發酵技術（簡體書）

本書為高職高專生物技術類“十一五”規劃教材。本教材按“技術路線”組織核心內容。以“必需、夠用”為度，精選工業微生物菌種的選育與保藏、發酵工藝條件優化、發酵機制、發酵工程動力學、發酵工程單元操作、發酵生產設備、發酵中試比擬放大、發酵工程各論中所必需的基礎理論知識。在發酵工程各論中，重點介紹了酒精、氨基酸、抗生素、酶制劑等產品生產以及污水生化處理技術，各部分內容相對獨立，教師可根據各學校的專業方向和特色選講。
為滿足高職高專教學需要，培養學生的實踐能力，本書特別編寫了發酵實驗技術內容，并減少了單純理論驗證型實驗，增加了實用性基本功型實驗。在實驗部分還特別編寫了小提示，以方便使用。
本書每章均編寫有學習目標、本章小結及思考題。各章之間既相互聯系又相對獨立，在教學過程中可以針對每章進行獨立的教學評估。
本書適用于高職高專生物技術、微生物技術、生物制藥技術、食品類及農林類專業學生作為教材使用，也可供相關專業的中初級技術人員和教師參考。

第一章 緒論
　第一節 發酵與發酵技術概述
一、什么是發酵
二、什么是發酵技術
三、發酵技術領域發展進程
　第二節 發酵產物的類型
一、微生物菌體
二、微生物代謝產物
三、微生物酶
四、微生物轉化產物
　第三節 發酵工業的特點與范圍
一、發酵工業的特點
二、發酵工業的范圍
三、國內外發酵工業現狀及發展趨勢
　本章小結
　思考題
第二章 工業微生物菌種的選育、保藏與培養
　第一節 工業微生物常用菌種
　第二節 工業微生物菌種的選育
一、微生物菌種保藏機構簡介
二、從自然界或現有菌種中分離篩選菌種
三、微生物菌種的自然選育
四、微生物菌種的誘變選育
　第三節 工業微生物菌種的保藏
一、菌種保藏的原理
二、菌種保藏的方法
三、保藏菌種的質量控制
四、菌種的退化與復壯
　第四節 微生物菌種的接種、分離純化與培養
一、接種
二、分離純化
三、培養方法
　本章小結
　思考題
第三章 發酵工藝條件優化
　第一節 培養基的選擇和確定
一、培養基的營養成分
二、培養基的類型和用途
三、培養基的選擇方法
　第二節 培養基的配制
一、培養基的配制原則
二、主要微生物的培養基組成
三、配制培養基的基本過程
四、固體曲料的配制
　第三節 微生物菌種生長條件
一、溫度
二、pH值
三、氧
四、通風和攪拌
五、種齡與接種量
　第四節 菌種擴大培養
一、種子制備過程
二、生產車間種子培養
三、種子培養中應注意的問題
　第五節 發酵終點的判斷
一、經濟因素
二、產品質量因素
三、特殊因素
　本章小結
　思考題
第四章 發酵機制
　第一節 微生物的能量代謝
一、生物氧化
二、異養微生物的生物氧化
三、自養微生物的生物氧化
四、能量轉移
　第二節 微生物的合成代謝
一、糖類的生物合成
二、脂肪酸的生物合成
三、氨基酸和核苷酸的生物合成
　第三節 分解代謝和合成代謝間的關系
一、中間代謝產物的重要性
二、兼用代謝途徑
三、代謝物回補順序
　第四節 微生物的代謝調節 與發酵生產
一、酶合成的調節
二、酶活性的調節
　第五節 抗生素發酵的代謝調控
一、次級代謝產物生物合成的主要途徑
二、抗生素發酵調控機制
三、抗生素生物合成途徑的遺傳控制
　本章小結
　思考題
第五章 發酵工程動力學
　第一節 概述
一、發酵工程動力學過程的主要特征
二、發酵工程動力學的描述方法
　第二節 微生物菌體生長的動力學模型
一、分批發酵菌體生長的動力學模型
二、連續發酵菌體生長的動力學模型
三、補料分批發酵菌體生長的動力學模型
　第三節 微生物產物生成動力學模型
