生物工藝原理（第三版）

《生物工藝原理（第三版）》是2015年化學工業出版社出版的圖書，作者是賀小賢。

基本介紹

• 書名：生物工藝原理（第三版） 
• ISBN：978-7-122-23361-5 
• 出版社：化學工業出版社 
• 出版時間：2015年7月 

基本信息

生物工藝原理（第三版）

所屬類別

教材 >> 本科 >> 本科生物

作者：賀小賢 主編

出版日期：2015年7月 書號：978-7-122-23361-5

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：平 版次：3版1次 頁數：346頁

內容簡介

本書將各種發酵產品生產工藝的共性理論和工程知識按照單元操作歸納、整理，組成完整的新體系，全面系統的介紹產品的工藝原理和技術。在保持第二版結構體系的基礎上，又增加了一些新的知識如微生物的生物轉化、生物質能源的開發利用以及微生物多糖的生產，同時，涵蓋現代生物工程的最新進展和套用，如代謝工程技術、基因組改組技術以及纖維素原料的生物煉製等。

本書可作為高等院校生物工程、製藥工程、食品科學與工程等專業相關課程的教材，也可作為相關專業研究生、教師以及科研、工程技術人員的參考用書。

目錄

第一章總論1

一、生物技術及其產業的發展回顧與展望1

二、生物反應過程的組成與特點11

三、微生物工程的套用領域12

四、生物工藝發展簡史15

五、生物工藝原理課程的內容和任務17

思考與練習題17

第二章生物工業菌種與種子的

擴大培養18

第一節工業生產常用的微生物及要求18

一、工業生產常用的微生物18

二、微生物工業對菌種的要求19

第二節工業微生物菌種的衰退、復壯與保藏19

一、菌種的衰退19

二、菌種的復壯21

三、菌種的保藏22

第三節工業微生物菌種的選育24

一、自然選育24

二、誘變育種26

第四節生產菌種的改良37

一、原生質體融合技術38

二、DNA重組技術40

三、基因組重排技術47

四、基因工程技術的套用49

第五節種子的擴大培養54

一、種子擴大培養的任務54

二、種子培養方法55

三、種子製備階段55

四、影響種子質量的因素56

五、種子質量標準58

六、種子異常的分析58

思考與練習題59

第三章發酵培養基及其製備60

第一節發酵培養基的選擇60

一、發酵培養基選擇的依據60

二、發酵培養基選擇的原則61

第二節發酵培養基的設計與最佳化62

一、發酵培養基設計應注意的問題62

二、發酵培養基的最佳化64

第三節發酵培養基的成分及來源66

一、工業上常用的碳源67

二、工業上常用的氮源67

三、無機鹽67

四、生長因子68

五、前體物質和促進劑70

第四節澱粉水解糖的製備73

一、澱粉水解糖的製備方法73

二、酸水解法製糖75

三、雙酶水解法製糖79

四、水解糖液的質量要求84

第五節糖蜜原料85

一、糖蜜原料的分類85

二、糖蜜原料的性質和組成86

三、糖蜜的預處理86

第六節植物纖維原料87

一、纖維素原料的生物煉製87

二、木質纖維素基化學品88

三、纖維素原料的來源88

思考與練習題91

第四章培養基滅菌與空氣的淨化92

第一節滅菌92

一、滅菌的方法92

二、培養基濕熱滅菌的原理93

三、發酵培養基的滅菌97

四、培養基與設備、管道滅菌條件101

第二節空氣的淨化101

一、空氣淨化的方法102

二、空氣淨化的流程102

三、空氣的過濾除菌原理和介質104

思考與練習題110

第五章發酵機制與代謝調控111

第一節厭氧發酵機制與代謝調控112

一、酵母菌的酒精發酵112

二、細菌的酒精發酵115

三、乳酸發酵115

四、甘油發酵116

五、丙酸和丁酸發酵117

六、己酸發酵118

七、甲烷（沼氣）發酵118

第二節好氧發酵與代謝調控119

一、檸檬酸發酵119

