生物工藝原理（第三版）

第一章 總論
一、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展回顧與展望
二、生物反應(yīng)過程的組成與特點(diǎn)
三、微生物工程的應(yīng)用領(lǐng)域
四、生物工藝發(fā)展簡史
五、生物工藝原理課程的內(nèi)容和任務(wù)
思考與練習(xí)題
第二章 生物工業(yè)菌種與種子的
擴(kuò)大培養(yǎng)
第一節(jié) 工業(yè)生產(chǎn)常用的微生物及要求
一、工業(yè)生產(chǎn)常用的微生物
二、微生物工業(yè)對菌種的要求
第二節(jié) 工業(yè)微生物菌種的衰退、復(fù)壯與保藏
一、菌種的衰退
二、菌種的復(fù)壯
三、菌種的保藏
第三節(jié) 工業(yè)微生物菌種的選育
一、自然選育
二、誘變育種
第四節(jié) 生產(chǎn)菌種的改良
一、原生質(zhì)體融合技術(shù)
二、DNA重組技術(shù)
三、基因組重排技術(shù)
四、基因工程技術(shù)的應(yīng)用
第五節(jié) 種子的擴(kuò)大培養(yǎng)
一、種子擴(kuò)大培養(yǎng)的任務(wù)
二、種子培養(yǎng)方法
三、種子制備階段
四、影響種子質(zhì)量的因素
五、種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
六、種子異常的分析
思考與練習(xí)題
第三章 發(fā)酵培養(yǎng)基及其制備
第一節(jié) 發(fā)酵培養(yǎng)基的選擇
一、發(fā)酵培養(yǎng)基選擇的依據(jù)
二、發(fā)酵培養(yǎng)基選擇的原則
第二節(jié) 發(fā)酵培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
一、發(fā)酵培養(yǎng)基設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題
二、發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化
第三節(jié) 發(fā)酵培養(yǎng)基的成分及來源
一、工業(yè)上常用的碳源
二、工業(yè)上常用的氮源
三、無機(jī)鹽
四、生長因子
五、前體物質(zhì)和促進(jìn)劑
第四節(jié) 淀粉水解糖的制備
一、淀粉水解糖的制備方法
二、酸水解法制糖
三、雙酶水解法制糖
四、水解糖液的質(zhì)量要求
第五節(jié) 糖蜜原料
一、糖蜜原料的分類
二、糖蜜原料的性質(zhì)和組成
三、糖蜜的預(yù)處理
第六節(jié) 植物纖維原料
一、纖維素原料的生物煉制
二、木質(zhì)纖維素基化學(xué)品
三、纖維素原料的來源
思考與練習(xí)題
第四章 培養(yǎng)基滅菌與空氣的凈化
第一節(jié) 滅菌
一、滅菌的方法
二、培養(yǎng)基濕熱滅菌的原理
三、發(fā)酵培養(yǎng)基的滅菌
四、培養(yǎng)基與設(shè)備、管道滅菌條件
第二節(jié) 空氣的凈化
一、空氣凈化的方法
二、空氣凈化的流程
三、空氣的過濾除菌原理和介質(zhì)
思考與練習(xí)題
第五章 發(fā)酵機(jī)制與代謝調(diào)控
第一節(jié) 厭氧發(fā)酵機(jī)制與代謝調(diào)控
一、酵母菌的酒精發(fā)酵
二、細(xì)菌的酒精發(fā)酵
三、乳酸發(fā)酵
四、甘油發(fā)酵
五、丙酸和丁酸發(fā)酵
六、己酸發(fā)酵
七、甲烷（沼氣）發(fā)酵
第二節(jié) 好氧發(fā)酵與代謝調(diào)控
一、檸檬酸發(fā)酵
二、醋酸發(fā)酵
三、衣康酸發(fā)酵
四、葡萄糖酸發(fā)酵
五、氨基酸發(fā)酵
六、核苷酸發(fā)酵
七、抗生素發(fā)酵
思考與練習(xí)題
第六章 微生物反應(yīng)動力學(xué)
第一節(jié) 微生物反應(yīng)概論
一、微生物反應(yīng)過程的主要特征
二、微生物反應(yīng)過程基本概念
三、微生物反應(yīng)動力學(xué)的描述方法
第二節(jié) 微生物反應(yīng)模式與發(fā)酵操作方法
一、生物反應(yīng)動力學(xué)分類
二、發(fā)酵操作方法
第三節(jié) 微生物發(fā)酵動力學(xué)
一、分批發(fā)酵動力學(xué)
二、補(bǔ)料分批發(fā)酵動力學(xué)
三、連續(xù)發(fā)酵動力學(xué)
第四節(jié) 微生物生長代謝過程中的質(zhì)量平衡
