食品中常见的微生物.ppt

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1、第10章 食品中常见的微生物 第一节 食品中常见的细菌 一 有益菌(7个属) 二 腐败菌和病原菌(15属) 第二节 食品中常见的真菌 一 食品中常见的酵母菌(7个属) 二 食品中常见的霉菌(14个属) 第三节 微生物在食品制造中的应用,第10章 食品中常见的微生物 细菌、酵母菌、霉菌、放线菌、病毒、食用菌 。,第一节 食品中常见的细菌 一 有益菌 1 乳杆菌属（Lactobacillus） G+无芽孢杆菌； 细胞形态多样，长形、细长状、弯曲形及短杆状； 耐氧或微好氧菌；单个存在或呈链状排列； 最适生长温度在30-40； 产酸和耐酸能力强，最适pH值5.5-6.2，在5或更低情况下能生长； 分解

2、糖的能力很强，发酵代谢类型有三种：专性同型乳酸发酵、兼性异型乳酸发酵和专性异型乳酸发酵。,第一节 食品中常见的细菌 一 有益菌 1 乳杆菌属（Lactobacillus） (1) 专性同型乳酸发酵： 指能发酵葡萄糖产生85%以上的乳酸，并且不发酵戊糖或葡萄糖酸盐的类群，如德氏乳杆菌、嗜酸乳杆菌、瑞士乳杆菌、香肠乳杆菌等。 保加利亚乳杆菌 嗜酸乳杆菌 瑞士乳杆菌,第一节 食品中常见的细菌 一 有益菌 1 乳杆菌属（Lactobacillus） (2) 兼性异型乳酸发酵：指能发酵葡萄糖产生85%以上乳酸，并且发酵戊糖或葡萄糖酸盐的类群，如干酪乳杆菌、植物乳杆菌、戊糖乳杆菌、米酒乳杆菌和耐酸乳杆菌等

3、 干酪乳杆菌 植物乳杆菌 戊糖乳杆菌,左图:戊糖乳杆菌素31-1对蜡样芽孢杆菌的抑制作用 右图:戊糖乳杆菌素31-1对金黄色葡萄球菌的抑制,第一节 食品中常见的细菌 一 有益菌 1 乳杆菌属（Lactobacillus） (3) 专性异型乳酸发酵： 指发酵葡萄糖产生等摩尔的乳酸、CO2、乙酸和/乙醇的类。如发酵乳杆菌、短乳杆菌、高加索奶乳杆菌等。,第一节 食品中常见的细菌 一 有益菌 1 乳杆菌属（Lactobacillus） 常见的乳杆菌有: 干酪乳杆菌（L. casei） 嗜酸乳杆菌（L. acidophilus） 植物乳杆菌（L. plantarum） 瑞士乳杆菌（L. helvetic

4、us） 发酵乳杆菌（L. fermentum） 弯曲乳杆菌（L. curvatus） 米酒乳杆菌 (L. sake) 保加利亚乳杆菌（L. bulgaricus） 广泛存在于在牛乳、肉、鱼、果蔬制品及动植物发酵产品中。这些菌通常为食品的有益菌，常用来作为乳酸、干酪、酸乳等乳制品的生产发酵剂。植物乳杆菌常用于泡菜、青贮饲料的发酵。,一 有益菌 链球菌属（Streptococcus） G+球菌； 球形或卵圆形，细胞成对地链状排列； 接触酶阴性，无芽孢，兼性厌氧，化能异样，营养要求复杂；同型乳酸发酵，生长温度范围25-45，最适温度37。 常见于人和动物口腔、上呼吸道、肠道等处。多数为有益菌，是生产

5、发酵食品的有用菌种，如嗜热链球菌、乳链球菌、乳脂链球菌等可用于乳制品的发酵。 有些种是人畜的病原菌，如引起牛乳房炎的无乳链球菌，引起人类咽喉等病的溶血链球菌。有些种又是引起食品腐败变质的细菌，如液化链球菌和粪链球菌（Sc. faccalis）（现归属于肠球菌属）可引起食品变质。,左图：嗜热链球菌（Sc. thermoplilus） 右图：乳脂链球菌 (Sc. creamoris),一 有益菌 片球菌属（Pediococcus） G+球菌， 成对或四联状排列，罕见单个细胞，不形成链状； 不运动，不形成芽孢； 兼性厌氧； 同型发酵产生乳酸； 最适生长温度25-40； 主要存在于发酵的植物材料和腌制

