食品微生物学(Food Microbiology)

仙仙

        课程名：食品微生物学(Food Microbiology)  学分：3  学时：48  
课程类别：专业教育基础必修课  
开课学院：食品学院  所属基层教学组织：
曾任课教师：
        课程大纲：
一、课程性质与目的
    本课程是为食品学院包装工程本科专业三年级学生开设的一门专业基础课程，主要在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并侧重于研究与食品有关的微生物及微生物与食品的关系。由理论知识和实验技术两大部分构成，二者并重。要求学生通过学习能够掌握微生物学的基础理论、研究方法及其在食品工业中的应用，对微生物学最新发展动态有一定了解；同时掌握微生物学实验技能，提高实验动手能力、实验操作技能，为学生后续专业课程的学习打下基础。
二、课程简介
    理论部分内容主要有微生物形态、生理、生态和遗传学，了解有害微生物在食品加工、储藏等过程中的作用以及食品防腐的原理和技术措施，了解有益微生物在食品生产中的发掘、利用、改善和保护等知识。实验部分主要有:微生物的制片与镜检技术，食品中常见微生物的观察和识别技术，培养基的制备与消毒灭菌技术，食品卫生的微生物学检验技术等。通过本课程的学习，使学生掌握微生物学的基本原理及其在食品生产加工过程中的应用，为学生学习食品杀菌工程学、食品保藏学等后续课程打下基础。
三、教学内容
第一章  绪论 （2学时）
主要内容：微生物学的研究对象和任务；微生物学的发展；微生物在生物界中的地位；微生物的概念和特点；微生物的分类和命名；微生物学及其发展史；微生物学的概念和分支学科；微生物学发展的奠基者。
学习要求：掌握微生物的概念和特点，微生物的分类和命名规则；了解微生物学的形成及其发展历史以及食品微生物学的主要研究内容；安排作业1次。
复习与作业要求：复习、以思考题为重点。
思考题：
1.什么是微生物，其常用的量度单位是什么？
2.微生物有哪些特点？试从这些特点的某一方面举例说明在实践中的意义。
3.简述列文虎克，巴斯德和科赫在微生物学发展中的贡献。
4.举例说明微生物的命名。
5.什么是微生物学？它有哪些分科？
6.简述微生物学发展史(几期，各期划分的标准及主要成就)。
7.什么是食品微生物学? 它与食品工业的关系如何？
第二章  原核微生物、真核微生物的形态和结构 （8学时）
主要内容：I 原核微生物
一、细菌：细菌的形态和大小，细菌的细胞结构，细菌的菌落特征，细菌的繁殖，细菌的代表属
二、放线菌：放线菌的形态，放线菌的菌落特征，放线菌的繁殖
三、古细菌，蓝细菌，黏细菌，立克次氏体，支原体，衣原体
四、细菌的分类和鉴定方法
II真核微生物
五、霉菌：霉菌的形态，霉菌的细胞结构，霉菌的菌落特征，霉菌的繁殖，霉菌的代表属
六、酵母菌：酵母菌的形态和大小，酵母菌的细胞结构，酵母菌的菌落特征，酵母菌的繁殖，酵母菌的代表属
学习要求：重点掌握细菌，霉菌，酵母菌的细胞形态结构，生理功能及菌落特性，了解真菌无性和有性孢子的形成特性，比较真核微生物和原核微生物的细胞基本特性；了解微生物分类鉴定方法。安排作业2次。
复习与作业要求：全面复习、以思考题为重点。
思考题：
1.什么是细菌？简述细菌与人类的关系。
2.细菌有哪些基本形态？
3.试绘出细菌细胞构造的模式图，注明其一般和特殊构造，并扼要说明各部分的生理功能。
4.简述细菌革兰氏染色的程序，原理与结果表示。
5.简要说明G+和G-细菌细胞壁的构造特点及成分。
6.什么是荚膜？其化学成分如何？有何功能？
7.什么是芽孢？有何特点？
8.什么是鞭毛？有何功能？
9.简述细菌的繁殖方式。
10.简述真菌的特点与概念。
11.真菌细胞结构与细菌细胞结构有何不同？
12.真菌产生的孢子有哪些？试比较它们的异同点。
13.真菌的菌落有哪些特征？
14.什么是真菌的生活史？有哪两种类型？
15.什么是放线菌？为什么说放线菌是介于细菌与真菌之间而又接近于细菌的一类微生物？
16.简述微生物分类鉴定的方法？
第三章  病毒（2学时）
主要内容：一、病毒的形态结构：病毒的特性，病毒的形态和大小，病毒的化学组成和结构
二、病毒的繁殖：病毒的复制，噬菌体的复制
学习要求：掌握病毒的特性，了解噬菌体增殖及对食品发酵工业的危害性
复习：全面复习。
思考题：
1.什么是病毒？简述病毒粒子的构造。病毒的种类有哪些？
