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第1章 发酵工程概论1

第1节 发酵工程的定义和发展简史1

1发酵工程定义1

2发酵工程发展史1

第2节 发酵工程的特点和范围3

1发酵工程的特点3

2发酵工程的范围4

3发酵的类型5

第3节 发酵工程的组成5

1发酵工程的组成5

2发酵工程的步骤5

第4节 发酵工程的应用和发展趋势7

1发酵工程的应用7

2发酵工程的发展趋势11

作业与思考13

第2章 发酵菌种14

第1节 发酵菌种的要求14

1微生物的特性14

2工业化菌种的要求16

第2节 发酵菌种的应用16

1抗生素生产有关的微生物17

2氨基酸生产有关的微生物18

3酶制剂生产有关的微生物19

4有机酸产生微生物20

5有机溶剂产生微生物21

6核苷酸类物质生产菌22

第3节 自然界中发酵菌种的分离23

1菌种的来源23

2新种分离与筛选的步骤23

3自然界中细菌的分离29

4放线菌的分离培养基的组成原则30

5真菌分离30

作业与思考31

第3章 发酵菌种的选育32

第1节 自然选育33

第2节 诱变育种34

1诱变剂和诱变处理34

2诱变育种步骤35

3突变菌株的筛选36

4诱变事例40

第3节 原生质体育种41

1原生质体融合育种的特点41

2原生质体融合原理和育种步骤42

3原生质体融合育种的要点42

4原生质体融合技术在微生物育种中应用46

第4节 基因育种47

1目的基因的获取47

2目的基因与载体在体外连接47

3重组DNA导入宿主菌48

4重组克隆的筛选与鉴定49

5基因表达系统49

作业与思考52

第4章 发酵菌种保藏的原理和方法54

第1节 斜面保藏法和穿刺保藏法54

1斜面保藏法54

2穿刺保藏法55

第2节 干燥保藏法55

1沙土管干燥保藏法55

2麸皮保藏法55

第3节 真空冷冻干燥保藏法56

第4节 液氮保藏法56

第5节 悬液保藏法57

第6节 低温保藏法57

第7节 常见菌的保存方法57

1常见菌的保存方法57

2菌种保藏的注意事项58

3国内外菌种保藏机构58

作业与思考59

第5章 发酵过程的调控原理60

第1节 微生物的代谢类型和自我调节60

1代谢类型60

2微生物自我调节60

第2节 酶活性调节61

酶活性调节的机制62

第3节 酶合成的调节62

1酶的诱导（Enzyme induction）63

2酶的阻遏（Enzyme repression）63

3酶合成调节的操纵子学说65

第4节 微生物代谢途径调节的形式68

1直线式代谢途径的反馈控制68

2分支代谢途径的反馈控制69

第5节 代谢的人工控制72

1发酵条件的控制72

2改变细胞的透性74

3菌种遗传特性的改变74

第6节 次级代谢与次级代谢调节75

1初级代谢和次级代谢75

2次级代谢的调节类型76

作业与思考77

第6章 发酵培养基79

第1节 培养基的类型及功能79

1培养基的分类79

2发酵生产中的培养基类型80

3发酵培养基的选择81

第2节 培养基的营养成分及来源81

1发酵微生物的主要营养来源82

2培养基组成物质的营养与作用82

3营养物质的调节85

第3节 培养基的配制86

1培养基成分选择的原则86

2设计培养基的方法87

3培养基设计的步骤88

4培养基设计时注意的一些相关问题88

第4节 淀粉质原料的糖化88

1淀粉水解原理88

2糖化方法89

第5节 糖蜜原料的处理91

1糖蜜的来源及特点91

2糖蜜的处理方法92

第6节 其他原料的处理92

1纤维素及发酵废液的处理92

2亚硫酸盐废液的处理93

作业与思考95

第7章 发酵种子的制备96

第1节 种子的扩大培养96

1种子扩大培养的目的及对种子的要求96

2种子扩大培养的步骤96

3种子扩大培养的方法97

第2节 工业发酵种子的制备97

1实验室种子制备阶段98

2生产车间种子制备99

第3节 种子质量的控制100

1影响孢子质量的因素及孢子质量的控制100

2影响种子质量的主要因素及种子质量的控制101

3种子质量检查104

4种子异常的分析104

作业与思考105

第8章 发酵条件的控制106

第1节 发酵条件控制的方法106

1发酵过程工艺控制的目的106

2发酵过程研究的方法和层次107

3发酵过程的中间分析108

第2节 温度的控制108

1温度对发酵的影响108

2发酵过程引起温度变化的因素109

3最适温度的选择和控制110

第3节 发酵过程的pH值控制111

1发酵过程pH值变化的原因111

2 pH值对发酵的影响112

3 pH值的控制112

第4节 氧的供需113

1微生物对氧的需求113

2氧的供需114

3影响需氧的因素115

4反应器中氧的传递116

5影响K1a的因素118

6溶氧浓度的控制120

第5节 二氧化碳对发酵的影响及控制122

1二氧化碳的来源122

2二氧化碳对发酵的影响123

3二氧化碳浓度的控制123

第6节 发酵过程泡沫的形成与控制124

1泡沫形成的基本理论124

2影响泡沫稳定性的因素127

3消泡剂消泡128

4破泡剂与抑泡剂的区别129

5对消泡剂的要求129

6常用消泡剂的种类和性能130

7泡沫在发酵过程中的变化131

8泡沫的控制132

第7节 发酵染菌的检测和防治133

1染菌对发酵的影响133

2无菌状况的检测135

3染菌情况分析136

4染菌的防止137

5染噬菌体对发酵的影响138

第8节 基质浓度对发酵的影响及补料控制139

1基质浓度对发酵的影响139

2补料控制140

第9节 发酵终点的判断141

作业与思考142

第9章 发酵微生物反应动力学143

第1节 发酵反应动力学的研究内容143

1发酵动力学的研究目的143

2研究发酵动力学的作用143

3研究发酵动力学的步骤144

4反应动力学描述的简化144

第2节 发酵过程的反应描述144

1发酵过程的反应描述144

2发酵过程反应速度的描述145

第3节 分批培养动力学146

1分批发酵中细胞生长动力学146

2分批发酵产物形成的动力学148

3基质消耗动力学150

第4节 连续培养动力学151

1连续培养的工艺种类151

2连续发酵类型152

3连续培养动力学152

作业与思考156

第10章 发酵原料灭菌及空气除菌157

第1节 培养基的灭菌157

1灭菌方法157

2培养基的灭菌160

3培养基的分批灭菌163

4培养基的连续灭菌166

第2节 空气除菌170

1过滤除菌原理170

2空气除菌设备171

3空气过滤除菌流程175

作业与思考177

第11章 发酵设备178

第1节 发酵设备概述178

第2节 厌氧发酵设备179

1酒精发酵罐的结构179

2发酵罐的冷却装置179

3酒精发酵罐的洗涤180

第3节 通风发酵罐181

1机械搅拌发酵罐181

2其他类型的发酵罐185

第4节 发酵罐的放大188

1几何尺寸放大法189

2空气流量放大189

作业与思考191

第12章 发酵产品的制备192

第1节 发酵下游技术192

1微生物发酵下游技术的特点192

2发酵下游技术的一般过程193

第2节 发酵液的预处理和过滤193

1发酵液的预处理193

2发酵液的过滤195

3细胞的破碎196

第3节 发酵产品的提取与精制198

1沉淀法198

2蒸馏199

3离子交换技术199

4萃取技术201

5膜分离法202

第4节 成品加工206

1浓缩技术206

2干燥206

3结晶207

作业与思考208

参考文献209