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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.1.1 发酵的概念 1

1.1.2 发酵工程的概念 1

1.1.3 发酵工程的学科地位 2

1.2 发酵工业发展简史 2

1.2.1 自然发酵阶段 2

1.2.2 微生物纯培养技术阶段 3

1.2.3 通气搅拌液态深层发酵技术阶段 3

1.2.4 人工诱变育种与代谢调控技术阶段 3

1.2.5 发酵原料的转变阶段 3

1.2.6 基因工程技术阶段 4

1.3 发酵工程的内容及特点 4

1.3.1 发酵工程的内容 4

1.3.2 发酵工程的产品类型 4

1.3.3 发酵工程的特点 5

1.4 发酵工程产业的现状及发展前景 6

1.4.1 发酵工程产业的现状 6

1.4.2 发酵工程产业的未来展望 7

第2章 发酵工业菌种选育与保藏 10

2.1 发酵工业常用菌种 10

2.2 发酵工业菌种的分离筛选 10

2.2.1 采样 12

2.2.2 富集培养 12

2.2.3 纯种分离 13

2.2.4 初筛 14

2.2.5 复筛 14

2.3 发酵工业菌种改良 15

2.3.1 诱变育种 15

2.3.2 杂交育种 16

2.3.3 原生质体融合 16

2.3.4 基因工程育种 17

2.4 发酵工业菌种的鉴定与保藏 17

2.4.1 菌种的鉴定 18

2.4.2 菌种的衰退与复壮 18

2.4.3 菌种常规保藏方法 19

2.4.4 国内外菌种保藏机构简介 21

第3章 发酵工业培养基的设计 23

3.1 发酵工业培养基的成分及分类 23

3.1.1 培养基的成分 24

3.1.2 培养基的分类 26

3.2 淀粉水解糖的制备及糖蜜原料的处理 27

3.2.1 淀粉水解糖的制备 28

3.2.2 糖蜜原料的处理 29

3.3 发酵培养基的设计与优化 30

3.3.1 培养基设计的原则 30

3.3.2 培养基设计与优化的程序 31

第4章 发酵工业的灭菌技术 34

4.1 培养基与设备管道的灭菌 34

4.1.1 发酵工业灭菌的方法 34

4.1.2 湿热灭菌的原理 36

4.1.3 培养基的灭菌 37

4.1.4 培养基与设备、管道的灭菌条件 43

4.2 空气除菌 44

4.2.1 空气除菌的方法 44

4.2.2 空气过滤除菌的原理和介质 45

4.2.3 空气除菌流程 48

4.2.4 提高过滤除菌效率的措施 50

第5章 发酵工业菌种扩大培养 53

5.1 发酵工业微生物培养的类型 53

5.1.1 实验室微生物的培养方法 53

5.1.2 大规模微生物的培养方法 53

5.2 种子扩大培养工艺 55

5.2.1 实验室种子制备 55

5.2.2 生产车间种子制备 55

5.3 种子质量控制 56

5.3.1 影响种子质量的因素及控制 56

5.3.2 种子的质量标准 57

第6章 发酵工程设备 59

6.1 固态发酵设备 59

6.1.1 固态发酵概述 59

6.1.2 固态发酵反应器 61

6.1.3 固态发酵反应器的设计与放大 64

6.2 液体通风发酵设备 64

6.2.1 机械搅拌通风式发酵罐 64

6.2.2 气升式发酵罐 69

6.2.3 自吸式发酵罐 70

6.2.4 通用式发酵罐的尺寸比例与容积计算 71

6.2.5 通用式发酵罐的设计与计算 72

6.3 液体嫌气发酵设备 74

6.3.1 酒精发酵设备 74

6.3.2 啤酒发酵设备 76

第7章 发酵过程检测与控制 80

7.1 发酵过程参数概述 80

7.1.1 发酵过程参数的类型 80

7.1.2 发酵过程参数的检测形式 81

7.2 温度对发酵的影响及其控制 82

7.2.1 温度对发酵的影响 82

7.2.2 影响发酵温度变化的因素 82

7.2.3 发酵温度的检测与控制 83

7.3 pH对发酵的影响及其控制 84

7.3.1 pH对发酵的影响 84

7.3.2 影响pH变化的因素 85

7.3.3 发酵pH的检测与控制 85

7.4 溶解氧对发酵的影响及其控制 86

7.4.1 氧的供需与传递 86

7.4.2 发酵过程中溶氧量的变化 88

7.4.3 溶氧量的检测与控制 89

7.5 泡沫对发酵的影响及其控制 90

7.5.1 泡沫对发酵的影响 91

7.5.2 泡沫的控制 91

7.6 补料控制 92

7.6.1 补料的种类 93

7.6.2 补料的方式及控制 93

7.7 发酵过程中染菌分析与控制 93

7.7.1 染菌对发酵的影响 93

7.7.2 染菌的原因分析与判断 95

7.8 发酵终点的判断 96

第8章 发酵产物加工过程概论 99

8.1 发酵产物加工过程的特性及一般流程 99

8.1.1 发酵产物加工过程的特性 99

8.1.2 发酵产物加工过程的一般工艺流程 99

8.2 发酵液的预处理及固液分离 100

8.2.1 发酵液的预处理 100

8.2.2 发酵液的固液分离 101

8.2.3 细胞破碎 102

8.3 产物的提取 103

8.3.1 沉淀法 103

8.3.2 萃取法 104

8.3.3 吸附法 106

8.4 产物的精制 107

8.4.1 膜分离技术 107

8.4.2 色谱分离技术 109

