发酵食品及微生物概述.pdf

舌尖上的微生物舌尖上的微生物涂璇博士（副教授） 高级营养师涂璇博士（副教授） 高级营养师化学与生命科学学院化学与生命科学学院课程内容第一讲 发酵食品及微生物概述 第二讲 发酵蔬菜 第三讲 发酵豆制品 第四讲 发酵乳制品和肉制品 第五讲 发酵调味品及发酵饮料 第六讲 发酵面食 第七讲 发酵食品安全第一讲 发酵食品及微生物概述 第二讲 发酵蔬菜 第三讲 发酵豆制品 第四讲 发酵乳制品和肉制品 第五讲 发酵调味品及发酵饮料 第六讲 发酵面食 第七讲 发酵食品安全第一讲 发酵食品及微生物概述发酵食品是指人们利用有益微生物加工制造的一 类食品，具有独特的风味和丰富的营养价值发酵食品是指人们利用有益微生物加工制造的一 类食品，具有独特的风味和丰富的营养价值发酵食品微生物是经发酵过程制造食品时所采用的 微生物主要有酵母菌、曲霉、毛霉、根霉、乳酸 菌、醋酸杆菌、谷氨酸棒杆菌等 发酵食品微生物是经发酵过程制造食品时所采用的 微生物主要有酵母菌、曲霉、毛霉、根霉、乳酸 菌、醋酸杆菌、谷氨酸棒杆菌等 发酵蔬菜（四川泡菜、酱菜、韩国泡菜、其他国家的泡菜）发酵蔬菜（四川泡菜、酱菜、韩国泡菜、其他国家的泡菜）一 发酵食品的种类一 发酵食品的种类发酵豆制品（腐乳、豆豉、纳豆、豆瓣酱、黄豆酱等）发酵乳制品（酸奶、奶酪等）发酵肉制品（火腿、腊肉、香肠等）发酵饮料（黄酒、米酒、葡萄酒、啤酒、白酒、酵素等）发酵调味品（酱油、醋、味精等）食用菌（各种菌类、木耳、竹荪、灵芝）发酵面食（面包、馒头等）发酵豆制品（腐乳、豆豉、纳豆、豆瓣酱、黄豆酱等）发酵乳制品（酸奶、奶酪等）发酵肉制品（火腿、腊肉、香肠等）发酵饮料（黄酒、米酒、葡萄酒、啤酒、白酒、酵素等）发酵调味品（酱油、醋、味精等）食用菌（各种菌类、木耳、竹荪、灵芝）发酵面食（面包、馒头等）二 发酵食品中的主要微生物二 发酵食品中的主要微生物细菌类：细菌类：醋酸杆菌乳酸菌谷氨酸棒杆菌等醋酸杆菌乳酸菌谷氨酸棒杆菌等真菌类：真菌类：酵母菌曲霉毛霉根霉等酵母菌曲霉毛霉根霉等三 发酵食品的营养保健价值1 改变食物的营养成分的结构，便于人体消化吸收改变食物的营养成分的结构，便于人体消化吸收2 产生更多的有利于健康的生理活性物质产生更多的有利于健康的生理活性物质3 富含清除自由基和抗氧化成分富含清除自由基和抗氧化成分4 为人体的肠道提供有益菌群为人体的肠道提供有益菌群5 赋予食物更多的风味赋予食物更多的风味转化转化微生物微生物 Microbe非细胞型非细胞型 non-cellular organisms细胞型细胞型 cellular organisms原核微生物原核微生物 Prokaryotes真核微生物真核微生物 Eukaryotic microorganisms细菌细菌 Bacteria古生菌古生菌 Archaea病毒病毒 Virus亚病毒亚病毒 Subvirus真菌真菌 Fungi 单细胞藻类单细胞藻类 Algae 原生动物原生动物 Protozoa四 微生物概述四 微生物概述原核生物是指一类细胞核无核膜包裹，只存在称为核区的裸露原核生物是指一类细胞核无核膜包裹，只存在称为核区的裸露DNA的原始单细胞生物。

