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目次
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《發酵工程》突出典型案例與理論教學相結合的特色，理念創新，實用性強。《發酵工程》以發酵工程學科的“中游”工程技術為主線，內容涵蓋發酵生產原料及預處理、微生物育種及細胞培養、微生物發酵動力學、發酵過程的管理及監控、好氧發酵技術、厭氧發酵技術、發酵過程的優化、發酵和分離的耦合技術及發酵工程節能減排。在重點介紹液態發酵技術的同時，也相應增加了固態發酵技術的內容。
名人/編輯推薦
《"案例版"生物工程系列規劃教材:發酵工程》適合于高等院校中生物工程專業（或發酵工程專業、生物化工專業）的師生及從事發酵工程的技術人員閱讀。
目次
前言
第一章 緒論
第一節 工業發酵的類別
一、發酵工程及生物工程定義
二、發酵方法分類
三、通風類液態發酵和固態發酵的比較
第二節 發酵產品及其發酵方法
第三節 發酵工廠與生產基本流程
一、發酵工廠的組成
二、發酵工廠的生產流程
三、發酵過程的主要單元操作
第四節 生物反應器概覽
一、液態發酵生物反應器
二、固態發酵生物反應器
第五節 發酵工程的歷史沿革與進展
一、國內外發酵工業簡史及現狀
二、發酵工業的展望
本章小結
思考題
主要參考文獻
第二章 生產原料及預處理
第一節 微生物的營養需求及原料
一、微生物的營養需求
二、微生物的營養要素及其功能
三、發酵培養基的主要原料
四、原料的預處理方法
五、澱粉質原料液化、糖化原理及技術
第二節 培養基配製原理
一、微生物營養類型
二、微生物培養基類型
三、選用和設計培養基的原則和方法
第三節 發酵培養基滅菌原理及技術
一、培養基滅菌的要求
二、無蒸煮技術
三、原料蒸煮技術
四、液態培養基的高溫高壓滅菌（間歇滅菌和連續滅菌）
五、熱敏性原料的滅菌方法
第四節 空氣淨化及無菌空氣製備技術
一、空氣淨化的意義及應用
二、空氣過濾除菌原理
三、通風類發酵工廠無菌空氣製備系統
四、潔淨廠房的空氣淨化系統
本章小結
思考題
主要參考文獻
第三章 微生物育種及細胞培養
第一節 微生物的分離、培養及檢測
一、微生物的接種、分離與純化
二、生物量檢測方法
三、微生物菌種保藏法
第二節 微生物育種技術
一、誘變育種
二、雜交育種與原生質體融合育種
三、基因工程育種
第三節 微生物擴大培養技術
一、影響微生物生長的因素
二、種子擴大培養的基本過程和方法
三、液態種子的擴大培養技術
四、固態種子的擴大培養技術
五、真菌孢子的擴大培養技術
第四節 微生物生態學與混菌發酵
一、微生物生態學
二、混菌發酵
第五節 動物、植物細胞培養
一、動物細胞培養
二、植物細胞培養
三、微生物細胞和動物、植物細胞培養的區別
本章小結
思考題
……
第四章 微生物發酵動力學
第五章 發酵過程的管理及監控
第六章 好氧發酵技術
第七章 厭氧發酵技術
第八章 發酵過程的優化
第九章 發酵和分離的耦合技術
第十章 發酵工程節能減排
第一章 緒論
第一節 工業發酵的類別
一、發酵工程及生物工程定義
二、發酵方法分類
三、通風類液態發酵和固態發酵的比較
第二節 發酵產品及其發酵方法
第三節 發酵工廠與生產基本流程
一、發酵工廠的組成
二、發酵工廠的生產流程
三、發酵過程的主要單元操作
第四節 生物反應器概覽
一、液態發酵生物反應器
二、固態發酵生物反應器
第五節 發酵工程的歷史沿革與進展
一、國內外發酵工業簡史及現狀
二、發酵工業的展望
本章小結
思考題
主要參考文獻
第二章 生產原料及預處理
第一節 微生物的營養需求及原料
一、微生物的營養需求
二、微生物的營養要素及其功能
三、發酵培養基的主要原料
四、原料的預處理方法
五、澱粉質原料液化、糖化原理及技術
第二節 培養基配製原理
一、微生物營養類型
二、微生物培養基類型
