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1、1粮食微生物学粮食微生物学主主讲讲：2学科内容学科内容粮食微生物的粮食微生物的形态形态、生理生理和和生态生态的基础知识的基础知识储粮中储粮中微生物的作用微生物的作用储粮储粮防霉的原理和基本措施防霉的原理和基本措施粮油污染有关的粮油污染有关的真菌毒素真菌毒素( (重点是黄曲霉毒素重点是黄曲霉毒素) )及防除及防除方法方法微生物实验仪器的正确使用方法和操作技巧，培养学微生物实验仪器的正确使用方法和操作技巧，培养学生独立进行取样、培养、分离鉴定的能力。生独立进行取样、培养、分离鉴定的能力。3参考书目参考书目 粮食微生物学编写组粮食微生物学编写组.粮食微生物学粮食微生物学.中国财政经济出版社，中国财政
2、经济出版社，1984.9第一版第一版 朱乐敏朱乐敏.食品微生物学食品微生物学.化学工业出版社，化学工业出版社，2011.9第二版第二版 吕嘉枥吕嘉枥.食品微生物学食品微生物学.化学工业出版社，化学工业出版社，2013.7第一版第一版 国家粮食局人事司国家粮食局人事司.粮油保管员粮油保管员.中国轻工业出版社，中国轻工业出版社，2010.8.54-67第二版第二版4第一章第一章 绪论绪论 第一节第一节 微生物与粮食微生物微生物与粮食微生物1. 微生物及其在生物界的地位微生物及其在生物界的地位2.微生物的特点微生物的特点3. 微生物在自然界中的作用微生物在自然界中的作用4. 粮食微生物及其类群粮食微
3、生物及其类群 第二节第二节 粮食微生物学的任务与发展粮食微生物学的任务与发展1. 微生物学简况微生物学简况2. 粮食微生物学的研究范围和任务粮食微生物学的研究范围和任务3. 粮食微生物学的形成和发展粮食微生物学的形成和发展51. 微生物及其在生物界的地位微生物及其在生物界的地位什么是微生物什么是微生物 微生物是形体微小、结构简单、分解能力特别强的所有微生物是形体微小、结构简单、分解能力特别强的所有低等生物的总称。低等生物的总称。是一个很庞大的生物群包括：是一个很庞大的生物群包括：非细胞生物非细胞生物- -病毒病毒细胞生物：原核生物细胞生物：原核生物- -细菌、放线菌、蓝细菌细菌、放线菌、蓝细菌
4、 真核生物真核生物- -藻类、真菌、原生动物藻类、真菌、原生动物6生物界六界生物界六界生物生物非细胞生物非细胞生物病毒界病毒界细胞生物细胞生物细胞是原核细胞是原核原核生物界原核生物界细胞是真核细胞是真核细胞无组织分化细胞无组织分化- -原生生物界原生生物界细胞有组织分化细胞有组织分化真菌界真菌界植物界植物界动物界动物界全是微生物全是微生物细菌、细菌、放线菌放线菌等等显微藻类、显微藻类、原生动物原生动物7（1 1）体积）体积小小、比表面积大、比表面积大 “微米微米”作为个体大小的度量单位，个体更小的病毒则以作为个体大小的度量单位，个体更小的病毒则以 “ “纳米纳米”为度量单位。为度量单位。 肉眼
5、的分辨能力：毫米肉眼的分辨能力：毫米10103 3米米 “ “微米微米”10106 6米米 “ “纳米纳米” ” 10109 9米米 5杆菌的平均长度：杆菌的平均长度：2 2 微米；微米；t15001500个杆菌首尾相连个杆菌首尾相连= = 一粒芝麻的长度；一粒芝麻的长度；t10-10010-100亿个细菌加起来重量亿个细菌加起来重量 = = 1 1毫克毫克t面积面积/ /体积比：体积比：人人 = 1= 1，大肠杆菌，大肠杆菌 = 30= 30万万； 这样大的比表面积特别有利于它们和周围环这样大的比表面积特别有利于它们和周围环境进行物质、能量、信息的交换。微生物的其它很境进行物质、能量、信息的
