任务三　微生物的其他应用

任务三　微生物的其他应用

一、认知饲料中的微生物

饲料中存在着各种微生物。饲料为微生物提供了生长繁殖所需的物质和环境。同时，微生物的各种活动也极大地影响着饲料的营养价值。其中，有的对饲料的生产加工、保存和动物健康有益；有的却能破坏饲料的营养成分，危害动物健康。

微生物饲料是原料经微生物及其代谢产物转化而成的新型饲料，没有使用药剂，其生产环境很少受到污染，是动物的“绿色食品”。用于生产微生物饲料的主要有细菌、酵母菌、霉菌、放线菌、单细胞藻类等。

微生物在饲料生产中的作用主要有3 个方面：一是将各种原料转化为菌体蛋白而制成单细胞蛋白饲料，如酵母饲料和藻体饲料；二是改变原料的理化性状，提高其营养价值和适口性，如青贮饲料和发酵饲料；三是分解原料中的有害成分，如饼粕类发酵脱毒饲料。

（一）单细胞蛋白饲料

单细胞蛋白是单细胞或具有简单构造的多细胞生物的菌体蛋白的统称。单细胞蛋白不仅可用于饲料生产，而且对开发人类新型食品有重要意义。

酵母菌、白地霉、藻类及部分细菌、放线菌充分繁殖可形成大量的单细胞蛋白。由单细胞或简单多细胞生物组成、蛋白质含量较高的饲料，称为单细胞蛋白饲料。单细胞蛋白饲料不仅营养价值高，而且随着生物工程技术的不断发展，在利用酒精、啤酒副产品废水等生产单细胞蛋白饲料的技术方面有了很大进展，单细胞蛋白饲料在我国已有批量生产，显示出了很好的生产和应用前景。单细胞蛋白饲料包括酵母饲料、白地霉饲料、石油蛋白饲料和藻体饲料等。

1.酵母饲料

将酵母菌繁殖在工农业的副产品中制成的饲料称为酵母饲料。酵母饲料营养齐全，风干制品中粗蛋白质含量为50%～60%，其有效能值近似玉米，与鱼粉和优质豆饼相当，B 族维生素及脂肪含量也比较丰富，在矿物元素中的锌、铁等的含量也较高，常作为畜禽蛋白质及维生素的添加饲料。

常用的酵母菌有产朊假丝酵母、热带假丝酵母、啤酒酵母等。它们对营养要求不高，除利用己糖外，也可利用植物组织中的戊糖作为碳源，并且能利用各种廉价的铵盐作氮源。因此，生产酵母饲料的原料广泛，如亚硫酸盐纸浆废液、废糖蜜、粉浆水等。如用农作物秸秆、玉米芯、糠壳、棉籽壳、锯末、畜禽粪便时，须预先水解为糖。上述各种原料中以利用亚硫酸盐纸浆废液最为经济。

制造酵母饲料的原理与酒精发酵不同。制造方法是在原料中加入适量的无机含氮物，液体原料需要通入足够的空气，使酵母菌pH 值在4.5～5.8 及适宜的温度下迅速繁殖，即得到酵母饲料。如将其中的酵母菌分离出来，经干燥、磨碎，就能得到纯酵母粉。

2.白地霉饲料

白地霉饲料是将白地霉培养在工农业副产品中形成的单细胞蛋白饲料。白地霉又称乳卵孢霉，属于霉菌。菌丝为分支状，宽3～7 μm，有隔菌丝。节孢子呈筒状、方形或椭圆形。白地霉为需氧菌，适合在28～30 ℃及pH 值为5.5～6.0 的条件下生长。在麦芽汁中生长可形成菌膜，在麦芽汁琼脂上生长能形成菌落。菌膜和菌落都为白色绒毛状或粉状。白地霉能利用蛋白胨、氨基酸、尿素、硫酸铵等作为氮源，利用多种糖作为碳源。白地霉饲料的营养价值与酵母饲料相当，生产时多采用液体培养法，原料和生产工艺与酵母饲料基本相同。

3.石油蛋白饲料

以石油或天然气为碳源生产的单细胞蛋白饲料称为石油蛋白饲料，又称烃蛋白饲料。能利用石油和天然气的微生物种类很多，包括酵母菌、细菌、放线菌和霉菌，生产上酵母菌和细菌较常用。以石油或石蜡为原料时主要接种解脂假丝酵母、热带假丝酵母等酵母菌；以天然气为原料时接种嗜甲基微生物。

以石油为原料时，所接种的酵母菌能利用其中的石蜡组分（十一碳以上的烷烃），在加入无机氮及无机盐，pH 值为5 和温度30 ℃左右的条件下通气培养，就能得到石油蛋白。将其从油中分离出来并干燥，就得到了石油蛋白饲料。

