第四章-廚房微生物的生長

1、廚房微生物的生長廚房微生物的生長學習目標：學習目標： 了解微生物生長所需的營養(yǎng)要求；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、生長曲領(lǐng)會微生物生長量、生長速率、生長曲線的基本概念；線的基本概念； 熟練地分析各種內(nèi)外因素對廚房微生物熟練地分析各種內(nèi)外因素對廚房微生物生長的影響；生長的影響； 掌握人工培養(yǎng)條件下微生物生長的觀察掌握人工培養(yǎng)條件下微生物生長的觀察技術(shù)與檢測技術(shù)。技術(shù)與檢測技術(shù)。學習重點學習重點: 微生物的營養(yǎng)與營養(yǎng)類型、生長與繁殖，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；其生長過程的影響因素； 微生物的代謝活動；微生物的代謝活動； 微生物的人工培養(yǎng)

2、與生長特性的觀察。微生物的人工培養(yǎng)與生長特性的觀察。第一節(jié)第一節(jié) 微生物生長應(yīng)滿足營養(yǎng)要求微生物生長應(yīng)滿足營養(yǎng)要求微生物的營養(yǎng)：微生物的營養(yǎng)： 微生物從生長的外部環(huán)境中吸取所需微生物從生長的外部環(huán)境中吸取所需的營養(yǎng)物質(zhì)，合成自身的細胞物質(zhì)和能量，的營養(yǎng)物質(zhì)，合成自身的細胞物質(zhì)和能量，維持機體正常的生長與繁殖，同時產(chǎn)生各維持機體正常的生長與繁殖，同時產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物的過程。種代謝產(chǎn)物的過程。 一、微生物生長所需營養(yǎng)素一、微生物生長所需營養(yǎng)素l微生物的營養(yǎng)要素有六種：微生物的營養(yǎng)要素有六種： 碳源碳源、氮源氮源、能源能源、生長因子生長因子、無機鹽無機鹽和和水水。（一）碳源（一）碳源 凡能夠提供微生

3、物營養(yǎng)所凡能夠提供微生物營養(yǎng)所需的碳元素（碳架）的營養(yǎng)源，需的碳元素（碳架）的營養(yǎng)源，稱為稱為碳源碳源。微生物需要的碳源微生物需要的碳源微生物類型與碳源的關(guān)系：微生物類型與碳源的關(guān)系：有機碳源有機碳源無機碳源無機碳源自養(yǎng)微生物自養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物異養(yǎng)微生物碳源碳源（二）氮源（二）氮源 凡能提供微生物生長繁殖所需要氮元素凡能提供微生物生長繁殖所需要氮元素的營養(yǎng)源，稱為的營養(yǎng)源，稱為氮源氮源。微生物所需的氮源微生物所需的氮源（三）能源（三）能源 是指能為微生物的生命活動提供最初能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。量來源的營養(yǎng)物或輻射能。 微生物能源的分類微生物能源的分類化學

4、物質(zhì)化學物質(zhì)無機物無機物有機物有機物輻射能輻射能能源譜能源譜（四）生長因子（四）生長因子 指一類對微生物正常代謝必不可少且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不能用簡單的碳源或氮源自己合成的有機物。物。 例如：例如：維生素、堿基維生素、堿基等。等。（五）無機鹽（五）無機鹽 無機鹽無機鹽是微生物生長必不可少的是微生物生長必不可少的一類營養(yǎng)物。一類營養(yǎng)物。 例如：磷、硫、鈣、鎂、鐵等例如：磷、硫、鈣、鎂、鐵等（六）水（六）水 水的生理功能：水的生理功能： 水是微生物細胞的重要組成成分；水是微生物細胞的重要組成成分； 機體內(nèi)的生理生化反應(yīng)都離不開水；機體內(nèi)的生理生化反

5、應(yīng)都離不開水； 營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與代謝產(chǎn)物的分泌都是營養(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；通過水來完成的； 水能有效地控制細胞溫度的變化。水能有效地控制細胞溫度的變化。 二、微生物的營養(yǎng)類型二、微生物的營養(yǎng)類型 根據(jù)微生物生長所需要的根據(jù)微生物生長所需要的碳源碳源和和能能源源不同，微生物的營養(yǎng)類型可分為四類：不同，微生物的營養(yǎng)類型可分為四類：光能自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型、光能異養(yǎng)型光能異養(yǎng)型、化能自養(yǎng)型化能自養(yǎng)型、化能異養(yǎng)型化能異養(yǎng)型。微生物的營養(yǎng)類型微生物的營養(yǎng)類型廚房微生物的類型：廚房微生物的類型：l腐生型腐生型l寄生型寄生型l兼性寄生型兼性寄生型三、營養(yǎng)素進入細胞的方式三、營養(yǎng)素進入細

