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发酵工程


作者:
林海萍 闵伟红 向文胜
定价:
48.00 元
版面字数:
500千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2026年
ISBN:
978-7-04-062417-5
物料号:
62417-00
出版时间:
2024-07-10
读者对象:
高等教育
一级分类:
生物技术/生物工程

发酵工程是生物技术、生物制药、食品工程等本科专业的核心课程。在主编学校“发酵工程”“发酵工艺原理”两门国家级一流本科线下课程持续建设基础上,编者充分汲取多年来教改实践经验和学科发展成果,经过集成、融合、优化、提升,凝聚形成了符合农林、医药、轻工等院校教学实际,适应性好、针对性强、教学效果优的教学理念和编写思路,进而精心打造了本教材。

全书共15章,以工业发酵实际生产过程为主线,分为发酵工程原理篇与应用篇两大部分。适应学生探究和自主学习需要,将纸质教材与数字资源一体化设计,发挥纸质教材体系完整、数字资源个性多样等优点,形成以纸质教材为核心、数字资源深度融合,可多终端使用的新形态立体化教材。

本书可为高等学校生物技术、生物工程、生物制药、食品工程、环境工程等专业的学生提供课程教材,也可为从事相关科学研究、实践生产的工作人员和研究生提供参考。

  • 目录
    • 前辅文
      • 绪论
        • 第一节 基本概念
          • 一、发酵定义
            • 二、发酵工程定义
            • 第二节 发酵工程发展史
              • 一、发酵的起源
                • 二、自然发酵时期
                  • 三、纯培养技术的建立
                    • 四、通气搅拌的好气性发酵工程技术的建立
                      • 五、人工诱变育种与代谢控制发酵工程技术的建立
                        • 六、发酵动力学和大型化、连续化、自动化工程技术的建立
                          • 七、生物合成和化学合成相结合的发酵工程技术的建立
                            • 八、基因与细胞工程技术下新型发酵体系的建立
                            • 第三节 发酵产物类型
                              • 一、微生物菌体
                                • 二、微生物酶
                                  • 三、代谢产物
                                  • 第四节 发酵工程内容与特点
                                    • 一、发酵工程类型
                                      • 二、发酵工程一般流程
                                        • 三、发酵工程内容
                                          • 四、发酵工程特点
                                            • 五、发酵工程任务
                                            • 第五节 发酵工程现状与发展
                                              • 一、发酵工程范围
                                                • 二、发酵工程意义
                                                  • 三、发酵工程发展趋势
                                                • 发酵工程原理篇
                                                  • 第一章 发酵菌种
                                                    • 第一节 工业发酵微生物
                                                      • 一、细菌
                                                        • 二、古菌
                                                          • 三、真菌
                                                            • 四、微藻
                                                            • 第二节 工业发酵菌种的选育
                                                              • 一、发酵菌种的基本条件
                                                                • 二、发酵菌种的分离与筛选
                                                                  • 三、发酵菌种的选育
                                                                    • 四、工业微生物育种的展望
                                                                    • 第三节 工业发酵菌种的扩大培养
                                                                      • 一、工业发酵菌种保藏
                                                                        • 二、工业发酵的种子制备
                                                                      • 第二章 发酵培养基
                                                                        • 第一节 培养基的成分及类型
                                                                          • 一、培养基成分
                                                                            • 二、培养基类型
                                                                            • 第二节 发酵培养基设计
                                                                              • 一、目标原则
                                                                                • 二、设计步骤
                                                                                  • 三、配方优化
                                                                                  • 第三节 淀粉水解糖制备
                                                                                    • 一、淀粉水解糖制备方法
                                                                                      • 二、淀粉水解糖不同制备方法的优缺点
                                                                                      • 第四节 糖蜜前处理
                                                                                        • 一、糖蜜适用性
                                                                                          • 二、糖蜜种类
                                                                                            • 三、糖蜜前处理的必要性
                                                                                              • 四、糖蜜前处理方法
                                                                                                • 五、谷氨酸发酵的糖蜜前处理
                                                                                                • 第五节 发酵培养基中的特殊物质
                                                                                                  • 一、前体物质
                                                                                                    • 二、促进剂
                                                                                                      • 三、抑制剂
                                                                                                    • 第三章 发酵灭菌体系
                                                                                                      • 第一节 发酵培养基及管道灭菌
                                                                                                        • 一、发酵培养基灭菌
                                                                                                          • 二、湿热灭菌法
                                                                                                            • 三、培养基灭菌的工程设计
                                                                                                            • 第二节 空气除菌的工艺及设备
                                                                                                              • 一、发酵工业对空气的要求
                                                                                                                • 二、空气除菌方法
                                                                                                                  • 三、空气过滤除菌的流程
                                                                                                                    • 四、介质过滤除菌的设备
                                                                                                                  • 第四章 微生物发酵机制
                                                                                                                    • 第一节 代谢控制发酵
                                                                                                                      • 一、初级代谢产物调节机制
                                                                                                                        • 二、次级代谢产物调节机制
                                                                                                                          • 三、代谢调控主要方法
                                                                                                                          • 第二节 糖嫌气性发酵产物积累机制
                                                                                                                            • 一、糖酵解途径
                                                                                                                              • 二、糖酵解途径调节机制
                                                                                                                                • 三、乙醇发酵机制
                                                                                                                                • 第三节 柠檬酸发酵机制
                                                                                                                                  • 一、柠檬酸生物合成途径
                                                                                                                                    • 二、柠檬酸生物合成代谢调节
                                                                                                                                    • 第四节 谷氨酸发酵机制
                                                                                                                                      • 一、谷氨酸生物合成途径
                                                                                                                                        • 二、谷氨酸生物合成代谢调节
                                                                                                                                          • 三、细胞膜通透性控制
                                                                                                                                            • 四、菌种选育模型
                                                                                                                                            • 第五节 核酸类物质发酵机制
                                                                                                                                              • 一、核苷酸生物合成途径
                                                                                                                                                • 二、嘌吟核苷酸生物合成调节机制
                                                                                                                                                  • 三、嘧啶核苷酸生物合成调节机制
                                                                                                                                                  • 第六节 抗生素发酵机制
                                                                                                                                                    • 一、抗生素生物合成
                                                                                                                                                      • 二、抗生素生物合成调节机制
                                                                                                                                                    • 第五章 发酵动力学
                                                                                                                                                      • 第一节 发酵动力学概述
                                                                                                                                                        • 一、发酵过程特点
                                                                                                                                                          • 二、发酵动力学研究目的
                                                                                                                                                            • 三、发酵动力学研究步骤
                                                                                                                                                            • 第二节 发酵动力学主要内容
