发酵一般泛指利用微生物制造工业原料或产品的过程。由微生物(细菌、酵母等)、有机物(主要是碳水化合物)、培养基等在一定的温度和pH等条件下进行。
发酵技术指的是人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵的过程,从而进行大规模生产发酵产品的技术。发酵的概念来源于酿酒的过程,而发酵最初来源于拉丁语的“发泡”。早在几千年前,我们祖先就已经开始使用发酵技术进行酿酒、调味品的调制,积累了丰富的发酵经验。最初,发酵技术主要用于一些家庭作坊进行手工制作产品,产品的质量和数量都不尽如人意,后来,随着社会的不断发展和工业化的不断深入,实现了工业化的规模生产。
发酵技术主要是通过使用微生物进行发酵,制作出独特风味的食品,包括酸奶、酒类以及调味品、腐乳腊肠、而在不同种类的食品发酵中,其原理和应用也是不尽相同。
本书主要介绍了发酵工业所用原料如玉、秸秆、糖蜜、水、酶制剂、淀糖浆等,以及发酵产品如燃料酒精、食用酒精、白酒、啤酒、有机酸、抗生素、维生素、氨基酸、调味品、发酵乳等中一些主要指标的分析方法,其中以权威的仲裁方法为主,也有便于实际生产实时监测的快捷方法。同时,为使学生了解发达国家相关产品的情况,还将柠檬酸、乳酸、维生素C等发酵产品的质量要求及其主要指标的分析方法与美国、英国、日本等国的分析方法进行了对比。本书还介绍了工业发酵分析上常用的色谱和光谱技术的原理、样品前处理技术、仪器使用注意事项和日常的维护保养等仪器使用者常关心的问题。
专业名称:发酵技术
主要课程:基础化学、分析化学、生物化学、微生物学、现代酿酒生产技术、酒的勾兑和品评、氨基酸生产技术、工业发酵分析、酶制剂生产技术、发酵工厂设备等。
就业方向:毕业生面向发酵、食品、酿造、酶制剂、制药、环境保护、饲料等行业,从事相应的技术应用工作。
《发酵技术》是化学工业出版社2007年出版图书,作者是谢梅英、别智鑫。
发酵技术
作者:黄晓梅、周桃英、何敏 主编
出版日期:2013年4月 书号:978-7-122-16396-7
开本:16K 787×1092 1/16 装帧:平胶膜 版次:1版1次 页数:233页
本书以发酵技术人员的职业岗位为导向,以发酵技术工艺流程为体系,按照发酵技术工作过程设置教学项目:发酵技术的基础,发酵工业菌种的选育与保藏,发酵工业培养基的制备与优化,发酵工业的无菌操作,发酵工业的种子制备,发酵过程的控制,发酵罐的使用及放大,发酵产物的分离与精制,发酵产品的生产工艺。
本书可作为高职高专生物制药、生物技术及应用、食品类及相关专业师生的教材,也可作为从事生物制药、生物技术、食品、发酵等相关职业工作人员的参考书和岗前培训用书。
目录
项目一发酵技术岗前准备/1
【学习目标】1
※ 项目说明1
※ 基础知识1
一、发酵与发酵技术2
二、发酵技术的发展历史2
三、发酵工业的特点及其范围5
四、工业发酵的类型与工艺流程6
五、发酵产物的类型7
六、发酵技术的现状及发展趋势9
七、微生物初级代谢产物的生物合成与调控10
八、微生物次级代谢产物的生物合成与调控13
※ 工作任务15
工作任务11参观发酵工业的工厂15
※ 项目小结16
【练习题】16
项目二发酵工业菌种的选育与保藏/17
【学习目标】17
※ 项目说明17
※ 基础知识17
一、发酵工业常用菌种17
二、发酵工业菌种的分离筛选20
三、发酵工业菌种的鉴定24
四、发酵工业菌种的改良26
五、发酵工业菌种的退化与保藏30
※ 工作任务33
工作任务21抗生素产生菌的分离筛选33
工作任务22发酵工业菌种的鉴定36
工作任务23高产纤维素酶青霉菌的诱变选育38
工作任务24发酵工业菌种冷冻真空干燥保藏39
※ 项目小结42
