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| 內容簡介： |
本书体系全面，紧紧围绕柠檬酸生产工艺上、中、下游技术展开。内容包括柠檬酸发酵的理论基础、发酵菌种、发酵原料、发酵过程、提取及废物资源化利用等。本书在撰写过程中，广泛收集资料，以科学性、先进性、实用性相结合为宗旨，荟萃了经过产业化实践验证确实可靠的先进工艺和技术，并经过反复核对和精炼，采用图文并茂的说明方法，反映了柠檬酸发酵技术的*进展。
本书适用于有机酸发酵行业的科研人员、生产技术人员，以及相关专业的学生参考。
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| 目錄：
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第一章概述1
第一节柠檬酸物理性质1
第二节柠檬酸化学性质1
第三节柠檬酸功能与应用2
第四节发酵法生产柠檬酸的历史与现状4
参考文献6
第二章柠檬酸发酵的生物化学基础10
第一节柠檬酸生物合成途径11
一、乙酰CoA进入三羧酸循环12
二、异柠檬酸形成12
三、第一次氧化脱羧12
四、第二次氧化脱羧12
五、底物磷酸化生成ATP13
六、琥珀酸脱氢13
七、延胡索酸的水化13
八、草酰乙酸再生13
第二节柠檬酸合成与分解关键酶15
第三节柠檬酸合成途径的代谢调控16
一、糖酵解途径的调节16
二、TCA循环的调节17
三、GABA通路的调节17
四、rTCA循环的调节17
参考文献17
第三章柠檬酸发酵的微生物学基础19
第一节产生柠檬酸的微生物19
第二节国内外柠檬酸生产菌株19
第三节黑曲霉菌株的生理特性20
第四节产柠檬酸黑曲霉基因组解析22
一、诱变和高通量筛选获得黑曲霉柠檬酸低产菌株22
二、黑曲霉基因组组装与信息注释25
三、基因组比较分析27
第五节产柠檬酸黑曲霉转录组解析33
一、转录组学结果分析34
二、无效循环与侧呼吸链共同作用平衡胞内能量37
三、酸生成相关基因的调节39
四、细胞壁合成相关基因的调控42
第六节黑曲霉遗传转化新技术42
一、细胞壁酶解液的优化43
二、酶解作用条件的优化44
三、菌体预培养条件的优化45
四、外源基因的整合表达47
五、敲除oah基因以消除草酸的形成49
第七节产柠檬酸黑曲霉育种新技术50
一、菌种改造以提高柠檬酸产量的策略50
二、黑曲霉作为工业生产菌的优势及代谢改造方法52
三、利用低pH诱导的启动子动态调控黑曲霉的代谢通路54
四、调控黑曲霉葡萄糖转运系统增强柠檬酸的合成59
参考文献64
第四章柠檬酸发酵原料66
第一节原料种类及特点66
第二节原料的预处理68
一、固体物料输送69
二、除杂69
三、粉碎70
第三节原料的水热处理71
一、淀粉原料的糊化（蒸煮）、液化与糖化概述71
二、蒸煮工艺流程72
三、液化工艺流程74
第四节原料处理用酶制剂76
一、淀粉酶在原料处理中的应用76
二、其他酶制剂在原料处理中的应用80
第五节基于分子量特征的淀粉原料精细化处理技术83
一、高效体积排阻色谱法分析分级糊精样品分子量分布84
二、黑曲霉糖化酶的分离纯化85
三、表征淀粉质原料液化效果方法的建立87
四、基于控制分子量特征的液化工艺88
五、基于液化组分控制分子量特征的柠檬酸发酵92
参考文献93
第五章柠檬酸发酵过程95
第一节超声波诱导孢子快速萌发技术95
一、超声波预处理孢子对种子生长与柠檬酸产量的影响96
二、基于孢子超声波预处理与糖化酶活力移种的柠檬酸发酵96
第二节种子糖化酶水平表征的移种策略98
一、发酵罐培养的黑曲霉种子生理特性及生长动力学98
二、基于黑曲霉种子糖化酶活力移种的柠檬酸发酵99
第三节菌丝球适度分散技术99
一、基于菌丝球循环接种培养种子用于生产柠檬酸101
二、基于菌丝球分散循环培养种子以菌丝球形态接种的柠檬酸发酵101
三、基于菌丝球分散循环培养种子以分散菌丝形态接种的柠檬酸发酵103
四、不同接种形态方式的发酵菌丝球形态学分析104
第四节发酵过程的主要控制参数106
一、温度控制106
二、pH控制106
三、溶氧控制107
第五节连续分割循环发酵工艺107
一、基于菌丝球接种的分割循环发酵生产柠檬酸108
二、基于菌丝球分散的分割循环发酵生产柠檬酸109
三、分割发酵条件对柠檬酸发酵的影响111
