《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材:微生物發(fā)酵工藝學(xué)原理》共十章,系統(tǒng)論述了利用微生物發(fā)酵的基本工藝學(xué)知識(shí),包括微生物發(fā)酵代謝控制的基本原理與方法、工業(yè)微生物育種與種子制備、工業(yè)生產(chǎn)用培養(yǎng)基、發(fā)酵工程中的滅菌操作、發(fā)酵設(shè)備簡(jiǎn)介、發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化和工藝控制、通氣和攪拌、發(fā)酵產(chǎn)物的常用提取分離方法、發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)簡(jiǎn)介等。內(nèi)容緊緊圍繞微生物發(fā)酵工藝主線,各章既相互聯(lián)系又有一定的獨(dú)立性,簡(jiǎn)潔、實(shí)用,克服了以往一些教材大而全、不便于學(xué)生自學(xué)的弊端。通過(guò)《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材:微生物發(fā)酵工藝學(xué)原理》的學(xué)習(xí),可系統(tǒng)掌握微生物發(fā)酵生產(chǎn)的基本原理和技術(shù),為從事發(fā)酵行業(yè)和進(jìn)行發(fā)酵新工藝的開(kāi)發(fā)研究打下良好的基礎(chǔ)。
《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材:微生物發(fā)酵工藝學(xué)原理》可作為理工科生物工程、生物技術(shù)、食品、生物制藥、生物化工及相關(guān)專業(yè)的教科書(shū),也可供從事生物產(chǎn)業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員及相關(guān)專業(yè)的研究生參考。
第一章 緒論
第一節(jié) 微生物發(fā)酵的基本概念
一、微生物發(fā)酵的含義
二、微生物工業(yè)發(fā)酵的基本過(guò)程及產(chǎn)物類(lèi)型
第二節(jié) 微生物發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展歷史
一、對(duì)發(fā)酵本質(zhì)的認(rèn)識(shí)過(guò)程
二、微生物發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的不同階段
第三節(jié) 微生物發(fā)酵的產(chǎn)品種類(lèi)
第四節(jié) 微生物發(fā)酵的特征與發(fā)酵方式
一、微生物發(fā)酵的特征
二、微生物發(fā)酵方式
第五節(jié) 我國(guó)微生物發(fā)酵工業(yè)的現(xiàn)狀和今后發(fā)展趨向
一、我國(guó)微生物發(fā)酵工業(yè)的現(xiàn)狀
二、我國(guó)微生物發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
思考題
第一章 緒論
第一節(jié) 微生物發(fā)酵的基本概念
一、微生物發(fā)酵的含義
二、微生物工業(yè)發(fā)酵的基本過(guò)程及產(chǎn)物類(lèi)型
第二節(jié) 微生物發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展歷史
一、對(duì)發(fā)酵本質(zhì)的認(rèn)識(shí)過(guò)程
二、微生物發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的不同階段
第三節(jié) 微生物發(fā)酵的產(chǎn)品種類(lèi)
第四節(jié) 微生物發(fā)酵的特征與發(fā)酵方式
一、微生物發(fā)酵的特征
二、微生物發(fā)酵方式
第五節(jié) 我國(guó)微生物發(fā)酵工業(yè)的現(xiàn)狀和今后發(fā)展趨向
一、我國(guó)微生物發(fā)酵工業(yè)的現(xiàn)狀
二、我國(guó)微生物發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
思考題
第二章 發(fā)酵代謝調(diào)控的基本原理與方法
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 微生物細(xì)胞的代謝調(diào)節(jié)機(jī)制
一、微生物初級(jí)代謝產(chǎn)物調(diào)節(jié)機(jī)制