【练习题】42
项目三发酵工业培养基的制备与优化/43
【学习目标】43
※ 项目说明43
※ 基础知识43
一﹑发酵工业培养基的基本要求和配制原则44
二、发酵工业培养基的成分及来源46
三、微生物培养基的类型50
四、发酵工业培养基的优化方法51
※ 工作任务55
工作任务31发酵工业培养基的配制及灭菌55
工作任务32发酵工业培养基的优化56
※ 项目小结58
【练习题】58
项目四发酵工业的无菌操作/59
【学习目标】59
※ 项目说明59
※ 基础知识59
一、发酵工业污染的防治策略59
二、发酵工业无菌操作的基本概念65
三、发酵工业的无菌操作技术66
四、发酵培养基及设备管道灭菌68
五、空气除菌75
※ 工作任务84
工作任务41发酵工业的设备管道灭菌84
工作任务42发酵工业的分批灭菌技术85
工作任务43发酵工业的连续灭菌87
工作任务44发酵工业的空气灭菌88
※ 项目小结89
【练习题】90
项目五发酵工业的种子制备/91
【学习目标】91
※ 项目说明91
※ 基础知识92
一、种子制备原理与技术92
二、影响种子质量的因素96
三、种子质量控制措施97
四、种子制备实例97
※ 工作任务98
工作任务51发酵工业的种子质量控制及评价98
项目小结100
【练习题】101
项目六发酵过程的控制/102
【学习目标】102
※ 项目说明102
※ 基础知识102
一、发酵过程控制概述102
二、温度对发酵的影响及其控制104
三、pH对发酵的影响及其控制108
四、溶解氧对发酵的影响及其控制110
五、CO2和呼吸商对发酵的影响及其控制115
六、菌体浓度和基质浓度对发酵的影响及其控制117
七、通气搅拌对发酵的影响及其控制120
八、泡沫对发酵的影响及其控制120
九、高密度发酵及过程控制121
十、发酵终点的检测与控制123
※ 工作任务124
工作任务61发酵条件的优化124
工作任务62发酵过程的参数控制127
※ 项目小结128
【练习题】129
项目七发酵罐的使用及放大/130
【学习目标】130
※ 项目说明130
※ 基础知识130
一、发酵罐的类型与结构131
二、发酵罐的安装和使用137
三、机械搅拌通风发酵罐的设计与放大139
※ 工作任务141
工作任务71发酵罐的使用技术141
工作任务72微生物产品的发酵144
※ 项目小结146
【练习题】146
项目八发酵产物的分离与精制/147
【学习目标】147
※ 项目说明147
※ 基础知识147
一、发酵产物提取与精制的一般工艺流程148
二、发酵液的预处理及固液分离149
三、细胞破碎与浓缩技术152
四、发酵产物分离技术153
五、结晶与干燥技术160
※ 工作任务161
工作任务81离子交换法提取抗生素161
工作任务82抗生素的结晶162
※ 项目小结163
【练习题】164
项目九典型发酵产品的生产/165
【学习目标】165
※ 项目说明165
※ 基础知识165
一、 酒类生产165
二、氨基酸生产185
三、酱油和醋生产188
四、抗生素生产196
五、酸乳生产199
六、单细胞蛋白生产202
七、酶制剂生产204
八、基因工程菌的发酵211
※ 工作任务218
工作任务91酒精生产218
工作任务92葡萄酒生产219
工作任务93啤酒生产220
工作任务94抗生素生产——青霉素的发酵生产221
工作任务95谷氨酸钠(味精)生产223
工作任务96酱油生产225
工作任务97食醋生产226
工作任务98酸乳生产227
工作任务99单细胞蛋白生产227
工作任务910淀粉酶生产228
※ 项目小结230
【练习题】230
附表20℃下酒精密度与体积分数质量分数对照表231
参考文献/232