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初识微生物工艺技术1

一、发酵产品类型1

二、发酵工程技术的发展历程、特点与应用4

三、发酵生产流程与工作任务10

项目1培养基的制备13

项目1.1淀粉双酶法制取葡萄糖13

项目引导13

一、淀粉的组成及特性13

二、淀粉酶解工艺原理14

三、双酶法制取葡萄糖工艺15

四、淀粉双酶法制糖的影响因素17

任务1淀粉液化生产的控制19

任务2糖化及后处理生产的控制20

项目1.2谷氨酸生产培养基的配制20

项目引导20

一、谷氨酸生产培养基的组成20

二、生物素用量计算23

任务1种子培养基的配制23

任务2发酵培养基的配制24

项目1.3柠檬酸生产培养基的配制24

项目引导24

一、柠檬酸生产培养基的组成24

二、不同原料的碳氮控制26

任务1种子培养基的配制26

任务2发酵培养基的配制26

归纳知识26

一、工业培养基的选择原则与配制要求26

二、营养基质对发酵的影响及其控制29

拓展知识1.1啤酒酿造原辅料及培养基制备33

一、啤酒酿造原辅料33

二、啤酒酿造培养基的制备34

拓展知识1.2白酒酿造原辅料及培养基制备41

一、白酒酿造原辅料41

二、白酒酿造培养基的制备41

拓展知识1.3酱油酿造原辅料及培养基制备43

一、酱油酿造原辅料43

二、酱油酿造培养基的制备43

项目2空气除菌与培养基及设备灭菌46

项目2.1空气除菌46

项目引导46

一、空气除菌的方法46

二、空气除菌原理47

三、空气除菌工艺流程49

任务1空气过滤器拆装操作52

任务2空气过滤器灭菌操作53

任务3空气过滤器使用与维护54

项目2.2培养基及设备灭菌55

项目引导55

一、灭菌方法55

二、湿热灭菌的原理56

任务1发酵罐灭菌操作60

任务2培养基实罐灭菌操作62

任务3培养基连续灭菌操作63

归纳知识64

一、空气过滤除菌效率及影响因素64

二、培养基灭菌的影响因素65

拓展知识2.1无菌操作室与微生物检测方法67

一、无菌操作室的设计要求与使用管理67

二、空气与培养基的微生物检测方法69

拓展知识2.2灭菌的节能措施与灭菌时间计算69

一、培养基连续灭菌的节能措施69

二、培养基灭菌时间计算70

项目3菌种选育、保藏与扩大培养73

项目3.1菌种的选育73

项目引导73

一、发酵工业对菌种的要求73

二、菌种选育的方法74

任务1谷氨酸生产菌的选育77

任务2柠檬酸生产菌的选育80

项目3.2菌种的保藏82

项目引导82

一、菌种退化的预防82

二、菌种的保藏方法83

任务1谷氨酸生产菌的保藏84

任务2柠檬酸生产菌的保藏86

项目3.3菌种的扩大培养86

项目引导86

一、种子扩大培养的目的86

二、种子扩大培养流程87

任务1谷氨酸生产菌的扩大培养88

任务2柠檬酸生产菌的扩大培养91

项目3.4种子移接操作92

项目引导92

任务1摇瓶种子接入种子罐的操作93

任务2种子罐种子接入发酵罐的操作94

归纳知识95

一、诱变育种的影响因素95

二、菌种扩大培养的影响因素96

拓展知识3.1代谢控制发酵的育种思路98

一、切断支路代谢98

二、解除菌体自身的反馈调节100

三、增加前体物的合成100

四、提高细胞膜的渗透性101

五、代谢互锁的利用102

六、选育条件突变株102

拓展知识3.2啤酒工业中的种子扩大培养技术102

一、实验室扩大培养103

二、生产车间扩大培养103

拓展知识3.3酱油工业中的厚层通风制曲技术104

一、厚层通风制曲流程105

二、操作要点105

项目4发酵过程控制与染菌处理109

项目4.1谷氨酸发酵过程控制109

项目引导109

一、谷氨酸发酵机制109

二、谷氨酸发酵工艺115

三、谷氨酸发酵工艺流程与菌体形态变化117

四、谷氨酸发酵过程控制原理118

五、谷氨酸发酵指标126

任务1溶解氧的控制127

任务2温度的控制133

任务3 pH的控制135

任务4泡沫的消除137

任务5补料的控制139

任务6放罐操作与发酵转化率的计算141

项目4.2柠檬酸发酵过程控制142

项目引导142

一、柠檬酸发酵机制142

二、柠檬酸发酵工艺流程144

三、柠檬酸发酵过程控制原理145

任务1溶解氧的控制146

任务2温度的控制147

任务3 pH的控制147

项目4.3发酵染菌的处理148

项目引导148

一、染菌造成的异常现象148

二、染菌的危害148

三、染菌的检查与判断150

四、染菌原因分析151

五、染菌的预防152

任务1原罐进行灭菌处理154

任务2换罐进行灭菌处理155

任务3放罐进行灭菌处理156

归纳知识156

一、微生物发酵类型156

二、影响发酵的其他因素及其控制158

三、氧的传递及其影响因素160

拓展知识4.1啤酒发酵控制166

一、啤酒发酵机理166

二、啤酒发酵的工艺控制170

拓展知识4.2酱油发酵控制174

一、酱油发酵的基本原理174

二、酱油发酵的工艺控制175

项目5发酵产物的提取与精制179

项目5.1发酵液的菌体分离179

项目引导179

一、发酵产物的类型与发酵醪的特征179

二、菌体分离的方法180

任务1酵母发酵液的活性酵母分离186

任务2谷氨酸发酵液的菌体分离187

项目5.2发酵产物的沉淀法提取189

项目引导189

一、等电点法189

二、金属盐沉淀法191

任务1谷氨酸的等电点法提取191

任务2柠檬酸的金属盐沉淀法提取194

项目5.3发酵产物的离子交换法提取195

项目引导196

一、离子交换树脂的结构与分类196

二、离子交换树脂的理化性能和测定方法198

三、离子交换法提取工艺原理201

任务1离子交换法提取谷氨酸204

任务2离子交换法净化粗柠檬酸液206

项目5.4发酵产物的结晶法精制207

项目引导207

一、蒸发浓缩的原理与基本流程207

二、结晶的原理、方法与操作方式210

三、干燥的原理与方法214

任务1谷氨酸中和液结晶法精制味精217

任务2结晶法精制一水柠檬酸221

归纳知识222

一、等电点法提取谷氨酸的影响因素222

二、离子交换树脂柱提取谷氨酸的影响因素225

三、结晶的影响因素226

拓展知识5.1啤酒的过滤228

一、啤酒过滤的目的与基本要求228

二、啤酒的过滤方式与控制要点229

三、啤酒过滤的常见流程230

拓展知识5.2 α-淀粉酶的盐析法提取230

一、盐析原理230

二、影响盐析的因素231

三、硫酸铵盐析法分离蛋白质232

四、枯草杆菌BF - 7658 α-淀粉酶的盐析法提取234

参考文献237