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發酵工程原理與技術(第3版生物工程新興領域十四五高等教育教材)/生物技術與生物工程系列

  • 作者：編者:余龍江|責編:單冉東
  • 出版社：高等教育
  • ISBN：9787040663396
  • 出版日期：2026/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：342
人民幣：RMB 50 元      售價：元
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內容大鋼
    發酵工程是生物技術、生物工程、生物製藥等專業的核心課程之一。《發酵工程原理與技術》第3版在第2版基礎上修訂而成，全書緊扣學科前沿和生物產業發展需求，將生物科技與工程學、技術經濟學有機結合，面向以「解決生物產業中重要共性基礎及關鍵技術問題」為導向的研究型教學，重點介紹發酵工程的基本理論、技術、方法及其應用，通過理論與實踐教學結合，促進具有工程和經濟觀念的生物產業高素質工程技術創新人才的培養。本書適應學生新的學習方式和自主學習需要，將紙質教材與數字資源有機整合，形成新形態教材，具有很強的實用性和針對性。全書共20章，分為兩大部分。第一部分介紹發酵工程原理與技術，第二部分理論聯繫實際，介紹發酵工程主要應用實踐及典型案例，涵蓋了發酵工程學科的主要內容。
    本書可供高等學校生物技術、生物工程、生物製藥等專業本科教學使用，也可為從事相關學科教學、科研的工作人員和研究生提供參考。
作者介紹
編者:余龍江|責編:單冉東
目錄
1 緒論
  1.1 發酵工程概述
    1.1.1 發酵工程概念
    1.1.2 發酵工程與其他相關學科的關係
    1.1.3 發酵工程的發展簡史
    1.1.4 發酵工業的類型及一般過程
    1.1.5 工業發酵的一般過程
  1.2 發酵工程應用及發展前景
    1.2.1 發酵工程應用及產品類型
    1.2.2 發酵工程發展前景
  1.3 發酵工程的特點與主要內容
    1.3.1 發酵工程的特點
    1.3.2 發酵工程的先修課程
    1.3.3 發酵工程的主要內容
    1.3.4 發酵工程的學科前沿
    1.3.5 發酵工程的學習方法
2 發酵工業菌種
  2.1 概述
    2.1.1 微生物類型
    2.1.2 工業微生物菌種
  2.2 菌種分離篩選與鑒定
    2.2.1 菌種分離篩選
    2.2.2 菌種鑒定
  2.3 發酵工業菌種選育
    2.3.1 自然選育
    2.3.2 誘變育種
    2.3.3 細胞工程育種
    2.3.4 第一代基因工程育種
    2.3.5 蛋白質工程育種
    2.3.6 代謝工程育種
    2.3.7 基因組工程育種
    2.3.8 全局轉錄機器工程育種
    2.3.9 合成生物學與菌種構建
  2.4 發酵工業菌種保藏
    2.4.1 菌種退化的機制及其防治
    2.4.2 菌種保藏原理及保藏方法
3 發酵培養基設計與優化
  3.1 發酵培養基特點
    3.1.1 培養基分類
    3.1.2 發酵培養基的基本特點
  3.2 發酵培養基組成及其來源
    3.2.1 碳源
    3.2.2 氮源
    3.2.3 無機鹽與微量元素
    3.2.4 水
    3.2.5 代謝調節物質
    3.2.6 其他物質
  3.3 發酵培養基設計
    3.3.1 發酵培養基設計依據
    3.3.2 發酵培養基設計原則

