《微生物工程工艺原理（第3版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》第一被轻工总会全国高校发酵工程专业教材委员会评定为全国高校发酵工程、生物工程专业通用教材，第二被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：微生物工程工艺原理（第3版）》将发酵工程工艺学的各种共性理论按单元操作归纳成一个崭新体系，系统地介绍了微生物工程工艺原理和发酵生产技术。全书共五篇（十六章），主要内容包括微生物工业菌种与培养基、微生物发酵机制、发酵工艺过程控制、发酵产物的提取与精制、微生物工程相关的技术与经济学等。
　　《微生物工程工艺原理（第3版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》适合于高等院校生物、发酵、食品等专业的师生以及科研、设计部门和生产企业的工程技术人员学习参考使用。

　　《微生物工程工艺原理》原是一本供华南理工大学生物化工专业试用，并供从事微生物工业生产的科研人员参考的材料，自1980年使用以来，已有15年，反映较好。编者根据当前这门学科的发展对原材料进行了改编，并被轻工总会全国高校发酵工程专业教材委员会评定为全国高校发酵工程、生物工程专业通用教材。
　　本书根据发酵工程专业课程体系改革的精神，将各种工艺学的共性理论按单元操作归纳组成新体系，系统地介绍了微生物工程的工艺原理和生产技术。全书共有六篇（二十章），主要内容包括绪论、微生物工业菌种与培养基、发酵机制、发酵工艺过程的控制、工业发酵染菌的防治和灭菌、发酵产物的提取与精制以及与微生物工程相关的技术与经济学等内容。
　　本书由姚汝华教授主编，云逢霖副教授参与编写。其中第二、第四篇为云逢霖副教授编写，其余各篇、章及绪论由姚汝华教授编写。在改编过程中，编者结合15年来微生物工业的理论和应用的新进展，对原试用教材进行了修改，补充了新内容，力求反映新的进展。
　　本教材曾经陈连就教授审阅并提供了许多宝贵意见，在此特表示衷心感谢和深切缅怀。
　　另外，苏正定、梁杰和路福平等同志在协助本书的出版方面做了不少工作，在此也一并致以谢意。
　　由于编者水平所限，一定存在不足之处，恳切希望读者提出宝贵意见，以便今后进一步修正提高。
　　编者

绪论
一、微生物工程的特征
二、微生物工程发展史
三、微生物工业的范围
四、国内外微生物工业概况及其发展趋势
五、“微生物工程工艺原理”课程的任务与内容
第一篇 微生物工业菌种与培养基
第一章 菌种与种子扩大培养
第一节 微生物工业用菌种
一、微生物工业对菌种的要求
二、工业上常用的微生物
三、菌种保藏
四、菌种选育
五、防止菌种退化的措施
第二节 种子扩大培养
一、种子扩大培养的任务
二、工业微生物的培养类型
三、影响种子质量的主要因素
……
第二章 培养基的制备与灭菌
第二篇 微生物发酵机制
第三章 糖嫌气性发酵产物积累机制
第四章 柠檬酸发酵机制
第五章 氨基酸发酵机制
第六章 核酸类物质的发酵机制
第七章 抗生素的发酵机制
第三篇 发酵工艺过程控制
第八章 发酵动力学
第九章 发酵供氧理论与控制
第十章 发酵过程控制
第十一章 工业发酵染菌的防治
第四篇 发酵产物的提取与精制
第十二章 发酵产物的提取与精制概论
第十三章 发酵产物的提取与精制技术
第五篇 微生物工程相关的技术与经济学
第十四章 固定化技术
第十五章 废水的生物处理法
第十六章 发酵经济学
参考文献

　　绪论
　　一、微生物工程的特征
　　微生物工程是应用微生物为工业大规模化生产服务的一门工程技术，它通过人为控制各项发酵条件，利用微生物的生长和代谢活动获取人们所需要的物质，或为人类提供服务的技术过程。因此，微生物工程直接建立在微生物工业基础上，并随着微生物工业和化学工业的发展而快速发展。
　　微生物工程是生物学和化学工程相互交叉的学科，两者最明显的区别在于：发酵过程是极其复杂的生物化学反应，且与微生物活细胞息息相关，代谢控制发酵技术是微生物工程的显著特色。微生物工程的“上游”是培养和处理活的有机体，核心是优良发酵菌株的筛选、鉴定、保藏和育种。其中空气除菌、培养基灭菌等都是微生物工程所特有的。微生物工程的“中游”是从培养基原料到发酵结束，包括碳源、氮源、空气、水等原料的预处理、菌种的扩大培养、发酵方法、发酵过程控制等，核心是发酵工艺控制。发酵的好坏是整个微生物工业生产的关键，而良好发酵是建立在优良菌种、培养基优化组成和发酵工艺过程控制技术上，特别是良好的发酵工艺控制不但可以节省劳动力、提高原料利用率与产物得率、改善管理，而且随着自动控制技术的发展，能够用自动仪表跟踪并记录发酵全过程，这对于发酵机制的了解具有极大的帮助。其中，温度、pH值、溶解氧、细胞对氧的摄取、二氧化碳的溶解压力、流量、基质浓度变化、消泡等基本参数的测量与控制已经应用到微生物发酵工业中。这些测控仪器的应用使发酵工艺过程控制更加精确、可靠。
　　微生物工程的“下游”是目的产物的提取纯化，以及发酵副产品的综合利用。这些后处理也非常重要，因为产物提取纯化成本通常占生产成本的50％以上，而且发酵工业经常出现目的产物的发酵产率很高，但由于后处理不当而大大降低了产物总得率。发酵醪不仅含有固相、液相、气相，还含有活细胞或菌丝体，它的流体力学性质不服从牛顿力学规律，属于非牛顿流体，需要针对发酵醪进行特性研究。例如，发酵醪的粘度参数在发酵、提纯等生产、科研设计方面的影响广泛，涉及质量传递、热量传递、动量传递等问题，发酵醪中氧的溶解、传递，营养成分的扩散，代谢十产物的提取与精制，培养基的灭菌以及发酵醪的冷却、输送，连续生产流程的建立等都与发酵醪的特性密切相关。因此，微生物工程研究的内容包括从投入原料到获得最终产品的整个过程，并分析和解决相应的工艺设备问题，将实验室和中试成果转化到工业生产中。
　　微生物工程可分为发酵工程和提纯工程，发酵工程包括菌种的选育、培养基的优化与灭菌、发酵醪特性、发酵机理、发酵动力学、空气过滤除菌与气体传递、发酵过程控制与自动化等内容。提纯工程（称为后处理）包括细胞分离与破碎、发酵醪的前处理、产品提取与精制（如萃取、层析、离子交换、结晶等单元操作）。
　　提取纯化需要采用一定的工艺措施和适合的设备来与菌体、发酵产物的特点相适应。例如，发酵醪中的菌体、残糖、蛋白质等物质会导致过滤分离困难，通过调节pH值。
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