生物實(shí)驗(yàn)室系列發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)

前言

發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)是發(fā)酵工程、生化工程、生物工程、環(huán)境工程和制藥工程等領(lǐng)域的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。本書(shū)的第一版自上市以來(lái)得到了眾多讀者的充分肯定與支持。然而隨著發(fā)酵工程技術(shù)在中國(guó)的進(jìn)步和發(fā)展，讀者也對(duì)本書(shū)提出了更高的要求。更多的讀者希望能夠通過(guò)本書(shū)對(duì)發(fā)酵工程領(lǐng)域的前沿實(shí)驗(yàn)技術(shù)和研究方法有所了解，尤其希望把本書(shū)中的實(shí)驗(yàn)實(shí)例作為參考，直接指導(dǎo)相關(guān)的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)操作?；诖?，作者在第一版的基礎(chǔ)上，對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)技術(shù)理論部分進(jìn)行了精簡(jiǎn)，并在每章增加了作者所從事的發(fā)酵工程研究的最新實(shí)驗(yàn)技術(shù)和研究方法，作為實(shí)例供讀者參考。同時(shí)為了能更加全面地介紹微生物發(fā)酵的內(nèi)容，本版中去掉了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物細(xì)胞培養(yǎng)的內(nèi)容，把余下來(lái)的篇幅留給了微生物細(xì)胞培養(yǎng)部分，所以本版中有關(guān)微生物細(xì)胞發(fā)酵實(shí)驗(yàn)技術(shù)的內(nèi)容明顯增多，內(nèi)容更加豐富、集中。希望通過(guò)本書(shū)的編寫(xiě)，能夠幫助和指導(dǎo)發(fā)酵工程領(lǐng)域的研究人員，在理解學(xué)科理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，熟悉和掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)。同時(shí)也希望讀者能夠?qū)Πl(fā)酵工程領(lǐng)域的最新實(shí)驗(yàn)方法加以實(shí)踐、熟練和創(chuàng)新，從而解決發(fā)酵工程研究中的科學(xué)問(wèn)題和技術(shù)問(wèn)題，推動(dòng)新理論的建立，促進(jìn)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。特別感謝中國(guó)工程院院士、江南大學(xué)生物工程學(xué)院教授倫世儀先生對(duì)作者的鼓勵(lì)和指導(dǎo)！為本書(shū)編寫(xiě)提供資料和幫助的還有：劉龍、劉志鈺、周景文、劉松、秦義、姚丹丹、許曉娟、汪志浩等，在此由衷感謝！由于作者水平有限，盡管對(duì)本書(shū)進(jìn)行了大量校驗(yàn)工作，書(shū)中仍難免存在一些疏漏，敬請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。如蒙賜教，萬(wàn)分感謝！

內(nèi)容概要

本書(shū)是一本系統(tǒng)介紹發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)的專(zhuān)著。全書(shū)共分11章，重點(diǎn)介紹涉及各種生物反應(yīng)器的微生物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，包括發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)室的建立、實(shí)驗(yàn)室規(guī)模生物反應(yīng)器的使用、菌種保藏、接種技術(shù)、無(wú)菌操作技術(shù)、發(fā)酵過(guò)程的檢測(cè)與傳感器、連續(xù)培養(yǎng)和補(bǔ)料分批培養(yǎng)操作技術(shù)等內(nèi)容，還詳細(xì)討論了發(fā)酵過(guò)程控制、建模和仿真等發(fā)酵工程領(lǐng)域的前沿技術(shù)。本書(shū)將國(guó)外最新實(shí)驗(yàn)技術(shù)、國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)材料以及作者自己的科研有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，前沿性、實(shí)踐性和系統(tǒng)性構(gòu)成了本書(shū)的特色。 　　本書(shū)可供人事發(fā)酵工程、生化工程、生物工程、環(huán)境工程和制藥工程的廣大高校師生作為實(shí)驗(yàn)技術(shù)專(zhuān)著閱讀使用，也可供上述領(lǐng)域的企業(yè)生產(chǎn)、技術(shù)和管理人員的參考。

作者簡(jiǎn)介

陳堅(jiān)，江南大學(xué)校長(zhǎng)，教授。主要從事發(fā)酵工程和食品微生物學(xué)研究。負(fù)責(zé)完成包括國(guó)家自然科學(xué)基金、863計(jì)劃、國(guó)家科技攻關(guān)等國(guó)家、省部級(jí)項(xiàng)目多項(xiàng)。

