发酵实验技术与方案

　　    第一章 绪论1
　　    第一节 发酵工程定义及特点1
　　    一、发酵工程定义1
　　    二、微生物在发酵过程中的作用1
　　    三、发酵工业的特点5
　　    四、发酵过程的组成部分5
　　    第二节 发酵工程研究内容7
　　    一、微生物菌体发酵7
　　    二、微生物酶发酵7
　　    三、微生物代谢产物发酵7
　　    四、微生物的生物转化发酵8
　　    五、与色、香、味相关的发酵8
　　    六、利用微生物特殊机能进行发酵8
　　    第三节 发酵工程实验室的配置及基本条件9
　　    一、发酵工程实验室的基本条件9
　　    二、发酵工程实验室的配置9
　　    三、发酵过程的辅助设施9
　　    
　　    第二章 发酵工程实验方案的设计与实施11
　　    第一节 发酵工程实验特点与实验方案设计的原则11
　　    一、发酵工程实验方案设计的意义11
　　    二、发酵工程实验的特点11
　　    三、发酵工程实验方案的设计原则12
　　    第二节 发酵工程实验方案的设计与评价12
　　    一、发酵工程实验方案的设计程序12
　　    二、发酵工程实验内容的确定12
　　    三、发酵工程实验方案的设计13
　　    四、发酵工程实验方案的评价13
　　    第三节 发酵工程实验方案的实施14
　　    一、实验方案的实施流程14
　　    二、实验设备与仪器的选择14
　　    三、实验装置的安装与调试15
　　    第四节 实验记录与实验报告的撰写15
　　    一、课前预习15
　　    二、实验记录16
　　    三、实验报告16
　　    
　　    第三章 发酵工程实验室安全与防护17
　　    第一节 发酵工程实验室规则17
　　    第二节 发酵工程实验室安全18
　　    一、用电安全18
　　    二、玻璃器皿的安全使用19
　　    三、化学试剂的安全使用20
　　    四、实验室的微生物安全21
　　    
　　    第四章 酶工程实验技术22
　　    第一节 酶发酵与调控技术22
　　    一、提高酶发酵活力的方法22
　　    二、酶发酵生产技术23
　　    第二节 酶反应动力学及酶活力测定24
　　    一、酶反应动力学24
　　    二、酶活力测定25
　　    第三节 酶的分离与纯化技术27
　　    一、酶分离纯化程序27
　　    二、酶的鉴定技术28
　　    第四节 酶固定化技术29
　　    第五节 酶工程实验30
　　    一、利用发酵方法制备蛋白酶实验30
　　    实验41蛋白酶活力测定30
　　    实验42利用微生物发酵产生蛋白酶及其发酵动力学32
　　    二、酶代谢调控实验33
　　    实验43半乳糖酶诱导合成33
　　    实验44无机磷酸对枯草杆菌碱性磷酸酶生物合成的阻遏作用34
　　    三、糖化酶发酵产酶实验35
　　    实验45糖化酶产酶的摇瓶实验35
　　    实验46糖化酶产酶的发酵罐实验36
　　    四、酶活力、酶蛋白浓度的测定38
　　    实验47蔗糖酶酶活力分析38
　　    实验48蛋白质浓度分析（福林酚法）实验40
　　    五、蔗糖酶的制备41
　　    实验49酵母细胞破碎与蔗糖酶的抽提实验41
　　    实验410酵母蔗糖酶沉淀分离实验42
　　    实验411蔗糖酶离子交换色谱分离43
　　    实验412利用超滤膜分离蔗糖酶45
　　    五、酶反应动力学实验47
　　    实验413pH对酶活力的影响47
　　    实验414温度对酶活力的影响48
　　    六、酶蛋白的凝胶电泳49
　　    实验415SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定酶蛋白的相对分子质量49
　　    实验416聚丙烯酰胺等电聚焦电泳法测定酶蛋白的等电点52
　　    
　　    第五章 发酵工艺学实验技术55
　　    第一节 发酵培养基配制与灭菌技术55
　　    一、发酵培养基配制55
　　    二、灭菌技术56
　　    第二节 微生物保藏技术59
　　    一、微生物菌种保藏原则59
　　    二、保藏方法59
　　    三、菌种保藏机构60
　　    四、菌种退化与复壮60
　　    第三节 微生物细胞扩大培养60
