食品微生物的形态学.ppt

第二章微生物形态学 第一节研究微生物的基本方法第二节原核微生物 细菌 放线菌第三节真核微生物 酵母 霉菌第四节非细胞生物 病毒 噬菌体本章要求熟悉研究微生物的基本方法 熟悉微生物的一般形态 第三节真核微生物 酵母和霉菌 真核微生物是比较高级的生物 结构比原核生物复杂 是生物进化后的结果真核微生物是一类具有完整的细胞核结构即细胞核含有核膜 核仁和染色体的微生物真菌 藻类 原生动物均属真核微生物 一 酵母 酵母菌是一类由真核细胞所组成的单细胞微生物属于真菌门的子囊菌纲和半知菌纲目前已知的酵母菌有490多种 分属于39个属 酵母菌是人类较早应用于酿酒 面包等行业的一类微生物 近年来应用越来越广 大体上分为三个方面 菌体可供食用和作饲料 并可提取核酸 核苷酸 细胞色素 辅酶A 凝血质等贵重药品 利用酵母代谢产物 制取酒类 有机酸 酶制剂 维生素等 用于石油发酵和石油脱蜡因此 酵母菌在食品与发酵工业中是十分重要的 自然界中 酵母主要分布在含糖质较高的偏酸性环境中例如果实 花蜜 五谷以及甘蔗 果园的土壤中能利用石油的酵母则分布在油田 炼油厂周围的土壤及废水中生长温度 25 30 一 酵母的形态 酵母菌是单细胞微生物 细胞形态因种而异 基本形态有圆形 椭圆形 卵圆形 柠檬形 腊肠形及耦节状的假丝状等 注意 酵母的形态会因培养时间 营养状况及其它条件而有变化大小 一般长3 6 m宽5 10 m最长100 m食品发酵工业中常用菌平均直径 4 6 m 二 培养特征 酵母菌的菌落一般是圆形 表面光滑 湿润和粘稠的 菌落同细菌相似 但较大 厚 大多数不透明 呈油脂状或蜡脂状 白色或奶油色 只有少数呈粉红色或红色酵母菌生长在固体培养基表面 很易用针挑起 培养时间长的菌落 表面呈皱纹状 较干燥 颜色变暗已知酵母数百种 每种酵母产生各不相同的菌落 因此酵母的菌落特征也是鉴定酵母的依据之一 红酵母 啤酒酵母 各种酵母的菌落 三 酵母菌的细胞结构 酵母细胞的典型的真核细胞结构包括 细胞壁 细胞膜 细胞核 一个或多个液泡 线粒体 核糖体 内质网等 核糖体 线粒体 1 细胞壁细胞最外层幼龄 较薄 有韧性老龄 逐渐变黑变硬组成 由特殊的酵母纤维素构成成分 甘露聚糖 40 45 葡聚糖 35 45 蛋白质 5 10 脂类 3 8 蛋白质在细胞壁中起重要作用 连接葡聚糖和甘露聚糖 2 细胞膜位于细胞壁内侧 包围细胞质 厚7 5nm结构 磷脂双分子层 中间镶嵌蛋白质功能 选择性地从环境中吸收细胞代谢所需的营养 并将代谢废物排出体外 3 细胞质及内含物细胞质是细胞膜内富含RNA的粘稠液体 是细胞新陈代谢的场所幼龄细胞 稠密 均匀老龄细胞 出现较大的液泡和各种贮存物 内含物 脂肪粒 多者可到干重50 60 可用来生产油脂核糖体 RNA含量高 多肽合成中有重要作用聚磷酸盐 高能磷酸盐储藏 补磷肝糖 补碳 高达12 海藻糖 高到16 4 细胞核存在明显的核 圆形 一般在细胞中央 组成 核膜 核仁 染色体主要成分 DNA 是细胞的控制中心 在繁殖和遗传上起重要作用 5 线粒体一般紧靠细胞的四周 球状或杆状 是呼吸酶系的载体 功能 细胞内氧化能的转换 为细胞提供能源 6 液泡 0 3 3 一个或多个 生长平衡期特别明显成分 异染色粒 某些嘌呤及衍生物 游离氨基酸均可储存于其中 也可储藏水解酶系如蛋白酶 核糖核酸酶和酯酶 若液泡破碎 可使细胞开始自溶7 内质网连接核膜与细胞膜 空间内充满液汁和细胞质结构特殊 是合成蛋白质的中心 此外还与出芽起始有关 四 酵母菌的繁殖方式 繁殖 无性繁殖 芽殖 裂殖有性繁殖 形成子囊孢子方式1 无性繁殖 1 芽殖 酵母菌最普遍的繁殖方式 出芽数不止一个 多者12 15个 最高43个 2 裂殖裂殖酵母属的酵母 3 芽裂繁殖极少见 位于 1 2 中间 如类酵母属 拿逊酵母 瓶形酵母属中的酵母中出现 出芽 分裂 酵母菌假菌丝的形成图中1 2 3 4 是出芽的顺序 2 有性繁殖过程 原生质体突起 形成接合桥 先质配 进而核配 形成双倍体 减数分裂 进而分裂或不同的子核 形成子囊孢子 图为酵母菌子囊孢子的形成过程1 2 3 4 两个细胞结合 5 接合子 6 7 8 9 核分裂 10 11 核形成孢子 五 食品中常见的酵母菌属概要Synopsisofcommongeneraoffoodborneyeasts 酒香酵母属Brettanomyces假丝酵母属Candida德巴利酵母属Dryptococcus有孢汉逊酵母属Hanseniaspora克鲁维酵母属Kluyveromyces毕赤酵母属Pichia酵母属Saccharomyces 假丝酵母属 大多数菌株存在于新鲜的碎牛肉或家禽中 最常见的菌株是热带假丝酵母 该属中一些菌株与发酵食品有关 Candida Membersofthisgenusarethemostcommonyeastsinfreshgroundbeefandpoultry andC tropicalisisthemostprevalentinfoodsingeneral Somemembersareinvolvedinthefermentationoffoods 酒香酵母属 不产孢子 能在顶端发芽生殖 在有氧的条件下能利用葡萄糖发酵产乙酸 它能引起啤酒 软饮料 腌渍品等的腐败 同时与一些啤酒以及淡色啤酒的后发酵有关Brettanomyces Theseasporogenousyeastsformogivalcells terminalbudding