緒論/1

一、微生物藥物與微生物制藥/1

二、微生物制藥業的發展過程/3

三、微生物制藥工業/4

四、微生物制藥業的現狀及發展方向/6

五、微生物發酵生產過程崗位基本職責要求/6

思考題/8



章培養基的制備/9

節主要工作任務及崗位職責要求/9

一、培養基制備崗位主要工作任務/9

二、培養基配制崗位職責/10

第二節培養基的制備過程/11

一、基本概念/11

二、培養基成分/12

三、培養基的類型/16

四、培養基的選擇/17

五、工業發酵培養基的制備工藝及生產操作過程/18

第三節問題分析及處理手段/27

一、培養基制備過程中的影響因素/27

二、常見問題及其處理手段/28

思考題/29



第二章無菌空氣的制備/30

節主要工作任務及崗位職責要求/30

一、無菌空氣制備崗位主要工作任務/31

二、無菌空氣制備崗位職責要求/31

第二節基本原理/31

一、基本概念/31

二、制備的基本方法/32

三、過濾除菌的原理/33

四、過濾介質/35

第三節無菌空氣的制備過程/36

一、制備工藝/37

二、主要設備/39

三、無菌空氣生產操作過程/45

四、注意事項/46

第四節問題分析及處理手段/48

一、影響因素/48

二、主要措施/49

三、常見問題及其處理/49

思考題/50



第三章滅菌/51

節主要工作任務及崗位職責要求/51

一、滅菌崗位主要工作任務/51

二、滅菌崗位職責要求/52

第二節滅菌原理/52

一、基本概念/52

二、滅菌方法/53

三、濕熱滅菌原理/54

第三節滅菌過程/56

一、主要生產設備/57

二、滅菌操作/63

第四節問題分析及處理手段/71

一、影響培養基滅菌的因素/71

二、常見問題及其處理手段/72

思考題/73



第四章種子的制備/74

節主要工作任務及崗位職責要求/74

一、種子制備崗位主要工作任務/74

二、種子制備崗位職責要求/75

第二節種子制備過程/75

一、基本概念/76

二、種子制備工藝及生產操作過程/76

三、注意事項/82

第三節問題分析及處理手段/82

一、種子培養過程中影響因素/82

二、常見問題及其處理手段/84

思考題/86



第五章微生物發酵及工藝控制/87

節主要工作任務及崗位職責要求/87

一、發酵控制崗位主要工作任務/87

二、發酵控制崗位職責要求/88

第二節發酵基本原理/88

一、基本概念/88

二、發酵方法/90

三、發酵動力學/93

第三節發酵過程及其工藝控制/100

一、厭氧發酵過程/100

二、好氧發酵過程/101

三、發酵過程的影響因素/101

四、發酵過程工藝控制/105

五、發酵生產操作過程/111

第四節問題分析及處理手段/111

一、染菌及其防治處理/111

二、發泡及其控制/119

三、發酵液異常及其處理/121

四、其他/122

第五節發酵過程參數的檢測/122

一、傳感器/122

二、發酵過程變量的間接估計/124

第六節發酵過程的自動控制/126

第七節發酵過程中的新技術/128

一、生物反應與生物分離的偶合技術/128

二、基因工程技術應用於生物合成藥物的研究和生產/129

三、新型生物反應器在發酵過程中的應用/130

思考題/130



第六章物料與能量衡算/131

節物料衡算/131

一、物料衡算的理論基礎/131

二、物料衡算的步驟/132

三、物料衡算/133

第二節能量衡算/135

一、能量衡算的理論基礎/135

二、能量衡算的步驟/135

三、能量衡算/136

第三節工藝計算舉例/140

思考題/142



第七章發酵下遊過程簡介/143

節下遊加工過程及技術/143

一、發酵液的預處理和固液分離/144

二、初步純化（提取）/144

三、高度純化（精制）/147

四、成品加工/147

第二節下遊加工技術的選擇及發展趨勢/148

一、下遊加工過程的特點/148

二、下遊加工技術的選擇/148

三、下遊加工技術的發展趨勢/149

思考題/149



第八章環境保護及“三廢”的防治/150