6、蔬菜中，常用于泡菜、香肠等的发酵，也常引起啤酒等酒精饮料的变质。 常见的有啤酒片球菌（P. cerevisaae）、乳酸片球菌(P. acidilactici)、戊糖片球菌(P. pentosaceus)、嗜盐片球菌(P. halophilus)等。,一 有益菌 明串珠菌属(Leuconostoc) G+球菌，细胞呈圆形或卯圆形，菌体常排列成链状； 不运动，不形成芽孢，兼性厌氧，最适 20-30，营养要求复杂； 在乳中生长较弱，加入可发酵性糖类和酵母汁能促进生长，异型乳酸发酵。 多数为有益菌，常存在于水果、蔬菜、牛乳中。能在含高浓度糖的食品中生长，如噬橙明串珠菌（Leue. citrovoru

7、m）和戊糖明串珠菌（Leue. dextranicus）可作为制造乳制品的发酵菌剂。 另外，戊糖明串珠菌和肠膜明串珠菌可用于生产右旋糖酐，作为代血浆的主要成分，也可以作为泡菜等发酵菌剂。肠膜明串珠菌（Leuc. mesenteroides）等可利用蔗糖合成大量的荚膜（葡聚糖），可增加酸奶的粘度。,左图：肠膜明串株菌 (Leuc. Mesenteroides)形态图 右图：肠膜明串株菌产胞外多糖的菌落特征,一 有益菌 双歧杆菌属（Bifidobaterim） G+不规则无芽孢杆菌，呈多形态； 专性厌氧，营养要求苛刻； 最适温度37-41，最适pH 6.5-7.0,在pH 4.5-5.0或 8.0

8、-8.5不生长。发酵碳水化合物活跃，发酵产物主要是乳酸，不产生CO2。 主要存在于人和各种动物的肠道内。目前报道的已有32个种，其中常见的是长双歧杆菌、短双歧杆菌、两歧双歧杆菌、婴儿双歧杆菌及青春双歧杆菌。 双歧杆菌是1899年法国巴斯德研究所首先从健康母乳喂养的婴儿粪便中分离出来。双歧杆菌具有多种生理功能，目前已风行于保健饮品市场，许多发酵乳制品及一些保健饮料中常常加入双歧杆菌以提高保健效果。,左图：长双歧杆菌（B. longum TZ1） 右图：两歧双歧杆菌（B. bifidum Z5 ）,左图：婴儿双歧杆菌（B. infantis） 右图：青春双歧杆菌（B. adolescenlis）,

9、左图：短双歧杆菌（B. breve） 右图：动物双歧杆菌（B. animalis）,健康肠道中双歧杆菌的个体形态及菌落特点,第一节 食品中常见的细菌 一 有益菌 丙酸杆菌属（Propionibacterium） G+不规则无芽孢杆菌，有分支，有时呈球状，兼性厌氧。能使葡萄糖发酵产生丙酸、乙酸和气体。最适生长温度30-37。 主要存在于乳酪、乳制品和人的皮肤上，参与乳酪成熟，常使乳酪产生特殊香味和气孔。,7 醋酸杆菌属（Acetobacter） G-需氧杆菌，幼龄菌为G-杆菌，老龄菌G染色后常为G+； 单个、成对或链状排列，无芽孢，有鞭毛，专性需氧； 30-35，最好碳源是乙醇、甘油和乳酸。 有

10、些菌株能合成纤维素，在静置液体培养基中生长时，表面形成一层纤维素薄膜。 分布广泛，该属菌有较强的氧化能力，能将乙醇氧化为醋酸，对食醋的生产和醋酸工业有利，是食醋、葡萄糖酸和维生素C的重要工业菌。 但若酒类中污染了此菌，则对酒类、饮料有害。常常危害水果、蔬菜，使酒、果汁变酸。如纹膜醋酸杆菌可以使葡萄酒、果汁变酸；胶膜醋酸杆菌和氧化醋酸杆菌可形成粘性物质，使醋生产受到妨碍。,二 腐败菌及病原菌 1 假单胞菌属（Pseudomonas） G-需氧杆菌，直或稍弯曲杆状； 无芽孢、端生鞭毛、能运动，过氧化氢酶和氧化酶阳性； 营养要求简单。 在自然界分布极为广泛，常见于水、土壤和各种动植物体中。假单胞菌能

