生物工藝學

生物工藝學

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作者：邱樹毅 主編

出版日期：2009年5月 書號：978-7-122-04839-4

開本：16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：220頁

生物工藝學主要研究生物技術產品生產的工藝技術問題。本書以生物技術產品共性工藝技術為主線，探討生物技術產品生產過程中的工藝技術問題。其內容包括工業微生物菌種選育、製備與保藏，工業培養基及其設計，生物工藝過程中的無菌技術，生物反應動力學，發酵過程原理，生物反應器及生物工藝過程放大，生物反應過程參數檢測與控制，生物產品分離及純化技術，生物產品工藝學及應用。

本書可作為生物工程、生物技術和生物科學專業的教學參考書，也可供從事生物技術產業的生產、科研、管理人員參考。

1緒論1

11生物工藝學及其研究內容1

111生物工藝學定義1

112生物技術與相關學科的關係1

113生物工藝學的特點1

114生物反應的一般過程2

115生物工藝學的研究內容3

12生物技術發展簡史4

121傳統經驗製造技術——天然發酵階段4

122純種培養技術的成功——初級代謝產物生產階段4

123攪拌技術的成熟——好氧培養階段4

124基因重組技術的成熟——現代生物技術階段5

13生物技術應用5

131農業5

132食品工業6

133醫藥工業6

134化學冶金工業6

135能源工業7

136環境保護7

2工業微生物菌種選育、製備與保藏8

21工業生產常用微生物菌種及特性8

211細菌8

212放線菌9

213酵母菌10

214黴菌11

22工業微生物菌種選育13

221自然育種13

222誘變育種15

223雜交育種17

224基因工程育種20

23工業微生物菌種製備23

231優良種子應具備的條件24

232種子製備的過程24

233種子質量的控制25

24工業微生物菌種複壯與保藏29

241工業微生物菌種複壯29

242工業微生物菌種保藏30

3工業培養基及其設計32

31工業培養基的基本要求32

32工業培養基的成分及來源32

321碳源32

322能源33

323氮源33

324無機鹽及微量元素33

325生長調節物質34

326水35

33培養基類型35

331製備培養基的基本原則35

332培養基的種類及其應用37

34培養基的設計原理與優化方法40

341培養基的設計原理40

342培養基的優化方法42

4生物工藝過程中的無菌技術44

41生物反應過程中無菌的要求44

42工業常用無菌技術44

421乾熱滅菌44

422濕熱滅菌44

423射線滅菌45

424化學藥劑滅菌45

425過濾除菌45

43培養基滅菌45

431濕熱滅菌原理45

432分批滅菌49

433連續滅菌52

44空氣除菌54

441空氣除菌方法54

442空氣除菌流程55

45設備及管道滅菌58

5生物反應動力學59

51生物反應動力學概述59

511菌體生長速率60

512基質消耗速率61

513代謝產物的生成速率62

52生物反應過程的質量平衡和能量平衡64

521質量平衡64

522能量平衡65

53微生物發酵動力學65

531分批發酵66

532連續發酵68

533分批補料發酵70

6發酵過程原理75

61發酵方式75

611分批發酵75

612連續發酵77

613分批補料發酵78

614細胞的高密度發酵78

62發酵過程的影響因素80

621種子質量80

622培養基81

623滅菌情況82

624溫度83

625pH85

626氧的供給89

627二氧化碳和呼吸商97

628基質濃度、補料對發酵的影響99

629泡沫的形成及其對發酵的影響101

63雜菌及噬菌體感染104

631雜菌感染對發酵的影響及其防治104

632噬菌體感染對發酵的影響及其防治106

64發酵終點的判斷106

7生物反應器及生物工藝過程放大108

71生物反應器108

711生物反應器的分類108

712深層液態反應器109

713固態發酵反應器111

72實驗室試驗研究112

721實驗室的生物反應器112

722搖瓶試驗113

723實驗室研究和試驗設計方法114

73生物工藝過程放大115

731實驗室搖瓶與發酵罐培養的差異115

732發酵罐規模改變的影響116

733生物工藝過程放大的方法117

8生物反應過程參數檢測與控制120

81生物反應過程參數120

82生物反應過程參數檢測122

821直接狀態參數檢測124

822間接狀態參數檢測124

83生物反應過程的自動控制126

831基本自動控制系統126

832發酵自控系統的硬體結構129

833先進控制理論在發酵過程式控制制中的應用130

9生物產品分離及純化技術132

91概述132

911生物分離過程的特點132

912生物物質分離的一般步驟132

92發酵液的預處理133

921加熱134

922凝聚和絮凝134

923調節pH135

924加入無機鹽類135

925加入助濾劑135

93生物物質固液分離技術136

931發酵液的過濾分離136

932發酵液的離心分離137

94微生物細胞的破碎與分離140

941機械法140

942非機械法141

95生物物質的分離與提取141

951沉澱法141

952吸附法142

953離子交換法144

954萃取法147

96生物物質純化與精製技術154

961色譜分離154

962膜分離技術157

963結晶技術160

964生物產品的乾燥162

10生物產品工藝學及應用165

101白酒生產工藝技術165

1011白酒及其分類165

1012白酒生產主要原輔料166

1013白酒生產中主要微生物167

1014白酒生產工藝168

1015白酒生產中的新技術182

102啤酒生產工藝技術184

1021概述184

1022啤酒生產原輔料184

1023啤酒生產工藝186

1024啤酒生產中的新技術192

103有機酸生產工藝技術193

1031檸檬酸生產工藝193

1032其他有機酸生產工藝195

104抗生素生產工藝技術199

1041概述199

1042抗生素生產工藝過程202

105生物質能源利用207

1051概述207

1052燃料乙醇210

1053生物柴油210

106廢水處理211

1061概述211

1062活性污泥法212

1063好氧生物膜法215

1064厭氧消化——甲烷發酵216

1065光合細菌處理高濃度有機廢水219

參考文獻220