课程编码：1441015（实验大纲）

学    时：36课时

课程属性：必修（非独立设课）

开课专业：食品与质量安全

先修课程：有机化学、无机化学、生物化学

一、实验性质

《食品微生物学》是食品科学中一门重要的专业基础课，以食品有关的微生物为主要研究对象，根本任务是发掘、利用和改善食品中的有益微生物，控制、消灭或改造食品中的有害微生物，属于应用微生物学的范畴。本课程涉及学科多，范围广，是一本实践性很强的课程，分为理论讲授和实验两大部分。

《食品微生物学》实验是食品学科教学体系中不可或缺的有机组成部分，对于学生正确掌握课程内容、理解食品微生物研究的基本思路、增强实践能力、训练科学的思维方法具有重要的作用。

二、实验教学目的和要求

通过本课程的理论讲授和实验操作以使学生基本掌握微生物学常用的无菌操作技术，具有较强的动手实践操作能力，并使学生对食品微生物的现代先进技术和发展动向有所了解，同时为学生以后到质检、工商、进出口部门工作奠定基础。通过实验使学生逐步掌握食品中、环境中的微生物观察、分离纯化、培养及培养基配制基本操作，了解实验设计的基本原则，进一步验证和巩固该学科的基本理论和知识；通过实验使学生逐步提高对实验中各种现象的观察能力、分析能力、独立思考和独立解决问题的能力；在实验中逐步培养学生在科学工作中的严肃的态度、严格的要求、严格的方法和严谨的作风。

实验设计要体现综合化、验证化的基本要求，充分发挥实验教学在提高学生科研素质方面的作用；积极探索设计性实验的教学方法和规律，其内容应能及时反映食品微生物学研究中的热点问题；努力开发新的食品微生物学实验项目，及时进行教学内容的更新或轮换。

三、实验项目名称和学时分配

四、实验项目具体内容

实验项目（一）：显微镜的构造、性能和使用

实验目的：1、了解显微镜的分类、构造、工作原理；

2、掌握普通生物显微镜的使用、维护方法。

实验内容：微生物学研究用的显微镜通常有低倍物镜(16mm，10´)高倍物镜(4mm，40-45´)和油镜(1.8mm，95-100´)三种。油镜常标有黑圈或红圈，它是三者中放大倍数最大的。使用油镜时，油镜与其他物镜的不同是载玻片与接物镜之间，不是隔一层空气，而是隔一层油质，称为油浸系。这种油常选用香柏油，因香柏油的折射率n＝1.52，与玻璃基本相同。了解掌握显微镜的构造和操作步骤。取干净的载玻片一块，在中央滴加一滴摇匀的酵母菌悬液，轻轻盖上盖玻片，注意不要有气泡。用滤纸吸去多余液体，分别用低倍镜和高倍镜观察，注意大小、颜色、形状等特征，并绘图表示。

详见：《食品科学实验基础》教材P219-222。

预习要求：熟悉并掌握显微镜的结构和原理及操作的基本步骤等。

实验项目（二）：细菌的革兰氏染色

实验目的：1、通过本实验使学生进一步理解、掌握使用显微镜使用的基本验证和革兰氏染色的基本操作；

2、掌握对微生物染色的操作方法；

3、理解和掌握革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细菌细胞壁构造的不同。

实验内容：由于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细菌细胞壁构造的不同，经过革兰氏染色后，在显微镜下会呈现出不同的颜色。

详见：《食品科学实验基础》教材P223-224。

预习要求：熟悉显微镜使用的基本验证，掌握革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细菌细胞壁构造的不同，了解革兰氏染色的基本原理和操作步骤。

实验项目（三）：酵母菌形态观察与死活细胞鉴别

实验目的：1、观察酵母菌的形态及出芽生殖方式，学习区分酵母菌死活细胞的实验方法；

2、掌握酵母菌的一般形态特征及其与细菌的区别。

实验内容：酵母菌是不运动的单细胞真核微生物，其大小通常比常见细菌大几倍甚至几十倍，大多数酵母以出芽方式进行无性繁殖，有的分裂繁殖，有性繁殖是通过接合产生子囊孢子。本实验通过美蓝染液水浸片和水-碘液水浸片来观察酵母的形态和出芽生殖方式。

