生物工艺原理 第2版PDF电子书下载

第一章 总论 1

一、生物技术及其产业的发展回顾与展望 1

二、生物反应过程的组成与特点 9

三、微生物工程的应用领域 10

四、生物工艺发展简史 12

五、生物工艺原理课程的内容和任务 13

第二章 生物工业菌种与种子的扩大培养 15

第一节 工业生产常用的微生物及要求 15

一、工业生产常用的微生物 15

二、微生物工业对菌种的要求 16

第二节 工业微生物菌种的衰退、复壮与保藏 16

一、微生物菌种的衰退 16

二、菌种的复壮 19

三、菌种的保藏 20

第三节 工业微生物菌种的选育 21

一、自然选育 22

二、诱变育种 24

第四节 生产菌种的改良 35

一、原生质体融合技术 36

二、DNA重组技术 38

第五节 种子的扩大培养 52

一、种子扩大培养的任务 52

二、种子制备的过程 52

三、种子培养 53

四、种子质量的控制 54

思考与练习题 58

第三章 发酵培养基及其制备 59

第一节 发酵培养基的选择 59

一、发酵培养基选择的依据 59

二、发酵培养基成分选择的原则 60

第二节 发酵培养基的设计与优化 61

一、发酵培养基配制时应注意的问题 61

二、发酵培养基设计时应注意的问题 62

三、培养基的设计与优化 63

第三节 发酵培养基的成分及来源 65

一、工业上常用的碳源 66

二、工业上常用的氮源 66

三、无机盐 66

四、生长因子 67

五、前体物质和促进剂 69

第四节 淀粉水解糖的制备 72

一、淀粉水解糖的制备方法 72

二、淀粉酸水解原理 74

三、淀粉酸水解工艺 76

四、双酶水解法制糖 78

五、水解糖液的质量要求 83

第五节 糖蜜原料 85

一、糖蜜原料的分类 85

二、糖蜜原料的性质和组成 85

三、糖蜜的预处理 85

第六节 石油代粮发酵的原料 86

一、石油代粮发酵的特点 86

二、石油代粮发酵原料的选择 87

第七节 其他原料发酵 87

一、农作物纤维下脚料 88

二、森林和木材加工工业的下脚料 89

三、工厂纤维和半纤维素下脚料 89

四、城市废纤维物质 89

五、亚硫酸盐废液 90

六、食品加工业下脚料 90

思考与练习题 90

第四章 灭菌与空气的净化 91

第一节 灭菌 91

一、灭菌的方法 91

二、湿热灭菌的原理 93

三、发酵培养基的灭菌 96

四、培养基与设备、管道灭菌条件 99

第二节 空气的净化 100

一、空气净化的方法 100

二、空气净化的流程 101

三、空气的过滤除菌原理和介质 103

思考与练习题 109

第五章 发酵机制与代谢调控 110

第一节 厌氧发酵机制与代谢调控 111

一、酵母菌的酒精发酵 111

二、细菌的酒精发酵 114

三、乳酸发酵 114

四、甘油发酵 115

五、丙酸和丁酸发酵 116

六、己酸发酵 117

七、甲烷（沼气）发酵 117

第二节 好氧发酵与代谢调控 118

一、柠檬酸发酵 119

二、醋酸发酵 122

三、衣康酸发酵 122

四、葡萄糖酸发酵 123

五、氨基酸发酵 123

六、核苷酸发酵 130

七、抗生素发酵 134

思考与练习题 143

第六章 生物反应动力学 144

第一节 生物反应过程动力学描述 144

一、菌体生长速率 144

二、基质消耗速率 144

三、代谢产物的生成速率 145

第二节 生物反应模式与发酵方法 145

一、生物反应动力学分类 146

二、发酵方法 148

第三节 微生物发酵动力学 153

一、分批发酵动力学 154

二、补料分批发酵动力学 159

三、连续发酵动力学 161

第四节 微生物生长代谢过程中的质量平衡 164

一、微生物生长代谢过程中基质与产物之间碳元素平衡 164

二、微生物生长过程中的碳源平衡 165

三、微生物生长代谢过程中的氮平衡 166

四、微生物生长代谢过程中的氧平衡 167

五、YATP与ATP平衡 167

六、通风培养时氧的消耗与ATP数量之间的关系 168

第五节 微生物生长代谢过程的数学模型 169

一、分批培养微生物生长的数学模型 169

二、连续培养微生物生长的数学模型 171

三、发酵工艺最优化控制 173

思考与练习题 174

第七章 生物工艺过程控制 175

第一节 发酵过程中的代谢变化与控制参数 175

一、初级代谢的代谢变化 175

二、次级代谢的代谢变化 176

三、发酵过程的主要控制参数 178

第二节 温度对发酵的影响及其控制 180

一、温度对发酵的影响 180

二、影响发酵温度变化的因素 180

三、温度的控制 181

第三节 pH值对发酵的影响及其控制 182

一、pH值对发酵的影响 182

二、发酵过程pH值的变化 183

三、发酵pH值的确定和控制 183

第四节 溶解氧对发酵的影响及其控制 185

一、溶解氧对发酵的影响 185

二、供氧与微生物呼吸代谢的关系 186

三、发酵过程溶解氧的变化 188

四、溶解氧浓度控制 189

第五节 菌体浓度与基质对发酵的影响及其控制 190

一、菌体浓度对发酵的影响及其控制 190

二、基质对发酵的影响及其控制 191

第六节 CO2和呼吸商 193

一、CO2对菌体生长和产物生成的影响 193

二、排气中CO2浓度与菌体量、pH值、排气氧之间的关系 194

