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发酵工程(第2版)

“十一五”国家规划教材

作者:
徐岩
定价:
46.00 元
版面字数:
650千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
2
最新版次
印刷时间:
2025年
ISBN:
978-7-04-055690-2
物料号:
55690-00
出版时间:
2022-02-24
读者对象:
高等教育
一级分类:
生物技术/生物工程

本书以现代发酵技术和工程原理为基础,以发酵过程中的关键工程技术和生物学基础知识为主线,注重反映现代发酵工程的发展方向和前沿技术领域。全书分为发酵工程原理、重要发酵工程产业、发酵工程的特殊应用和发酵工程的生物学基础等4 篇,共21 章内容,重点介绍了现代发酵工程各产业原料的选择、处理和培养基的制备,发酵工业微生物的扩大培养和染菌的控制,发酵过程的变化规律及其控制和优化,发酵动力学原理及发酵设备和反应器,发酵产物和生物技术产品的分离、提取、精制原理和技术,非常规现代发酵技术,以及涉及传统发酵工程和现代生物技术的重要发酵工程产业和产品等。

与本书配套的数字课程展示了主教材中知识窗的详细内容,并将易于自学的第三篇“发酵工程的特殊应用”和第四篇“发酵工程的生物学基础”以电子版的形式提供给读者。通过这种网络化的呈现方式,一是使主教材的脉络和重点更加突出,教学适用性更强;二是丰富了教材的深度和广度,是对主教材的有力补充和扩展。

