發(fā)酵食品工藝學(xué)

主編

張?zhí)m威緒論發(fā)酵食品通過(guò)微生物的作用而制得的食品或食品配料產(chǎn)生的一系列酶所催化的生物化學(xué)反應(yīng)及微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)物發(fā)酵食品的概念：呈味、生香和生成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì).

促進(jìn)自然保護(hù).防腐、延長(zhǎng)保存期.

拓展不同在季節(jié)的可食性.

谷物.

豆類.

蔬菜.肉類等.

釀酒.

制醋.

制醬.

腌制蔬菜.

制作風(fēng)干腸等1

、

發(fā)酵發(fā)展過(guò)程及里程碑:一

、

我國(guó)的發(fā)酵食品歷史發(fā)酵工藝種類目的1、發(fā)酵發(fā)展過(guò)程及里程碑

:1880年-科赫單種微生物

的分離和純培養(yǎng)19世紀(jì)中葉-

巴斯德肉汁試

驗(yàn)食品發(fā)酵與釀造技術(shù)發(fā)展的第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)一

、

我國(guó)的發(fā)酵食品歷史

公元前6000年-伊拉克干酪17世紀(jì)后葉-列文虎克發(fā)現(xiàn)微生物公元前4000年-葡萄酒釀造1、發(fā)酵發(fā)展過(guò)程及里程碑

:一

、

我國(guó)的發(fā)酵食品歷史英國(guó)科學(xué)家羅伯特

·虎克用他的顯微鏡觀察到的軟

木片的細(xì)胞結(jié)構(gòu)

羅伯特

·虎克（1635~

1703

)1、發(fā)酵發(fā)展過(guò)程及里程碑

:一

、

我國(guó)的發(fā)酵食品歷史列文虎克與他的顯微鏡1、發(fā)酵發(fā)展過(guò)程及里程碑

:一

、

我國(guó)的發(fā)酵食品歷史曲頸瓶實(shí)驗(yàn)1、發(fā)酵發(fā)展過(guò)程及里程碑

:一

、我國(guó)的發(fā)酵食品歷史第三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)：

人工誘變育種和代謝控制發(fā)酵工程技術(shù)第四個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)：

將化學(xué)合成與微生物發(fā)酵有機(jī)結(jié)合第二個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)：

好氣性發(fā)酵工程技術(shù)調(diào)味品規(guī)模不斷擴(kuò)大，

規(guī)模以上的企業(yè)醬油年產(chǎn)宗良在

520.05萬(wàn)噸左右，

同比

增長(zhǎng)9.06%2

、

發(fā)酵食品的地位及現(xiàn)狀:高端化集約化

規(guī)模化高端酸奶成為推動(dòng)酸奶市場(chǎng)個(gè)銷售額增長(zhǎng)的主要力量，

總比增長(zhǎng)超過(guò)4%一

、我國(guó)的發(fā)酵食品歷史發(fā)酵調(diào)味品行業(yè)集中度進(jìn)一步提高?

傳統(tǒng)發(fā)酵食品受地域分布分散的影響

，

區(qū)域性品牌效應(yīng)明

顯

，

總體工業(yè)化程度不高。?

大多數(shù)傳統(tǒng)發(fā)酵企業(yè)規(guī)模小

，

技術(shù)管理落后。?

生產(chǎn)過(guò)程和質(zhì)量控制主要依靠經(jīng)驗(yàn)判斷

，

不同批次質(zhì)量差

異大

，

難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。?

沿襲天然發(fā)酵工藝

，

微生物菌群復(fù)雜且發(fā)酵過(guò)程難以控制

,

易混入有害菌株。2、發(fā)酵食品的地位及現(xiàn)狀

:一

、我國(guó)的發(fā)酵食品歷史工藝技術(shù)革新改變?cè)技庸な侄危?/p>

實(shí)

現(xiàn)規(guī)模化、工業(yè)化和規(guī)

范化生產(chǎn)推進(jìn)傳統(tǒng)工藝合理化、

數(shù)字化二

、

發(fā)酵食品的發(fā)展趨勢(shì)二

、

發(fā)酵食品的發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)業(yè)化與產(chǎn)業(yè)化升級(jí)過(guò)程中包括以下幾個(gè)方面:應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)分離、選育、改良發(fā)酵菌株包括超高壓殺菌、輻射殺菌、高壓脈沖電場(chǎng)殺菌、磁

力殺菌、感應(yīng)電子殺菌、超聲波滅菌、脈沖強(qiáng)光殺菌發(fā)酵過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備，目前日趨向大容量發(fā)展；

此

外生化反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)及計(jì)算機(jī)控制也是必然趨勢(shì)。人為控制菌種比例和添加量，

純種發(fā)酵。冷殺菌發(fā)酵罐1釀造：

成分復(fù)雜

、風(fēng)味要求較高

，

諸如黃酒

、

白酒

、葡萄酒等酒類以及醬油

、食醋

、腐乳

、醬腌菜等副食佐餐調(diào)味品的生產(chǎn)發(fā)酵：

成分單一

、風(fēng)味要求不高的產(chǎn)品

，

如酒精

、檸檬酸

、谷氨酸

、單細(xì)胞蛋白等的生產(chǎn)三

、

食品發(fā)酵的特點(diǎn)及分類常溫常壓進(jìn)行，

生產(chǎn)

過(guò)程安全易受污染發(fā)酵培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)豐富，

5易受雜菌污染代謝多樣

生物體代謝方式、

代謝過(guò)程具有多樣性；生物體化學(xué)反應(yīng)高度選擇1

、

食品發(fā)酵的特點(diǎn):三

、

食品發(fā)酵的特點(diǎn)及分類1

2通過(guò)生物體的自動(dòng)調(diào)

節(jié)方式完成，

專

一

性

強(qiáng)且代謝產(chǎn)物單

一以淀粉、

糖蜜或其他

農(nóng)副產(chǎn)品為主原料反應(yīng)專

一安全簡(jiǎn)單原料廣泛性43?釀酒工業(yè)-黃酒、

啤酒、

白酒等?傳統(tǒng)釀造工業(yè)-醬油、食醋、腐乳等?有機(jī)酸發(fā)酵工業(yè)-檸檬酸、蘋果酸等?酶制劑發(fā)酵工業(yè)-淀粉酶、

蛋白酶等

?氨基酸發(fā)酵工業(yè)-谷氨酸、賴氨酸等?功能性食品生產(chǎn)工業(yè)-低聚糖、真菌多糖、

紅曲等?食品添加劑生產(chǎn)工業(yè)-黃原膠、海藻糖等?菌體制造工業(yè)-單細(xì)胞蛋白、酵母等?

維生素發(fā)酵工業(yè)-維生素B2等?

核苷酸發(fā)酵工業(yè)-ATP/IMP/GMP等12

、

發(fā)酵食品分類:三

、

食品發(fā)酵的特點(diǎn)及分類按產(chǎn)業(yè)部分分類1?

生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵?

酶制劑發(fā)酵?

生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵?

菌體制造2

、

發(fā)酵食品分類:三

、

食品發(fā)酵的特點(diǎn)及分類按產(chǎn)品性質(zhì)分2類本課程內(nèi)容設(shè)置及要求?--

-

-

-?--

-

-

-?--

-

-

-第一章發(fā)酵食品微生物及食物成分代謝第一節(jié)發(fā)酵食品微生物種類與用途(1)大腸埃希氏菌(Escherichiacoli)(1)短桿菌(Brevibacterium)(2)醋酸桿菌(Acetobacter)(2)棒狀桿菌(Corynebacterium)(3)乳酸桿菌(Lactobacillus)(4)雙歧桿菌(Bifidobacterium)2.革蘭氏陽(yáng)性無(wú)芽孢桿菌(1)枯草芽孢桿菌(Bacillussubtili(s1))微球菌(Micrococcus)

(2)其他芽孢桿菌(Bacillus)

(2)鏈球菌(Streptococcus)一

、

工業(yè)上常用的細(xì)菌3.革蘭氏陽(yáng)性芽孢桿菌4.革蘭氏陽(yáng)性球菌1.革蘭氏陰性無(wú)芽孢桿菌(3)明串珠菌(Leuconostoc)(3)芽孢梭菌(Clostridium)一

、

工業(yè)上常用的細(xì)菌革蘭氏陽(yáng)性無(wú)芽孢桿菌革蘭氏陰性無(wú)芽孢桿菌短桿菌乳酸桿菌

丙酸桿菌棒狀桿菌

雙歧桿菌大腸埃希氏菌醋酸桿菌大腸桿菌短桿菌谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)食醋生產(chǎn)多種有機(jī)酸

生產(chǎn)山梨糖醋酸桿菌雙歧桿菌工業(yè)生產(chǎn)乳酸發(fā)酵生產(chǎn)乳制品生產(chǎn)其他乳酸發(fā)酵食品

生產(chǎn)藥用乳酸菌制劑生產(chǎn)微生態(tài)制劑丙酸桿菌乳酸桿菌嗜熱脂肪芽孢桿菌環(huán)狀芽孢桿菌果糖芽孢桿菌甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌

蠟樣芽胞桿菌特基拉芽孢桿菌一

、

工業(yè)上常用的細(xì)菌革蘭氏陽(yáng)性芽孢桿菌微球菌鏈球菌明串珠菌革蘭氏陽(yáng)性球菌枯草芽孢桿菌其他芽孢桿菌芽孢梭菌嗜熱脂肪芽孢桿菌膠質(zhì)芽胞桿菌蠟樣芽胞桿菌枯草芽孢桿菌芽孢梭菌釀酒酵母生產(chǎn)酒精生產(chǎn)活性干酵母

