1 绪论 1
1.1 发酵工程技术的定义 1
1.1.1 发酵 1
1.1.2 发酵工程技术 2
1.2 发酵工程技术的研究内容、特点及应用 2
1.2.1 发酵工程技术的研究内容 3
1.2.2 发酵工程技术的特点 3
1.2.3 发酵工程技术的应用 4
1.3 发酵工程技术发展史 5
1.3.1 古代发酵——自然发酵阶段(1900年以前) 6
1.3.2 近代发酵——微生物纯培养技术的建立(1900年—1940年) 6
1.3.3 现代发酵 7
1.4 发酵工程技术的发展趋势 8
小结 9
课外阅读 10
思考题 10
第一篇 发酵通论 11
2 菌种选育技术 13
2.1 菌种选育 13
2.1.1 发酵工业常用微生物菌种 14
2.1.2 菌种选育 15
2.2 菌种保藏 16
2.2.1 菌种保藏的原理 16
2.2.2 菌种保藏的方法 16
小结 17
课外阅读 17
思考题 18
3 种子扩大培养技术 19
3.1 培养基 20
3.1.1 培养基的成分 20
3.1.2 培养基的种类 21
3.1.3 影响培养基质量的因素 22
3.1.4 发酵工业用培养基的配制 23
3.2 灭菌技术 24
3.2.1 灭菌的基本原理 25
3.2.2 培养基和发酵设备的灭菌 27
3.2.3 空气除菌 31
3.3 种子的扩大培养 34
3.3.1 种子扩大培养 34
3.3.2 种子质量标准 37
3.3.3 种子质量控制 40
3.3.4 种子异常分析 41
小结 42
课外阅读 43
思考题 43
4 发酵过程 44
4.1 发酵设备 45
4.1.1 厌氧发酵设备 45
4.1.2 好氧发酵设备 53
4.2 发酵的类型及操作方式 63
4.2.1 发酵的类型 63
4.2.2 发酵的操作方式 64
4.3 发酵过程控制 68
4.3.1 主要控制参数 68
4.3.2 发酵过程中的代谢变化 72
4.3.3 菌体浓度对发酵的影响及其控制 75
4.3.4 基质浓度对发酵的影响及其控制 76
4.3.5 温度对发酵的影响及其控制 80
4.3.6 pH对发酵的影响及其控制 83
4.3.7 溶氧对发酵的影响及其控制 86
4.3.8 泡沫对发酵的影响及其控制 88
4.3.9 补料的作用和控制 93
4.3.10 发酵终点的判断 96
4.3.11 发酵工厂废物处理及应用 98
4.4 杂菌与噬菌体污染的检测及处理 101
4.4.1 杂菌与噬菌体污染对发酵的影响 102
4.4.2 发酵过程中污染杂菌和噬菌体的检测 104
4.4.3 污染杂菌和噬菌体的原因分析及防治 105
4.4.4 发酵过程中污染杂菌和噬菌体的处理 109
小结 110
课外阅读 110
思考题 111
5 发酵产品的获得 112
5.1 发酵液预处理及菌体分离技术 113
5.1.1 发酵液预处理 113
5.1.2 菌体分离技术 114
5.2 微生物菌体的获得 116
5.2.1 微生物菌体的应用 116
5.2.2 微生物菌体的获得 117
5.3 微生物代谢产物的获得 117
5.3.1 细胞内代谢产物的获得 119
5.3.2 细胞外代谢产物的获得 121
5.4 发酵产物的精制 122
5.4.1 浓缩 122
5.4.2 结晶 123
5.4.3 干燥 124
小结 125
课外阅读 126
思考题 126
第二篇 发酵各论 127
6 微生态制剂的发酵生产 129
6.1 微生态制剂概述 129
6.1.1 微生态制剂的种类 129
6.2.2 微生态制剂的功能 130
6.2 微生态制剂的发酵生产 131
6.2.1 双歧型微生态制剂 131
6.2.2 乳酸菌微生态制剂 133
6.2.3 微藻类微生态制剂 133
小结 136
课外阅读 137
思考题 137
7 谷氨酸发酵与味精生产 138
7.1 谷氨酸发酵 138
7.1.1 菌种的扩大培养 138
7.1.2 谷氨酸发酵机制 139
7.1.3 谷氨酸发酵生产技术 141
7.1.4 谷氨酸的提取 144
7.2 味精生产 144
7.2.1 中和 144
7.2.2 脱色 145
7.2.3 除铁 145
7.2.4 浓缩和结晶 145
7.2.5 分离和干燥 146
小结 146
课外阅读 147
思考题 147
8 青霉素的发酵生产 148
8.1 抗生素概述 148
8.1.1 发展概况 148
8.1.2 抗生素的分类及作用机制 150
8.1.3 抗生素的来源 150
8.1.4 抗生素的工业生产方法 151
8.2 青霉素的发酵生产技术 152
8.2.1 青霉素的结构特点 152
8.2.2 青霉素发酵生产技术 153
8.2.3 青霉素的提取 157
小结 158
课外阅读 158
思考题 159
9 酶制剂的发酵生产 160
9.1 酶制剂概述 160
9.1.1 微生物酶的基本特征、分类和用途 161
9.1.2 微生物酶合成的调节机制 162
9.1.3 影响酶合成的因素 163
9.2 酶制剂生产技术 164
9.2.1 淀粉酶的生产 164
9.2.2 蛋白酶的生产 166
9.2.3 脂肪酶的生产 168
小结 169
课外阅读 170
思考题 170
10 酒的酿造 171
10.1 白酒生产技术 171
10.1.1 曲的制备 172
10.1.2 白酒的传统酿造技术 174
10.1.3 白酒酿造中的新工艺新技术 178
10.2 啤酒生产技术 178
10.2.1 啤酒酵母及其扩大培养技术 178
10.2.2 啤酒的传统酿造技术 180
10.2.3 啤酒酿造中的新工艺新技术 185
10.3 葡萄酒生产技术 185
10.3.1 葡萄酒的传统酿造技术 186
10.3.2 葡萄酒酿造中的新工艺新技术 189
小结 191
课外阅读 191
思考题 192
第三篇 发酵工程技术实训 193
基础发酵实训 195
实训一 实验室微型发酵罐的使用技术 195
实训二 孢子砂土保藏及种子扩大培养技术 197
任务一 孢子砂土保藏法 197
任务二 菌种扩大培养技术 198
实训三 果酒、果醋制作 200
实训四 凝固型酸奶的制作 201
综合发酵实训 204
实训五 啤酒的实验室酿造 204
实训六 红葡萄酒的实验室酿造 206
实训七 谷氨酸发酵 208
实训八 黑曲霉发酵生产柠檬酸 210
附录 《生物发酵工》职业标准 213
参考文献 220