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