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| 內容簡介： |
本书共十章，系统论述了利用微生物发酵的基本工艺学知识，包括微生物发酵代谢控制的基本原理与方法、工业微生物育种与种子制备、工业生产用培养基、发酵工程中的灭菌操作、发酵设备简介、发酵过程优化和工艺控制、通气和搅拌、发酵产物的常用提取分离方法、发酵产品生产简介等。内容紧紧围绕微生物发酵工艺主线，各章既相互联系又有一定的独立性，简洁、实用，克服了以往一些教材大而全、不便于学生自学的弊端。通过本书的学习，可系统掌握微生物发酵生产的基本原理和技术，为从事发酵行业和进行发酵新工艺的开发研究打下良好的基础。
本书可作为理工科生物工程、生物技术、食品、生物制药、生物化工及相关专业的教科书，也可供从事生物产业的相关技术人员及相关专业的研究生参考。
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| 目錄：
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第一章绪论1
第一节微生物发酵的基本概念1
一、微生物发酵的含义1
二、微生物工业发酵的基本过程及产物类型2
第二节微生物发酵技术的发展历史4
一、对发酵本质的认识过程4
二、微生物发酵技术发展的不同阶段5
第三节微生物发酵的产品种类6
第四节微生物发酵的特征与发酵方式9
一、微生物发酵的特征9
二、微生物发酵方式9
第五节我国微生物发酵工业的现状和今后发展趋向10
一、我国微生物发酵工业的现状10
二、我国微生物发酵工业的发展趋势13
思考题14
第二章发酵代谢调控的基本原理与方法15
第一节概述15
第二节微生物细胞的代谢调节机制16
一、微生物初级代谢产物调节机制16
二、微生物细胞的次级代谢调节机制21
第三节微生物发酵代谢控制的基本方法26
一、遗传学方法26
二、生物化学方法29
第四节微生物发酵动力学31
一、微生物发酵动力学分类31
二、发酵方法32
三、分批培养发酵动力学33
四、连续培养40
思考题44
第三章工业微生物的育种与种子制备45
第一节生产用微生物的分离45
一、生物样品的采集45
二、样品中微生物的富集培养46
三、分离纯化47
四、利用菌体性质进行初步筛选49
第二节工业微生物的保藏50
一、菌种保藏概述50
二、世界主要菌物菌种保藏机构50
三、工业微生物菌种的保藏方法51
四、菌种退化的防止53
第三节工业微生物育种53
一、诱变育种的筛选方法及策略53
二、微生物诱变育种54
三、原生质体融合育种57
四、基因工程育种58
第四节生产用种子制备59
一、基本概念59
二、菌种扩大培养的目的及作为种子的准则60
三、种子的制备过程60
四、种子质量的控制63
五、种子染菌的原因以及预防65
思考题67
第四章工业生产用培养基68
第一节概述68
一、培养基的组成68
二、培养基质量的影响因素70
三、常见问题及其处理手段73
第二节培养基的成分74
一、碳源物质74
二、氮源物质76
三、生长因子79
四、无机盐及微量元素79
五、前体81
六、促进剂和抑制剂82
七、水分83
第三节培养基的种类与选择85
一、培养基的种类85
二、培养基的设计89
三、淀粉水解糖的制备99
思考题100
第五章发酵工程中的灭菌操作101
第一节灭菌常见方法101
一、化学灭菌101
二、射线灭菌103
三、干热灭菌103
四、湿热灭菌103
五、过滤除菌104
第二节培养基与发酵设备的灭菌104
一、湿热灭菌的基本原理104
二、培养基的灭菌108
三、发酵设备的灭菌112
第三节空气的除菌112
一、发酵使用的净化空气标准113
二、空气净化的方法113
三、过滤除菌的介质材料116
四、空气净化的一般工艺流程118
五、几种较典型空气净化流程介绍120
六、无菌空气的检查123
思考题124
第六章发酵设备简介125