2.简述噬菌体复制的过程。
3.简述病毒的培养技术。
第四章  微生物生理 （8学时）
主要内容：一、微生物营养：微生物细胞的化学组成，所需的营养物质及其生理功能，营养类型，营养物质进入细胞的方式，微生物的培养基，
二、微生物的生长：微生物生长的测定，细菌群体生长规律，影响微生物生长的因素，代谢中对氧需求不同的微生物类型
三、微生物的代谢：微生物的能量代谢与呼吸作用，微生物分解代谢与合成代谢，微生物初级代谢与次级代谢
学习要求：了解微生物细胞的化学组成及所需的营养物质，微生物的营养类型及其对营养物质的吸收方式，微生物生长的概念，细菌群体生长规律；掌握微生物的代谢类型及能量代谢，分解代谢和合成代谢，初级代谢与次级代谢。安排作业2次。
复习与作业要求：全面复习、以思考题为重点。
思考题：
1.试述微生物的营养物质及其功能。
2.什么是碳源，氮源？微生物常用的碳源和氮源物质各有哪些？
3.什么叫生长因子？它包括哪些物质？
4.什么叫单纯扩散，促进扩散，主动运输，基团转位？比较微生物对营养物质吸收的四种方式的异同。
5.划分微生物营养类型的依据是什么？简述微生物的四大营养类型。
6.什么是培养基？配制培养基的基本原则是什么？
7.配制培养基为什么必须调节pH值？常用来调节pH值的物质有哪些？
8.何谓新陈代谢？试用图示说明合成代谢与分解代谢的相互关系。
9.什么叫发酵，有氧呼吸和无氧呼吸？试比较三者的异同。
10.微生物利用葡萄糖进行分解代谢的途径有哪些？
11.简述微生物对淀粉，纤维素，果胶质的分解过程，各有哪些酶的参与？
12.简述微生物对蛋白质和氨基酸的分解方式。比较它们的不同之处。
第五章  环境因素对微生物生长的影响 （2学时）
主要内容：一、物理因素对微生物生长的影响：温度，水活度，氧化还原电位，辐射和超声波对微生物生长的影响
二、化学因素对微生物生长的影响：pH，重金属盐类，氧化剂，有机化合物，表面活性剂对微生物生长的影响
三、微生物与生物环境因素：生物间的关系
学习要求：了解生物因素对微生物生长的影响，掌握理化因素对微生物生长的影响。安排作业1次。
复习与作业要求：全面复习、以思考题为重点。
思考题：
1.简述紫外线杀菌机理及应用范围。
2.试举例说明灭菌，消毒和防腐的概念。
3.简述各类微生物适宜生长的pH值。
4.简述常用消毒剂和杀菌剂的名称，浓度和应用范围。
5.简述生物之间的关系。
6.简述高压蒸汽灭菌的方法步骤，灭菌锅中的空气排除度对灭菌效果有何影响。
第六章  微生物的遗传和变异 （4学时）
主要内容：一、遗传性和变异性：遗传、变异的概念，遗传、变异的相互关系，微生物遗传变异的特点
二、遗传变异的物质基础：证明核酸是遗传变异物质基础的经典实验，DNA结构和半保留复制，遗传物质在细胞中的存在方式
三、基因突变：基因突变，基因突变的类型，基因突变的机制
五、遗传变异技术的应用：理化诱变
六、菌种的衰退、复壮和保藏：菌种的衰退和复壮，菌种的保藏
学习要求：掌握微生物遗传变异的物质基础及其结构特点和在细胞中的存在方式；掌握基因突变的类型，特点和机制；了解菌种保藏的基本方法。安排作业1次。
复习与作业要求：全面复习、以思考题为重点。
思考题：
1.说明遗传和变异的概念，研究遗传变异有何意义？
2.简述遗传物质证明的三个经典试验。
3.简述DNA高级结构模型，半保留复制的概念与过程。
4.简述基因突变的概念及类型。
5.简述诱变育种的概念及主要步骤。
6.简述菌种保藏原理与方法。
第七章  微生物引起的食品变质 （4学时）
主要内容：一、微生物与食品腐败变质：引起食品腐败的微生物，食品腐败变质发生的基本条件，微生物引起食品腐败的鉴评，微生物引起食品腐败的机理
二、动物性食品腐败变质：肉类，鱼类，乳类，禽蛋的腐败变质
三、植物性食品的腐败变质：糕点，果蔬，果汁的腐败变质
四、罐藏食品的腐败变质：罐藏食品的腐败变质类型与分析
学习要求：掌握微生物引起的食品腐败变质发生的基本条件，化学过程，食品腐败变质的初步鉴定方法；了解各类主要食品的腐败变质现象，原因。安排作业1次。
复习与作业要求：全面复习、以思考题为重点。
思考题：
1.微生物引起食品腐败变质必须具备的条件。
2.根据鱼容易变质的原因，捕获鲜鱼后应采取什么措施？
3.简述引起腌制鱼品腐败变质的微生物及其现象。
4.简述鲜乳中的微生物类型及变化。
5.利用所学知识解释酸牛乳的保质期比鲜牛乳长的原因。
6.简述果蔬及果汁的腐败变质。
