发酵技术

　　本书为高职高专生物制药类“十三五”规划教材。本书按项目化教学的体例编写，适用于发酵技术课程的常规授课和教学做一体化模式的授课。本书按照发酵行业相关岗位的职业要求组织内容，共由9个项目组成，包括发酵工业菌种的操作技术、发酵设备、发酵工业的m菌与空气m菌工艺、发酵过程控制技术、发酵染菌及其防治、发酵产物的提取与精制技术等基础理论和实践技能，同时还精选了厌氧发酵和好氧发酵有代表性的产品生产实例。 每个项目都由理论教学和实践操作组成，实践操作考虑到学生的知识基础、学校的实训条件、行业的岗位要求等因素，注重实用性和可行性，既满足了学生的基础技能训练，又有综合型的实训作为提高。 本书适用于高职高专药品生物技术、药品生产技术、食品类及农林类专业学生作为教材使用，也可供相关行业的初中级技术人员和企业员工培训所用。

　　范文斌，男，呼和浩特职业学院生物化学工程学院副教授，主持自治区示范专业、品牌专业、国家优质校重点专业建设任务。《发酵技术》校级精品课程建设。主持教育厅科研项目一项，主持内蒙古自然基金一项。

项目1　发酵技术概论 1
任务1.1　发酵的概念及发酵工业的发展史 1
1.1.1　发酵和发酵工程的概念 1
1.1.2　发酵工程与生物工程的关系 2
1.1.3　发酵工业的发展史 2
任务1.2　发酵工业的特点与产品类型 4
1.2.1　发酵工业的特点 4
1.2.2　发酵工业的产品类型 5
任务1.3　发酵工业发展的现状与前景 6
1.3.1　发酵工业发展的现状 6
1.3.2　发酵工业发展的前景 7
任务1.4　发酵工业的应用 8
项目小结 10
复习思考题 11
项目2　发酵工业菌种的操作技术 12
任务2.1　发酵工业菌种的自然选育与保藏技术 12
2.1.1　发酵工业常用菌种 13
2.1.2　发酵工业菌种的分离与选育技术 15
2.1.3　发酵工业菌种的保藏技术 18
2.1.4　防止发酵工业菌种衰退的措施 20
任务2.2　发酵培养基的制备及原料处理技术 21
2.2.1　培养基的组分及来源 22
2.2.2　培养基的分类 25
2.2.3　培养基原料的处理 27
任务2.3　发酵工业菌种的扩大培养技术 29
2.3.1　种子的制备过程 30
2.3.2　种子质量的控制措施 31
技能训练一 32
技能训练二 37
项目小结 40
复习思考题 40
项目3 发酵设备 41
任务3.1　通风发酵设备 41
3.1.1　机械搅拌式通风发酵罐 41
3.1.2　其他通风发酵罐 46
任务3.2　嫌气发酵设备 50
3.2.1　酒精发酵设备 50
3.2.2　大型啤酒发酵设备 52
3.2.3　啤酒发酵附属设备 55
项目小结 56
复习思考题 56
项目4 发酵工业的灭菌与空气灭菌工艺 57
任务4.1　灭菌 57
4.1.1　常用的灭菌方法 57
4.1.2　工业培养基的灭菌 61
4.1.3　设备的灭菌 66
任务4.2　空气除菌 66
4.2.1　发酵用无菌空气的质量标准和空气除菌方法 66
4.2.2　空气除菌的工艺流程 70
技能训练一 73
技能训练二 76
项目小结 77
复习思考题 78
项目5 发酵过程控制技术 79
任务5.1　发酵方式控制 79
5.1.1　分批发酵 79
5.1.2　连续发酵 81
5.1.3　分批补料发酵 82
任务5.2　发酵过程中的重要参数 82
5.2.1　物理参数 83
5.2.2　化学参数 84
5.2.3　生物参数 84
任务5.3　发酵过程中温度的影响及调控 85
5.3.1　温度对发酵的影响 85
5.3.2　影响发酵温度变化的因素 86
5.3.3　发酵过程中温度的控制 87
任务5.4　发酵过程pH的影响及调控 88
5.4.1　pH对发酵过程的影响 88
5.4.2　发酵过程中pH变化的原因 89
5.4.3　发酵过程中pH的控制 90
任务5.5　发酵过程溶氧的影响及调控 90
5.5.1　溶氧对发酵过程的影响 91
5.5.2　发酵过程中溶氧的变化 92
5.5.3　发酵过程中溶氧的控制 94
任务5.6　发酵过程泡沫的影响及调控 95
5.6.1　发酵过程中泡沫形成的原因 95
5.6.2　泡沫对发酵过程的影响 96
