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第一章 绪论1

第一节 发酵工程的特征1

第二节 发酵工程的发展简史2

一、天然发酵时期2

二、纯培养技术的建立2

三、深层培养技术的建立3

四、代谢控制发酵技术的建立3

五、发酵原料的转变4

六、基因工程引入发酵工程4

第三节 发酵工程的应用4

一、发酵工程在食品工业中的应用5

二、发酵工程在医药工业中的应用5

三、发酵工程在能源工业中的应用6

四、发酵工程在化学工业中的应用6

五、发酵工程在农业中的应用7

六、发酵工程在环境净化中的应用7

七、发酵工程在冶金工业中的应用8

第四节 发酵工业产品类型8

一、微生物菌体8

二、微生物代谢产物9

三、微生物酶制剂10

思考题10

参考文献10

第二章 培养基及其制备12

第一节 微生物细胞的化学组成及胞外代谢产物12

一、微生物细胞的化学组成12

二、微生物胞外代谢产物13

第二节 培养基组成13

一、碳源14

二、氮源15

三、无机盐及微量元素16

四、生长因子18

五、前体18

六、促进剂和抑制剂19

七、水20

第三节 培养基类型21

一、按培养基的物理状态划分21

二、按培养基营养物质的来源划分21

三、按培养基的用途划分22

四、按培养基用于生产的目的划分23

第四节 工业培养基的选择和配制原则24

一、工业培养基的选择24

二、培养基的配制原则26

第五节 淀粉制备葡萄糖的工艺技术27

一、淀粉的组成及其特性27

二、淀粉制备葡萄糖的方法与原理28

三、酶解法制备葡萄糖的工艺32

第六节 糖蜜原料及预处理37

一、糖蜜的来源与特点37

二、糖蜜预处理的方法38

思考题39

参考文献39

第三章 培养基灭菌40

第一节 灭菌的方法、原理及影响因素40

一、灭菌的方法40

二、湿热灭菌的原理41

三、影响灭菌的因素46

第二节 灭菌计算与操作48

一、培养基间歇灭菌计算与操作48

二、培养基连续灭菌计算与操作55

思考题59

参考文献59

第四章 空气的除菌60

第一节 空气除菌的方法60

第二节 空气过滤除菌原理62

一、介质深层过滤除菌62

二、绝对过滤除菌65

第三节 空气过滤除菌的工艺流程66

思考题69

参考文献69

第五章 微生物代谢产物的生物合成与调节70

第一节 微生物初级代谢产物的生物合成与调节70

一、初级代谢的主要调控机制70

二、酒精的发酵机制75

三、柠檬酸的发酵机制77

四、赖氨酸的发酵机制79

第二节 微生物次级代谢产物的生物合成与调节84

一、次级代谢与初级代谢的关系84

二、次级代谢的主要调控机制85

三、青霉素的发酵机制87

思考题89

参考文献89

第六章 菌种的选育、保藏与扩大培养90

第一节 发酵工业对菌种的要求90

第二节 优良菌种选育90

一、自然选育91

二、诱变选育92

三、杂交育种95

四、原生质体融合技术97

五、基因工程育种101

第三节 菌种保藏105

一、菌种退化与复壮105

二、菌种保藏原理与方法106

第四节 种子扩大培养108

一、种子扩大培养的目的108

二、种子扩大培养流程108

三、种子质量检查与影响种子质量的因素110

四、柠檬酸发酵生产中的种子扩大培养技术113

五、酒精发酵生产中的种子扩大培养技术114

思考题118

参考文献118

第七章 发酵工艺控制119

第一节 微生物发酵类型119

第二节 菌体浓度、营养基质的影响及其控制120

一、菌体浓度的影响及其控制120

二、营养基质的影响及其控制121

第三节 发酵过程主要影响因素与控制125

一、溶氧的影响及其控制125

二、CO2的影响及其控制138

三、pH的影响及其控制139

四、温度的影响及其控制142

五、泡沫的影响及其控制147

六、补料的作用及其控制151

第四节 面包酵母生产的发酵控制153

一、概述153

二、培养过程的控制154

第五节 酒精生产的发酵控制158

一、概述158

二、酒精发酵的控制159

第六节 柠檬酸生产的发酵控制163

一、概述163

二、柠檬酸发酵的控制164

第七节 青霉素生产的发酵控制165

一、概述165

二、青霉素发酵的控制166

思考题168

参考文献169

第八章 发酵染菌及其防治170

第一节 染菌的危害170

第二节 染菌的原因172

一、染菌造成的异常现象172

二、染菌的检查和判断172

三、染菌原因分析174

第三节 染菌的防治176

一、防止染菌176

二、染菌的处理178

思考题180

参考文献180

第九章 提取与精制的概述以及菌体的分离182

第一节 提取与精制的概述182

一、发酵产物的类型182

二、发酵醪的特征183

三、提取与精制方法的选择原则183

第二节 菌体分离与处理方法185

一、离心分离法185

二、常规过滤法189

三、膜分离法192

四、细胞破碎194

五、菌体分离的生产实例195

思考题197

参考文献197

第十章 代谢产物分离的方法198

第一节 沉淀法198

一、盐析法198

二、等电点沉淀法202

三、沉淀法的生产实例204

第二节 离子交换法205

一、离子交换树脂的结构与分类205

二、离子交换树脂的理化性能和测定方法207

三、离子交换原理211

四、离子交换树脂的选择性213

五、离子交换法提取柠檬酸的生产实例215

第三节 电渗析法216

一、离子交换膜电渗析的原理216

二、电渗析法在柠檬酸提取上的应用217

第四节 溶剂萃取法218

一、溶剂萃取原理218

二、溶剂的选择219

三、影响溶剂萃取效果的因素220

四、工业萃取方式以及萃取设备222

五、溶剂萃取法提取青霉素的生产实例224

第五节 吸附法225

一、吸附的原理226

二、常用的吸附剂227

三、吸附法的操作方式229

四、吸附法的生产实例232

第六节 蒸馏法232

一、基本原理233

二、酒精生产中的蒸馏与精馏提取235

思考题237

参考文献238

第十一章 去除溶剂的常用方法239

第一节 蒸发浓缩239

一、蒸发浓缩的原理与基本流程239

二、蒸发浓缩过程的分类与选择240

三、蒸发浓缩法在生产上的应用实例241

第二节 结晶243

一、结晶原理243

二、影响结晶生成的因素244

三、发酵工业中常用的结晶方法与结晶操作方式247

第三节 干燥250

一、干燥的原理250

二、常用的干燥方法251

思考题254

参考文献254

第十二章 发酵工艺综合实训256

实训一 实验室发酵罐结构与操作256

实训二 利用糖蜜原料发酵生产活性干酵母264

实训三 谷氨酸的发酵生产271

实训四 青霉素的发酵生产279

实训五 金龟子绿僵菌的固体发酵生产283