《發(fā)酵工程》是一本系統(tǒng)介紹發(fā)酵工程基礎(chǔ)理論和技術(shù)的教材，它以發(fā)酵工程為主線，緊密聯(lián)系生產(chǎn)實踐，突出了系統(tǒng)性、前沿性、科學(xué)性和實踐性等特色。全書四篇共分33章，分別為發(fā)酵反應(yīng)過程原理篇、產(chǎn)物分離和純化過程篇、發(fā)酵工程生產(chǎn)設(shè)備篇、典型發(fā)酵工程過程篇，內(nèi)容主要包括菌種的選育、微生物代謝調(diào)節(jié)、發(fā)酵工藝控制、產(chǎn)物分離和純化、發(fā)酵生產(chǎn)設(shè)備、典型發(fā)酵工程過程等。參與編寫者在教學(xué)與生產(chǎn)實踐上均有較為豐富的經(jīng)驗。通過本教材的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生全面掌握發(fā)酵工程的原理與應(yīng)用，熟悉現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展方向，為學(xué)生今后從事與發(fā)酵工業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)、研究和開發(fā)打下良好的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。
《發(fā)酵工程》既可作為高校生物工程、生物技術(shù)、生物化工、發(fā)酵工程、生物制藥、食品科學(xué)與工程及環(huán)境工程等專業(yè)本科生、研究生的教材或教學(xué)參考書，又可作為相關(guān)企業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)教材，對從事醫(yī)藥、食品、酶制劑、有機(jī)酸、溶劑等微生物發(fā)酵生產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)、管理、研究和開發(fā)的科技人員也有一定的參考價值。
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《發(fā)酵工程》是一本系統(tǒng)介紹發(fā)酵工程基礎(chǔ)理論和技術(shù)的教材，它以發(fā)酵工程為主線，緊密聯(lián)系生產(chǎn)實踐，通過本書的學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面掌握發(fā)酵工程的原理與應(yīng)用，熟悉現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展方向，為學(xué)生今后從事與發(fā)酵工業(yè)相關(guān)的生產(chǎn)、研究和開發(fā)打下良好的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。本書共33章，全書由楊生玉和張建新統(tǒng)稿。本書既可作為高等院校生物工程、生物技術(shù)、生物化工、發(fā)酵工程、生物制藥、食品科學(xué)與工程及環(huán)境工程等專業(yè)本科生、研究生的教材或教學(xué)參考書，又可作為相關(guān)企業(yè)技術(shù)工人的培訓(xùn)教材，對從事醫(yī)藥、食品、酶制劑、有機(jī)酸、溶劑等微生物發(fā)酵生產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)、管理、研究和開發(fā)的科技人員也有一定的參考價值。
目錄
前言
第1章 概論 1
1.1 發(fā)酵工程的發(fā)展簡史 1
1.1.1 傳統(tǒng)生物技術(shù)的追溯 2
1.1.2 發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第一轉(zhuǎn)折時期 2
1.1.3 發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第二轉(zhuǎn)折時期 3
1.1.4 發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第三轉(zhuǎn)折時期 4
1.1.5 發(fā)酵技術(shù)發(fā)展的第四轉(zhuǎn)折時期 5
1.2 發(fā)酵工業(yè)的特征 7
1.3 發(fā)酵工業(yè)的應(yīng)用范疇 7
1.3.1 微生物菌體發(fā)酵 8
1.3.2 微生物酶發(fā)酵 8
