第1章 绪论 1
1.1 发酵工程的概念 1
1.1.1 发酵的定义 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 发酵工程的类型及组成 4
1.3.1 发酵产物的类型 4
1.3.2 发酵工程的组成 5
1.3.3 发酵工程的特点 5
1.4 发酵工程产业的现状及前景 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 发酵工业菌种鉴定与保藏 17
2.4.1 菌种鉴定 18
2.4.2 菌种衰退与复壮 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 27
3.2.2 糖蜜原料的处理 28
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 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 空气除茵的方法 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 49
第5章 发酵工业菌种扩大培养 52
5.1 发酵工业微生物培养的类型 52
5.1.1 实验室微生物的培养方法 52
5.1.2 大规模微生物的培养方法 52
5.2 种子扩大培养工艺 54
5.2.1 实验室种子制备 54
5.2.2 生产车间种子制备 54
5.3 种子质量控制 55
5.3.1 影响种子质量的因素及控制 55
5.3.2 种子的质量标准 56
第6章 发酵工程设备 58
6.1 固态发酵设备 58
6.1.1 固态发酵概述 58
6.1.2 固态发酵反应器 60
6.1.3 固态发酵反应器的设计与放大 63
6.2 液体通风发酵设备 63
6.2.1 机械搅拌通风式发酵罐 63
6.2.2 气升式发酵罐 68
6.2.3 自吸式发酵罐 69
6.2.4 通用式发酵罐的尺寸比例与容积计算 70
6.2.5 通用式发酵罐的设计与计算 71
6.3 液体嫌气发酵设备 73
6.3.1 酒精发酵设备 73
6.3.2 啤酒发酵设备 75
第7章 发酵过程检测与控制 79
7.1 发酵过程参数概述 79
7.1.1 发酵过程参数的类型 79
7.1.2 发酵过程参数的检测形式 80
7.2 温度对发酵的影响及其控制 81
7.2.1 温度对发酵的影响 81
7.2.2 影响发酵温度变化的因素 81
7.2.3 发酵温度的检测与控制 82
7.3 pH对发酵的影响及其控制 83
7.3.1 pH对发酵的影响 83
7.3.2 影响pH变化的因素 84
7.3.3 发酵pH的检测与控制 84
7.4 溶氧对发酵的影响及其控制 85
7.4.1 氧的供需与传递 85
7.4.2 发酵过程中溶氧的变化 87
7.4.3 溶氧的检测与控制 88
7.5 泡沫对发酵的影响及其控制 89
7.5.1 泡沫对发酵的影响 89
7.5.2 泡沫的控制 90
7.6 补料的控制 91
7.6.1 补料的种类 91
7.6.2 补料的方式与控制 92
7.7 发酵过程中的染茵分析及其控制 92
7.7.1 染菌对发酵的影响 92
7.7.2 染菌的原因分析与判断 93
7.8 发酵终点的判断 95
第8章 发酵产物加工过程概论 98
8.1 发酵产物加工过程的特性及一般流程 98
8.1.1 发酵产物加工过程的特性 98
8.1.2 发酵产物加工过程的一般工艺流程 98
8.2 发酵液的预处理及固液分离 99
8.2.1 发酵液的预处理 99
8.2.2 发酵液的固液分离 100
8.2.3 细胞破碎 101
8.3 产物的提取 102
8.3.1 沉淀法 102
8.3.2 萃取法 103
8.3.3 吸附法 105
8.4 产物的精制 106
8.4.1 膜分离技术 106
8.4.2 色谱分离技术 108
8.4.3 电泳技术 109
8.5 产物的成品加工 110
8.5.1 浓缩 110
8.5.2 结晶 111
8.5.3 干燥 112
8.5.4 成品处理及包装 113
第9章 饮料酒的酿造 115
9.1 概述 115
9.1.1 饮料酒的分类 115
9.1.2 酒曲的分类 116
9.2 白酒生产工艺 116
9.2.1 原辅料和填充料 118
9.2.2 制曲 118
9.2.3 大曲白酒的生产 121
9.2.4 小曲白酒的生产 122
9.2.5 液态法白酒生产 122
9.2.6 白酒的陈酿、勾兑与调味 123
9.3 啤酒酿造 123
9.3.1 原辅料及生产用水 124
9.3.2 制麦芽 125
9.3.3 糖化 125
9.3.4 发酵 127
