《微生物工程工藝原理（第3版）/普通高等教育“十一五”國家級規劃教材》第一被輕工總會全國高校發酵工程專業教材委員會評定為全國高校發酵工程、生物工程專業通用教材，第二被評為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材：微生物工程工藝原理（第3版）》將發酵工程工藝學的各種共性理論按單元操作歸納成一個嶄新體系，系統地介紹了微生物工程工藝原理和發酵生產技術。全書共五篇（十六章），主要內容包括微生物工業菌種與培養基、微生物發酵機制、發酵工藝過程控制、發酵產物的提取與精制、微生物工程相關的技術與經濟學等。
《微生物工程工藝原理（第3版）/普通高等教育“十一五”國家級規劃教材》適合于高等院校生物、發酵、食品等專業的師生以及科研、設計部門和生產企業的工程技術人員學習參考使用。
《微生物工程工藝原理》原是一本供華南理工大學生物化工專業試用，并供從事微生物工業生產的科研人員參考的材料，自1980年使用以來，已有15年，反映較好。編者根據當前這門學科的發展對原材料進行了改編，并被輕工總會全國高校發酵工程專業教材委員會評定為全國高校發酵工程、生物工程專業通用教材。
本書根據發酵工程專業課程體系改革的精神，將各種工藝學的共性理論按單元操作歸納組成新體系，系統地介紹了微生物工程的工藝原理和生產技術。全書共有六篇（二十章），主要內容包括緒論、微生物工業菌種與培養基、發酵機制、發酵工藝過程的控制、工業發酵染菌的防治和滅菌、發酵產物的提取與精制以及與微生物工程相關的技術與經濟學等內容。
本書由姚汝華教授主編，云逢霖副教授參與編寫。其中第二、第四篇為云逢霖副教授編寫，其余各篇、章及緒論由姚汝華教授編寫。在改編過程中，編者結合15年來微生物工業的理論和應用的新進展，對原試用教材進行了修改，補充了新內容，力求反映新的進展。
本教材曾經陳連就教授審閱并提供了許多寶貴意見，在此特表示衷心感謝和深切緬懷。
另外，蘇正定、梁杰和路福平等同志在協助本書的出版方面做了不少工作，在此也一并致以謝意。
由于編者水平所限，一定存在不足之處，懇切希望讀者提出寶貴意見，以便今后進一步修正提高。
編者
緒論
一、微生物工程的特征
二、微生物工程發展史
三、微生物工業的范圍
四、國內外微生物工業概況及其發展趨勢
五、“微生物工程工藝原理”課程的任務與內容
第一篇 微生物工業菌種與培養基
第一章 菌種與種子擴大培養
第一節 微生物工業用菌種
一、微生物工業對菌種的要求
二、工業上常用的微生物
三、菌種保藏
四、菌種選育
五、防止菌種退化的措施
第二節 種子擴大培養
一、種子擴大培養的任務
二、工業微生物的培養類型
三、影響種子質量的主要因素
……
第二章 培養基的制備與滅菌
第二篇 微生物發酵機制
第三章 糖嫌氣性發酵產物積累機制
第四章 檸檬酸發酵機制
第五章 氨基酸發酵機制
第六章 核酸類物質的發酵機制
第七章 抗生素的發酵機制
第三篇 發酵工藝過程控制
第八章 發酵動力學
第九章 發酵供氧理論與控制
第十章 發酵過程控制
第十一章 工業發酵染菌的防治
第四篇 發酵產物的提取與精制
第十二章 發酵產物的提取與精制概論
第十三章 發酵產物的提取與精制技術
第五篇 微生物工程相關的技術與經濟學
第十四章 固定化技術
第十五章 廢水的生物處理法
第十六章 發酵經濟學
參考文獻
緒論
一、微生物工程的特征
微生物工程是應用微生物為工業大規模化生產服務的一門工程技術，它通過人為控制各項發酵條件，利用微生物的生長和代謝活動獲取人們所需要的物質，或為人類提供服務的技術過程。因此，微生物工程直接建立在微生物工業基礎上，并隨著微生物工業和化學工業的發展而快速發展。
微生物工程是生物學和化學工程相互交叉的學科，兩者最明顯的區別在于：發酵過程是極其復雜的生物化學反應，且與微生物活細胞息息相關，代謝控制發酵技術是微生物工程的顯著特色。微生物工程的“上游”是培養和處理活的有機體，核心是優良發酵菌株的篩選、鑒定、保藏和育種。其中空氣除菌、培養基滅菌等都是微生物工程所特有的。微生物工程的“中游”是從培養基原料到發酵結束，包括碳源、氮源、空氣、水等原料的預處理、菌種的擴大培養、發酵方法、發酵過程控制等，核心是發酵工藝控制。發酵的好壞是整個微生物工業生產的關鍵，而良好發酵是建立在優良菌種、培養基優化組成和發酵工藝過程控制技術上，特別是良好的發酵工藝控制不但可以節省勞動力、提高原料利用率與產物得率、改善管理，而且隨著自動控制技術的發展，能夠用自動儀表跟蹤并記錄發酵全過程，這對于發酵機制的了解具有極大的幫助。其中，溫度、pH值、溶解氧、細胞對氧的攝取、二氧化碳的溶解壓力、流量、基質濃度變化、消泡等基本參數的測量與控制已經應用到微生物發酵工業中。這些測控儀器的應用使發酵工藝過程控制更加精確、可靠。
微生物工程的“下游”是目的產物的提取純化，以及發酵副產品的綜合利用。這些后處理也非常重要，因為產物提取純化成本通常占生產成本的50％以上，而且發酵工業經常出現目的產物的發酵產率很高，但由于后處理不當而大大降低了產物總得率。發酵醪不僅含有固相、液相、氣相，還含有活細胞或菌絲體，它的流體力學性質不服從牛頓力學規律，屬于非牛頓流體，需要針對發酵醪進行特性研究。例如，發酵醪的粘度參數在發酵、提純等生產、科研設計方面的影響廣泛，涉及質量傳遞、熱量傳遞、動量傳遞等問題，發酵醪中氧的溶解、傳遞，營養成分的擴散，代謝十產物的提取與精制，培養基的滅菌以及發酵醪的冷卻、輸送，連續生產流程的建立等都與發酵醪的特性密切相關。因此，微生物工程研究的內容包括從投入原料到獲得最終產品的整個過程，并分析和解決相應的工藝設備問題，將實驗室和中試成果轉化到工業生產中。
微生物工程可分為發酵工程和提純工程，發酵工程包括菌種的選育、培養基的優化與滅菌、發酵醪特性、發酵機理、發酵動力學、空氣過濾除菌與氣體傳遞、發酵過程控制與自動化等內容。提純工程（稱為后處理）包括細胞分離與破碎、發酵醪的前處理、產品提取與精制（如萃取、層析、離子交換、結晶等單元操作）。
提取純化需要采用一定的工藝措施和適合的設備來與菌體、發酵產物的特點相適應。例如，發酵醪中的菌體、殘糖、蛋白質等物質會導致過濾分離困難，通過調節pH值。
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