二、醋酸發酵123

三、衣康酸發酵123

四、葡萄糖酸發酵124

五、胺基酸發酵124

六、核苷酸發酵131

七、抗生素髮酵134

思考與練習題144

第六章微生物反應動力學145

第一節微生物反應概論145

一、微生物反應過程的主要特徵145

二、微生物反應過程基本概念146

三、微生物反應動力學的描述方法149

第二節微生物反應模式與發酵操作方法151

一、生物反應動力學分類151

二、發酵操作方法153

第三節微生物發酵動力學159

一、分批發酵動力學159

二、補料分批發酵動力學164

三、連續發酵動力學167

第四節微生物生長代謝過程中的質量平衡170

一、微生物生長代謝過程中基質與產物

之間碳元素平衡170

二、微生物生長代謝過程中的碳源平衡171

三、微生物生長代謝過程中的氮平衡172

四、微生物生長代謝過程中的氧平衡172

五、YATP與ATP平衡173

六、通風培養時氧的消耗與ATP數量之間的關係174

第五節微生物生長代謝過程的數學模型175

一、分批培養微生物生長的數學模型175

二、連續培養微生物生長的數學模型176

三、發酵工藝最最佳化控制178

思考與練習題179

第七章生物工藝過程控制180

第一節發酵過程中的代謝變化與控制參數180

一、初級代謝的代謝變化180

二、次級代謝的代謝變化181

三、發酵過程的主要控制參數183

第二節溫度對發酵的影響及其控制185

一、溫度對發酵的影響185

二、影響發酵溫度變化的因素185

三、溫度的控制186

第三節pH值對發酵的影響及其控制187

一、pH值對發酵的影響187

二、發酵過程pH值的變化188

三、發酵pH值的確定和控制188

第四節溶解氧對發酵的影響及其控制190

一、溶解氧對發酵的影響190

二、供氧與微生物呼吸代謝的關係191

三、發酵過程溶解氧的變化194

四、溶解氧濃度控制195

第五節菌體濃度與基質對發酵的影響及其控制195

一、菌體濃度對發酵的影響及其控制195

二、基質對發酵的影響及其控制196

第六節CO2和呼吸商199

一、CO2對菌體生長和產物生成的影響199

二、排氣中CO2濃度與菌體量、pH值、排氣氧之間的關係199

三、呼吸商與發酵的關係200

四、CO2濃度的控制200

第七節泡沫對發酵的影響及其控制202

一、泡沫的形成及其對發酵的影響202

二、泡沫的控制203

第八節發酵終點的判斷204

一、經濟因素204

二、產品質量因素205

三、特殊因素205

第九節發酵過程檢測與自控205

一、生物感測器206

二、發酵過程其他重要檢測技術211

三、發酵過程變數的間接估計211

四、發酵過程自控214

思考與練習題219

第八章基因工程菌的發酵生產220

第一節基因工程菌發酵的特點220

第二節基因工程菌的穩定性221

一、影響質粒穩定性的因素221

二、提高質粒穩定性的措施223

第三節基因工程菌發酵工藝225

一、培養基的組成與發酵條件225

二、基因工程菌發酵的工藝過程227

三、基因工程菌的培養設備229

四、高密度發酵229

第四節基因工程菌發酵過程的檢測與控制232

一、發酵培養的檢測與控制參數232

二、生物學參數的檢測與控制232

三、物理化學參數的檢測與控制234

第五節基因工程菌的安全性及防護235

一、基因工程產業化的生物安全235

二、基因工程菌的防護237

三、基因工程產物的分離純化239

思考與練習題241

第九章固定化細胞發酵技術242

第一節固定化細胞概論242

一、固定化細胞定義242

二、固定化細胞分類、形態特徵和性質242

三、固定化細胞的表征243

第二節固定化細胞的原理與方法244

一、包埋法244

二、載體結合法245

三、絮凝法245

四、交聯法246

第三節固定化細胞的效果246