以石蜡为原料时，生产条件基本相同，但原料几乎全部能被酵母菌所分解。形成的石油蛋白也不混杂油类，只需要经过水洗、干燥，就能得到高纯度石油蛋白。

用天然气生产的石油蛋白为第二代石油蛋白。嗜甲基微生物能利用的碳源范围很广，包括甲烷、甲醇及其氧化物，如甲醛、甲酸；还包括含两个以上甲基但不含C—C 键的物质，如三甲基胺等。在适宜条件下，嗜甲基微生物经过通气培养，就能将这些物质和含氮物转化成菌体蛋白。

4.藻类

藻类泛指生活在水域或湿地的一类光能自养型低等生物，单细胞或多细胞，无根茎叶，胞体多带有色素。

藻类细胞中蛋白质占干重的50%～70%，脂肪含量达干重的10%～20%，营养比其他任何未浓缩的植物蛋白都高。生产藻体饲料的藻类主要是体积较大的螺旋藻，如极大螺旋藻和钝顶螺旋藻。生产螺旋藻饲料与普通微生物培养不同，一般在阳光及二氧化碳充足的露天水池中进行，温度30 ℃左右，pH 值为8～10，通入二氧化碳则产量更高。得到的螺旋藻经过简单过滤、洗涤、干燥和粉碎，即可成为藻体饲料。水池养殖藻类既充分利用了淡水资源，又能美化环境。

（二）微生物与发酵饲料

粗饲料经过微生物发酵而制成的饲料称为发酵饲料。粗饲料富含纤维素、半纤维素、果胶物质、木质素等粗纤维和蛋白质，但难以被动物直接消化吸收，必须经过微生物发酵分解，才能提高利用率。发酵饲料包括米曲霉发酵饲料、纤维素酶解饲料、瘤胃液发酵饲料、担子菌发酵饲料等。

1.米曲霉发酵饲料

米曲霉属于曲霉，生长快，菌落为绒毛状，初期为白色，以后变为绿色。菌丝细长；孢子梗为瓶状，长6 μm，呈单层排列；分生孢子近球形，直径3μm，表面有突起。米曲霉繁殖时需要温度30～32 ℃，pH 值为6～6.5 的最适条件，但在25～40 ℃及pH 值为5～7 时均能生长。

米曲霉能进行需氧呼吸，能利用无机氮和蔗糖、淀粉、玉米粉等碳源，具有极高的淀粉酶活性，能将较难消化的动物蛋白，如鲜血、血粉、羽毛等降解为可消化的氨基酸，形成自身蛋白。米曲霉在畜禽新鲜血液与米糠、麦麸的混合物中繁殖后，形成的发酵饲料含粗蛋白达干重的30%以上。

2.纤维素酶解饲料

纤维素酶解饲料是富含纤维素的原料在微生物纤维素酶的催化下制成的饲料。细菌、霉菌和担子菌是生产纤维素酶解饲料的主要微生物。秸秆粉或富含纤维素的工业废渣，如蔗渣等，都可作为生产的原料。

3.瘤胃液发酵饲料

瘤胃液发酵饲料是粗饲料经瘤胃液发酵而成的一种猪饲料。牛、羊瘤胃液中含有细菌和纤毛虫，它们能分泌纤维素酶，将纤维素降解。向秸秆粉中加入适量水、无机盐和氮素（硫酸铵），再接种瘤胃液，在密闭缸内保温发酵后，就可得到瘤胃液发酵饲料。

4.担子菌发酵饲料

将担子菌接种于由粗饲料粉、水、铵盐组成的混合物中，担子菌就能使其中的木质素分解，形成粗蛋白含量较高的担子菌发酵饲料。

（三）微生物与青贮饲料

青贮饲料是指青玉米秆、牧草等青绿饲料在青贮塔或窖等密封条件下，经过微生物发酵作用而调制成的饲料。其颜色黄绿，气味酸香，柔软多汁，适口性好，是一种易加工、耐贮藏、营养价值高的饲料。

1.青贮饲料中的微生物及其作用

天然植物体上附着多种微生物（表5.4），它们在青贮原料中相互制约，巧妙配合，才能制成青贮饲料。

（1）乳酸菌。青贮中最重要的细菌，包括乳酸链球菌、胚芽乳酸杆菌、棒状乳酸杆菌等。它们能分解青贮原料而产生乳酸，使饲料中的pH 值急剧下降，从而抑制腐败菌或其他有害菌的繁殖，起到防腐保鲜作用。乳酸菌不含蛋白水解酶，但能利用饲料中的氨基酸。乳酸菌都是革兰氏阳性菌，无芽孢，大多数无运动性，厌氧或微需氧。乳酸链球菌是兼性厌氧菌，要求pH 值为4.2～8.6；乳酸杆菌为专性厌氧菌，要求pH 值为3.0～8.6，产酸能力较强。利用乳酸菌进行乳酸发酵，每个细胞产生的乳酸为其体重的1 000～10 000 倍，所以在调制青贮饲料时，原料本身自然附着的乳酸菌作为发酵菌种就足够了，当然如果当时自然界存在的杂菌比较复杂而多，则为了使乳酸菌迅速成为优势菌群，则必须添加发酵剂。