1.3.3 微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵 8
1.3.4 微生物轉(zhuǎn)化發(fā)酵 8
1.3.5 現(xiàn)代生物技術(shù)的生物細(xì)胞發(fā)酵 9
1.3.6 微生物處理廢水 9
1.3.7 其他 9
1.4 發(fā)酵工程在生物工程中的位置 9
1.5 現(xiàn)代發(fā)酵工程的意義和展望 10
本章小結(jié) 11
復(fù)習(xí)題 11
主要參考文獻(xiàn) 11
第一篇 發(fā)酵反應(yīng)過程原理篇
第2章 菌種的來源 15
2.1 生物物質(zhì)產(chǎn)生菌的篩選 15
2.1.1 生物活性物質(zhì)的主要來源 15
2.1.2 標(biāo)本的采集 16
2.1.3 樣本的預(yù)處理 17
2.2 菌種的分離 18
2.2.1 集菌培養(yǎng) 18
2.2.2 純化分離 20
2.2.3 純培養(yǎng)的驗證 22
2.3 工業(yè)微生物分離的注意事項 22
本章小結(jié) 23
復(fù)習(xí)題 23
主要參考文獻(xiàn) 23
第3章 菌種的選育及保藏 25
3.1 自然選育 25
3.1.1 自然變異的產(chǎn)生 25
3.1.2 自然選育的方法 25
3.2 誘變育種 26
3.2.1 誘變育種的原理及誘變劑 26
3.2.2 誘變育種的步驟 27
3.2.3 影響誘變效果的主要因素 28
3.3 雜交育種 31
3.3.1 準(zhǔn)性生殖 31
3.3.2 接合 32
3.3.3 原生質(zhì)體融合 32
3.4 代謝控制育種 35
3.5 基因工程育種 36
3.5.1 目的基因的獲得 37
3.5.2 載體的選擇與準(zhǔn)備 39
3.5.3 基因與載體的連接 40
3.5.4 外源基因的導(dǎo)入 40
3.5.5 重組體的篩選和產(chǎn)物的表達(dá) 41
3.6 微生物菌種的保藏與復(fù)壯 42
3.6.1 菌種保藏 42
3.6.2 菌種的復(fù)壯 45
3.6.3 菌種保藏機(jī)構(gòu)和分工 46
本章小結(jié) 47
復(fù)習(xí)題 47
主要參考文獻(xiàn) 48
第4章 微生物代謝調(diào)節(jié) 49
4.1 微生物的代謝類型和自我調(diào)節(jié) 49
4.1.1 微生物的代謝類型 49
4.1.2 微生物自我調(diào)節(jié)的部位 49
4.2 酶活性調(diào)節(jié) 50
4.2.1 酶的激活作用與抑制作用 50
4.2.2 酶活性調(diào)節(jié)的機(jī)制 51
4.3 酶合成調(diào)節(jié) 52
4.3.1 酶合成的誘導(dǎo)作用 53
4.3.2 酶合成的阻遏 53
4.3.3 酶合成調(diào)節(jié)的機(jī)制 55
4.4 分支生物合成途徑的調(diào)節(jié) 57
4.4.1 同工酶調(diào)節(jié) 58
4.4.2 協(xié)同反饋調(diào)節(jié) 59
4.4.3 累積反饋調(diào)節(jié) 59
4.4.4 增效反饋調(diào)節(jié) 59
4.4.5 順序反饋調(diào)節(jié) 59
4.4.6 聯(lián)合激活或反饋調(diào)節(jié) 59
4.4.7 酶的共價修飾 59
4.5 能荷調(diào)節(jié) 60
4.6 代謝調(diào)控 61
4.6.1 發(fā)酵條件的控制 61
4.6.2 發(fā)酵與分離過程耦合 62
4.6.3 改變細(xì)胞透性 62
4.6.4 菌種遺傳特性的改變 62
4.7 次級代謝與次級代謝調(diào)節(jié) 64
4.7.1 初級代謝與次級代謝 64
4.7.2 次級代謝的調(diào)節(jié)類型 64
4.8 代謝工程 66
4.8.1 改變代謝途徑 66
4.8.2 擴(kuò)展代謝途徑 68
4.8.3 轉(zhuǎn)移或構(gòu)建新的代謝途徑 69
本章小結(jié) 69
復(fù)習(xí)題 70
主要參考文獻(xiàn) 70
第5章 發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的設(shè)計 72
5.1 發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的基本要求 72
5.2 培養(yǎng)基的成分 73
5.2.1 碳源 73
5.2.2 氮源 74
5.2.3 無機(jī)鹽及微量元素 74
5.2.4 水 75
