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微生物工程工藝原理(第二版)普通高等教育“十一五”國家級規劃教材

  • 作者: 姚汝華 周世水
  • 責編: 胡元 張穎
  • 出版日期:
  • 裝幀: 簡裝
  • ISBN: 978-7-5623-2570-3
  • 開本: 16 開
  • 版次: 2-12
  • 字數: 65.0 萬字
  • 頁數: 416 頁
  • 定價: 36.0 元
  • 叢書名:生物科學與工程系列教材
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內容提要

本書被輕工總會全國高校發酵工程專業教材委員會評定為全國高校發酵工程專業 通用教材。該書將各種工藝學的共性理論按單元操作歸納并組成一個嶄新體系,系統 地介紹了微生物工程的工藝原理和生產技術。全書共五篇(十六章),主要內容包括微 生物工業菌種與培養基、發酵機制、發酵工藝過程的控制、發酵產物的提取與精制、微生 物工程相關的技術與經濟學等。

本書適合于高等院校生物、發酵、食品等專業的師生以及科研、設計部門和生產企 業的工程技術人員學習參考使用。

目錄

緒 論
一、微生物工程的特征
二、微生物工程發展史
三、微生物工業的范圍
四、 國內外微生物工業概況及其發展趨勢
五、 “微生物工程工藝原理”的課程任務與內容
第一篇 微生物工業菌種與培養基
第一章 菌種與種子擴大培養
 第一節 微生物工業用菌種
一、微生物工業對菌種的要求
二、工業上常用的微生物
三、菌種保藏
四、菌種選育
五、防止菌種退化的措施
 第二節 種子擴大培養
一、種子擴大培養的任務
二、工業微生物的培養類型
三、影響種子質量的主要因素
第二章 培養基的制備與滅菌
 第一節 培養基的原材料
一、培養基的營養成分
二、培養基的類型
三、發酵培養基的選擇
四、原料轉換及意義
 第二節 淀粉水解糖的制備
一、淀粉水解糖的制備方法
二、淀粉酸水解理論基礎
 第三節 糖蜜的前處理
一、糖蜜的來源與特點
二、糖蜜前處理的方法
三、谷氨酸發酵的糖蜜預處理
 第四節 纖維素代糧發酵
一、纖維素的結構
二、纖維素的化學反應特點
三、纖維素的酶反應特點
 第五節 前體物質與促進劑
一、生物合成的前體物質
二、發酵過程中的促進劑和抑制物
 第六節 培養基滅菌
一、滅菌與消毒在發酵工業中的應用
二、滅菌方法
三、加熱滅菌原理
四、影響培養基滅菌的其他因素

五、培養基滅菌時間的計算
六、分批滅菌和連續滅菌的比較
七、培養基滅菌條件
第二篇 發酵機制
第三章 糖嫌氣性發酵產物積累機制
第一節  7糖酵解途徑的特點及調節機制
一、糖酵解途徑的特點
二、糖酵解的調節機制
 第二節 酒精發酵機制
一、乙醇生成機制
二、巴斯德效應
三、酒精發酵副產物的生成
 第三節 甘油的合成機制
 第四節 乳酸發酵機制
一、同型乳酸發酵
二、異型乳酸發酵
第四章 檸檬酸發酵機制
一、檸檬酸生物合成途徑
二、檸檬酸生物合成的代謝調節
三、乙醛酸循環和醋酸發酵檸檬酸
第五章 氨基酸發酵機制
 第一節 氨基酸發酵的代謝調控
第二節 谷氨酸發酵機制
一、 谷氨酸生物合成途徑及調節機制
二、細胞膜通透性控制
三、菌種選育模型
 第三節 賴氨酸發酵機制
一、賴氨酸生物合成途徑
二、 細菌中賴氨酸生物合成的調節機制
三、 酵母和霉菌的賴氨酸生物合成途徑和調節機制
四、賴氨酸生產菌的育種途徑
 第四節 色氨酸發酵機制
一、色氨酸生物合成途徑
二、色氨酸生物合成的調節機制
三、色氨酸生產菌的育種途徑
 第五節 亮氨酸發酵機制
一、亮氨酸生物合成途徑
二、亮氨酸生物合成的調節機制
三、亮氨酸高產菌株的育種途徑
 第六節 精氨酸發酵機制
一、精氨酸生物合成途徑
二、精氨酸生物合成的調節機制
三、精氨酸生產菌的育種途徑

