發(fā)酵工程原理與技術應用內容簡介

本書共分16章，以發(fā)酵工程的工業(yè)應用為主線，以系統(tǒng)介紹發(fā)酵工業(yè)所必需的發(fā)酵工程理論和實踐知識為特色，內容包括工業(yè)微生物菌種選育、工業(yè)發(fā)酵培養(yǎng)基設計、發(fā)酵工業(yè)無菌技術、種子擴大培養(yǎng)、發(fā)酵動力學、氧的供需、發(fā)酵生理及其過程控制、發(fā)酵罐的放大與設計、基因工程菌發(fā)酵、發(fā)酵產品的提取與精制、發(fā)酵工業(yè)的清潔生產、發(fā)酵工廠設計、發(fā)酵經濟學、發(fā)酵產品生產原理與技術應用，以及發(fā)酵工程在現代生物化工中的應用等方面。本書各章既獨立成章，又相互聯系，內容安排強調系統(tǒng)基礎上的相互銜接，緊扣現代發(fā)酵工程最具發(fā)展?jié)摿Φ念I域和方向。通過本教材的學習，可使學生全面掌握發(fā)酵產品的生產原理與技術應用，熟悉現代發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展領域和重點方向，為學生今后從事與發(fā)酵工業(yè)相關的新產品、新工藝的研究和開發(fā)打下良好的理論與技術基礎。這是一本為大學本科生編寫的教材，適用于生物技術和生物工程專業(yè)以及生物化工、生物制藥工程等相關專業(yè)的高年級本科生，也可作為相關專業(yè)的研究生、教師及科研人員的參考書。