生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白假絲酵母生產(chǎn)酵母蛋白作為人畜用的蛋白質(zhì)紅酵母制取酶制劑生產(chǎn)β-胡蘿卜素

由菌體提取大量脂肪球擬酵母生產(chǎn)菌體蛋白生產(chǎn)甘油等多元醇

產(chǎn)生有機(jī)酸和油脂卡爾斯伯酵母生產(chǎn)啤酒提取麥角固醇

維生素測(cè)定菌異常漢遜氏酵母制造發(fā)酵食品

增加食品的風(fēng)味

生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白二

、

工業(yè)上有重要用途的酵母菌假絲酵母球擬酵母卡爾斯伯酵母紅酵母釀酒酵母梨頭霉制曲釀酒生產(chǎn)葡萄糖生產(chǎn)酶制劑生產(chǎn)有機(jī)酸生產(chǎn)發(fā)酵食品廢物利用與廢水治理毛霉根霉產(chǎn)生糖化酶產(chǎn)生酯化酶產(chǎn)生淀粉分解酶產(chǎn)生酸性蛋白酶產(chǎn)生α-半乳糖苷酶三

、

工業(yè)上有重要用途的霉菌生產(chǎn)大豆制品

生產(chǎn)多種酶類

產(chǎn)生有機(jī)酸紅曲霉生產(chǎn)青霉素生產(chǎn)有機(jī)酸生產(chǎn)多種酶類中性、堿性蛋白酶葡萄糖氧化酶、脂肪酶凝乳酶生產(chǎn)紅色食用色素

工業(yè)生產(chǎn)葡萄糖

制中藥神曲和紅曲

生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵食品紅腐乳、紅露酒曲醋、紅粬、紅酒生產(chǎn)傳統(tǒng)發(fā)酵食品

工業(yè)化生產(chǎn)檸檬酸

生產(chǎn)其他有機(jī)酸

生產(chǎn)多種酶制劑蛋白酶、淀粉酶果膠酶、纖維素酶青霉曲霉三

、

工業(yè)上有重要用途的霉菌第二節(jié)發(fā)酵食品生產(chǎn)菌種的選育與保藏選育是兩個(gè)方面問(wèn)題：

篩選和改造育：

改造現(xiàn)有菌種

，

提高產(chǎn)量

、

改進(jìn)質(zhì)量

、

改革工藝

、

增

加新產(chǎn)品

。選：

不斷發(fā)掘新菌種

，向自然界索取發(fā)酵新產(chǎn)品

。一

、

菌種的選育選育又稱自然分離，

是菌種選育最基本的方法，

即通

過(guò)分離、篩選，

排除劣質(zhì)性狀菌株，

獲得遺傳背景較

為純一的細(xì)胞群體。（

一

）

自然選育一

、

菌種的選育分離、篩選1．

通過(guò)表現(xiàn)形態(tài)來(lái)淘汰不良菌株菌落形態(tài)（菌落大小、生長(zhǎng)速度、顏色、孢子形成等）將高產(chǎn)型菌落逐步分離篩選2．

通過(guò)目的代謝物產(chǎn)量的考察通過(guò)搖瓶培養(yǎng)（厭氧微生物通過(guò)厭氧液體培養(yǎng)基靜置培養(yǎng)）

，

進(jìn)一步淘汰產(chǎn)量低的菌株3．

以遺傳基因型純度試驗(yàn)考察菌種純度將復(fù)篩后得到的高產(chǎn)菌種進(jìn)行分離，

再次通過(guò)表觀形態(tài)進(jìn)行考察，

以菌落形態(tài)為量度，

分離后的菌落類型越少則越純4．

傳代的穩(wěn)定性試驗(yàn)通過(guò)對(duì)菌種的培養(yǎng)，

選出在3-5代的時(shí)候產(chǎn)量仍穩(wěn)定的菌種自然選育步驟:一

、

菌種的選育利用物理、化學(xué)或生物的方法處理均勻分散的細(xì)胞群，

促使其發(fā)生更多的突變，采用簡(jiǎn)便、實(shí)用、快

速的篩選方法，

從中挑選出符合某種目的的突變株

。

在現(xiàn)代育種領(lǐng)域，

主要是提高突變菌株產(chǎn)生某種產(chǎn)物

的能力。（

二）

誘變育種一

、

菌種的選育物理、化

學(xué)、生物

方法處理篩選物理因子誘變化學(xué)因子誘變復(fù)合因子誘變與新型誘變劑1.誘變育種基本方法：一

、

菌種的選育日日

日.（

1）

選擇簡(jiǎn)便有效的誘變劑

。.（2）

誘變劑所處理的細(xì)胞：

細(xì)胞核（或核質(zhì)體）

越少越

好

，

最好是處理單核的細(xì)胞

。.（3）

微生物的生理狀態(tài)：

一

般對(duì)數(shù)期的細(xì)菌對(duì)于誘變劑

最敏感

。.（4）

誘變劑的劑量選擇：

在產(chǎn)量性狀的誘變育種中

，

凡

在提高誘變率的基礎(chǔ)上

，

既能變異幅度

，

又能促使變異移

向正變范圍的劑量

，

就是合適的劑量

。.（5）

選擇合適的出發(fā)菌株

，

選擇綜合性狀優(yōu)良

、

性狀穩(wěn)

定

、

缺點(diǎn)較少

、

已經(jīng)廣泛推廣的品種作為出發(fā)菌株

。2.誘變育種影響因素：一

、

菌種的選育蛋白酶水解圈、蛋白酶水解圈、淀粉酶變色圈、色氨酸顯色圈、

檸檬酸變色圈、抗生素抑菌圈、纖維素酶對(duì)纖維素水解圈3

.高產(chǎn)菌株篩選將挖取的菌落放在空培養(yǎng)基內(nèi)培養(yǎng)將菌落連同瓊脂一起挖取出來(lái)B

、作用圈的直徑和產(chǎn)量不呈直線關(guān)系：瓊脂挖塊法待菌落到合適大小，

移

到含有供實(shí)菌種的一大塊瓊脂平板上A

、

作用圈的直徑和產(chǎn)量呈直線關(guān)系：一

、

菌種的選育判斷觀察搖瓶培養(yǎng)法測(cè)定挖取移接培養(yǎng)初篩一般是指兩個(gè)基因型不同的菌株通過(guò)吻合（接合）使遺傳物質(zhì)重新組合，

從中分離和篩選具有新性狀的菌株。雜交育種通常可以彌補(bǔ)某一菌株的短板，

是一種重要的育種手

段

。雜交育種方法較復(fù)雜，

許多工業(yè)微生物有性世代不十分清楚，（三）

雜交育種一

、

菌種的選育故沒(méi)有像誘變育種那樣得到普遍推廣和使用。接合篩選（1）通過(guò)雜交育種使不同菌株的遺傳物質(zhì)進(jìn)行交換和重新組合，

從而改變?cè)芯甑倪z傳物質(zhì)基礎(chǔ)，

獲得雜種菌株（重組體）

。（2）通過(guò)雜交把不同菌株的優(yōu)良性狀匯集重組體菌株中，

提高產(chǎn)量和質(zhì)量，

甚至改變菌種特性，

獲得新的品種。（3）獲得的重組體可能對(duì)誘變劑的敏感性得以提高和恢復(fù)，

以便重新使用誘變方法進(jìn)行選育。.1．

雜交育種的目的一

、

菌種的選育檢出的方法有：

逐個(gè)測(cè)定法、夾層培養(yǎng)法、

限量補(bǔ)給法、

影印培養(yǎng)法篩選的方法有：

青霉素濃縮法、菌絲過(guò)濾法、差別殺菌法、饑餓法對(duì)多種化合物和一個(gè)化合物對(duì)多種缺陷型原始親本和直接親本：

兩菌株互有優(yōu)點(diǎn)且基本互補(bǔ)2

.雜交育種的過(guò)程

一個(gè)缺陷型營(yíng)養(yǎng)缺陷型檢出一

、

菌種的選育營(yíng)養(yǎng)缺陷型篩選菌種準(zhǔn)備鑒定■

細(xì)菌雜交■

放線菌的雜交育種■

霉菌的雜交育種■

酵母菌的雜交育種①選擇直接親本②異核體形成③二倍體的檢出④檢出分離子口

完全培養(yǎng)基口

基本培養(yǎng)基

口

有限培養(yǎng)基

口

補(bǔ)充培養(yǎng)

雜交育種使用的培養(yǎng)基：一

、

菌種的選育雜交育的方法：（四）

原生質(zhì)體融合育種測(cè)定其再生率表面活性劑聚乙二醇（PEG）

，又稱為融合促進(jìn)劑酶解去

除胞壁篩選制備并進(jìn)行再生實(shí)驗(yàn)原生質(zhì)

體融合一

、

菌種的選育遺傳標(biāo)記有營(yíng)養(yǎng)缺陷型、

抗藥性、形態(tài)特征產(chǎn)生雜合二倍體、單倍重組體原生質(zhì)

體制備融合子

融合優(yōu)良菌

株篩選原生質(zhì)

體融合菌株篩選再生實(shí)驗(yàn)優(yōu)良菌株篩選融合子

融合

原生質(zhì)體融合技術(shù)特點(diǎn)：.

