内 容 提 要

本书共二十一章。系统介绍发酵工业的基础知识 微生的菌种培

育、发酵过程的控制、发酵常用设备、发酵产物后处理 常用仪器的

使用方法等。重点介绍了十四类发酵产物（抗生素、酮醇类、酶制剂、

有机酸、氨基酸、核酸类、维生素、甾体激素等生理活性物质、微生

物多糖、石油发酵产物、酿造食品类，食用药用真菌、微生物杀虫剂、

菌肥及植物生长激素等）百余种微生物产品的有关生产菌种培育、发

酵工艺，提取和测定方法，以及这些产品的生产使用价值和应用范围、

国内外生产历史和发展趋势。

本书系统性强，内容丰富，侧重实用并富有知识性，可供从事生

物技术、发酵工业的科技人员、有关企业、厂家的科技干部，以及大

专院校相关学科的师生参考。

目录

第一章 绪论

第一节 工业发酵的发展历史

第二节 发酵工业的范围

第三节 发酵方法的类别与流程

第四节 发展现代发酵工业的意义与展望

第二章 工业发酵的基础知识

第一节 工业发酵的一般概念

第二节 发酵的微生物学

第三节 发酵的生物化学

第三章 微生物菌种培育

第一节 微生物制种技术

第二节 微生物菌种培养条件

第三节 微主物菌种选育

第四节 微生物菌种保藏

第五节 菌种衰退及复壮

第四章 发酵工艺过程的控制

第一节 微生物的生长动力学

第二节 发酵生产的培养基

第三节 发酵生产中的除菌技术

第四节 发酵过程的控制和监测

第五节 发酵过程中的杂菌检查

第六节 发酵生产中噬菌体防治

第五章 工业发酵常用设备

第一节 工业发酵常用设备发展史

第二节 发酵罐

第三节 发酵辅助设备

第四节 发酵产物分离设备

第五节 小型试验设备

第六节 固体发酵设备

第七节 细胞固定化技术和酶反应器

第八节 发酵参数检测与控制

第九节 发酵设计

第六章 发酵产物后处理

第一节 发酵产物分离方法

第二节 产物提取方法

第三节 产物的结晶与重结晶

第四节 产物回收流程

第五节 污水处理及综合利用

第七章 常用仪器设备及使用

第一节 显微镜

第二节 天平

第三节 酸度计

第四节 分光光度计

第五节 烘箱和恒温箱

第六节 电热恒温水浴

第七节 振荡培养箱

第八节 超净工作台

第九节 密度计和比重计

第十节 粘度计

第十一节 离心机

第十二节 旋光分析仪

第十三节 质谱仪

第十四节 红外光谱仪

第十五节 气相色谱仪

第十六节 高压液相色谱仪

第十七节 电泳仪

第十八节 热磁式氧分析仪

第十九节 瓦勃氏呼吸仪

第八章 酿造工业

第一节 酱油

第二节 酱类

第三节 豆腐乳的制造

第四节 食醋的酿造

第五节 饴糖的制造

第六节 啤酒

第七节 葡萄酒

第八节 黄酒

第九节 白酒

第九章 酮醇类发酵生产

第一节 甘油

第二节 丙酮丁醇

第三节 2，3－丁二醇

第十章 抗生素类发酵生产

第一节 概述

第二节 抗生素工业生产

第三节 主要抗生素的工业生产

第四节 抗生素发展方向

第十一章 酶的发酵生产

第一节 酶的特性及分类

第二节 淀粉酶的分类及其作用方式

第三节 α—淀粉酶

第四节 糖化酶

第五节 β—淀粉酶

第六节 异淀粉酶和茁霉多糖酶

第七节 蛋白酶

第八节 葡萄糖导构酶

第九节 果胶酶

第十节 纤维素酶

第十一节 葡萄糖氧化酶

第十一节 其他酶

第十三节 酶的提取

第十四节 酶的精制

第十五节 固定化酶

第十二章 有机酸发酵生产

第一节 概述

第二节 柠檬酸发酵

第三节 乳酸发酵

第四节 衣康酸发酵

第五节 苹果酸发酵

第六节 曲酸发酵

第七节 反工烯二酸发酵

第八节 葡萄糖酸发酵

第十三章 氨基酸发酵生产

第一节 概述

第二节 谷氨酸发酵

第三节 赖氨酸发酵

第四节 其他氨基酸的发酵

第十四章 核酸类物质发酵生产

第一节 概述

第二节 肌苷酸发酵

第三节 鸟苷酸发酵

第四节 肌苷的发酵生产

第五节 其他核酸类物质发酵

第十五章 维生素发酵生产

第一节 概述

第二节 维生素B2发酵

第三节 维生素B12发酵

第四节 维生素C发酵

第五节 其他由微生物法合成的维生素和辅酶

第十六章 生理活性物质发酵生产

第一节 甾体激素

第二节 酶抑制剂

第三节 其他生理活性物质

第十七章 工业废水处理

第一节 环境污染与微生物

第二节 微生物处理废水对环境条件的要求

第三节 废水处理方法

第四节 微生物处理发酵工业废水的实例

第五节 微生物处理发酵工业废水的展望

第十八章 微生物多糖发酵生产

第一节 概况

第二节 多糖的分类

第三节 微生物多糖的生产

第四节 环状糊精

第五节 黄单胞菌多糖

第六节 茁霉多糖

第七节 右旋糖酐