第六章 核酸類物質的發酵機制
 第一節 核苷酸的生物合成途徑

一、嘌呤核苷酸的全合成途徑
二、嘌呤核苷酸生物合成系的突變株
三、嘧啶核苷酸的全合成途徑
四、核苷酸生物合成的補救途徑
 第二節 嘌呤核苷酸生物合成的代謝調節機制及育種途徑
一、嘌呤核苷酸生物合成的調節機制
二、細胞膜通透性調節
三、岵育種途徑
 第三節 嘧啶核苷酸生物合成的調節機制

第七章 抗生素的發酵機制
 第一節 抗生素的生物合成
一、謝的關系
二、抗生素的生物合成類型
三、幾種抗生素的生物合成
 第二節 抗生素生物合成的調節機制
一、細胞生長期到抗生素產生期的過渡
二、酶的誘導作用
三、分解代謝產物的調節控制
四、磷酸鹽的調節
五、NH+的抑制作用
六、初級代謝調節對次級代謝的作用
七、次級代謝的反饋抑制
八、次級代謝的能荷調節

第三篇 發酵工藝過程的控制
第八章 發酵動力學
 第一節的質量平衡
一、 微生物生長代謝過程中的碳平衡
二、微生物生長代謝過程中的 ATP循環與氧平衡
三、微生物生長代謝過程中的氮平衡
 第二節 微生物發酵的動力學
一、分批培養
二、補料分批培養
三、連續培養
 第三節 模型的建立
一、連續培養時微生物生長的數學模型
二、分批培養時微生物生長的數學模型
三、谷氨酸發酵的數學模型
四、數學模型與優化控制
第九章 發酵供氧
 第一節  鐨柩鹺腿芙庋醯?控制
一、 供氧與微生物呼吸及代謝產物的關系
二、微生物的臨界氧濃度
三、發酵過程溶解氧的變化
四、溶解氧控制的意義
 第二節 傳質理論
一、氧的傳遞途徑與傳質阻力
二、氣體溶解過程的雙膜理論
三、氧傳質方程式
 第三節 影響氧傳遞速率的主要因素
一、攪拌
二、空氣線速度
三、空氣分布管
四、氧的分壓
五、發酵罐內液柱高度
六、發酵罐體積
七、發酵液的物理性質
 第四節 溶氧系數的測定
一、亞硫酸鹽氧化法
二、取樣極譜法
三、排氣法
四、 暩茨さ緙舛?K Lα和氧分析儀測定 K Gα
五、溶氧系數的換算
 第五節 溶解氧的測量和控制
一、溶解氧連續檢測的意義
二、 暼芙庋趿舛ㄔ詵⒔涂刂?上的應用
 第六節 空氣除菌
一、空氣中的微生物
二、空氣除菌的方法
三、介質過濾除菌
四、空氣過濾器
五、空氣預處理流程
第十章 發酵過程的控制
 第一節 溫度控制
一、發酵熱
二、發酵熱的測定及計算
三、溫度對微生物生長的影響

四、溫度對發酵的影響
五、最適溫度的控制
 第二節 pH值的控制
一、 昿H值對菌體生長和代謝產物合成的影響
二、影響pH值變化的因素
三、發酵過程pH值的調節及控制

 第三節 泡沫的控制
一、泡沫的性質
二、發酵過程泡沫的變化
三、化學消泡
四、機械消泡
 第四節 補料的控制
一、FBC的作用
二、補料的內容
三、補料的原則
四、補糖的控制
五、補充氮源及無機鹽
 第五節  的影響
一、菌體濃度對發酵的影響
二、基質對發酵的影響及其控制
 第六節 二氧化碳和呼吸商
一、 CO對菌體生長和產物合成的影響
二、排氣中 CO濃度與發酵的關系
三、呼吸商與發酵的關系
四、CO濃度的控制
 第七節 微生物發酵終點的判斷
一、經濟因素
二、產品質量因素
三、特殊因素
第十一章 工業發酵染菌的防治
 第一節 工業發酵染菌的危害
一、染菌對各種發酵的影響
二、不同染菌對發酵的影響
三、不同染菌時期對發酵的影響
四、染菌程度對發酵的影響
五、 染菌對產物提取和產品質量的影響
 第二節 染菌的檢查、分析與防治
一、種子培養和發酵的異常現象
二、染菌的檢查與判斷
三、發酵染菌率和染菌原因分析
四、染菌途徑及預防
五、染菌的拯救與處理