重組頻率較高.受接合型或致育性的限制較小.重組體種類較多.遺傳物質(zhì)的傳遞更為完整影響因素：.

培養(yǎng)基成分.溶壁酶.

滲透壓穩(wěn)定劑.菌齡（四）

原生質(zhì)體融合育種一

、

菌種的選育目的基因獲取與載體DNA分子連接重組DNA分子引入宿主細(xì)胞篩選基因工程的方法對(duì)生產(chǎn)菌株進(jìn)行改造而獲得高產(chǎn)工程菌，

或者是通過(guò)微生物間的轉(zhuǎn)基因而獲得新菌種的育種方法，

是真正意義

上的理性選育。例如好多人類日常使用的藥物，

就是利用改造后的“工程菌

”

進(jìn)行發(fā)酵，

然后對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物分離、提取，

獲得有用的產(chǎn)品。（五）

基因工程育種一

、

菌種的選育通過(guò)經(jīng)典誘變技術(shù)獲得初始突變株,然后將包含若干正突變的突變株作為第一輪原生質(zhì)體融合的出發(fā)菌株,此后經(jīng)過(guò)遞推式的多輪融合,最終使引起正性突變的不同基因重組到同一個(gè)細(xì)胞株中。優(yōu)點(diǎn)：

快速高效地篩選出優(yōu)良菌株且集多種正突變與一體

。

彌補(bǔ)經(jīng)典誘變方法缺陷

。（六）

基因組改組一

、

菌種的選育篩選出正向突變株原生質(zhì)體多輪融合篩選出優(yōu)良菌株目的菌株1．

利用傳統(tǒng)誘變方法獲得突變菌株庫(kù)，

并篩選出正向突變株；2．

以篩選出來(lái)的正向突變株作為出發(fā)菌株，

利用原生質(zhì)體融合技術(shù)進(jìn)行多輪遞推原生質(zhì)體融合。3．

最終從獲得的突變體庫(kù)中篩選出性狀優(yōu)良的目的

菌株

。

（六）

基因組改組具體方法一

、

菌種的選育快速代謝控制育種的活力在于以誘變育種為基礎(chǔ)，

獲得各種解除或繞過(guò)微生物正常代謝途徑的突變株，

從

而人為地使有用產(chǎn)物選擇性地大量生成積累，

打破了微

生物調(diào)節(jié)這一障礙Tsuchida等采用亞硝基胍誘變等方法處理乳糖發(fā)酵

短桿菌2256，

最終選出一株L-亮氨酸高產(chǎn)菌，在13%葡

萄糖培養(yǎng)基中積累L-亮氨酸至34g/L。代謝控制育種提供了大量工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)菌種，

使得了氨

基酸、核苷酸、抗生素等次級(jí)代謝產(chǎn)物產(chǎn)量成倍地提高（七）

代謝控制育種一

、

菌種的選育●2．

菌種衰退的防止（1）

控制傳代次數(shù)、（2）

創(chuàng)造良好的培養(yǎng)條件、（3）

利用不易衰退的細(xì)胞

移種傳代、（4）

采用有效的菌種保藏

方法、（5）

利用菌種選育技術(shù)、（6）

定期進(jìn)行分離純化●1．

菌種衰退原因（1）

基因突變（2）

連續(xù)傳代（3）

不適宜的培養(yǎng)和保藏條件（一

）

菌種退化現(xiàn)象及防止二

、

菌種的衰退

、

復(fù)壯與保藏廣義復(fù)壯

:在菌種的典型特征或生產(chǎn)性狀尚未衰退前，

就經(jīng)常有意識(shí)地采取純種分離和生產(chǎn)

性狀測(cè)定工作，

以期從中選擇到自發(fā)的正突變

個(gè)體。狹義復(fù)壯：

在菌種已經(jīng)發(fā)生衰退的情況下，

通過(guò)特定方法從已經(jīng)衰退的群體中選出少數(shù)尚未衰退的個(gè)體。(二)菌種復(fù)壯二

、

菌種的衰退

、

復(fù)壯與保藏1

、

純種分離法：菌落純水平：

稀釋平板法

、

涂布平板法

、

平板

劃線法等方法獲得單菌落

。細(xì)胞純/菌株純水平：

應(yīng)用較廣

，

種類多

，

培養(yǎng)

皿或凹玻片等作分離室的方法

，

或顯微操縱器的純

種分離方法

。不長(zhǎng)孢子的絲狀菌：

無(wú)菌小刀切取菌落邊緣的菌絲尖

端進(jìn)行分離移植，

也可用無(wú)菌毛細(xì)管截取菌絲尖端單

細(xì)胞進(jìn)行純種分離。(二)菌種復(fù)壯二

、

菌種的衰退

、

復(fù)壯與保藏一類

:

“菌落純

”寄生性微生

水平；

物的衰退菌

另一類是較精

株，接種到

細(xì)的單細(xì)胞或

相應(yīng)昆蟲或

單孢子分離方

動(dòng)植物宿主

法

。

體內(nèi)來(lái)提高

菌株毒性。衰退菌種進(jìn)行一定的處理（如藥物，

低

溫、高溫等）

淘汰已衰退個(gè)體而達(dá)到復(fù)壯目的。退化的菌種，

重新進(jìn)行遺傳育種，

從中再

選出高產(chǎn)、不易退化、穩(wěn)定性較好的生產(chǎn)菌種。（二）

菌種的復(fù)壯：

措施二

、

菌種的衰退

、

復(fù)壯與保藏3

、

淘汰法

4

、

遺傳育種法2

、

宿主體內(nèi)1

、

純種分離法復(fù)壯法二

、

菌種的衰退（三）

菌種的保藏:背景壯與保藏微生物在使用和傳代過(guò)程中容易發(fā)生污染、

變異甚至死亡，

因而常常造成菌種的衰退，

并有可能使優(yōu)良菌種丟失。盡可能保持原有的性狀和活力穩(wěn)定

典型優(yōu)良純種的菌種進(jìn)行保藏低溫保藏法、石蠟油封藏法、冷凍干燥保藏法、液氮超低溫保藏法、甘油保藏法、寄主保藏法、懸液保藏法等目的

選擇方式干燥，

無(wú)氧，

~冷凍干燥保藏法低溫，

有保護(hù)各大類劑注意：

用斜面或半固體穿刺培養(yǎng)物均可，

也放在4℃冰箱保藏。**石油發(fā)酵微生物不適宜。方法名稱冰箱保藏法（斜面）冰箱保藏法（半固體）石蠟油封藏法砂土保藏法（三）

菌種的保藏:

幾種常用菌種保藏方法的比較主要措施低溫低溫低溫，

缺氧干燥，

無(wú)營(yíng)養(yǎng)適宜菌種各大類細(xì)菌，

酵母菌各大類**產(chǎn)孢子的微生物二

、

菌種的衰退

、

復(fù)壯與保藏評(píng)

價(jià)簡(jiǎn)

便簡(jiǎn)

便簡(jiǎn)

便簡(jiǎn)便有

效保藏期3~6月~6

12月1~2年1~10年515

繁而高年以上

效第三節(jié)微生物基礎(chǔ)代謝調(diào)節(jié)一

、

微生物的代謝新陳代謝（Metabolism）簡(jiǎn)稱代謝，

泛指發(fā)生在活細(xì)胞中的各種分解代謝和合成代謝的總和。分解代謝（Catabolism）又稱異化作用，

是指復(fù)雜的

有機(jī)分子通過(guò)分解代謝酶系的催化產(chǎn)生簡(jiǎn)單分子、能量（ATP）和還原力[H]的作用，在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生能量。合成代謝（Anabolism）又稱同化作用，

是指在合成

酶系的催化下，

由簡(jiǎn)單小分子、ATP形式的能量和[H]形式的還原力一起，共同合成復(fù)雜的生物大分子的過(guò)程，

要消耗能量。圖1-2連接分解代謝和合

成代謝的重要中間產(chǎn)物初級(jí)代謝是指微生物從外界吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，

通過(guò)分解代謝和合成代謝生成維持生命活動(dòng)所需要的

物質(zhì)和能量的過(guò)程。次級(jí)代謝是指微生物在一定的生長(zhǎng)時(shí)期，

以初級(jí)

代謝產(chǎn)物為前體物質(zhì)，

合成一些對(duì)于該微生物的生命活動(dòng)沒(méi)有明確功能，

且非其生長(zhǎng)和繁殖所必需的物質(zhì)的過(guò)程。一

、

微生物的代謝按照代謝產(chǎn)物在機(jī)體中作用不同又可將代謝分為：初級(jí)代謝（Primarymetabolism）次級(jí)代謝（Secondarymetabolism）

。二

、

微生物的代謝調(diào)節(jié)（一

）酶活性的調(diào)節(jié)（二）

酶合成的調(diào)節(jié)誘導(dǎo)（Induction）阻遏（Repression）酶活性的抑制酶活性的激活二

、

微生物的代謝調(diào)節(jié)A

B

C

D

激活酶活性的調(diào)節(jié)分支代謝途徑中的反饋抑制直線代謝途徑中的反饋抑制酶活性的激活合作反饋抑制順序反饋抑制累積反饋抑制協(xié)同反饋抑制同工酶調(diào)節(jié)酶活性的抑制反饋抑制圖1-3分支途徑中的反饋抑制調(diào)節(jié)模式（虛線表示反饋抑制）直線代謝途徑中的反饋抑制同工酶反饋抑制模式協(xié)同反饋抑制模式圖1-3分支途徑中的反饋抑制調(diào)節(jié)模式（虛線表示反饋抑制）①