（2）酵母菌。在青贮初期的有氧及无氧环境中，酵母菌能迅速繁殖，分解糖类产生乙醇，使青贮饲料产生良好的香味。随着氧气的耗尽和乳酸的积累，酵母菌的活动很快停止。

（3）丁酸菌。其是一类革兰氏阳性、严格厌氧的梭状芽孢杆菌。它们分解糖类而产生丁酸和气体；将蛋白质分解成胺类及有臭味的物质；还破坏叶绿素，使青贮饲料带有黄斑，含量越多，青贮饲料的品质越差，并严重影响其营养价值和适口性。丁酸菌不耐酸，在pH 值为4.7 以下时则不能活动。

（4）肠道杆菌。其是一类革兰氏阴性无芽孢的兼性厌氧菌，以大肠杆菌和产气杆菌为主。分解糖类虽然能产生乳酸，但也产生大量气体，还能使蛋白质腐败分解，从而降低青贮饲料的营养价值。

（5）腐败菌。凡能强烈分解蛋白质的细菌统称为腐败菌，包括枯草杆菌、马铃薯杆菌、腐败梭菌、变形杆菌等。大多数能强烈地分解蛋白质和碳水化合物，并产生臭味和苦味，严重降低青贮饲料的营养价值和适口性。

另外，青贮原料密封不严时，霉菌、放线菌、纤维素分解菌等可以生长而使饲料发霉变质，甚至产生毒素。

2.青贮各时期微生物的活动

（1）预备发酵期。从原料装填密封后到酸性、厌氧环境形成为止。最初，需氧和兼性厌氧的微生物迅速繁殖，产生了多种有机酸。同时，微生物和植物细胞的呼吸作用使原料中的氧气逐渐耗尽。在酸性、厌氧的环境中，乳酸菌能大量繁殖，并抑制多种腐败菌、酵母菌、肠道细菌和霉菌的生长。

（2）发酵竞争期。在厌氧条件下，很多厌氧微生物或兼性厌氧菌都可在青贮饲料中进行发酵，其中乳酸菌发酵能否占主要地位，是青贮成败的关键。因此，必须尽快创造乳酸菌发酵所需的厌氧、低pH 值的环境，以控制有害微生物的繁殖条件。

（3）酸化成熟期。先是乳酸链球菌占优势，随着酸度的增加，乳酸杆菌迅速繁殖。乳酸的积累使饲料酸化成熟，其他微生物进一步受到抑制而死亡。

（4）保存使用期。青贮饲料的pH 值降到4.0～4.2 以下时，乳酸杆菌逐渐停止活动而死亡，青贮饲料也已制作完成。开窖使用后，由于空气进入，好氧微生物（如霉菌）利用青贮饲料的营养成分进行发酵和产热，而引起青贮饲料品质败坏的现象称为二次发酵。故开窖后的青贮饲料应连续、尽快用完，每次取用后用薄膜盖紧。

3.影响乳酸发酵的因素

（1）原料含糖量。玉米、高粱、甘薯等比豆科作物含糖量高，易于青贮。一般来说，原料含糖量应不低于青贮原料重量的1%～2%。如原料含糖量低，可添加糖渣、酒糟等。

（2）原料含水量。原料的适宜含水量是65%～75%。水分不足，则原料不易压实而嗜氧菌大量繁殖，容易使青贮饲料腐烂；水分过多，则过早形成厌氧环境，引起丁酸菌活动过强，降低饲料品质。

（3）厌氧环境。将原料铡碎、压实、密封是青贮成功的关键。初期进入空气会降低乳酸含量和总酸度。

（4）添加剂。添加纤维素酶、淀粉酶等微生物酶制剂，可促进乳酸发酵。添加0.2%～0.3%甲酸、甲酸钙、焦硫酸钠或0.6%～1.2%甲醛等，可防止二次发酵。添加0.5%的尿素，能提高青贮料的产酸量和蛋白质含量。

二、认知畜产品中的微生物

（一）乳及乳制品中的微生物

乳中含有蛋白质、乳糖、脂肪、无机盐、维生素等多种营养物质，是微生物的天然培养基。有益微生物可以将鲜乳转化成丰富多彩的乳制品；但有的微生物可以引起鲜乳或乳制品变质，甚至使食用者感染发病。

1.鲜乳中的微生物

（1）鲜乳中生物的来源。鲜乳中的微生物来自乳房内部或外界环境。健康动物的乳头处常常含有微生物，随着挤奶而进入鲜乳。此外，乳畜体表、空气、水源、蝇类、挤奶用具及牧场人员所带的微生物，都会直接或间接地进入鲜乳，甚至使鲜乳含有病原微生物。

（2）鲜乳中微生物的类群及作用。鲜乳中最常见的微生物是细菌、酵母菌及霉菌，有时也有支原体和病毒。

①发酵产酸的细菌。主要包括乳酸链球菌和乳酸杆菌等乳酸菌，它们能在鲜乳中迅速繁殖，分解乳糖产生大量乳酸。乳酸既能使乳中的蛋白质均匀凝固，又可抑制腐败菌的生长，有的乳酸菌还能产生气体和芳香物质。因此，乳酸菌被广泛用于乳品加工。

