第二章 发酵过程的生物学基础第一节 发酵过程与微生物(自学)自然界中存在着各种各样的微生物,它们具有不同的形态结构和生理特征,可以分成不同的类群。其中,细菌、放线菌、酵母和霉菌等已广泛应用于发酵工业,有的直接利用其菌体细胞,有的则利用其代谢产物或转化机能。了解微生物的种类、形态及生理特征的目的在于认识微生物的特性,掌握其生命活动规律,使其在工业生产中充分发挥作用。 微生物具有体积小、种类多、分布广、繁殖快、便于培养和容易发生变异等特点,并且在生产中不易受时间、季节、地区的限制,所以在工业生产上越来越广泛地被重视和应用。如前所述,发酵工程是以微生物的生命活动为中心的,各种发酵生产都必须有相应的微生物。微生物的生物学性状和发酵条件决定了其相应产物的生成。工业上用的全部微生物都称为工业微生物。此外还要和杂菌污染打交道,杂菌污染会严重影响甚至完全破坏我们所需的工业发酵过程。此外,有些微生物既是工业生产茵,又可能是杂菌。例如,醋酸菌在生产醋时是生产菌,但会引起酒类的败坏。工业生产上常用的微生物和经常遇到的杂菌主要是细菌、放线菌、酵母菌和霉菌。由于发酵工程本身的发展以及基因工程正在进入发酵过程,病毒、藻类等其它微生物也正在逐步地变为工业生产菌。本章主要介绍与发酵工程有关的主要微生物类群。一、细菌细菌是自然界中分布最广、数量最多的一类微生物,属单细胞原核生物,具有较典型的核分裂或二分分裂繁殖。体形微小,通常在 1000 倍的光学显微镜成电子显微镜下才能看到。工业生产常用的细菌有以下几种: 1,枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)枯 草 芽 孢 杆 菌 为 生 孢 孢 的 需 氧 菌 。 营 养 细 胞 杆 状 , 大 小 一 般 为0.7~0.8×2~3μm。菌端半圆形。单个或呈短链。在细胞中央部位形成芽孢,芽孢为椭、圆形,大小约为 0.6~0.7×1.0~1.5μm。芽孢萌发,沿赤道分裂,为中腰发芽。细胞侧生鞭毛,能运动。革兰氏染色阳性。生长温度为 30~39℃,但在 50、56。℃时尚能生长。最适 pH 为 6.7~7.2。属需菌菌。芽孢耐高温,一般在 100℃3h 才能杀死。有的芽孢抗高温能力更强,在 100℃煮沸 8h 尚能发育生长,故需高温灭菌才行。它能在铵盐液体中发酵各种糖类生成酸。由于芽孢能耐高温,所以分布较广,常存于枯草和土壤中。一般来说为腐败茵,如在酱油、酱类和白酒制曲时,如果水分含量大,温度较高,就容易造成枯草杆菌...