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模块一 绪论1

单元一 发酵、发酵工程与发酵工业的概念1

一、发酵1

二、发酵工程1

三、发酵工业1

单元二 发酵工业的发展简史2

一、传统（古老）发酵技术的追溯2

二、第一代（初期）发酵技术产品的出现2

三、第二代（近代）发酵技术产品的发展2

四、第三代（现代）发酵技术产品的挑战3

单元三 发酵工业的范围4

一、微生物菌体发酵5

二、微生物转化发酵6

三、微生物代谢产物发酵7

单元四 发酵方法的类别与流程8

一、发酵方法的类别8

二发酵过程的组成部分8

单元五 发酵工业的特点及发展趋势9

一、发酵工业的特点9

二、发酵工业的现状及发展趋势10

阅读材料111

思考题12

模块二 培养基13

单元一 微生物的营养13

一、微生物的营养方式及其特点13

二、微生物的营养物质及其功能13

单元二 培养基的种类23

单元三 影响培养基质量的因素24

一、原材料质量24

二、培养基灭菌操作25

三、其他因素25

单元四 培养基的设计25

一、设计原则25

二、设计方法29

三、培养基优化实例：红豆杉内生真菌产紫杉醇的培养基优化30

单元五 庆大霉素培养基的配制31

阅读材料233

思考题34

模块三 菌种的选育及制备35

单元一 工业微生物菌种35

一、工业生产常用的微生物35

二、微生物工业对菌种的要求37

单元二 优良菌种的选育37

一、自然选育37

二、诱变育种46

三、基因重组和杂交育种52

单元三 菌种的保藏57

一、菌种的退化与复壮57

二、菌种保藏的原理与方法59

单元四 菌种的扩大培养71

一、菌种扩大培养的任务72

二、菌种制备的过程72

三、影响菌种质量的因素75

单元五 菌种扩大培养应用实例79

谷氨酸发酵的菌种扩大培养79

阅读材料380

思考题81

模块四 工业发酵灭菌83

单元一 染菌的分析及防治83

一、染菌的原因分析83

二、染菌的途径及预防84

三、灭菌方法86

单元二 培养基和发酵设备的灭菌88

一、培养基灭菌条件的选择88

二、培养基的灭菌工艺91

三、发酵设备灭菌94

单元三 空气除菌95

一、空气中的微生物95

二、除菌方法95

三、介质过滤除菌的原理96

四、空气过滤的介质99

五、过滤除菌的流程101

单元四 庆大霉素培养基灭菌及空气除菌技术107

一、庆大霉素培养基灭菌107

二、庆大霉素空气除菌流程107

阅读材料4108

思考题109

模块五 培养装置110

单元一 液体培养装置110

一、通风发酵设备110

二、嫌气发酵设备120

单元二 固态发酵设备124

一、传统固态发酵设备的基本性能要求124

二、固态发酵设备的分类124

三、传统固态发酵设备124

四、现代固态发酵设备及其应用125

单元三 动、植物细胞培养反应器132

一、动物细胞培养反应器132

二、植物细胞培养反应器137

阅读材料5139

思考题142

模块六 发酵工艺控制143

单元一 微生物发酵的类型143

一、分批发酵143

二、连续发酵144

三、补料分批发酵145

四、固态发酵145

单元二 发酵过程中代谢变化参数146

一、物理参数146

二、化学参数147

三、生物参数147

单元三 温度及其控制148

一、发酵最适温度的选择148

二、发酵热与罐温控制149

单元四 pH的影响及其控制151

一、pH对发酵的影响151

二、引起pH变化的因素151

三、发酵过程中pH的调节152

单元五 溶解氧浓度对发酵的影响及其控制153

一、微生物对氧的需求153

二、氧在溶液中的传递153

三、影响氧传递速率的主要因素155

四、液相体积溶氧系数的测定156

单元六 发酵过程中的代谢及其控制158

一、菌体浓度的影响及其控制158

二、营养基质的影响及其控制160

单元七 泡沫的影响及其控制163

一、消除泡沫的方法163

二、消沫剂的应用164

三、泡沫控制的方法167

单元八 发酵终点的判断及不正常发酵的处理168

一、发酵周期与终点判断168

二、发酵不正常现象和处理169

思考题170

模块七 固定化技术及其应用171

单元一 固定化细胞的方法171

一、包埋法172

二、载体结合法173

三、交联法174

四、热处理法174

单元二 固定化细胞的特性174

单元三 固定化细胞的反应器175

一、反应器的特点和类型175

二、反应器的选择177

单元四 固定化细胞法生产L-苹果酸178

一、菌种培养178

二、发酵179

三、菌体收集179

四、菌体包埋180

五、提高酶活力180

六、固定化细胞酶转化180

七、酶柱的维护180

八、L-苹果酸的检测规程181

阅读材料6182

思考题184

模块八 发酵产物的提取与精制185

单元一 发酵醪的预处理和过滤185

一、发酵醪的产物分类与特征185

二、发酵醪预处理的方法187

三、菌体的分离190

四、不过滤提取193

单元二 沉淀法提取194

一、盐析法194

二、等电点法198

三、有机溶剂提取200

单元三 离子交换法提取203

一、离子交换的原理203

二、离子交换树脂的选择205

三、离子交换的操作方式207

四、离子交换法提取柠檬酸的生产实例210

单元四 吸附法提取211

一、吸附的基本概念211

二、吸附剂的要求212

三、几种常见的吸附剂212

四、吸附操作214

五、吸附过程的强化215

单元五 萃取分离技术216

一、溶剂萃取216

二、双水相萃取223

三、超临界流体萃取226

单元六 蒸发浓缩229

一、蒸发浓缩的原理229

二、蒸发器的类型233

三、蒸发浓缩法在谷氨酸提取中的应用235

单元七 结晶235

一、结晶的原理与基本过程236

二、结晶器的种类238

三、提高晶体质量的方法239

四、结晶法在柠檬酸提取中的应用242

单元八 干燥242

一、对流加热干燥法242

二、冷却升华干燥法245

三、接触加热干燥法245

思考题245

模块九 发酵厂废水生物处理246

单元一 发酵厂废水处理246

一、发酵厂废水的来源246

二、发酵厂废水的特点246

三、废水污染的指标247

单元二 好氧生物处理法251

一、好氧生物处理技术概述251

二、好氧生物处理法252

单元三 厌氧生物处理法256

一、厌氧生物处理技术概述256

二、厌氧生物处理法的基本流程257

阅读材料7258

思考题259

模块十 发酵工艺实训260

实训一 实训安全须知260

实训二 发酵罐的使用与维护261

实训三 菌种保藏269

实训四 小型发酵罐的使用和活性干面包酵母的发酵生产272

实训五 固定化技术274

实训六 固定化酵母细胞生产酒精275

实训七 啤酒酿造277

实训八 泡菜的制作279

实训九 大孔树脂吸附提取葛根素281

实训十 毛发水解液中L-精氨酸的提取精制282

参考文献287