                                                                                                                                                              • 一、菌体生长速率
                                                                                                                                                                • 二、基质消耗速率
                                                                                                                                                                  • 三、产物生成速率
                                                                                                                                                                    • 四、混合生长学
                                                                                                                                                                    • 第三节 发酵动力学分类
                                                                                                                                                                      • 一、根据细胞生长与产物形成是否偶联进行分类
                                                                                                                                                                        • 二、根据产物形成与基质消耗的关系进行分类
                                                                                                                                                                        • 第四节 发酵动力学类型
                                                                                                                                                                          • 一、分批发酵
                                                                                                                                                                            • 二、补料分批发酵
                                                                                                                                                                              • 三、连续发酵
                                                                                                                                                                              • 第五节 发酵动力学应用
                                                                                                                                                                                • 一、补料分批发酵的应用
                                                                                                                                                                                  • 二、连续发酵的应用
                                                                                                                                                                                • 第六章 发酵供氧与控制
                                                                                                                                                                                  • 第一节 微生物需氧和溶解氧控制
                                                                                                                                                                                    • 一、氧在微生物发酵中的作用
                                                                                                                                                                                      • 二、发酵过程中溶解氧的变化
                                                                                                                                                                                        • 三、影响微生物需氧量的因素
                                                                                                                                                                                          • 四、溶解氧控制的意义
                                                                                                                                                                                          • 第二节 发酵体系中氧的传递
                                                                                                                                                                                            • 一、氧的传递途径与传质阻力
                                                                                                                                                                                              • 二、气体溶解过程的双膜理论
                                                                                                                                                                                                • 三、氧传质方程式
                                                                                                                                                                                                • 第三节 发酵体系中影响供氧的因素
                                                                                                                                                                                                  • 一、影响推动力的因素
                                                                                                                                                                                                    • 二、影响液相体积氧传递系数(KLα)的因素
                                                                                                                                                                                                    • 第四节 溶解氧的测量和控制
                                                                                                                                                                                                      • 一、发酵过程中氧的传递速率
                                                                                                                                                                                                        • 二、溶解氧的测定原理及方法
                                                                                                                                                                                                          • 三、溶解氧在发酵中的应用
                                                                                                                                                                                                            • 四、溶解氧控制的措施
                                                                                                                                                                                                          • 第七章 发酵过程优化与控制
                                                                                                                                                                                                            • 第一节 发酵过程参数
                                                                                                                                                                                                              • 一、发酵过程参数及重要性
                                                                                                                                                                                                                • 二、发酵过程参数检测
                                                                                                                                                                                                                  • 三、发酵过程参数的优化与控制
                                                                                                                                                                                                                  • 第二节 发酵过程主要影响因素及控制
                                                                                                                                                                                                                    • 一、温度控制
                                                                                                                                                                                                                      • 二、pH控制
                                                                                                                                                                                                                        • 三、菌体浓度控制
                                                                                                                                                                                                                          • 四、基质控制
                                                                                                                                                                                                                            • 五、泡沫控制
                                                                                                                                                                                                                              • 六、二氧化碳控制
                                                                                                                                                                                                                                • 七、补料控制
                                                                                                                                                                                                                                  • 八、发酵终点判断
                                                                                                                                                                                                                                    • 九、多参数综合控制
                                                                                                                                                                                                                                    • 第三节 发酵过程优化
                                                                                                                                                                                                                                      • 一、过程方程及主要参数的确定
                                                                                                                                                                                                                                        • 二、发酵过程优化控制模型
                                                                                                                                                                                                                                          • 三、发酵过程建模和人工智能控制