、②

、③表示抑制的先后順序順序反饋抑制模式合作反饋抑制模式累積反饋抑制模式根據(jù)酶的生成是否與環(huán)境中

存在的該酶底物或底物的結(jié)構(gòu)類似物的關(guān)系，

可把酶劃分成組成酶（Constitutive

enzyme）和誘

導(dǎo)酶（Inducedenzyme）二

、

微生物的代謝調(diào)節(jié)對(duì)微生物有利末端產(chǎn)物阻礙阻礙酶生物合成的現(xiàn)象促進(jìn)酶生物合成的現(xiàn)象酶合成的調(diào)節(jié)誘導(dǎo)分解代謝物阻礙阻遏終產(chǎn)物阻礙例如在谷氨酸發(fā)酵中，

以淀粉水解糖為原料，

使

用生物素缺陷型菌株進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵時(shí)，

通過(guò)控制生

物素的含量（亞適量）

，

可控制細(xì)胞膜磷脂的合成，

進(jìn)而改變細(xì)胞膜的通透性，

即可解除過(guò)量谷氨酸對(duì)自

身合成的反饋調(diào)節(jié)，

從而提高谷氨酸產(chǎn)量。利用營(yíng)養(yǎng)缺陷菌株

選育抗反饋調(diào)節(jié)的突變株

三

、

微生物發(fā)酵中的代謝調(diào)控常用代謝控制微生物發(fā)酵的方法

改變微生物的遺傳特性改變細(xì)胞膜透性改變微生物遺傳特性微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物四

、

微生物的次級(jí)代謝及代謝調(diào)節(jié)微生物次級(jí)代謝的調(diào)節(jié)誘導(dǎo)作用及終產(chǎn)物的反饋抑制初級(jí)代謝對(duì)次級(jí)代謝的調(diào)節(jié)激素抗生素色素毒素分解

代謝

物的

調(diào)節(jié)分解代謝物的調(diào)節(jié)四

、

微生物的次級(jí)代謝及代謝調(diào)節(jié)產(chǎn)黃青霉生物合成青霉素和賴

氨酸的途徑第四節(jié)食品發(fā)酵的生化機(jī)制第一階段：

原料處理后，

溫度、pH等條件適宜時(shí)，

料

醅表面微生物迅速繁殖，

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間競(jìng)爭(zhēng)后各類生

理類群的微生物按一定比例定居下來(lái)；第三階段：

高度特異的微生物由于對(duì)產(chǎn)物及環(huán)境的耐

受，

其代謝產(chǎn)物又抑制了其他的微生物的生長(zhǎng)，

最終

成為優(yōu)勢(shì)菌群。第二階段：

微生物利用原料形成的代謝產(chǎn)物開(kāi)始積累，

基質(zhì)條件發(fā)生變化（酸、醇）

，

微生物區(qū)系發(fā)生改變，高度特異性的微生物的數(shù)量隨之增加；結(jié)束階段：

代謝產(chǎn)物積累過(guò)多時(shí)又抑制了高特異性微生物自身的生長(zhǎng)，

導(dǎo)致菌體自溶，

發(fā)酵終止。食品的發(fā)酵歷程：1.淀粉的分解：淀粉是葡萄糖通過(guò)糖苷鍵連接而成的一種大分子物質(zhì)（

一

）

多糖的分解:胞外

雙糖淀粉酶單糖

作為生長(zhǎng)碳源與能源一

、

原料降解直鏈淀粉

支鏈淀粉酒

精淀粉微生物淀粉酶主要包括下面幾種類型

:（1）α-淀粉酶

該酶可從淀粉分子內(nèi)部任意水解α-1,4-糖苷鍵，但不能作用于淀粉的α-1,6-糖苷鍵以及靠

近α-1,6-糖苷鍵的α-1,4糖苷鍵。（2）β-淀粉酶該酶從淀粉分子的非還原性末端開(kāi)始作用，

以雙糖為單位，

逐步作用于α-1,4-糖苷鍵，

生成麥芽糖。（3）葡萄糖苷酶該酶也是從淀粉分子的非還原性末端開(kāi)始作用，

依次以葡萄糖為單位，

逐步作用于α-1,4-糖苷鍵，

生成葡萄糖。1

.

淀粉的分解：一

、

原料降解（4）糖化酶

該酶從淀粉分

子的非還原性端以葡萄糖為單位進(jìn)行水解，

不僅可以作用于α-1,4-糖苷鍵，還可作用

于α-1,6-糖苷鍵，（5）異淀粉酶

該酶專門作

用于淀粉分子中的α-1,6-糖苷

鍵，

使整個(gè)側(cè)支切下而生成直鏈糊精。1

.

淀粉的分解：一

、

原料降解（

一

）

多糖的分解:葡萄糖通過(guò)β-1,4糖苷鍵連接而成直鏈大分子化合物；不溶于水，在環(huán)境中比較穩(wěn)定；產(chǎn)生纖維素酶的微生物作用被分解成簡(jiǎn)單糖類。2、纖維素的分解纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分；一

、

原料降解纖維素一

、

原料降解纖維素酶根據(jù)作用方式大致可分為三種

:（1）C1酶

天然纖維素C1酶

水合非結(jié)晶纖維素CO2與H2O丁酸、丁醇、

乙酸、

乙醇、CO2

、H2等（2）CX酶

水合

非結(jié)CX1酶內(nèi)切酶纖維二糖纖維三糖β-葡萄糖苷酶內(nèi)部作用于β--

-

1,4-糖苷鍵

纖維糊精、

纖維二糖、葡萄糖（3）β-葡萄糖苷酶非還原性末端β-1,4-糖苷鍵

葡萄糖CX2酶外切酶低分子的纖維寡糖晶纖

維素+O2-O2葡萄糖（

一

）

多糖的分解:一

、

原料降解纖維素分解途徑

:一

、

原料降解（

一

）

多糖的分解:3.半纖維素的分解：半纖維素

:

由各種五碳糖、六碳糖及糖醛酸組成的

大分子。根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為兩類：一類是同聚糖，僅包含一種單糖，

如木聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖等；另一類是異聚糖，

包括二種

以上的單糖或糖醛酸。幾種不同的糖同時(shí)存在

于一個(gè)半纖維素分子中纖維素一

、

原料降解（

一

）

多糖的分解:3.半纖維素的分解：?生產(chǎn)半纖維素酶的微生物：

曲霉（Aspergillus）、根霉（Rhizopus）與木霉（Trichoderma）等屬；

?半纖維素酶通常與纖維素酶、果膠酶混合使用；?

作用：

改善植物性食物的質(zhì)量，

提高淀粉質(zhì)發(fā)酵原

料的利用率、果汁飲料的澄清與加酶洗滌的使用效果等。4.果膠質(zhì)的分解：果膠質(zhì)是構(gòu)成高等植物細(xì)胞間質(zhì)的主要物質(zhì)

。主

要是由D-半乳糖醛酸通過(guò)α-1,4糖苷鍵連接起來(lái)的直鏈高分子化合物，

其分子中大部分羧基甲基化形成甲

基酯

。不含甲基酯的果膠質(zhì)稱為果膠酸。果膠質(zhì)（

一

）

多糖的分解:一

、

原料降解果膠酸果膠質(zhì)和果膠酸結(jié)構(gòu)一

、

原料降解（

一

）

多糖的分解:4.果膠質(zhì)的分解：天然的果膠質(zhì)：

水不溶性，稱為原果膠。分解果膠的微生物：

細(xì)菌和真菌，

如芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌、

曲霉、葡萄孢霉和鐮刀霉等屬果膠酸酶半乳糖醛酸

切斷α-1,4-糖苷鍵糖代謝途徑水溶性

果膠原果膠果膠甲酯

水解酶果膠酸能

量原果膠酶去甲酯一

、

原料降解（

一

）

多糖的分解:5.幾丁質(zhì)的分解：幾丁質(zhì)是一種由N-

乙酰葡萄糖胺通過(guò)β-1,4糖苷鍵

連接起來(lái)，

不容易被分解的含氮多糖類物質(zhì)。某些細(xì)菌（如溶幾丁質(zhì)芽孢桿菌）和放線菌（鏈霉菌）

能分解與利用，進(jìn)行生長(zhǎng)。脫氨基酶葡萄糖和氨N-

乙酰葡

萄糖胺幾丁

二糖幾丁二糖酶幾丁

質(zhì)酶幾丁質(zhì)幾丁質(zhì)1

.