11、利用碳水化合物作为能源，只能利用少数几种糖，能利用简单的含氮化合物。一般被认为是食品的腐败菌。,二 腐败菌及病原菌 1 假单胞菌属（Pseudomonas） 多数菌株具有强力分解脂肪和蛋白质的能力。它们污染食品后，若环境条件适合，可在食品表面迅速生长，一般能产生水溶性荧光色素，产生氧化产物和粘液，从而影响食品的风味、气味，引起食品的腐败变质。 本属菌在低温条件下也能很好地生长。一些种能在5低温下良好生长，为嗜冷菌。但对热、干燥抵抗力差，对辐照敏感。所以也可引起冷藏食品的腐败变质，如冷冻肉和熟肉制品的腐败变质，常常是由于该类菌的污染。,二 腐败菌及病原菌 1 假单胞菌属（Pseudomonas）

12、 荧光假单孢菌适宜生长温度为25-30，4能生长繁殖，能产生荧光色素和黏液，分解蛋白质和脂肪的能力强，常常引起冷藏肉类、乳及乳制品变质； 铜绿假单孢菌可产生扩散的荧光色素和绿脓菌素。该菌引起人尿道感染和乳房炎等； 生黑色腐败假单孢菌，能在动物性食品上产生黑色素； 菠萝软腐病假单孢菌，可使菠萝果实腐烂，被侵害的组织变黑并桔萎； 恶臭假单孢菌能产生扩散的荧光色素，有的菌株产生细菌素。 与食品腐败有关的菌种还有，草莓假单孢菌、类黄、类蓝假单孢菌、腐臭假单孢菌、生孔假单孢菌、黏假单孢菌等。,铜绿假单胞菌菌落图及形态图,二 腐败菌及病原菌 产碱杆菌属（Alcaligenes） G-需氧杆菌。 杆状、球杆

13、状或球状，通常单个存在，周身鞭毛，专性好氧。代谢方式为呼吸，氧化酶阳性。 能产生黄色、棕黄色或黄色的色素。 有些菌株能在硝酸盐或亚硝酸盐存在时进行厌氧呼吸。 适宜温度20-37，为嗜冷菌。不能分解糖类产酸，但能利用各种有机酸和氨基酸为碳源，在培养基中生长能利用几种有机盐和酰胺产生碱性化合物。 在自然界分布极广，存在于原料乳、水、土壤、饲料和人畜的肠道内，是引起乳品和其它动物性食品产生粘性变质的主要菌，但不分解酪蛋白。,二 腐败菌及病原菌 黄色杆菌属（Flavobacterium） G-杆菌，好氧菌，极生鞭毛，能运动。 可利用植物中的糖类产生脂溶性的黄、橙、黄绿色色素而著称。 大多数来源于水和土

14、壤，适于30生长，一部分是嗜冷菌，为重要的冷藏食品变质菌。该属菌还具有以下特点： 可低温生长，在4低温下使乳与乳制品变黏和产酸。 可产生对热稳定的胞外酶，分解蛋白质能力强，常引起多种食品，如乳、禽、鱼、蛋等腐败变质。,二 腐败菌及病原菌 无色杆菌属（Achromobacter） G-杆菌，能运动，常分布于水和土壤中，多数能分解糖和其它物质，产酸不产气，是肉类产品的腐败菌，如能使禽、肉和海产品等食品变质发粘。 盐杆菌属（Halobacterium） G-需氧杆菌，对高渗均具有很强的耐受力，可在3.5%至饱和溶液中生长。低盐可使细菌由杆状变为球状。该属菌可在咸肉和盐渍食品上生长，引起食品变质。,二