                                                                                                                                                                                                                                            • 四、高密度发酵过程的优化控制
                                                                                                                                                                                                                                          • 第八章 发酵染菌防治
                                                                                                                                                                                                                                            • 第一节 染菌的危害
                                                                                                                                                                                                                                              • 一、染菌对发酵的影响
                                                                                                                                                                                                                                                • 二、染菌对产物提取和产品质量的影响
                                                                                                                                                                                                                                                • 第二节 染菌的防治
                                                                                                                                                                                                                                                  • 一、染菌的检查与判断
                                                                                                                                                                                                                                                    • 二、染菌率与染菌原因分析
                                                                                                                                                                                                                                                      • 三、染菌途径及预防
                                                                                                                                                                                                                                                        • 四、染菌的挽救与处理
                                                                                                                                                                                                                                                      • 第九章 发酵产物的提取与精制
                                                                                                                                                                                                                                                        • 第一节 概述
                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、发酵液特性
                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、提取与精制一般工艺流程
                                                                                                                                                                                                                                                              • 三、提取精制方法的优化与工艺设计
                                                                                                                                                                                                                                                              • 第二节 发酵液预处理
                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、过滤特性改善
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、固液分离技术
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 三、细胞破碎技术
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第三节 发酵产物粗分离技术
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 一、萃取技术
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 二、浓缩技术
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 三、沉淀技术
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 四、吸附技术
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第四节 发酵产物精制技术
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、色谱技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、膜技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 三、结晶技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 四、干燥技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 发酵工程应用篇
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第十章 发酵工程在现代农业中的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第一节 微生物农药发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 一、微生物农药种类
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 二、微生物农药发酵生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第二节 微生物肥料发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、微生物肥料种类
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、微生物肥料发酵生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第三节 微生物饲料发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、微生物饲料种类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、微生物饲料发酵生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第十一章 发酵工程在食品领域的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第一节 营养补充剂发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 一、营养补充剂概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 二、多不饱和脂肪酸发酵生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 三、β-胡萝卜素发酵生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第二节 多糖发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、多糖概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 二、多糖发酵生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、应用实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第三节 食用菌发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、食用菌概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、香菇多糖发酵生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 三、香菇多糖提取
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第十二章 发酵工程在医药领域的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第一节 有机酸发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 一、有机酸发酵生产菌种
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 二、有机酸发酵培养基优化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第二节 氨基酸发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、氨基酸概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 二、氨基酸种类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、氨基酸生物合成途径
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 四、氨基酸生产方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第三节 抗生素发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、抗生素概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、抗生素的作用类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 三、抗生素生物合成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 四、抗生素生产工艺
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 五、抗生素的质量控制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第四节 酶制剂发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、酶制剂概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、微生物淀粉酶发酵生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 三、微生物蛋白酶发酵生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第十三章 发酵工程在环境领域的应用·
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第一节 发酵工程与清洁生产
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 一、清洁生产概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 二、清洁生产目标与内容
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 三、清洁生产的特点与意义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 四、清洁生产方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 五、清洁生产与发酵行业的协同作用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 六、清洁生产应用实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 七、清洁生产展望
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第二节 发酵工程在末端治理中的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、末端治理概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、末端治理主要方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 三、末端治理的缺点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 四、末端治理与清洁生产的区别
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 五、末端治理展望
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 六、末端治理应用实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第三节 发酵工程在废水处理中的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 一、废水处理概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 二、生物法处理废水的主要类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第十四章 发酵工程在能源领域的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第一节 乙醇发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、乙醇发酵原料
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、乙醇发酵菌种
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 三、乙醇发酵机制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 四、乙醇发酵工艺
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 五、乙醇蒸馏
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第二节 丁醇发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、丁醇概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 二、丁醇发酵菌种
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、丁醇发酵工艺
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 四、丁醇发酵技术面临的问题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 五、提高丁醇发酵效率的途径
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第三节 现代沼气发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 一、沼气发酵概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 二、沼气发酵微生物
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 三、沼气发酵原料
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 四、沼气发酵原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 五、沼气发酵工艺
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 六、沼气发酵展望
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第四节 生物制氢
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 一、生物制氨氢概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 二、生物光解
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 三、暗发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 四、光发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 五、光-暗联合发酵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第五节 微生物燃料电池
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 一、微生物燃料电池概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 二、微生物燃料电池工作原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 三、微生物燃料电池材料
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 四、微生物燃料电池分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 五、产电微生物及胞外电子传递原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 六、微生物燃料电池应用

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            相关图书