蛋白質(zhì)的分解:蛋白質(zhì)是由許多氨基酸通過(guò)肽鍵連接起來(lái)的大分子

化合物

。蛋白質(zhì)的降解分二步完成：蛋白酶

肽酶蛋白質(zhì)———

→

多肽———

→氨基酸首先，在微生物分泌的胞外蛋白酶的作用下水解生成短肽，

然后，

短肽在肽酶的作用下進(jìn)一步被分解成氨基酸。(二)含氮有機(jī)物的分解

:一

、

原料降解（1）脫羧作用許多微生物細(xì)胞內(nèi)通常都具有氨基酸脫羧酶，

它可以催化氨基酸脫羧生成相應(yīng)的胺

。如酪氨酸脫羧形

成酪胺、精氨酸脫羧形成精胺、色氨酸形成色胺

。這

些物質(zhì)可以作為制定食品新鮮程度的二個(gè)指標(biāo)。氨基酸脫羧酶R-CHNH2COOH

——————→R-CH2NH2

+CO2氨基酸脫羧酶具有高度的專一性，

基本上是一種氨

基酸由一種脫羧酶來(lái)催化它的分解

。胺在有氧條件下

可進(jìn)一步被氧化成有機(jī)酸；

在厭氧條件下可以被分解

成各種醇和有機(jī)酸。2

.

氨基酸的分解:一

、

原料降解（2）

脫氨作用①氧化脫氨：

有氧條件

好氧性微生物R-CHNH2COOH

+

1/2O2

——

→R-COCOOH

+NH3

②還原脫氨：

厭氧條件專性厭氧細(xì)菌如梭狀芽孢桿菌屬（Clostridium）CH3CHNH2COOH+CH2NH2COOH+H2O

→CH3COCOOH+CH3COOH+2NH32

.

氨基酸的分解:一

、

原料降解③水解脫氨好氧性微生物，如米曲霉（A.oryzae）CH(CH3)2CH2CHNH2COOH+H2O

→CH(CH3)2CH2CHOHCOOH+

NH3④分解脫氨

細(xì)菌和酵母菌2

.

氨基酸的分解:HOOCCH2CHNH2COOH

←→HOOCCH=CHCOOH

+NH3一

、

原料降解2

.

氨基酸的分解:氨基酸的氨化產(chǎn)物主要種類：一

、

原料降解一

、

原料降解3

.

核酸的分解:核酸是由核苷酸以3,5-磷酸二酯鍵連接而成的大分子化合物。異養(yǎng)型微生物可以分泌消化酶類來(lái)分解食物或體外核

酸核酸酶+H2O核苷酸核苷酸酶+H2O的核蛋白和核酸類物質(zhì)，

以獲得各種核苷酸。核糖

或脫

氧核

糖嘌呤或嘧啶核苷酶+H2O磷酸核苷核酸分解途徑脂肪和脂肪酸——微生物的碳源和能源，

利用緩慢脂肪不能進(jìn)入細(xì)胞——脂肪酶的作用下先行水解

脂肪酶

{

{一

甘油和脂肪酸甘油的降解：胞內(nèi)酶胞外酶肪脂(三)脂肪和脂肪酸的分解

:一

、

原料降解絕大多數(shù)細(xì)菌對(duì)脂肪酸的分解能力很弱，

然而一經(jīng)誘導(dǎo)，

它們的脂肪酸氧化活性就會(huì)增強(qiáng)

。如大腸桿菌有一個(gè)可被誘導(dǎo)合成的用來(lái)利用脂肪酸的酶系，

使含6個(gè)到16個(gè)碳的脂肪酸靠基團(tuán)轉(zhuǎn)移機(jī)制進(jìn)入細(xì)胞，

同時(shí)形成酯酰CoA

。隨后在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行脂肪酸的β-氧化。一

、

原料降解3

、

脂肪和脂肪酸的分解:脂肪酸的β-氧化，在原核細(xì)胞的細(xì)胞膜上和真核

細(xì)胞的線粒體內(nèi)進(jìn)行

。若脂肪酸分子的碳原子數(shù)為偶數(shù)，

最終得乙酰CoA；

若脂肪酸分子的碳原子數(shù)為

奇數(shù)，

則同時(shí)也得到丙酰CoA

。

乙酰CoA直接進(jìn)入TCA循環(huán)降解，

丙酰CoA則經(jīng)琥珀酰CoA進(jìn)入TCA循

環(huán)被氧化降解，

或以其它途徑被氧化降解。一

、

原料降解3

、

脂肪和脂肪酸的分解:1

、

醋酸（CH3COOH

）

:（1）醋酸桿菌代謝，

乙醇氧化產(chǎn)生醋酸，

反應(yīng)式：二

、

單糖形成目的產(chǎn)物醋酸、乳酸、

乙醇、

甘油及酯類等好氧及厭氧、高溫或低溫大分子原料微生物1

、

醋酸（CH3COOH

）

:（2）短乳桿菌的異型乳酸發(fā)酵產(chǎn)生醋酸的圖解如圖所示。二

、

單糖形成目的產(chǎn)物二

、

單糖形成目的產(chǎn)物1

、

醋酸（CH3COOH）

:（3）雙歧桿菌在厭氧條件下，

異型乳酸發(fā)酵可使葡萄糖產(chǎn)生乳酸和乙酸。總反應(yīng)式如下：2C6H12O6+5ADP→2CH3CHOHCOOH+3CH3COOH+5ATP乳酸乙酸(醋酸)2

、

乳酸（CH3COOH

）

:乳酸（約占50％左右）、乙醇、醋酸及CO2等

二

、

單糖形成目的產(chǎn)物同型乳酸發(fā)酵

:異型乳酸發(fā)酵

:乳酸（至少80％以上）乳酸發(fā)酵分為兩類：葡萄糖—一全部葡萄糖（1）

同型乳酸發(fā)酵：

干酪乳桿菌

、保加利亞乳桿菌等二

、

單糖形成目的產(chǎn)物雙磷酸己糖途徑（簡(jiǎn)稱HDP或EMP）總反應(yīng)式：2×乳酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖單磷酸已糖途徑（簡(jiǎn)稱HMP）EMP途徑乳酸乙醇二

、

單糖形成目的產(chǎn)物（2）

異型乳酸發(fā)酵

:戊糖明串珠菌

、

短乳桿菌

、

雙歧桿菌EMP途徑（2）

異型乳酸發(fā)酵

:戊糖明串珠菌

、

短乳桿菌

、

雙歧桿菌二

、

單糖形成目的產(chǎn)物總反應(yīng)式為：C6H12O6+2ADP葡萄糖單磷酸已糖途徑（簡(jiǎn)稱HMP）2CH3CHOHCOOH+

CH3CH3OH+2ATP乳酸乙醇葡萄糖COOH

COOH|

|CHOHCHOH

+

CO2|

|CH2

CH3|COOH蘋果酸

乳酸一些微生物（如許多細(xì)菌）

如乳酸菌可將蘋果酸

分解為乳酸和CO2等

。2

、

乳酸（CH3COOH

）

:二

、

單糖形成目的產(chǎn)物葡萄糖2CH3CH2OH

乙醇·酵母菌主要是通過(guò)EMP途徑得到乙醇。·

酒精發(fā)酵不需游離氧參加，

否則酵母菌將糖徹底

分解為水和CO2。3

、

乙醇（CH3CH2OH）

:二

、

單糖形成目的產(chǎn)物3

、

乙醇（

CH3CH2OH

）

:

單磷酸己糖途徑（HMS）二

、

單糖形成目的產(chǎn)物2CO2+2CH2CH2OH生成乙醇葡萄糖·啤酒酵母在酒精發(fā)酵時(shí)形成一些甘油

;·魯氏酵母（Saccharomyces

rouxii）及蜜蜂酵母（S.

nellis）轉(zhuǎn)化50%的葡萄糖

為甘油

;·

脂肪水解產(chǎn)物中有甘油。4

、

甘油(CH2OHCHOHCH2OH):使發(fā)酵食品（飲料）有濃厚感，

呈甜味二

、

單糖形成目的產(chǎn)物?乙酸乙酯

:愉快的香蕉味、微弱的蘋果味，

味淡；?丙酸乙酯：

芝麻香味；?丁酸乙酯：

甜菠蘿味、鳳梨味，

微辣、微酸，

量大時(shí)會(huì)有不愉快的臭味；?己酸乙酯：

愉快的窯底香味，

鳳梨香味，

微有辣味等。5

、

酯類（CR2COOR2

）

:芳香氣味的揮發(fā)性化合物，

發(fā)酵食品中的重要組分二

、

單糖形成目的產(chǎn)物5

、

酯類（CR2COOR2）

:酯生物合成與其他代謝途徑的關(guān)系：芳香氣味的揮發(fā)性化合物，

發(fā)酵食品中的重要組分酯的形成：二

、

單糖形成目的產(chǎn)物R1CO·ScoA+R2OHR1COOR2

+CoA-SH代謝不僅包括分解代謝，還有合成代謝，在整個(gè)工藝過(guò)程中除一部分被徹底氧化為CO2、H2O和礦物質(zhì)外，還有其他大部分物質(zhì)彼此之間有著錯(cuò)綜復(fù)雜的、往復(fù)交替的一系列物理化學(xué)變化，

這與其中的微生物組成復(fù)雜性也有很大關(guān)系。其實(shí)不然，

從原料的粉碎、浸泡等預(yù)處理直至產(chǎn)品端到餐桌上來(lái)這一漫長(zhǎng)的過(guò)程中，

產(chǎn)物的再平衡就一直沒(méi)有停止過(guò)。從表面上理解，代謝產(chǎn)物間的再平衡似乎主要是指發(fā)酵

食品的陳釀階段（或稱后發(fā)酵階段）

。傳統(tǒng)發(fā)酵食品發(fā)酵過(guò)程中的還有很多問(wèn)題尚未解決。三

、

代謝產(chǎn)物間的再平衡THANKS第二章微生物發(fā)酵及其過(guò)程控制第一節(jié)培養(yǎng)基及其制備一

、

培養(yǎng)基的種類和用途（一

）按對(duì)培養(yǎng)基成分的了解來(lái)分1、天然培養(yǎng)基（

complex

medium）利用化學(xué)成分不完全清楚或不恒定的天然物質(zhì)（如肉湯、蛋白胨、麥芽汁、酵母汁、牛奶和血清等等）

制成的培養(yǎng)