包含真细菌和古生菌个两类群的原始单细胞生物包含真细菌和古生菌个两类群4-1- 细菌概述（细菌概述（Bacteria））细菌是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物细菌是一类细胞细短、结构简单、胞壁坚韧、多以二分裂方式繁殖和水生性较强的原核生物基本形状基本形状Basic shapes 球状（球状（coccus）杆状（）杆状（rod）螺旋状（）螺旋状（spirillum））一、形态（Morphology）一、形态（Morphology）1、球菌（、球菌（coccus））?细胞个体呈球形或椭圆形；细胞个体呈球形或椭圆形；?其中许多种，在细胞分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式，常被作为分类依据其中许多种，在细胞分裂后产生的新细胞常保持一定的空间排列方式，常被作为分类依据双球菌（双球菌（diplococci））链球菌（链球菌（streptococci ））四联球菌（四联球菌（tetracocci ））八叠球菌（八叠球菌（sarcinae））葡萄球菌 （葡萄球菌 （staphylococci ））2、杆菌（、杆菌（rod））?细胞呈杆状或圆柱形；细胞呈杆状或圆柱形；?一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化。

一般其粗细（直径）比较稳定，而长度则常因培养时间、培养条件不同而有较大变化杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为分类依据杆状细菌的排列方式常因生长阶段和培养条件而发生变化，一般不作为分类依据单杆菌（单杆菌（ single bacillus ））双杆菌（双杆菌（ diplobacilli ））链杆菌（链杆菌（ streptobacilli ））球杆菌（球杆菌（ coccobacillus ））弧菌 （弧菌 （vibrio））螺菌 （螺菌 （spirillum））螺旋体（螺旋体（spirochete））3、螺旋菌 （、螺旋菌 （spirillum））?柄杆菌（柄杆菌（prosthecate bacteria））?方形细菌（方形细菌（square-shaped bacteria））?星形细菌（星形细菌（star-shaped bacteria ））?异常形态（异常形态（unusual shapes））4、其它形状（、其它形状（other shapes））Stella 星状菌星状菌Haloarcula 嗜盐菌嗜盐菌柄杆菌柄杆菌大多数细菌的大小范围： 长：大多数细菌的大小范围： 长：2-8 μμm；宽：；宽：0.2~ 2μμm 0.5 ~ 1 μμm（直径）（直径）0.2~1 μμm（直径）（直径）×× 1~ 80 μμm（长度）（长度）0.3~ 1 μμm（直径）（直径）×× 1~ 50 μμm（长度）（长度）二、大小 （二、大小 （Size））费氏刺尾鱼菌（费氏刺尾鱼菌（Epulopiscium fishelsoni））大小为：大小为：0.08 mm ×× 0.6 mm比大肠杆菌大比大肠杆菌大100万倍（万倍（1985年发现）年发现）纳米比亚嗜硫珠菌纳米比亚嗜硫珠菌 Thiomargarita namibiensis最大，约最大，约0.75 mm，肉眼可见（，肉眼可见（1998年发现）年发现）三、细胞的结构 （Cell structure）三、细胞的结构 （Cell structure）细胞壁是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧、略具弹性的细胞结构。

细胞壁是位于细胞表面，内侧紧贴细胞膜的一层较为坚韧、略具弹性的细胞结构1、细胞壁（1、细胞壁（cell wall））细胞壁的功能细胞壁的功能?固定细胞外形和提高机械强度；固定细胞外形和提高机械强度；?为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需；?渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子 物质进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、 消化酶和青霉素等有害物质的损伤；渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子 物质进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、 消化酶和青霉素等有害物质的损伤；?细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础；细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础；又称质膜（又称质膜（plasma membrane）、细胞膜（）、细胞膜（cell membrane）或内膜）或内膜(inner membrane)，是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约，是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜，厚约7～～8nm，由，由20%～～30%的磷脂和的磷脂和50%～～70%的蛋白质组成。