節發酵工業廢氣的處理/150

一、工業廢氣的一般處理方法/150

二、發酵工業廢氣的安全處理/150

第二節發酵工業污水的處理/151

一、基本概念/151

二、發酵工業廢液的特點/151

三、發酵工業廢水的生物處理技術/152

第三節發酵工業廢渣的處理/156

一、廢菌渣的處理/156

二、污泥的處理/157

思考題/159



第九章青霉素的生產/161

節概述/161

一、理化性質/162

二、作用及應用範圍/163

三、化學反應/163

第二節生產原理/165

一、青霉素產生菌的培養/165

二、青霉素的生物合成/165

三、發酵/166

四、發酵液的預處理和過濾/167

五、青霉素的提取/168

六、青霉素的精制及烘干/169

七、成品的檢驗及分包裝/171

第三節青霉素生產工藝過程/171

一、青霉素的發酵工藝過程/171

二、青霉素的提取和精制工藝過程/174

第四節其他工藝技術及技術改造方向/178

一、現代生物技術的應用/178

二、合成新的半合成青霉素/178

三、菌絲懸浮法、固定化細胞及固定化酶法在6APA生產中的應用/178

四、其他分離提取技術的應用/179

思考題/179



第十章紅霉素的生產/180

節概述/180

一、理化性質/180

二、作用及應用範圍/181

三、化學反應/181

第二節生產原理/182

一、紅霉素產生菌的培養/182

二、紅霉素的生物合成/183

三、發酵/184

四、發酵液的預處理和過濾/184

五、紅霉素的提取/184

六、紅霉素的精制/184

第三節紅霉素生產工藝過程/185

一、紅霉素的發酵工藝過程/185

二、紅霉素的提取和精制工藝過程/187

第四節其他工藝技術及技術改造方向/188

一、大孔吸附樹脂提取工藝/188

二、離子交換樹脂的提取工藝/188

三、開發新產品/188

思考題/189



第十一章氨基酸的生產/190

節概述/190

第二節合成原理/191

第三節谷氨酸生產工藝過程/191

一、谷氨酸的發酵工藝過程/192

二、谷氨酸的提取和精制工藝過程/195

第四節其他氨基酸生產/199

一、 L-天鼕氨酸的生產/199

二、賴氨酸的生產/200

三、異亮氨酸及亮氨酸生產/200

思考題/201



第十二章維生素C的生產/202

節概述/202

第二節合成原理/203

一、萊氏法/203

二、兩步發酵法/204

第三節生產工藝過程/205

一、萊氏法維生素C生產工藝過程/205

二、兩步發酵法維生素C生產工藝/208

思考題/213



第十三章專項實訓/214

安全與環保認知/214

實訓一工業發酵菌株的分離篩選/215

實訓二菌株發酵條件的優化/218

實訓三紫外線誘變篩選高產菌株/219

實訓四青霉素發酵/221

實訓五青霉素效價測定/223

實訓六青霉素分離和純化/224



參考文獻/226

隨著時代進步和科技發展，生物產業技術更新的步伐在加快，信息技術在教育教學中的應用也越來越普遍。為了更好地適應新時代教育教學的需要，解決人纔培養中相關知識與現實生產脫節的問題，解決職業技術教育教學中相關知識難懂、難學問題，改變學生學習方式，提高學生學習興趣，在教材中融入新知識、新技術已勢在必行。

本次修訂在保留第三版教材主體風格與內容的基礎上，刪除了過時的技術知識，增加了新技術、新工藝；對教學內容增加了專項實訓，精選了六個涵蓋發酵生產過程各重要環節的實訓項目；對一些較為復雜的設備及工藝操作，增設了動畫，設置了二維碼，通過掃描二維碼獲取動畫進行學習。另外，為了配套課程教學需要，開發了課程習題庫。修訂後的教材理論與實踐緊密結合，體現了教材內容的適應性和實用性，表現形式的時代性。

全書共十四章，於文國編寫了緒論、第七章、第八章、第十章及第十二章；張鐸編寫了章、第三章、第五章、第十一章及第十三章；陶秀娥編寫了第二章、第四章、第六章及第九章；全書由於文國統稿，由華北制藥集團河北華民藥業有限公司穆軍明主審。

限於編者業務水平，以及編寫時間倉促，不當之處敬請廣大讀者批評指正。



編者

2020年6月