1、,农业微生物应用技术,田 鸿,资环学院微生物系,本课程理论课主讲,微生物基础知识 农业微生物技术应用领域 食品酿造技术 农林废弃物无害化利用 农业资源微生物开发与应用,本课程实验课,微生物培养技术 果酒（葡萄酒）发酵观察 酸奶制作(选）,微生物基础知识,1、微生物概念及特性 2、农业微生物主要类群及特点 细菌： 细胞：单细胞原核微生物；细胞很小，以微米为单位，光学显微镜观察时，只能用油镜观察； 细胞形态：杆状、球状、弯曲状和不规则 细胞排列：单个细胞、两个细胞、一个平面四个细胞、两个平面八个细胞、不规则和链状的排列方式； 细胞繁殖：均等分裂的2分分裂方式； 生物学特性：酸碱度；温度；氧气和氧分
2、压；盐；对抗生素敏感。喜高温，喜水，喜蛋白质。,细菌细胞形状及排列方式,微生物基础知识,真菌： 真菌细胞：细胞为真核细胞，结构完整； 真菌菌体：单细胞酵母，丝状霉菌和大型真菌（蕈菌） 真菌的繁殖：真菌繁殖包括无性繁殖和有性繁殖，不同真菌这两个阶段在真菌生活史中地位不同；酵母菌以出芽、分裂和产孢子繁殖；丝状真菌由菌丝分化形成产孢结构（子实体）产生孢子繁殖，孢子有有性孢子、无性孢子或二者兼有；大型真菌也是由子实体产孢繁殖，只是子实体很大，肉眼可见，如各种菇类。 真菌生活史：酵母菌由细胞产生子细胞或孢子，完成生活史；霉菌和大型真菌由菌丝生长或孢子萌发形成菌丝，菌丝生长生理成熟分化形成子实体，子实体产
3、孢。生理成熟的时间于菌种、营养、温度和温差、酸碱度等有重要关系。,真菌菌体种类,放线菌,放线菌：分支发达的原核微生物； 菌体：由菌丝或由菌丝及菌丝产生的孢子构成；放线菌菌丝细小，发达； 放线菌繁殖：菌丝断裂或产生孢子； 放线菌主要类群：链霉菌类群；诺卡氏菌类群；小单胞菌类群；小四孢菌类群；小二孢菌类群；孢囊链霉菌类群；游动放线菌类群； 放线菌的主要用途（1）产生抗生素；（2）有机物讲解；（3）堆肥；（4）蘑菇栽培养料的渥堆；,放线菌菌体,微生物的平板培养培养,微生物基础知识微生物菌种分离方法,培养基：人工配制的适合于微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质，乃各种营养成分的无菌混合物。 微生物分
4、离纯化：把某种微生物从和其他微生物混杂状态下分开培养，称为微生物的分离纯化。 微生物纯培养：通过一定的方法，人工实现的某种微生物的纯后代。纯培养既是过程，也是结果。 菌株：理论上由单细胞繁殖起来的纯后代； 菌种：人工培养的微生物繁殖材料； 品种：在食用菌栽培中经过人工筛选和选育的具有生产价值的优良菌株。 菌落：微生物细胞在固体基质上表面或内部生长繁殖所形成的具有一定形态结构的子细胞群体，成为菌落。,不同微生物的平板培养菌落,常用微生物分离方法,稀释平板分离法：样品梯度稀释后分离； 划线平板分离发；用无菌接种环直接取样品在平板上划线； 多孢划线分离法；用无菌接种环粘取事先手机的孢子在平板上划线。
5、 单胞划线分离法；最好事先把收集的孢子梯度稀释后再在平板上划线。 组织分离法；取无菌组织块直接放在平板上或斜面上培养。,微生物分离纯化方法,微生物菌种生产,菌种：人工培养和保存的微生物繁殖材料（真菌孢子除外）； 品种：经筛选和选育的具有某些优良特性的菌株； 菌种生产：微生物生产的种子，是优良菌种经过一定手段不断扩大培养的过程； 菌种类型：液体菌种和固体菌种 生产过程：菌种活化菌种检验扩大培养生产用种检验； 生产设备：（1）试管种生产设备；（2）二级放大生产设备；（3）三级放大生产设备；,基本概念： 杂菌：与生产菇类无关的其他微生物，包括细菌和真菌（主要是酵母和霉菌）。 杂菌污染：生产过程中培养
6、料长杂菌，称为污染。 消毒：食用菌科研和生产中采用物理或化学方法，减少环境或物体上的微生物数量。 常用的物理消毒方法：紫外线消毒和过滤除菌。 常用的化学消毒方法：使用各种消毒剂。 灭菌：采用物理方法杀死一定范围内的所有微生物,微生物生产的消毒、灭菌和杂菌控制技术,食用菌生产中消毒和灭菌的重要性 杂菌污染机会贯穿整个生产加工过程； 杂菌污染是导致菌种不纯和制种失败的重要原因； 杂菌污染是导致栽培减产（竞争性杂菌和传染性病原菌）乃至完全失败的重要原因； 杂菌污染是导致加工菇品腐败的根本原因； 严格做好消毒和灭菌工作是取得栽培成功的关键！,常用的消毒工作 消毒方法： 紫外线照射（无菌接种室消毒） 熏
