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青岛农业大学生物工程07级有机酸工艺学讲义－2010版
目录
第一章　前言 1
一、微生物工程与发酵工业 1
二、发酵产品的特点 2
三、微生物工业的范围 2
四、微生物工业概况及发展趋势 2
五、有机酸发酵 3
第二章　柠檬酸 3
第一节　柠檬酸发酵简史 3
一、世界柠檬酸发酵工业 3
二、国内柠檬酸产业 4
三、我国柠檬酸产业面临的主要问题 5
第二节　柠檬酸类物质的性质及用途 7
一、柠檬酸的结构 7
二、柠檬酸的物化性质 7
三、柠檬酸的用途 8
四、柠檬酸盐 9
五、柠檬酸酯 10
六、柠檬酸的生产方法 10
七、柠檬酸的生产工艺 12
第三节　柠檬酸产生菌 13
一、黑曲霉 13
二、酵母 15
第四节　黑曲霉柠檬酸发酵机理 16
一、柠檬酸的合成途径 16
二、黑曲霉柠檬酸发酵的代谢调控 18
三、氧对柠檬酸积累的调节 22
四、柠檬酸的转运 23
五、培养条件对柠檬酸积累的影响 23
六、黑曲霉柠檬酸发酵机制总结 26
第五节　黑曲霉生长和发酵条件 26
一、黑曲霉的化学组成 26
二、黑曲霉的酶系 27
三、黑曲霉生长和发酵的营养条件 28
四、黑曲霉生长和发酵的促进剂和毒害剂 30
五、黑曲霉生长和发酵对环境的需求 32
第六节　酵母菌积累柠檬酸的机理 33
一、概述 33
二、利用正己烷为原料积累柠檬酸 34
三、利用葡萄糖为原料积累柠檬酸 36
第七节　发酵原料及其预处理 36
一、发酵原料 36
二、原料预处理 37
第八节　菌种扩大培养 41
一、工艺流程 41
二、菌种的扩大培养 42
三、孢子收集与保存 43
第九节　柠檬酸发酵工艺 44
一、营养要求 44
二、温度控制 45
三、pH控制 45
四、接种量和接种方式 46
五、溶氧的控制 46
六、薯干原料的液体深层发酵工艺 47
第十节　柠檬酸表面发酵工艺 49
一、表面发酵的干孢子接种 49
二、表面发酵设备 50
二、培养基制备 51
三、接种 52
四、发酵工艺 52
五、菌膜的处理和利用 53
第十一节 柠檬酸固体发酵工艺 53
一、生产工艺 53
二、主要原料 54
三、生产菌种 55
四、固体发酵设备 55
五、发酵条件和工艺 55
六、影响固体发酵柠檬酸的因素 56
七、杂菌的污染与防治 56
第十二节　柠檬酸发酵污染菌及其防治 57
一、柠檬酸发酵常见的污染菌 57
二、杂菌污染原因 58
三、杂菌污染的药物防治 58
第十三节　柠檬酸提取工艺 59
一、发酵醪预处理 59
二、发酵液的过滤 61
三、发酵液的中和 62
四、酸解 63
五、柠檬酸溶液的净化 65
六、浓缩 66
七、结晶 66
八、干燥与包装 66
第十四节　柠檬酸工业副产物的利用 67
一、黑曲霉菌体的利用 68
二、中和滤液的利用 69
三、石膏渣的利用 69
第十五　柠檬酸菌种改良 70
一、菌种改良的总体思路 70
二、利用准性循环来获得突变株 71
三、利用基因工程进行菌种改良 71
第三章　乳酸 72
第一节　乳酸发酵简史 72
第二节　乳酸的性质 73
一、乳酸的结构 73
二、乳酸和乳酸钙的理化性质 73
第三节　乳酸及乳酸钙的用途 73
一、乳酸及聚乳酸的用途 73
二、乳酸钙的用途 75
三、其他乳酸衍生物的用途 75
第四节　乳酸发酵机理 76
一、同型乳酸发酵 76
二、异型乳酸发酵 76
三、双歧（Bifidus）发酵途径 77
第五节　乳酸生产菌种 77
一、细菌 78
