前 言
生命科学是当今发展最快、最活跃的学科,也是21世纪各高等学校重点发展的学科之一。发酵工程是利用微生物的特定性状和功能,通过现代工程技术来生产有用物质或将生物直接用于工业化生产的技术体系,是建立在发酵工业基础上,与化学工程相结合而发展起来的一门学科,它是连接生命科学研究与应用的桥梁。发酵工程从在传统发酵食品中的应用,到抗生素工业的建立及其基因工程产品大规模产业化的实施,已经在人类经济活动中占据了重要地位。发酵产品在医药领域已被用作抗生素、抗癌药和免疫抑制剂,在食品加工和农业领域被用作生物杀虫剂,在化工领域被用来生产氨基酸、有机酸、维生素、表面活性剂和生物催化剂。此外,微生物在环境修复,如石油降解、污水处理、重金属修复等方面,也发挥了重要作用。随着微生物学、基因组学、蛋白质组学、代谢组学的不断发展,以及过程控制技术和生物化工技术与装备的不断进步,发酵工程必将焕发出更强大的生机。通过发酵工程课程的学习,不仅能够掌握发酵工程的原理及发酵控制过程优化,而且对系统地了解生物技术及其工业化应用具有重要意义。
作为一门实践性很强的学科,发酵工程取得的每一个进步都和实验技术的发展密切相关。因此学习发酵工程,不仅要掌握坚实的基础理论知识,更要熟练地掌握实验操作技能,从而在实验中发现并解决问题,促进理论与实践的紧密结合。发酵工程实验对于培养学生的专业技能和动手能力,提高专业素质都有举足轻重的地位。
本实验指导涵盖发酵工程上游、中游和下游技术,包括菌种筛选、菌种改良、摇瓶发酵条件优化、发酵罐操作、发酵产物提取、定性和定量分析等内容,还包括了啤酒酿造、蘑菇栽培等应用性实验,以便于学生全面、系统地掌握发酵工程的基本操作,提高动手能力。
在编写本书的过程中,我们参考了许多国内外相关的教材和文献资料,借鉴了一些重要的实验案例,在此向各位前辈和同行致以衷心的感谢。本教材还得到了学校、出版社的大力支持和帮助,谨在此一并表示衷心感谢。
限于编者的水平,加之时间仓促,不足之处在所难免,敬请专家和同行以及广大读者批评指正。
编 者
2018年1月