三、選用和設計培養基的原則和方法
第三節 發酵培養基滅菌原理及技術
一、培養基滅菌的要求
二、無蒸煮技術
三、原料蒸煮技術
四、液態培養基的高溫高壓滅菌（間歇滅菌和連續滅菌）
五、熱敏性原料的滅菌方法
第四節 空氣淨化及無菌空氣製備技術
一、空氣淨化的意義及應用
二、空氣過濾除菌原理
三、通風類發酵工廠無菌空氣製備系統
四、潔淨廠房的空氣淨化系統
本章小結
思考題
主要參考文獻
第三章 微生物育種及細胞培養
第一節 微生物的分離、培養及檢測
一、微生物的接種、分離與純化
二、生物量檢測方法
三、微生物菌種保藏法
第二節 微生物育種技術
一、誘變育種
二、雜交育種與原生質體融合育種
三、基因工程育種
第三節 微生物擴大培養技術
一、影響微生物生長的因素
二、種子擴大培養的基本過程和方法
三、液態種子的擴大培養技術
四、固態種子的擴大培養技術
五、真菌孢子的擴大培養技術
第四節 微生物生態學與混菌發酵
一、微生物生態學
二、混菌發酵
第五節 動物、植物細胞培養
一、動物細胞培養
二、植物細胞培養
三、微生物細胞和動物、植物細胞培養的區別
本章小結
思考題
……
第四章 微生物發酵動力學
第五章 發酵過程的管理及監控
第六章 好氧發酵技術
第七章 厭氧發酵技術
第八章 發酵過程的優化
第九章 發酵和分離的耦合技術
第十章 發酵工程節能減排
書摘/試閱
生淀粉糖化酶可以直接水解生淀粉生產葡萄糖，將傳統發酵工藝中的淀粉糊化、液化、糖化合并為一步直接糖化。其作用的原理是生淀粉酶首先與生淀粉顆粒表面結合（吸附），形成含有高焓水分子的內含復合體，內含復合體中水分子破壞維系淀粉分子螺旋結構的氫鍵，最后水解糖苷鍵。葡萄糖淀粉酶中生淀粉糖化酶Ⅲ（或工）對生淀粉的水解能力最強。
無蒸煮技術最大的優點是節省能源。有資料報道，利用生淀粉質原料的無蒸煮乙醇發酵工藝，可節約總能耗的30％～40％。其缺點是發酵原料中富含各種雜菌，易造成原料淀粉水解和利用不徹底，原料利用率低，發酵易染菌等。采用無蒸煮技術進行發酵生產時，建議結合采用化學藥劑、輻射等其他非加熱式的物理和化學滅菌技術，以抑制和殺死發酵原料中所含的雜菌，或者采用混合菌種進行發酵的方式提高原料利用率。
三、原料蒸煮技術
蒸煮是指將固體發酵原料預先浸潤使其吸足水分，然后通人常壓或高壓蒸汽，蒸煮過程也是物料繼續吸收水分的過程。借助蒸汽所具有的強大穿透力，使其進入吸水后的原料中，蒸汽冷凝釋放出大量潛能，物料因加熱被蒸熟。同時，因蒸煮過程中，原料內細胞壁的破壞，使大分子物質水合化，便于被酶水解。在蒸煮過程中主要發生淀粉的糊化、液化和蛋白質的變性。固態發酵原料常采用蒸煮方式進行熟化和滅菌處理。
1.原料的熟化方式
原料蒸煮熟化的目的有兩個：一是使原料在常溫或高溫下蒸煮熟化，使蛋白質變性，淀粉糊化，纖維素軟化并破壞其晶體結構。熟化后的原料更有利于微生物的利用。二是對原料進行滅菌處理。因此，原料的熟化處理關系到原料的利用率，甚至影響到發酵能否正常進行。醬油制曲原料豆粕、黃酒生產原料大米、白酒生產原料高梁和玉米、食用菌生產原料棉籽餅和鋸末等固態發酵原料均采用蒸煮的方式進行滅菌，同時進行原料的適度變性，達到熟化目的。
在固態發酵行業原料熟化方式主要有蒸煮法、膨化法、焙炒法。在操作上，分為間歇式一次、間歇式多次和連續式。應根據不同產品的特點及原料的特點選擇合適的熟化方法。例如，在白酒行業，原料的蒸煮采用立式蒸煮鍋這種常壓蒸煮設備；而對于醬油原料的蒸煮，常壓蒸煮設備不利于蛋白質的適度變性，原料的全氮利用率低下，需采用高壓蒸煮。
原料的熟化處理，大量消耗能量，由于高溫或高壓處理后的原料，還要在短時間內進行冷卻處理，使之達到微生物生長的適宜溫度范圍，一前一后的兩道工序都需要大量消耗能量。在設計時，應盡可能采用節約和回收能量的工藝路線和裝置。
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