5.2.5 生長調(diào)節(jié)物質(zhì) 75
5.3 培養(yǎng)基的類型 76
5.3.1 按純度分類 76
5.3.2 按形態(tài)分類 76
5.3.3 按用途分類 77
5.4 培養(yǎng)基的設(shè)計 78
5.4.1 菌體同化能力 78
5.4.2 碳氮比 78
5.4.3 pH 78
5.4.4 補(bǔ)料 79
5.4.5 影響培養(yǎng)基質(zhì)量的其他因素 79
5.5 發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化方法 80
5.5.1 理論轉(zhuǎn)化率的計算 80
5.5.2 培養(yǎng)基優(yōu)化實驗設(shè)計 80
本章小結(jié) 86
復(fù)習(xí)題 86
主要參考文獻(xiàn) 87
第6章 發(fā)酵滅菌與空氣的凈化 88
6.1 滅菌的方法 88
6.1.1 干熱滅菌法 88
6.1.2 濕熱滅菌法 88
6.1.3 射線滅菌法 89
6.1.4 化學(xué)藥劑滅菌法 89
6.1.5 過濾除菌法 90
6.1.6 火焰滅菌法 90
6.2 培養(yǎng)基和設(shè)備的滅菌 90
6.2.1 濕熱滅菌的原理 90
6.2.2 培養(yǎng)基滅菌溫度的選擇 93
6.2.3 培養(yǎng)基的分批滅菌 94
6.2.4 培養(yǎng)基的連續(xù)滅菌 95
6.3 空氣除菌 97
6.3.1 空氣除菌方法 98
6.3.2 介質(zhì)除菌的原理 98
6.3.3 介質(zhì)過濾效率和過濾器計算 99
本章小結(jié) 101
復(fù)習(xí)題 101
主要參考文獻(xiàn) 101
第7章 種子擴(kuò)大培養(yǎng) 102
7.1 種子制備工藝 102
7.1.1 實驗室種子制備 102
7.1.2 生產(chǎn)車間種子制備 103
7.1.3 影響種子質(zhì)量的因素 103
7.2 種子質(zhì)量的控制措施 107
7.2.1 種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 107
7.2.2 種子質(zhì)量檢查 107
7.2.3 種子的異常分析 109
7.2.4 種子質(zhì)量的控制措施 109
本章小結(jié) 110
復(fù)習(xí)題 110
主要參考文獻(xiàn) 110
第8章 發(fā)酵工藝控制 111
8.1 溫度對發(fā)酵的影響及其調(diào)節(jié)控制 111
8.1.1 溫度對發(fā)酵的影響 111
8.1.2 影響發(fā)酵溫度的因素 112
8.1.3 發(fā)酵熱的測定 113
8.1.4 最適溫度的選擇與發(fā)酵溫度的控制 113
8.2 pH 對發(fā)酵的影響及其調(diào)節(jié)控制 114
8.2.1 pH對發(fā)酵的影響 114
8.2.2 影響發(fā)酵pH的因素 115
8.2.3 最適pH的選擇和調(diào)節(jié) 115
8.3 氧對發(fā)酵的影響及其調(diào)節(jié)控制 116
8.3.1 氧的傳遞和傳質(zhì)方程式 116
8.3.2 影響微生物對氧需求的因素 118
8.3.3 培養(yǎng)基的流變特性 119
8.3.4 影響供氧的因素 121
8.3.5 液相體積氧傳質(zhì)系數(shù)KLa 的測定 123
8.4 二氧化碳對發(fā)酵的影響及其控制 124
8.4.1 二氧化碳的來源及其對發(fā)酵的影響 124
8.4.2 二氧化碳濃度的控制 125
8.5 泡沫對發(fā)酵的影響及其控制 125
8.5.1 泡沫產(chǎn)生的原因 125
8.5.2 泡沫對發(fā)酵的危害 126
8.5.3 泡沫的消長規(guī)律 126
8.5.4 泡沫的消除和防止 126
本章小結(jié) 127
復(fù)習(xí)題 128
主要參考文獻(xiàn) 128
第9章 發(fā)酵過程的檢測與自控 129
9.1 發(fā)酵過程檢測 129
9.1.1 概述 129
9.1.2 發(fā)酵傳感器 129
9.1.3 發(fā)酵過程檢測的可靠性 134
9.2 發(fā)酵過程變量的間接估計 135
9.2.1 與基質(zhì)消耗有關(guān)變量的估計 135
9.2.2 與呼吸有關(guān)變量的估計 135
9.2.3 與細(xì)胞生長有關(guān)變量的估計 136
9.3 發(fā)酵過程自控 137
9.3.1 基本自控系統(tǒng) 137