基。例：

牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、麥芽汁培養(yǎng)基等。優(yōu)點(diǎn)：

營(yíng)養(yǎng)全面豐富

，

適用微生物的生長(zhǎng)；

來(lái)源廣泛

，

價(jià)格低廉。缺點(diǎn)：

成分不清楚或不穩(wěn)定。適合實(shí)驗(yàn)室菌種培養(yǎng)、工業(yè)生產(chǎn)菌種培養(yǎng)和某些發(fā)酵產(chǎn)物的生產(chǎn)。2、合成培養(yǎng)基（

synthetic

medium）又稱組合培養(yǎng)基（

chemicallydefined

medium），

由化學(xué)成分完全了解的物質(zhì)配制而成的培養(yǎng)基。例：

高氏一號(hào)培養(yǎng)基、察氏培養(yǎng)基等。高氏一號(hào)培養(yǎng)基配方：可溶性淀粉20.0

克KNO31.0

克K2HPO40.5

克MgSO4

·7H2O0.5

克NaCl0.5

克FeSO4

·7H2O溶液2滴（10%）優(yōu)點(diǎn)：

培養(yǎng)基的組成成分精確、清楚

，

重復(fù)性強(qiáng)。

缺點(diǎn)：

微生物生長(zhǎng)較慢

，

且價(jià)格昂貴。一般適于實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)的研究工作。1000毫升蒸餾水3、半組合培養(yǎng)基（

semi-defined

medium）由部分化學(xué)試劑和部分天然有機(jī)物制成的培養(yǎng)基

。添加天然成分可以更有效地滿足微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的需要。例：

馬鈴薯糖（PDA）

培養(yǎng)基、葡萄糖肉汁培養(yǎng)基等。馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基配方：200

克20

克15-20克1000毫升pH自然馬鈴薯葡萄糖瓊脂蒸餾水（二）

按培養(yǎng)基的物理狀態(tài)來(lái)分1、液體培養(yǎng)基（liquid

medium）未加凝固劑而呈液態(tài)的培養(yǎng)基。·

常用于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)以及在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行微生物的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用方面的研究工作。·

可根據(jù)培養(yǎng)后的濁度判斷微生物的生長(zhǎng)程度。2、

固體培養(yǎng)基（

solid

medium）用天然固體營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)制成的培養(yǎng)基或在液體培養(yǎng)基中加入一定量凝固劑而呈固體狀態(tài)的培養(yǎng)基。凝固劑種類

:瓊脂

:石花菜中提取的高度分支的復(fù)雜多糖

，

用量1.5-2％

。明膠

:是膠原蛋白制備產(chǎn)物

，

用量5%-12%。硅膠

:

硅酸納與鹽酸聚合而成

，

純無(wú)機(jī)物。可依使用目的不同制成斜面、平板等，為微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)表面。常用于微生物分離、純化、計(jì)數(shù)等方面研究。1.

不被微生物分解、利用、液化；

2.

不因消毒滅菌而被破壞；3.

在微生物的生長(zhǎng)溫度內(nèi)保持固態(tài)；

4.

凝固點(diǎn)的溫度對(duì)微生物無(wú)害；5.

透明度好，粘著力強(qiáng)。表

瓊脂與明膠主要特征比較理想凝固劑應(yīng)具備的條件瓊脂明膠內(nèi)容1.5-2絕大多數(shù)微生物不能利用5-12許多微生物能利用常用濃度(%)微生物利用能力160.496401.150.77微酸14-1518.32500酸性20灰分(%)氮(%)熔點(diǎn)(℃)凝固點(diǎn)(℃)氧化鈣(%)氧化鎂(%)pH3、半固體培養(yǎng)基（

semi-solid

medium）在液體培養(yǎng)基中加入0.2-0.7％的瓊脂構(gòu)成的培養(yǎng)基。·

常用來(lái)觀察細(xì)菌運(yùn)動(dòng)特征以及進(jìn)行菌種鑒定和噬菌體效價(jià)例：

在半固體培養(yǎng)基中穿刺接種觀察細(xì)菌是否有鞭毛測(cè)定等。（三）

按培養(yǎng)基的用途來(lái)分1、基礎(chǔ)培養(yǎng)基（minimum

medium）是含有一般微生物生長(zhǎng)繁殖所需的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基；

另外基礎(chǔ)培養(yǎng)基也可作為一些特殊培養(yǎng)基的基礎(chǔ)成分。例：

無(wú)碳基礎(chǔ)培養(yǎng)基——加待測(cè)碳源后用于測(cè)定酵母菌對(duì)碳源的利用能力。無(wú)碳基礎(chǔ)培養(yǎng)基配方：（NH4

）2SO45

gKH2PO41gNaCl0.1

gMgSO4

·7H2O0.5gCaCl20.1

g酵母膏0.2

g去離子水1000mL水洗瓊脂20g在此基礎(chǔ)上可分別加入2%的待測(cè)碳源在普通培養(yǎng)基中加入某些特殊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而制成的一類營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。例：

在培養(yǎng)基中加入血液、血清、酵母膏、動(dòng)植物組織液或其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

。如培養(yǎng)百日咳博德氏菌（Bordetella

pertussis

）需要含有血液的加富培養(yǎng)基。用途：

培養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)要求苛刻的微生物或用以富集（數(shù)量上占優(yōu)勢(shì)）

和分離某種微生物。2、加富培養(yǎng)基（

enriched

medium）根據(jù)某類微生物的特殊營(yíng)

養(yǎng)要求或?qū)δ撤N物理化學(xué)因子

的抗性而設(shè)計(jì)出來(lái)的一類培養(yǎng)

基

。抑制不需要微生物的生長(zhǎng)

,

促進(jìn)目的菌生長(zhǎng)。即根據(jù)被分離微生物的特性

，

采用“投其所好、取其所抗

”的原則設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基。用途：

可將某種或某類微生物從

混雜的微生物群體中分離出來(lái)

，

用于菌種篩選等領(lǐng)域。3、選擇性培養(yǎng)基（

selective

medium）?以纖維素或石蠟油為唯一碳源的選擇性培養(yǎng)基，

可以從混雜的微生物

群體中分離出能分解纖維素或石蠟油的微生物。?缺乏氮源的選擇性培養(yǎng)基可用來(lái)分離固氮微生物。?以酪素為唯一氮源——分離產(chǎn)蛋白酶的菌株。?麥芽汁培養(yǎng)基中加入青霉素,氯霉素或鏈霉素——分離酵母菌優(yōu)勢(shì)菌目的

:抑制多數(shù)菌手段

:取其所抗選擇培養(yǎng)基

基礎(chǔ)培養(yǎng)基+嗜好營(yíng)養(yǎng)物基礎(chǔ)培養(yǎng)基+抑制劑混合樣品中劣勢(shì)菌手段

:投其所好目的

:增殖少數(shù)選擇性培養(yǎng)基例：成為4、鑒別性培養(yǎng)基（differential

medium）用于鑒別不同類型微生物的培養(yǎng)基

，

在培養(yǎng)基成分中加

有能與目的菌的代謝產(chǎn)物發(fā)生顯色反應(yīng)的指示劑

，

從而產(chǎn)生

明顯的、

肉眼可見(jiàn)的特征性變化

，

可使該種微生物與其它微

生物區(qū)別開(kāi)。例：

伊紅美藍(lán)乳糖（EMB）培養(yǎng)基

，

可鑒別大腸菌群。在EMB培養(yǎng)基中——伊紅和美藍(lán)抑制G+細(xì)菌和一些難培養(yǎng)的G-菌大腸菌群中如E.coli等因強(qiáng)烈分解乳糖產(chǎn)

生大量混合酸，

菌體呈酸性，

染上酸性染料伊紅,伊紅和美藍(lán)結(jié)合，

菌落被染成深紫色，表面具

綠色金屬光澤。產(chǎn)酸力弱的細(xì)菌菌落常呈棕色不發(fā)酵乳糖、不產(chǎn)酸的菌落無(wú)色透明二

、

培養(yǎng)基的主要成分與工業(yè)發(fā)酵原料來(lái)源1

、

碳源（1）功能：?提供菌種生長(zhǎng)繁殖所需的能源和合成菌體所必需的碳成分?提供合成目的產(chǎn)物所需的碳成分（

2）碳源的種類碳源分為迅速利用的碳源和緩慢利用的碳源

。迅速利用的碳源能較迅速地參與代謝

、

合成菌體和產(chǎn)生能量

，

并分解形成中間產(chǎn)物（如丙酮酸）

，

有利于菌體的生長(zhǎng)

