生化生产工艺学（版）梅乐和姚善泾林东强科学出版社9787030201492蔚蓝书店 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

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版前言

版前言

第1章 绪论

1.1 国内外生物技术及其产业的发展现状

1.2 生物技术的简要历史

1.3 生化生产过程的特点

1.4 生化生产过程的共

1.5 生化生产过程的类型

1.6 生化生产工艺学的定义、内容和任务

第2章 工业微生物基础

2.1 微生物的特点

2.2 常见的工业微生物

2.2.1 细菌

2.2.2 放线菌

2.2.3 霉菌

2.2.4 酵母菌

2.2.5 噬菌体

2.3 工业微生物菌种的分离和选育

2.3.1 微生物菌种的分离

2.3.2 诱变育种

2.4 工业微生物菌种的改良

2.4.1 原生质体技术育种

2.4.2 体外重组DNA技术育种

2.4.3 代谢工程育种

2.5 工业微生物菌种的保藏

2.5.1 斜面保藏法和穿刺保藏法

2.5.2 干燥保藏法

2.5.3 悬液保藏法

2.5.4 冷冻干燥保藏法

2.5.5 液氮保藏法

2.5.6 低温保藏法

2.5.7 石蜡油封存保藏法

2.5.8 沙土管保藏法

2.5.9 菌丝速冻保藏法

2.5.10 国内外主要菌种保藏机构

2.6 工业微生物菌种的培养与扩大培养

2.6.1 微生物的培养方法

2.6.2 菌种的扩大培养

第3章 培养基设计和淀粉制糖工艺

3.1 微生物的营养物质和营养类型

3.1.1 微生物的营养物质

3.1.2 微生物的营养类型

3.2 培养基的分类、选择和配制原则

3.2.1 培养基的分类

3.2.2 培养基的选择

3.2.3 培养基的配制原则

3.3 很好培养基组成的确定

3.4 用于工业发酵的培养基

3.5 淀粉制糖工艺

3.5.1 淀粉水解制糖的方法

3.5.2 淀粉酸水解工艺

3.5.3 淀粉酶解法制糖工艺

3.5.4 糖化工艺

3.5.5 不同制糖工艺的比较

第4章 培养基和空气

4.1 的原理和方法

4.1.1 的方法

4.1.2 热的原理

4.2 湿热原理和影响因素

4.2.1 动力学

4.2.2 的温度和时间

4.2.3 影响的因素

4.3 培养基

4.3.1 间歇

4.3.2 连续

4.3.3 间歇与连续的比较

4.4 空气

4.4.1 空气的要求和方法

4.4.2 空气过滤流程

4.4.3 空气的过滤原理

4.4.4 空气过滤的介质

4.4.5 提高过滤效率的措施

第5章 氧的供需与传递

5.1 细胞对氧的需求

5.2 培养过程中氧的传质理论

5.2.1 气-液相间的氧传递

5.2.2 液-固相间的氧传递

5.2.3 细胞团内的氧传递

5.2.4 氧传递速率与细胞呼吸的关系

5.2.5 氧传递系数的关联

5.3 溶解氧的测定方法

5.3.1 化学法

5.3.2 极谱法

5.3.3 复膜氧电极法

5.3.4 压力法

5.4 氧传递系数的测定

5.4.1 亚硫酸盐氧化法

5.4.2 取样极谱法

5.4.3 物料衡算法

5.4.4 动态法

5.4.5 排气法

5.4.6 复膜电极测定KLa

5.5 影响氧传递速率的主要因素

5.5.1 溶液的质对氧的溶解度的影响

5.5.2 气液比表面积

5.5.3 影响氧传递系数的一些因素

5.6 控制溶氧的工艺手段

5.7 溶氧新概念

第6章 生物反应器

6.1 生物反应器设计的目标和原则

6.2 生物反应器的分类

6.3 微生物细胞反应器

6.3.1 机械搅拌型微生物细胞生物反应器(通用型)