第一节机械搅拌通风发酵罐的结构125
一、罐体125
二、搅拌器和挡板126
三、空气分布器127
四、消泡装置128
第二节机械搅拌通风发酵罐的基本参数130
第三节其他各种微生物发酵设备130
一、塔型发酵罐130
二、气升式发酵罐131
三、自吸式发酵罐133
四、通风固相发酵设备135
五、厌氧发酵设备136
思考题138
第七章发酵过程优化和工艺控制139
第一节概述139
第二节发酵参数的测定和生物传感器141
一、发酵参数的测定141
二、对用于发酵过程检测的传感器要求142
三、生物传感器的类型和结构原理142
第三节温度对发酵的影响及其控制145
一、温度对发酵的影响145
二、影响发酵温度变化的因素145
三、温度的控制146
第四节pH值对发酵的影响及其控制147
一、pH值对发酵的影响147
二、发酵过程pH值的变化147
三、发酵pH值的确定和控制148
第五节溶解氧对发酵的影响及其控制149
一、溶解氧对发酵的影响149
二、发酵过程中溶解氧的变化150
三、溶解氧浓度的控制151
第六节CO2对发酵的影响及其控制152
一、CO2对发酵的影响152
二、CO2浓度的控制153
三、发酵罐内氧气和二氧化碳分压的测量154
第七节泡沫对发酵的影响及其控制154
一、泡沫的形成及其对发酵的影响154
二、泡沫的消除155
第八节菌体浓度对发酵的影响及其控制155
一、菌体浓度对发酵的影响155
二、菌体浓度的控制156
三、菌体浓度的检测156
第九节基质浓度对发酵的影响及其控制157
一、基质浓度对发酵的影响157
二、碳源对发酵的影响及控制158
三、氮源的种类和浓度的影响和控制159
四、磷酸盐浓度的影响和控制160
五、补料控制160
六、发酵罐基质葡萄糖等）浓度的在线测量161
第十节其他化学因子在线分析技术162
一、HPLC在线测量物质浓度162
二、引流分析与控制163
第十一节发酵终点的判断164
一、经济因素164
二、产品质量因素165
三、特殊因素165
思考题165
第八章通气和搅拌166
第一节概述166
第二节发酵工程对氧的要求167
一、微生物需氧量与呼吸代谢的关系167
二、微生物的临界溶解氧浓度168
三、比生长速率、比耗氧速率与氧浓度的关系169
第三节氧的供给170
一、氧的溶解特性与影响微生物需氧因素170
二、传氧速率方程174
第四节KLα的测定176
一、亚硫酸盐氧化法176
二、极谱法178
三、溶氧电极法178
第五节发酵罐及各种因子对KLα的影响180
一、搅拌180
二、空气流速183
三、空气分布管形式和发酵罐结构184
四、氧分压185
五、罐内醪液高度187
六、罐容187
七、发酵醪液性质188
八、温度189
九、有机物质和表面活性剂190
十、离子强度190
十一、氧载体190
思考题191
第九章发酵产物的常用提取分离方法192
第一节概述192
一、提取与精制过程的一般工艺流程192
二、发酵产物提取精制工艺设计原则193
第二节发酵液的初步分离193
一、改善发酵液的过滤特性194
二、去除发酵液中的杂蛋白195
三、去除发酵液中的高价无机离子196
第三节沉淀技术196
一、盐析法196
二、有机溶剂沉淀法198
三、等电点沉淀法199
四、选择性变性沉淀200
五、生成盐类复合物的沉淀200
六、亲和沉淀201
第四节过滤与膜分离技术202
一、一般过滤设备的选择202
二、膜分离技术202
第五节离心分离技术204
一、离心分离因数和沉降速度204
二、离心机的选择205
第六节菌体的破碎206
一、珠磨法207
二、高速匀浆法207
三、超声破碎法208
四、酶溶法208
五、化学渗透法209
六、微波加热法209
七、其他方法209
第七节吸附分离技术210
一、吸附的类型210
二、常用吸附剂211
第八节萃取分离技术211
一、溶剂萃取212
二、双水相萃取213
三、超临界流体萃取214