第四篇 發酵產物的提取與精制
第十二章 發酵產物的提取與精制概論
 第一節 發酵產物的提取與精制概述
一、發酵產物的分類
二、發酵產物提取與精制的過程
三、發酵產物提取與精制的程序
 第二節 發酵醪的預處理
一、發酵醪的一般特征
二、發酵醪預處理的要求
三、菌體的分離
四、不過濾提取
五、細胞破碎
第十三章 發酵產物的提取與精制方法
 第一節 萃取
一、溶媒萃取法的基本原理
二、常用溶媒萃取的工藝
三、影響溶媒萃取的主要因素
四、溶媒的回收
五、新穎的萃取技術
 第二節 吸附
一、吸附的目的及原理
二、吸附平衡
三、吸附劑的種類
四、吸附脫色
五、吸附操作工藝
 第三節 離子交換法
一、離子交換原理
二、離子交換平衡
三、離子交換劑的結構
四、離子交換劑的分類
五、離子交換樹脂的理化性能
六、離子交換樹脂的選擇性
七、影響離子交換速度的主要因素
八、離子交換操作方式
九、離子交換法提取谷氨酸
 第四節 膜分離法
一、膜分離法的分類及原理
二、膜的種類及特性
三、膜分離設備
四、操作特性
五、影響膜分離速度的因素
六、膜分離法在發酵工業中的應用
七、電滲析分離法
八、膜的污染與清洗
九、膜生物反應器
 第五節 層析法
一、各種層析法的基本原理及特點

二、凝膠層析法的基本原理
三、凝膠層析法常用凝膠
四、凝膠柱的制備及操作技術

五、影響凝膠層析的因素
六、防止微生物污染凝膠的方法

七、凝膠的再生和干燥
八、凝膠層析法在工業發酵中的應用
 第六節 濃縮
一、蒸發濃縮法
二、冰凍濃縮法
三、吸收濃縮法
四、超濾濃縮法
 第七節 沉淀法
一、沉淀法概述
二、等電點法
三、鹽析法
四、有機溶劑沉淀法
五、熱沉淀
六、其他沉淀法
 第八節 結晶
一、結晶生成的原理
二、影響結晶生成的因素
三、重結晶
四、結晶器
五、工業發酵中常用的結晶方法

 第九節 干燥
一、干燥原理
二、常用的干燥方法及干燥過程

三、影響干燥速度的因素
四、工業發酵中常用的干燥過程

第十節 蒸餾
一、蒸餾原理
二、蒸餾方法的分類
三、蒸餾流程選擇的依據
四、工業發酵中的各種蒸餾

第五篇 微生物工程相關的技術與經濟學
第十四章 固定化技術
 第一節 固定化酶
一、制備固定化酶的依據
二、固定化酶的性質
三、固定化酶在發酵工業中的應用

第二節 固定化細胞
一、制備固定化細胞的依據
二、固定化細胞的性質
三、固定化細胞在發酵工業中的應用

 第三節 固定化活細胞
一、固定化活細胞的優點
二、固定化活細胞的制備
三、固定化活細胞的應用
 第四節 共固定化技術
一、共固定化的類型
二、共固定化特性及其應用
第十五章 廢水的生物處理法
 第一節 概述
 第二節 活性污泥法
一、活性污泥法的作用原理
二、活性污泥中的微生物
三、活性污泥法的工藝流程
四、活性污泥的培養與馴化
 第三節 生物濾池法
一、凈化機理及特點
二、生物濾池法的處理方式
三、生物濾池的構造
 第四節 氧化塘法
一、氧化塘的特征
二、好氧塘和兼性塘
三、厭氧塘
 第五節 厭氧生物處理法
一、基本原理
二、厭氧生物處理過程及其特征

三、厭氧消化微生物
四、新型厭氧生物反應器
第十六章 發酵經濟學
 第一節 發酵經濟學概述
一、經濟學基本概念
二、發酵經濟學概述
 第二節 市場、產品與成本
一、了解市場需求
二、開發新產品
三、產品成本
 第三節 產品成本的控制
一、選育優良菌株
二、培養基成本分析
三、無菌空氣與通氣攪拌
四、能耗費用
五、培養方式
六、產物提取成本
七、工廠車間規模
八、市場經濟信息分析
 第四節 成本平衡
一、自動化程度與產品成本的平衡
二、規模經濟與產品成本的平衡
三、產品質量與生產成本的平衡


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