②胨化细菌。胨化细菌有枯草杆菌、液化链球菌、蜡样芽孢杆菌、假单胞菌等。它们能产生蛋白酶，使已经凝固的蛋白质溶解液化，并产生不良气味。

③产酸产气的细菌。此类细菌使乳糖转化为乳酸、醋酸、丙酸、二氧化碳和氢等。大肠杆菌和产气杆菌的产酸产气作用最强，能分解蛋白质而产生异味；厌氧性丁酸梭菌能产生大量气体和丁酸，使凝固的牛乳裂成碎块形成暴烈发酵现象，并出现恶臭；丙酸菌也能使乳品产酸产气，使干酪形成孔眼和芳香气味，对干酪的品质形成有利。

④嗜热菌与嗜冷菌。嗜热菌能在30～70 ℃温度中生长发育。乳中的嗜热菌包括多种需氧和兼性厌氧菌，它们能耐过巴氏消毒，甚至80～90 ℃10 min 也不死亡。乳中还有嗜冷菌，以革兰氏阴性杆菌为主，它们适合在低于20 ℃的温度下生长。嗜热菌和嗜冷菌常生长在鲜乳消毒和加工设备中，能增加乳中的细菌数量并产生不良气味，降低鲜乳的品质。

⑤其他微生物。酵母菌、霉菌、放线菌和一些细菌可以使鲜乳变稠或凝固，有的细菌和酵母菌还能使鲜乳变色，降低了乳的品质。

⑥致病微生物。乳畜患传染病时，乳中常有病原微生物，如牛结核分枝杆菌、布氏杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌、口蹄疫病毒等。乳畜患乳腺炎时，乳中还会有无乳球菌等病原菌。患有沙门氏菌病和结核病的工作人员也会将病原菌带到鲜乳中去。饲料中的李氏杆菌、霉菌及其毒素也可能污染鲜乳。

（3）鲜乳储藏过程中的微生物学变化。从乳畜挤出的正常乳汁在常温下会经过一系列微生物学变化，包括以下4 个时期。

①抗菌期。鲜乳中含有溶酶体、抗体、补体等具有杀菌作用的物质，这些物质可使乳中的微生物总数减少，称此时期为细菌减数期。此期长短与乳汁温度、最初含菌量及乳中抗菌物质的多少有关。在10 ℃以下时，此期约持续24 h。

②发酵产酸期。随着抗菌作用的减弱，各种微生物开始生长。首先是腐败菌占优势，接着大肠杆菌和产气类杆菌继续发酵产酸，但很快乳酸菌就占优势，乳酸菌繁殖而大量产酸，最后乳酸菌也被抑制。此期大约为数小时到几天。

③中和期。酸性环境中，多数微生物都被抑制，但霉菌和酵母菌大量增殖。它们利用乳酸及其他酸类，同时分解蛋白质产生碱性物质，中和乳的酸性。此期约数天到几周。

④胨化期。当乳由酸性被中和至微碱性时，乳中的胨化细菌开始发育，分解酪蛋白；霉菌和酵母菌继续活动，将乳中固形营养物质分解无余，最后使乳变成澄清而有毒性的液体。

（4）乳的卫生标准。为了保证乳的卫生质量，鲜乳挤出后应该立即冷藏和消毒，并进行微生物检验。

按照国家标准，鲜乳及消毒乳中均不得检出致病菌；每毫升鲜乳（供消毒乳用）中菌落总数不得超过500 000 个；每毫升巴氏消毒乳中菌落总数不得超过30 000 个；每100 mL 消毒乳的大肠菌群最近似数不得超过90 个。

2.微生物与乳制品

乳制品种类繁多，风味各异，但其加工大都离不开微生物。乳制品的变质也往往是微生物活动的结果。

（1）微生物在乳品中的作用。

①酸乳酪。酸乳酪又称酸性奶油，是稀奶油经乳酸发酵而制成的。在制备酸乳酪中，乳酸链球菌和乳酪链球菌有产酸作用，而柠檬酸链球菌和副柠檬酸链球菌能产生芳香物质。

②酸奶制品。嗜热链球菌、保加利亚乳酸杆菌与乳酸链球菌在适当温度下，经协同发酵作用可使原料产酸而形成酸奶。乳酸菌与酵母菌协同发酵后，还会形成含酒精的酸奶酒、马奶酒等酸乳制品。

③干酪。在乳酸菌的作用下，使原料乳经过发酵、凝乳、乳清分离而制得的固体乳制品称干酪。干酪中的乳酸链球菌、嗜热链球菌等有产酸作用，而丁二酮乳酸链球菌和乳酪串珠菌兼有产香和产气作用，使干酪带上孔眼和香味。在细菌等其他微生物参与的“成熟”过程中，干酪内残留的乳糖及蛋白质充分降解，并形成特殊的风味和香味。