1緒論1

1.1發(fā)酵工程的定義及其與其他相關學科

的關系1

1.1.1什么是發(fā)酵工程1

1.1.2發(fā)酵工程與其他相關學科的關系1

1.2發(fā)酵工程的發(fā)展史2

1.2.1發(fā)酵本質的認識過程2

1.2.2發(fā)酵工程技術的發(fā)展史3

1.3發(fā)酵工業(yè)的特點及其研究范疇5

1.3.1發(fā)酵工業(yè)的特點5

1.3.2發(fā)酵工業(yè)的范圍6

1.4工業(yè)發(fā)酵的類型與工藝流程7

1.4.1工業(yè)發(fā)酵的類型7

1.4.2發(fā)酵生產工藝流程8

1.5發(fā)酵工程在國民經濟中的應用9

1.5.1醫(yī)藥工業(yè)9

1.5.2食品工業(yè)9

1.5.3能源工業(yè)9

1.5.4化學工業(yè)10

1.5.5冶金工業(yè)10

1.5.6農業(yè)10

1.5.7環(huán)境保護11

1.6發(fā)酵工程的應用前景11

2發(fā)酵工業(yè)菌種13

2.1發(fā)酵工業(yè)菌種概述13

2.1.1細菌13

2.1.2放線菌13

2.1.3酵母菌14

2.1.4霉菌14

2.1.5未培養(yǎng)微生物14

2.2發(fā)酵工業(yè)菌種的分離篩選15

2.2.1樣品的采集15

2.2.2樣品的預處理16

2.2.3富集培養(yǎng)17

2.2.4菌種分離18

2.2.5菌種初篩和復篩19

2.3發(fā)酵工業(yè)菌種鑒定19

2.3.1經典的分類鑒定方法20

2.3.2現代分類鑒定方法20

2.3.3將菌種直接送到權威鑒定機構

鑒定22

2.4發(fā)酵工業(yè)菌種改良23

2.4.1菌種代謝生理與分子生物學23

2.4.2常規(guī)育種25

2.4.3細胞工程育種27

2.4.4基于代謝調節(jié)的育種技術31

2.4.5基因工程育種33

2.4.6蛋白質工程育種35

2.4.7代謝工程育種36

2.4.8組合生物合成育種37

2.4.9反向生物工程育種38

2.5發(fā)酵工業(yè)菌種保藏39

2.5.1菌種變異及退化機理39

2.5.2菌種保藏技術39

3發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基設計41

3.1發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的基本要求41

3.2發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的成分及來源42

3.2.1碳源42

3.2.2氮源43

3.2.3無機鹽及微量元素45

3.2.4水46

3.2.5生長調節(jié)物質47

3.3微生物的培養(yǎng)基類型48

3.3.1斜面培養(yǎng)基48

3.3.2種子培養(yǎng)基48

3.3.3發(fā)酵培養(yǎng)基49

3.4發(fā)酵培養(yǎng)基的設計原理與優(yōu)化方法49

3.4.1發(fā)酵培養(yǎng)基的設計原理49

3.4.2發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化方法51

4發(fā)酵工業(yè)的無菌技術57

4.1發(fā)酵工業(yè)的無菌處理57

4.2發(fā)酵工業(yè)污染的防治策略57

4.2.1污染的危害57

4.2.2雜菌污染的防治59

4.3發(fā)酵工業(yè)的無菌技術64

4.4發(fā)酵培養(yǎng)基及設備管道滅菌65

4.4.1濕熱滅菌原理65

4.4.2分批滅菌69

4.4.3連續(xù)滅菌70