6、胞的方式 細胞膜以四種方式控制物質(zhì)的運送，即細胞膜以四種方式控制物質(zhì)的運送，即簡單擴散簡單擴散、促進擴散促進擴散、主動運送主動運送和和基團移基團移位位。第二節(jié)第二節(jié) 微生物生長與繁殖微生物生長與繁殖一、微生物生長與繁殖的概念一、微生物生長與繁殖的概念微生物的生長微生物的生長：指在適宜的外界環(huán)境條件下，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)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)成細胞物質(zhì)的組分和結(jié)構(gòu)，使個轉(zhuǎn)化為構(gòu)成細胞物質(zhì)的組分和結(jié)構(gòu)，使個體細胞質(zhì)量和體積不斷增加的過程。體細胞質(zhì)量和體積不斷增加的過程。一、微生物生長與繁殖的概念一、微生物生長與繁殖的概念l繁殖繁殖：

7、指細胞數(shù)目的增加。指細胞數(shù)目的增加。l發(fā)育發(fā)育：指從生長到繁殖這個由量變到質(zhì)變指從生長到繁殖這個由量變到質(zhì)變的過程。一般情況下，當環(huán)境條件適合，的過程。一般情況下，當環(huán)境條件適合，生長與繁殖始終是交替進行的。生長與繁殖始終是交替進行的。微生物生長與繁殖間的關(guān)系：微生物生長與繁殖間的關(guān)系：個體生長個體生長個體繁殖個體繁殖群體生長群體生長群體生長群體生長 = 個體生長個體生長 + 個體繁殖個體繁殖二、微生物的生長繁殖方式二、微生物的生長繁殖方式（一）細菌的繁殖（一）細菌的繁殖l 細菌最普通的繁殖方式就是細菌最普通的繁殖方式就是裂殖裂殖。大腸桿菌的裂殖大腸桿菌的裂殖（二）酵母的繁殖（二）酵母的繁殖l

8、1. 無性繁殖無性繁殖 芽殖芽殖 裂殖裂殖l 2. 有性繁殖有性繁殖 有性繁殖產(chǎn)生子囊孢子。有性繁殖產(chǎn)生子囊孢子。（三）霉菌的繁殖（三）霉菌的繁殖l霉菌的無性繁殖，產(chǎn)生無性孢子；霉菌的無性繁殖，產(chǎn)生無性孢子； 有：有：游動孢子游動孢子、孢囊孢子孢囊孢子、分生孢子分生孢子、厚厚垣孢子等垣孢子等。l霉菌有性繁殖，產(chǎn)生有性孢子；霉菌有性繁殖，產(chǎn)生有性孢子； 有：有：卵孢子卵孢子、接合孢子接合孢子、子囊孢子子囊孢子、擔孢擔孢子子。三、微生物生長曲線三、微生物生長曲線l 定量描述液體培養(yǎng)基中微生物群體生長規(guī)定量描述液體培養(yǎng)基中微生物群體生長規(guī)律的實驗曲線，稱為律的實驗曲線，稱為生長曲線生長曲線。l 生長

9、曲線生長曲線通常分為通常分為延滯期延滯期、對數(shù)期對數(shù)期、穩(wěn)定穩(wěn)定期期和和衰亡期衰亡期四個時期。四個時期。微生物生長曲線圖微生物生長曲線圖延滯期延滯期對數(shù)期對數(shù)期穩(wěn)定期穩(wěn)定期衰亡期衰亡期四、微生物生長量的測定四、微生物生長量的測定（一）測體積法（一）測體積法 通過離心，觀察培養(yǎng)液內(nèi)沉降物的體通過離心，觀察培養(yǎng)液內(nèi)沉降物的體積。積。（二）稱干重法（二）稱干重法 采用離心法或過濾法，獲得沉降物，采用離心法或過濾法，獲得沉降物，干燥后稱重。干燥后稱重。四、微生物生長量的測定四、微生物生長量的測定（三）生理指標測定法（三）生理指標測定法 測定與生長量相平行的生理指標。測定與生長量相平行的生理指標。（四）