15、 腐败菌及病原菌 埃希氏杆菌属（Escherichia） 该属包括5个种，其中大肠埃希氏杆菌（简称大肠杆菌）是典型种。该属为G-杆菌，单个存在，周身鞭毛，无芽孢，少数菌有荚膜，属于兼性厌氧菌。 对营养要求不严；在伊红美蓝（EMB）培养基上成紫色具金属光泽菌落。发酵乳糖产酸产气，能在含胆盐培养基上生长。 最适温度37，能适应生长的pH 4.3-9.5，最适pH 7.2-7.4。不耐热，巴氏杀菌可杀死。自然条件下耐干燥，存活力强。但对寒冷抵抗力弱，特别在冰冻食品中易死亡。,大肠杆菌的动力学结果图,埃希氏杆菌属（Escherichia）,大肠杆菌（E. coli）形态与菌落特征图,大肠杆菌（E. c

16、oli）电镜形态图,大肠杆菌EMB平板照片,大肠杆菌个体形态图,二 腐败菌及病原菌 埃希氏杆菌属（Escherichia） 注意：大肠杆菌是人和动物肠道正常菌群之一，多数在肠道内无致病性，极少数可产生肠毒素、肠细胞出血毒素等致病因子，可引起食物中毒。 此外，该菌多数有组氨酸脱羧酶，在食品中生长可产生组胺，引起过敏性食物中毒。 是食品中常见的腐败菌，在食品中生长产生特殊的粪臭素。 是食品和饮用水被粪便污染的指示菌之一。,二 腐败菌及病原菌 肠杆菌属（Enterobacter） G-无芽孢短直杆菌，周身鞭毛。兼性厌氧，发酵葡萄糖或乳糖产气能力强。 主要存在于植物、谷物表面、水及食品中。是粪便污染菌

17、大肠菌群成员（肠杆菌属、柠檬酸杆菌属、克雷伯氏菌属）； 该属菌有的是条件致病菌，可从尿液、痰、呼吸道等分离到，常引起人肠道感染。 有一部分低温菌株可引起冷藏食品的腐败。 常见的有产气肠杆菌（E. aerogenes）、阴沟肠杆菌（E. cloacae）等。,肠杆菌属（Enterobacter),二 腐败菌及病原菌 沙门氏菌属（Salmonella） G-无芽孢两端钝圆的短杆菌，菌体周生鞭毛，无荚膜，兼性厌氧，最适生长温度35-37，最适pH 7.2-7.4。 能发酵葡萄糖产酸产气，不分解乳糖，产生H2S。 根据其生化性状差别，可分为1-5个种；根据细胞表面抗原和鞭毛抗原的不同，分为2000多个

18、血清型；有些对人致病，有些对动物致病，也有些对人和动物都致病。 分布广泛为人类重要的肠道病原菌，常污染鱼、肉、禽、蛋、乳等食品，特别是肉类。 能引起肠道传染病和食物中毒。,沙门氏菌的菌落特征,二 腐败菌及病原菌 志贺氏菌属（Shigella） G-短直短杆状，无鞭毛、无芽孢，兼性厌氧菌。 菌落中等大小、半透明、光滑。 多数不分解乳糖。 生化和血清型学反应分为4个血清群，痢疾志贺氏菌（S. dysenteriae）污染食品经口进入人体后导致典型的细菌性痢疾。 10 变形杆菌属（Proteus） G-两端钝圆的短杆状，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

19、高，有强力分解蛋白质能力。 分布广泛，是肉和蛋类食品的重要腐败菌，且引起人类食物中毒。,志贺氏菌的菌落特征,志贺氏菌的电镜形态照片,二 腐败菌及病原菌 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

20、两个重要的病原菌，前者引起人霍乱病，后者引起食物中毒。,二 腐败菌及病原菌 12 微球菌属（Micrococcus） 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，或连接成立方堆团及不规则的簇 菌落常为圆形、凸起、光滑，某些菌株可形成粗糙菌落。 干燥和高渗有较强抗性，可在5% NaCl环境中生长，最适温度为25-37，自然界分布很广； 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。 能使食品变色，引起食品腐败。有些菌能在低温环境下生长，可引起冷藏食品腐败变质 ,黄色微球菌菌落形态图,二 腐败菌及