6、交换。微生物的其它很多属性都和这一特点密切相关。多属性都和这一特点密切相关。2. 2. 微生物的特点微生物的特点8 个体形态需要借助光学个体形态需要借助光学显微镜或电子显微镜观显微镜或电子显微镜观察。察。2. 2. 微生物的特点微生物的特点9l 肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落肉眼可观察到微生物聚集的群体菌落常见霉菌菌落常见霉菌菌落常见酵母菌菌落常见酵母菌菌落2. 2. 微生物的特点微生物的特点10霉变玉米霉变玉米霉变小麦霉变小麦2. 2. 微生物的特点微生物的特点11（2） 吸收多、转化快吸收多、转化快 比表面积大比表面积大+食谱广泛食谱广泛 “胃口胃口”庞大庞大+利于吸收营养和利于吸收营养
7、和排泄废物排泄废物 大肠杆菌在合适条件下，每小时可以消耗相当于自身重量大肠杆菌在合适条件下，每小时可以消耗相当于自身重量2000倍的糖，而人要完成这样一个规模则需要倍的糖，而人要完成这样一个规模则需要40年之久。年之久。 我们可以利用微生物这个特性，发挥我们可以利用微生物这个特性，发挥“微生物工厂微生物工厂”的作的作用，使大量基质在短时间内转化为大量有用的化工、医药用，使大量基质在短时间内转化为大量有用的化工、医药产品或食品，为人类造福，使有害物质化为无害，将不能产品或食品，为人类造福，使有害物质化为无害，将不能利用的物质变为植物的肥料。利用的物质变为植物的肥料。2. 微生物的特点微生物的特点
8、12微生物繁殖速度快这一特性给动植物疫病的防治，食品的防腐、保鲜等微生物繁殖速度快这一特性给动植物疫病的防治，食品的防腐、保鲜等带来了巨大的困难。带来了巨大的困难。大肠杆菌一个细胞重约大肠杆菌一个细胞重约10101212 克，平均克，平均2020分钟繁殖一代分钟繁殖一代2424小时后：小时后： 471022个后代，重量达到：个后代，重量达到：47004700吨吨4848小时后：小时后：2.2 2.2 10 10 4343个后代，重量达到个后代，重量达到2.2 2.2 10 10 25 25 吨吨相当于相当于40004000个地球的重量！个地球的重量！一头一头500 kg500 kg的食用公牛，
9、的食用公牛，2424小时生产小时生产 0.5 kg0.5 kg蛋白质蛋白质, ,而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜）而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜）和氨水为原料，和氨水为原料，2424小时可以生产小时可以生产 50000 kg50000 kg优质蛋白质优质蛋白质（3 3）繁殖快、易培养）繁殖快、易培养2. 2. 微生物的特点微生物的特点13（4 4）适应强，易变异）适应强，易变异个体小、结构简、且多与外界环境直接接触 繁殖快、 数量多 突变率：10-5 10-10短时间内产生大量的变异后代短时间内产生大量的变异后代容易通过基因工程获得变异性较大的菌种容易通过基因工程获得
10、变异性较大的菌种2. 2. 微生物的特点微生物的特点14l 在人类及其它高在人类及其它高等生物难以生活等生物难以生活的环境中有些微的环境中有些微生物仍然可以正生物仍然可以正常生活常生活2. 微生物的特点微生物的特点1516（5 5）种类多，分布广）种类多，分布广 目前已知的和已分离培养的微生物种类可能还不足自然目前已知的和已分离培养的微生物种类可能还不足自然界存在的微生物总数的界存在的微生物总数的1%1%。每年世界上不断有许多新种被。每年世界上不断有许多新种被发现发现 真菌为例：真菌为例： 目前已经定名的真菌的有十几万种，据估计，自然界的目前已经定名的真菌的有十几万种，据估计，自然界的真菌资源
11、有真菌资源有150150万种以上万种以上 在人类可以生存的环境中，微生物无处不在在人类可以生存的环境中，微生物无处不在一般城市街道每立方米的空气中约含一般城市街道每立方米的空气中约含50005000个个普通宿舍的空气中每立方米约含普通宿舍的空气中每立方米约含2000020000个个每克肥沃土壤中可含数亿个甚至更多的微生物每克肥沃土壤中可含数亿个甚至更多的微生物2. 2. 微生物的特点微生物的特点17分解者分解者微生物微生物消费者消费者动物动物环境环境土壤、空气、水土壤、空气、水生产者生产者植物（包括部分植物（包括部分微生物微生物） 微生物在环境中的地位：分解者和部分生产者微生物在环境中的地位：
