工业菌种制备技术

绪论 1

【知识目标】 1

一、工业微生物概述 1

二、工业微生物的应用 1

三、发酵工业对微生物菌种的要求 2

四、工业微生物常用菌种介绍 2

第一篇 基础知识篇

第一章 工业微生物形态构造 6

【知识目标】 6

【能力目标】 6

第一节 细菌 6

一、细菌的形态构造 6

二、细菌的细胞构造 8

三、细菌的繁殖和菌落的形成 14

第二节 放线菌 15

一、放线菌与人类生产及生活的关系 15

二、形态结构 15

三、菌落特征 16

四、繁殖方式 16

五、几种常见的放线菌 16

第三节 酵母菌 17

一、酵母菌的形态(菌体、菌落)和细胞结构 17

二、繁殖方式 18

三、生产上常用的酵母菌 18

第四节 霉菌 18

一、霉菌的形态结构 19

二、繁殖方式 21

【知识链接】 25

【课堂互动】 26

【案例分析】 26

思考题 26

第二章 微生物培养技术 27

【知识目标】 27

【能力目标】 27

第一节 工业微生物的营养要求 27

一、微生物细胞的化学组成 27

二、微生物的营养物质及其生理功能 27

三、微生物的营养类型 31

第二节 营养物质进入细胞的形式 33

一、扩散 34

二、促进扩散 34

三、主动运输 35

四、膜泡运输 37

第三节 培养基 38

一、培养基的概念 38

二、配制培养基的原则 38

三、培养基的类型以及应用 40

第四节 工业发酵培养基制备 44

一、工业发酵培养基的营养成分 44

二、工业发酵培养基的类型和用途 49

三、工业发酵培养基的选择和确定方法 52

四、原料预处理的方法 54

第五节 淀粉水解糖的制备 56

一、淀粉水解的理论基础 56

二、淀粉的液化(糊化) 58

三、淀粉的糖化 60

第六节 糖蜜原料的处理 63

一、糖蜜的来源与特点 63

二、糖蜜前处理的方法 64

第七节 前体物质、抑制剂和促进剂 64

一、生物合成的前体物质 64

二、抑制剂 64

三、促进剂 65

第八节 微生物菌种生长条件 65

一、温度 65

二、pH 值 67

三、氧 67

四、通风和搅拌 68

五、种龄与接种量 68

【知识链接】 68

【课堂互动】 69

【案例分析】 69

思考题 69

第三章 消毒与灭菌技术 70

【知识目标】 70

【能力目标】 70

第一节 基本概念 70

一、灭菌 70

二、消毒 70

三、防腐 71

四、化疗 71

第二节 杀菌方法 71

一、控制微生物的物理方法 71

二、控制微生物的化学方法 75

【知识链接】 79

【课堂互动】 80

【案例分析】 81

思考题 81

第四章 工业菌种育种技术 82

【知识目标】 82

【能力目标】 82

第一节 工业常用微生物 82

一、细菌 83

二、放线菌 85

三、霉菌 86

四、酵母菌 89

第二节 育种的遗传学基础 91

一、典型实验 91

二、遗传物质的存在方式 93

第三节 自然选育技术 94

一、采样 94

二、增殖培养 95

三、纯种分离及纯培养 95

四、生产性能测定 96

第四节 诱变选育技术 96

一、诱变选育的一般步骤 96

二、营养缺陷型突变菌株的筛选 99

第五节 杂交育种技术 102

一、杂交育种准备工作 102

二、杂交育种的步骤与分析 104

三、杂交育种的注意事项 108

第六节 原生质体融合育种技术 108

【知识链接】 112

【课堂互动】 112

【案例分析】 113

思考题 116

第五章 工业菌种的分离和纯培养技术 117

【知识目标】 117

【能力目标】 117

第一节 工业微生物菌种的分离 117

一、无菌技术 117

二、用固体培养基分离纯培养物 118

三、用液体培养基分离纯培养物 120

四、单孢子或单细胞分离法 120

五、利用选择性培养基分离法 120

六、二元培养物 122

第二节 工业菌种纯培养方法 122

一、实验室培养法 122

二、生产实践中微生物的培养方法 126

【知识链接】 128

【课堂互动】 131