6.3.2 机械搅拌自吸式反应器

6.3.3 气升式环流反应器

6.3.4 高位塔式生物反应器

6.3.5 基因工程菌生物反应器

6.4 生物反应器的放大

6.4.1 经验放大法

6.4.2 其他放大方法

第7章 发酵染菌及其

7.1 发酵染菌的分析

7.1.1 种子培养和发酵的异常现象

7.1.2 染菌的检查、判断

7.1.3 发酵染菌原因

7.1.4 发酵染菌的分析

7.2 染菌对发酵的影响

7.3 杂菌染菌的挽救或处理

7.4 菌种退化及其

7.4.1 菌种退化的原因

7.4.2 菌种退化的

7.5 杂菌染菌的途径和

7.5.1 种子带菌及其

7.5.2 空气带菌及其

7.5.3 设备的渗漏或“”造成的染菌及其

7.5.4 培养基不导致的染菌

7.5.5 一些仪器探头等不造成的染菌

7.5.6 噬菌体染菌及其

第8章 发酵过程的工艺控制

8.1 微酵的动力学

8.1.1 分批培养

8.1.2 微生物分批培养生长速度的动力学方程

8.1.3 分批培养时微生物细胞的生长与产物形成的动力学

8.2 补料分批培养

8.2.1 补料分批培养的类型

8.2.2 补料分批培养的动力学

8.2.3 补料分批培养的优点

8.3 连续培养

8.4 发酵工艺控制很优化

8.5 温度对发酵过程的影响及其控制

8.5.1 温度对微生物细胞的酵代谢产物的影响

8.5.2 发酵热

8.5.3 发酵过程温度的控制和适温度的选择

8.6 pH对发酵过程的影响和控制

8.6.1 pH对发酵过程的影响

8.6.2 发酵过程中pH的变化情况

8.6.3 发酵过程中pH的控制

8.7 泡沫对发酵过程的影响和控制

8.7.1 发酵过程中泡沫的产生及其对发酵过程的影响

8.7.2 发酵过程中泡沫的消除和控制

8.8 流加补料的控制

第9章 动物细胞的大规模培养

9.1 动物细胞培养基

9.1.1 动物细胞培养的环境

9.1.2 培养基的组成

9.1.3 常用的合成培养基

9.2 动物细胞培养方法

9.2.1 悬浮培养

9.2.2 贴壁培养

9.2.3 固定化培养

9.3 动物细胞培养生物反应器

9.3.1 气升式细胞培养生物反应器

9.3.2 中空纤维管生物反应器

9.3.3 通气搅拌生物反应器

9.3.4 流化床生物反应器

9.3.5 无泡沫搅拌生物反应器

9.4 动物细胞培养技术

9.5 动物细胞大规模培养工艺

第10章 植物细胞的大规模培养

10.1 植物细胞培养基

10.1.1 植物细胞培养基的组成

10.1.2 植物细胞培养基的制备

10.2 植物细胞培养方法

10.3 植物细胞的大规模培养技术

10.3.1 植物细胞的大规模悬浮培养

10.3.2 植物细胞或原生质体的固定化培养

10.3.3 植物细胞培养方式

10.4 影响植物细胞培养的因素

10.5 植物细胞培养反应器

第11章 生物物质分离与纯化

11.1 培养液的预处理

11.2 培养液的固液分离

11.3 细胞的破碎

11.4 生物物质的分离纯化方法

11.5 生物分离工艺介绍

11.6 动物细胞培养的下游过程

11.6.1 动物细胞培养产物蛋白质的分离纯化

11.6.2 病毒的分离纯化

11.7 基因工程产物的分离纯化工艺设计

第12章 生化生产过程工程和工艺设计基础

12.1 生化生产过程工程设计

12.1.1 设计任务书和设计过程模式

12.1.2 设计过程和内容

12.1.3 厂址选择图布置

12.2 牛产工艺流程设计

12.3 工艺计算

12.3.1 物衡计算

12.3.2 热量衡算

12.3.3 过程水的衡算

12.3.4 无菌空气消耗量的计算

12.3.5 设备工艺设计及设备的选型

第13章 生化生产过程技术经济学评价

13.1 经济效益分析

13.2 生化生产项目的投资

13.2.1 建设项投资

13.2.2 项目资产