本书不仅适合作为发酵工程、生物工程、生化工程等专业的本科教材,也可作为相关专业的研究生、教师及科研人员的参考书。

  • 目录
    • 前辅文
      • 绪论
        • 第一节 概述
          • 一、 基本概念
            • 二、 发酵工程的特点
              • 三、 发酵的类型
                • 四、 发酵过程的组成部分
                • 第二节 发酵产品的类型
                  • 一、 菌体
                    • 二、 微生物的酶
                      • 三、 微生物代谢产物
                        • 四、 生物转化过程
                        • 第三节 发酵工程的地位
                          • 一、 对满足国家需求、经济和社会发展的作用
                            • 二、 对其他领域的作用
                            • 第四节 发酵工业现状与发展趋势
                              • 一、 发酵工程发展的阶段
                                • 二、 发酵工程的总体现状
                                  • 三、 我国发酵工程的现状
                                    • 四、 发酵工程技术发展
                                  • 第一篇 发酵工程原理
                                    • 第一章 发酵原料及其处理
                                      • 第一节 发酵工业原料
                                        • 一、 主要原料组成
                                          • 二、 原料的预处理
                                            • 三、 培养基的设计
                                            • 第二节 淀粉水解糖的制备和糖蜜原料的处理
                                              • 一、 淀粉水解的理论基础
                                                • 二、 淀粉的液化和糖化
                                                  • 三、 糖蜜的来源与特点
                                                    • 四、 糖蜜前处理的方法
                                                    • 第三节 非粮食生物质原料的加工
                                                      • 一、 非粮食生物质的来源和组成
                                                        • 二、 纤维质原料的预处理
                                                          • 三、 纤维质原料的水解
                                                            • 知识窗1-1 生物合成的前体物质、抑制剂和促进剂
                                                            • 第四节 培养基的灭菌
                                                              • 一、 湿热灭菌原理
                                                                • 二、 分批灭菌过程
                                                                  • 三、 连续灭菌过程
                                                                • 第二章 水和空气处理
                                                                  • 第一节 发酵用水的来源及改良
                                                                    • 一、 发酵用水的来源
                                                                      • 二、 水质对发酵工艺的影响
                                                                        • 三、 发酵用水的改良与处理
                                                                        • 第二节 空气中微生物的分布及发酵用空气的要求
                                                                          • 一、 空气中微生物的分布
                                                                            • 二、 发酵用空气的要求
                                                                              • 三、 空气中微生物的采样与测定方法
                                                                              • 第三节 空气除菌的原理及工艺技术
                                                                                • 一、 空气除菌的主要方法
                                                                                  • 二、 介质过滤除菌
                                                                                    • 三、 介质过滤效率与对数穿透定律
                                                                                      • 四、 空气过滤的介质与空气过滤器
                                                                                        • 五、 影响空气过滤的主要因素
                                                                                          • 六、 空气预处理流程
                                                                                        • 第三章 工业发酵的染菌及其防止
                                                                                          • 第一节 发酵染菌的影响
                                                                                            • 一、 染菌对发酵的影响
                                                                                              • 二、 染菌对发酵产品提取的影响
                                                                                                • 三、 染菌对三废治理的影响
                                                                                                • 第二节 发酵染菌的分析
                                                                                                  • 一、 杂菌的检查方法
                                                                                                    • 二、 发酵染菌原因分析
                                                                                                    • 第三节 杂菌污染的途径和防止
                                                                                                      • 一、 种子带菌及防止
                                                                                                        • 二、 空气带菌及防止
                                                                                                          • 三、 设备及附件渗漏导致的染菌及防止
                                                                                                            • 四、 培养基和设备灭菌不彻底导致的染菌及防止
                                                                                                              • 五、 噬菌体的污染及防止
                                                                                                                • 六、 发酵染菌的挽救与处理
                                                                                                              • 第四章 发酵微生物的扩大培养
                                                                                                                • 第一节 发酵工业微生物菌种
                                                                                                                  • 一、 工业发酵对微生物菌种的要求
                                                                                                                    • 二、 工业生产常用微生物菌种
                                                                                                                    • 第二节 工业微生物菌株的分离和选育
                                                                                                                      • 一、 工业微生物菌株的分离与筛选
                                                                                                                        • 二、 工业微生物菌株的选育
                                                                                                                        • 第三节 发酵工业微生物扩大培养技术
                                                                                                                          • 一、 种子扩大培养的作用与目的
                                                                                                                            • 二、 优质种子的标准
                                                                                                                              • 三、 种子扩大培养的工艺流程
                                                                                                                                • 四、 实验室菌种扩大培养
                                                                                                                                  • 五、 生产车间菌种扩大培养
                                                                                                                                  • 第四节 发酵工业微生物菌种质量
                                                                                                                                    • 一、 种子质量的检查与标准
                                                                                                                                      • 二、 影响菌种质量的因素
                                                                                                                                        • 三、 发酵菌种异常原因分析
                                                                                                                                          • 四、 发酵菌种质量的保障措施
                                                                                                                                            • 知识窗4-1 发酵工业微生物菌种的保藏
                                                                                                                                          • 第五章 发酵工艺条件的控制
                                                                                                                                            • 第一节 发酵过程的代谢变化规律
                                                                                                                                              • 一、 分批发酵的代谢变化规律
                                                                                                                                                • 二、 分批补料发酵的代谢变化规律
                                                                                                                                                  • 三、 连续发酵的代谢变化规律
                                                                                                                                                  • 第二节 发酵工艺的控制
                                                                                                                                                    • 一、 温度对发酵的影响及控制
                                                                                                                                                      • 二、 pH对发酵的影响及控制
                                                                                                                                                        • 三、 氧对发酵的影响及控制
                                                                                                                                                          • 四、 CO2对发酵的影响及控制
                                                                                                                                                            • 五、 发酵过程的泡沫及控制
                                                                                                                                                              • 六、 发酵过程的补料及控制
                                                                                                                                                              • 第三节 发酵过程的主要控制参数
                                                                                                                                                                • 一、 物理参数
                                                                                                                                                                  • 二、 化学参数