（2）乳制品的变质。

①奶油变质。霉菌可引起奶油发霉；鱼杆菌和乳卵孢霉分解奶油中的卵磷脂而产生带鱼腥味的三甲胺；一些酵母、霉菌、假单胞菌、灵杆菌等能产生脂肪酶，使奶油中的脂肪分解为酪酸、己酸，使之散发酸臭味。

②干酪变质。大肠菌群和产气杆菌分解残留的乳糖，可引起干酪成熟初期的膨胀现象，而酵母菌和厌氧性丁酸梭菌可导致成熟后期发生膨胀，使干酪组织变软呈海绵状，并带上丁酸味和油腻味。干酪的酸度和盐分不足时，乳酸菌、胨化细菌及厌氧的丁酸梭菌等使干酪表面湿润、液化，并产生腐败气味。酵母菌、细菌和霉菌还可使干酪表面变色、发霉或带上苦味。

③甜炼乳变质。液态的甜炼乳含蔗糖的40%～50%，为高渗环境，一般微生物在其中难以生长，但耐高渗的酵母菌及丁酸菌繁殖后产气，造成胀罐；耐高渗的芽孢杆菌、球菌及乳酸菌可产生有机酸和凝乳酶，使炼乳变稠，不易倒出；霉菌生长后还会在炼乳表面形成褐色和淡棕色“纽扣”状菌落。

④其他乳制品的变质。淡炼乳灭菌不彻底时，耐热的芽孢杆菌会引起结块、胀罐及变味；球菌、芽孢杆菌、大肠菌群、霉菌等微生物常污染冰激凌；嗜热性链球菌等可能污染奶粉。

（二）肉及肉制品中的微生物

1.鲜肉中的微生物

（1）鲜肉中微生物的来源。内源性来源主要指动物屠宰后，体内或体表的微生物进入肌肉。外源性来源是动物在屠宰、加工、运输等过程中，微生物从水、用具、人员等外界环境中进入肌肉，这是主要污染来源。

（2）鲜肉的成熟与腐败。动物屠宰后一段时间内，肌肉在酶的作用下发生复杂的生物化学变化和物理化学变化，称为肉的“成熟”。在成熟过程中，肌肉中的糖原分解，乳酸增高，ATP 转化为磷酸，使肌肉由弱碱性变为酸性，抑制了肉中的腐败菌和病原微生物的生长繁殖；蛋白质初步降解，肌肉、筋腱等变松软，并形成明显的气味和味道，这些变化有利于改善肉的风味和可消化性。成熟肉表面形成一层干燥膜，有羊皮纸样的感觉，可防止微生物的侵入。

成熟之后，在环境适宜时，肉中污染的细菌、酵母菌、霉菌等开始繁殖，引起蛋白质、脂肪、糖类等分解，使肉腐败变质。

（3）鲜肉中的病原微生物及其危害。

①鲜肉中的病原微生物。鲜肉中污染的微生物主要有细菌和霉菌，有时还出现酵母菌和致病菌。芽孢杆菌、假单胞菌及某些酵母菌能使鲜肉发黏和变色；变形杆菌、枯草杆菌及霉菌能使肌肉发霉和腐败。病原微生物可经内源性和外源性途径进入肉内。

鲜肉中可能的病原微生物有炭疽杆菌、结核分枝杆菌、布氏杆菌、沙门氏菌、鼻疽杆菌、钩端螺旋体、口蹄疫病毒等人畜共患传染病的病原，还有各种动物传染病的病原。

②肉中病原微生物的危害。一是导致传染病的流行。带有活的病原微生物的肉类被人畜食用，或在运输、加工过程中感染了健康人畜，都会引起传染病的发生和流行。二是导致细菌性食物中毒。因食用被病原菌及其毒素污染的食品而引起的人和动物的中毒称细菌性食物中毒。肉制品被沙门氏菌、致病性大肠杆菌、变形杆菌、副溶血弧菌、葡萄球菌或肉毒梭菌的毒素污染时，能引起细菌性食物中毒。

另外，少数真菌也能通过肉品引起食物中毒。

加强动物宰前检疫，保证屠宰场所及肉品市场的卫生，对肉品进行冷藏，搞好宰后检疫和肉品卫生检验等，都是保证肉品卫生质量的有效措施。

2.肉制品中的微生物

（1）冷藏肉和冰冻肉中的微生物。肉类的低温冷藏和冰冻，在肉品工业中占有重要地位。低温虽能抑制微生物的生长繁殖，但能耐低温的微生物还是相当多的。如沙门氏菌，在-165 ℃可存活3 天，结核分枝杆菌在-10 ℃可存活2 天，口蹄疫病毒在冻肉骨髓中可存活144 天，炭疽杆菌在低温条件下也可存活。因此不能以冷冻作为带病肉尸无害化处理的手段。肉类在冰冻前必须经过预冻，一般先将肉类预冷至4 ℃，然后采用-30～-23 ℃速冻，最后在-18 ℃冰冻保藏。