13.3 成本及费用估算

13.4 销售收入、税金和利润

13.5 项目盈利能力与清偿能力分析

13.6 项目经济评价的基本报表和不确定分析

13.7 生化生产项目可行研究实例

第14章 生化生产工艺实例简介

14.1 抗生素的生产工艺

14.1.1 抗生素概述

14.1.2 抗生素的生产工艺

14.1.3 青霉素的生产工艺

14.2 微生物酶制剂的生产工艺

14.3 氨基酸发酵生产工艺

14.3.1 氨基酸发酵的工艺控制

14.3.2 谷氨酸的生产工艺流程

14.4 有机酸发酵生产工艺

14.5 多糖发酵生产工艺

14.6 类胡萝卜素发酵生产工艺

14.7 维生素B2(核黄素)发酵生产工艺

14.8 丙酮丁醇发酵生产工艺

14.9 葡萄酒酿造生产工艺

参考文献

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第

pan style="font-family:宋体">章

;

绪论

生命科学的发展和生物技术步使人类能够识别、理解、操作、和控制生命体，将为人类社会发展提供新的手段。从

世纪

80

年代起，生物技术开始从实验室研究逐步走向产业化，一个新兴的高技术产业由此诞生。生物技术被认为是带动

2pan style="font-family:宋体">世纪经济发展的关键技术之一，在化工、医药卫生、农林牧渔、轻工食品、生物、能源和环境等领域都将发挥重要作用，了传统产业的改造和新兴产业的形成，在保障粮食、经济结构调整、提高健康、改善生态环境、缓解能源短缺压力、保障国家中显现出巨大潜力，对人类社会产生深远的影响。生命科学和生物技术持续发展正在加速新的科技形成，由其的生物经济驱动着全球经济社会结构的加速调整和重组，一批新兴产业群正在孕育之中，生物技术及其产业发展引起了越来越多的政治家、科学家和企业家的广泛关注，在可以预见的未来，生物技术及其产业将发展成为

2pan style="font-family:宋体">世纪的产业之一。

生物技术的产展涉及许多学科括生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、微生物学、动物学、植物学、化学和化学工程学、应用物理学和电子学及数学和计算机科学等基础和应用基础学科。可以说生物技术是在分子生物学和细胞生物学基础上结合现代工程学的方法和原理而发展起来的一门综合科学技术。新一代的生物技术虽脱胎于原始的、传统的生物类生产技术，但它们之间在内容和手段上均有质的区别。生物技术能够带来的好处是十分巨大的，正在或即将使人们的某些梦想和希望变为现实。当前，生物技术已在医药和化工等领域中崭露头角，一批生物工程，如人生长激素、胰岛素、干扰素和各类细胞生长因子与调节因子等已陆续投放市场，为人类生活提供了多方面的便利，渗透到了生活的各个方面，可解决当前人类面临的人口、资源和环境等一系列可持续发展问题。

pan style="font-family:宋体">．

1;

国内外生物技术及其产业的发展现状

随着分子生物学的突破而诞生的基因操作技术、细胞融合技术等赋予了生物技术新的生命力，引起了科技界和企业界的高度重视和巨额投入十年来，全球现代生物产业的销售额年增长率一直保持在

30

％左右，是世界经济年增长率的

pan style="font-family:宋体">倍。从世界范围的发展情况来看，生物技术已成为发达国家科技竞争的热点，美国、日本、欧洲等主要的发达国家和地区竞相开展生物技术的研究和开发工作，各国纷纷建立了独立的机构，成立了一系列的生物技术研究组织，并制定了

pan style="font-family:宋体">年或

年的中发展规划，在政策、资金上给予大量的支持。同时这些国家的企业界也纷纷投入巨行生物技术的开发研究，并取得了一系列重大成果，从而促使生物技术产业化得到迅速发展，开发了诸如促红细胞生成素

(EP())

、粒细胞集落刺激因子

(G

—

CSF)