的蛋白质组成2、细胞质膜（2、细胞质膜（cytoplasmic membrane））?选择性控制细胞内、外的营养物质和代谢物的运送；选择性控制细胞内、外的营养物质和代谢物的运送；?维持细胞内正常渗透压的屏障；维持细胞内正常渗透压的屏障；?合成细胞壁和糖被的各种组分的重要基地；合成细胞壁和糖被的各种组分的重要基地；?含有能量代谢的酶系，是细胞的产能场所；含有能量代谢的酶系，是细胞的产能场所；?鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位；鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位；细胞膜的功能细胞膜的功能细胞膜的结构细胞膜的结构细胞膜的主要成分是磷脂，膜是由两层磷脂分子按一定规律整齐排列而成的细胞膜上还存在大量蛋白质细胞膜的主要成分是磷脂，膜是由两层磷脂分子按一定规律整齐排列而成的细胞膜上还存在大量蛋白质细胞质（细胞质（cytoplasm）是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、 颗粒状物质的总称含水量约）是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、 颗粒状物质的总称含水量约80%细胞内含物（细胞内含物（inclusions body）指细胞质内一些形状较大的颗粒状构造指细胞质内一些形状较大的颗粒状构造。

3、细胞质和内含物 （3、细胞质和内含物 （cytoplasm and inclusions））贮藏物（贮藏物（reserve materials））贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物贮藏物是一类由不同化学成分累积而成的不溶性沉淀颗粒，主要功能是贮存营养物糖原：糖原：大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢杆菌和蓝细菌等大肠杆菌、克雷伯氏菌、芽孢杆菌和蓝细菌等 聚β聚β-羟丁酸：羟丁酸：固氮菌、产碱菌和肠杆菌等固氮菌、产碱菌和肠杆菌等硫粒：硫粒：紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌等藻青素、藻青蛋白：藻青素、藻青蛋白：蓝细菌蓝细菌异染粒：异染粒：迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌迂回螺菌、白喉棒杆菌、结核分枝杆菌磷源磷源氮源氮源碳源及 能源碳源及 能源微生物储藏物的特点及生理功能微生物储藏物的特点及生理功能?不同微生物其储藏性内含物不同不同微生物其储藏性内含物不同?微生物合理利用营养物质的一种调节方式微生物合理利用营养物质的一种调节方式?储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的储藏物以多聚体的形式存在，有利于维持细胞内环境的平衡，避免不适合的pH，渗透压等的危害。

渗透压等的危害核糖体（核糖体（ribosome））核糖体是蛋白质合成的场所，主要成 分是核糖体是蛋白质合成的场所，主要成 分是RNA和蛋白质，由一个大亚基和一个小亚基组成原核生 物的核糖体称为和蛋白质，由一个大亚基和一个小亚基组成原核生 物的核糖体称为70S核糖体质粒（质粒（plasmid））质粒是一种存在于染色体以外的遗传物质通常是环状的双 链质粒是一种存在于染色体以外的遗传物质通常是环状的双 链DNA又称拟核（又称拟核（nucleoid），是指原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核是指原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态的原始细胞核4、核区（4、核区（nuclear region ））四 细菌代表属4.1 醋酸杆菌醋酸杆菌：Acetobacterium形态：细胞椭圆或短杆，形态：细胞椭圆或短杆，0.8～～1.2μμm×× 1.5～～2.5μμm，单生、成对偶尔成短链；细 胞端尖或平特点：发酵果糖和其他底物几乎只产生乙酸应用：制醋，单生、成对偶尔成短链；细 胞端尖或平特点：发酵果糖和其他底物几乎只产生乙酸应用：制醋4.2 乳酸菌属：Lactobacillus形态：乳酸链球菌族；乳酸杆菌族特点：发酵糖成乳酸应用：常用于制造酸奶、乳酪、德国酸菜、啤酒、葡 萄酒、泡菜、腌渍食品和其他发酵食品。

形态：乳酸链球菌族；乳酸杆菌族特点：发酵糖成乳酸应用：常用于制造酸奶、乳酪、德国酸菜、啤酒、葡 萄酒、泡菜、腌渍食品和其他发酵食品1．防治有些人种。