21、病原菌 13 葡萄球菌属（Staphylococcus） G+兼性厌氧球菌，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。 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； 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。,金黄色葡萄球菌显微形态和菌落特征图,金黄色葡萄球菌的电镜图,金葡血浆凝固酶实验,金葡在BairdParker平板上的菌落形态,发酵香肠中的肉葡萄

22、球菌和木糖葡萄球菌,葡萄球菌和微球菌菌属中的某些菌又是发酵肉制品常用的有益菌。如葡萄球菌属中的木糖葡萄球菌、肉葡萄球菌及腐生葡萄球菌等是发酵香肠中常用的成香菌。,二 腐败菌及病原菌 14 芽孢杆菌属(Bacillus) G+杆菌，好氧菌，单个存在，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。 分布很广； 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. cereus）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

23、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。,枯草芽孢杆菌R21-4的营养体/芽孢/菌落形态,蕈状芽孢杆菌个体形态,巨大芽孢杆菌个体形态,嗜热脂肪芽孢杆菌的个体形态与菌落特点,凝结芽孢杆菌的个体形态与菌落特点,二 腐败菌及病原菌 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。 可耐受2.5-6.5%NaCl浓度，对亚硝酸纳和氯敏感。 分布广泛，为食品重要变质菌之

24、一。 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，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。,第二节 食品中常见的真菌 一 食品中常见的酵母菌,左图:Kefir中的酵母菌(来自东京农业大学) 右图:北京果脯中的酵母菌,左图:酵母菌的细胞结构图 右图: 酵母菌的各种菌落, 酵母属（Saccharomyces） 细胞为圆形，卯圆形，常常形成假菌丝，多数为出芽繁殖，能发酵多种糖类。 引起水果、蔬菜发酵，食品工业上常用其进行酿酒和发酵用。 鲁氏酵母菌、蜂蜜酵母菌等可以在含高

25、浓度糖的基质中生长，可引起高糖食品（如果酱、果脯）的变质。 产蹼酵母同时也能抵抗高浓度的食盐溶液，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。,左图:啤酒酵母菌落 右图:酵母菌假菌丝的形成过程,2 毕赤氏酵母属（Pichia） 细胞筒形，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） 细胞球形、卯形、圆柱形，常形成假菌丝，孢子帽子或球形； 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

26、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。,

27、5 赤酵母属（Rhodotorula）即红酵母属 细胞球形、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。,深红酵母菌落形态,白假丝酵母菌落形态,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。 杆

28、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） 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。

29、 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） 生理特征： 大多数具有分解蛋白质的能力和较强的糖化能力。 在食品工业上毛霉主要是用来进行糖化和制作腐乳，也用于淀粉酶的生产。 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。 污染到食品上的毛霉，在条件适宜的情况下生长繁殖后也可导致食品发生腐败变质。,2 根霉属（Rhizopus） 形态结构： 形态结构与

30、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。,2 根霉属（Rhizopus） 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。,左图:根霉的形态图 右图:霉菌的菌丝类型,根霉引起红果的腐败变质,少孢根霉显微形态,3

31、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。 食品上污染该属霉菌后也可引起多种食品发生霉变。 曲霉属中的某些种还可引起人类的食物中

32、毒，如黄曲霉产生的黄曲霉毒素。,黑曲霉,黄曲霉,杂色曲霉,各种曲霉的菌落形态,左图:曲霉的分生孢子梗和顶囊上的分生孢子 右图:曲霉的分生孢子彩色图,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。 某些菌种可用于制取抗生素（青霉素），如点青霉。,青霉的菌落及帚状分生孢子梗和分生孢子,橘青

33、霉的菌落及显微形态,5 木霉属（Trichoderma） 有性为子囊孢子，无性为分生孢子。 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

34、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。,灰色葡萄霉引起红果的腐败变质,左图:镰刀霉

35、的镰刀形大分生孢子 右图:各种病原霉菌的菌落,12 地霉属 酵母状霉菌，有时误认为是酵母细胞，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。 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。,第三节 微生物在食品制造中的应用 食醋、发酵乳制品、味精、面包、酒类、SCP、淀粉的糖化、腐乳、酱油、 柠檬酸、 微生物酶,一、食品中细菌的利用 （一）食醋 食醋是细菌的发酵制品。食醋生产历史非常悠久