7、蒸（挥发性消毒剂，如氯气；甲醛；） 喷洒（使用各种溶解于水的消毒剂。采用喷洒和喷雾） 消毒用品： 紫外线：安装紫外灯，但在紫外灯工作时人不能在紫外灯下工作，否则对人有强烈的杀伤。 消毒剂：各种安全消毒剂，如酒精，氯化钠水溶液，医用消毒剂，石灰水等。特别要注意安全（对人畜、家禽及对环境安全）,杀菌剂和抑菌剂： 甲基托布津：主要成分：1,2-二(3-甲氧羰基-2-硫脲基)苯，食用菌生产中少用）。 多菌灵：主要成分为苯井咪唑44号，包装为25%、50可湿性粉剂，主要抑制毛霉、根霉。银耳、木耳、猴头菇对多菌灵特别敏感，不能使用。 克霉灵：主要成分是制霉菌素，针对青霉和绿霉（木霉）有特效，生产上用的克霉
8、灵是多种成分的复配剂。 二氯异氰脲酸钠：是目前食用菌生产上很多品牌消毒剂的主要成分。特别对链孢霉有特效。,杂菌的处理方法 清理环境废物，减少杂菌数量； 环境喷洒消毒，减少杂菌数量； 培养料拌料消毒，减少杂菌数量，提高灭菌成功率，降低生产燃料成本； 培养料拌料抑菌，提高灭菌成功率； 培养料发酵，促进料中水分均匀，提高灭菌效果，同时，料发酵改变料的理化性质，促进菌丝生长，控制杂菌危害； 消毒剂、杀菌剂及抑菌剂的使用注意事项 种类：内销产品和外销产品所控制的种类 使用浓度：严格按产品说明使用 使用方法：喷雾、喷洒、拌料,灭菌与除菌 定义：杀死特定范围的所有微生物灭菌；滤除特定范围的所有微生物除菌；
9、方法： 灭菌：干热灭菌、湿热灭菌、辐射灭菌、微波灭菌、高压灭菌 除菌：用一定孔径的滤材把微生物细胞过滤掉，主要用于特殊营养需求的食用菌。,食用菌科研、生产常用的灭菌方法 干热灭菌：用高温（140-180）干热空气（干热灭菌箱）杀死微生物细胞，灭菌对象为非有机材料，如培养皿的灭菌。 湿热灭菌：用高温蒸汽（100以上）杀死微生物细胞。分为常压湿热灭菌和高压湿热灭菌，这时最常用的灭菌方法。 常压湿热灭菌：蒸汽压力等于大气压，所以蒸汽温度最高100。常压灭菌是生产中常用的方法。 优点： 灭菌灶建造简单，对材料强度要求不高； 可大可小，自由建造，特别适合国内大多数的生产单位和普通栽培户。 由于无压力，所
10、以无安全问题。 建造成本低。 既可以使用低密度高压聚乙烯(LDPE)或高密度低压聚乙烯（HDPE)做菌袋，也可使用聚丙烯做菌瓶和菌袋。 缺点： 灭菌时间长，耗能大； 对灭菌工和灭菌过程要求高，容易灭菌不彻底，造成生产失败。,常见常压灭菌灶的几种类型,蒸汽来源：直燃、常压锅炉、微压锅炉、高压锅炉,手提式电热高压灭菌锅,立式高压灭菌锅,中型卧式高压灭菌柜,大型卧式高压灭菌锅,大型卧式高压灭菌柜,中型卧式高压灭菌锅,高压湿热灭菌：采用高压高温蒸汽杀灭杂菌细胞，由于蒸汽压力高，所以蒸汽温度大于100.根据容积的大小，可分为手提式电热高压灭菌锅、立式高压灭菌锅、中型卧式高压灭菌柜（锅）、大型卧式高压灭菌
11、柜（锅）,高压蒸汽灭菌的优点： 灭菌温度高，灭菌彻底； 灭菌效率高，灭菌时间短； 热效率高，灭菌燃料成本低 高压蒸汽灭菌的缺点： 中型和大型灭菌锅（柜）价格高，非普通菇农所能购买； 属于压力容器，要时刻保持安全检查； 对培养料包装容器要求的耐高温性要高于常压灭菌，一般采用聚丙烯做栽培瓶，如果是袋装，就不能用高压蒸汽灭菌。,湿热灭菌必须注意的问题： 拌料均匀，时水分充分吸水吸透，同时装锅均匀，不然蒸汽无法均匀穿透； 注意排冷气，放冷气次数根据锅的大小，从小容量到大容量，排冷气次数2-4次。大型高压蒸汽灭菌锅（柜）需要安装抽冷气的抽气机，装锅（柜）后，灭菌前必须将冷气全抽出，不然严重影响高温蒸汽穿
12、透； 灭菌数量和锅炉蒸汽产气量必须匹配，不能小，也不能过大。,农业微生物技术应用领域,生物技术：凡以生物作为材料和工具的技术统称生物技术； 微生物技术：生物技术的重要组成； 农业微生物技术的主要应用领域： 固氮菌的筛选和应用 解钾菌的筛选和应用 溶磷菌的筛选和应用 促生菌的筛选和应用 拮抗菌的筛选和应用 菌根真菌的筛选和应用 污水处理微生物的筛选和应用 土壤有机污染修复微生物的筛选和应用 农林固体有机废物的高温堆肥技术 秸秆腐熟剂 沼气技术及应用 食（药）用菌的生产技术,农业微生物优良菌剂筛选和应用的注意问题： 有效性 竞争性 安全性 活力 制剂类型 存储有效期 产品注册取得生产批号 质量标准,食品和调味品酿造,酿造学：研究食品和调味品酿造工艺的学科 酿造技术：人工可控的复杂微生物对食品原料的转化，结果是酿造食品和调味品； 传统工艺和革新工艺。 酿造产品种类： 中国白酒；中国黄酒；中国酒酿酒 酿造酱油； 酿造醋； 豆豉 腐乳 豆瓣 芽菜,
