發(fā)酵工藝與設(shè)備

內(nèi)容概要

《發(fā)酵工藝與設(shè)備》將發(fā)酵工藝與發(fā)酵設(shè)備兩方面的內(nèi)容結(jié)合起來，全面介紹了發(fā)酵工業(yè)所涉及的各個環(huán)節(jié)，包括微生物菌種的選育及其培養(yǎng)、滅菌與除菌工藝及設(shè)備、厭氧發(fā)酵工藝及設(shè)備、好氧發(fā)酵工藝及設(shè)備、發(fā)酵動力學(xué)以及發(fā)酵產(chǎn)物的分離提取，最后還簡要介紹了發(fā)酵過程參數(shù)檢測及控制。每章章末配有復(fù)習(xí)思考題，方便讀者自學(xué)。通過對本書的學(xué)習(xí)，可以系統(tǒng)地掌握發(fā)酵工藝的基本理論和主要設(shè)備的工作原理，并運用所學(xué)知識對發(fā)酵工程技術(shù)進行創(chuàng)新。
《發(fā)酵工藝與設(shè)備》可作為普通高等院校生物工程、生物技術(shù)、食品和制藥等相關(guān)專業(yè)的教材，也可供有關(guān)的科研、設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一章  緒論
  第一節(jié)  發(fā)酵技術(shù)的起源
    一、古代人類的釀酒活動
    二、傳統(tǒng)釀造工藝的出現(xiàn)
    三、微生物及酶的發(fā)現(xiàn)揭示了發(fā)酵的本質(zhì)
    四、發(fā)酵工業(yè)技術(shù)的形成
    五、生化工程技術(shù)的誕生
    六、代謝控制發(fā)酵和基因工程技術(shù)的發(fā)展
  第二節(jié)  發(fā)酵工程的內(nèi)容及其特點
    一、發(fā)酵工程的內(nèi)容
    二、發(fā)酵生產(chǎn)的類型
    三、發(fā)酵工程的特點
  第三節(jié)  發(fā)酵工程的應(yīng)用領(lǐng)域
    一、醫(yī)藥工業(yè)
    二、食品工業(yè)
    三、化學(xué)工業(yè)
    四、農(nóng)業(yè)
    五、環(huán)境保護
    六、冶金工業(yè)
  第四節(jié)  發(fā)酵工程技術(shù)的發(fā)展趨勢
    一、采用基因工程技術(shù)改良菌種
    二、推廣大型節(jié)能高效的發(fā)酵裝置及計算機自動控制
    三、生物反應(yīng)和產(chǎn)物分離偶聯(lián)
    四、微生物發(fā)酵技術(shù)應(yīng)用于高等動植物細胞培養(yǎng)
    五、固定化（細胞和酶）技術(shù)的應(yīng)用六、開發(fā)清潔生產(chǎn)工藝
  思考題
  本章參考文獻
第二章  生產(chǎn)菌種的選育培養(yǎng)及發(fā)酵培養(yǎng)基設(shè)計
  第一節(jié)  微生物的代謝及調(diào)控
    一、微生物的初級代謝與次級代謝
    二、微生物代謝的調(diào)節(jié)及控制
  第二節(jié)  微生物代謝控制育種的措施
    一、營養(yǎng)缺陷型突變株
    二、代謝終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)類似物抗性突變株
    三、其他類型突變株
  第三節(jié)  生產(chǎn)菌種的選育方法
    一、發(fā)酵工業(yè)中的常用微生物
    二、新菌種的分離與篩選
    三、菌種的改良及工程菌構(gòu)建
  第四節(jié)  菌種的擴大培養(yǎng)及保藏
    一、菌種的擴大培養(yǎng)
    二、菌種的衰退、復(fù)壯和保存
  第五節(jié)  發(fā)酵培養(yǎng)基的設(shè)計
    一、培養(yǎng)基的類型
    二、發(fā)酵培養(yǎng)基的組成
    三、發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化
  第六節(jié)  生產(chǎn)實例——谷氨酸菌種培養(yǎng)
    一、谷氨酸生產(chǎn)菌的特征
    二、生產(chǎn)菌種的擴大培養(yǎng)
    三、發(fā)酵培養(yǎng)基的組成
  思考題
  本章參考文獻
第三章  滅菌與除菌工藝及設(shè)備
  第一節(jié)  發(fā)酵生產(chǎn)中有害微生物的控制
    一、發(fā)酵生產(chǎn)中的無菌概念
    二、有害微生物的控制方法
  第二節(jié)  培養(yǎng)基滅菌
    一、濕熱滅菌的操作原理
    二、分批滅菌
    三、連續(xù)滅菌
  第三節(jié)  無菌空氣制備
    一、空氣凈化除菌的方法與原理
    二、無菌空氣的制備流程
    三、空氣預(yù)處理設(shè)備
    四、空氣過濾介質(zhì)及過濾器
  第四節(jié)  設(shè)備與管道的清洗與滅菌
    一、常用清洗劑及清洗方法
    二、設(shè)備及管路的滅菌
  思考題
  本章參考文獻
第四章  厭氧發(fā)酵工藝及設(shè)備
  第一節(jié)  厭氧發(fā)酵產(chǎn)物的生物合成機制
    一、糖酵解途徑概念及其特點
    二、酵母菌的酒精、甘油發(fā)酵
    三、乳酸發(fā)酵
    四、甲烷（沼氣）發(fā)酵
  第二節(jié)  白酒與酒精發(fā)酵
    一、白酒固態(tài)發(fā)酵
    二、酒精發(fā)酵
  第三節(jié)  啤酒發(fā)酵