10、計數(shù)法（四）計數(shù)法 常用的有直接鏡檢計數(shù)、平板菌落計數(shù)常用的有直接鏡檢計數(shù)、平板菌落計數(shù)等。等。第三節(jié)第三節(jié) 微生物生長的影響因素微生物生長的影響因素一、食品內(nèi)部因素一、食品內(nèi)部因素( (一一) ) 酸堿度酸堿度（pH） 根據(jù)微生物對酸堿度的適應(yīng)性，有的稱根據(jù)微生物對酸堿度的適應(yīng)性，有的稱為為嗜堿性微生物嗜堿性微生物 、耐堿微生物、耐堿微生物、嗜酸微生物嗜酸微生物、耐酸微生物和耐酸微生物和嗜中性微生物嗜中性微生物。不同微生物生長的不同微生物生長的pHpH范圍范圍（二）干燥（二）干燥1干燥對微生物的影響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干燥是抑制微生物生長或促使微生物死亡的主

11、要原因。亡的主要原因。2影響干燥作用的因素影響干燥作用的因素 微生物類別微生物類別 菌齡菌齡 干燥的速度干燥的速度 溫度、空氣、基質(zhì)溫度、空氣、基質(zhì)（三）滲透壓（三）滲透壓 l大多數(shù)微生物適于在等滲的環(huán)境下生長，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。不能在高滲透壓環(huán)境下生長。l可利用可利用高濃度的鹽或糖高濃度的鹽或糖保存食品。保存食品。（四）食品的營養(yǎng)組成（四）食品的營養(yǎng)組成l 微生物對于能源、氮源、維生素及相關(guān)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，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、以霉菌對它們的要求

12、最低，其次是酵母、革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌。革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌。l 食品中的微生物能夠利用糖、氨基酸作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)。為其生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)。（五）抗微生物成分（五）抗微生物成分l 對微生物的侵染有些食品表現(xiàn)的非常穩(wěn)對微生物的侵染有些食品表現(xiàn)的非常穩(wěn)定，這是因為其中存在某些天然的定，這是因為其中存在某些天然的抗菌物抗菌物質(zhì)質(zhì)。 丁香丁香 肉桂肉桂芥菜芥菜例如l大蒜中的蒜素大蒜中的蒜素l丁香中的丁香酚丁香中的丁香酚l肉桂中的肉桂醛和丁香酚肉桂中的肉桂醛和丁香酚l芥菜中的芥子油芥菜中的芥子油l雞蛋中含有溶菌酶雞蛋中含有溶菌酶l牛奶中含有多種抗微生

13、物物質(zhì)牛奶中含有多種抗微生物物質(zhì)（六）生物結(jié)構(gòu)（六）生物結(jié)構(gòu)l 食品自身的外層結(jié)構(gòu)能賦予食品在對付食品自身的外層結(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腐敗微生物的侵染以及破壞中起到極好的抵抗作用。抵抗作用。l 例如：種子的種皮、水果的外皮、堅果例如：種子的種皮、水果的外皮、堅果的殼、動物的皮毛、雞蛋的殼。的殼、動物的皮毛、雞蛋的殼。 二、食品外在因素二、食品外在因素（一）溫度（一）溫度 以食品中以食品中重要的微生物重要的微生物生長的溫度范圍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作為選擇不同食品適宜的貯藏溫度的主要依據(jù)。依據(jù)。微生物生長溫度的基點微生物生長溫度的基點

14、生長溫度生長溫度三基點三基點最低生長溫度最低生長溫度（ - 5 -10 ）最適生最適生長溫度長溫度嗜冷菌嗜冷菌（20）嗜中溫菌嗜中溫菌（2045） 嗜熱菌嗜熱菌（45）最高生長溫度最高生長溫度（8095）利用高溫滅菌和消毒的方法利用高溫滅菌和消毒的方法l干熱滅菌法：干熱滅菌法： 灼燒滅菌法、干熱空氣滅菌法灼燒滅菌法、干熱空氣滅菌法l濕熱滅菌法：濕熱滅菌法： 煮沸滅菌法、高壓蒸煮滅菌法煮沸滅菌法、高壓蒸煮滅菌法l致死溫度致死溫度：是指細菌在是指細菌在10min被完全殺死的被完全殺死的最低溫度。最低溫度。微生物生長活動的溫度類型微生物生長活動的溫度類型l 低溫型微生物低溫型微生物l 中溫型微生物中

15、溫型微生物l 高溫型微生物高溫型微生物（二）相對濕度（二）相對濕度l相對濕度以相對濕度以R.H表示表示 。l在選擇合適的在選擇合適的R.H值環(huán)境時，應(yīng)該同時考值環(huán)境時，應(yīng)該同時考慮慮微生物在食品表面生長微生物在食品表面生長以及以及保持理想的保持理想的食品品質(zhì)食品品質(zhì)兩個方面。兩個方面。 （三）氣體（三）氣體（1）專性好氧菌專性好氧菌（2）兼性厭氧菌兼性厭氧菌（3）厭氧菌）厭氧菌（4）耐氧菌）耐氧菌（5）微好氧菌）微好氧菌（四）微生物的相互作用（四）微生物的相互作用l1互生互生 兩種可單獨生活的微生物，當它們在一兩種可單獨生活的微生物，當它們在一起時，通過各自的代謝活動而有利于對方，起時，通過各

