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目录 1

第1章 绪论 1

1.1 发酵工程的发展史 2

1.1.1 天然发酵阶段 2

1.1.2 微生物纯培养技术的建立 2

1.1.3 微生物液态深层发酵技术的建立 2

1.1.4 微生物酶转化及代谢调控技术的应用 3

1.1.5 微生物发酵原料的拓宽 3

1.1.6 微生物基因工程育种 3

1.2 发酵工程的内容和特点 4

1.2.1 发酵工程的内容 4

1.2.2 发酵工程的特点 4

1.3.1 发酵工程的现状 5

1.3 发酵工程产业的现状与展望 5

1.2.3 发酵工程研究的对象、方法与手段 5

1.3.2 我国发酵工程产业的现状 6

1.3.3 发酵工程产业的未来展望 6

第2章 发酵工业常用微生物及其培养 8

2.1 发酵工业常用菌种 8

2.1.1 生产中常用菌种的分离和选育 10

2.1.2 生产用菌种的保藏 13

2.1.3 防止菌种衰退的措施 14

2.2 培养基的制备 15

2.2.1 培养基的成分及来源 15

2.2.2 培养基的种类 17

2.2.3 培养基的设计 18

2.3 种子的扩大培养 18

2.3.1 种子制备的过程 19

2.3.2 影响种子质量的主要因素 20

第3章 灭菌与空气净化 22

3.1 灭菌 22

3.1.1 发酵工业灭菌的方法 22

3.1.2 湿热灭菌的原理 23

3.1.3 培养基的灭菌 24

3.1.4 培养基与设备、管道灭菌条件 30

3.2 空气净化 30

3.2.1 空气净化的方法 31

3.2.2 空气净化的流程 31

3.2.3 空气过滤除菌的原理和介质 33

4.1 通风发酵设备 37

4.1.1 机械搅拌式发酵罐 37

第4章 发酵设备 37

4.1.2 自吸式发酵罐 43

4.1.3 气升式发酵罐 46

4.2 嫌气发酵设备 47

4.2.1 酒精发酵设备 48

4.2.2 新型啤酒发酵设备 51

第5章 发酵工艺过程及其控制 56

5.1 概述 56

5.1.1 发酵的主要操作方式 56

5.1.2 发酵过程中的代谢变化参数 59

5.2 温度对发酵的影响及其控制 62

5.2.1 温度对发酵的影响 62

5.2.2 影响发酵温度变化的因素 63

5.2.3 最适温度的选择与发酵温度的控制 64

5.3 pH对发酵的影响及其控制 64

5.3.2 影响pH变化的因素 65

5.3.1 pH对发酵的影响 65

5.3.3 发酵pH的确定 66

5.4 溶氧对发酵的影响及其控制 67

5.4.1 溶氧对发酵的影响 67

5.4.2 发酵过程的溶氧变化 68

5.4.3 溶氧浓度的控制 69

5.5 泡沫对发酵的影响及其控制 70

5.5.1 泡沫的形成及其对发酵的影响 70

5.5.2 泡沫的控制 71

5.6 补料的控制 72

5.6.1 补料的内容 72

5.6.2 补料的方式及控制 73

5.7 发酵终点的判断 73

6.1.1 发酵液的一般特性 75

6.1.2 提取和精制过程 75

第6章 发酵产物的提取与精制 75

6.1 概述 75

6.2 发酵醪的预处理及菌体分离 76

6.2.1 发酵液的预处理 76

6.2.2 离心过滤与菌体分离 77

6.2.3 细胞破碎与分离 79

6.3 发酵产物的提取和精制 80

6.3.1 沉淀法 81

6.3.2 膜分离技术 83

6.3.3 萃取法 84

6.3.4 树脂法 87

6.3.5 吸附法 89

6.3.6 凝胶层析法 90

6.4.1 浓缩 91

6.4 发酵产物的成品加工 91

6.4.2 结晶 92

6.4.3 成品干燥 94

第7章 饮料酒的酿造 98

7.1 白酒的生产 98

7.1.1 原辅料和填充料 99

7.1.2 制曲 100

7.1.3 大曲酒的生产 102

7.1.4 小曲酒的生产 104

7.1.5 液态法白酒生产工艺 105

7.2 啤酒的生产 105

7.2.1 原辅料及生产用水 106

7.2.2 啤酒酵母及其扩大培养 106

7.2.3 工艺流程 107

7.3.1 葡萄的预处理 109

7.3 葡萄酒的生产 109

7.3.2 酒精发酵 110

7.3.3 葡萄酒酿造工艺流程 110

7.4 黄酒的生产 112

7.4.1 曲和酒药 113

7.4.2 酒母 113

7.4.3 发酵工艺 114

7.4.4 压榨、澄清和杀菌（煎酒） 114

第8章 酱油的酿造 116

8.1 概述 116

8.1.1 酱油的分类 116

8.1.2 酱油中色、香、味物质的来源及形成机理 117

8.2 原辅料及其处理 117

8.2.1 酿造酱油的原辅料 118

8.2.2 原辅料的处理 118

8.3 种曲制备 119

8.3.1 酱油酿造中的主要微生物 120