4.4.4發(fā)酵培養(yǎng)基及設備管道滅菌

技術 71

4.5空氣除菌72

4.5.1空氣除菌方法72

4.5.2空氣過濾除菌72

4.5.3空氣預處理73

4.5.4空氣預處理流程設計75

4.5.5空氣過濾介質76

4.5.6提高過濾除菌效率的措施76

5發(fā)酵工業(yè)的種子制備78

5.1種子制備原理與技術78

5.1.1優(yōu)良種子應具備的條件78

5.1.2種子質量的判斷方法78

5.1.3種子制備79

5.1.4種齡與接種量80

5.2影響種子質量的因素81

5.3種子質量的控制措施82

5.3.1菌種穩(wěn)定性檢查82

5.3.2適宜的生長環(huán)境82

5.3.3種子無雜菌檢查82

5.4種子制備的放大原理與技術82

5.4.1細菌發(fā)酵時的種子擴大培養(yǎng)82

5.4.2酵母發(fā)酵時的種子擴大培養(yǎng)83

5.4.3絲狀真菌發(fā)酵的種子擴大培養(yǎng)84

5.4.4放線菌發(fā)酵時的種子擴大培養(yǎng)85

6發(fā)酵動力學86

6.1分批發(fā)酵動力學86

6.1.1微生物生長動力學86

6.1.2底物消耗動力學88

6.1.3代謝產物的合成與微生物生長的

動力學關系91

6.1.4分批發(fā)酵的優(yōu)缺點93

6.2連續(xù)發(fā)酵動力學93

6.2.1單級連續(xù)發(fā)酵93

6.2.2多級連續(xù)發(fā)酵95

6.2.3連續(xù)培養(yǎng)在工業(yè)生產中的應用96

6.2.4連續(xù)培養(yǎng)中存在的問題97

6.3分批補料發(fā)酵及其動力學98

6.3.1分批補料發(fā)酵動力學98

6.3.2分批補料發(fā)酵的應用99

7發(fā)酵工業(yè)中氧的供需101

7.1微生物對氧的需求101

7.1.1氧在微生物發(fā)酵中的作用101

7.1.2微生物的耗氧特征101

7.1.3影響微生物耗氧的因素101

7.1.4控制溶解氧的意義102

7.2發(fā)酵過程中氧的傳遞103

7.2.1氧的傳遞途徑與傳質阻力103

7.2.2氣體溶解過程中的雙膜理論及

其他理論104

7.2.3氧傳遞方程105

7.3發(fā)酵過程耗氧與供氧的動態(tài)關系105

7.4影響氧傳遞的因素107

7.4.1影響推動力的因素107

7.4.2影響KLa的因素108

7.5發(fā)酵過程中的氧傳遞效率111

7.6溶解氧、攝氧率和KLa的測定112

7.6.1溶解氧CL的測定原理與方法112

7.6.2攝氧率γ的測定原理與方法114

7.6.3KLa的測定原理與方法115

8發(fā)酵過程控制118

8.1發(fā)酵過程控制概述118

8.1.1發(fā)酵過程的參數檢測119

8.1.2發(fā)酵過程的代謝調控121

8.2溫度對發(fā)酵的影響及其控制121

8.2.1影響發(fā)酵溫度的因素121

8.2.2溫度對微生物生長的影響122

8.2.3溫度對基質消耗的影響123

8.2.4溫度對產物合成的影響123

8.2.5最適溫度的選擇124

8.3pH對發(fā)酵的影響及其控制124

8.3.1發(fā)酵過程中pH變化的規(guī)律124

8.3.2最適pH的選擇125

8.3.3pH的調控策略126

8.4溶解氧對發(fā)酵的影響及其控制126

8.4.1溶解氧變化的規(guī)律127

8.4.2溶解氧在發(fā)酵過程控制中的重要

作用127

8.4.3影響溶解氧的主要因素與控制

方法128

8.4.4溶解氧控制對發(fā)酵的影響130

8.5CO2和呼吸商對發(fā)酵的影響及其

控制130