  3.4 發酵培養基優化
    3.4.1 發酵培養基優化思路
    3.4.2 發酵培養基優化方法
4 發酵工業主要裝備
  4.1 前處理車間及其裝備
  4.2 發酵車間及其裝備
    4.2.1 發酵罐的類型
    4.2.2 發酵罐的結構
  4.3 后處理車間及其裝備
  4.4 公用車間及其裝備
  4.5 發酵工業裝備發展趨勢
5 無菌原理與技術
  5.1 無菌概念
    5.1.1 消毒
    5.1.2 滅菌
    5.1.3 過濾除菌
    5.1.4 抑菌
  5.2 發酵工業污染危害及其防治
    5.2.1 污染的危害
    5.2.2 雜菌污染防治
  5.3 發酵工業的濕熱滅菌
    5.3.1 濕熱滅菌原理
    5.3.2 濕熱滅菌在發酵罐及其附屬設備滅菌中的應用
  5.4 空氣除菌原理與流程設計
    5.4.1 空氣除菌的重要性
    5.4.2 空氣除菌的一般過程
    5.4.3 空氣除菌流程設計原則
    5.4.4 空氣除菌流程設計方法
6 種子擴大原理與技術
  6.1 種子擴大培養原理
    6.1.1 種子擴大培養的相關概念
    6.1.2 種子擴大培養原理與方法
  6.2 影響種子質量的主要因素及其控制
  6.3 不同微生物的種子擴大培養
    6.3.1 細菌發酵種子擴大培養及其特點
    6.3.2 真菌發酵種子擴大培養及其特點
    6.3.3 放線菌發酵種子擴大培養及其特點
7 發酵動力學
  7.1 概述
    7.1.1 發酵動力學概念
    7.1.2 發酵動力學主要內容
  7.2 分批發酵動力學
    7.2.1 微生物生長動力學
    7.2.2 底物消耗動力學
    7.2.3 發酵產物合成與微生物生長的動力學關係
    7.2.4 分批發酵的優缺點及其應用
  7.3 連續發酵動力學
    7.3.1 單級連續發酵動力學模型
    7.3.2 多級連續發酵動力學模型
    7.3.3 連續發酵的優缺點及其應用

  7.4 補料分批發酵動力學
    7.4.1 補料分批發酵動力學模型
    7.4.2 補料分批發酵的優缺點及其應用
  7.5 發酵動力學應用
    7.5.1 認識發酵過程特徵
    7.5.2 用於發酵過程的優化與控制
    7.5.3 指導發酵放大
8 發酵過程的供需
  8.1 好氧微生物對氧的需求
    8.1.1 氧在微生物發酵中的作用
    8.1.2 微生物的耗氧特徵
    8.1.3 影響微生物需氧的因素
    8.1.4 控制溶解氧的意義
  8.2 發酵體系中氧的傳遞
    8.2.1 氧的傳遞途徑與傳遞阻力
    8.2.2 氣體溶解過程的雙膜理論
    8.2.3 氧的傳遞方程
  8.3 發酵體系中氧的供需動態關係
  8.4 發酵體系中影響供氧的因素
    8.4.1 影響推動力的因素
    8.4.2 影響KLa的因素
  8.5 溶解氧、攝氧率及KLa的測定
    8.5.1 發酵過程中氧的傳遞效率
    8.5.2 溶解氧的測定原理與方法
    8.5.3 攝氧率的測定原理與方法
    8.5.4 KLa的測定原理與方法
9 發酵過程放大
  9.1 概述
  9.2 發酵罐放大設計目標與主要依據
    9.2.1 發酵罐放大設計的目標與任務
    9.2.2 發酵罐放大設計的主要依據
    9.2.3 發酵罐的放大設計任務
    9.2.4 發酵罐設計的基本原則和要求
    9.2.5 發酵罐放大準則及方法
  9.3 發酵過程放大的應用
    9.3.1 細菌發酵過程放大
    9.3.2 放線菌發酵過程放大
    9.3.3 真菌發酵過程放大
10 發酵過程優化與控制
  10.1 概述
    10.1.1 發酵過程參數及其重要性
  10.2 發酵過程參數的檢測
    10.2.1 發酵過程物理參數檢測
    10.2.2 發酵過程化學參數檢測
    10.2.3 發酵過程生物參數檢測
    10.2.4 發酵過程代謝通量分析
  10.3 發酵過程的主要影響因素及其控制
    10.3.1 溫度對發酵的影響及其控制
    10.3.2 pH對發酵的影響及其控制
    10.3.3 溶解氧對發酵的影響及其控制

