生物工藝學(xué)

前言

　　生命科學(xué)正處在由生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物工程及生物工藝學(xué)的快速發(fā)展所帶來的巨大變革之中。其中生物工藝學(xué)融合了生物化學(xué)、分子生物技術(shù)及工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)，不斷地開發(fā)出新的生物制品，加速了社會經(jīng)濟的發(fā)展。為適應(yīng)生物工業(yè)發(fā)展的新形勢與生物工程學(xué)科建設(shè)的需要，我們組織國內(nèi)不同類型高校的教師編寫了《生物工藝學(xué)》一書，本著“實踐一認(rèn)識一再實踐”的精神，以“工藝優(yōu)化”為尺度，將生命科學(xué)技術(shù)與工程科學(xué)技術(shù)進(jìn)行有機的結(jié)合，希望能夠給生命運動和工程藝術(shù)找到一種合乎“本性”的結(jié)合與體現(xiàn)形式，將生物生產(chǎn)工藝技術(shù)與過程的多樣性展現(xiàn)給廣大讀者。　　發(fā)展是一個社會進(jìn)步的標(biāo)志，創(chuàng)新是社會發(fā)展的需要。隨著基因重組、細(xì)胞融合、酶的固定化等技術(shù)的發(fā)展，生物技術(shù)的研究成果必將轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)。生物工藝學(xué)作為一門交叉學(xué)科，既介紹了傳統(tǒng)工藝學(xué)的釀酒、生物素生產(chǎn)技術(shù)，又系統(tǒng)總結(jié)了近年來已開發(fā)的生物產(chǎn)品的生產(chǎn)原理與工藝技術(shù)，在將新的科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)中起著橋梁與催生作用。　　可以預(yù)見，隨著生物工藝技術(shù)的普及，某些化工產(chǎn)品的傳統(tǒng)工藝將改變?yōu)樯锕に?，甚至一些性能?yōu)異的化合物也將通過生物催化合成。生物工藝學(xué)學(xué)科的發(fā)展將有力地推動生物技術(shù)和化工生產(chǎn)技術(shù)的變革和進(jìn)步，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。生物工程前景廣闊、生機勃勃，預(yù)計未來將有20％～30％的化學(xué)工藝過程會被生物工藝技術(shù)過程所取代，實現(xiàn)社會效益、經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的結(jié)合與良性發(fā)展。生物醫(yī)藥工藝的發(fā)展將有益于人們健康水平的提高。我們所能做的就是“拋磚引玉”，為生物工程產(chǎn)業(yè)化成為21世紀(jì)的重大經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)而奠定基礎(chǔ)。

內(nèi)容概要

本書主要闡述了有機溶劑、有機酸、糖類、脂類、酒類等工業(yè)產(chǎn)品以及維生素、抗生素、酶類、核酸類、蛋白質(zhì)類藥物等利用生物工藝技術(shù)生產(chǎn)的原理和工藝流程；還介紹了新工藝學(xué)在生物水處理技術(shù)、微藻生產(chǎn)丁藝、發(fā)酵工業(yè)清潔生產(chǎn)、能源生物生產(chǎn)工藝、礦物生物浸出工藝等方面應(yīng)用的原理、工藝流程及操作要點，涵蓋了相關(guān)領(lǐng)域的最新研究成果和實例，實用性強。本書強調(diào)基礎(chǔ)理論與實際技術(shù)、傳統(tǒng)工藝與新發(fā)展工藝相結(jié)合，注重加強工藝環(huán)節(jié)的科學(xué)性與整體設(shè)計的經(jīng)濟性，體現(xiàn)了新工藝技術(shù)的先進(jìn)性。全書工藝內(nèi)容翔實而系統(tǒng)、技術(shù)信息豐富而新穎，體現(xiàn)了生命科學(xué)及工程科學(xué)交叉與融合的特點。 本書可供大專院校生物工程(技術(shù))相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生，以及研究機構(gòu)、生產(chǎn)單位等的技術(shù)人員使用。