。

但有的分解代謝產(chǎn)物對(duì)產(chǎn)物的合成可能產(chǎn)生阻遏作用

。例如葡萄糖

。慢速利用的碳源為菌體緩慢利用

，

有利于延長(zhǎng)代謝產(chǎn)物

的合成（如抗生素）

，

許多藥物發(fā)酵采用

。

例如乳糖

、

蔗糖

、

麥芽糖

、

玉米油分別是青霉素

、

頭孢菌素C

、

鹽霉素

、

核黃

素及生物堿發(fā)酵的最適碳源

。（3）

工業(yè)上常用的糖類①

葡萄糖?所有的微生物都能利用葡萄糖?但是會(huì)引起葡萄糖效應(yīng)?工業(yè)上常用淀粉水解糖,但是糖液必須達(dá)到一定的質(zhì)量指標(biāo)②

糖蜜糖蜜是制糖生產(chǎn)時(shí)的結(jié)晶母液，

它是制糖工業(yè)的副產(chǎn)物。糖蜜主要含有蔗糖，

總糖可達(dá)50%-75%

。一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜。使用條件：

微生物必須能分泌水解淀粉、糊精的酶類缺點(diǎn)：

難利用、發(fā)酵液比較稠、一般>2.0%時(shí)加入一

定的α-淀粉酶；

成分比較復(fù)雜，

有直鏈淀粉和支鏈淀

粉等等。優(yōu)點(diǎn)：

來(lái)源廣泛、價(jià)格底；

難利用，

可以解除葡萄糖

效應(yīng)。③

淀粉、糊精2、

氮源氮源主要用于構(gòu)成菌體細(xì)胞物質(zhì)（氨基酸，

蛋白質(zhì)、

核酸等）和含氮代謝物。常用的氮源可分為兩大類：

有機(jī)

氮源和無(wú)機(jī)氮源。①

無(wú)機(jī)氮源種類：

銨鹽、硝酸鹽和氨水特點(diǎn)：

微生物對(duì)它們的吸收快，

所以也稱之謂迅速利用的氮源。但無(wú)機(jī)氮源的迅速利用常會(huì)引起pH的變化

如：(NH4)2SO4

→

2NH3

+

2H2SO4NaNO3

+

4H2

→NH3

+

2H2O

+

NaOH無(wú)機(jī)氮源被菌體作為氮源利用后

，

能形成酸性物質(zhì)的無(wú)機(jī)氮源叫生理酸性物質(zhì)

，

如硫酸銨

，

代謝后能產(chǎn)生堿性物質(zhì)

的無(wú)機(jī)氮源稱為生理堿性物質(zhì)

，

如硝酸鈉

。正確使用生理酸

堿性物質(zhì)

，

對(duì)穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程的pH有積極作用。所以選擇合適的無(wú)機(jī)氮源有兩層意義：?

滿足菌體生長(zhǎng)?穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程中的pH②

有機(jī)氮源來(lái)源：

工業(yè)上常用的有機(jī)氮源都是一些廉價(jià)的原料

，

花生餅

粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、玉米蛋白粉、蛋

白胨、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、尿素、廢菌絲體和酒

糟。成分復(fù)雜：

除提供氮源外

，

有些有機(jī)氮源還提供大量的無(wú)機(jī)

鹽及生長(zhǎng)因子

。可以從多個(gè)方面對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行影響

，

而另

一方面有機(jī)氮源的來(lái)源具有不穩(wěn)定性

。所以在有機(jī)氮源選取

時(shí)和使用過(guò)程中

，

必須考慮原料的波動(dòng)對(duì)發(fā)酵的影響.例

玉米漿：①可溶性蛋白、生長(zhǎng)因子（生物素）

、苯乙酸②較多的乳酸③硫、磷、微量元素等迅速利用的氮源有：

氨基態(tài)氮的氨基酸、硫酸銨、玉米漿。慢速利用的氮源有：

黃豆餅粉、花生餅粉、棉籽餅粉等蛋白質(zhì)。氮源象碳源一樣,也有迅速利用的氮源和緩慢利用的氮源。快速利用氮源容易被菌體所利用

，

促進(jìn)菌體生長(zhǎng)

，

但對(duì)某些代謝產(chǎn)物的合成

，

特別是某些抗生素

的合成產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用

，

影響產(chǎn)量

。

如鏈霉菌的竹桃

霉素發(fā)酵中

，

采用促進(jìn)菌體生長(zhǎng)的銨鹽

，

能刺激菌

絲生長(zhǎng)

，

但抗生素產(chǎn)量下降

。緩慢利用的氮源對(duì)延長(zhǎng)次級(jí)代謝產(chǎn)物的分泌期，提高產(chǎn)物的產(chǎn)量是有好處的

。

但

一

次投入

，

也容易

促進(jìn)菌體生長(zhǎng)和養(yǎng)分過(guò)早耗盡

，以致菌體過(guò)早衰老

而自溶

，

從而縮短產(chǎn)物的分泌期

，

因而要選擇適當(dāng)

的氮源和適當(dāng)?shù)臐舛?/p>

。3、無(wú)機(jī)鹽和微量元素①

磷酸鹽：

磷是某些蛋白質(zhì)和核酸的組成成分，

腺苷二磷酸（ADP）

、腺苷三磷酸（ATP）是重要的能量傳遞物質(zhì)，

參與

一系列的代謝反應(yīng)。磷酸鹽在培養(yǎng)基中還有緩沖作用。微生

物對(duì)磷的需要量一般為0.005-0.01mol/L。工業(yè)生產(chǎn)上常用K2HPO4?3H2O、KH2PO4和Na2HPO4?2H2O、NaH2PO4?2H2O等磷酸鹽，也可用磷酸。②

硫酸鎂：

鎂是許多重要的酶（如己糖磷酸化酶、異檸檬酸

脫氫酶、羧化酶等）

的激活劑，

而硫?yàn)榫w合成含硫蛋白質(zhì)提供硫源。所以MgSO4?7H2O是發(fā)酵工業(yè)中常用的無(wú)機(jī)鹽類。MgSO4?7H2O中含鎂9.87%，

發(fā)酵培養(yǎng)基配用0.25-1g/L時(shí)，鎂濃

度為25-90mg/L。③鉀鹽：

微生物生長(zhǎng)所需鉀量

一

般約為0

.

1g/L（以K2SO4計(jì)）。

當(dāng)培養(yǎng)基磷鹽配用1g/L的K3PO4

?3H2O時(shí)

，同時(shí)供給了鉀應(yīng)予以考慮

。④微量元素：

一

般作為碳源

、

氮源的農(nóng)副產(chǎn)品天然原料中本身就含有某些微量元素

，

不必另加

。

但某些發(fā)酵可能對(duì)某些微量元素有特殊要求

，

例如以醋酸或石蠟為碳源發(fā)酵谷氨酸時(shí)對(duì)銅離子含量要求較高

。

因此

，

這些發(fā)酵需在培養(yǎng)基中補(bǔ)加

一

些含有微量元素的無(wú)機(jī)鹽

。

工業(yè)上常用的含微量元素的無(wú)機(jī)鹽有Mn

SO4

?4H2O等

。4、生長(zhǎng)因子、前體和產(chǎn)物促進(jìn)劑①

生長(zhǎng)因子從廣義上講

，

凡是微生物生長(zhǎng)不可缺少的

，

自身不能合成或合成量不能滿足需求的微量有機(jī)物質(zhì)

，

如氨基酸、嘌呤、嘧啶、維生素等均稱生長(zhǎng)因子。如以糖質(zhì)原料為碳源的谷氨酸生產(chǎn)菌均為生物素缺陷

型

，

以生物素為生長(zhǎng)因子,生長(zhǎng)因子對(duì)發(fā)酵的調(diào)控起到重要的作用

。有機(jī)氮源是這些生長(zhǎng)因子的重要來(lái)源

，

多數(shù)有機(jī)氮源

含有較多的B簇維生素和微量元素及一些微生物生長(zhǎng)不可缺

少的生長(zhǎng)因子

。例：

玉米漿；

糖蜜②

前體前體指某些化合物加入到發(fā)酵培養(yǎng)基中

，

能直接被

微生物在生物合成過(guò)程中合成到產(chǎn)物分子中去

，

而其自身的

結(jié)構(gòu)并沒(méi)有多大變化

，

但是產(chǎn)物的產(chǎn)量卻因加入前體而有較

大的提高。青霉素：

分子量356

苯乙酸

:分子量136產(chǎn)物前體產(chǎn)物前體青霉素G苯乙酸及衍生物VB12鈷化物青霉素V苯氧乙酸葫蘿

卜素-

紫羅蘭酮金霉素氯化物L(fēng)-

異亮氨酸-

氨基酸鏈霉素肌醇

、

精氨酸L-

色氨酸鄰氨基苯甲酸紅霉素丙酸

、

丙醇L-

絲氨酸甘氨酸發(fā)酵生產(chǎn)中常用的前體③

產(chǎn)物促進(jìn)劑所謂產(chǎn)物促進(jìn)劑是指那些非細(xì)胞生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)

物

，

又非前體

，

但加入后卻能提高產(chǎn)量的添加劑。促進(jìn)劑提高產(chǎn)量的機(jī)制還不完全清楚

，

其原因是多

方面的。?有些促進(jìn)劑本身是酶的誘導(dǎo)物；?有些促進(jìn)劑是表面活性劑

，

可改善細(xì)胞的透性

，

改善

細(xì)胞與氧的接觸從而促進(jìn)酶的分泌與生產(chǎn)，?也有人認(rèn)為表面活性劑對(duì)酶的表面失活有保護(hù)作用；?有些促進(jìn)劑的作用是沉淀或螯合有害的重金屬離子。5、水對(duì)于發(fā)酵工廠來(lái)說(shuō)

