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第1章 绪论1

1.1 发酵工程的概念1

1.1.1 发酵的定义1

1.1.2 发酵工程的概念1

1.1.3 发酵工程的学科地位2

1.2 发酵工业发展简史2

1.2.1 自然发酵阶段2

1.2.2 微生物纯培养技术阶段3

1.2.3 通气搅拌液态深层发酵技术阶段3

1.2.4 人工诱变育种与代谢调控技术阶段3

1.2.5 发酵原料的转变阶段3

1.2.6 基因工程技术阶段4

1.3 发酵工程的类型及组成4

1.3.1 发酵产物的类型4

1.3.2 发酵工程的组成5

1.3.3 发酵工程的特点5

1.4 发酵工程产业的现状及前景6

1.4.1 发酵工程产业的现状6

1.4.2 发酵工程产业的未来展望7

第2章 发酵工业菌种选育与保藏10

2.1 发酵工业常用菌种10

2.2 发酵工业菌种的分离筛选10

2.2.1 采样12

2.2.2 富集培养12

2.2.3 纯种分离13

2.2.4 初筛14

2.2.5 复筛14

2.3 发酵工业菌种改良15

2.3.1 诱变育种15

2.3.2 杂交育种16

2.3.3 原生质体融合16

2.3.4 基因工程育种17

2.4 发酵工业菌种鉴定与保藏17

2.4.1 菌种鉴定18

2.4.2 菌种衰退与复壮18

2.4.3 菌种常规保藏方法19

2.4.4 国内外菌种保藏机构简介21

第3章 发酵工业培养基的设计23

3.1 发酵工业培养基的成分及分类23

3.1.1 培养基的成分24

3.1.2 培养基的分类26

3.2 淀粉水解糖的制备及糖蜜原料的处理27

3.2.1 淀粉水解糖的制备27

3.2.2 糖蜜原料的处理28

3.3 发酵培养基的设计与优化30

3.3.1 培养基设计的原则30

3.3.2 培养基设计与优化的程序31

第4章 发酵工业的灭菌技术34

4.1 灭菌34

4.1.1 发酵工业灭菌的方法34

4.1.2 湿热灭菌的原理36

4.1.3 培养基的灭菌37

4.1.4 培养基与设备、管道的灭菌条件43

4.2 空气除菌44

4.2.1 空气除茵的方法44

4.2.2 空气过滤除菌的原理和介质45

4.2.3 空气除菌流程48

4.2.4 提高过滤除菌效率的措施49

第5章 发酵工业菌种扩大培养52

5.1 发酵工业微生物培养的类型52

5.1.1 实验室微生物的培养方法52

5.1.2 大规模微生物的培养方法52

5.2 种子扩大培养工艺54

5.2.1 实验室种子制备54

5.2.2 生产车间种子制备54

5.3 种子质量控制55

5.3.1 影响种子质量的因素及控制55

5.3.2 种子的质量标准56

第6章 发酵工程设备58

6.1 固态发酵设备58

6.1.1 固态发酵概述58

6.1.2 固态发酵反应器60

6.1.3 固态发酵反应器的设计与放大63

6.2 液体通风发酵设备63

6.2.1 机械搅拌通风式发酵罐63

6.2.2 气升式发酵罐68

6.2.3 自吸式发酵罐69

6.2.4 通用式发酵罐的尺寸比例与容积计算70

6.2.5 通用式发酵罐的设计与计算71

6.3 液体嫌气发酵设备73

6.3.1 酒精发酵设备73

6.3.2 啤酒发酵设备75

第7章 发酵过程检测与控制79

7.1 发酵过程参数概述79

7.1.1 发酵过程参数的类型79

7.1.2 发酵过程参数的检测形式80

7.2 温度对发酵的影响及其控制81

7.2.1 温度对发酵的影响81

7.2.2 影响发酵温度变化的因素81

7.2.3 发酵温度的检测与控制82

7.3 pH对发酵的影响及其控制83

7.3.1 pH对发酵的影响83

7.3.2 影响pH变化的因素84

7.3.3 发酵pH的检测与控制84

7.4 溶氧对发酵的影响及其控制85

7.4.1 氧的供需与传递85

7.4.2 发酵过程中溶氧的变化87

7.4.3 溶氧的检测与控制88

7.5 泡沫对发酵的影响及其控制89

7.5.1 泡沫对发酵的影响89

7.5.2 泡沫的控制90

7.6 补料的控制91

7.6.1 补料的种类91

7.6.2 补料的方式与控制92

7.7 发酵过程中的染茵分析及其控制92

7.7.1 染菌对发酵的影响92

7.7.2 染菌的原因分析与判断93

7.8 发酵终点的判断95

第8章 发酵产物加工过程概论98

8.1 发酵产物加工过程的特性及一般流程98

8.1.1 发酵产物加工过程的特性98

8.1.2 发酵产物加工过程的一般工艺流程98

8.2 发酵液的预处理及固液分离99

8.2.1 发酵液的预处理99

8.2.2 发酵液的固液分离100

8.2.3 细胞破碎101

8.3 产物的提取102

8.3.1 沉淀法102

8.3.2 萃取法103

8.3.3 吸附法105

8.4 产物的精制106

8.4.1 膜分离技术106

8.4.2 色谱分离技术108

8.4.3 电泳技术109

8.5 产物的成品加工110

8.5.1 浓缩110

8.5.2 结晶111

8.5.3 干燥112

8.5.4 成品处理及包装113