8.4.3 电泳技术 110

8.5 产物的成品加工 111

8.5.1 浓缩 111

8.5.2 结晶 112

8.5.3 干燥 113

8.5.4 成品处理及包装 114

第9章 饮料酒酿造 116

9.1 饮料酒概述 116

9.1.1 饮料酒的分类 116

9.1.2 酒曲的分类 117

9.2 白酒 117

9.2.1 原辅料和填充料 119

9.2.2 制曲 119

9.2.3 大曲白酒的生产 122

9.2.4 小曲白酒的生产 123

9.2.5 液态法白酒的生产 123

9.2.6 白酒的陈酿、勾兑与调味 124

9.3 啤酒 124

9.3.1 原辅料及生产用水 125

9.3.2 制麦芽 126

9.3.3 糖化 126

9.3.4 发酵 128

9.3.5 过滤和分装 130

9.4 葡萄酒 131

9.4.1 葡萄及其预处理 131

9.4.2 SO2的应用 131

9.4.3 葡萄汁的成分调整 132

9.4.4 酒精发酵 132

9.4.5 葡萄酒酿造工艺 132

9.5 黄酒 135

9.5.1 酒曲及主要微生物 135

9.5.2 黄酒发酵工艺 136

9.5.3 压榨、澄清和杀菌（煎酒） 137

第10章 酱油酿造 140

10.1 概述 140

10.1.1 酱油的分类 140

10.1.2 酱油中色、香、味物质的来源及形成机理 140

10.2 原辅料及其处理 141

10.2.1 酿造酱油的原辅料 141

10.2.2 原料的处理 142

10.3 种曲制备 143

10.3.1 酱油生产用主要菌种 143

10.3.2 种曲制备 143

10.3.3 种曲质量要求 145

10.4 制曲 145

10.4.1 厚层机械通风制曲设备 145

10.4.2 制曲工艺流程及条件控制 146

10.4.3 制曲中的微生物作用及变化 147

10.4.4 成曲质量 147

10.5 发酵 147

10.5.1 低盐固态发酵工艺 148

10.5.2 其他发酵工艺 148

10.6 提取及加热、配制 149

10.6.1 浸出 149

10.6.2 加热 150

10.6.3 配制 150

第11章 有机酸发酵 152

11.1 柠檬酸发酵 152

11.1.1 柠檬酸发酵机制及代谢调控 152

11.1.2 菌种及生产原料 154

11.1.3 柠檬酸发酵工艺 155

11.1.4 柠檬酸的提取 156

11.2 乳酸发酵 157

11.2.1 乳酸发酵机制 157

11.2.2 菌种及生产原料 158

11.2.3 乳酸发酵工艺 158

11.2.4 乳酸的提取 158

11.3 葡萄糖酸发酵 158

11.3.1 生产菌种 159

11.3.2 发酵工艺 159

11.3.3 提取 159

11.4 其他有机酸发酵简介 159

11.4.1 延胡索酸 159

11.4.2 苹果酸 159

11.4.3 琥珀酸、α-酮戊二酸和衣康酸 160

第12章 氨基酸发酵 162

12.1 谷氨酸发酵 162

12.1.1 生产原料 162

12.1.2 生产菌种及扩大培养 163

12.1.3 发酵机制及工艺控制 164

12.1.4 提取工艺 166

12.2 赖氨酸发酵 166

12.2.1 生产原料及菌种 167

12.2.2 生产工艺 167

12.2.3 提取工艺 168

12.3 其他氨基酸发酵 169

12.3.1 苏氨酸发酵 169

12.3.2 缬氨酸发酵 170

12.3.3 异亮氨酸、亮氨酸发酵 170

12.3.4 天冬氨酸发酵 171

12.3.5 色氨酸发酵 171

第13章 酶制剂发酵 173

13.1 概述 173

13.1.1 常用的酶制剂及菌种 173

13.1.2 微生物发酵法生产酶制剂的优点 175

13.1.3 酶制剂生产的一般工艺流程 175

13.2 微生物淀粉酶发酵 176

13.2.1 α-淀粉酶发酵 177

13.2.2 β-淀粉酶发酵 178

13.2.3 糖化酶发酵 178

13.2.4 异淀粉酶发酵 179

13.3 微生物蛋白酶发酵 180

13.3.1 酸性蛋白酶发酵 180

13.3.2 中性蛋白酶发酵 181

13.3.3 碱性蛋白酶发酵 182

第14章 单细胞蛋白发酵 185

14.1 概述 185

14.1.1 单细胞蛋白生产的特点 185

14.1.2 单细胞蛋白生产的原料 186

14.1.3 单细胞蛋白生产应用的微生物 186

14.2 糖类原料生产单细胞蛋白 188

14.2.1 纤维素原料的预处理 189

14.2.2 利用纤维素生产单细胞蛋白的工艺过程 189

14.3 甲醇等醇类原料生产单细胞蛋白 190

第15章 微生物发酵制药 193

15.1 概述 193

15.2 抗生素发酵 194

15.2.1 概述 195

15.2.2 抗生素发酵一般工艺 195

15.2.3 青霉素发酵 197

15.3 维生素发酵 200

15.3.1 维生素B2 201

15.3.2 维生素B12 202

15.3.3 维生素C 203

15.4 核酸类药物发酵 205

15.4.1 肌苷 205

15.4.2 肌苷酸 207

15.4.3 鸟苷酸 208

15.5 糖类药物发酵 209

15.5.1 右旋糖酐 209

15.5.2 灵芝多糖 211