8.5.1CO2對發(fā)酵的影響130

8.5.2呼吸商與發(fā)酵的關系131

8.6基質濃度對發(fā)酵的影響及其控制132

8.7通氣攪拌對發(fā)酵的影響及其控制133

8.8泡沫對發(fā)酵的影響及其控制134

8.8.1泡沫的產生及其影響134

8.8.2發(fā)酵過程中泡沫的消長規(guī)律134

8.8.3泡沫的控制135

8.9高密度發(fā)酵及過程控制136

8.9.1高密度發(fā)酵136

8.9.2高密度發(fā)酵的策略136

8.9.3高密度發(fā)酵技術137

8.9.4高密度發(fā)酵存在的問題137

8.10發(fā)酵終點的檢測與控制138

8.10.1發(fā)酵終點的判斷138

8.10.2菌體自溶的監(jiān)測138

8.10.3影響自溶的因素139

8.11自動控制技術在發(fā)酵過程控制中的

應用140

8.11.1發(fā)酵過程的計算機控制原理140

8.11.2發(fā)酵過程的計算機功能分析140

9發(fā)酵罐放大與設計144

9.1發(fā)酵罐的類型與結構144

9.1.1發(fā)酵罐的類型144

9.1.2發(fā)酵罐的結構145

9.2通用式發(fā)酵罐的設計與放大146

9.2.1發(fā)酵罐設計的基本原則146

9.2.2發(fā)酵罐設計的基本要求147

9.2.3發(fā)酵罐放大設計147

9.3發(fā)酵罐電機的選配152

9.3.1攪拌功率的計算152

9.3.2發(fā)酵罐的電機選配155

10基因工程菌發(fā)酵156

10.1基因工程菌發(fā)酵動力學156

10.1.1基因工程菌的發(fā)酵動力學模型

分類156

10.1.2基因工程菌培養(yǎng)過程的動力學

模型157

10.2基因工程菌發(fā)酵的設備158

10.3基因工程菌的高密度發(fā)酵及控制158

10.3.1高密度發(fā)酵培養(yǎng)基的選擇159

10.3.2培養(yǎng)方式的選擇159

10.3.3發(fā)酵過程中溶解氧的控制160

10.3.4溫度的影響及控制160

10.3.5pH的影響及控制160

10.4基因工程菌發(fā)酵的后處理技術161

10.4.1細胞破碎161

10.4.2基因工程蛋白質的濃縮與分離

純化161

10.4.3基因工程菌中核酸的分離

純化162

10.5基因工程菌的不穩(wěn)定性及對策164

10.5.1基因工程菌不穩(wěn)定性的表現164

10.5.2基因工程菌不穩(wěn)定的原因及

對策164

10.6應用案例與分析166

10.6.1基因工程生產干擾素166

10.6.2重組人生長激素（rhGH）

的生產168

10.6.3核酸疫苗169

11發(fā)酵產物的提取與精制171

11.1概述171

11.1.1提取與精制過程的一般工藝

流程171

11.1.2發(fā)酵產物提取精制方法的優(yōu)化

與工藝設計172

11.2發(fā)酵液的預處理172

11.2.1改變發(fā)酵培養(yǎng)物的過濾特性173

11.2.2發(fā)酵液相對純化175

11.2.3高價無機離子的去除方法175

11.3固液分離技術175

1131過濾分離技術175

1132離心分離技術177

114細胞破碎技術179

1141物理法180

1142化學法182

1143生物酶溶法183

1144細胞破碎技術的發(fā)展方向183

115濃縮技術184

116膜分離技術185

1161膜分離技術的原理185

1162反滲透187

1163超濾和微濾187

1164透析188

117沉淀分離技術188

1171蛋白質分子在水溶液中的穩(wěn)