36、，起源于我国，距今已有2500多年历史。大家都知道我国传统食醋的品种很多，生产工艺在世界上独树一帜。如山西陈醋、镇江香醋、四川保宁醋，福建红曲醋、浙江玫瑰醋、上海米醋、东北白醋、广东糖醋等产品风味各异，行销国内外市场，颇受欢迎。 食醋是以淀粉质、糖质、酒质等为原料，经过醋酸菌发酵而酿制成的富含醋酸、氨基酸、糖分、酯类等物质的一种营养丰富、价廉物美的酸味调味品，是酸、咸、甜、鲜四味的调和。,（一）食醋生产中的细菌 用于食醋生产的细菌有纹膜醋酸杆菌、许氏醋酸杆菌、恶臭醋酸杆菌混浊变种（AS1.41）、巴氏醋酸杆菌巴氏亚种（沪酿1.01）等。 醋酸菌属G-好氧杆菌，适宜生长于30左右，最适pH值为弱

37、酸性，故在充分供氧条件下，可以大量生长繁殖使原料中乙醇转化为乙醋和少量其它有机酸和有香味的酯类（乙酸乙酯）等物质（选择优良菌种非常重要）。 (C6H12O5)n + nH2O nC6H12O6(单糖) C6H12O6 2 C2H5OH（乙醇）+2CO2 C2H5OH + O2 CH3COOH（醋酸） + H2O,食醋生产工艺 原料混合 加水拌匀、蒸煮、糊化 冷凉后加麸曲 和酒母 糖化发酵（固态或液态发酵） 拌糠 加盐陈酿 接入醋酸菌种子 醋酸发酵 淋醋 陈酿 配兑 灭 菌 包装 成品,主要工艺要点： (1) 原料：粮食(南方为大米、糯米；北方为高梁、玉米)；薯类(甘薯、马铃薯、木薯)；农副产品

38、下脚料、水果等残果、次果等。 (2) 发酵：固态和液态发酵。 (3) 拌糠：加辅料、疏松料(起吸收水分、疏松醋醅、贮存空气的作用)。 (4) 灭菌：杀死醋中的微生物和残留的酶，使醋的成分基本固定下来。其次是经过加热使香气更浓，味道更和谐。 (5) 加盐陈酿：抑制醋酸菌的活动，调节风味。有醋醅陈酿和醋液陈酿。,（二）发酵乳制品 已经知道，微生物可以引起乳制品腐败变质，造成乳品工业生产的极大损失和对人体健康带来极大危害。但许多乳制品如酸奶油、干酪、酸乳、酸乳酒等，均为经微生物发酵后而生产的具有营养价值，风味优良并具有某些保健和疗效作用的发酵乳制品。 1发酵乳制品 食品中把以乳液作为主要原料，经微生

39、物发酵而制成的乳制品均称为发酵乳制品。 当然在发酵乳制品生产中，除了利用细菌作为发酵剂外，还可以与其它微生物联合，作为一个混合发酵剂来使用。,2发酵乳制品中的乳酸细菌及发酵类型 用于生产发酵乳制品的细菌主要是乳酸菌。 乳酸菌是一群能利用可发酵性碳水化合物产生乳酸的G+细菌的通称。 乳酸菌的种类较多，目前已发现有23个属。在发酵乳制品中涉及有乳杆菌属、乳球菌属、链球菌属、明串珠菌属和双歧杆菌属。 最常用的是干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、瑞士乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸乳球菌、嗜热链球菌、丁二酮链球菌、乳脂链球菌、噬柠檬酸链球菌、双歧杆菌等。,2发酵乳制品中的乳酸细菌及发酵类型