二、微生物細(xì)胞的次級(jí)代謝調(diào)節(jié)機(jī)制
第三節(jié) 微生物發(fā)酵代謝控制的基本方法
一、遺傳學(xué)方法
二、生物化學(xué)方法
第四節(jié) 微生物發(fā)酵動(dòng)力學(xué)
一、微生物發(fā)酵動(dòng)力學(xué)分類(lèi)
二、發(fā)酵方法
三、分批培養(yǎng)發(fā)酵動(dòng)力學(xué)
四、連續(xù)培養(yǎng)
思考題
第三章 工業(yè)微生物的育種與種子制備
第一節(jié) 生產(chǎn)用微生物的分離
一、生物樣品的采集
二、樣品中微生物的富集培養(yǎng)
三、分離純化
四、利用菌體性質(zhì)進(jìn)行初步篩選
第二節(jié) 工業(yè)微生物的保藏
一、菌種保藏概述
二、世界主要菌物菌種保藏機(jī)構(gòu)
三、工業(yè)微生物菌種的保藏方法
四、菌種退化的防止
第三節(jié) 工業(yè)微生物育種
一、誘變育種的篩選方法及策略
二、微生物誘變育種
三、原生質(zhì)體融合育種
四、基因工程育種
第四節(jié) 生產(chǎn)用種子制備
一、基本概念
二、菌種擴(kuò)大培養(yǎng)的目的及作為種子的準(zhǔn)則
三、種子的制備過(guò)程
四、種子質(zhì)量的控制
五、種子染菌的原因以及預(yù)防
思考題
第四章 工業(yè)生產(chǎn)用培養(yǎng)基
第一節(jié) 概述
一、培養(yǎng)基的組成
二、培養(yǎng)基質(zhì)量的影響因素
三、常見(jiàn)問(wèn)題及其處理手段
第二節(jié) 培養(yǎng)基的成分
一、碳源物質(zhì)
二、氮源物質(zhì)
三、生長(zhǎng)因子
四、無(wú)機(jī)鹽及微量元素
五、前體
六、促進(jìn)劑和抑制劑
七、水分
第三節(jié) 培養(yǎng)基的種類(lèi)與選擇
一、培養(yǎng)基的種類(lèi)
二、培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)
三、淀粉水解糖的制備
思考題
第五章 發(fā)酵工程中的滅菌操作
第一節(jié) 滅菌常見(jiàn)方法
一、化學(xué)滅菌
二、射線滅菌
三、干熱滅菌
四、濕熱滅菌
五、過(guò)濾除菌
第二節(jié) 培養(yǎng)基與發(fā)酵設(shè)備的滅菌
一、濕熱滅菌的基本原理
二、培養(yǎng)基的滅菌
三、發(fā)酵設(shè)備的滅菌
第三節(jié) 空氣的除菌
一、發(fā)酵使用的凈化空氣標(biāo)準(zhǔn)
二、空氣凈化的方法
三、過(guò)濾除菌的介質(zhì)材料
四、空氣凈化的一般工藝流程
五、幾種較典型空氣凈化流程介紹
六、無(wú)菌空氣的檢查
思考題
第六章 發(fā)酵設(shè)備簡(jiǎn)介
第一節(jié) 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)
一、罐體
二、攪拌器和擋板
三、空氣分布器
四、消泡裝置
第二節(jié) 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的基本參數(shù)
第三節(jié) 其他各種微生物發(fā)酵設(shè)備
一、塔型發(fā)酵罐
二、氣升式發(fā)酵罐
三、自吸式發(fā)酵罐
四、通風(fēng)固相發(fā)酵設(shè)備
五、厭氧發(fā)酵設(shè)備
思考題
第七章 發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化和工藝控制
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 發(fā)酵參數(shù)的測(cè)定和生物傳感器
一、發(fā)酵參數(shù)的測(cè)定
二、對(duì)用于發(fā)酵過(guò)程檢測(cè)的傳感器要求
三、生物傳感器的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)原理
第三節(jié) 溫度對(duì)發(fā)酵的影響及其控制
一、溫度對(duì)發(fā)酵的影響
二、影響發(fā)酵溫度變化的因素
三、溫度的控制
第四節(jié) pH值對(duì)發(fā)酵的影響及其控制
一、pH值對(duì)發(fā)酵的影響
二、發(fā)酵過(guò)程pH值的變化
三、發(fā)酵pH值的確定和控制
第五節(jié) 溶解氧對(duì)發(fā)酵的影響及其控制
一、溶解氧對(duì)發(fā)酵的影響
二、發(fā)酵過(guò)程中溶解氧的變化
三、溶解氧濃度的控制
第六節(jié) CO2對(duì)發(fā)酵的影響及其控制
一、CO2對(duì)發(fā)酵的影響
二、CO2濃度的控制