一、微生物生長代謝過程中基質(zhì)與產(chǎn)物
之間碳元素平衡
二、微生物生長代謝過程中的碳源平衡
三、微生物生長代謝過程中的氮平衡
四、微生物生長代謝過程中的氧平衡
五、YATP與ATP平衡
六、通風(fēng)培養(yǎng)時氧的消耗與ATP數(shù)量之間的關(guān)系
第五節(jié) 微生物生長代謝過程的數(shù)學(xué)模型
一、分批培養(yǎng)微生物生長的數(shù)學(xué)模型
二、連續(xù)培養(yǎng)微生物生長的數(shù)學(xué)模型
三、發(fā)酵工藝最優(yōu)化控制
思考與練習(xí)題
第七章 生物工藝過程控制
第一節(jié) 發(fā)酵過程中的代謝變化與控制參數(shù)
一、初級代謝的代謝變化
二、次級代謝的代謝變化
三、發(fā)酵過程的主要控制參數(shù)
第二節(jié) 溫度對發(fā)酵的影響及其控制
一、溫度對發(fā)酵的影響
二、影響發(fā)酵溫度變化的因素
三、溫度的控制
第三節(jié) pH值對發(fā)酵的影響及其控制
一、pH值對發(fā)酵的影響
二、發(fā)酵過程pH值的變化
三、發(fā)酵pH值的確定和控制
第四節(jié) 溶解氧對發(fā)酵的影響及其控制
一、溶解氧對發(fā)酵的影響
二、供氧與微生物呼吸代謝的關(guān)系
三、發(fā)酵過程溶解氧的變化
四、溶解氧濃度控制
第五節(jié) 菌體濃度與基質(zhì)對發(fā)酵的影響及其控制
一、菌體濃度對發(fā)酵的影響及其控制
二、基質(zhì)對發(fā)酵的影響及其控制
第六節(jié) CO2和呼吸商
一、CO2對菌體生長和產(chǎn)物生成的影響
二、排氣中CO2濃度與菌體量、pH值、排氣氧之間的關(guān)系
三、呼吸商與發(fā)酵的關(guān)系
四、CO2濃度的控制
第七節(jié) 泡沫對發(fā)酵的影響及其控制
一、泡沫的形成及其對發(fā)酵的影響
二、泡沫的控制
第八節(jié) 發(fā)酵終點(diǎn)的判斷
一、經(jīng)濟(jì)因素
二、產(chǎn)品質(zhì)量因素
三、特殊因素
第九節(jié) 發(fā)酵過程檢測與自控
一、生物傳感器
二、發(fā)酵過程其他重要檢測技術(shù)
三、發(fā)酵過程變量的間接估計(jì)
四、發(fā)酵過程自控
思考與練習(xí)題
第八章 基因工程菌的發(fā)酵生產(chǎn)
第一節(jié) 基因工程菌發(fā)酵的特點(diǎn)
第二節(jié) 基因工程菌的穩(wěn)定性
一、影響質(zhì)粒穩(wěn)定性的因素
二、提高質(zhì)粒穩(wěn)定性的措施
第三節(jié) 基因工程菌發(fā)酵工藝
一、培養(yǎng)基的組成與發(fā)酵條件
二、基因工程菌發(fā)酵的工藝過程
三、基因工程菌的培養(yǎng)設(shè)備
四、高密度發(fā)酵
第四節(jié) 基因工程菌發(fā)酵過程的檢測與控制
一、發(fā)酵培養(yǎng)的檢測與控制參數(shù)
二、生物學(xué)參數(shù)的檢測與控制
三、物理化學(xué)參數(shù)的檢測與控制
第五節(jié) 基因工程菌的安全性及防護(hù)
一、基因工程產(chǎn)業(yè)化的生物安全
二、基因工程菌的防護(hù)
三、基因工程產(chǎn)物的分離純化
思考與練習(xí)題
第九章 固定化細(xì)胞發(fā)酵技術(shù)
第一節(jié) 固定化細(xì)胞概論
一、固定化細(xì)胞定義
二、固定化細(xì)胞分類、形態(tài)特征和性質(zhì)
三、固定化細(xì)胞的表征
第二節(jié) 固定化細(xì)胞的原理與方法
一、包埋法
二、載體結(jié)合法
三、絮凝法
四、交聯(lián)法
第三節(jié) 固定化細(xì)胞的效果
一、目的產(chǎn)物的產(chǎn)量提高
二、克隆基因產(chǎn)物的高效表達(dá)
三、質(zhì)粒的遺傳穩(wěn)定性
第四節(jié) 影響固定化細(xì)胞效率的因素
一、固定化載體
二、膠粒濃度和大小
三、培養(yǎng)基的營養(yǎng)組成和培養(yǎng)條件
第五節(jié) 固定化細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用
一、利用固定化細(xì)胞生產(chǎn)各種產(chǎn)物
二、固定化技術(shù)的其他應(yīng)用
第六節(jié) 共固定化技術(shù)
思考與練習(xí)題
第十章 動植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)