（2）熟肉中的微生物。熟肉制品中包括酱卤肉、烧烤肉、肉松、肉干等，经加热处理后，一般不含有细菌的繁殖体，但可能含少量细菌的芽孢。引起熟肉变质的微生物主要是真菌，如根霉、青霉及酵母菌等，它们的孢子广泛分布于加工厂的环境中，很容易污染熟肉表面并导致变质，因此，加工好的熟肉制品应在冷藏条件下运送、储存和销售。

（3）香肠和灌肠中的微生物。灌肠类肉制品系指以鲜（冻）畜肉腌制、切碎、加入辅料，灌入肠衣后经风（焙）干而成的生肠类肉制品，或煮熟而成的熟肠类肉制品。前者如腊（香）肠，后者如火腿肠等。

与生肠类变质有关的微生物有酵母菌、微杆菌及一些革兰氏阴性杆菌。熟肠类如果加热适当可杀死其中细菌的繁殖体，但芽孢可能存活，加热后及时进行冷藏，一般不会危害产品质量。

（4）腌腊肉制品中的微生物。腌制是肉类的一种加工方法，也是一种防腐的方法。这种方法在我国历史悠久，一直到现在还普遍使用，肉的腌制可分为干腌法和湿腌法。腌制的防腐作用，主要是依靠一定浓度的盐水形成高渗环境，使微生物处于生理干燥状态而不能繁殖。

（三）蛋及蛋制品中的微生物

1.禽蛋中的微生物及其来源

正常情况下，鲜蛋内部是无菌的。蛋清内的溶菌酶、抗体等有杀菌作用，壳膜、蛋壳及壳外黏液层能阻止微生物侵入蛋内。但是，当家禽卵巢及子宫感染了微生物，或者蛋产出后在运输、储藏及加工中壳外黏液层破坏，微生物经蛋壳上的气孔侵入蛋内，使鲜蛋内部及蛋制品中会含有微生物。

鲜蛋内的微生物主要有细菌和真菌两大类，其中大部分是腐生菌，也有致病菌。如枯草杆菌、变形杆菌、假单胞菌、沙门氏菌、大肠杆菌、链球菌及霉菌等。

2.微生物与禽蛋的败坏

（1）细菌性腐败。细菌侵入蛋壳内，使蛋黄膜破裂，蛋黄与蛋白液化、混合并黏附于蛋壳上，照蛋时呈灰黄色，称泻蛋黄，细菌进一步活动而产生氨、酰胺、硫化氢等毒性代谢物质，使外壳呈暗灰色，并散发臭气，照蛋时呈黑色，称黑腐蛋。黑腐蛋胀破后溢出灰绿色污秽液体。

（2）霉菌性腐败。霉菌孢子污染蛋壳表面后萌发为菌丝，并通过气孔或裂纹进入蛋壳内侧，形成霉斑。接着，菌丝大量繁殖，使深部的蛋白及蛋黄液化、混合，照蛋时可见褐色或黑色斑块，蛋壳外表面有丝状霉斑，内容物有明显霉变味，称霉变蛋。泻黄蛋、黑腐蛋及霉变蛋不能食用或加工。

3.禽蛋的卫生保鲜

基本原则是防止微生物侵入蛋内；使蛋壳及蛋内已存在的微生物停止发育；减弱蛋内酶的活动。如将禽蛋放在干燥环境中，采用低温或冷冻保藏，对蛋壳进行化学处理或对鲜蛋进行加工等。

4.蛋制品中的微生物

蛋制品包括两大类：一类是鲜蛋的腌制品，主要有皮蛋、咸蛋、糟蛋；另一类是去壳的液蛋和冰蛋，干蛋粉和干蛋白片。

（1）皮蛋。又称松花蛋，是用一定量的水、生石灰、纯碱、盐、草木灰配成液料，将新鲜完整的鸭蛋浸入液料中，每个蛋壳表面包一层以残料液拌调的黄泥，再滚上一层稻糠而制成，经25～30 天后成熟。料液中的氢氧化钠具有强大的杀菌作用，盐也能抑菌防腐，故松花蛋能很好保存。

（2）咸蛋。咸蛋是将清洁、无破裂的鲜蛋浸于20%盐水中，或在壳上包一层含盐50%的泥浆或含盐20%的草木灰浆，经30～40 天成熟。高浓度的盐溶液有强大的抑菌作用，所以咸蛋能在常温中保存而不腐败。

（3）糟蛋。糟蛋是先用糯米酿制成优质酒糟，加适量食盐，然后将鲜蛋洗净、晾干，轻轻击破钝端及一侧的蛋壳，但勿破壳膜，将蛋钝端向上插入糟内，使蛋的四周均有酒糟，依次排列，一层蛋一层糟，最上层以糟料盖严，最后密封，经4～5 个月成熟。糟料中的醇和盐具有消毒和抑菌作用，所以糟蛋不但气味芳香，而且也能很好保存。