9.3.5 过滤和分装 129
9.4 葡萄酒酿造 130
9.4.1 葡萄及其预处理 130
9.4.2 SO2的应用 130
9.4.3 葡萄汁的成分调整 131
9.4.4 酒精发酵 131
9.4.5 葡萄酒酿造工艺 131
9.5 黄酒酿造 134
9.5.1 黄酒酒曲的种类及主要微生物 134
9.5.2 黄酒发酵工艺 135
9.5.3 压榨、澄清和杀菌（煎酒） 136
第10章 酱油的酿造 139
10.1 概述 139
10.1.1 酱油的分类 139
10.1.2 酱油中色、香、味物质的来源及形成机理 139
10.2 原辅料及其处理 140
10.2.1 酿造酱油的原辅料 140
10.2.2 原料的处理 141
10.3 种曲制备 142
10.3.1 酱油生产用主要菌种 142
10.3.2 种曲制备 142
10.3.3 种曲质量要求 144
10.4 制曲 144
10.4.1 厚层机械通风制曲设备 144
10.4.2 制曲工艺流程 145
10.4.3 制曲中的微生物作用及物理、生物化学变化 145
10.4.4 通风制曲要点 146
10.4.5 成曲的质量鉴定 146
10.5 发酵 147
10.5.1 低盐固态发酵工艺 147
10.5.2 其他发酵工艺 147
10.6 提取及加热、配制 148
10.6.1 浸出 148
10.6.2 加热 149
10.6.3 配制 149
第11章 有机酸的发酵 151
11.1 柠檬酸的发酵 151
11.1. 1黑曲霉的柠檬酸生物合成途径 151
111.2 柠檬酸合成的代谢调节 152
11.1.3 菌种及生产原料 153
11.1.4 柠檬酸发酵工艺 154
11.1.5 柠檬酸的提取 155
11.2 乳酸的发酵 156
11.2.1 乳酸的生物合成途径 156
11.2.2 菌种及生产原料 157
11.2.3 乳酸的发酵工艺 157
11.2.4 乳酸的提取 157
11.3 葡萄糖酸的发酵 157
11.3.1 生产菌种 158
11.3.2 发酵工艺 158
11.3.3 提取 158
11.4 其他有机酸的发酵 158
11.4.1 廷胡索酸 158
11.4.2 苹果酸 158
11.4.3 琥珀酸、α-酮戊二酸和衣康酸 159
第12章 氨基酸的发酵 161
12.1 谷氨酸的发酵 161
12.1.1 生产原料 161
12.1.2 生产菌种及扩大培养 162
12.1.3 发酵机制及工艺控制 163
12.1.4 提取工艺 165
12.2 赖氨酸的发酵生产 165
12.2.1 生产原料及菌种 166
12.2.2 生产工艺 166
12.2.3 提取工艺 167
12.3 其他氨基酸的发酵生产 168
12.3.1 苏氨酸的发酵 168
12.3.2 缬氨酸的发酵 168
12.3.3 异亮氨酸、亮氨酸的发酵 169
12.3.4 天冬氨酸的发酵 169
12.3.5 色氨酸的发酵 169
第13章 酶制剂的发酵生产 172
13.1 概述 172
13.1.1 常用的酶制剂及菌种 172
13.1.2 微生物发酵法生产酶制剂的优点 174
13.1.3 酶制剂生产的一般工艺流程 174
13.2 微生物淀粉酶的生产 175
13.2.1 α-淀粉酶生产 176
13.2.2 β-淀粉酶生产 177
13.2.3 糖化酶生产 177
13.2.4 异淀粉酶生产 178
13.3 微生物蛋白酶的生产 179
13.3.1 酸性蛋白酶生产 179
13.3.2 中性蛋白酶生产 180
13.3.3 碱性蛋白酶生产 181
第14章 单细胞蛋白的发酵生产 184
14.1 概述 184
14.1.1 单细胞蛋白生产的特点 184
14.1.2 单细胞蛋白生产的原料 185
14.1.3 单细胞蛋白生产利用的微生物 185
14.2 糖类原料生产单细胞蛋白 187
14.2.1 纤维素原料的预处理 188
14.2.2 利用纤维素生产单细胞蛋白的工艺过程 188
14.3 甲醇等醇类原料生产单细胞蛋白 189
第15章 微生物发酵制药 192
15.1 概述 192
15.2 抗生素的发酵生产 194
15.2.1 抗生素生产概述 194
15.2.2 抗生素发酵生产的一般工艺 195
15.2.3 青霉素的发酵生产 196
15.3 维生素的发酵生产 199
15.3.1 维生素B2 200
15.3.2 维生素B12 201
15.3.3 维生素C 202
15.4 核酸类药物的发酵生产 204
15.4.1 肌苷 205
15.4.2 肌苷酸 206
15.4.3 鸟苷酸 207
15.5 糖类药物的发酵生产 208
15.5.1 右旋糖酐 208
15.5.2 灵芝多糖 210