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第一章 绪论1

一、生化生产工艺发展简史1

二、微生物工业产品类型2

三、生化生产过程的特点4

四、生化生产过程的共性4

五、生化生产工艺学的定义、内容和任务5

第二章 工业微生物基础6

第一节　工业生产常用的微生物及要求6

一、工业生产常用的微生物6

二、工业生产对菌种的要求9

第二节 工业微生物菌种的选育与改良9

一、自然选育9

二、诱变育种11

三、生产菌种的改良14

第三节　工业微生物菌种的保藏、衰退与复壮15

一、菌种保藏的原理及方法15

二、菌种的衰退17

三、菌种的复壮20

第四节　种子的扩大培养21

一、种子扩大培养的任务21

二、种子制备过程21

三、种子培养22

四、种子质量的控制24

思考与练习28

第三章　培养基的选择与灭菌29

第一节　培养基的组成29

一、培养基组成影响细胞分化和产物形成29

二、配制工业发酵培养基的一般要求30

三、培养基的成分30

第二节　培养基的种类与选择37

一、培养基的种类37

二、培养基的设计38

三、培养基的筛选39

第三节　影响培养基质量的因素39

一、原材料质量的影响39

二、水质的影响40

三、灭菌的影响41

四、pH的影响41

五、其他影响因素41

第四节　生化生产常用原料42

一、糖蜜原料42

二、石油代粮发酵的原料43

三、其他原料发酵44

第五节　淀粉水解糖的制备44

一、淀粉酸水解法44

二、淀粉酶水解法46

三、淀粉酸酶结合法47

四、淀粉水解糖制备方法比较47

五、淀粉水解糖液的质量要求48

第六节　培养基灭菌方法及原理49

一、灭菌方法概述49

二、湿热灭菌原理50

第七节 培养基的湿热灭菌方式及灭菌时间的计算56

一、间歇灭菌（分批灭菌）56

二、连续灭菌57

三、间歇灭菌与连续灭菌的比较59

四、培养基灭菌时间的计算59

五、影响灭菌的因素60

思考与练习62

第四章　空气除菌63

第一节　空气中的微生物及除菌方法63

一、空气中的微生物63

二、发酵生产对空气的质量要求64

三、空气除菌方法64

第二节　空气除菌的过滤介质65

一、常用过滤介质65

二、新型过滤介质67

第三节 介质过滤除菌的原理及效率67

一、过滤除菌的原理67

二、介质过滤效率69

三、影响介质过滤效率的因素69

第四节 空气过滤除菌工艺流程及设备71

一、常用空气过滤除菌工艺流程71

二、新型空气过滤除菌工艺流程73

三、工业常用空气过滤除菌设备73

四、提高过滤除菌效率的措施76

思考与练习77

第五章 发酵生产染菌及其防治78

第一节　染菌对发酵的影响78

一、杂菌的种类和性质对发酵的影响78

二、不同阶段染菌对发酵的影响78

三、不同染菌原因对发酵的影响79

四、染菌程度对发酵的影响79

第二节 发酵异常现象及染菌原因分析79

一、发酵过程中的异常现象79

二、染菌原因分析80

第三节　杂菌污染的判断及处理81

一、染菌的检查和判断81

二、杂菌污染的处理82

第四节　杂菌污染的途径和防治83

一、实验室菌种扩大培养染菌及其防治83

二、空气带菌及其防治83

三、设备渗漏或“死角”造成的染菌及其防治83

四、生产原料染菌及其防治85

五、操作不当造成的染菌及其防治86

六、噬菌体污染及其防治87

思考与练习88

第六章 发酵过程的控制89

第一节　微生物发酵类型89

一、分批发酵、补料分批发酵与连续发酵89

二、需氧发酵与厌氧发酵94

三、生长偶联型发酵、部分生长偶联型发酵和非生长偶联型发酵95

第二节　发酵过程的工艺参数控制96

一、物理参数96

二、化学参数97

三、生物参数97

第三节　发酵过程中的代谢变化98

一、初级代谢产物发酵的代谢变化98

二、次级代谢产物发酵的代谢变化98

第四节　菌体浓度的影响及其控制100

一、影响菌体生长的因素100

二、菌体浓度对初级代谢和次级代谢的影响100

第五节　温度的影响及其控制101