【案例分析】 131

思考题 132

第六章 工业菌种保藏技术 133

【知识目标】 133

【能力目标】 133

第一节 菌种的衰退和复壮 133

一、菌种的衰退 133

二、防止菌种衰退和退化菌种的复壮 135

第二节 菌种保藏 136

一、菌种保藏的意义 136

二、菌种保藏的原理 136

三、菌种保藏的一般方法 137

四、菌种保藏的注意事项 139

【知识链接】 139

【课堂互动】 141

【案例分析】 142

思考题 143

第七章 工业菌种扩大培养技术 144

【知识目标】 144

【能力目标】 144

第一节 种子的制备过程 144

一、实验室种子的制备 145

二、生产车间种子制备 146

第二节 种子质量的控制 147

一、影响孢子质量的因素及控制 147

二、影响种子质量的因素及控制 148

三、种子质量的控制措施 149

四、种子质量标准 149

五、种子异常分析 150

第三节 工业菌种扩大培养实例 150

一、谷氨酸发酵的菌种扩大培养 150

二、啤酒酵母的扩大培养 151

第四节 生产发酵罐的无菌接种 152

第五节 工业菌种的常用培养方式 153

一、工业生产中微生物常用培养方式 153

二、工业生产中微生物的其他培养方式 156

【知识链接】 156

【课堂互动】 157

【案例分析】 158

思考题 158

第二篇 综合实训篇

实训一 细菌接种技术 160

实训二 土壤中葡聚糖酶菌株的分离和筛选 166

实训三 乳酸菌的分离纯化及酸乳制作 169

实训四 利用紫外线诱变筛选淀粉酶高产菌株 173

实训五 噬菌体的分离与纯化技术 175

实训六 细菌菌种保藏技术 177

实训七 放线菌个体形态的观察 182

实训八 放线菌的选择分离与计数 184

实训九 土壤中放线菌的分离与纯化技术 186

实训十 放线菌菌种保藏技术 188

实训十一 链霉菌的鉴定技术 193

实训十二 纤维素酶生产菌的分离与鉴定 195

实训十三 碱性纤维素酶产生菌的分离技术 198

实训十四 醋醪中醋酸菌的分离及食醋酿造 200

实训十五 毛霉的分离纯化及腐乳制作 202

实训十六 霉菌保藏技术 205

实训十七 孢子悬浮液制备及孢子数测定 210

实训十八 酵母菌子囊孢子的培养与观察 212

实训十九 酵母菌细胞大小的测定 213

实训二十 酵母细胞数量的测定 216

实训二十一 啤酒酵母的扩大培养 219

实训二十二 利用亚硝酸诱变选育酵母营养缺陷型突变体 221

实训二十三 酵母菌保藏技术 223

附录 227

参考文献 245

《工业菌种制备技术》教材的编写围绕工业微生物菌种制备岗位中所需实际工作任务设计课程教学目标；依据完成工作任务的知识、能力、素质要求以及国家发酵工岗位技能等级标准选取课程内容，制订课程标准；同时关注学生今后的可持续发展。本书重点介绍了工业上常用的细菌、放线菌、霉菌和酵母菌四大类微生物，包括微生物形态构造、培养基制备、消毒灭菌、菌种选育、菌种分离筛选和纯培养、菌种的保藏、菌种的扩大培养等，并根据生产实际和能力培养需要，设计了23个实训项目。通过学习，学生不仅能够树立工程思想观念，而且还能具有工业微生物菌种制备技术的操作能力，为进一步学习后续的发酵技术专业课程打下基础。
　　本教材适合高职高专生物制药技术、中药制药技术、生化制药技术、食品生物技术、生物化工技术等专业的教学使用，也可以作为相关技术人员的参考书。

适读人群 ：适合高职高专生物制药技术、中药制药技术、生化制药技术、食品生物技术、生物化工技术等专业的教学使用,也可以作为相关技术人员的参考书。

　　1.体现了以学生为本的思想，通过对食品和制药企业发酵产品中菌种制备岗位工作任务和职业能力调查与分析，确立岗位素质和能力，围绕工业微生物菌种制备岗位中所需实际工作任务设计课程教学目标；
　　2.依据完成工作任务的知识、能力、素质要求以及国家发酵工岗位技能等级标准选取课程内容，制定教材标准；
　　3.设有知识目标和能力目标、知识链接、课堂互动、案例分析和思考题等小知识的学习，各教学项目的实施都以与企业工作岗位相适应的工作任务为载体。