一、目的產物的產量提高247

二、克隆基因產物的高效表達247

三、質粒的遺傳穩定性248

第四節影響固定化細胞效率的因素248

一、固定化載體248

二、膠粒濃度和大小249

三、培養基的營養組成和培養條件249

第五節固定化細胞技術的套用250

一、利用固定化細胞生產各種產物250

二、固定化技術的其他套用251

第六節共固定化技術253

思考與練習題253

第十章動植物細胞大規模培養254

第一節動物細胞的培養254

一、動物細胞的形態254

二、動物細胞培養的套用255

三、動物細胞培養基的組成256

四、動物細胞培養的環境要求258

五、動物細胞體外培養的一般過程259

六、動物細胞培養的方式260

七、動物細胞大規模培養工藝263

八、細胞培養用生物反應器265

九、抗凋亡策略在細胞大規模培養中的套用267

第二節植物細胞的培養268

一、植物細胞培養流程268

二、植物細胞培養基的組成269

三、植物細胞培養的方法270

四、植物細胞的大規模培養技術271

五、影響植物細胞培養的因素273

思考與練習題275

第十一章發酵生產染菌及其防治276

第一節染菌對發酵的影響276

一、染菌對不同發酵過程的影響276

二、染菌發生的不同時間對發酵的影響276

三、不同染菌程度對發酵的影響277

第二節發酵異常現象及原因分析277

一、種子培養和發酵的異常現象277

二、染菌的檢查和判斷278

三、發酵染菌原因分析279

第三節雜菌污染的途徑和防治281

一、種子帶菌及其防治281

二、空氣帶菌及其防治281

三、操作失誤導致染菌及其防治282

四、設備滲漏或“死角”造成的染菌及其防治282

五、噬菌體污染及其防治283

六、雜菌污染的挽救與處理284

思考與練習題285

第十二章生物工藝實例簡介286

第一節啤酒生產工藝286

一、啤酒生產原輔料286

二、麥芽製造286

三、麥芽汁製備288

四、啤酒發酵290

第二節葡萄酒生產工藝292

一、葡萄原料292

二、葡萄酒釀造輔料293

三、葡萄酒釀造的工藝295

四、葡萄酒的陳釀與成熟297

五、葡萄酒的營養價值299

第三節有機酸發酵生產工藝300

一、有機酸的來源與用途300

二、衣康酸的發酵生產工藝300

三、檸檬酸的深層發酵工藝302

四、乳酸發酵工藝304

第四節胺基酸生產工藝304

一、谷氨酸發酵工藝305

二、賴氨酸發酵工藝307

三、精氨酸發酵工藝308

第五節酶製劑生產工藝309

一、微生物細胞生長與產酶的關係310

二、微生物酶合成的調節與控制311

三、微生物酶的生產條件312

四、酶的提取技術313

五、微生物蛋白酶生產工藝314

六、澱粉酶的生產工藝315

第六節抗生素生產工藝316

一、抗生素的套用317

二、抗生素生產的工藝過程318

三、青黴素的生產工藝319

第七節干擾素生產工藝320

一、干擾素概況321

二、干擾素的基本特性及作用特點322

三、干擾素的臨床套用322

四、基因工程假單胞桿菌發酵生產干擾素α2b的工藝過程323

第八節維生素C生產工藝324

一、萊氏法生產工藝325

二、二步發酵法生產工藝325

第九節甾體激素的微生物轉化327

一、生物轉化的發展327

二、生物轉化反應的套用328

三、生物轉化的工藝流程328

四、甾體藥物的生物轉化329

第十節單細胞蛋白生產工藝332

一、SCP生產的一般工藝過程333

二、SCP生產的微生物334

三、生產SCP的基質335

四、單細胞蛋白質的提取和純化335

第十一節微生物多糖發酵生產336

一、短梗霉多糖337

二、黃原膠337

三、結冷膠338

第十二節生物質能源的開發與利用339

一、燃料乙醇340

二、生物制氫340

三、生物柴油342

思考與練習題343

參考文獻344