9.3.2 發(fā)酵自控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 140
本章小結(jié) 142
復(fù)習(xí)題 143
主要參考文獻(xiàn) 143
第10章 發(fā)酵染菌及其防治 144
10.1 染菌對發(fā)酵的影響 144
10.1.1 染菌對不同發(fā)酵過程的影響 144
10.1.2 染菌時間對發(fā)酵的影響 144
10.1.3 染菌程度對發(fā)酵的影響 145
10.2 發(fā)酵異常的判斷及原因分析 145
10.2.1 種子培養(yǎng)和發(fā)酵的異�，F(xiàn)象 145
10.2.2 染菌的檢查和判斷 147
10.2.3 發(fā)酵染菌原因分析 148
10.3 雜菌污染的途徑和防治 150
10.3.1 種子帶菌及其防治 150
10.3.2 空氣帶菌及其防治 150
10.3.3 操作失誤導(dǎo)致染菌及其防治 151
10.3.4 設(shè)備滲漏或“死角”造成的染菌及其防治 152
10.3.5 噬菌體污染及其防治 153
10.3.6 雜菌污染的挽救與處理 154
本章小結(jié) 155
復(fù)習(xí)題 155
主要參考文獻(xiàn) 155
第11章 發(fā)酵動力學(xué) 156
11.1 分批培養(yǎng)動力學(xué) 156
11.1.1 分批培養(yǎng)中細(xì)胞的生長動力學(xué) 156
11.1.2 產(chǎn)物合成與微生物生長的動力學(xué)關(guān)系 159
11.1.3 分批培養(yǎng)過程的生產(chǎn)率 160
11.2 連續(xù)培養(yǎng)動力學(xué) 160
11.2.1 連續(xù)培養(yǎng)設(shè)備 161
11.2.2 單級恒化器連續(xù)培養(yǎng)動力學(xué) 161
11.2.3 多級串聯(lián)和部分菌體再循環(huán)的連續(xù)培養(yǎng) 162
11.2.4 連續(xù)培養(yǎng)的應(yīng)用 163
11.3 補(bǔ)料分批培養(yǎng)動力學(xué) 164
本章小結(jié) 165
復(fù)習(xí)題 166
主要參考文獻(xiàn) 166
第12章 發(fā)酵過程經(jīng)濟(jì)學(xué) 167
12.1 發(fā)酵成本的構(gòu)成 167
12.1.1 固定成本 167
12.1.2 可變成本 167
12.1.3 發(fā)酵產(chǎn)品成本的分布 168
12.2 影響發(fā)酵成本的主要因素及成本控制 168
12.2.1 菌株選育 168
12.2.2 培養(yǎng)基成本 169
12.2.3 動力成本 170
12.2.4 培養(yǎng)方式 170
12.2.5 工廠規(guī)模 171
12.2.6 產(chǎn)物分離純化 172
12.2.7 發(fā)酵自動化程度 172
12.2.8 發(fā)酵過程優(yōu)化 173
12.2.9 市場經(jīng)濟(jì)分析 173
12.3 發(fā)酵過程經(jīng)濟(jì)分析 173
12.3.1 發(fā)酵過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo) 173
12.3.2 發(fā)酵過程的經(jīng)濟(jì)效益分析 174
本章小結(jié) 175
復(fù)習(xí)題 176
主要參考文獻(xiàn) 176
第13章 現(xiàn)代生物技術(shù)在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用 177
13.1 基因工程菌發(fā)酵 177
13.1.1 基因工程菌的來源和應(yīng)用 177
13.1.2 基因工程菌的培養(yǎng) 178
13.1.3 基因工程菌的不穩(wěn)定性及對策 180
13.1.4 基因工程菌的安全問題 181
13.2 動植物細(xì)胞培養(yǎng) 182
13.2.1 動物細(xì)胞培養(yǎng) 182
13.2.2 植物細(xì)胞培養(yǎng) 185
13.3 固定化細(xì)胞發(fā)酵 186
13.3.1 概述 186
13.3.2 固定化細(xì)胞的特性 187
13.3.3 固定化細(xì)胞反應(yīng)器 187
13.3.4 固定化細(xì)胞的應(yīng)用 188
本章小結(jié) 189
復(fù)習(xí)題 189
主要參考文獻(xiàn) 189
第二篇 產(chǎn)物分離和純化過程篇
第14章 發(fā)酵工程下游加工工程概論 193
