發酵工程實驗指導

第一部分 基礎實驗1
實驗一 耐鹽解磷菌的分離、鑒定及特性分析1
實驗二 抗真菌放線菌的分離6
實驗三 纖維素分解菌的分離10
實驗四 泡菜中乳酸菌的分離及初步鑒定12
實驗五 細菌鑒定中常用的生理生化反應15
實驗六 大腸桿菌Str（鏈黴素）抗性突變株的篩選19
實驗七 大腸桿菌營養缺陷型菌株的誘變和篩選鑒定22
實驗八 微生物菌種保藏方法27

第二部分 應用實驗33
實驗九 發酵培養基優化33
實驗十 檸檬酸產生菌的分離及檸檬酸的固體發酵38
實驗十一 細菌生長曲線測定41
實驗十二 制黴菌素發酵、提取及效價測定44
實驗十三 青黴素效價的生物測定49
實驗十四 澱粉酶的初步分離純化54
實驗十五 實驗室發酵生產啤酒57
實驗十六 優酪乳的釀造及乳酸的快速測定65
實驗十七 水中溶解氧(DO)的測定68
實驗十八 發酵過程中還原糖的測定71
實驗十九 小型發酵罐的使用74
實驗二十 噬菌體的分離、純化及效價測定80
實驗二十一 金針菇的栽培83

附錄87
附錄一 實驗室須知87
附錄二 常用試劑及指示劑的配製88
附錄三 常用正交表91

參考文獻93

生命科學是當今發展最快、最活躍的學科，也是21世紀各高等學校重點發展的學科之一。發酵工程是利用微生物的特定性狀和功能，通過現代工程技術來生產有用物質或將生物直接用於工業化生產的技術體系，是建立在發酵工業基礎上，與化學工程相結合而發展起來的一門學科，它是連接生命科學研究與應用的橋樑。
 
發酵工程從在傳統發酵食品中的應用，到抗生素工業的建立及其基因工程產品大規模產業化的實施，已經在人類經濟活動中佔據了重要地位。發酵產品在醫藥領域已被用作抗生素、抗癌藥和免疫抑制劑，在食品加工和農業領域被用作生物殺蟲劑，在化工領域被用來生產氨基酸、有機酸、維生素、表面活性劑和生物催化劑。
 
此外，微生物在環境修復，如石油降解、汙水處理、重金屬修復等方面，也發揮了重要作用。隨著微生物學、基因組學、蛋白質組學、代謝組學的不斷發展，以及程序控制技術和生物化工技術與裝備的不斷進步，發酵工程必將煥發出更強大的生機。通過發酵工程課程的學習，不僅能夠掌握發酵工程的原理及發酵控制過程優化，而且對系統地瞭解生物技術及其工業化應用具有重要意義。
 
作為一門實踐性很強的學科，發酵工程取得的每一個進步都和實驗技術的發展密切相關。因此學習發酵工程，不僅要掌握堅實的基礎理論知識，更要熟練地掌握實驗操作技能，從而在實驗中發現並解決問題，促進理論與實踐的緊密結合。發酵工程實驗對於培養學生的專業技能和動手能力，提高專業素質都有舉足輕重的地位。

本實驗指導涵蓋發酵工程上游、中游和下游技術，包括菌種篩選、菌種改良、搖瓶發酵條件優化、發酵罐操作、發酵產物提取、定性和定量分析等內容，還包括了啤酒釀造、蘑菇栽培等應用性實驗，以便於學生全面、系統地掌握發酵工程的基本操作，提高動手能力。
 
在編寫本書的過程中，我們參考了許多國內外相關的教材和文獻資料，借鑒了一些重要的實驗案例，在此向各位前輩和同行致以衷心的感謝。本教材還得到了學校、出版社的大力支持和幫助，謹在此一併表示衷心感謝。

限於編者的水準，加之時間倉促，不足之處在所難免，敬請專家和同行以及廣大讀者批評指正。
編者
2018年1月