三、發(fā)酵罐內(nèi)氧氣和二氧化碳分壓的測(cè)量
第七節(jié) 泡沫對(duì)發(fā)酵的影響及其控制
一、泡沫的形成及其對(duì)發(fā)酵的影響
二、泡沫的消除
第八節(jié) 菌體濃度對(duì)發(fā)酵的影響及其控制
一、菌體濃度對(duì)發(fā)酵的影響
二、菌體濃度的控制
三、菌體濃度的檢測(cè)
第九節(jié) 基質(zhì)濃度對(duì)發(fā)酵的影響及其控制
一、基質(zhì)濃度對(duì)發(fā)酵的影響
二、碳源對(duì)發(fā)酵的影響及控制
三、氮源的種類(lèi)和濃度的影響和控制
四、磷酸鹽濃度的影響和控制
五、補(bǔ)料控制
六、發(fā)酵罐基質(zhì)(葡萄糖等)濃度的在線測(cè)量
第十節(jié) 其他化學(xué)因子在線分析技術(shù)
一、HPLC在線測(cè)量物質(zhì)濃度
二、引流分析與控制
第十一節(jié) 發(fā)酵終點(diǎn)的判斷
一、經(jīng)濟(jì)因素
二、產(chǎn)品質(zhì)量因素
三、特殊因素
思考題
第八章 通氣和攪拌
第一節(jié) 概述
第二節(jié) 發(fā)酵工程對(duì)氧的要求
一、微生物需氧量與呼吸代謝的關(guān)系
二、微生物的臨界溶解氧濃度
三、比生長(zhǎng)速率、比耗氧速率與氧濃度的關(guān)系
第三節(jié) 氧的供給
一、氧的溶解特性與影響微生物需氧因素
二、傳氧速率方程
第四節(jié) KLα的測(cè)定
一、亞硫酸鹽氧化法
二、極譜法
三、溶氧電極法
第五節(jié) 發(fā)酵罐及各種因子對(duì)KLα的影響
一、攪拌
二、空氣流速
三、空氣分布管形式和發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)
四、氧分壓
五、罐內(nèi)醪液高度
六、罐容
七、發(fā)酵醪液性質(zhì)
八、溫度
九、有機(jī)物質(zhì)和表面活性劑
十、離子強(qiáng)度
十一、氧載體
思考題
第九章 發(fā)酵產(chǎn)物的常用提取分離方法
第一節(jié) 概述
一、提取與精制過(guò)程的一般工藝流程
二、發(fā)酵產(chǎn)物提取精制工藝設(shè)計(jì)原則
第二節(jié) 發(fā)酵液的初步分離
一、改善發(fā)酵液的過(guò)濾特性
二、去除發(fā)酵液中的雜蛋白
三、去除發(fā)酵液中的高價(jià)無(wú)機(jī)離子
第三節(jié) 沉淀技術(shù)
一、鹽析法
二、有機(jī)溶劑沉淀法
三、等電點(diǎn)沉淀法
四、選擇性變性沉淀
五、生成鹽類(lèi)復(fù)合物的沉淀
六、親和沉淀
第四節(jié) 過(guò)濾與膜分離技術(shù)
一、一般過(guò)濾設(shè)備的選擇
二、膜分離技術(shù)
第五節(jié) 離心分離技術(shù)
一、離心分離因數(shù)和沉降速度
二、離心機(jī)的選擇
第六節(jié) 菌體的破碎
一、珠磨法
二、高速勻漿法
三、超聲破碎法
四、酶溶法
五、化學(xué)滲透法
六、微波加熱法
七、其他方法
第七節(jié) 吸附分離技術(shù)
一、吸附的類(lèi)型
二、常用吸附劑
第八節(jié) 萃取分離技術(shù)
一、溶劑萃取
二、雙水相萃取
三、超臨界流體萃取
第九節(jié) 結(jié)晶分離技術(shù)
一、結(jié)晶的基本過(guò)程
二、影響結(jié)晶過(guò)程的因素
第十節(jié) 干燥
思考題
第十章 發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)簡(jiǎn)介
第一節(jié) 氨基酸發(fā)酵
一、概述
二、谷氨酸發(fā)酵
三、賴氨酸發(fā)酵
第二節(jié) 有機(jī)酸發(fā)酵
一、概述
二、檸檬酸發(fā)酵
三、乳酸發(fā)酵
第三節(jié) 核苷類(lèi)物質(zhì)發(fā)酵
一、鳥(niǎo)苷和肌苷發(fā)酵的機(jī)理
二、鳥(niǎo)苷發(fā)酵
三、肌苷發(fā)酵
第四節(jié) 抗生素發(fā)酵
一、抗生素的分類(lèi)
二、青霉素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
三、青霉素發(fā)酵
第五節(jié) 酒精發(fā)酵
一、酒精發(fā)酵機(jī)理
二、發(fā)酵法生產(chǎn)酒精及其工藝流程
第六節(jié) 其他產(chǎn)品發(fā)酵
一、酶制劑
二、甾體激素的微生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵
三、微生物多糖發(fā)酵
四、甘油發(fā)酵
五、丙酮丁醇發(fā)酵
六、維生素發(fā)酵
思考題
參考文獻(xiàn)