第一章绪论
第一节生物工艺学研究的内容及特点
一、生物工艺学内容
二、生物工艺学特点
第二节生物工程产业发展简史
一、第一代生物工程产业形成
二、第二代生物工程产业发展
三、第三代生物工程产业的崛起
第三节生物产品生产过程及类型
一、生物产品生产过程的组成与特点
二、生物产业产品的类型
第四节生物工程产业的现状及发展前景
一、世界生物工程产业发展
二、我国生物工程产业现状与发展前景
第二章微生物工业菌种选育及种子的制备
第一节工业生产微生物菌种的来源及要求
一、工业生产微生物的来源
二、工业生产微生物菌种的要求
第二节工业生产常用的微生物
一、原核微生物
二、真核微生物
三、其他微生物
第三节微生物工业育种技术
一、诱变育种技术
二、原生质体融合技术
三、基因工程育种技术
四、蛋白质工程育种技术
五、代谢工程育种技术
六、基因组重排技术育种
七、组合生物合成技术育种
第四节微生物菌株分离筛选和鉴定
一、微生物菌株的分离和筛选
二、微生物菌株的鉴定
三、微生物菌种的保藏
第五节微生物工业种子的制备
一、种子制备的目的和方法
二、实验室种子制备阶段
三、生产车间种子制备阶段
四、种子质量的控制措
五、种子质量要求
六、种子制备过程出现的问题
第三章生物质原料的预处理及发酵培养基制备
第一节生物质原料预处理以及降解
一、生物质原料的预处理
二、纤维素原料的生物炼制
三、淀粉质原料的液化和糖化
第二节工业培养基的成分来源及其选择依据
一、发酵培养基的成分来源
二、发酵培养基选择的依据
第三节发酵培养基制备及应注意的问题
一、发酵培养基成分选择的原则
二、发酵培养基制备应注意的问题
三、发酵培养基的设计与优化
四、发酵培养基制备
第四节发酵培养基灭菌
一、工业生产常用的灭菌的方法
二、培养基湿热灭菌的原理
三、灭菌操作及影响因素
四、培养基灭菌时间的计算
五、培养基与设备、管道灭菌条件
第四章代谢产物形成机制与调节控制
第一节微生物代谢及其调节控制
一、细胞工厂生物炼制的关键问题
二、细胞工厂的糖代谢及其调节
三、微生物的代谢调控基本理论
第二节厌氧代谢产物的生物合成机制
一、酵母菌酒精发酵机制
二、乳酸生物合成途径
三、丁醇发酵及调节控制
四、生物制氢机制
五、甲烷发酵机制
第三节好氧代谢产物的生物合成机制
一、柠檬酸合成调节与控制
二、氨基酸生物合成及其控制
三、抗生素的生物合成及调节控制机制
四、微生物多糖的合成与调节
五、生物质色素的微生物合成
六、微生物的生物转化
第五章生物反应动力学及其生物反应器
第一节微生物反应基本原理
一、微生物反应的本质和特征
二、微生物反应过程基本概念
三、微生物反应速率的描述
四、微生物生物反应模式
五、微生物反应动力学模型分类
六、微生物发酵操作方式
第二节微生物生长代谢过程的平衡
一、质量平衡
二、氧的平衡
三、能量ATP与与YATP平衡
四、热量的平衡
第三节微生物生长代谢过程的数学模型
一、不同操作方式微生物生长的数学模型
二、基因工程菌培养过程的动力学模型
第四节微生物发酵动力学
一、分批发酵动力学
二、补料分批发酵动力学
三、连续发酵动力学
第五节工业生物反应器
一、工业生物反应器的分类
二、厌氧生物反应器
三、好氧液体生物反应器
四、固态发酵生物反应器
五、生物反应器的比拟放大
第六章生物工艺过程的检测与控制
第一节生物反应过程变化与参数检测和估计
一、微生物反应过程的代谢变化
二、发酵传感器及过程参数检测与估计