    一、傳統(tǒng)啤酒發(fā)酵
    二、現(xiàn)代大罐啤酒發(fā)酵
  第四節(jié)  乳酸發(fā)酵
    一、乳酸發(fā)酵工藝概述
    二、大米和薯干粉發(fā)酵工藝
    三、淀粉水解糖發(fā)酵工藝
    四、玉米粉發(fā)酵工藝
    五、蔗糖和糖蜜發(fā)酵工藝
    六、葡萄糖的L?乳酸發(fā)酵工藝
    七、原位產(chǎn)物分離乳酸發(fā)酵工藝簡介
  思考題
  本章參考文獻
第五章  好氧發(fā)酵工藝及設(shè)備
  第一節(jié)  好氧發(fā)酵產(chǎn)物的合成機制
    一、發(fā)酵對氧的需求
    二、谷氨酸發(fā)酵機制
    三、檸檬酸發(fā)酵機制
    四、其他好氧發(fā)酵產(chǎn)物的合成
  第二節(jié)  發(fā)酵過程的工藝控制
    一、溫度對發(fā)酵的影響及其控制
    二、pH對發(fā)酵的影響及其控制
    三、發(fā)酵過程中的補料控制
    四、發(fā)酵過程中的泡沫控制
    五、發(fā)酵終點的確定
  第三節(jié)  通風發(fā)酵設(shè)備
    一、機械攪拌通風發(fā)酵罐
    二、其他通風發(fā)酵罐簡介
  第四節(jié)  發(fā)酵染菌及防治
    一、染菌的檢查及原因分析
    二、染菌對不同發(fā)酵過程的影響
    三、染菌發(fā)生的不同時間對發(fā)酵的影響
    四、發(fā)酵異?，F(xiàn)象及原因分析
    五、雜菌污染的預(yù)防
    六、染菌的挽救和處理
    七、噬菌體污染及其防治
  第五節(jié)  好氧發(fā)酵工藝實例——谷氨酸發(fā)酵
    一、谷氨酸生產(chǎn)菌的菌體形態(tài)特點
    二、亞適量生物素流加糖發(fā)酵工藝
    三、淀粉水解糖高生物素添加青霉素流加糖發(fā)酵工藝
    四、甘蔗糖蜜添加青霉素流加糖發(fā)酵工藝
    五、谷氨酸發(fā)酵異?，F(xiàn)象及其處理思考題
  本章參考文獻
第六章  發(fā)酵動力學(xué)
  第一節(jié)  發(fā)酵過程的定量描述方法
    一、發(fā)酵過程的化學(xué)計量
    二、微生物細胞生長動力學(xué)模型
  第二節(jié)  分批發(fā)酵
    一、菌體生長動力學(xué)
    二、基質(zhì)消耗動力學(xué)
    三、代謝產(chǎn)物生成動力學(xué)
    四、分批發(fā)酵的產(chǎn)率
  第三節(jié)  連續(xù)發(fā)酵
    一、連續(xù)發(fā)酵的動力學(xué)方程
    二、連續(xù)發(fā)酵的穩(wěn)態(tài)操作條件
    三、連續(xù)發(fā)酵的產(chǎn)率
    四、連續(xù)發(fā)酵過程中的雜菌污染和菌種變異
    五、多級連續(xù)發(fā)酵
    六、連續(xù)培養(yǎng)的應(yīng)用
  第四節(jié)  補料分批發(fā)酵
    一、補料分批發(fā)酵的特點
    二、流加操作的數(shù)學(xué)模型
  思考題
  本章參考文獻
第七章  發(fā)酵產(chǎn)物的分離提取
  第一節(jié)  發(fā)酵產(chǎn)物分離的特點與過程設(shè)計
    一、發(fā)酵產(chǎn)物分離的特點
    二、發(fā)酵產(chǎn)物分離的過程選擇
  第二節(jié)  沉淀與離心
    一、沉淀
    二、離心
  第三節(jié)  過濾與膜分離
    一、過濾
    二、膜分離
  第四節(jié)  萃取與色譜分離
    一、萃取
    二、色譜分離
  第五節(jié)  離子交換與吸附
    一、離子交換
    二、吸附
  第六節(jié)  蒸發(fā)、結(jié)晶與干燥
    一、蒸發(fā)
    二、結(jié)晶
    三、干燥
  第七節(jié)  發(fā)酵產(chǎn)物的分離實例——谷氨酸提取與味精制造
    一、谷氨酸提取
    二、味精制造
  思考題
  本章參考文獻
第八章  發(fā)酵過程參數(shù)檢測及控制
  第一節(jié)  發(fā)酵過程參數(shù)檢測概述
    一、發(fā)酵過程參數(shù)的分類
    二、發(fā)酵過程參數(shù)檢測的特點
  第二節(jié)  發(fā)酵檢測控制系統(tǒng)的基本組成
    一、測定元件
    二、控制部分
    三、執(zhí)行元件
  第三節(jié)  發(fā)酵過程的自動控制原理
    一、反饋控制
    二、前饋控制
    三、自適應(yīng)控制
  第四節(jié)  發(fā)酵過程的計算機控制
    一、發(fā)酵過程控制的計算機系統(tǒng)
    二、發(fā)酵過程中計算機的控制方式
  第五節(jié)  常用物理參數(shù)的檢測與控制
    一、溫度
    二、罐壓
    三、攪拌轉(zhuǎn)速和功率
    四、空氣和料液流量
    五、液位和泡沫
  第六節(jié)  常見化學(xué)和生物參數(shù)的檢測與控制
    一、pH及溶解CO2濃度
    二、溶氧濃度及氧化還原電位
    三、發(fā)酵罐排氣（尾氣）中O2分壓和CO2分壓
    四、細胞濃度和發(fā)酵液成分
  思考題
  本章參考文獻

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