第9章 饮料酒的酿造115

9.1 概述115

9.1.1 饮料酒的分类115

9.1.2 酒曲的分类116

9.2 白酒生产工艺116

9.2.1 原辅料和填充料118

9.2.2 制曲118

9.2.3 大曲白酒的生产121

9.2.4 小曲白酒的生产122

9.2.5 液态法白酒生产122

9.2.6 白酒的陈酿、勾兑与调味123

9.3 啤酒酿造123

9.3.1 原辅料及生产用水124

9.3.2 制麦芽125

9.3.3 糖化125

9.3.4 发酵127

9.3.5 过滤和分装129

9.4 葡萄酒酿造130

9.4.1 葡萄及其预处理130

9.4.2 SO2的应用130

9.4.3 葡萄汁的成分调整131

9.4.4 酒精发酵131

9.4.5 葡萄酒酿造工艺131

9.5 黄酒酿造134

9.5.1 黄酒酒曲的种类及主要微生物134

9.5.2 黄酒发酵工艺135

9.5.3 压榨、澄清和杀菌（煎酒）136

第10章 酱油的酿造139

10.1 概述139

10.1.1 酱油的分类139

10.1.2 酱油中色、香、味物质的来源及形成机理139

10.2 原辅料及其处理140

10.2.1 酿造酱油的原辅料140

10.2.2 原料的处理141

10.3 种曲制备142

10.3.1 酱油生产用主要菌种142

10.3.2 种曲制备142

10.3.3 种曲质量要求144

10.4 制曲144

10.4.1 厚层机械通风制曲设备144

10.4.2 制曲工艺流程145

10.4.3 制曲中的微生物作用及物理、生物化学变化145

10.4.4 通风制曲要点146

10.4.5 成曲的质量鉴定146

10.5 发酵147

10.5.1 低盐固态发酵工艺147

10.5.2 其他发酵工艺147

10.6 提取及加热、配制148

10.6.1 浸出148

10.6.2 加热149

10.6.3 配制149

第11章 有机酸的发酵151

11.1 柠檬酸的发酵151

11.1. 1黑曲霉的柠檬酸生物合成途径151

111.2 柠檬酸合成的代谢调节152

11.1.3 菌种及生产原料153

11.1.4 柠檬酸发酵工艺154

11.1.5 柠檬酸的提取155

11.2 乳酸的发酵156

11.2.1 乳酸的生物合成途径156

11.2.2 菌种及生产原料157

11.2.3 乳酸的发酵工艺157

11.2.4 乳酸的提取157

11.3 葡萄糖酸的发酵157

11.3.1 生产菌种158

11.3.2 发酵工艺158

11.3.3 提取158

11.4 其他有机酸的发酵158

11.4.1 廷胡索酸158

11.4.2 苹果酸158

11.4.3 琥珀酸、α-酮戊二酸和衣康酸159

第12章 氨基酸的发酵161

12.1 谷氨酸的发酵161

12.1.1 生产原料161

12.1.2 生产菌种及扩大培养162

12.1.3 发酵机制及工艺控制163

12.1.4 提取工艺165

12.2 赖氨酸的发酵生产165

12.2.1 生产原料及菌种166

12.2.2 生产工艺166

12.2.3 提取工艺167

12.3 其他氨基酸的发酵生产168

12.3.1 苏氨酸的发酵168

12.3.2 缬氨酸的发酵168

12.3.3 异亮氨酸、亮氨酸的发酵169

12.3.4 天冬氨酸的发酵169

12.3.5 色氨酸的发酵169

第13章 酶制剂的发酵生产172

13.1 概述172

13.1.1 常用的酶制剂及菌种172

13.1.2 微生物发酵法生产酶制剂的优点174

13.1.3 酶制剂生产的一般工艺流程174

13.2 微生物淀粉酶的生产175

13.2.1 α-淀粉酶生产176

13.2.2 β-淀粉酶生产177

13.2.3 糖化酶生产177

13.2.4 异淀粉酶生产178

13.3 微生物蛋白酶的生产179

13.3.1 酸性蛋白酶生产179

13.3.2 中性蛋白酶生产180

13.3.3 碱性蛋白酶生产181

第14章 单细胞蛋白的发酵生产184

14.1 概述184

14.1.1 单细胞蛋白生产的特点184

14.1.2 单细胞蛋白生产的原料185

14.1.3 单细胞蛋白生产利用的微生物185

14.2 糖类原料生产单细胞蛋白187

14.2.1 纤维素原料的预处理188

14.2.2 利用纤维素生产单细胞蛋白的工艺过程188

14.3 甲醇等醇类原料生产单细胞蛋白189

第15章 微生物发酵制药192

15.1 概述192

15.2 抗生素的发酵生产194

15.2.1 抗生素生产概述194

15.2.2 抗生素发酵生产的一般工艺195

15.2.3 青霉素的发酵生产196

15.3 维生素的发酵生产199

15.3.1 维生素B2200

15.3.2 维生素B12201

15.3.3 维生素C202

15.4 核酸类药物的发酵生产204

15.4.1 肌苷205

15.4.2 肌苷酸206

15.4.3 鸟苷酸207

15.5 糖类药物的发酵生产208

15.5.1 右旋糖酐208

15.5.2 灵芝多糖210