　　    一、微生物接种60
　　    二、微生物细胞扩大培养61
　　    第四节 高密度细胞培养技术63
　　    一、异养微生物高密度培养63
　　    二、自养微生物高密度培养65
　　    第五节 好氧发酵技术66
　　    一、通气与搅拌66
　　    二、好氧生化反应器及其选择68
　　    三、微生物代谢类型及其控制69
　　    第六节 厌氧发酵技术70
　　    一、厌氧发酵70
　　    二、厌氧培养及条件控制71
　　    三、厌氧生化反应器及其选择73
　　    第七节 发酵工艺学实验73
　　    一、厌气发酵——酒精发酵73
　　    实验51米曲以及米曲汁的制备73
　　    实验52酒母扩大培养及酒精发酵74
　　    二、好气发酵——谷氨酸、柠檬酸发酵76
　　    实验53淀粉水解糖的制备76
　　    实验54黑曲霉发酵生产柠檬酸78
　　    实验55利用搅拌发酵罐发酵生产谷氨酸80
　　    三、细胞培养82
　　    实验56利用气升式反应器流加培养单细胞蛋白82
　　    实验57厌氧微生物培养84
　　    四、次级代谢产物发酵85
　　    实验58发酵法生产链霉素85
　　    实验59发酵法生产黄原胶87
　　    
　　    第六章 发酵食品实验技术89
　　    第一节 固态发酵概念及特点89
　　    一、固态发酵概念及特点89
　　    二、与色、香、味相关的发酵食品90
　　    第二节 酿造工程实验90
　　    一、酱油曲制备和酱油发酵91
　　    实验61酱油曲制备91
　　    实验62酱油的固态发酵92
　　    二、利用黑曲霉制备糖化曲93
　　    实验63种曲制备93
　　    实验64麸曲的制备94
　　    三、食醋的发酵95
　　    实验65食醋的发酵95
　　    第三节 发酵食品实验96
　　    一、葡萄酒酿造与品尝96
　　    实验66葡萄酒的酿造96
　　    实验67葡萄酒的品尝98
　　    二、啤酒生产与品尝100
　　    实验68麦芽制备100
　　    实验69糖化麦芽汁的制备101
　　    实验610啤酒发酵及检测102
　　    实验611啤酒的品尝103
　　    三、酸奶的制备107
　　    实验612酸奶的制备107
　　    
　　    第七章 发酵分析与检测方法108
　　    第一节 发酵试样的采集与处理108
　　    一、样品的采集108
　　    二、样品的制备108
　　    三、样品的预处理109
　　    第二节 发酵参数的化学检测技术110
　　    一、酸碱滴定法111
　　    二、氧化还原滴定法111
　　    三、配位滴定法111
　　    四、沉淀滴定法111
　　    第三节 发酵参数的光学检测技术111
　　    一、紫外可见分光光度检测112
　　    二、旋光检测技术113
　　    第四节 发酵参数的色谱检测技术113
　　    一、色谱法概论113
　　    二、气相色谱法114
　　    三、高压液相色谱法116
　　    第五节 典型发酵物质的检测117
　　    一、碳水化合物的检测117
　　    二、蛋白质含量的检测119
　　    三、脂肪类的测定120
　　    四、矿物元素的测定120
　　    五、总酸的测定120
　　    六、酒精含量的测定121
　　    第六节 发酵分析实验122
　　    一、水分的测定122
　　    实验71水分含量的测定122
　　    二、还原糖的测定123
　　    实验72还原糖含量的测定123
　　    实验73麦芽糖化力的测定124
　　    三、氨基酸的测定126
　　    实验74氨基酸含量的分析（茚三酮比色法）126
　　    四、啤酒成分测定127
　　    实验75啤酒中双乙酰含量的测定127
　　    五、酸度的测定128
　　    实验76总酸度的测定128
　　    实验77电位滴定法测定啤酒的总酸度129
　　    六、味精成品纯度的测定129
　　    实验78味精成品纯度的测定（高氯酸非水溶液滴定法）129
　　    七、HPLC法测定糖分和有机酸130
　　    实验79葡萄酒中的糖分和有机酸的分析（HPLC法）130
　　    八、气相色谱法测定白酒中醇酯类组分132
