前言

发酵工程(fermentation engineering)亦称微生物工程,是生物工程的重要组成部分和基础,它是利用微生物的作用并通过近代工程技术来实现有用物质向工业化生产或其他产业过程转化的科学技术体系。发酵工程属于生物技术的范畴,发酵工程设备是生物技术产业化的桥梁。发酵工程设备就是生物工程类工厂或实验室为生物反应提供最基本、最主要、能够满足特定反应工艺工程的专门技术装备或设施。微生物工业生产中,生物工程设备的优劣是整个生产的关键,直接影响产品的质量和经济效益。

发酵工程设备实验是生物工程专业重要的必修课和生物科学、生物技术等专业的选修课,对于培养学生的专业技能和动手能力,提高专业素质具有举足轻重的作用。生物工程专业旨在培养掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术和工程设计等基础理论、基本技能,能在生物工程技术领域从事设计、生产、管理、新技术研究和新产品开发的工程技术人才。

2004年曲阜师范大学开设发酵工程与设备实验课,由于各种原因,现行的发酵工艺教材无法满足教学要求。而现行的一些已出版的发酵工程实验指导书在实验设计、培养目标上与实际教学实践又有较大差异,因此联合相关专业教师,根据自身的教学经验和历年讲义编写一本适合本单位或同类高校的发酵工程实验简明教程是非常必要的。曲阜师范大学生物工程专业的基本思路是突出生物工程的实践性、应用性、技术性,遵循理论与实践交融、扩大学科专业视野、紧跟技术最前沿的方针,追求特色发展。建设设想是与企业合作,建立校企合作、产学研结合的人才培养模式,并据此修订实施了新的人才培养模式方案。在此背景下,我们进行了《发酵工程与设备实验实训》的编写。在编写计划中,注重校企联合、注重生产实际情况,联系齐鲁制药、鲁抗制药等知名企业知名专家对教材的内容进行反复论证。教材内容涵盖发酵工程上游、中游和下游技术,并结合教学实际。本教材内容根据曲阜师范大学的具体条件进行安排,安排的思路是以最简洁有效的方式针对发酵过程的要素进行实验,便于学生对教学内容有个较好的认识,理顺学习思路,为进行社会科学实践打下良好基础。同时我们注意以下几点:

一是按发酵工程生产实际,涵盖菌种筛选、菌种改良、摇瓶发酵条件优化、液体发酵罐和固体发酵罐操作、发酵产物提取、定性分析和定量分析,最后介绍几个发酵工艺实例,这样便于学生全面掌握发酵工程的基本操作。

二是紧密结合教学实践,面向普通本科院校的教学条件,与现行教材相比,突出简明和实用,所有的实验均可以在本单位开设,避免了形式主义和教材缺乏指导意义的现象。

三是结合本单位教师在发酵工程方面有代表性的课题,契合本校教学实际。以“抗生素产生菌”和“小型抗生素生产线”为主,编写教材内容,实现科研为教学服务、教学巩固科研成果的目的。兄弟单位如使用本教材,可根据教师自身的课题对实验内容进行适当调整,实验设计原则是一样的。

本书由曲阜师范大学生命科学学院组织,联合齐鲁制药集团、燕京啤酒(曲阜三孔)有限责任公司相关人员共同编写。由曲阜师范大学生命科学学院刘金锋副教授、曲阜师范大学实验设备处杨革教授担任主编;曲阜师范大学王世亮副教授,齐鲁制药集团王克波高级工程师、车程川老师担任副主编。具体分工如下:基础性实验由刘金锋、杨革编写;应用性实验由刘金锋、陈记存、王克波编写;综合性实验由刘金锋、车程川、巩志金编写;实训性实验由刘金锋、王克波、陈记存编写;探究性实验由王世亮、车程川、巩志金编写;刘金锋、杨革完成大纲,杨革通稿、主审。

教材是为教学服务的,离不开学生参与,曲阜师范大学生命科学学院生物工程专业张均铭、魏贝贝、梁广杰等研究生参与了书稿的校对和部分照片的拍摄。

本实验教材在编写过程中,引用了前辈的一些资料,在此一并致谢!

尽管我们已经尽力,疏漏在所难免,还请专家和同行不吝赐教指正,使之更加完善,更有利于教学。

编者　　　

2018年1月