定性188

1172蛋白質沉淀分離方法189

118吸附分離技術191

1181吸附分離原理191

1182吸附介質的分類及其性質192

119萃取分離技術193

1191溶劑萃取193

1192雙水相萃取196

1193超臨界流體萃取198

1110色譜分離技術199

11101柱色譜中的常用術語199

11102吸附色譜200

11103離子交換色譜技術202

11104凝膠色譜技術207

11105親和色譜技術211

11106逆流色譜技術212

1111結晶技術212

11111結晶的基本原理212

11112影響結晶生成的因素213

11113工業(yè)發(fā)酵中常用的結晶方法及

設備215

1112干燥技術215

11121對流加熱干燥法215

11122接觸加熱干燥方法216

11123冷凍升華干燥法216

12發(fā)酵工業(yè)清潔生產技術218

121清潔生產的概念及主要內容218

1211清潔生產的定義218

1212清潔生產技術的主要研究

內容219

122清潔生產與末端治理的比較220

123發(fā)酵行業(yè)開展清潔生產的重要意義

和必要性221

124實現清潔生產的有效途徑222

1241強化內部管理222

1242工藝技術改革與創(chuàng)新實現清潔

生產223

1243廢棄資源的綜合利用225

13發(fā)酵工廠設計概述226

131發(fā)酵工廠基本建設程序和設計工作

的基本內容226

1311發(fā)酵工廠基本建設程序226

1312發(fā)酵工廠工程設計的基本

內容226

132發(fā)酵工廠廠址選擇和總圖布置227

1321廠址選擇227

1322總平面布置228

133發(fā)酵工藝流程設計229

1331工藝流程的設計原則229

1332工藝流程的設計步驟229

134物料衡算與設備選型229

1341物料衡算229

1342主要技術經濟指標230

1343設備選型231

135發(fā)酵車間設備布置與管道設計233

1351車間設備布置233

1352車間工藝管道設計234

136發(fā)酵工業(yè)“三廢”處理及其工廠化

設計235

1361廢氣235

1362廢水235

1363廢渣236

137發(fā)酵工廠投資概算與經濟評價236

1371建設項目的總投資概算236

1372概算和經濟評價中的一些費用

計算236

1373產品成本計算237

1374借款利息和還款能力預測238

1375項目投資的經濟評價238

14發(fā)酵經濟學239

141概述239

142影響發(fā)酵產品成本的主要因素239

1421菌株選育對發(fā)酵成本的影響239

1422發(fā)酵培養(yǎng)基成本分析240

1423無菌空氣與通氣攪拌成本

分析241

1424動力費的成本分析241

1425發(fā)酵工藝中不同培養(yǎng)方式的

成本對比分析242

1426發(fā)酵產品分離純化的成本

分析244

1427發(fā)酵規(guī)模的成本分析244

1428市場經濟信息分析及管理

技術245

143發(fā)酵過程的經濟學評價245

1431產物濃度245

1432生產效率245

1433基質轉化率246

1434單位產品的能耗246

15發(fā)酵產品生產原理與技術應用247

151醇酮類產品的發(fā)酵生產247

1511酒精發(fā)酵菌種247

1512酒精發(fā)酵的原料和工藝流程247

152氨基酸類產品的發(fā)酵生產249

1521淀粉水解糖的制備249

1522菌種擴大培養(yǎng)249

1523谷氨酸分批發(fā)酵250

1524谷氨酸提取250

153核苷酸類產品的發(fā)酵生產251

154有機酸類產品的發(fā)酵生產252

155油脂類產品的發(fā)酵生產254

156抗生素發(fā)酵生產254

1561抗生素的生產工藝255

1562青霉素發(fā)酵生產過程及其關鍵

技術255

1563青霉素的提取和精制256

157酶制劑的發(fā)酵生產256

1571酶制劑的應用256

1572酶制劑的生產257

1573α淀粉酶的生產257

158多糖類產品的發(fā)酵生產260

159維生素類產品的發(fā)酵生產261

1510甾體激素的微生物轉化263

15101由醋酸化合物S生產氫化可

的松264

15102利用簡單節(jié)桿菌將氫化可的松

轉化成強的松龍264

15103以醋酸可的松為原料生產醋

酸強的松265

16發(fā)酵工程在現代生物化工中的

應用266

161發(fā)酵工程在生物醫(yī)藥領域的應用266

1611抗生素的發(fā)酵生產267

1612維生素類藥物的發(fā)酵生產267

1613多烯脂肪酸的發(fā)酵生產267

1614醫(yī)用酶制劑的發(fā)酵生產268

1615新型保健食品的發(fā)酵生產268

162發(fā)酵工程在化學工業(yè)中的應用268

1621發(fā)酵工程在化工原料工業(yè)中的

應用268

1622發(fā)酵工程在農藥生產中的

應用269

1623發(fā)酵工程在新型能源工業(yè)中的

應用269

163發(fā)酵工程在綠色化學工業(yè)中的

應用269

164發(fā)酵工程在生物煉制技術需求

推動下快速發(fā)展270

參考文獻272

本書共分為八章，第一章主要介紹了發(fā)酵工程的類型、特點、關鍵技術、現狀以及發(fā)展趨勢。第二章主要闡述了誘變育種技術、微生物生理學、基因工程與代謝工程以及系統(tǒng)生物學與合成生物學在工業(yè)微生物菌種選育方面的應用。第三、四章分別介紹了發(fā)酵培養(yǎng)基的制備原理與技術以及無菌空氣的制備工藝及設備。第五章介紹了培養(yǎng)條件對發(fā)酵過程的影響、發(fā)酵動力學以及發(fā)酵罐設備。