8.3.2 种曲制备 120

8.4 制曲 121

8.4.1 厚层机械通风制曲设备 122

8.4.2 制曲工艺流程 122

8.4.3 通风制曲要点 123

8.4.4 成曲的质量鉴定 124

8.5 发酵 124

8.5.1 固态低盐发酵工艺 124

8.5.2 其他发酵工艺 125

8.6 提取及加热、配制 126

8.6.1 浸出 126

8.6.3 配制 127

8.6.2 加热 127

第9章 氨基酸发酵 129

9.1 谷氨酸的发酵生产 130

9.1.1 谷氨酸生产原料 130

9.1.2 谷氨酸的生产菌及扩大培养 131

9.1.3 谷氨酸发酵机制及工艺控制 131

9.1.4 谷氨酸的提取工艺 132

9.1.5 味精的生产 134

9.2 赖氨酸的发酵生产 135

9.2.1 赖氨酸的生产原料及菌种 136

9.2.2 赖氨酸生产工艺 136

9.2.3 赖氨酸的提取 137

9.3 其他氨基酸的发酵生产 138

9.3.1 苏氨酸发酵 138

9.3.3 异亮氨酸、亮氨酸发酵 139

9.3.2 缬氨酸发酵 139

9.3.4 天冬氨酸发酵 140

9.3.5 色氨酸发酵 140

第10章 有机酸的发酵生产 142

10.1 柠檬酸的发酵 142

10.1.1 合成途径 143

10.1.2 生产原料 143

10.1.3 生产菌种 144

10.1.4 发酵工艺 144

10.1.5 提取 146

10.2 葡萄糖酸的发酵生产 147

10.2.1 生产菌种 147

10.2.2 发酵工艺 147

10.3.1 延胡索酸 148

10.3.2 乳酸 148

10.3 其他有机酸的发酵生产 148

10.2.3 提取 148

10.3.3 苹果酸 149

10.3.4 琥珀酸、α-酮戊二酸和衣康酸 149

第11章 酶制剂生产 150

11.1 概述 150

11.1.1 酶制剂工业化生产的优点 150

11.1.2 酶制剂生产的一般工艺流程 151

11.2 微生物蛋白酶的生产 151

11.2.1 酸性蛋白酶的生产 151

11.2.2 中性蛋白酶的生产 155

11.2.3 碱性蛋白酶的生产 156

11.3 淀粉酶的生产 157

11.3.1 α-淀粉酶的生产 157

11.3.2 β-淀粉酶的生产 158

11.3.3 糖化酶的生产 159

11.3.4 异淀粉酶的生产 160

第12章 抗生素的生产 162

12.1 抗生素发酵生产的一般过程 164

12.1.1 发酵过程及其控制 164

12.1.2 提取和精制 167

12.2 青霉素的发酵生产 168

12.2.1 结构和用途 168

12.2.2 生产菌种 169

12.2.3 发酵工艺 169

12.2.4 提取和精制 171

第13章 生物合成核酸类药物 175

13.1.2 生产菌种 176

13.1.3 培养基 176

13.1.1 概述 176

13.1 肌苷的发酵法生产 176

13.1.4 生产工艺 177

13.1.5 发酵控制 177

13.1.6 肌苷的生理作用和药用价值 178

13.2 肌苷酸的生产 178

13.2.1 生产菌种 178

13.2.2 肌苷酸生物合成途径 179

13.2.3 肌苷酸的生产工艺 179

13.2.4 肌苷酸的用途 180

13.3 鸟苷酸的生产 180

第14章 生理活性物质的发酵生产 182

14.1 维生素的发酵生产 182

14.1.1 维生素A原（β-胡萝卜素） 182

14.1.2 维生素B2 183

14.1.3 维生素C 184

14.2 甾体激素的微生物转化 187

14.2.1 微生物转化甾体激素的特点 187

14.2.2 工艺流程 188

14.3 酶抑制剂的生产 189

14.3.1 蛋白酶抑制剂 189

14.3.2 糖苷酶及淀粉酶抑制剂 190

14.4 植物生长激素的生产 190

第15章 糖类物质的发酵生产 191

15.1 右旋糖酐生产 191

15.1.1 右旋糖酐及发展状况 191

15.1.2 右旋糖酐的结构及理化性质 192

15.1.3 右旋糖酐的生产 192

15.2.1 黄原胶的结构和特性 193

15.2 黄原胶生产 193

15.1.4 右旋糖酐的应用 193

15.2.2 黄原胶的工业化生产 194

15.2.3 黄原胶的应用 196

15.3 低聚糖生产 196

15.3.1 低聚果糖 197

15.3.2 低聚异麦芽糖 197

15.3.3 低聚糖的生理学功能 198

第16章 单细胞蛋白生产 199

16.1 作为蛋白质资源的微生物 200

16.2 用糖类原料生产菌体蛋白 202

16.2.1 纤维素原料的预处理 202

16.2.2 利用纤维素生产单细胞蛋白的工艺过程 203

16.3 以甲醇等醇类原料生产菌体蛋白 204

参考文献 206