40、通常根据乳酸菌对糖的发酵特性可以分为二种类型，同型发酵LAB和异型发酵LAB。 同型发酵乳酸菌 指的是在发酵过程中，能使发酵液中80-90%的糖转化为乳酸，仅产生很少量的其它产物。如干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌等。 异型发酵乳酸菌 指的是在发酵过程中，能使发酵液中50%的糖转化为乳酸，另外50%糖转变为其它有机酸、醇、CO2、H2等。如明串珠菌、短乳杆菌等。,（二）发酵乳制品 3几种常见发酵乳制品 乳酸菌用于酸性奶油制造 酸性奶油：就是把从合格鲜乳中分离出来的稀奶油，经过杀菌、冷却后，接种乳酸菌发酵剂于合适温度下进行发酵，然后再经物理成熟而制成的一种发酵乳制品。 制造酸性奶油最重要的

41、是要有优良的纯发酵剂，即乳酸菌具有较强的化学活力并有生香的作用。,（二）发酵乳制品 3几种常见发酵乳制品 乳酸菌用于酸性奶油制造 常用作酸性奶油生产的乳酸菌菌种多为两种以上菌种混合发酵，主要有：乳酸乳球菌、乳脂链球菌、噬柠檬酸链球菌、副噬柠檬酸链球菌、丁二酮链球菌。 其中乳酸乳球菌和乳脂链球菌主要是把稀奶油中的乳糖发酵生成乳酸，后二种是将稀奶油中的柠檬酸代谢成丁二酮增加香味。,生产工艺流程(整个过程12hr左右) 稀奶油加热灭菌 冷却至18-20 加入5%发酵剂 18-20发酵 每隔1hr搅拌5min 发酵结束迅速冷 却至5以下 物理成熟 搅拌 洗涤 加色 压炼 成品 包装 值得注意的是酸奶油

42、生产过程中还需要防止噬菌体和杂菌的污染。,（二）发酵乳制品 3几种常见发酵乳制品 乳酸菌用于制造干酪 干酪是由优质鲜乳经过消毒后，加入凝乳酶或乳酸菌菌种，首先使乳液凝块，再脱去乳清，压成块状，然后在乳酸菌作用下逐渐成熟而制成的一种发酵乳制品。 干酪的主要成分是酪蛋白和乳脂（脂肪），还含有Ca、P、S及较多的B族维生素和维生素A，故是一种比较容易消化的营养价值较高的食品。,（二）发酵乳制品 3几种常见发酵乳制品 乳酸菌用于制造干酪 制造干酪常用的发酵剂是乳酸菌（用丙酸菌和丝状真菌），常用的乳酸菌有：乳球菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、噬柠檬酸链球菌。 常用的凝

43、乳酶为皱胃酶，也有用木瓜蛋白酶和微生物产生的凝乳酶，也可以用乳酸菌发酵作用凝乳的。,（二）发酵乳制品 3几种常见发酵乳制品 乳酸菌用于制造干酪 干酪生产用发酵剂与酸性奶油相似，常采用多菌种混合发酵，再添加一些乳杆菌。 乳酸菌除了发酵乳糖产生乳酸促使乳液凝块外，有些乳酸菌还能分解蛋白质并产生香味。干酪特有的风味物质主要是蛋白质分解产生的氨基酸，乳糖、柠檬酸发酵，脂肪水解产生的挥发性酸及其盐类或酯类以及丁二酮等形成的。,干酪生产工艺流程 原料乳加热杀菌 加入凝乳酶、发酵剂及色素 形成凝块 切割凝块、搅拌、加热 排除乳清 粉碎凝块 入模压榨 加盐 发酵成熟 当然不同品种的干酪加工工艺不尽相同(硬质、

44、软质、干、半干等)，所用的发酵剂的组成也不一样。 干酪在发酵成熟过程中，最初含菌量较多，乳酸菌占优势，数量增加较快，但随着干酪的成熟，乳糖被消耗，乳酸菌逐渐死亡，最先死亡的是乳球菌，最后是乳杆菌。,左图：法国Brire布尔干酪 右图：法国Roquefort罗奎福特干酪,左图：法国Camembert卡门培尔干酪 右图：意大利parmesan帕尔梅散干酪,左图：美国Brick砖状干酪 右图：意大利ascarpone 莫斯卡普干酪,左图：西班牙Cabrales卡普勒斯干酪 右图：瑞士Emmental埃门塔尔干酪,左图：英国Cheddar契达干酪 右图：丰富多彩的干酪,干酪生产过程中的凝乳,干酪生产过