一、温度对发酵的影响101

二、影响发酵温度变化的因素102

三、温度的控制103

第六节　pH影响及其控制104

一、pH对发酵过程的影响104

二、发酵过程中pH的变化情况105

三、发酵pH的确定和控制105

第七节　溶解氧的影响及其控制107

一、发酵过程中对氧的需求107

二、溶解氧对发酵的影响110

三、发酵过程溶解氧的变化111

四、溶解氧浓度的控制112

第八节　泡沫的影响及其控制113

一、泡沫的产生及其对发酵过程的影响113

二、泡沫的消除和控制114

第九节　发酵终点的判断116

思考与练习117

第七章 动植物细胞培养技术118

第一节　动物细胞培养概述118

第二节　动物细胞的培养方法123

一、贴壁培养123

二、悬浮培养123

三、固定化培养124

第三节　动物细胞培养方式125

一、分批式培养125

二、流加式培养126

三、半连续式培养127

四、连续式培养127

第四节 动物细胞大规模培养工艺及其应用129

一、动物细胞大规模培养工艺129

二、动物细胞培养技术的应用129

三、抗乙型肝炎表面抗原的单克隆抗体生产工艺130

第五节　植物细胞培养技术133

一、简述133

二、植物细胞的大规模培养技术134

三、植物细胞大规模培养技术在生产中的应用138

思考与练习139

第八章 生化产品的分离与纯化140

第一节　概述140

一、生化产品的分类140

二、生化产品分离纯化的一般步骤141

三、分离生化产品应注意的问题142

第二节　培养液的预处理142

一、培养液的一般特性142

二、培养液预处理的主要内容143

第三节　培养液的固-液分离144

一、固-液分离过程和分类144

二、固-液分离常用技术及其特点144

第四节　细胞破碎145

一、细胞破碎技术的分类146

二、细胞破碎常用方法介绍146

第五节　生化产品的分离纯化146

一、简述146

二、主要的生物分离纯化技术简介147

第六节　生化产品分离工艺介绍149

一、影响分离纯化方法选择和工艺设计的因素149

二、对分离纯化技术和工艺的要求150

三、生化产品分离工艺设计的主要方法151

四、生化产品分离工艺的基本流程151

第七节 动物细胞培养产物的分离纯化152

一、动物细胞培养产物蛋白的分离纯化153

二、病毒的分离纯化153

第八节　基因工程生化产品的分离纯化154

一、破碎细胞154

二、固-液分离155

三、产物的分离纯化156

四、去除非蛋白质类杂质158

第九节　成品干燥159

一、概述159

二、生化产品的干燥方法159

思考与练习161

第九章　生化生产工艺实例简介162

第一节　酒类发酵生产工艺162

一、啤酒生产工艺162

二、葡萄酒生产工艺167

三、白酒生产工艺168

第二节　有机酸发酵生产工艺170

一、有机酸的来源与用途170

二、衣康酸的发酵生产工艺170

三、柠檬酸的深层发酵工艺170

第三节　氨基酸、酶制剂与单细胞蛋白发酵生产工艺172

一、氨基酸发酵生产工艺173

二、酶制剂的发酵生产工艺177

三、单细胞蛋白发酵生产工艺184

第四节　抗生素生产工艺188

一、抗生素概述188

二、抗生素的发展188

三、抗生素的分类188

四、抗生素的应用190

五、抗生素生产的工艺过程190

六、青霉素的生产工艺192

第五节　维生素B2（核黄素）发酵生产工艺193

思考与练习194

第十章 发酵工业与环境保护195

第一节　发酵工业污染治理意义195

一、水质指标195

二、治污意义196

第二节　发酵工业污水处理方法197

一、化学处理法197

二、物理处理法197

三、生物处理法198

四、国外污水处理的几种方法199

第三节　生物处理装置200

一、好氧生物处理装置200

二、厌氧生物处理装置202

第四节　发酵工业废水、糟、渣的处理与利用204

一、发酵工业废水的处理与利用204

二、发酵工业废糟的处理与利用205

三、发酵工业废渣的处理与利用207

思考与练习208

参考文献209