                                                                                                                                                                    • 三、 生物参数
                                                                                                                                                                  • 第六章 发酵过程优化和放大
                                                                                                                                                                    • 第一节 发酵过程的不同阶段
                                                                                                                                                                      • 一、 小规模发酵(实验室规模)
                                                                                                                                                                        • 二、 中试规模发酵
                                                                                                                                                                          • 三、 产业化放大
                                                                                                                                                                          • 第二节 发酵条件优化
                                                                                                                                                                            • 一、 基础培养基的选择
                                                                                                                                                                              • 二、 实验设计与优化
                                                                                                                                                                              • 第三节 工艺放大
                                                                                                                                                                                • 一、 工艺放大面临的问题
                                                                                                                                                                                  • 二、 工艺放大的方法
                                                                                                                                                                                    • 三、 工艺放大的重要参数
                                                                                                                                                                                      • 四、 其他发酵方式的工艺放大
                                                                                                                                                                                    • 第七章 发酵动力学
                                                                                                                                                                                      • 第一节 微生物生长动力学
                                                                                                                                                                                        • 一、 生长速率与比生长速率
                                                                                                                                                                                          • 二、 比生长速率与基质浓度之间的关系
                                                                                                                                                                                            • 三、 生长抑制
                                                                                                                                                                                              • 四、 逻辑定律
                                                                                                                                                                                                • 五、 得率系数
                                                                                                                                                                                                • 第二节 产物生成动力学
                                                                                                                                                                                                  • 一、 产物生成与细胞生长的关系
                                                                                                                                                                                                    • 二、 产物生成动力学模型举例
                                                                                                                                                                                                    • 第三节 间歇发酵动力学
                                                                                                                                                                                                      • 一、 分批培养
                                                                                                                                                                                                        • 二、 流加培养
                                                                                                                                                                                                        • 第四节 连续发酵动力学
                                                                                                                                                                                                          • 一、 连续培养概述
                                                                                                                                                                                                            • 二、 单级连续培养
                                                                                                                                                                                                              • 三、 多级连续培养
                                                                                                                                                                                                            • 第八章 发酵设备
                                                                                                                                                                                                              • 第一节 通风发酵设备
                                                                                                                                                                                                                • 一、 标准机械搅拌发酵罐
                                                                                                                                                                                                                  • 二、 通风搅拌发酵罐
                                                                                                                                                                                                                    • 三、 自吸式发酵罐
                                                                                                                                                                                                                      • 四、 其他类型发酵罐
                                                                                                                                                                                                                      • 第二节 厌氧发酵设备
                                                                                                                                                                                                                        • 一、 酒精发酵设备
                                                                                                                                                                                                                          • 二、 啤酒发酵设备
                                                                                                                                                                                                                            • 三、 葡萄酒发酵设备
                                                                                                                                                                                                                            • 第三节 固态发酵设备
                                                                                                                                                                                                                              • 一、 白酒固态发酵设备
                                                                                                                                                                                                                                • 知识窗8-1 窖池
                                                                                                                                                                                                                                  • 二、 通风制曲设备
                                                                                                                                                                                                                                • 第九章 发酵产物的分离
                                                                                                                                                                                                                                  • 第一节 发酵产物分离基本概念
                                                                                                                                                                                                                                    • 一、 发酵产物分离所面临的问题
                                                                                                                                                                                                                                      • 二、 发酵产物分离的一般过程与规律