　　    实验710白酒中醇酯类组分的分析132
　　    
　　    第八章 发酵过程实验技术135
　　    第一节 发酵过程参数的检测与传感器135
　　    一、发酵过程中直接参数的检测135
　　    二、发酵过程间接参数的测定139
　　    第二节 发酵动力学检测技术139
　　    一、分批培养动力学方程及参数检测139
　　    二、连续培养动力学方程及参数检测141
　　    三、分批补料培养动力学方程及参数检测142
　　    第三节 生化工程实验143
　　    实验81微生物菌体量的测定143
　　    实验82发酵液氧传递系数的测定146
　　    实验83利用酶电极测定发酵液葡萄糖浓度148
　　    实验84发酵液黏度的测定150
　　    实验85混合特性参数的测定152
　　    实验86酿酒酵母连续培养动力学模型构建实验153
　　    
　　    第九章 生物下游工程实验技术156
　　    第一节 发酵醪的特点以及对生物下游工程的要求156
　　    一、生物下游工程定义及发酵醪的特点156
　　    二、生物下游工程技术的要求156
　　    第二节 生物分离工程与装置156
　　    一、选择生物下游技术的依据以及生物下游过程的流程156
　　    二、发酵液预处理157
　　    三、细胞破碎及其分离158
　　    四、提取分离159
　　    五、精制分离159
　　    六、成品加工160
　　    七、一些典型发酵产品提取精制过程160
　　    第三节 生物下游工程实验161
　　    一、细胞破碎161
　　    实验91酵母细胞的破碎及破碎率的测定161
　　    二、蛋白质分离纯化162
　　    实验92发酵液中蛋白质的粗分级162
　　    实验93蛋白质的透析163
　　    实验94凝胶色谱法分离蛋白质164
　　    实验95蛋白质的真空浓缩165
　　    实验96蛋白质的冷冻干燥166
　　    实验97聚丙烯酰胺凝胶电泳分离血清乳酸脱氢酶同工酶167
　　    三、氨基酸的分离169
　　    实验98离子交换色谱分离氨基酸169
　　    四、发酵产物的提取171
　　    实验99青霉素的萃取与萃取率的计算171
　　    实验910双水相萃取分离酿酒酵母中延胡索酸酶172
　　    五、酶的提取173
　　    实验911糖化酶后提取实验173
　　    
　　    第十章 生物环境工程实验技术175
　　    第一节 水质污染的评价及生物污水处理175
　　    一、衡量水质污染的指标175
　　    二、发酵工业生产排废情况175
　　    三、生物污水处理方法及选择176
　　    第二节 生物环境工程实验177
　　    一、水质污染程度的评价177
　　    实验101化学需氧量的测定（重铬酸钾法CODCr）177
　　    实验102BOD5的测定（稀释与接种法）179
　　    实验103水中溶解氧的测定（碘量法）182
　　    二、絮凝沉淀法184
　　    实验104絮凝法分离废水固形物184
　　    三、厌氧生物处理法185
　　    实验105发酵废液的厌氧发酵处理185
　　    四、利用污水培养菌体细胞法186
　　    实验106以富氮的罐头食品生产废水为基质培养螺旋藻186
　　    附录一常用化学分析参数189
　　    附录二常用化学试剂的配制191
　　    附录三生化分离制备过程中硫酸铵溶液的配制方法195
　　    附录四柱色谱常用参数197
　　    附录五凝胶电泳标准蛋白质相对分子质量的参照物198
　　    附录六发酵过程单元操作常用的物理参数199
　　    参考文献202

　　    《发酵实验技术与方案》从发酵工程实验技术与方法角度出发，系统地描述了发酵工程实验原理、研究方法、检测手段以及与工程技术的相互关系。在编写上，力求反映发酵工程实验、检测手段、研究领域最新进展和研究技术。书中收录了几十个常见的发酵工程实验方案，涵盖酶工程、发酵工艺学、发酵食品、发酵分析与检测、发酵过程监测、生物工程下游技术及生物环境工程等领域。 
　　    《发酵实验技术与方案》可作为生物工程、生物化工、生物技术、生物制药、食品工程以及农副产品加工等专业的本科教材，也可作为从事发酵工业、生物化工工业、生物技术产业、生物制药以及食品工业等专业人员的参考书。