三、呼吸商与发酵的关系 195

四、CO2浓度的控制 195

第七节 泡沫对发酵的影响及其控制 196

一、泡沫的形成及其对发酵的影响 196

二、泡沫的消除 197

第八节 发酵终点的判断 198

一、经济因素 199

二、产品质量因素 199

三、特殊因素 199

第九节 发酵过程检测与自控 199

一、发酵传感器 201

二、发酵过程其他重要检测技术 203

三、发酵过程变量的间接估计 205

四、发酵过程自控 208

思考与练习题 212

第八章 基因工程菌的发酵生产 213

第一节 基因工程菌的稳定性 213

一、影响质粒稳定性的因素 214

二、提高质粒稳定性的措施 215

第二节 基因工程菌的培养工艺 216

一、培养基的组成与培养条件 217

二、基因工程菌发酵的工艺过程 217

三、基因工程菌的培养设备 218

四、高密度发酵 219

第三节 基因工程菌发酵过程的检测与控制 222

一、发酵培养的检测与控制参数 222

二、生物学参数的检测与控制 222

三、物理化学参数的检测与控制 224

第四节 工程菌的防护及基因工程产物的提取 225

一、基因重组菌外漏的防范 225

二、基因工程产物的提取 226

思考与练习题 227

第九章 发酵生产染菌及其防治 228

第一节 染菌对发酵的影响 228

一、染菌对不同发酵过程的影响 228

二、染菌发生的不同时间对发酵的影响 228

三、染菌程度对发酵的影响 229

第二节 发酵异常现象及原因分析 229

一、种子培养和发酵的异常现象 229

二、染菌的检查和判断 230

三、发酵染菌原因分析 231

第三节 杂菌污染的途径和防治 233

一、种子带菌及其防治 233

二、空气带菌及其防治 233

三、操作失误导致染菌及其防治 233

四、设备渗漏或“死角”造成的染菌及其防治 234

五、噬菌体污染及其防治 235

六、杂菌污染的挽救与处理 236

思考与练习题 237

第十章 固定化酶与固定化细胞技术 238

第一节 固定化酶 238

一、固定化酶制备的方法 238

二、固定化酶的性质 242

三、影响固定化酶性能的因素 243

第二节 辅因子的定义、分类及固定化 243

一、辅因子的定义及分类 243

二、辅因子的固定化 244

三、辅酶的再生 244

第三节 固定化细胞 245

一、固定化细胞分类、形态特征和生理状态 245

二、固定化细胞的制备 246

三、固定化细胞的效果 246

四、培养条件对质粒稳定性、菌体量及克隆基因产物的影响 247

第四节 固定化生物催化剂的表征 248

一、固定化酶（细胞）的活力 248

二、偶联率及相对活力的测定 248

三、固定化酶（细胞）的半衰期 249

四、载体活化程度和固定化配基密度的测定 249

第五节 固定化技术的应用 249

一、利用固定化微生物生产各种产物 249

二、利用固定化微生物细胞（酶）制造生物传感器 250

三、药物控释载体 250

四、酶的结构与功能研究 252

五、其他方面的应用 253

第六节 共固定化技术 253

思考与练习题 254

第十一章 动植物细胞大规模培养 255

第一节 动物细胞的培养 255

一、动物细胞的形态 255

二、动物细胞培养的应用 256

三、动物细胞培养基的组成 257

四、动物细胞培养的环境要求 258

五、动物细胞培养的方法 260

六、动物细胞培养的工艺 263

七、细胞培养用生物反应器 264

八、细胞代谢 267

第二节 植物细胞的培养 269

一、植物细胞培养流程 269

二、植物细胞培养基的组成 270

三、植物细胞培养的方法 271

四、植物细胞的大规模培养技术 272

五、影响植物细胞培养的因素 274

思考与练习题 276

第十二章 生物工艺实例简介 277

第一节 啤酒生产工艺 277

一、啤酒生产原辅料 277

二、麦芽制造 277

三、麦芽汁制备 280

四、啤酒发酵 281

第二节 有机酸发酵生产工艺 282

一、有机酸的来源与用途 282

二、衣康酸的发酵生产工艺 283

三、柠檬酸的深层发酵工艺 284

第三节 氨基酸生产工艺 285

一、氨基酸发酵的工艺控制 286

二、谷氨酸生产工艺 287

三、赖氨酸生产 290

第四节 酶制剂生产工艺 291

一、微生物细胞生长与产酶的关系 291

二、微生物酶合成的调节与控制 292

三、微生物酶的生产条件 293

四、酶的提取技术 295

五、微生物蛋白酶生产工艺 296

六、淀粉酶的生产工艺 296

第五节 抗生素生产工艺 298

一、抗生素的应用 298

二、抗生素生产的工艺过程 299

三、青霉素的生产工艺 300

第六节 单细胞蛋白生产工艺 302

一、SCP生产的一般工艺过程 303

二、SCP生产的微生物 304

三、生产SCP的基质 305

四、单细胞蛋白质的提取和纯化 305

第七节 干扰素生产工艺 306

一、干扰素概况 306

二、干扰素的基本特性及作用特点 307

三、干扰素的临床应用 307

四、传统人白细胞干扰素IFNα生产工艺 308

五、基因工程假单胞杆菌发酵生产干扰素-α2b的工艺过程 308

第八节 维生素C生产工艺 310

一、莱氏法生产工艺 310

二、二步发酵法生产工艺 310

思考与练习题 312

参考文献 313