等一批基因工程，占领了世界市场，取得了巨大的经济效益，使得这些国家在世界生物技术产业化方面占有的优势，生物产业已经成为这些国家的新的经济增长点。美国商业部

03

年公布的调查报告表明，

0pan style="font-family:宋体">年美国生物技术相关产产值到

5670

亿美元，获得利润

1005

亿美兀。据农业生物技术应用服务机构的统计，

03

年全球

pan style="font-family:宋体">个国家种植转基因植物，种植面积已经达蛰

l 6

．

77Xpan style="font-family:宋体">’

hmz

，

04

年为

8

．

pan style="font-family:宋体">×

pan style="font-family:宋体">’

hm2

。美国生物技术产业协会的报告称，人类已经能生产针对

0

多种疾病的

500

多种生物，全球有

3

．

25

亿人受益于生物技术。基于这些成，美国、加拿大、日本和欧洲等发达国家和地区高度重视生物技术的发展，纷纷提出加速发展生物技术，抢占生物技术及产业发展制高点。美国将生物与医药产业作为新的经济增长点予以支持，

00

年

04

年美国对生物医药研究和开发的投入高达

1000

多亿美元，其中

03

年生物技术研究开发经费高达

380

多亿美元，数额仅次于军事科学的投资额。欧盟国家已经开始整合科研资源，以期在生物技术领域与美国抗衡。英国的目标是确保在生命科学领域继续保持地位，保持生物技术位于世界的。法国

0pan style="font-family:宋体">年对生物技术的研究和开发投入

2

·

pan style="font-family:宋体">亿法郎，同时正式公布“

02

年生物技术发展计划”，决定由国家直接拨款

pan style="font-family:宋体">亿欧行研究、开发和创办新的现代化生物企业，使生物工程技术部门成为法国新的经济和业增长点。德国为了推动生物技术基础研究、产品研发和产业经济的发展，出台了一系列资助计划，将基础创新台技术、可持续生物制品生产技术和现代食品制造方法作为发展领域。日本提出“生物产业立国”的策略，成立了“生物技术战略会议”，于

02

年底颁布了“生物技术战略大纲”，力争继汽车、信息产业之后，把生物技术产业培育成国家骨干趋

I

匕，

06

年生物技术的研究经费已经达到

2

万亿日元，占科研经费预算的

50 9

／

6

左右。韩国、新加坡、印度、泰国等也纷纷图谋在亚洲乃世界生物技术和产业发展中的地位。韩国意志强大、选择明确，已经在干细胞研究领域取得领头羊的地位。新加坡制定了“五年跻身生物技术行列”计划，成立了跨部门的“生物科学部长委员会”。印度立志成为生物技术大国，并于

1993

年成立了世界上个“生物技术部”，以推动国家生物产业的发展。泰国也于

03

年相继成立“国家生物技术委员会，，和“生命科学研究中心”。全球生物技术已经形成以下的基本格局：美国占据优势，拥有世界上约一半的生物技术公司和一半的生物技术专利，约占全球研究和开发投入的

70

％和盈利的

70

％；欧洲和日本属于层次，各国都在调动资源积极建立强大的生物技术基础研究基地，欧洲约占全球研究和开发投入的

25

％和盈利的

％；第三层次是古巴、韩国、印度和中国等。

我国是早利用生物技术的国家之一。十年来传统生物技术得到了迅速发展，在继续保持传统生物技术产业优势的同时，现代生物技术产业也正在迅速崛起，已经成为世界发酵产品市场的重要竞争者，多种发酵产品的生产和出口剧增，柠檬酸的生产工艺和技术入世界行列，产量居世界首位；我国谷氨酸和赖氨酸的生产工艺和技术、产量也已有的优势，疫苗、青霉素、维生素

C

、味精、啤酒、氨基酸等传统生物技术产品的产量和消费量均居世界首位。与此同时，现代生物技术的研究和开发也取得了丰硕的成果：我国的两系杂交水稻已推广

pan style="font-family:宋体">．

33

×

pan style="font-family:宋体">。

hm2

均单产提高

pan style="font-family:宋体">％以上；植物转基因技术获得，到

04

年我国转基因抗虫棉的种植面积达到

3

·

70 X pan style="font-family:宋体">。

hm2

，转基因植物种植面积居世界第四位；重组联合共生固氮菌、防病工程菌开始大面积田间实验；试管牛羊、转基因鱼人中试，动物生物反应器取得了可展；已有

4

种基因工程获准投放市场；抗体工程已取得多项成果并开始在临床上应用；基因达到了......

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