14.1 發(fā)酵工程下游加工工程的特點(diǎn)和重要性 193
14.2 發(fā)酵工程下游加工工程的基本原理 194
14.3 發(fā)酵工程下游加工工程的一般程序 198
本章小結(jié) 200
復(fù)習(xí)題 200
主要參考文獻(xiàn) 200
第15章 發(fā)酵液的預(yù)處理和固液分離方法 202
15.1 發(fā)酵液預(yù)處理 202
15.1.1 高價無機(jī)離子的去除 202
15.1.2 可溶性雜蛋白的去除 203
15.1.3 色素及其他物質(zhì)的去除 204
15.2 固液分離技術(shù) 204
15.2.1 影響發(fā)酵液固液分離的因素 204
15.2.2 過濾 205
15.2.3 離心分離 206
15.3 全發(fā)酵液的提取 206
15.3.1 應(yīng)用膜技術(shù)進(jìn)行全發(fā)酵液提取 206
15.3.2 雙水相萃取 206
15.3.3 吸附法 206
15.4 微生物細(xì)胞的破碎和分離 207
15.4.1 微生物細(xì)胞壁的組成和結(jié)構(gòu) 207
15.4.2 微生物細(xì)胞破碎的方法 207
15.4.3 細(xì)胞破碎率的測定 208
本章小結(jié) 208
復(fù)習(xí)題 209
主要參考文獻(xiàn) 209
第16章 沉淀法 210
16.1 鹽析法 210
16.1.1 鹽析原理——Cohn方程式 210
16.1.2 影響鹽析的主要因素 211
16.2 等電點(diǎn)沉淀訂法 212
16.2.1 基本原理 212
16.2.2 等電點(diǎn)沉淀的影響因素 212
16.3 有機(jī)溶劑沉淀法 213
16.3.1 有機(jī)溶劑沉淀的原理 213
16.3.2 有機(jī)溶劑的選擇和用量計算 213
16.3.3 影響有機(jī)溶劑沉淀的因素 214
16.4 非離子型多聚物沉淀法 214
16.5 聚電解質(zhì)沉淀法 215
16.6 金屬離子沉淀法 215
本章小結(jié) 215
復(fù)習(xí)題 215
主要參考文獻(xiàn) 216
第17章 膜過濾法 217
17.1 膜分類和表征膜性能的參數(shù) 217
17.1.1 膜分類 217
17.1.2 表征膜性能的參數(shù) 218
17.2 膜過濾裝置的型式及適用范圍 219
17.2.1 膜過濾裝置的型式 219
17.2.2 膜過濾裝置適用范圍 221
17.3 膜過濾的操作方法 222
17.3.1 分批操作 222
17.3.2 透析過濾 223
17.3.3 連續(xù)操作 223
本章小結(jié) 224
復(fù)習(xí)題 224
主要參考文獻(xiàn) 224
第18章 溶劑萃取法 225
18.1 溶劑萃取原理 225
18.1.1 分配定律 225
18.1.2 弱電解質(zhì)萃取的分配平衡 225
18.2 溶劑的選擇 226
18.3 水相條件的影響及去乳化 227
18.3.1 pH 227
18.3.2 溫度 227
18.3.3 鹽析 227
18.3.4 帶溶劑 227
18.3.5 乳化與去乳化 228
18.4 萃取方法和理論得率計算 228
18.4.1 單級萃取 228
18.4.2 多級錯流萃取 229
18.4.3 多級逆流萃取 229
18.4.4 萃取計算諾模圖 229
本章小結(jié) 230
復(fù)習(xí)題 230
主要參考文獻(xiàn) 231
第19章 雙水相萃取法 232
19.1 雙水相體系 232
19.1.1 雙水相的形成 232
19.1.2 相圖 232
19.2 影響物質(zhì)分配的因素 233
19.2.1 分配理論 233
19.2.2 成相聚合物及其相對分子質(zhì)量的影響 233
19.2.3 成相聚合物濃度的影響 233
19.2.4 體系中離子環(huán)境對分配的影響 233
19.2.5 體系中pH的影響 233
19.2.6 體系中溫度的影響 234
19.2.7 體系中微生物的影響 234
19.3 雙水相萃取技術(shù)的應(yīng)用 234
19.4 雙水相萃取技術(shù)的發(fā)展 235
19.4.1 提高分離效率的雙水相萃取技術(shù) 236
19.4.2 廉價雙水相系統(tǒng)的使用 237
本章小結(jié) 237
復(fù)習(xí)題 238
主要參考文獻(xiàn) 238
第20章 吸附法 239
20.1 吸附過程的理論基礎(chǔ) 239
20.1.1 基本概念 239
20.1.2 吸附類型 240
20.1.3 吸附平衡 240