详见：《食品科学实验基础》教材P211-212。

预习要求：了解酵母菌及其芽细胞的基本形态，掌握微生物细胞水浸片的基本操作方法。

实验项目（四）：微生物的显微镜直接计数

实验目的：1、了解和掌握血球计数板的构造和使用方法；

2、了解和掌握利用血球计数板在显微镜下对微生物细胞进行直接计数的原理和操作验证。

实验内容：测定微生物数量方法很多，通常采用的有显微镜直接计数法和平板计数法。镜检计数法适用于各种含单细胞菌体的纯培养悬浮液，如有杂菌或杂质常不易分辨。菌体较大的酵母菌或霉菌泡子可采用血球计数板。血球计数板是一块特制的厚载玻片，其上有两个体积为0.1mm3的计数室，通过显微镜对加入计数室的菌液中细胞进行计数，则可得到样品中微生物细胞的浓度。

详见：《食品科学实验基础》教材P232-234。

预习要求：掌握血球计数板的结构、计数原理原理和操作步骤。

实验项目（五）：培养基的制备和灭菌

实验目的：1、通过本实验使学生进一步了解和掌握一般微生物对培养基中各营养素及培养基类型的要求；

2、 通过本实验使学生了解和掌握一般微生物培养基的制备方法；

3、通过本实验使学生了解和掌握微生物灭菌锅的构造、原理和使用方法；

4、通过本实验使学生了解和掌握对不同物品的灭菌方法和原理。

实验内容：培养基是按照微生物生长发育的需要，用不同组分的营养物质调制而成的营养基质。人工制备培养基的目的，在于给微生物创造一个良好的营养条件。把一定的培养基放入一定的器皿中，就提供了人工繁殖微生物的环境和场所。自然界中，微生物种类繁多，由于微生物具有不同的营养类型，对营养物质的要求也各不相同，加之实验和研究上的目的不同，所以培养基在组成原料上也各有差异。但是，不同种类和不同组成的培养基中，均应含有满足微生物生长发育的水分、碳源、氮源、无机盐和生长素以及某些特需的微量元素等。此外，培养基还应具有适宜的酸碱度(pH值)和一定缓冲能力及一定的氧化还原电位和合适的渗透压。培养基的类型和种类是多种多样的，必须根据不同的微生物和不同的目的进行选择配制。

在微生物实验、生产和科研工作中，需要进行纯培养，不能有任何杂菌，因此，对所用器材、培养基要进行严格灭菌，对工作场所进行消毒，以保证工作顺利进行。消毒与灭菌的方法很多，一般可分为加热、过滤、照射和使用化学药品等方法。实验室常用加热法对培养基和物品进行灭菌。加热法又分干热灭菌和湿热灭菌两类，可根据要灭菌的对象加以选择。

详见：《食品科学实验基础》教材P225-231。

预习要求：了解培养基的类型和种类，熟悉不同的灭菌方法和原理。

实验项目（六）：微生物平板菌落计数

实验目的：1、使学生了解和掌握微生物固体培养基平板的制备方法；

2、使学生了解和掌握微生物平板菌落计数的原理和操作步骤；

3、使学生了解和掌握微生物平板菌落计数与显微镜直接计数的区别。

实验内容：微生物的稀释平板计数是根据在固体培养基上所形成的一个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成，且肉眼可见的子细胞群体这一生理及培养特征进行的。也就是说一个菌落即代表一个单细胞。计数时，首先将待测样品制成均匀的一系列不同稀释液，并尽量使样品中的微生物细胞分散开来，使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表一个菌)，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。

此法所计算的菌数是培养基上长出来的菌落数，故又称活菌计数，一般用于某些成品检定(如杀虫菌剂等)、生物制品检定、土壤含菌量测定及食品、水源的污染程度的检定。

本实验以不同的含菌样品为研究材料，鼓励学生广泛地采集样品进行研究。这不仅可以加深学生对于微生物计数的兴趣和方法的掌握，也能进一步促进学生对食品安全的理解，提高其实际工作能力。

详见：《食品科学实验基础》教材P236-237。

预习要求：按照教师布置，通过文献调研及阅读，了解实验基本原理、主要过程及各过程应该注意的问题；在此基础上撰写实验方案并和教师讨论。

实验项目（七）：微生物的分离纯化

实验目的：1、了解和掌握不同微生物的基本形态和培养方法；

2、学习掌握对混杂微生物进行分离纯化的不同方法的原理和操作步骤。

实验内容：在土壤、水、空气或人及动、植物体中，不同种类的微生物绝大多数都是混杂生活在一起，当我们希望获得某一种微生物时，就必须从混杂的微生物类群中分离它，以得到只含有这一种微生物的纯培养，这种获得纯培养的方法称为微生物的分离与纯化。