（4）液蛋和冰冻蛋。液蛋和冰冻蛋是将经过光照检查、水洗、消毒、晾干的鲜蛋，打出蛋内容物搅拌均匀，或分开蛋白、蛋黄各自混匀，必要时蛋黄中加一定量的盐或糖，然后进行巴氏消毒、装桶冷冻而成。液蛋极易受微生物的污染，污染的主要来源是蛋壳、腐败蛋和打蛋用具。故打蛋前要照蛋，剔除黏壳蛋、散黄蛋、霉坏蛋和已发育蛋。所有用具在用前用后要清洁、干燥、消毒。

（5）干蛋粉。干蛋粉分为全蛋粉、蛋黄粉和蛋白粉，是各类液蛋经充分搅拌、过滤，除去碎蛋壳、蛋黄膜、系带等，经巴氏消毒、喷雾、干燥而制成的含水量仅4.5%左右的粉状制品。干蛋粉的微生物来源及其控制措施除与液蛋相同外，必须严格按照干蛋粉制作的操作规程及对所用器具作清洁消毒。

（6）干蛋白片。干蛋白片是在蛋白液经搅拌、过滤、发酵除糖后不使蛋白凝固的条件下，蒸发其水分，烘干而成的透明亮晶片。干蛋白片的微生物污染及其控制措施与液蛋、冰蛋和干蛋粉基本相同。

三、认知微生态制剂

微生态制剂，也叫活菌制剂或生菌剂，是指运用微生态学原理，利用对宿主有益无害的益生菌或益生菌的促生长物质，经特殊工艺制成的制剂。含活菌和（或）死菌，包括其组分和产物的活菌制品，经口或经由其他黏膜途径投入，旨在改善黏膜表面处微生物或酶的平衡，或者刺激特异性或非特异性免疫机制。目前，微生态制剂已被应用于饲料、农业、医药保健和食品等各领域中。在饲料工业中广泛应用的有植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌等，在食品中广泛应用的有乳酸菌、双歧杆菌、肠球菌和酵母菌等。近年来，家禽家畜养殖业中微生态制剂已经在逐步地取代传统的添加剂。未来，微生态制剂作为遵循生态环境自然循环法则的无公害制剂，将是添加剂行业的一种发展趋势。

（一）动物微生态制剂的分类

广义地说，微生态制剂包括动物微生态制剂和植物微生态制剂。动物微生态制剂既包括正常微生物成员，尤其是优势种群的活菌制剂；还包括一些能促进正常微生物群生长繁殖的物质所制备的制剂，能产生一定的生物效应或生长态效应，如益生元。

动物微生态制剂分类方法较多，但常用的分类有以下几种方式：

1.根据微生态制剂使用的菌种类型分

主要分为单一菌类和复合微生态制剂两大类。其中单一菌类微生态制剂又包括以下4种类型。

（1）乳酸菌类微生态制剂。主要有嗜酸乳杆菌、双歧乳杆菌和粪链球菌等，是一种可分解糖类产生乳酸的革兰氏阳性菌，厌氧或兼性厌氧生长。乳酸菌在维持消化道的正常微生物群系的稳定性方面起着决定性的作用，缺点是大部分乳酸菌的耐热能力比较差，易导致产品质量不稳定，进而影响饲喂效果。据报道，乳酸菌不耐高温，经80 ℃处理5 min，将损失70%～80%；但耐酸，在pH 值为3.0～4.5 时仍可生长，对胃中的酸性环境有一定耐受性。在动物体内通过生物拮抗降低pH 值，阻止和抑制致病菌的侵入和定植；降解氨、吲哚及粪臭素等有害物质，维持肠道中正常的生态平衡；活菌体和其代谢产物中含有较高的超氧化物歧化酶（SOD），能消除氧自由基的不利作用，增强体液免疫和细胞免疫。研究发现，乳酸菌在鱼体肠道定植，可抵抗革兰氏阴性致病菌，增强抗感染能力，增加肠黏膜的免疫调节活性，促进生长。乳酸菌可用于哺乳和断乳期动物的饲料中。

（2）芽孢杆菌类微生态制剂。主要有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、东洋芽孢杆菌等，是一类好氧菌。在一定条件下产生芽孢，由于芽孢的特殊结构使芽孢杆菌对干燥、高温高压、氧化、强酸强碱、挤压等不良环境的抵抗力很强，产品稳定性高，并且具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性，在肠道发芽生长具有多种有效的酶促效应。

（3）酵母类微生态制剂。主要有啤酒酵母、产朊假丝酵母、酿酒酵母、红色酵母等，酵母细胞富含蛋白质、核酸、维生素和多种酶，具有增强动物免疫力，增加饲料适口性，促进动物对饲料的消化吸收能力等功能，可提高动物对磷的利用率，可以用来发酵生产饲用单细胞蛋白。

（4）光合细菌类微生态制剂。它是一类有光合作用能力的异养微生物，主要利用小分子有机物合成自身生长繁殖所需要的各种养分，富含蛋白质、B 族维生素、辅酶Q、抗活性病毒因子等多种生物活性物质及类胡萝卜素、番茄红素等天然色素。光合细菌菌体蛋白中多种必需氨基酸的含量高于酵母菌。光合细菌在改善水体环境，促进水产动物生长，改善色泽等方面有良好的作用。