20.2 吸附劑的種類 241
20.2.1 疏水或非極性吸附劑 241
20.2.2 親水或極性吸附劑 242
20.2.3 吸附樹脂 242
20.3 影響吸附的因素 243
20.3.1 吸附劑的性質(zhì) 243
20.3.2 吸附物的性質(zhì) 243
20.3.3 溶液pH的影響 243
20.3.4 溫度的影響 243
20.3.5 溶液中其他溶質(zhì)的影響 243
20.4 大網(wǎng)格聚合物吸附劑 243
20.5 其他類型的吸附 244
20.5.1 疏水作用吸附 244
20.5.2 鹽析吸附 244
20.5.3 親和吸附 244
20.5.4 染料配位體吸附 244
20.5.5 免疫吸附 244
20.5.6 羥基磷灰石吸附 245
本章小結(jié) 245
復(fù)習(xí)題 245
主要參考文獻(xiàn) 245
第21章 離子交換法 246
21.1 基本概念 246
21.1.1 強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂 246
21.1.2 弱酸性陽離子交換樹脂 246
21.1.3 強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂 246
21.1.4 弱堿性陰離子交換樹脂 246
21.2 離子交換樹脂的命名法 247
21.3 離子交換樹脂的物理化學(xué)性能
及測定方法 247
21.3.1 物理性能 247
21.3.2 化學(xué)性能 249
21.4 離子交換過程的理論基礎(chǔ) 250
21.4.1 離子交換平衡方程式 250
21.4.2 離子交換速度 250
21.5 樹脂的選擇和操作條件控制 251
21.5.1 樹脂的選擇 251
21.5.2 操作條件的控制 251
21.6 大網(wǎng)格離子交換樹脂 252
本章小結(jié) 252
復(fù)習(xí)題 252
主要參考文獻(xiàn) 253
第22章 色層分離法 254
22.1 基本概念 254
22.2 親和層析 255
22.3 離子交換層析 256
22.4 凝膠層析 257
22.5 染料層析 257
22.6 疏水層析 258
22.7 固定化金屬離子親和層析 258
22.8 共價層析 258
22.9 羥基磷灰石層析 259
22.10 電泳法 260
本章小結(jié) 260
復(fù)習(xí)題 260
主要參考文獻(xiàn) 261
第23章 結(jié)晶法 262
23.1 結(jié)晶的基本原理 262
23.2 影響結(jié)晶生成的因素 263
23.2.1 過飽和率 263
23.2.2 濃度 263
23.2.3 純度 264
23.2.4 黏度 264
23.2.5 溫度 264？？
23.2.6 pH和等電點(diǎn) 264
23.2.7 時間 264
23.2.8 晶種 264
23.2.9 攪拌 264
23.2.10 循環(huán)流速 265
23.2.11 共存雜質(zhì)的影響 265
23.3 提高晶體質(zhì)量的途徑 265
23.3.1 晶體的大小 265
23.3.2 晶體的形狀 266
23.3.3 晶體的純度 266
23.3.4 晶體的結(jié)塊 266
23.3.5 重結(jié)晶 266
23.4 結(jié)晶的方法 266
23.4.1 蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法 266
23.4.2 加沉淀劑結(jié)晶法 267
23.4.3 冷卻結(jié)晶法 267
23.4.4 其他結(jié)晶方法 267
本章小結(jié) 267
復(fù)習(xí)題 267
主要參考文獻(xiàn) 268
第三篇 發(fā)酵工程生產(chǎn)設(shè)備篇
第24章 發(fā)酵設(shè)備 271
24.1 發(fā)酵設(shè)備類型及發(fā)展趨勢 271
24.1.1 發(fā)酵設(shè)備的分類 271
24.1.2 微生物發(fā)酵設(shè)備的發(fā)展趨勢 271
24.2 通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備 272
24.2.1 機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐 272
24.2.2 氣升式發(fā)酵罐 276
24.2.3 自吸式發(fā)酵罐 277
24.2.4 通風(fēng)固相發(fā)酵設(shè)備 277
24.2.5 其他類型的發(fā)酵罐 277