第一節(jié) 動物細(xì)胞的培養(yǎng)
一、動物細(xì)胞的形態(tài)
二、動物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用
三、動物細(xì)胞培養(yǎng)基的組成
四、動物細(xì)胞培養(yǎng)的環(huán)境要求
五、動物細(xì)胞體外培養(yǎng)的一般過程
六、動物細(xì)胞培養(yǎng)的方式
七、動物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)工藝
八、細(xì)胞培養(yǎng)用生物反應(yīng)器
九、抗凋亡策略在細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)中的應(yīng)用
第二節(jié) 植物細(xì)胞的培養(yǎng)
一、植物細(xì)胞培養(yǎng)流程
二、植物細(xì)胞培養(yǎng)基的組成
三、植物細(xì)胞培養(yǎng)的方法
四、植物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)
五、影響植物細(xì)胞培養(yǎng)的因素
思考與練習(xí)題
第十一章 發(fā)酵生產(chǎn)染菌及其防治
第一節(jié) 染菌對發(fā)酵的影響
一、染菌對不同發(fā)酵過程的影響
二、染菌發(fā)生的不同時間對發(fā)酵的影響
三、不同染菌程度對發(fā)酵的影響
第二節(jié) 發(fā)酵異常現(xiàn)象及原因分析
一、種子培養(yǎng)和發(fā)酵的異常現(xiàn)象
二、染菌的檢查和判斷
三、發(fā)酵染菌原因分析
第三節(jié) 雜菌污染的途徑和防治
一、種子帶菌及其防治
二、空氣帶菌及其防治
三、操作失誤導(dǎo)致染菌及其防治
四、設(shè)備滲漏或“死角”造成的染菌及其防治
五、噬菌體污染及其防治
六、雜菌污染的挽救與處理
思考與練習(xí)題
第十二章 生物工藝實(shí)例簡介
第一節(jié) 啤酒生產(chǎn)工藝
一、啤酒生產(chǎn)原輔料
二、麥芽制造
三、麥芽汁制備
四、啤酒發(fā)酵
第二節(jié) 葡萄酒生產(chǎn)工藝
一、葡萄原料
二、葡萄酒釀造輔料
三、葡萄酒釀造的工藝
四、葡萄酒的陳釀與成熟
五、葡萄酒的營養(yǎng)價值
第三節(jié) 有機(jī)酸發(fā)酵生產(chǎn)工藝
一、有機(jī)酸的來源與用途
二、衣康酸的發(fā)酵生產(chǎn)工藝
三、檸檬酸的深層發(fā)酵工藝
四、乳酸發(fā)酵工藝
第四節(jié) 氨基酸生產(chǎn)工藝
一、谷氨酸發(fā)酵工藝
二、賴氨酸發(fā)酵工藝
三、精氨酸發(fā)酵工藝
第五節(jié) 酶制劑生產(chǎn)工藝
一、微生物細(xì)胞生長與產(chǎn)酶的關(guān)系
二、微生物酶合成的調(diào)節(jié)與控制
三、微生物酶的生產(chǎn)條件
四、酶的提取技術(shù)
五、微生物蛋白酶生產(chǎn)工藝
六、淀粉酶的生產(chǎn)工藝
第六節(jié) 抗生素生產(chǎn)工藝
一、抗生素的應(yīng)用
二、抗生素生產(chǎn)的工藝過程
三、青霉素的生產(chǎn)工藝
第七節(jié) 干擾素生產(chǎn)工藝
一、干擾素概況
二、干擾素的基本特性及作用特點(diǎn)
三、干擾素的臨床應(yīng)用
四、基因工程假單胞桿菌發(fā)酵生產(chǎn)干擾素α2b的工藝過程
第八節(jié) 維生素C生產(chǎn)工藝
一、萊氏法生產(chǎn)工藝
二、二步發(fā)酵法生產(chǎn)工藝
第九節(jié) 甾體激素的微生物轉(zhuǎn)化
一、生物轉(zhuǎn)化的發(fā)展
二、生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)的應(yīng)用
三、生物轉(zhuǎn)化的工藝流程
四、甾體藥物的生物轉(zhuǎn)化
第十節(jié) 單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)工藝
一、SCP生產(chǎn)的一般工藝過程
二、SCP生產(chǎn)的微生物
三、生產(chǎn)SCP的基質(zhì)
四、單細(xì)胞蛋白質(zhì)的提取和純化
第十一節(jié) 微生物多糖發(fā)酵生產(chǎn)
一、短梗霉多糖
二、黃原膠
三、結(jié)冷膠
第十二節(jié) 生物質(zhì)能源的開發(fā)與利用
一、燃料乙醇
二、生物制氫
三、生物柴油
思考與練習(xí)題
參考文獻(xiàn)