45、程中的排乳清,干酪生产过程中的排乳清,干酪的成熟与评比,利用干酪生产的食品,利用干酪生产的食品,利用干酪生产的食品,3几种常见发酵乳制品 乳酸菌用于制造干酪 干酪生产中要注意防止杂菌污染，特别是噬菌体对干酪生产威胁较大。干酪腐败变质常出现2种变质现象。 产气。内部形成多孔状结构，原因是污染了一些产气细菌, 如大肠菌群细菌、乳糖发酵的酵母菌、部分芽孢杆菌（多粘芽孢杆菌、浸麻芽孢杆菌），在干酪成熟初期，使乳糖发酵产气，造成内部不规则的气孔并使干酪膨胀。在成熟中期以后，发生产气的细菌主要是一些厌氧的梭状芽孢杆菌，如巴氏固氮梭菌、生孢梭菌、酪酸菌（是干酪中有害的酪酸发酵代表菌）等。,3几种常见发酵乳制

46、品 乳酸菌用于制造干酪 干酪变色、变味、发粘和发臭。干酪的表面常因有酵母菌、霉菌和一些分解蛋白质的细菌生长而使干酪软化、褪色和产生臭味；其次由于假单孢菌、产碱杆菌和变形杆菌等属中的一些细菌污染可引起干酪表面发粘，另外由于液化链球菌、圆酵母等分解蛋白质的菌污染，还会使干酪变味（出现苦味）；而一些霉菌和球菌的污染还可以在干酪的表面形成色斑。 所以为了保证质量，干酪在生产过程中必须注意卫生管理。,3几种常见发酵乳制品 乳酸菌用于酸性奶油制造 乳酸菌用于制造干酪 乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料 酸乳是一种由加热处理后的标准化乳, 经嗜热链球菌和德氏保加利亚乳杆菌混合发酵而成的一种半固体乳制品。

47、酸乳制作历史也非常悠久，在古希腊、印度、埃及，人们早已知道酸牛奶的制作方法。当然最早的酸奶可能是游牧民族偶然做成的，那就是牛奶在某些微生物作用下变酸凝结，经尝试发现味道变得更好而逐渐被人们所接受。,（二）发酵乳制品 3几种常见发酵乳制品 乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料 世界上第一家正式生产的厂家是德国，于1008年建厂。1906年诺贝尔奖获得者，俄国著名科学家梅奇尼科夫注意到，经常饮用酸奶的巴尔干国家居民寿命较长，因此提出了经常饮用酸奶可以长寿的“酸奶长寿说”，指出了酸奶的营养滋补功效。此后，酸奶名声大振，世界年产量和消费量大增。,（二）发酵乳制品 3几种常见发酵乳制品 乳酸菌用于制造酸

48、乳及乳酸菌活性乳饮料 上个世纪二三十年代，美国的科学家们(Rettogor等)对嗜酸乳杆菌乳的作用及临床应用进行了大量研究，认为酸奶不仅可以对便泌、细菌性痢疾、结肠炎及湿疹患者等均有或多或少的缓解作用，还可以在肠道内定植，维持人体肠道内正常的微生态平衡。这一研究使人们对酸奶产生了更大兴趣，也推动了发酵乳制品发展。从此酸奶在欧、美、日等地开始盛行不衰，各国也相继生产出了具有不同特色的酸奶和其它类型发酵乳。,（二）发酵乳制品 3几种常见发酵乳制品 乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料 我国的发酵乳生产主要是在上个世纪80年代，随着人民生活水平的不断提高，食品的结构发生了很大的变化，人们不仅要求吃饱吃好，还要求营养，保健和具有一定的疗效。就拿北京来讲，95年的统计数字表明，每天酸奶的产量及销量就有100吨，当然80年代以来，我国也开始了乳酸菌饮料的研制与开发，并有大量产品投放市场，目前发酵乳产品达60余种，可以说发酵乳尤其是酸乳及其饮料已风靡全国，正成为人们生活中一种重要的食品。,3几种常见发酵乳制品 乳酸菌用于制造酸乳及乳酸菌活性乳饮料