第九节结晶分离技术215
一、结晶的基本过程215
二、影响结晶过程的因素216
第十节干燥216
思考题222
第十章发酵产品生产简介223
第一节氨基酸发酵223
一、概述223
二、谷氨酸发酵224
三、赖氨酸发酵226
第二节有机酸发酵227
一、概述227
二、柠檬酸发酵228
三、乳酸发酵229
第三节核苷类物质发酵231
一、鸟苷和肌苷发酵的机理232
二、鸟苷发酵232
三、肌苷发酵232
第四节抗生素发酵233
一、抗生素的分类233
二、青霉素的结构和性质233
三、青霉素发酵234
第五节酒精发酵236
一、酒精发酵机理236
二、发酵法生产酒精及其工艺流程237
第六节其他产品发酵237
一、酶制剂237
二、甾体激素的微生物转化发酵239
三、微生物多糖发酵241
四、甘油发酵242
五、丙酮丁醇发酵243
六、维生素发酵244
思考题245
参考文献246
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| 內容試閱：
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微生物发酵工艺学原理是凝练微生物发酵产品生产过程的基本原理、基本方法、科学分析和优化生产工艺与实践的综合应用科学，是生物工程的重要组成部分。生物产业是21世纪发达国家优先发展的支柱产业。2007年4月8日，国家发改委颁布了《生物产业发展“十一五”规划》，首次将生物产业作为国民经济的战略性产业进行了总体部署，对我国生物工程技术的发展起到了积极的推动作用。2012年国家发改委又推出了《生物产业“十二五”规划》，预计到2015年，全国生物产业产值将超过4万亿元，2020年将达到10万亿元以上。而生物产业中的生物医药、生物能源、生物环保、生物制造等绝大部分都是以微生物发酵技术为手段。目前，很多微生物发酵技术成果被广泛应用于工农业生产和医药卫生等各个领域。另外，对于一些环境污染的治理和新的活性物质的开发，采用微生物发酵方法是最简捷而有效的方法之一。因此可以说，微生物发酵技术是一门21世纪最具发展潜力的理论与应用的学科。
近年来，随着我国生物人才需求的不断扩大，许多高校相继开设了生物工程、生物制药、食品生物技术、生物化工或与之相近的专业。微生物发酵工艺学原理是这些专业的主干课程，食品工程等其他一些专业也都融入了大量的发酵工程技术的内容，甚至一些管理学科也把微生物发酵技术设为选修课。但现有的发酵技术教材还相对较少，有的篇幅较大，缺乏针对性；有的是缺乏新的发酵技术内容和实用性，学生学习掌握起来比较困难。鉴于这种情况，我们组织有关高校从事微生物发酵工艺教学的教师编写了这本《微生物发酵工艺学原理》，以使学生能更好地掌握微生物发酵工艺的基本理论和实践应用；克服类似教材的大而全、与其他课程交叉重复太多的弊端，力求简洁明了，便于自学，为生物工程类学生毕业后从事生物制药、食品发酵及相关生物产业工作打下坚实基础。
参加本书编写的教师都有多年从事生产实践和教学科研的经历，有着丰富的理论基础和实践经验。本书内容特别注重理论与实践的结合，并吸纳了现代生物工程的有关理论和应用实例，既可以作为一般理工科院校的教材，也可供从事生物产业的技术人员研发参考。
本书共十章，第一、二章由韩德权编写；第四、八章由王莘、姜云、董浩编写；第三、六章由赵辉编写；第七、九章由孙玉梅编写；第五章由李冲伟、韩德权编写；第十章由贾树彪、韩德权编写。全书由韩德权统稿，由贾树彪教授主审。
本书在编写过程中得到了黑龙江大学、吉林农业大学、大连工业大学等有关单位的领导和部门的大力支持，本教材为黑龙江大学十二五重点支持计划项目，在此一并表示衷心的感谢。
鉴于作者水平有限和时间仓促，书中存在的错误和不当之处，衷心欢迎广大读者给予批评指正。
编者2012年11月20日
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