7.说明罐藏食品的类型及变质的现象和产生原因。
第八章  微生物与食品安全 （2学时）
主要内容：一、概述：食物中毒的概念，类型
二、细菌性食物中毒：细菌性食物中毒的概念，类型及流行病学特点；肉毒梭菌，沙门氏菌等食物中毒
三、真菌性食物中毒：真菌毒素，真菌毒素中毒症的概念；黄曲霉毒素；展青霉菌素
四、食品卫生微生物指标
学习要求：了解食物中毒的概念，类型；了解细菌性食物中毒的概念，类型及流行病学特点；了解真菌毒素，真菌毒素中毒症的概念；掌握食品卫生标准中的微生物指标的概念和食品卫生学意义。安排作业1次。
复习与作业要求：全面复习、以思考题为重点。
思考题：
1.简述食物中毒的概念和类型。
2.简述细菌性食物中毒的流行病学特点和预防措施。
3.简述真菌毒素中毒症与细菌性食物中毒的区别。
4.细菌总数及其食品卫生学意义？大肠菌群及其食品卫生学意义？
实验部分
实验教学内容概况：通过该课程的学习可使学生掌握所开实验课中的基本操作技术及相关的理论原理,主要包括：微生物形态观察、制片及染色技术，无菌操作技术，培养基的制作和灭菌技术，微生物的分离纯化技术，微生物计数技术，食品卫生微生物指标测定技术等。
实验报告要求：实验目的、实验原理、主要仪器试剂、实验步骤、实验结果、讨论。
主要仪器设备：冰箱、恒温培养箱、显微镜、高压蒸汽灭菌锅、干燥箱、水浴锅等。
实验指导书名称：微生物学实验
实验项目一览表

四、教学基本要求
    教师在课堂上应对微生物学的基本概念、原理和方法进行必要的讲授，并详细讲授每章的重点、难点内容；讲授中应注意理论联系实际，通过必要的实例阐述，启迪学生的思维，加深学生对有关概念、理论等内容的理解，并应采用多媒体辅助教学，加大课堂授课的信息量。平时作业量应不少于10学时，教师在布置作业时应把握难度和方向，并进行必要的提示。学生在完成作业后，教师应及时进行讲解，点评和总结。
    实验部分开课后，需向学生讲清课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、平时考核内容、实验守则及实验室安全制度等。所有实验在教学实验室里由教师指导完成，实验前学生必须进行预习，实验预习报告经教师批阅后，方可进入实验室进行实验。实验前清点学生人数并做讲解和示范，实验1-2人1组，在规定的时间内，由学生独立操作。出现问题，教师要引导学生独立分析、解决，及时指出学生的不规范操作并给予纠正。按要求做好学生实验情况及结果记录，实验后认真填写实验记录，批改实验报告。
    教师应适时推荐教学参考书，以利于拓宽学生的知识面，加深基础理论学习。
五、教学方法
　  本课程的内容包括理论知识和实验技术两大部分，二者并重。在教材的选定上，采用近两年出版的普通高等教育“十五”国家级规划教材。在教学方法上，理论部分采用课件讲授，在讲授的内容上，一方面突出重点，尽量以自行设计或精选的简明、直观和形象化的图示、表格或表解等形式表达，借以加大信息量和改善信息质量，进而达到有利于学生加深理解，增强记忆和乐于自学等目的。另一方面结合教师的科研成果，随时补充本学科前沿，尽量使理论内容与生产实际相结合，此外课后做思考题和参考课外书籍，以方便学生巩固所学知识。实验部分，要求30人一个班，学生上课前预习实验内容，注重培养学生独立的实验操作技能及学生分析问题和解决问题的能力，课后做实验报告，加深印象。
    考试主要采用闭卷方式，考试范围应涵盖所有讲授的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。
    总评成绩：出勤、实验、作业占40%、闭卷考试占60%。

六、参考教材和阅读书目
参考教材：
1.周德庆编著，《微生物学教程（第二版）》，高等教育出版处，2002年。
2.诸葛健、李华钟主编，《微生物学》，科学出版社，2004年。
3.闵航主编，《微生物学》，浙江大学出版社，2005年。
4.张文治编著，《微生物学》，高等教育出版处，2005年。
5.刘慧主编，《现代食品微生物学》，中国轻工业出版社，2004年。
6.何国庆主编，《食品微生物学》，中国农业大学出版社，2002年。
7. James M.Jay主编，徐岩等译，《现代食品微生物学（第五版）》，中国轻工业出版社
七、本课程与其它课程的联系与分工
    本课程是包装工程类课程的前导课，主要讲授食品微生物学的基本概念、原理和方法，使学生对微生物学在食品工业中的应用有一个总体上的认识和把握。