12、分解者和部分生产者3.微生物在自然界中的作用微生物在自然界中的作用183.微生物在自然界中的作用微生物在自然界中的作用 微生物代谢能力强，生态系统中的分解者微生物代谢能力强，生态系统中的分解者 腐生细菌和腐生真菌，能将动植物遗体中的有机物分解成腐生细菌和腐生真菌，能将动植物遗体中的有机物分解成二氧化碳、无机盐、和水，这些物质又被绿色植物吸收和二氧化碳、无机盐、和水，这些物质又被绿色植物吸收和利用，为光合作用制造有机物提供了原料。利用，为光合作用制造有机物提供了原料。l微生物控制大气中微生物控制大气中CO2的适当含量、保持自然界碳素平衡；的适当含量、保持自然界碳素平衡；微生物固氮，分子态氮和有机
13、氮化物均需微生物的作用微生物固氮，分子态氮和有机氮化物均需微生物的作用19 4. 粮食微生物及其类群粮食微生物及其类群粮食微生物的种类繁多，包括微生物中的一些主要类群：粮食微生物的种类繁多，包括微生物中的一些主要类群： 细菌类中的细菌类中的真细菌和放线菌真细菌和放线菌 真菌中的真菌中的霉菌、酵母菌和病原真菌霉菌、酵母菌和病原真菌根据粮食微生物的寄附性质不同，通常将其分为根据粮食微生物的寄附性质不同，通常将其分为:1.导致粮食和粮食食品霉变的导致粮食和粮食食品霉变的霉腐微生物霉腐微生物2.引起动、植物病害的引起动、植物病害的病原微生物病原微生物3.附生在粮食上的附生在粮食上的附生微生物附生微生物
14、20第二节第二节 粮食微生物学的任务粮食微生物学的任务 1. 微生物学简况微生物学简况 微生物学微生物学是研究微生物形态构造及其生命活动规是研究微生物形态构造及其生命活动规律的学科。律的学科。 研究对象：微生物的形态结构、营养特点、生理研究对象：微生物的形态结构、营养特点、生理生化特点、生长繁殖、遗传变异、分类鉴定、生生化特点、生长繁殖、遗传变异、分类鉴定、生态分布以及微生物在工业、农业、医疗卫生、环态分布以及微生物在工业、农业、医疗卫生、环境保护等方面的作用。境保护等方面的作用。21微生物学发展：微生物学发展： 1717世纪末，荷兰世纪末，荷兰列文虎克列文虎克用自制的显微镜，观察到了微生用自
15、制的显微镜，观察到了微生物的存在，建立了物的存在，建立了“微生物微生物”的概念。的概念。l18世纪对世纪对微生物形态和初步分类微生物形态和初步分类进行进行了研究。了研究。法国巴斯德法国巴斯德路易斯否认路易斯否认“自自然发生说然发生说”，证明发酵是有微生物引起，证明发酵是有微生物引起的的。l50年代年代DNA双螺旋解密后，整个生命双螺旋解密后，整个生命科学进入到科学进入到分子生物学分子生物学的研究领域，这的研究领域，这也进入了微生物学发展的成熟时期。也进入了微生物学发展的成熟时期。Louis Pasteur22 2. 粮食微生物学的研究范围和任务粮食微生物学的研究范围和任务 粮食微生物学粮食微生
16、物学是研究粮食微生物及其在粮食和粮食食品上的是研究粮食微生物及其在粮食和粮食食品上的作用、影响和控制的科学。作用、影响和控制的科学。研究范围：研究范围：研究粮食研究粮食微生物的活动规律微生物的活动规律，及其对粮食安全储藏的作用，及其对粮食安全储藏的作用和影响和影响研究粮食和粮食食品的研究粮食和粮食食品的霉变规律和防霉技术霉变规律和防霉技术研究污染粮食的研究污染粮食的真菌毒素及其去毒方法真菌毒素及其去毒方法研究粮食微生物学研究粮食微生物学分析技术分析技术，进行粮食和粮食食品的微生，进行粮食和粮食食品的微生物学检验和卫生学评价物学检验和卫生学评价研究和进行粮食种子带病的研究和进行粮食种子带病的检疫检验检疫检验23研究任务和目的：研究任务和目的： 切实查明粮食微生物区系特征切实查明粮食微生物区系特征 阐明粮食微生物在粮食储藏等过程中的活动规律和作用阐明粮食微生物在粮食储藏等过程中的活动规律和作用本质本质 探索有效地控制粮食微生物活动的方法和途径探索有效地控制粮食微生物活动的方法和途径 减少和避免粮食微生物的有害作用，防止粮食和粮食食减少和避免粮食微生物的有害作用，防止粮食和粮食食品霉变、毒素