第一章緒論1

第一節(jié)發(fā)酵工程發(fā)展史和相關學科1

一、發(fā)酵工程的定義1

二、發(fā)酵工程發(fā)展史及相關學科1

第二節(jié)發(fā)酵工程類型與發(fā)酵過程特點4

一、發(fā)酵工程類型4

二、發(fā)酵過程特點5

第三節(jié)發(fā)酵工藝過程和關鍵技術5

一、發(fā)酵工藝過程5

二、發(fā)酵工程關鍵技術6

第四節(jié)發(fā)酵工業(yè)產品和現狀7

一、發(fā)酵工業(yè)產品7

二、發(fā)酵工業(yè)現狀7

第五節(jié)發(fā)酵工程發(fā)展趨勢8

一、技術領域的擴展趨勢10

二、應用領域的擴展趨勢11

第二章微生物菌種制備原理與技術13

第一節(jié)發(fā)酵工業(yè)微生物菌種13

一、概述13

二、發(fā)酵工業(yè)常用微生物種類13

三、發(fā)酵工業(yè)微生物的基本要求16

四、菌種的制備原理與方法16

五、適應性進化18

六、菌種的保藏19

第二節(jié)發(fā)酵微生物生理學21

一、概述21

二、微生物的遺傳與繁殖21

三、底物的吸收與轉運22

四、微生物的代謝與調控23

五、底物、中間產物、終產物與其他脅迫

條件下的響應和耐受25

第三節(jié)微生物誘變育種27

一、概述27

二、誘變技術28

三、誘變育種的篩選策略31

四、代謝控制育種32

五、高通量篩選技術33

第四節(jié)微生物原生質體育種與基因組改組育種34

一、概述34

二、微生物原生質體再生育種35

三、微生物原生質體誘變育種37

四、微生物原生質體轉化育種38

五、微生物原生質體融合育種38

六、基因組改組育種40

第五節(jié)發(fā)酵微生物的基因工程與代謝工程育種42

一、概述42

二、發(fā)酵微生物的基因工程育種42

三、代謝工程育種45

四、基因工程菌的發(fā)酵特性47

五、基因工程菌的安全性49

第六節(jié)工業(yè)微生物的系統(tǒng)生物學與合成生物學49

一、概述49

二、組學技術及其在發(fā)酵工程中的應用50

三、系統(tǒng)生物學技術和基于系統(tǒng)生物學的菌種改造53

四、合成生物學及其在發(fā)酵工程中的應用53

第三章發(fā)酵培養(yǎng)基的制備與滅菌56

第一節(jié)發(fā)酵工業(yè)原料56

一、發(fā)酵工業(yè)原料的種類及其組成56

二、發(fā)酵工業(yè)原料的選擇原則62

三、生物合成的前體物質、抑制劑、

促進劑63

四、原料預處理的目的64

五、原料預處理的方法65

第二節(jié)發(fā)酵培養(yǎng)基的設計67

一、發(fā)酵培養(yǎng)基設計的目的67

二、發(fā)酵培養(yǎng)基設計的基本原則69

三、發(fā)酵培養(yǎng)基設計的方法69

四、發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化70

第三節(jié)淀粉質原料的加工方法與設備70

一、淀粉水解的理論基礎70

二、淀粉的液化方法與設備71

三、淀粉的糖化方法與設備72

四、不同發(fā)酵產品對淀粉質原料處理的要求73

第四節(jié)纖維質原料的加工方法75

一、酸水解75

二、酶水解77

第五節(jié)培養(yǎng)基及設備的滅菌79

一、培養(yǎng)基滅菌的目的、要求和方法79

二、濕熱滅菌的理論基礎81

三、培養(yǎng)基滅菌的工程設計83

第四章無菌空氣的制備85

第一節(jié)無菌空氣制備的概述85

一、空氣和無菌空氣85

二、空氣除菌的方法86

第二節(jié)空氣介質過濾除菌的原理87

一、捕集效率87

二、空氣過濾器除菌機制88

三、對數穿透定律91

四、微濾91

第三節(jié)介質過濾制備無菌空氣的工藝和過濾器91

一、介質過濾制備無菌空氣的工藝流程91

二、介質過濾的空氣過濾器93

第五章培養(yǎng)條件、操作方式與發(fā)酵罐設計97

第一節(jié)培養(yǎng)條件對發(fā)酵過程的影響97

一、培養(yǎng)基97

二、溫度100

三、pH103

四、供氧對發(fā)酵過程的影響105

五、代謝產物及其他106

第二節(jié)發(fā)酵動力學112

一、發(fā)酵過程動力學分類112

