目 录

第一章 通论

第一节 发酵与发酵微生物学

一、发酵微生物学发展的主要阶段

二、发酵产物类型

第二节 发酵工业的菌种

一、高产菌种的选育

二、发酵工业中有关菌种退化的问题

第三节 发酵方式

一、根据对氧需求的不同，通常分为静置发酵和通气发酵

二、按物料和产物进出方式不同，可分几种类型

第四节 发酵工业培养基和原料处理

一、发酵生产采用的培养基

二、培养基的主要原料

三、原料处理

四、培养基的灭菌

第五节 空气净化系统

第六节 发酵条件及过程控制

一、发酵过程中pH的变化与控制

二、发酵温度与控制

三、发酵过程中溶解氧与控制

四、发酵过程中泡沫形成与控制

第七节 发酵工业的染菌与防止

一、染菌原因和分析

二、防止污染的措施

三、噬菌体的防治

第八节 发酵产物的提取

一、发酵液的预处理与过滤

二、沉淀提取法

三、色谱分离法

四、萃取法提取

五、膜分离技术

第二章 酒精发酵

第一节 淀粉质原料生产酒精

一、糖化发酵工序

二、蒸馏

第二节 由糖蜜发酵生产酒精

一、一般的糖蜜发酵法

二、酵母再循环法

第三节 利用纤维素和半纤维素发酵生产酒精

一、由纤维素原料生产酒精

二、由半纤维素原料发酵生产酒精

第四节 发酵法制乙醇的新技术

第三章 丙酮丁醇发酵

第一节 丙酮丁醇的生产方法

第二节 淀粉质原料的丙酮丁醇发酵

一、丙酮丁醇菌的特性

二、淀粉质原料生产丙酮丁醇的流程

三、种母的培养和制备

四、发酵

第三节 如何提高溶剂产量

第四节 溶剂产生的调节

第四章 维生素发酵

第一节 维生素B12发酵

一、维生素B12的基本结构

二、维生素B12的生物合成

三、维生素B12的生产菌

四、维生素B12的发酵

五、维生素B12的提取

第二节 核黄素（B2）的发酵

第三节 维生素C的生产

第五章 有机酸发酵

第一节 柠檬酸发酵

一、产柠檬酸的主要微生物及我国菌种的近况

二、柠檬酸发酵工艺

三、柠檬酸发酵的有关条件

四、柠檬酸的发酵机理

五、柠檬酸的提取

第二节 乳酸发酵

一、乳酸的同型发酵和异型发酵

二、产乳酸微生物

三、发酵条件（乳杆菌的培养条件）

四、发酵方法

五、提取

第六章 氨基酸发酵

第一节 谷氨酸发酵

一、谷氨酸的生产菌

二、谷氨酸的生物合成途径及谷氨酸积累条件

三、谷氨酸生物合成有关因子的调节

四、怎样克服生物素过量带来的问题

五、其它环境条件对谷氨酸生产菌的影响

六、淀粉质原料发酵生产谷氨酸

七、糖蜜发酵生产谷氨酸

八、由正构石蜡发酵生产谷氨酸

九、醋酸发酵生产谷氨酸

十、谷氨酸的提取

第二节 赖氨酸发酵

一、赖氨酸的生产方法

二、直接发酵法生产L赖氨酸

三、赖氨酸生产菌的选育

四、赖氨酸发酵生产工艺

五、赖氨酸的提取

第七章 核苷酸类物质的微生物生产

第一节 分解法生产核酸类物质

一、核糖核酸的生产

二、RNA的降解

第二节 核苷酸类物质的直接发酵

一、核苷酸的生物合成

二、核苷酸代谢的调节

三、生产菌株的选育

四、发酵生产的有关问题

第八章 酶制剂

第一节 酶制剂生产方法简介

一、培养方法

二、条件控制

三、分离提纯

四、喷雾干燥法

五、液体酶制剂

第二节 酶制剂生产实例

一、a－淀粉酶的工业生产

二、蛋白酶的工业生产

第三节 固定化酶

一、固定化酶的制备及性质

二、完整细胞的固定化

三、固定化方法和载体的选择

第九章 单细胞蛋白的生产

第一节 sCP生产的主要参数

一、生长速度、比增殖速度（μ）和生产能力（μX）

二、稀释率

三、细胞产率与限制性基质

四、能耗

五、产品质量

第二节 以可再生资源生产SCP

一、菌种的选择

二、以糖蜜为原料生产SCP

三、以亚硫酸废液生产SCP

四、以木质纤维素为原料生产SCP

五、以发酵废液为原料生产SCP

六、以淀粉质原料生产SCP

第三节 石油蛋白

一、利用链状烃的微生物

二、基质的选择性

三、菌体生产的培养条件

四、制造工艺的要点