    10.3.4 基質濃度對發酵的影響及其控制
    10.3.5 泡沫對發酵的影響及其控制
    10.3.6 二氧化碳對發酵的影響及其控制
    10.3.7 多參數的綜合控制
    10.3.8 發酵終點的判斷
  10.4 發酵過程模擬
    10.4.1 過程方程及主要狀態參數的確定
    10.4.2 發酵過程優化控制模型
    10.4.3 發酵罐過程建模與人工智慧控制
  10.5 高密度發酵過程的優化控制
11 發酵產物分離純化
  11.1 概述
  11.2 發酵液的預處理
    11.2.1 改變發酵培養物的過濾特性
    11.2.2 發酵液初步純化
    11.2.3 固液分離技術
    11.2.4 細胞破碎技術
  11.3 發酵產物粗分離技術
    11.3.1 萃取分離技術
    11.3.2 濃縮技術
    11.3.3 沉澱分離技術
    11.3.4 吸附分離技術
  11.4 發酵產物精製技術
    11.4.1 色譜分離技術
    11.4.2 膜分離技術
    11.4.3 結晶技術
    11.4.4 乾燥技術
12 發酵工業的清潔生產
  12.1 概述
    12.1.1 清潔生產的概念
    12.1.2 清潔生產的主要內容
  12.2 清潔生產與末端治理的比較
  12.3 發酵行業清潔生產的重要性
  12.4 發酵過程的清潔生產方法
    12.4.1 強化內部管理
    12.4.2 工藝技術改革與創新
    12.4.3 廢棄資源的綜合利用
  12.5 發酵工業清潔生產實例
13 發酵工廠工藝設計
  13.1 概述
    13.1.1 發酵工廠基本建設程序
    13.1.2 發酵工廠設計的基本內容
  13.2 發酵工廠總圖布置
    13.2.1 工廠的廠址選擇
    13.2.2 總平面設計
  13.3 發酵工藝流程設計
    13.3.1 工藝流程的設計原則
    13.3.2 工藝流程設計的步驟
  13.4 物料衡算與設備選型
    13.4.1 物料衡算

    13.4.2 主要技術經濟指標
    13.4.3 設備選型
  13.5 發酵車間設備布置與管道設計
    13.5.1 車間設備布置
    13.5.2 車間工藝管道設計
  13.6 發酵工業「三廢」處理及其工廠化設計
    13.6.1 廢水
    13.6.2 廢氣
    13.6.3 廢渣
  13.7 發酵工廠投資概算與經濟評價
    13.7.1 建設項目總投資概算
    13.7.2 概算與經濟評價中的費用計算
    13.7.3 產品成本計算
    13.7.4 借款利息和還款能力預測
    13.7.5 項目投資的經濟評價
14 發酵經濟學原理與應用
  14.1 概述
    14.1.1 經濟學原理在發酵工業中的應用
    14.1.2 平衡點分析
    14.1.3 運籌學的線性規劃模型
    14.1.4 投資回收期計算
  14.2 影響發酵成本的主要因素
    14.2.1 菌株選育成本分析
    14.2.2 發酵培養基成本分析
    14.2.3 無菌空氣與通氣攪拌成本分析
    14.2.4 熱動力費的成本分析
    14.2.5 發酵工藝中不同培養方式的成本分析
    14.2.6 發酵產品分離純化成本分析
    14.2.7 發酵規模成本分析
    14.2.8 主要成本因素的確定
  14.3 發酵過程經濟學評價
    14.3.1 產物濃度
    14.3.2 生產效率
    14.3.3 底物轉化率
    14.3.4 單位產品的能耗
  14.4 降低發酵成本的措施
15 發酵工程在醫藥領域中的典型應用
  15.1 維生素發酵生產
    15.1.1 維生素的微生物來源
    15.1.2 維生素生產的應用實例
  15.2 核?酸類藥物的發酵生產
    15.2.1 核?酸類藥物概述
    15.2.2 核?酸的生產
  15.3 甾體激素類藥物的微生物轉化
    15.3.1 微生物轉化甾體化合物概述
    15.3.2 甾體化合物的微生物轉化工藝
  15.4 抗癌藥物長春鹼的生物合成
    15.4.1 用酵母合成抗癌藥物長春鹼
    15.4.2 長春鹼合成的核心技術
16 發酵工程在食品領域中的典型應用