第十九章 石油发酵的各类产品

第一节 石油发酵生产的有机酸

第二节 烃类发酵的微生物产品

第三节 石油发酵生产单细胞蛋白

第四节 石油发酵生产其他精细化工产品

第二十章 食用、药用真菌的发酵生产

第一节 概述

第二节 蘑菇

第三节 香菇

第四节 黑木耳

第五节 平菇

第六节 竹荪

第七节 猴头

第八节 灵芝

第九节 茯苓

第十节 麦角

第十一节 冬虫夏草

第十二节 其他药用菌的深层发酵

第二十一章 微生物农药 菌肥和植物生长激素的发酵生产

第一节 工业发酵在农业生产上的应用

第二节 微生物农药

第三节 菌肥

第四节 植物生长激素

附录

附录一 波美度与比重的换算

附录二 实验室中常用酸碱的比重和浓度的关系

附录三 常用离子交换树脂表

附录四 离心机转速（r/min）与相对离心力（RCF）的换算

附录五 常用各类微生物培养基

附录六 国内外主要菌种保存中心

附录七 常用缓冲液配制

附录八 国际单位制（SI）的单位及常用物理量换算

附录九 常用消毒剂和杀菌剂

三、通气搅拌发酵技术的建立

青霉素的问世，给人类医疗保健事业作出了巨大贡献，使千百万生命免除了死亡的

威胁，同时在发酵工业发展史上也开创了崭新的一页。由抗生素发酵开始发展起来的通

气搅拌液体发酵技术是现代发酵工业最主要的生产方式，它使需氧菌的发酵生产从此走

上大规模工业化生产途径，并且逐渐形成和建立起生化工程学科。与此同时也有力地促进

了甾体转化、微生物酶与氨基酸发酵工业的迅速发展，因而认为通气搅拌发酵技术的建

立是发酵工业发展上第二个转折点。

四、代谢控制发酵技术

随着生物化学、微生物生理学以及遗传学的深入发展，对微生物代谢途径和氨基酸

生物合成的研究和了解的加深，人类开始利用调控代谢的手段进行微生物选种育种和控

制发酵条件。1956年日本首先成功地利用自然界存在野生的生物素缺陷型菌株进行谷氨

酸发酵生产。此后，赖氨酸、苏氨酸等一系列氨基酸都采用发酵法生产。显然，利用微

生物生产氨基酸是以代谢调控为基础的新的发酵技术。它是根据氨基酸生物合成途径用

遗传育种方法进行微生物人工诱变，选育出某些营养缺陷株或抗代谢类似物的菌株在营

养条件进行控制的情况下发酵生产，使之大量积累人们预期的氨基酸。由于氨基酸发酵

而开始的代谢控制发酵，使发酵工业进入了一个新的阶段。随后，核苷酸、抗生素以及

有机酸等方面也利用代谢调控技术进行发酵生产。

五、开拓发酵原料时期

传统的发酵原料主要是粮食、农副产品等糖质原料，随着作为饲料酵母及其他单细

胞蛋白的需要日益增多，急需开拓和寻找新的糖质原料。因此石油化工副产物石蜡、醋

酸、甲醇以及甲烷等碳氢化合物被用来作为发酵原料，开始了所谓石油发酵时期。由于

利用碳氢化合物大规模生产单细胞蛋白，使发酵罐的容量发展到前所未有的规模（3000

米3），同时以碳氢化物为原料在发酵时氧耗大，这就给发酵设备带来新的要求，发展了

循环式、喷射式等多种发酵罐，并用计算机控制进行灭菌，控制发酵pH和应用氧电极

等措施，使发酵生产朝自动控制前进一大步。

目前，用醋酸生产谷氨酸，用甲烷、甲醇以及正构石蜡生产单细胞蛋白、柠檬酸等

已达到工业化水平。

六、基因工程阶段

70年代开始，由于DNA体外重组技术的建立，发酵工业又进入一个崭新的阶段，

这就是以基因工程为中心的生物工程时代。基因工程是采用酶学的方法，将不同来源的

DNA进行体外重组，再把重组DNA设法转入受体细胞内，并进行繁殖和遗传下去。这

样人们就能够根据自己的意愿将微生物以外的基因构件导入微生物细胞内，从而达到定

向地改变生物性状与功能创造新的“物种”，使发酵工业能够生产出自然界微生物所不能

合成的产物。大大地丰富了发酵工业的范围，使发酵工业发生革命性变化。

第二节 发酵工业的范围

在商业上具有重要意义的微生物发酵生产主要包括以下5个方面：

1.以微生物细胞为产物的发酵工业。

2.以微生物代谢产物为产品的发酵工业。

3.以微生物酶为产品的发酵工业。

4.生物转化或修饰化合物的发酵工业。

5.微生物废水处理和其他。

一、生产微生物细胞物质

这是以微生物菌体细胞为产品的发酵工业，包括酵母，各种单细胞蛋白，作为生物

防治的苏云金杆菌以及各种人、畜疾病防治用的疫苗等。细胞物质的发酵生产特点是细

胞的生长与产物积累成平行关系，生长速率最大时期也是产物合成速率最高阶段，生长

稳定期细胞物质浓度最大，同时也是产量最高的收获时期。面包酵母是最古老的发酵工

业之一，早在19世纪末已形成大规模工业生产。以酵母菌生产人类食物蛋白早在第一次

世界大战时期已经开始，但是直到20世纪60年代后，由于作为饲料蛋白的微生物细胞需

求量急剧增长，单细胞蛋白的生产才有了长足的进展。