一、微生物產物生成動力學模型的分類
二、菌體生長與產物形成的反應模型
三、產物形成與基質消耗的反應模型
　本章小結
　思考題
第六章 發酵工程單元操作
　第一節 培養基和設備的滅菌
一、滅菌的方法
二、培養基熱滅菌動力學
三、培養基的滅菌
四、設備和管道的滅菌
五、其他物料和實驗用具的滅菌條件
　第二節 空氣除菌
一、發酵用無菌空氣的質量標準
二、空氣除菌方法
三、介質過濾除菌的機理
四、過濾除菌的效率
五、過濾介質
六、工業空氣過濾除菌流程
七、空氣的預處理
八、提高空氣過濾除菌效率的措施
　第三節 氧的供需與傳遞
一、工業發酵過程中氧的需求
二、培養過程氧的傳遞理論
三、影響氧傳遞速率的主要因素
四、控制溶氧的工藝手段
五、溶氧異常分析
　本章小結
　思考題
第七章 發酵生產設備
　第一節 發酵罐
一、發酵罐的特點
二、發酵罐的類型
　第二節 嫌氣發酵設備
一、酒精發酵設備
二、啤酒發酵設備
三、新型啤酒發酵設備
四、連續發酵設備
　第三節 通風發酵設備
一、機械攪拌發酵罐
二、氣升式發酵罐
三、自吸式發酵罐
四、發酵輔助設備
　第四節 固體發酵設備
一、固體發酵設備的分類
二、通風固相發酵罐
　第五節 動植物細胞培養反應器
一、動物細胞培養反應器
二、植物細胞培養反應器
　第六節 發酵反應器的自動控制
一、發酵過程監控的主要指標
二、發酵反應器的監控系統
三、發酵過程常規參數的自動監控
四、程序控制
　本章小結
　思考題
第八章 發酵中試比擬放大
　第一節 發酵中試比擬放大的目的和任務
一、發酵中試比擬放大的條件
二、發酵中試比擬放大的目的
三、發酵中試放大階段的任務
四、新產品研究的最終目的
　第二節 發酵中試比擬放大的原則和依據
一、發酵中試比擬放大的原則
二、發酵中試比擬放大的依據
三、物料衡算
　第三節 發酵中試和發酵罐比擬放大的內容
一、發酵中試放大的內容
二、發酵罐比擬放大的內容
　第四節 發酵中試比擬放大的方法
一、比擬放大的基本方法
二、比擬放大的具體方法
三、比擬放大在發酵工程中的適用性
四、中試比擬放大步驟
　第五節 發酵中試放大的設備
一、中試放大的裝置
二、設備的選擇和工藝管路的改造
三、投料前的準備
　第六節 發酵中試放大的工藝
一、原料的特點
二、操作方法
三、生產工藝規程
四、生產過程的注意事項
五、安全問題
　本章小結
　思考題
第九章 發酵工程各論
　第一節 酒精生產工藝
一、概述
二、酒精發酵原料與輔料
三、酒精生產中的有關微生物
四、酒精發酵的生化機制
五、酒精發酵工藝
六、酒精蒸餾與精餾
七、酒精發酵工業研究發展方向
　第二節 氨基酸生產工藝
一、概述
二、氨基酸合成的代謝調控
三、氨基酸發酵的工藝控制
四、谷氨酸發酵實例
五、賴氨酸發酵實例
　第三節 抗生素生產工藝
一、概述
二、抗生素生物合成的代謝調節 機制
三、抗生素發酵生產工藝
四、抗生素生產實例
　第四節 微生物酶制劑生產工藝
一、概述
二、微生物酶合成的代謝調控與育種
三、微生物酶的發酵工藝條件及控制
四、酶的提取技術
五、微生物酶生產實例
　第五節 水污染與污水生化處理技術
一、概述
二、污水生化處理技術
　本章小結
　思考題
第十章 發酵實驗技術
　實驗一　特定產物生產菌種的篩選
　實驗二　菌種保藏
　實驗三　搖床培養確定菌體培養和營養條件
　實驗四　小型發酵罐的應用和酵母菌發酵
　實驗五　流加發酵動力學研究
　實驗六　谷氨酸發酵
　實驗七　酒精發酵
　實驗八　谷氨酸發酵廢菌體和廢液的生物處理
參考文獻