andproduceaceticacidfromglucoseonlyunderaerobicconditions Theycausespoilageofbeer wine softdrink andpickles andsomeareinvolvedinafter fermentationofsomebeersandales 伊氏酵母属 该属的菌株能产假菌丝体 并进行多侧枝出芽生殖 它们在进行液体发酵时能够产生菌膜 Issatchenkia Membersofthisgenusproducepseudomyceliaandmultiplybymultilateralbudding Theytypicallyformpelliclesinliquidmedia 隐球酵母属 它们不产孢子 多侧出芽生殖 不能发酵糖 菌体为透明 红色或橙色 产节孢子 普遍存在植物 土壤 草莓以及其他水果 海洋鱼类 河虾及新鲜的水牛肉中 Cryptococcus Theyareasporogenous reproducebymultiplybymultilateralbuddingandarenonfermentersofsugars Theyarehyalineandredororange andtheymayformarthrospores Theyhavebeenfoundonplantsandinsoils strawberriesandotherfriuts marinefish shrimp andfreshgroundbeef 毕赤氏酵母属 酵母中的大家族 以多侧芽殖方式繁殖 子囊通常包含有4个椭圆球形子囊孢子 子囊孢子呈帽子状或火星状等 可能会形成假菌丝体和节孢子 在液体培养基中会形成膜 可以在橄榄盐水中生长 引起泡菜腐败 常作为真核基因表达受体 Pichia Thisisthelargestgenusoftrueyeast Theyreproducebymultilateralbudding andasciusuallycontainfourspheroidal bat orsaturns hapedspores Pseudomyceliaandarthrosporesmaybeformded Theyformfilmsonliquidmedia Theyareknowntogrowinolivebrinesandtocausespoilageofpicklesandsauerkraut 红酵母属 细胞为球状或卵圆形 少数能形成假菌丝 以多侧出芽生殖的方式繁殖 不具有发酵性 能产生红色或黄色色素 常引起基质着色 有的产生高浓度的脂肪 50 60 Rhodotorula Theyreproducebymultilateralbuddingandarenonfermenters 裂殖酵母属 这类产子囊孢子的酵母通过形成的十字墙侧枝分裂繁殖 可以产真菌丝和节孢子 4 8个的子囊为豆形 不出芽 常存在于水果和糖蜜制品中 Schizosaccharomyces Theseasporogenousdividebylateralfissionofcross wallformationandmayproducetruehyphaeandarthrospores ascicontainfromfourtoeightbean shapedsporesandnobudsareproduced 有孢圆酵母属 发酵能力强 含有辅酶Q 6 常存在于糖蜜制品中 Torulaspore theyarestrongfermentersofsugar andcontaincoenzymeQ 6 结合酵母属 繁殖方式为多侧出芽 形成的豆形囊孢子常常从子囊孢子中释放出来 大多数是单倍体 能强烈发酵糖 Zygosaccharomyces multilateralbuddingisthemethodofreproduction andtheyarestrongfermentersofsugars 丝孢酵母属 这类不产子囊孢子的氧化酵母以出芽方式和形成节分生孢子的方式繁殖 它们形成真菌丝 发酵糖的能力很弱 甚至没有 Trichosoporon thesenonascosporeformingoxidativeyeastsmultiplybybuddingandbyarthroconidiaformation theyproduceatruemycelium andsugarfermentationisabsentorweak 酵母属 细胞呈球形 椭圆形或腊肠形 可形成假菌丝 以多侧出芽进行无性繁殖 有性繁殖为同性结合或异性结合 或有双倍体细胞形成子囊孢子 每个子囊形成1 4个子囊孢子 不发酵乳糖 为工业上常用的酵母菌 常存在于各种食品中 但很少引起腐败 Saccharomyces Theyarediploidanddonotfermentlactose Theyrarelycausespoilage 酿酒酵母食品发酵工业最常用的菌种之一 按菌体的长度不同可分为三组 1 长 宽 1 2 细胞圆形或卵形用途 饮料酒 面包 淀粉酒精如RasseII和RasseXII为生产酒精的菌种糖化的淀粉质原料 2 长 宽 2 细胞以卵圆形和长卵形为主 菌体常形成假菌丝用途 主要用于生产葡萄酒和果酒 也要用于生产啤酒 蒸馏酒和酵母 又称葡萄酒酵母 3 长 宽 2 细胞长卵形这类酵母具有耐高渗压的特性 能耐高浓度度的盐 故常用于甘蔗糖