（5）复合微生态制剂。相比较前四种由单一菌种组成的微生态制剂，复合微生态制剂是由多种菌按照一定比例复合配制而成，适应多种条件和宿主，具有防病治病、促生长、提高饲料转化率等多种功能。

2.按动物微生态制剂的用途分

主要分为以下3 类。

（1）微生态治疗剂。主要由乳酸菌、双歧杆菌等种、属菌株组成，具有很强地调整消化道内环境和微生物区系平衡的作用，主要用于预防和治疗消化机能紊乱和消化道感染。

（2）微生态促生长剂。主要由真菌、酵母、芽孢杆菌等具有很强消化能力的种、属菌株组成，在消化道中能产生多种消化酶、丰富的B 族维生素、维生素K、未知生长因子和菌体蛋白等，可起到辅助消化、促进生长的作用。

（3）微生态多功能剂。由多种、属菌株配合而成，具有一定整肠保健、防治疾病作用，又有较好的辅助消化、促进生长等作用。

3.根据微生态制剂的物质组成分

可分为益生素、益生元和合生元。

（1）益生素。改善宿主微生态平衡而发挥有益作用，达到提高宿主健康水平和健康状态的活菌制剂及其代谢产物。益生素在动物肠道内通过自身生长繁殖抑制有害细菌的生长，增强非特异性免疫功能，达到防治疾病、促进生长和提高饲料报酬的目的。

（2）益生元。又叫化学益生素，是一种不能被宿主消化吸收，也不能被肠道有害菌利用，只能被有益微生物选择性吸收利用或能促进有益菌的活性（或繁殖）的一类化学物质。它能选择性促进肠内有益菌群的活性或生长繁殖，起到增进宿主健康和促进生长的作用。

（3）合生元

合生元是益生菌和益生元的混合制剂，它既可发挥益生菌的生理活性，又能选择性地增加益生菌数量，使其作用更加显著和持久。目前，合生元产品多见于保健食品，常用于补充婴儿的益生菌源不足、肠道菌膜不健全、体质弱、食欲不振、大便干燥等症状中。

合生元虽是“益生元和益生菌的混合制剂”，但并非是简单相加。对合生元中添加的益生元有严格要求：必须能通过促进肠道中的生理性细菌定植和增殖来抑制条件致病菌的增殖，这样的制剂才可以称为合生元。目前，常用的合生元制剂有乳酸菌+乳糖醇组合、双歧杆菌+低聚果糖或低聚半乳糖组合。

（二）微生态制剂在种植、畜牧、水产、环保、饲料上的应用

（1）在种植、畜牧、水产、环保、饲料上的主要作用。改良土壤，增强光合作用，改善水质，防治肠炎，除臭粪，促生长，抑菌，抗病，改善肉质等功效。

（2）主要产品。生物菌种，营养搭档伴侣，EM 原露，微生态制剂，曙光一号活菌制剂，生态发酵床懒汉养猪法菌种，发酵豆粕菌种，生物肽菌种，发酵棉粕菌种，发酵菜粕菌种，无抗发酵饲料菌种，粗纤维饲料发酵剂，秸秆饲料发酵剂，粗饲料发酵剂，糟渣饲料发酵剂，豆腐渣发酵剂，木薯渣发酵剂，生物饲料发酵剂，生物豆粕发酵剂，生物活性小肽发酵剂，棉粕菜粕杂粕脱毒剂，光合细菌菌种，光合细菌培养基，复合芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，纳豆菌，硝化细菌，反硝化细菌，利生素，噬菌酶，聚藻王，多种增氧剂，虾蟹鳗鳖鳜生物肥水素，（大水面混养鱼、滤食性鲢鳙鱼、珠蚌贝类混养）第四代生态鱼肥，精养池塘水产生物肥，复合氨基酸膏肥，生物有机肥菌种，酵素菌种，固氮解磷解钾菌，鸡粪发酵剂，猪粪发酵剂，牛粪发酵剂，动物粪便发酵剂，淤渣泥发酵剂，微生态活菌制剂，微生物活菌制剂，微生态饲料添加剂，微生态水质改良剂，活性益生菌。

畜禽上的微生态制剂有以下几种：

①乳酸菌类。嗜酸乳杆菌、嗜热乳杆菌、双歧杆菌、醋酸菌群。

②杆菌类。枯草芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、放线菌群。

③酵母菌。饲料酵母产品。

④光合细菌。水产养殖中运用的光合细菌主要是光能异养型红螺菌科的，如沼泽红假单胞菌。

⑤产酶益生素。筛选的益生素可以产酶，促进消化。

⑥复合菌类。发酵中药、专业发酵处理污水、垃圾、秸秆、生物肥料、生物饲料。

⑦中药微生态饲料添加剂。活菌发酵中药微生态、死菌中药微生态。