四、基于菌丝球形态控制与分割发酵模式优化柠檬酸发酵112
第六节糖化酶补偿的同步糖化发酵工艺113
一、预添加糖化酶糖化发酵生产柠檬酸113
二、黑曲霉糖化酶与商品糖化酶不同pH条件下的酶学特性分析114
三、发酵过程添加糖化酶策略产柠檬酸115
四、阶段添加糖化酶策略生产柠檬酸119
参考文献119
第六章柠檬酸提取及废物资源化利用技术122
第一节固液分离123
一、发酵液预处理123
二、发酵液固形物分离123
第二节钙盐法提取工艺124
一、中和的目标125
二、影响中和的因素125
三、影响酸解的因素125
第三节色谱法提取工艺126
一、色谱工艺的基本原理127
二、色谱工艺说明127
三、色谱工艺的优点128
四、柠檬酸模拟移动床连续分离及废水资源再利用技术129
第四节蒸发与结晶134
一、蒸发134
二、结晶134
参考文献135
第七章综合利用137
第一节菌丝体滤渣137
一、作为动物饲料137
二、提取高附加值产物137
三、酶的利用138
四、土壤修复138
五、生物吸附剂138
第二节废水138
一、柠檬酸生产有机废水的特点139
二、生产沼气和污泥139
三、光合细菌法139
四、生产饲料酵母140
五、用于柠檬酸发酵配料140
六、浓缩成饲料140
七、柠檬酸色谱提取法废液处理和再利用技术140
八、柠檬酸废水回流发酵生产柠檬酸技术141
第三节硫酸钙149
参考文献150
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| 內容試閱：
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发酵工程是我国重点发展的高新技术工业生物技术的重要组成部分，是其产业化的关键。现代发酵工程将基因工程、细胞工程、酶工程、生化工程等技术的创新注入其中，为产业的发展增加了新的活力，也使其为解决人类所面临的食品与营养、健康与环境、资源与能源等重大问题开辟了新的途径。
柠檬酸又名枸橼酸，是一种重要的三羧酸类化合物，由于具有生物基安全性、环境友好性等优良特性，在食品工业、化学工业、纺织工业等领域具有广泛的应用。2018年全球柠檬酸产量达到200万吨，是全球产量最大的食品酸味剂，同时也是全球第二大生物发酵产品。我国柠檬酸产量占全球的70%，但产业技术水平相对落后，整个行业存在原料利用率低、菌种代谢调控机制不明、发酵生产效率低、产物提取率低且环境污染严重等问题。如何对柠檬酸传统发酵工艺进行重构，显著提升行业技术水平，使我国从柠檬酸生产大国变为生产强国，是柠檬酸发酵行业可持续发展的艰巨挑战。在这样的背景下，我们编著了此书。
本书紧紧围绕柠檬酸生产工艺上、中、下游技术展开。内容包括柠檬酸发酵的理论基础、发酵菌种、发酵原料、发酵过程、提取及废物资源化利用等。本书在撰写过程中，广泛收集资料和最新标准，以科学性、先进性、实用性相结合为宗旨，荟萃了经过产业化实践验证确实可靠的先进工艺和技术，并经过反复核对和精炼，采用图文并茂的说明方法，反映了柠檬酸发酵技术的最新进展，力求兼具理论指导意义和实践应用价值。
本书的编写分工如下：第一章，刘龙、陈坚、李由然；第二章，刘龙、殷娴；第三章，石贵阳、李由然；第四章，石贵阳、王宝石；第五章，刘龙、殷娴；第六章，石贵阳、李由然；第七章，金赛、石贵阳。此外，陈坚教授还负责本书稿的内容架构与审稿工作。笔者特别感谢江苏国信协联能源有限公司宗伟刚总经理、胡志杰副总经理以及孙福新高级工程师给予的帮助，感谢化学工业出版社的大力支持。
笔者撰写此书，一方面得益于笔者所在的江南大学生物工程学院发酵工程国家重点学科，学校从成立迄今，60多年中不断积累着发酵工程领域的科研经验，其中柠檬酸发酵始终是重要的研究方向。另一方面受助于包括863重点项目、973子课题、国家自然科学基金项目在内的国家和省部级项目的支持，这些科研项目的完成为本书提供了较多的实践案例。在此笔者深表感谢。
本书适用于有机酸发酵行业的科研人员、生产技术人员以及相关专业的学生参考。
由于水平有限，书中存在不妥之处在所难免，敬请广大读者和专家提出宝贵意见，以利完善，更好地促进我国柠檬酸发酵行业的发展。在此表示诚挚的谢意！
编者
2019年4月
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