24.3 厭氧發(fā)酵設(shè)備 279
24.3.1 酒精發(fā)酵設(shè)備 279
24.3.2 啤酒發(fā)酵設(shè)備 279
24.4 發(fā)酵罐的放大 280
24.4.1 發(fā)酵罐放大的目的和方法 281
24.4.2 通用式發(fā)酵罐的放大設(shè)計 282
本章小結(jié) 283
復(fù)習(xí)題 284
主要參考文獻(xiàn) 284
第25章 產(chǎn)物分離和純化設(shè)備 285
25.1 兩相分離設(shè)備 285
25.1.1 過濾設(shè)備 285
25.1.2 離心分離設(shè)備 286
25.1.3 膜分離設(shè)備 287
25.2 萃取與色譜分離設(shè)備 288
25.2.1 萃取分離設(shè)備 288
25.2.2 離子交換分離設(shè)備 289
25.2.3 吸附分離設(shè)備 289
25.2.4 色譜分離設(shè)備 290
25.3 蒸發(fā)濃縮與結(jié)晶設(shè)備 291
25.3.1 真空濃縮設(shè)備 291
25.3.2 薄膜蒸發(fā)器設(shè)備 292
25.3.3 結(jié)晶設(shè)備 293
25.4 干燥設(shè)備 295
25.4.1 氣流干燥設(shè)備 296
25.4.2 沸騰干燥設(shè)備 296
25.4.3 噴霧干燥設(shè)備 297
本章小結(jié) 298
復(fù)習(xí)題 298
主要參考文獻(xiàn) 299
第26章 輔助系統(tǒng)設(shè)備 300
26.1 空氣凈化除菌與調(diào)節(jié)設(shè)備 300
26.1.1 空氣凈化除菌與調(diào)節(jié)設(shè)備 300
26.1.2 生物工業(yè)生產(chǎn)的空氣調(diào)節(jié) 302
26.2 物料輸送系統(tǒng)設(shè)備 302
26.2.1 固體物料的輸送設(shè)備 303
26.2.2 液體物料的輸送設(shè)備 304
26.3 供水與制冷系統(tǒng)設(shè)備 305
26.3.1 水處理系統(tǒng)設(shè)備 305
26.3.2 供水系統(tǒng)設(shè)備 307
26.3.3 發(fā)酵工廠潔凈蒸汽與制冷系統(tǒng)設(shè)備 308
本章小結(jié) 310
復(fù)習(xí)題 311
主要參考文獻(xiàn) 311
第四篇 典型發(fā)酵工程過程篇
第27章 抗生素生產(chǎn)工藝 315
27.1 抗生素的分類 315
27.1.1 根據(jù)抗生素的生物來源分類 315
27.1.2 根據(jù)抗生素的作用分類 315
27.1.3 根據(jù)抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類 316
27.1.4 根據(jù)抗生素的作用機(jī)制分類 316
27.1.5 根據(jù)抗生素的生物合成途徑分類 316
27.2 抗生素生產(chǎn)工藝過程 316
27.2.1 菌種 316
27.2.2 孢子制備 317
27.2.3 種子制備 317
27.2.4 發(fā)酵 317
27.2.5 發(fā)酵液的過濾與預(yù)處理 317
27.2.6 抗生素的提取 318
27.2.7 抗生素的精制 318
27.3 青霉素生產(chǎn)工藝 319
27.3.1 青霉素的結(jié)構(gòu)與特性 319
27.3.2 青霉素的分類 319
27.3.3 青霉素生產(chǎn)流程 320
本章小結(jié) 323
復(fù)習(xí)題 323
主要參考文獻(xiàn) 323
第28章 氨基酸生產(chǎn)工藝 324
28.1 氨基酸生產(chǎn)工藝控制 324
28.1.1 菌種 324
28.1.2 培養(yǎng)基 325
28.1.3 發(fā)酵條件控制 326
28.1.4 氨基酸分離純化 327
28.2 賴氨酸生產(chǎn)工藝 328
28.2.1 賴氨酸的生產(chǎn)菌種與生物合成途徑 328
28.2.2 賴氨酸的發(fā)酵條件控制 328
28.3 異亮氨酸？亮氨酸生產(chǎn)工藝 331
28.3.1 異亮氨酸？亮氨酸和纈氨酸的生物合成途徑 331
28.3.2 異亮氨酸發(fā)酵 331
28.3.3 亮氨酸發(fā)酵 332
本章小結(jié) 332
復(fù)習(xí)題 333
主要參考文獻(xiàn) 333
第29章 核苷？核苷酸類產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn) 334