，

恒定的水源是至關(guān)重要的

，

因?yàn)樵?/p>

不同水源中存在的各種因素對(duì)微生物發(fā)酵代謝影響甚大。水源質(zhì)量的主要考慮參數(shù)包括pH值、溶解氧、可溶性固

體、污染程度以及礦物質(zhì)組成和含量。對(duì)于釀造行業(yè)，

水的重要性不言而喻，對(duì)于常規(guī)發(fā)酵，

可靠、持久，

能提供大量成分一致清潔的水。三

、

培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化目前還不能完全從生化反應(yīng)的基本原理來(lái)推斷和計(jì)算出適合某

一

菌種的培養(yǎng)基配方

，

只能用生物化學(xué)

、

細(xì)胞生物學(xué)

、

微生物學(xué)等的基本理論

，

參照前人所使用的較適合某

一

類菌種的經(jīng)驗(yàn)配方

，

再結(jié)合所用菌種和產(chǎn)品

的特性

，

采用搖瓶

、

玻璃罐等小型發(fā)酵設(shè)備

，

按照

一

定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)

方法選擇出較為適合的培養(yǎng)基

。?培養(yǎng)基成分的選擇和培養(yǎng)基配方的設(shè)計(jì)最終是要通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)解決的

。?選擇培養(yǎng)基成分時(shí)應(yīng)考慮以下問(wèn)題：（

1）

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)滿足微生物的需要

（2）

代謝的阻遏和誘導(dǎo)（3）

合適的碳氮比（4）

pH的要求1

、

培養(yǎng)基成分選擇的原則（

1）

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)滿足微生物的需要★不同營(yíng)養(yǎng)類型的微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求差異很大

，

所以

，

應(yīng)根據(jù)所培養(yǎng)菌種對(duì)各營(yíng)養(yǎng)要素的不同要求進(jìn)行配制

。如自養(yǎng)

微生物的培養(yǎng)基成分是無(wú)機(jī)的

，

而異養(yǎng)型微生物的培養(yǎng)基成

分必須含有機(jī)物。★不同來(lái)源或種類的微生物

，

所能分泌的水解酶系是不一樣的

，

因此有些微生物由于水解酶系的缺乏只能利用簡(jiǎn)單的物

質(zhì)

，

而有些微生物則可以利用較為復(fù)雜的物質(zhì)

。

因而需充分

考慮菌種的同化能力

，

保證微生物能利用所選用的培養(yǎng)基成

分。（2）代謝的阻遏和誘導(dǎo)★酶制劑生產(chǎn)（考慮碳源的分解代謝阻遏的影響）：

幾

乎都選用淀粉類原料作為碳源

。（對(duì)許多誘導(dǎo)酶來(lái)說(shuō)易

被利用的碳源（葡萄糖和果糖等）

不利于產(chǎn)酶

，

而淀粉

和糊精等一些難被利用的碳源有利于酶的生產(chǎn)

。）★蛋白酶生產(chǎn)（考慮氮源的誘導(dǎo)與阻遏）：

通常蛋白酶

的生產(chǎn)受培養(yǎng)基中蛋白質(zhì)或多肽的誘導(dǎo)

，

而受銨鹽

、硝

酸鹽

、氨基酸的阻遏

。這時(shí)在選擇氮源時(shí)應(yīng)考慮以有機(jī)

氮源（蛋白質(zhì)類）

為主。注意：

速效碳（氮）源和遲效碳（氮）源的相互配合。（3）

合適的碳氮比（顯著影響微生物的生長(zhǎng)繁殖和產(chǎn)物合成）氮源：過(guò)多——菌體生長(zhǎng)過(guò)于旺盛

，

pH偏高

，

不利于代

謝產(chǎn)物的積累過(guò)少——菌體繁殖量少

，

影響產(chǎn)量碳源：過(guò)多——pH降低過(guò)少——

引起菌體的衰老和自溶碳氮比（C：

N）

：

一般指培養(yǎng)基中元素C與N的

比值

，

為方便測(cè)定和計(jì)算

，

人們常以培養(yǎng)基中

還原糖含量與粗蛋白含量的比值來(lái)表示。?一般培養(yǎng)基的C：

N比為100

:

(0.2-2)，?谷氨酸發(fā)酵中的情況比較特殊

，

氮源比例相

對(duì)高些

。

C：

N比為100

:（20

-30

)（4）

pH的要求★各大類微生物一般都有它們生長(zhǎng)繁殖的最適pH。細(xì)菌：

7.0-8.0放線菌：

7.5-8.5酵母菌：

3.8-6.0

霉菌：

4.0-5.8具體的微生物菌種都有各自特定的最適pH范圍。在微生物生長(zhǎng)和代謝過(guò)程中，

由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的形成與積累，

培養(yǎng)基pH值會(huì)發(fā)生改變，

為維持培養(yǎng)基pH值相

對(duì)恒定，

通常采用下列兩種調(diào)節(jié)方式：內(nèi)源調(diào)節(jié)：

①在培養(yǎng)基里加磷酸緩沖劑或不溶性的碳酸鹽；②調(diào)節(jié)培養(yǎng)基合適的碳氮比。外源調(diào)節(jié)：

①補(bǔ)料（高時(shí)補(bǔ)加碳源，低時(shí)補(bǔ)加氮源）②按實(shí)際需要向發(fā)酵液中補(bǔ)加酸或堿液。2、

培養(yǎng)基的優(yōu)化①調(diào)查所培養(yǎng)菌的生態(tài)條件

，

查看

“

嗜好

”

，

根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn)和培養(yǎng)基成分確定時(shí)

一

些必須考慮

的問(wèn)題

，

初步確定

可能的培養(yǎng)基成分；②通過(guò)單因子實(shí)驗(yàn)最終確定出最為適宜的培養(yǎng)基成分；單因子實(shí)驗(yàn)：

對(duì)實(shí)驗(yàn)中要考察的因子逐個(gè)進(jìn)行試驗(yàn)

，

尋找每個(gè)因子的最佳條件

。

一

般用搖瓶做實(shí)驗(yàn)

。優(yōu)點(diǎn)：

一

次可以進(jìn)行多種條件的實(shí)驗(yàn)

，

可以在較快時(shí)間內(nèi)得到的結(jié)果

。缺點(diǎn)：

如果考察的條件多

，

實(shí)驗(yàn)時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)

。

各因子之間可能會(huì)產(chǎn)生交互作用

，

影響的結(jié)果準(zhǔn)確性

。③數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：

運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果

，

得到最佳的實(shí)驗(yàn)條件

。

如正交設(shè)計(jì)

、

均

勻設(shè)計(jì)

、

響應(yīng)面設(shè)計(jì)

。優(yōu)點(diǎn)：同時(shí)進(jìn)行多因子試驗(yàn)

。

用少量的實(shí)驗(yàn)

，

經(jīng)過(guò)數(shù)理分析得到單因子實(shí)驗(yàn)同樣的結(jié)果

，

甚至更準(zhǔn)確，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率

。缺點(diǎn)：

對(duì)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)要求準(zhǔn)確性高

，

因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的最佳條件是經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法算出來(lái)的

，

如果實(shí)驗(yàn)中存

在較大的誤差就會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)果

。第二節(jié)培養(yǎng)基及發(fā)酵基質(zhì)的殺菌在現(xiàn)代食品發(fā)酵生產(chǎn)中

，

一

般均采用純種發(fā)酵

，

為了保證發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和發(fā)酵生產(chǎn)的成功

，

必須采取嚴(yán)格的滅菌措施將培養(yǎng)基中的雜菌殺滅

。

滅菌(ster

ilization)是指采用某種物理或化學(xué)方法殺死或消除所有微生物體

，

包括病原微生物和非病原微生物

。

消毒(dis

infection)是指殺死

、

抑制或清除病原微生物

。

消毒劑(dis

infectant)通常為化學(xué)藥劑

，

一

般用于對(duì)非生

物體進(jìn)行消毒

。

消毒劑不能殺死芽孢及某些微生物

，

不

能用于滅菌

。?

灼燒法：

不怕燒的實(shí)驗(yàn)器具

，

如接種環(huán)等。?

干燥熱空氣滅菌法：

利用熱空氣滅菌，

通常150-170℃1-2小時(shí)

，

適用于玻璃器皿及耐熱的器皿

，

不適合棉花、紙張

、纖維或橡膠類物質(zhì)的滅菌。特點(diǎn)：

由于空氣傳熱穿透力差

，

菌體在干燥狀態(tài)下不易殺死

，

所以溫度高

、

時(shí)間長(zhǎng)。(一

）加熱滅菌1

、干熱法（dryheat

sterilization）：?

焚燒法：

是將被滅菌物品在火焰中燃燒

，

適用于無(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的物品滅菌。一

、

主要的消毒及滅菌方法2

、

濕熱法(mo

ist

heat

ster

ilization)

：特點(diǎn)：

溫度低、時(shí)間短、滅菌效果高

。相同溫度下

，

濕熱滅菌比干熱滅菌效果好

，

原因：?

熱蒸汽對(duì)細(xì)胞成分的破壞作用更強(qiáng)?

熱蒸汽比熱空氣穿透力更強(qiáng)?

蒸汽存在潛熱

，

當(dāng)氣體轉(zhuǎn)變成液體時(shí)可放出大量熱量?

可迅速提高滅菌物體的溫度（

1）