通过人及动物而污染 4.通过用具及杂物而污染

1. 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,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。

2. 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物,故在讲话、咳嗽和打喷嚏时,可直接或间接地污染食品。所以,只要食品暴露于空气中,就不可避免地要受到微生物的污染。

3. 通过人及动物而污染 人接触食品时,人体可作为媒介,将微生物传给食品,尤其是由于人的手而造成的食品污染最为常见,所以直接接触食品的从业人员,如果他们的工作服、工作帽等不经常清洗、消毒和保持洁净,就会将附着于其上的大量微生物带入食品而造成污染。此外,有食品的地方,也正是鼠、蝇、蟑螂等一些小动物活动频繁的场所,这些动物体表或消化道内均带有大量的微生物,它们是微生物的传播者,而且鼠类常是沙门氏菌的带菌者。因此,有时被鼠类污染的食品,常常会污染沙门氏菌或造成食物中毒。

4. 通过用具及杂物而污染 应用于食品的一切用具,如原料的包装物品、运输工具、生产的加工设备和成品的包装材料及容器等,都有可能作为媒介将微生物污染食品。因为⑴ 所有上述物品在未经消毒或灭菌前,总是带有不同数量的微生物,当遇到包装物品的更换和运输环节变动时,就会造成更多的微生物污染。⑵ 装运易腐败食品的运输工具和容器,如果在用过后未进行彻底的清洗和消毒而连续使用,就会使运输工具和容器中残留较多数量的微生物,从而造成以后装用食品的污染。⑶ 食品在加工过程中,要通过许多设备,若


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