5.6.3　发酵过程中泡沫的消除和控制 96
项目小结 98
复习思考题 99
项目6 发酵染菌及其防治 100
任务6.1　染菌对发酵的影响 100
6.1.1　不同时期染菌对发酵的影响 100
6.1.2　染菌对不同发酵品种的影响 101
6.1.3　不同种类的杂菌对发酵的影响 102
6.1.4　染菌对产物提取和产品质量的影响 102
任务6.2　发酵染菌的判断和原因分析 103
6.2.1　发酵染菌的判断 103
6.2.2　发酵染菌率的统计和发酵染菌的原因分析 104
任务6.3　杂菌污染的途径和防治 107
6.3.1　种子带菌及其防治 107
6.3.2　空气带菌及其防治 107
6.3.3　灭菌操作失误导致染菌及其防治 107
6.3.4　设备渗漏或“死角”造成的染菌及其防治 108
任务6.4　发酵染菌的处理 109
6.4.1　种子培养期染菌的处理 109
6.4.2　发酵前期染菌的处理 109
6.4.3　发酵中期、后期染菌处理 109
6.4.4　染菌后对设备的处理 109
任务6.5　噬菌体的污染及防治 110
6.5.1　噬菌体污染的特征和影响 110
6.5.2　噬菌体的检查方法 111
6.5.3　噬菌体的防治 111
6.5.4　发酵液污染噬菌体后的处理措施 112
技能训练一 112
技能训练二 115
项目小结 116
复习思考题 116
项目7 发酵产物的提取与精制技术 117
任务7.1　发酵液的预处理 117
7.1.1　发酵液特性及改善 117
7.1.2　高价无机离子和可溶性杂蛋白的去除 120
任务7.2　细胞破碎技术和固液分离技术 121
7.2.1　细胞破碎技术 121
7.2.2　固液分离技术 122
任务7.3　发酵产物的提取精制技术 123
7.3.1　沉淀分离技术 123
7.3.2　膜分离技术 124
7.3.3　萃取技术 126
7.3.4　色谱分离技术 128
7.3.5　结晶与干燥技术 131
项目小结 134
复习思考题 134
项目8 厌氧发酵产品的生产 135
任务8.1　厌氧发酵产品的概述 135
任务8.2　啤酒的生产工艺 136
8.2.1　概述 136
8.2.2　啤酒酿造原料 136
8.2.3　麦芽制造 137
8.2.4　啤酒酵母概述 138
8.2.5　啤酒发酵工艺 139
任务8.3　白酒的生产工艺 144
8.3.1　概述 144
8.3.2　白酒生产原料 146
8.3.3　大曲酒的生产工艺 148
8.3.4　液态法白酒生产工艺 150
任务8.4　葡萄酒的生产工艺 151
8.4.1　概述 151
8.4.2　葡萄酒生产工艺 151
任务8.5 发酵乳制品的生产工艺 153
8.5.1　概述 153
8.5.2　发酵剂的选择与制备 154
8.5.3　凝固型酸乳的生产工艺 156
8.5.4　搅拌型酸乳的生产工艺 157
8.5.5　乳酸菌饮料的生产工艺 158
技能训练一 160
技能训练二 162
技能训练三 163
项目小结 164
复习思考题 165
项目9 好氧发酵产品的生产 166
任务9.1　谷氨酸的发酵生产 166
9.1.1　谷氨酸概述 166
9.1.2　谷氨酸的发酵生产 167
9.1.3　谷氨酸的提取和谷氨酸钠的制备 170
任务9.2　青霉素的发酵生产 172
9.2.1　抗生素概述 172
9.2.2　青霉素概述 174
9.2.3　青霉素的发酵工艺 175
9.2.4　青霉素的提取和精制 178
任务9.3　淀粉酶的生产工艺 179
9.3.1　微生物酶生产概述 179
9.3.2　淀粉酶生产概述 182
9.3.3　?? ? 淀粉酶的液体发酵 182
9.3.4　?? ? 淀粉酶的提取 184
任务9.4　柠檬酸的生产工艺 184
9.4.1　有机酸的生产概述 184
9.4.2　柠檬酸的生产概述 185
9.4.3　柠檬酸的生产工艺流程 186
9.4.4　柠檬酸的发酵工艺控制 188
9.4.5　柠檬酸的提取与精制 189
技能训练一 191
技能训练二 193
技能训练三 196
技能训练四 198
项目小结 200
复习思考题 201
参考文献 202