                                                                                                                                                                                                                                        • 知识窗9-1 发酵产物分离的主要技术及原理
                                                                                                                                                                                                                                        • 第二节 发酵产物分离流程的建立和优化
                                                                                                                                                                                                                                          • 一、 不同性质发酵产物的分离策略
                                                                                                                                                                                                                                            • 二、 经验法则及应用
                                                                                                                                                                                                                                            • 第三节 生物分离技术的发展
                                                                                                                                                                                                                                              • 一、 新的分离介质
                                                                                                                                                                                                                                                • 二、 新的分离原理和系统
                                                                                                                                                                                                                                                  • 知识窗9-2 发酵工业清洁生产技术
                                                                                                                                                                                                                                                • 第十章 固态发酵技术原理及应用
                                                                                                                                                                                                                                                  • 第一节 固态发酵技术原理及特点
                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、 固态发酵技术原理
                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、 固态发酵的分类及特点
                                                                                                                                                                                                                                                        • 三、 固态发酵的基本过程
                                                                                                                                                                                                                                                        • 第二节 固态发酵的工农业应用
                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、 白酒固态发酵
                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、 固态发酵生产酶制剂
                                                                                                                                                                                                                                                              • 三、 固态发酵生产生物活性物质
                                                                                                                                                                                                                                                            • 第十一章 其他发酵培养技术
                                                                                                                                                                                                                                                              • 第一节 高细胞密度发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、 高细胞密度发酵概述
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、 影响高细胞密度发酵生产的因素
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 三、 高细胞密度发酵的模式及控制
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第二节 基因工程菌的发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 一、 基因表达系统
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 二、 基因工程菌的构建
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 三、 基因工程菌的稳定性
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 四、 工业化生产用基因工程菌应具备的特点
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 五、 基因工程菌的发酵生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 知识窗11-1 固定化培养
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 知识窗11-2 动物细胞培养
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 知识窗11-3 植物细胞培养
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第二篇 重要发酵工程产业
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第十二章 生物食品
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第一节 发酵酿造食品
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、 饮料酒
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 知识窗12-1 葡萄酒
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 知识窗12-2 黄酒
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 二、 发酵调味品
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 知识窗12-3 酱品
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 知识窗12-4 酸奶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 知识窗12-5 其他发酵酿造食品
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第二节 生物食品添加剂和配料
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 一、 鲜味剂
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 二、 酸味剂
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 知识窗12-6 柠檬酸
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、 食用香精香料
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 四、 食用色素
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 五、 食品胶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 六、 生物防腐剂
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 知识窗12-7 功能发酵制品
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第十三章 生物基化学品和生物材料
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第一节 生物基大宗化学品
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 一、 乳酸
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 二、 1,3-丙二醇
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 知识窗13-1 丁二酸
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 知识窗13-2 富马酸
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第二节 生物基精细化学品
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、 丙烯酰胺
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、 1,3-二羟基丙酮
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 知识窗13-3 5-氨基乙酰丙酸
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 知识窗13-4 3-羟基丙酸
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第三节 生物基材料
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 一、 聚羟基脂肪酸酯
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 二、 聚氨基酸
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 知识窗13-5 ε-聚赖氨酸
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、 聚多糖
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 知识窗13-6 结冷胶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 知识窗13-7 黄原胶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第十四章 微生物药物
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第一节 抗生素
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 一、 抗生素概论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 二、 β-内酰胺类抗生素
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 三、 大环内酯类抗生素
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第二节 维生素
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、 维生素概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 二、 维生素C
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、 维生素B12
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 四、 维生素B2
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 五、 β-胡萝卜素
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 六、 维生素H
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 七、 麦角甾醇
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 八、 维生素E
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第三节 酶抑制剂
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、 酶抑制剂概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 二、 β-内酰胺酶抑制剂
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、 癌相关酶抑制剂
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 知识窗14-1 免疫调节剂
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 知识窗14-2 其他微生物药物
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第十五章 微生物酶制剂
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第一节 淀粉酶类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 一、 α-淀粉酶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 二、 真菌α-淀粉酶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 三、 β-淀粉酶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 四、 葡萄糖淀粉酶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 五、 普鲁兰酶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第二节 蛋白酶类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 一、 酸性蛋白酶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 二、 中性蛋白酶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 三、 碱性蛋白酶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 知识窗15-1 其他酶类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第三节 酶的提取及酶产品的剂型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、 酶制剂提取工艺
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、 商品酶制剂的形式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 三、 酶制剂成品化技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第十六章 生物能源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第一节 生物乙醇
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、 生物乙醇概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、 生物乙醇生产方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 三、 纤维素制乙醇
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第二节 生物沼气
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、 甲烷发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、 问题与发展前景
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 知识窗16-1 生物柴油
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 知识窗16-2 生物制氢
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 索引
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    课程网址: null

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