为了获得某种微生物的纯培养。一般是根据该微生物对营养、酸碱度、氧等条件要求不同，而供给它适宜的培养条件，或加入某种抑制剂造成只利于此菌生长，而抑制其他菌生长的环境，从而淘汰其他一些不需要的微生物，再用稀释涂布平板法或稀释混合平板法或平板划线分离法等分离、纯化该微生物，直至得到纯菌株。

本实验以不同的含菌样品为研究材料，鼓励学生广泛地采集样品进行研究。这不仅可以加深学生对于微生物分离纯化的兴趣和方法的掌握，也能进一步促进学生对食品安全的理解，提高其实际工作能力。

详见：《食品科学实验基础》教材P240-242。

预习要求：按照教师布置，通过文献调研及阅读，了解实验基本原理、主要过程及各过程应该注意的问题；在此基础上撰写实验方案并和教师讨论。

实验项目（八）： 霉菌形态的观察

实验目的：使学生掌握如何观察霉菌的形态

实验内容：

1、在洁净载玻片上，滴加乳酸石炭酸棉蓝染色液l滴。

2、剪取一小块用玻璃纸透析培养的带有根霉菌丝和孢子的玻璃纸，先放在50%乙醇中浸一下，以赶走菌体上的气泡，再放在载玻片上的乳酸石炭酸棉蓝染色液中。

3、加盖玻片，用显微镜进行观察，注意观察根霉假根的形态。

注意事项：

1、 根霉培养注意控制时间和菌丝生长长度。

2、 用50%的乙醇浸泡时应浸透，洗去部分孢子。

3、 加盖玻片时注意不要产生气泡，并不要再移动盖玻片，以免弄乱菌丝。

预习要求：熟悉不同霉菌的形态特征

实验项目（九）： 化学因素对微生物的影响

实验目的：了解常用化学消毒剂对微生物的作用。

实验内容：

⑴将已灭菌并冷至50℃左右的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基倒入无菌平皿中，水平放置待凝固。

⑵用无菌吸管吸取0.2 ml培养18h的白色葡萄球菌菌液加入到上述平板中，用无菌三角涂棒涂布均匀。

⑶将已涂布好的平板底皿划分成4～6等份，每一等份内标明一种消毒剂的名称。

⑷用无菌镊子将已灭菌的小圆滤纸片(D5 mm)分别浸入装有各种消毒剂溶液的试管中浸湿。无菌操作将滤纸片贴在平板相应区域，平板中间贴上浸有无菌生理盐水的滤纸片作为对照。                                                                                                              

⑸将上述贴好滤纸片的含菌平板倒置放于37℃温室中，24h后取出观察抑（杀）菌圈的大小。

注意事项：

取出滤纸片时保证过滤纸片所含消毒剂溶液量基本一致，并在试管内壁沥去多余药液。

预习要求：熟悉不同霉菌的形态特征

五、实验课考核方式

1、实验报告：本课程实验报告应包括原理理解、过程描述、现象及数据记录、结果及问题等内容。教师批阅实验报告以五级分制（1～5）表示学生完成的质量并做好登记。

2、实验课的考核方式和成绩评定方法

本实验课以实验操作考核为主。可能的情况下也可利用多媒体实验教学课件考察学生的实验设计能力、对于实验现象的判断及分析能力、各实验步骤的组合能力。实验操作考核采用平时记录结合实验报告方式进行，必要时可采用抽签、操作、当场打分的方式。

实验课考核成绩计入理论课期末总成绩，所占比例为15～20％。

六、实验指导书以及主要参考书

实验指导书：

张邦劳等编著，食品科学实验基础，西安：陕西人民出版社，2006.8（第一版）。

主要参考书：

1、沈萍、陈向东.微生物学实验（第四版），高等教育出版社，2007；

2、周德庆，徐德强.食品化学实验（第四版），高等教育出版社，2013；

3、程丽娟，薛泉宏. 微生物学实验技术（第二版），科学出版社，2012。