16、自的代謝活動而有利于對方，或偏利于一方的生活方式?；蚱谝环降纳罘绞健?（四）微生物的相互作用（四）微生物的相互作用l2拮抗拮抗 指由某種生物所產(chǎn)生的特定代謝產(chǎn)物可指由某種生物所產(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。一種相互關(guān)系。 一般情況下，常指一般情況下，常指微生物間產(chǎn)生抗生素微生物間產(chǎn)生抗生素之類物質(zhì)而行使的之類物質(zhì)而行使的“化學戰(zhàn)術(shù)化學戰(zhàn)術(shù)”。（四）微生物的相互作用（四）微生物的相互作用l3共生共生 兩種生物共居在一起，相互分工協(xié)作，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。相互依賴，彼此獲益的關(guān)

17、系。（四）微生物的相互作用（四）微生物的相互作用l4寄生寄生 一種生物生活在另一種生物體內(nèi)，從中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)進行生長繁殖，使后者受攝取所需的營養(yǎng)進行生長繁殖，使后者受損害甚至死亡的現(xiàn)象。損害甚至死亡的現(xiàn)象。（四）微生物的相互作用（四）微生物的相互作用l5獵食（捕食）獵食（捕食） 一般指一種大型的生物直接捕捉、吞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)需要的相互另一種小型生物以滿足其營養(yǎng)需要的相互關(guān)系。關(guān)系。 例如：例如：原生動物捕食細菌、藻類原生動物捕食細菌、藻類 三、內(nèi)外因素的綜合作用三、內(nèi)外因素的綜合作用l 在廚房生產(chǎn)實踐中，需要將

18、多種因素或在廚房生產(chǎn)實踐中，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。技術(shù)同時用來控制食品中微生物的生長。第四節(jié)第四節(jié)微生物生長過程中的代謝活動微生物生長過程中的代謝活動一、微生物的代謝過程一、微生物的代謝過程（一）分解代謝過程（一）分解代謝過程l1糖的分解代謝糖的分解代謝 基本過程：多糖基本過程：多糖單糖單糖丙酮酸丙酮酸 （一）分解代謝過程（一）分解代謝過程l2蛋白質(zhì)的分解代謝蛋白質(zhì)的分解代謝 基本過程：蛋白質(zhì)基本過程：蛋白質(zhì)短肽短肽氨基酸氨基酸（二）合成代謝過程（二）合成代謝過程l 微生物能以營養(yǎng)物質(zhì)為原料，合成菌體微生物能以營養(yǎng)物質(zhì)為原料，合成菌體的各種成分。的各種成分。l 例

19、如：蛋白質(zhì)、多糖、脂類、核酸，及例如：蛋白質(zhì)、多糖、脂類、核酸，及一些毒素、色素、抗生素、維生素等。一些毒素、色素、抗生素、維生素等。（三）能量代謝過程（三）能量代謝過程l 細菌代謝所需的能量，除少數(shù)自氧菌可細菌代謝所需的能量，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。化作用而取得的。第五節(jié)第五節(jié) 觀察微生物生長的培養(yǎng)技術(shù)觀察微生物生長的培養(yǎng)技術(shù)一、培養(yǎng)基一、培養(yǎng)基 培養(yǎng)基是指人工配置、適合微生物生長培養(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)。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：培養(yǎng)基具備特征：六大營養(yǎng)元素，且比六大營養(yǎng)元素，且比例是合適的。例是合適的。 （一）培養(yǎng)基種類（一）培養(yǎng)基種類1依據(jù)依據(jù)培養(yǎng)基營養(yǎng)成分培養(yǎng)基營養(yǎng)成分分類分類 天然培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基 組合培養(yǎng)基組合培養(yǎng)基 半組合培養(yǎng)基半組合培養(yǎng)基 （一）培養(yǎng)基種類（一）培養(yǎng)基種類2依據(jù)依據(jù)培養(yǎng)基外觀培養(yǎng)基外觀的物理狀態(tài)分類的物理狀態(tài)分類 固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基 半固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基 液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基（二）培養(yǎng)基的成分（二）培養(yǎng)基的成分 1營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì) 2水分水分 3凝固物質(zhì)凝固物質(zhì) 4抑制劑抑制劑 5指示劑指示劑（三）培養(yǎng)基的制備（三）培養(yǎng)基的制備制備培養(yǎng)基的主要程序：制備培養(yǎng)基的主要程