  16.1 營養補充劑的發酵生產
    16.1.1 多不飽和脂肪酸的合成調控與規模化生產
    16.1.2 β-胡蘿蔔素的生產
  16.2 多糖的發酵生產
    16.2.1 多糖種類
    16.2.2 微生物多糖發酵生產工藝流程
    16.2.3 黃原膠發酵原理與工藝控制
    16.2.4 黃原膠的提取與精製
17 發酵工程在材料領域的典型應用
  17.1 聚乳酸的生產與乳酸發酵
    17.1.1 乳酸發酵菌種的選育
    17.1.2 廉價生產原料的篩選
    17.1.3 底物與產物抑制解除
    17.1.4 高產產率發酵
    17.1.5 目標產物的分離純化
  17.2 聚羥基脂肪酸酯的發酵生產
    17.2.1 PHA簡介
    17.2.2 PHA的生產菌株與原料
    17.2.3 PHA的生物合成途徑
    17.2.4 PHA的發酵生產
    17.2.5 PHA的提取
  17.3 長鏈二元酸的發酵生產
    17.3.1 長鏈二元酸的應用
    17.3.2 長鏈二元酸的來源
    17.3.3 長鏈二元酸的發酵生產
    17.3.4 長鏈二元酸的分離提取
  17.4 細菌纖維素的發酵生產
    17.4.1 細菌纖維素的特點
    17.4.2 細菌纖維素的生物合成
    17.4.3 細菌纖維素的發酵生產
    17.4.4 展望
18 發酵工程在生物基化學品與能源領域中的典型應用
  18.1 乙醇的發酵生產
    18.1.1 乙醇發酵常用的原料
    18.1.2 原料的預處理
    18.1.3 乙醇發酵工藝流程
    18.1.4 乙醇發酵的菌種
    18.1.5 乙醇發酵案例
  18.2 丁醇的發酵生產
    18.2.1 丁醇簡介
    18.2.2 丁醇微生物發酵
    18.2.3 生物丁醇生產限制因素、技術改進與發展方向
  18.3 丙二醇的發酵生產
    18.3.1 丙二醇理化性質及應用
    18.3.2 微生物法生產1,3-丙二醇
    18.3.3 1,3-丙二醇的提取
  18.4 現代沼氣發酵技術
    18.4.1 沼氣發酵原理
    18.4.2 沼氣發酵的原料
    18.4.3 沼氣發酵工藝

    18.4.4 影響沼氣發酵的因素
    18.4.5 沼氣發酵工程案例
  18.5 生物制氫技術
    18.5.1 生物制氫技術概述
    18.5.2 光合生物產氫
    18.5.3 發酵細菌產氫
    18.5.4 生物制氫案例
  18.6 微生物燃料電池
    18.6.1 微生物燃料電池概述
    18.6.2 微生物燃料電池分類
    18.6.3 產電微生物與胞外電子傳遞機理
    18.6.4 微生物燃料電池應用
19 發酵工程在現代農業中的典型應用
  19.1 生物農藥的發酵生產
    19.1.1 微生物農藥種類
    19.1.2 微生物農藥發酵生產工藝流程
    19.1.3 蘇雲金芽孢桿菌發酵原理與工藝控制
    19.1.4 蘇雲金芽孢桿菌發酵液后處理與製劑
  19.2 生物肥料的發酵生產
    19.2.1 生物肥料種類
    19.2.2 生物肥料發酵生產工藝流程
    19.2.3 根瘤菌發酵原理與工藝控制
    19.2.4 根瘤菌發酵液后處理與製劑
  19.3 食用菌的發酵生產
    19.3.1 食用菌種類
    19.3.2 香菇多糖發酵生產
  19.4 生物飼料發酵生產
    19.4.1 生物飼料種類
    19.4.2 生物飼料發酵生產工藝流程
    19.4.3 發酵原理、工藝控制與后處理
  19.5 動物疫苗發酵生產
    19.5.1 動物疫苗種類
    19.5.2 動物疫苗生產工藝流程
    19.5.3 發酵原理及工藝控制
    19.5.4 發酵液后處理與製劑
20 發酵工程在工業有機廢棄物處理中的典型應用
  20.1 概述
    20.1.1 工業有機廢棄物及其治理策略
    20.1.2 工業有機廢棄物的處理方法
    20.1.3 發酵工程在工業有機廢棄物處理中的作用
  20.2 發酵工程在工業有機廢棄物末端治理中的應用
    20.2.1 醫藥工業有機廢棄物末端治理
    20.2.2 食品工業有機廢棄物末端治理
    20.2.3 輕工業有機廢棄物末端治理
  20.3 發酵工程在清潔生產中的應用
    20.3.1 醫藥工業清潔生產
    20.3.2 食品工業清潔生產
    20.3.3 輕工業清潔生產
    20.3.4 重工業清潔生產

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