書(shū)籍目錄

第一章　發(fā)酵過(guò)程簡(jiǎn)介和發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)室的建立 　第一節(jié)　發(fā)酵的基本內(nèi)容 　第二節(jié)　發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)室的基本條件 　第三節(jié)　發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)室的公用設(shè)施 　第四節(jié)　生物反應(yīng)器及其附屬設(shè)備 　第五節(jié)　生物安全實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建方法第二章　實(shí)驗(yàn)室規(guī)模生物反應(yīng)器的使用 　第一節(jié)　概述 　第二節(jié)　實(shí)驗(yàn)室規(guī)模發(fā)酵罐的種類(lèi)及使用 　第三節(jié)　固態(tài)發(fā)酵設(shè)備的種類(lèi)及使用 　第四節(jié)　固定化細(xì)胞及固定化酶反應(yīng)器的種類(lèi)及使用 　第五節(jié)　參數(shù)檢測(cè)裝置 　第六節(jié)　混合、傳質(zhì)和供氧 第三章　菌種保藏、接種物的制備及接種技術(shù) 　第一節(jié)　菌種保藏方法 　第二節(jié)　接種技術(shù)、接種物的制備和種子擴(kuò)大培養(yǎng) 　第三節(jié)　菌種衰退及復(fù)壯方法 　第四節(jié)　國(guó)內(nèi)外主要菌種保藏中心介紹 第四章　無(wú)菌操作技術(shù) 　第一節(jié)　實(shí)驗(yàn)室無(wú)菌操作技術(shù) 　第二節(jié)　發(fā)酵罐及容器的滅菌 　第三節(jié)　液體培養(yǎng)基的滅菌 　第四節(jié)　無(wú)菌空氣的制備 　第五節(jié)　無(wú)菌接種和取樣操作技術(shù) 第五章　發(fā)酵過(guò)程的檢測(cè)與傳感器 第六章　連續(xù)培養(yǎng)操作技術(shù) 第七章　補(bǔ)料分批培養(yǎng)操作技術(shù) 第八章　發(fā)酵過(guò)程的控制技術(shù)與方法 第九章　發(fā)酵過(guò)程建模與仿真 主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第一章發(fā)酵過(guò)程簡(jiǎn)介和發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)室的建立第一節(jié)發(fā)酵的基本內(nèi)容發(fā)酵一詞來(lái)源于拉丁文“fervere”，是指酵母作用于果汁或麥芽汁所表現(xiàn)出來(lái)的“沸騰”現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是由果汁或麥芽汁中含有的糖厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳?xì)馀菀鸬摹Ｈ欢鴮?duì)于生物化學(xué)家和工業(yè)微生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，發(fā)酵還有不同的含義。從生物化學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，發(fā)酵是指微生物在無(wú)外源電子受體時(shí)，通過(guò)部分地氧化有機(jī)化合物而獲得發(fā)酵產(chǎn)物并釋放少量能量的過(guò)程，而對(duì)于工業(yè)微生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，發(fā)酵的定義則更為廣泛。糖的分解代謝是一個(gè)氧化過(guò)程，它產(chǎn)生還原型吡啶核苷酸，而在后繼過(guò)程中，還原型吡啶核苷酸又會(huì)被氧化。在好氧條件下，還原型吡啶核苷酸的氧化過(guò)程是通過(guò)細(xì)胞色素來(lái)進(jìn)行電子傳遞的，氧作為最終電子受體。而在厭氧條件下，還原型吡啶核苷酸的氧化過(guò)程伴隨著有機(jī)化合物的還原，這些有機(jī)化合物通常是分解途徑的產(chǎn)物。在酵母對(duì)果汁或麥芽汁的作用過(guò)程中，NADH是通過(guò)丙酮酸還原為乙醇而再生的，在不同的微生物中，丙酮酸可以被還原成為不同的產(chǎn)物。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，在生物化學(xué)上，發(fā)酵的定義應(yīng)該是：發(fā)酵是一個(gè)有機(jī)化合物能同時(shí)作為電子供體和最終電子受體并產(chǎn)生能量的過(guò)程。通過(guò)微生物（酵母）的作用，用果汁或麥芽汁來(lái)生產(chǎn)酒精已經(jīng)有很多年的歷史，這也是微生物代謝產(chǎn)物的第一次工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程。因此工業(yè)微生物學(xué)家拓寬了發(fā)酵的意義：任何通過(guò)大規(guī)模培養(yǎng)微生物來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品的過(guò)程都是發(fā)酵過(guò)程。例如釀造和有機(jī)溶劑的生產(chǎn)都屬于發(fā)酵過(guò)程，廣義上的發(fā)酵包括微生物的好氧過(guò)程。

編輯推薦

《發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)》為生物實(shí)驗(yàn)室系列之一。

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