二、發(fā)酵過程中的質量和能量平衡119

三、發(fā)酵過程動力學125

第三節(jié)發(fā)酵罐設備140

一、反應器的分類140

二、反應器的設計目標和原則141

三、機械攪拌通風發(fā)酵罐146

四、氣升式發(fā)酵罐154

五、固態(tài)發(fā)酵罐156

第六章發(fā)酵過程優(yōu)化與放大158

第一節(jié)概述158

一、發(fā)酵過程優(yōu)化的基本特征158

二、發(fā)酵過程優(yōu)化的主要內容及步驟159

第二節(jié)微生物培養(yǎng)環(huán)境的優(yōu)化161

一、微生物的營養(yǎng)需求161

二、微生物的環(huán)境條件167

三、培養(yǎng)環(huán)境優(yōu)化的正交試驗和響應面優(yōu)化技術168

第三節(jié)基于發(fā)酵過程動力學模型的優(yōu)化技術175

一、基于動力學模型的發(fā)酵過程優(yōu)化的基本特征175

二、基于動力學模型的發(fā)酵過程優(yōu)化的一般步驟175

第四節(jié)分階段發(fā)酵優(yōu)化技術175

一、分階段優(yōu)化技術的一般原理與步驟175

二、溫度兩階段控制技術175

三、pH兩階段控制技術178

四、溶氧兩階段控制技術181

第五節(jié)基因工程菌的發(fā)酵優(yōu)化182

一、基因工程菌發(fā)酵過程存在的問題183

二、基因工程菌發(fā)酵過程優(yōu)化研究184

三、高密度培養(yǎng)技術在基因工程菌發(fā)酵過程優(yōu)化中的應用186

第六節(jié)發(fā)酵過程放大188

一、發(fā)酵過程放大原理、原則與步驟188

二、發(fā)酵過程放大方法190

三、基于計算流體力學的發(fā)酵過程放大技術191

第七章發(fā)酵過程監(jiān)測與控制205

第一節(jié)概述205

一、發(fā)酵過程控制特性205

二、發(fā)酵過程主要檢測參數205

三、發(fā)酵過程常用傳感器207

第二節(jié)發(fā)酵過程主要狀態(tài)參數的監(jiān)測與控制207

一、發(fā)酵過程中溫度的檢測與控制207

二、發(fā)酵過程中pH的檢測與控制210

三、發(fā)酵過程中溶氧的檢測與控制214

四、發(fā)酵過程中泡沫的產生和消除217

五、發(fā)酵過程中CO2的濃度和呼吸商的檢測218

六、發(fā)酵過程中細胞濃度、產物濃度和底物濃度的檢測220

第三節(jié)發(fā)酵過程先進的控制技術225

一、基于人工神經網絡的發(fā)酵過程模式識別與控制225

二、基于代謝網絡模型的發(fā)酵過程在線控制232

第四節(jié)發(fā)酵染菌及其防治技術233

一、染菌對發(fā)酵的影響234

二、發(fā)酵染菌的分析235

三、雜菌污染的途徑和防治237

四、故障診斷技術240

第五節(jié)發(fā)酵過程的計算機接口技術247

一、發(fā)酵過程的計算機控制原理247

二、發(fā)酵過程的計算機控制功能分析249

三、集散控制系統(tǒng)及接口技術249

第八章發(fā)酵液預處理及發(fā)酵產物提取與精制271

第一節(jié)概論271

一、下游加工過程在發(fā)酵工程中的地位271

二、發(fā)酵下游加工過程的特點271

三、分離過程的機理與分離操作272

四、發(fā)酵工業(yè)下游技術的一般工藝過程272

第二節(jié)發(fā)酵液的預處理和固液分離274

一、發(fā)酵液的預處理目的和要求274

二、發(fā)酵液固液分離技術與設備276

三、微生物細胞的破碎283

第三節(jié)沉淀技術289

一、沉淀的原理與目的289

二、沉淀方法種類及要求291

三、沉淀技術應用296

第四節(jié)吸附技術297

一、吸附法的原理與目的297

二、吸附法的優(yōu)缺點298

三、吸附劑的基本要求和種類298

四、吸附基本理論及影響吸附過程的因素300

第五節(jié)色譜技術303

一、概述303

二、色譜法基本原理303

第六節(jié)膜分離技術309

一、膜分離方法的分類309

二、表征膜性能的參數311

三、膜分離設備313

四、膜分離過程的操作特性和影響因素316

五、膜分離過程在發(fā)酵工業(yè)中的應用317

參考文獻320