二、米根霉（Rhizopus oryzae） 79
第六节　乳酸发酵原料 79
一、乳酸生产原料 79
二、乳酸生产的辅助原料 81
三、原料的预处理 82
第七节　乳酸发酵工艺 82
一、水解糖发酵工艺 82
二、淀粉并行发酵工艺 83
三、根霉发酵工艺 83
四、细菌乳酸发酵技术要点 84
第八节　产品的提取和精制 85
一、发酵液的预处理 85
二、乳酸提取工艺－前结晶工艺 86
三、乳酸钙直接酸解（一步法）工艺 88
四、乳酸提取新技术 89
第九节　乳酸发酵新工艺 90
一、固定化细胞和固定化酶技术 91
二、原位产物分离乳酸发酵 91
第四章　葡萄糖酸及其衍生物 93
第一节　葡萄糖酸的性质及应用 93
一、葡萄糖酸的理化性质 93
二、葡萄糖酸及其衍生物的用途 93
第二节　葡萄糖酸发酵机理 94
一、发酵机理 94
二、葡萄糖酸发酵微生物 95
第三节　葡萄糖酸发酵工艺 96
一、黑曲霉葡萄糖酸钠发酵工艺 96
二、黑曲霉葡萄糖酸钙发酵工艺 98
三、细菌发酵工艺 99
第四节　产品的提取和精制 100
一、葡萄糖酸钙结晶 100
二、葡萄糖酸结晶 100
三、一水葡萄糖酸结晶 101
四、葡萄糖酸-δ-内酯结晶 101
第五章　衣康酸 102
第一节　衣康酸发酵简史、理化性质及用途 102
一、衣康酸发酵简史 102
二、衣康酸的理化性质及用途 103
三、衣康酸的用途 104
第二节　衣康酸生物合成机理 106
第三节　衣康酸发酵微生物 107
一、衣康酸发酵微生物 107
二、衣康酸发酵菌种的选育 108
第四节　衣康酸发酵工艺 109
一、蔗糖为原料的衣康酸发酵工艺 109
二、淀粉为原料的衣康酸发酵工艺 111
第五节　衣康酸提取工艺 112
一、浓缩结晶法提取工艺 112
第六章　氨基酸发酵－谷氨酸 114
第一节　概述 114
一、氨基酸的生产方法 115
二、氨基酸的发酵历史 115
三、氨基酸发酵的发展动向 116
第二节　谷氨酸发酵机制 118
一、谷氨酸的生物合成途径 118
二、谷氨酸生物合成的理想途径 119
三、谷氨酸发酵的代谢途径 119
四、控制谷氨酸生物合成的重要措施 120
五、乙醛酸循环的作用 120
第三节　谷氨酸生物合成的调节机制 121
一、优先合成与反馈调节 122
二、糖代谢的调节 123
三、氮代谢的调节 124
第四节　谷氨酸发酵过程中细胞膜渗透性的控制 124
一、控制磷脂的合成 124
二、控制细胞壁的合成 126
第五节　谷氨酸产生菌的特征及育种 126
一、谷氨酸产生菌 126
二、谷氨酸棒杆菌基因组研究进展 126
三、现有谷氨酸产生菌的主要特征 127
四、谷氨酸发酵的代谢控制育种策略 128
五、利用生物工程新技术选育谷氨酸生产菌 129
第六节　谷氨酸的生产工艺 130
一、甜菜糖蜜添加吐温发酵工艺 130
二、甘蔗糖蜜添加青霉素流加糖发酵工艺 132
第七节　发酵条件对谷氨酸发酵的影响 133
一、发酵培养基对谷氨酸发酵的影响 133
二、培养条件对谷氨酸发酵的影响 135
第八节　谷氨酸的提取 136
一、谷氨酸发酵液的性质 136
二、等电点法提取谷氨酸 136
三、离子交换法提取谷氨酸 137
第九节　谷氨酸发酵液的综合利用 138
一、发酵废母液提取菌体蛋白 138
二、发酵废母液生产饲料酵母 139
三、废母液回收核糖核酸 139
四、废母液生产有机复合肥 140
第十节　谷氨酸制味精 140
一、味精的性质 140
二、味精的生理作用及安全性 140
二、谷氨酸制味精的工艺流程 141
三、谷氨酸的中和与除铁 142