三、其他重要的检测参数和技术
四、发酵过程变量的间接估计
第二节微生物反应过程的自动控制
一、基本自动控制系统
二、发酵控制系统的硬件结构
第三节温度对生物反应过程的影响及其控制
一、温度的影响
二、温度的控制
第四节pH对生物反应过程的影响及其控制
一、发酵过程pH的变化
二、pH对微生物发酵的影响
三、发酵pH的确定和控制
第五节溶解氧对微生物代谢的影响及其控制
一、溶解氧对微生物代谢的影响
二、供氧与微生物呼吸代谢的关系
三、发酵过程溶解氧的变化及其控制
四、改善供氧条件的措施
第六节基质和菌体浓度对微生物代谢的影响及其控制
一、基质的影响及控制
二、菌体浓度的影响及控制
第七节和泡沫对微生物代谢的影响及其控制
一、影响及其控制
二、泡沫的影响及其控制
第八节微生物反应过程异常判断及污染防治
一、微生物反应过程异常现象
二、染菌对微生物反应的影响
三、发酵染菌原因分析
四、染菌的检查与判断
五、杂菌污染的挽救与处理
第九节发酵过程终点的判断与控制
一、发酵终点的判断
二、菌体自溶的检测
第七章固定化细胞发酵技术
第一节细胞固定化的方法与评价指标
一、固定化细胞的方法
二、评价固定化细胞的性能的指标
三、固定化细胞的特点
第二节影响固定化细胞的因素及发酵效果
一、影响固定化细胞的因素
二、固定化基因工程菌的发酵效果
第三节固定化技术其他应用
一、在医药方面的应用
二、在废水处理中的应用
三、在轻化工方面的应用
四、共固定化技术
第八章基因工程菌发酵及其调控
第一节基因工程菌的构建
一、目的基因的克隆
二、重组表达载体的构建
三、重组工程菌株的筛选鉴定
第二节基因工程菌发酵特点及稳定性
一、基因工程菌发酵特点
二、影响基因工程菌稳定性的因素
三、提高工程菌稳定性的措施
第三节基因工程菌发酵及代谢调控
一、发酵培养基
二、发酵工艺参数
三、基因工程菌表达效率的调节
第四节基因工程菌的高密度发酵
一、影响高密度发酵的因素
二、实现高密度发酵的措施
第五节基因工程菌发酵过程检测与产物分离提取
一、基因工程菌发酵过程的检测
二、基因工程菌对发酵设备的要求
三、基因工程产物的分离纯化
第六节基因工程菌的安全性及防护
一、基因工程产业化的生物安全
二、基因工程菌的防护及安全性控制
第九章生物物质分离与纯化技术
第一节生物物质分离纯化的特点及分类
一、生物物质分离与纯化的特点
二、生物物质离与纯化技术分类
三、生物物质分离与纯化方法的评价
第二节生物物质分离纯化的一般过程
一、生物物质分离与纯化的一般过程
二、设计分离纯化工艺应考虑的问题
第三节生物物质分离与纯化的单元操作
一、提高发酵液的过滤性能
二、发酵液的固-液分离技术
二、细胞破碎技术
三、萃取分离技术
四、吸附和离子交换技术
五、膜分离技术
六、层析分离技术
六、结晶法
七、电泳技术
第四节生物分离与纯化技术的发展前景
一、传统分离技术的提高和完善
二、新分离过程及技术的研究、开发和应用
三、分离技术的集成化
四、生物反应与生物分离过程的耦合
五、分离设备的更新和现代化
第十章微生物发酵工业清洁生产与污染治理
第一节清洁生产的内涵及实施途径
一、清洁生产的概念及内涵
二、实现清洁生产的有效途径
第二节微生物发酵工业清洁生产
一、清洁生产与末端治理的比较
二、发酵工业清洁生产的具体措施
第三节工业废水污染的指标及处理方法
一、工业废水污染程度的指标
二、生物处理废水的水质要求
三、厌氧生物处理法
四、好氧生物处理法