本書以典型的發(fā)酵工藝流程為主線，全面介紹了發(fā)酵工程的基本原理、發(fā)酵設備及原料、發(fā)酵工業(yè)的放大、工藝控制及應用。第一章從發(fā)酵工程的概念、發(fā)展史、工藝流程及其服務領域等方面介紹發(fā)酵工程的基礎知識。第二章根據(jù)液體、固體培養(yǎng)基及動植物之間的差異分別介紹了在大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵中的特有設備。第三章至第六章分別介紹了發(fā)酵工業(yè)原料及其處理，發(fā)酵工業(yè)的處理，微生物菌種制備技術及發(fā)酵工業(yè)的逐級放大。第七章和第八章介紹發(fā)酵機制及發(fā)酵動力學。第九章從溶解氧、pH值、培養(yǎng)基、溫度、補料等影響發(fā)酵的諸多因素系統(tǒng)介紹了發(fā)酵工藝的控制。第十章介紹發(fā)酵產(chǎn)品的獲取。第十一章和第十二章從沼氣、燃料乙醇、氫能和生物柴油方面以及發(fā)酵工業(yè)廢水和廢渣綜合處理及廢棄物資源化方面介紹了發(fā)酵工程在新能源開發(fā)和環(huán)境治理中的應用。同時結合發(fā)酵工程綜合實驗課的開設，不僅使學生系統(tǒng)掌握了發(fā)酵工程的理論知識，也使學生在接觸生產(chǎn)實際以前具有更好的動手操作和解決問題的能力。本書注重先進性的同時更強調(diào)實用性，可作為高等師范院校、綜合性大學和農(nóng)林院校生物工程專業(yè)本科學生的教科書，也可供從事發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的科技人員參考。
第一章 發(fā)酵工程概述
第一節(jié) 發(fā)酵工程的概念
第二節(jié) 發(fā)酵工程的發(fā)展簡史
第三節(jié) 發(fā)酵工程工藝流程及發(fā)酵類型
第四節(jié) 發(fā)酵工程產(chǎn)品類型及發(fā)展趨勢
第二章 發(fā)酵設備
第一節(jié) 通風發(fā)酵設備
第二節(jié) 嫌氣發(fā)酵設備
第三節(jié) 動植物細胞培養(yǎng)反應器
第三章 發(fā)酵工業(yè)原料和培養(yǎng)基
第一節(jié) 發(fā)酵工業(yè)原料和培養(yǎng)基組成
第二節(jié) 發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基的種類
第三節(jié) 工業(yè)發(fā)酵營養(yǎng)基質(zhì)的配制方法
第四章 發(fā)酵工業(yè)滅菌
第一節(jié) 常用的滅菌方法及原理
第二節(jié) 培養(yǎng)基與發(fā)酵設備的滅菌
第三節(jié) 無菌空氣制備
第五章 發(fā)酵工業(yè)菌種制備
第一節(jié) 發(fā)酵工業(yè)微生物菌種的選育
第二節(jié) 發(fā)酵工業(yè)微生物菌種保藏
第六章 發(fā)酵工業(yè)的放大
第一節(jié) 發(fā)酵工業(yè)種子的擴大培養(yǎng)
第二節(jié) 發(fā)酵工業(yè)設備的逐級放大
第七章 微生物發(fā)酵機制
第一節(jié) 糖、醇、有機酸發(fā)酵的代謝控制
第二節(jié) 氨基酸發(fā)酵的代謝控制
第三節(jié) 抗生素發(fā)酵的代謝調(diào)控
第八章 發(fā)酵動力學
第一節(jié) 發(fā)酵過程動力學描述
第二節(jié) 分批培養(yǎng)動力學
第三節(jié) 連續(xù)發(fā)酵動力學
第四節(jié) 補料分批發(fā)酵動力學
第九章 發(fā)酵工藝的控制
第一節(jié) 培養(yǎng)基基質(zhì)對發(fā)酵的影響及調(diào)控
第二節(jié) 溶解氧對發(fā)酵的影響及控制
第三節(jié) 溫度對發(fā)酵的影響及控制
第四節(jié) pH值對發(fā)酵的影響及控制
第五節(jié) CO2濃度對發(fā)酵的影響及控制
第六節(jié) 泡沫對發(fā)酵的影響及控制
第七節(jié) 補料對發(fā)酵的影響及控制
第八節(jié) 染菌對發(fā)酵的影響及控制
第九節(jié) 計算機對發(fā)酵過程的控制及參數(shù)檢測
第十章 發(fā)酵工程產(chǎn)物的獲取
第一節(jié) 發(fā)酵液的預處理
第二節(jié) 微生物細胞的破碎
第三節(jié) 發(fā)酵產(chǎn)物的分離和純化
第十一章 發(fā)酵工程與新能源開發(fā)
第一節(jié) 沼氣發(fā)酵
第二節(jié) 乙醇發(fā)酵
第三節(jié) 生物制氫
第四節(jié) 生物柴油
第十二章 發(fā)酵工程與有機廢棄物處理
第一節(jié) 有機廢水的微生物處理
第二節(jié) 有機固體廢棄物的微生物處理
參考文獻
第一章 發(fā)酵工程概述
第一節(jié) 發(fā)酵工程的概念
一、發(fā)酵的概念
發(fā)酵（fermentation）最初來自拉丁語“發(fā)泡”（fervere）這個詞，是指酵母作用于果汁或發(fā)芽谷物產(chǎn)生CO2的現(xiàn)象。巴斯德研究了酒精發(fā)酵的生理意義，認為發(fā)酵是酵母在無氧條件下的呼吸過程，是“生物獲得能量的一種形式”。也就是說，發(fā)酵是在厭氧條件下，糖在酵母菌等生物細胞的作用下進行分解代謝，向菌體提供能量，從而得到產(chǎn)物酒精和CO2的過程。對生物化學家來說，關于發(fā)酵的定義是指微生物在無氧條件下分解代謝有機物質(zhì)釋放能量的過程。然而，發(fā)酵對不同的對象具有不同意義，發(fā)酵形式多樣化，新的發(fā)酵產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，除有機酸外，出現(xiàn)了氨基酸、抗生素、核苷酸、酶制劑、維生素、多糖、色素、生物農(nóng)藥、植物生長促進劑、免疫促進劑、單細胞蛋白、生物堿等發(fā)酵。而生物學家把利用微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體或其代謝產(chǎn)物的過程統(tǒng)稱為發(fā)酵。
二、發(fā)酵工程的概念
發(fā)酵工程（fermentation engineering）是利用微生物特定性狀和功能，通過現(xiàn)代化工程技術生產(chǎn)有用物質(zhì)或直接應用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術體系，是將傳統(tǒng)發(fā)酵與現(xiàn)代的DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術結合并發(fā)展起來的發(fā)酵技術。也可以說是滲透有工程學的微生物學，是發(fā)酵技術工程化的發(fā)展。由于主要利用的是微生物發(fā)酵過程來生產(chǎn)產(chǎn)品，因此也可稱為微生物工程。
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