29.1 概述 334
29.1.1 核苷酸的生產(chǎn)途徑 334
29.1.2 核苷酸類物質(zhì)生產(chǎn)菌的分離和選擇 335
29.2 肌苷及肌苷酸的發(fā)酵生產(chǎn) 335
29.2.1肌苷的發(fā)酵生產(chǎn) 335
29.2.2肌苷酸的發(fā)酵生產(chǎn) 337
29.3 鳥苷及鳥苷酸的發(fā)酵生產(chǎn) 338
29.3.1 鳥苷的發(fā)酵生產(chǎn) 338
29.3.2 鳥苷酸的發(fā)酵生產(chǎn) 339
本章小結(jié) 340
復(fù)習(xí)題 340
主要參考文獻(xiàn) 340
第30章 酶制劑的發(fā)酵生產(chǎn) 341
30.1 概述 341
30.1.1 酶制劑發(fā)展概況 341
30.1.2 酶制劑的生產(chǎn)方法 341
30.2 α-淀粉酶的發(fā)酵生產(chǎn) 342
30.2.1 生產(chǎn)工藝流程 342
30.2.2 發(fā)酵生產(chǎn) 342
30.2.3 提取 343
30.3 脂肪酶的發(fā)酵生產(chǎn) 343
30.3.1 菌種 343
30.3.2 發(fā)酵生產(chǎn) 343
30.3.3 提取 344
30.4 蛋白酶的發(fā)酵生產(chǎn) 344
30.4.1 菌種 344
30.4.2 發(fā)酵生產(chǎn) 344
30.4.3 提取 345
30.5 纖維素酶的發(fā)酵生產(chǎn) 345
30.5.1 菌種 346
30.5.2 發(fā)酵與提取 346
本章小結(jié) 346
復(fù)習(xí)題 347
主要參考文獻(xiàn) 347
第31章 甾體類化合物的微生物轉(zhuǎn)化工藝 348
31.1 微生物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型 349
31.1.1 氧化反應(yīng) 349
31.1.2 還原反應(yīng) 350
31.1.3 水解反應(yīng) 350
31.2 微生物轉(zhuǎn)化工藝 351
31.2.1 生產(chǎn)工藝流程 351
31.2.2 轉(zhuǎn)化反應(yīng)工藝控制 351
31.3 犁頭霉菌的11β-羥化反應(yīng)工藝 352
31.3.1 反應(yīng)原理 352
31.3.2 工藝過程 352
本章小結(jié) 353
復(fù)習(xí)題 354
主要參考文獻(xiàn) 354
第32章 有機(jī)酸類產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn) 355
32.1 概述 355
32.2 檸檬酸的發(fā)酵生產(chǎn) 356
32.2.1 檸檬酸發(fā)酵菌種 356
32.2.2 檸檬酸的合成途徑 356
32.2.3 檸檬酸的生產(chǎn)工藝 357
32.3 乳酸的發(fā)酵生產(chǎn) 358
32.3.1 乳酸發(fā)酵菌種 359
32.3.2 乳酸的合成途徑 360
32.3.3 乳酸的生產(chǎn)工藝 360
32.4 其他有機(jī)酸的發(fā)酵生產(chǎn) 361
32.4.1 蘋果酸發(fā)酵生產(chǎn) 361
32.4.2 丙酮酸發(fā)酵生產(chǎn) 361
32.4.3 琥珀酸發(fā)酵生產(chǎn) 361
32.4.4 曲酸發(fā)酵生產(chǎn) 362
32.4.5 丙酸發(fā)酵生產(chǎn) 362
本章小結(jié) 363
復(fù)習(xí)題 363
主要參考文獻(xiàn) 363
第33章 醇酮類產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn) 364
33.1 甘油的發(fā)酵生產(chǎn) 364
33.1.1 發(fā)酵法生產(chǎn)甘油的工藝 364
33.1.2 甘油的提取 365
33.2 丙酮丁醇的發(fā)酵生產(chǎn) 365
33.2.1 菌種 365
33.2.2 發(fā)酵工藝 365
33.3 乙醇的發(fā)酵生產(chǎn) 366
33.3.1 概述 366
33.3.2 乙醇的發(fā)酵工藝 367
33.3.3 乙醇蒸餾與精餾 369
本章小結(jié) 369
復(fù)習(xí)題 369
主要參考文獻(xiàn) 369
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