書籍目錄

前言第一章  緒論  第一節(jié)  生物工藝學(xué)概述    一、生物工藝學(xué)的內(nèi)涵    二、生物工藝學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系  第二節(jié)  生物工藝學(xué)發(fā)展的歷史回顧與總結(jié)    一、發(fā)展簡史      二、工藝演進(jìn)規(guī)律  第三節(jié)  生物生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品    一、生物生產(chǎn)過程的特征    二、生物工藝過程的多樣性    三、生物工藝過程的共性    四、優(yōu)良工藝的功能  第四節(jié)  我國生物制品的主要成就  第五節(jié)  生物工藝學(xué)發(fā)展方向  思考題第二章  生物資源與生產(chǎn)工藝第三章  有機溶劑生產(chǎn)工藝第四章  有機酸生產(chǎn)工藝第五章  糖類生產(chǎn)工藝第六章  脂類化合物的生產(chǎn)工藝第七章  酒類生產(chǎn)工藝第八章  維生素和核酸類藥物生產(chǎn)工藝第九章  抗生素生產(chǎn)工藝第十章  酶類生產(chǎn)工藝第十一章  蛋白質(zhì)類藥物生產(chǎn)工藝第十二章  生物水處理技術(shù)第十三章  微藻生產(chǎn)工藝第十四章  發(fā)酵工業(yè)清潔生產(chǎn)第十五章  能源生物技術(shù)第十六章  礦物生物浸出工藝參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　1.社會需求是工藝技術(shù)發(fā)展的動力　　社會的發(fā)展、人口的增多，使得對生物產(chǎn)品的需求日益強烈，從而推動了生物工藝技術(shù)的研究與發(fā)展。歷史表明，在社會發(fā)展的初期階段人類需要食物的大量供應(yīng)。無意識地利用酵母發(fā)面可能是人類最早利用微生物的事例，該工藝的目的只是為了改善面團特性。同樣，制醋技術(shù)也只是利用醋酸菌來生產(chǎn)醋酸。為了解決今后世界人口增加所帶來的糧食短缺問題，全世界的研究人員正在不斷地進(jìn)行新的嘗試。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)雖然還能繼續(xù)在植物保護劑和殺蟲劑的應(yīng)用等方面取得新的發(fā)展，但近幾年來，人們對農(nóng)產(chǎn)品的需求明顯增加，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已經(jīng)不能滿足社會對成品的需求。生物工藝學(xué)作為一門應(yīng)用學(xué)科逐步形成，它將在解決全世界糧食短缺和環(huán)境污染問題等方面起到重要作用?！　?.發(fā)酵工程技術(shù)的改善是生物工藝技術(shù)發(fā)展的必要條件　　社會對工業(yè)產(chǎn)品的需求增加，特別是在生物生產(chǎn)量較低的條件下，目的產(chǎn)物產(chǎn)率的提高，意味著工藝作用的加強。為使產(chǎn)率提高或持續(xù)上升，可通過改善發(fā)酵條件、優(yōu)化發(fā)酵配置使基質(zhì)的利用達(dá)到最大限度的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)工藝技術(shù)發(fā)展，使生物生產(chǎn)工藝不斷地改進(jìn)與提高。影響發(fā)酵條件的因素包括培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分的含量，以及發(fā)酵過程中氣體、溫度、溶氧、pH等的調(diào)控。不同發(fā)酵罐裝置結(jié)構(gòu)的改進(jìn)則是生物生產(chǎn)工藝得以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的突破，其自動化調(diào)控過程逐漸加強，實現(xiàn)了在線自動化檢測控制。在歷史的長河中，在線自動化檢測控制是一個從作坊工藝到傳統(tǒng)工業(yè)工藝再到現(xiàn)代生產(chǎn)的過程，也是一個從實驗室技術(shù)到工業(yè)生產(chǎn)的過程，或從粗放的工業(yè)工藝過程到精準(zhǔn)工業(yè)化過程轉(zhuǎn)變的突破。另外，各種分離技術(shù)的進(jìn)步，使生物工藝技術(shù)得到迅速的發(fā)展。工業(yè)分離技術(shù)包括：沉淀技術(shù)、膜過濾技術(shù)、溶劑萃取技術(shù)、離子交換技術(shù)、吸附技術(shù)、色譜技術(shù)、結(jié)晶技術(shù)和層析技術(shù)等。

編輯推薦

　　《普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材：生物工藝學(xué)》以生物工藝學(xué)獨立于發(fā)酵工程和分離工程而自成體系為指導(dǎo)思想，以產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝技術(shù)與工業(yè)效益為主線，重點加強工業(yè)產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品、海洋生物、節(jié)能減排、環(huán)境保護、生物能源、生物冶金等工程技術(shù)應(yīng)用的力度，使生物技術(shù)更多地融合于工程技術(shù)之中，體現(xiàn)生物工藝技術(shù)外延的潛能，促進(jìn)經(jīng)濟的發(fā)展，同時使讀者享受其中包含的技術(shù)與經(jīng)濟發(fā)展的哲理。全書共分十六章，主要內(nèi)容包括：生物資源與生產(chǎn)工藝；有機溶劑生產(chǎn)工藝；糖類生產(chǎn)工藝；脂類化合物的生產(chǎn)工藝；酶類生產(chǎn)工藝；生物水處理技術(shù)；發(fā)酵工業(yè)清潔生產(chǎn)等。

圖書封面

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