五、长链烷烃的微生物分解代谢

第四节 甲醇、乙醇蛋白

一、能利用甲醇做惟一碳源的微生物

二、甲醇利用性微生物的分离

三、培养基组成

四、培养温度

五、甲醇浓度

六、氧的影响

七、工业化生产问题

八、微生物对甲醇的同化途径

第五节 由氢细菌发酵生产SCP

第十章 食品酿造

第一节 概述

一、混菌培养与纯培养

二、微生物在固体基质上的生长和固态发酵

三、酿造微生物生态系统

第二节 酒

一、酿造酒

二、白酒

第三节 酱油

一、种曲制作

二、成曲制作

三、酱醅制作

四、浸出

五、灭菌

第四节 食醋

一、固态法制醋工艺

二、液态法酿醋工艺

第五节 豆腐乳

一、菌种培养

二、前发酵

三、后发酵

参考文献

一、发酵微生物学发展的主要阶段

远在有文字记载的历史以前，人类对发酵就已有所认识，随

着基础科学的发展，发酵微生物学的研究正在不断深入，回顾整

个发展进程，大致可以划分以下几个主要阶段。

（一）天然发酵时期 早在自然科学发源以前，人类就开始从

事酒、酱油、醋等的酿造，例如，我国在夏禹时代就有酿酒的记

载，《尚书》有云“昔者仪狄作酒，禹饮而甘之。”《周礼》中已有

关于酱油的记载“膳夫掌王馈，赐酱千余饔。”其它国家如埃及、

巴比伦在6000年前，就有酿造啤酒的记载。这些酿造活动虽然有

着悠久的历史，并积累了精湛的技术，但由于受到封建制度和科

学进展的限制，长期以来处于手工操作和自然的落后状态，并不

知道微生物与发酵的关系，所以将这一时期称为天然发酵时期。

（二）纯培养技术的建立 大约在300年以前，人们发现了细

菌，此后又经过200年，人们发现了发酵原理，认识到发酵是由

微生物的活动引起的。法国Buchner兄弟用制药酵母与沙共碾，加

防腐剂与糖，发现有发酵现象，开始认识到没有生命亦能发酵。19

世纪初，R.Koch首先应用固体培养基分离微生物，随后建立了微

生物纯分离培养技术，这就开创了人为控制微生物的时代。通过

上述原理的应用，发酵管理技术得到改进，酒类、酱油等的变质

现象大大减少。后来，又采用灭菌操作，发明了简便的密闭式发

酵罐，酒精发酵和丙酮丁醇发酵得以发展，发酵工业逐渐加入了

近代化学工业的行列。因此，可以认为，微生物纯分离培养技术

的建立，是发酵微生物学发展的第一个转折点。

（三）通气搅拌技术（深层培养技术）的建立 本世纪中叶，

随着青霉素的发现，抗生素工业逐渐兴起，由于青霉素大量生产

的需要，引进了通气搅拌培养，建立深层发酵技术，使许多产品

都可以用好气性发酵进行大规模生产。因此，深层发酵技术的建

立，可以说是发酵微生物学发展的第二个转折点。

（四）代谢控制发酵技术的建立 日本于1957年用发酵法生

产谷氨酸成功，此后，赖氨酸等氨基酸的发酵法生产也相继投产。

这些氨基酸发酵工业的建立，是由于引入了代谢控制发酵的新型

技术所致。代谢控制发酵技术是以动态生物化学和微生物遗传学

为基础，将微生物进行人工诱变，得到适合于生产某种产品的突

变株，再在有控制的条件下培养，即能选择性地大量生产人们所

需要的物质。此项技术目前已用于氨基酸、核苷酸类物质、有机

酸和一部分抗生素的发酵生产。因此，代谢控制发酵技术的建立，

可以说是发酵微生物学发展的第三个转折点。

（五）酶法转化 1952年Peterson和Murray应用Rhizopus

arrhizus（少根根霉）和Russulanigricans（黑红菇）在甾体分子

的C1上加入羟基，大大简化了可的松类激素的合成。甾体的微生

物加氧反应，推动了甾体药物的研究和生产，开辟了一个新的生

物转化领域。这类方法在生物碱类和毛地黄药物生产中亦获得应

用。青霉素酰化酶催化合成苄青霉素、对羟基苄青霉素、氨基节

青霉素及头孢霉素的技术也已成功地用于生产。一些氨基酸和有

机酸都可用化学法廉价合成其中间体后，再利用酶法加工而得到。

（六）固定化酶1966年日本千钿一郎成功地进行了酰胺酶

的固定化，并在1969年应用于连续化dl－氨基酸的拆分。自此，固

定化酶和固定化细胞开始兴起。