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第一章 绪论 1

第一节 发酵工业的发展简史 1

一、传统(古老)发酵技术的追溯 1

二、第一代(初期)发酵技术产品的出现 1

三、第二代(近代)发酵技术产品的发展 2

四、第三代(现代)发酵技术产品的挑战 3

第二节 发酵工业的范围 5

一、微生物菌体发酵 5

二、微生物转化发酵 7

三、微生物代谢产物发酵 8

一、发酵工业的特点 10

第三节 发酵工业的特点及发展趋向 10

二、发酵工业的现状及发展趋势 12

第二章 培养基 14

第一节 培养基的成分及其功能 15

一、碳源 15

二、氮源 20

三、无机盐和微量元素 24

四、其它 25

第二节 培养基的种类及培养基成分的选择 28

一、培养基的种类 28

二、培养基成分的选择 29

一、原材料质量的影响 31

第三节 影响培养基质量的因素 31

二、灭菌操作的影响 32

三、其它因素的影响 33

第四节 培养基原材料的节约和代用 33

一、有机氮源的节约和代用 33

二、碳源的节约和代用 34

第三章 灭菌技术 35

第一节 杂菌的分析及防治 35

一、杂菌的检测 35

二、染菌的原因分析 37

三、染菌的途径及预防 38

第二节 灭菌方法 40

一、物理灭菌 41

二、化学灭菌 43

第三节 培养基灭菌 44

一、培养基热灭菌动力学 44

二、灭菌操作 48

三、影响培养基灭菌的其它因素 51

第四章 空气除菌 53

第一节 空气中的微生物及除菌方法 53

一、空气中的微生物 53

二、除菌方法 54

第二节 介质过滤除菌的原理 55

一、过滤除菌的机理 56

二、过滤除菌的效率 59

第三节 空气过滤的介质 60

一、常用过滤介质 60

二、新型过滤介质 61

第四节 过滤除菌流程 62

一、实验室空气除菌流程及设备 63

二、工业化空气过滤除菌流程及设备 65

第五节 无菌空气的检查 68

第一节 微生物的生长、繁殖 70

一、概述 70

第五章 菌种的制备和保藏 70

二、细菌的繁殖 71

三、放线菌的生长繁殖 72

四、霉菌繁殖方式 75

五、微生物生长的测定 75

六、群体生长规律 77

第二节 固体孢子制备 78

一、不同菌种的固体孢子制备工艺 79

二、影响固体孢子质量的因素和控制孢子质量的方法 80

第三节 摇瓶种子的制备 85

第四节 菌种保藏 89

一、菌种保藏的目的 89

二、菌种保藏方法 90

第一节 菌种退化及其防治 108

一、菌种退化的原因 108

第六章 种子培养异常的防治 108

二、防止菌种退化的措施 111

第二节 种子培养的异常现象分析 112

第三节 染菌及其处理 114

一、各种杂菌的生长条件 114

二、各种杂菌的存活环境 116

三、种子染菌的分析及灭菌方法 118

第七章 优良菌种的选育 122

第一节 微生物的遗传和变异 122

一、概述 125

第二节 菌种复壮与自然选育 125

二、菌种复壮和自然选育的流程 126

三、纯化分离的方法 126

四、纯种筛选的选择性指标 130

第三节 诱变育种 139

一、概述 139

二、诱变剂及其使用 139

三、突变的分子机制 142

四、诱变育种的主要程序 144

第四节 基因重组育种 147

一、杂交育种概述 147

二、细菌的杂交 148

三、放线菌的杂交育种 149

四、霉菌杂交育种 150

五、原生质体融合育种 151

第八章 培养装置 155

第一节 通风发酵设备 155

一、机械搅拌通风发酵罐 156

二、自吸式发酵罐 165

三、气升式发酵罐 168

第二节 嫌气发酵设备 169

一、酒精发酵设备 170

二、新型啤酒发酵设备 171

一、动物细胞培养反应器 175

第三节 动植物细胞培养反应器 175

二、植物细胞培养反应器 181

第九章 通气与搅拌 186

第一节 微生物对氧的需求 187

一、供氧与微生物的关系 187

二、微生物的临界氧浓度 188

三、氧在液体中的溶解特性 189

第二节 氧在溶液中的传递 190

一、氧传递的阻力 190

二、气体溶解过程的双膜理论 192

第三节 影响氧传递速率的主要因素 193

三、氧的传递方程式 193

二、影响KLα的因素 194

一、影响推动力(c—cL)因素 194

第四节 液相体积溶氧系数的测定 197

一、亚硫酸盐氧化法 197

二、覆膜氧电极的原理 198

第十章 发酵过程的控制 202

第一节 发酵过程中的代谢变化参数 202

一、物理参数 202

二、化学参数 203

三、生物参数 204

一、发酵最适温度的选择 205

第二节 温度及其控制 205

二、发酵热与罐温控制 207

第三节 pH的影响及其控制 208

第四节 发酵过程中的代谢与控制 211

一、中间分析项目 211

二、发酵基质浓度与中间补料 215

第五节 泡沫的影响及其控制 219

一、泡沫的影响 219

二、泡沫的控制 222

第六节 发酵终点的判断及不正常发酵的处理 229

一、发酵周期与终点判断 229

二、发酵不正常现象和处理 231

一、产品简介 233

第七节 发酵工艺的应用 233

二、生产工艺流程图 234

三、发酵工艺过程及控制 234

四、庆大霉素工艺沿革及展望 238

第十一章 固定化技术及其应用 240

第一节 固定化细胞的方法 241

一、包埋法 241

二、载体结合法 243

三、交联法 243

第二节 固定化细胞的特性 244

四、热处理法 244

第三节 固定化细胞的反应器 245

一、反应器的特点和类型 246

二、反应器的选择 247

第四节 固定化细胞在发酵上的应用 248

第十二章 基因工程药物的生产 255

第一节 基因工程菌发酵 255

一、基因工程菌株的选择 255

二、基因工程菌常用的培养方法 257

三、基因工程菌的发酵工艺 259

四、基因工程菌的培养设备 262

五、基因工程菌的应用 264

第二节 动物细胞制药 266

一、常用生产用动物细胞的特性 266

二、动物细胞的培养基 268

三、动物细胞的培养条件 271

四、动物细胞大规模培养的方法 272

五、动物细胞药物生产实例 274

第十三章 发酵厂的废水、废物的处理 283

第一节 废液的生物处理 283

一、好氧生物处理法 284

二、厌氧生物处理法 288

二、表示污泥主要性质的指标 290

一、污泥的来源 290

第二节 废渣的处理 290

三、污泥的输送及其流动特性 291

四、污泥的处置及处理系统 291

第十四章 实验指导 299

实验一 菌种的制备 299

实验二 菌种保藏 301

实验三 小型发酵罐应用和酵母菌发酵 304

实验四 庆大霉素发酵 306

实验五 固定化技术 309

实验六 固定化酵母生产酒精 310

参考文献 313