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食品微生物学は、食品に生息、生成、または汚染する微生物の研究です。これには、食品の腐敗を引き起こす微生物、病気を引き起こす可能性のある病原体（特に食品が不適切に調理または保存されている場合）、チーズ、ヨーグルト、パン、ビール、ワインなどの発酵食品の製造に使用される微生物、およびプロバイオティクスを生成するなど、その他の有用な役割を持つ微生物の研究が含まれます。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
食品中の細菌の研究では、特定の特性に基づいて重要なグループが細分化されています。これらのグループ分けは分類学的な意味を持ちません: [ 5 ]
食品の安全性は、食品微生物学の主要な焦点です。細菌やウイルスを含む多くの病原体や病原菌が食品を介して容易に伝染します。微生物毒素も食品の汚染物質となる可能性があります。しかし、微生物とその産物は、これらの病原性微生物と戦うためにも使用できます。バクテリオシンを産生する細菌を含むプロバイオティクス細菌は、病原菌を殺したり抑制したりできます。あるいは、ニシンなどの精製バクテリオシンを食品に直接添加することもできます。最後に、細菌のみに感染するウイルスであるバクテリオファージを使用して、細菌性病原菌を殺すことができます。[ 6 ]適切な調理を含む徹底した食品の準備により、ほとんどの細菌とウイルスは除去されます。ただし、汚染物質によって産生される毒素は、他の安全条件により、汚染された食品を加熱または調理しても無毒な形態に変化しない可能性があります。
発酵は、食品を保存し、その品質を変化させる方法の一つです。酵母、特にサッカロミセス・セレビシエは、パンの発酵、ビールの醸造 、ワインの製造に用いられます。乳酸菌などの特定の細菌は、ヨーグルト、チーズ、ホットソース、漬物、発酵ソーセージ、キムチなどの料理の製造に用いられます。これらの発酵の一般的な効果は、食品が病原菌や腐敗菌などの他の微生物にとって生育しにくくなり、食品の保存期間が延びることです。また、チーズの種類によっては、熟成して独特の風味を出すためにカビを必要とするものもあります。
微生物によって生産されたバイオポリマーのいくつかは食品産業で使用されている。[ 7 ]
アルギン酸塩は増粘剤として使用できます。[ 8 ]ここでは「微生物多糖類」 のカテゴリーに分類されていますが、市販のアルギン酸塩は現在、 Laminaria hyperboreaやL. japonicaなどの褐藻類からの抽出によってのみ生産されています。
様々なバチルス菌株によって産生されるポリ-γ-グルタミン酸（γ-PGA）は、食品産業における増粘剤として応用される可能性がある。[ 9 ]
食品の安全性を確保するためには、病原菌や腐敗菌の検査などの微生物学的検査が必要です。これにより、通常の使用条件下での汚染リスクを調べ、食中毒の発生を防ぐことができます。食品や原材料の検査は、製品の欠陥が生産のあらゆる段階で発生する可能性があるため、サプライチェーン全体にわたって重要です。 [ 10 ]微生物検査では、腐敗の検出に加えて、細菌含有量の測定、酵母やカビ、サルモネラ菌の特定も可能です。サルモネラ菌については、科学者たちはサルモネラ菌の固有の変異株を特定できる迅速かつ携帯可能な技術も開発しています。[ 11 ]
ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）は、特定のバンドで多数のDNA断片のコピーを生成する迅速かつ安価な方法です（「PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）」、2008）。そのため、科学者はPCRを使用して、HIVや炭疽菌などのさまざまな種類のウイルスや細菌を、その固有のDNAパターンに基づいて検出しています。食品病原体の核酸抽出[ 12 ] 、 PCR検出、および識別[ 13 ]に役立つさまざまなキットが市販されています。食品中の細菌鎖の検出は、食中毒の発生を防ぐのに役立つため、世界中のすべての人にとって非常に重要です。したがって、PCRは、さまざまな加工食品中の病原性鎖の存在を増幅および追跡するためのDNA検出器として認識されています。