发酵工程

　　目录前言第一章 绪论 1第一节 工业发酵的类别 1一、发酵工程及生物工程定义 1二、发酵方法分类 3三、通风类液态发酵和固态发酵的比较 5第二节 发酵产品及其发酵方法 7第三节 发酵工厂与生产基本流程 9一、发酵工厂的组成 9二、发酵工厂的生产流程 11三、发酵过程的主要单元操作 12第四节 生物反应器概览 17一、液态发酵生物反应器 18二、固态发酵生物反应器 19第五节 发酵工程的历史沿革与进展 22一、国内外发酵工业简史及现状 22二、发酵工业的展望 23本章小结 24思考题 24主要参考文献 24第二章 生产原料及预处理 25第一节 微生物的营养需求及原料 25一、微生物的营养需求 25二、微生物的营养要素及其功能 25三、发酵培养基的主要原料 28四、原料的预处理方法 30五、淀粉质原料液化、糖化原理及技术 31第二节 培养基配制原理 33一、微生物营养类型 33二、微生物培养基类型 33三、选用和设计培养基的原则和方法 36第三节 发酵培养基灭菌原理及技术 37一、培养基灭菌的要求 37二、无蒸煮技术 45三、原料蒸煮技术 46四、液态培养基的高温高压灭菌（间歇灭菌和连续灭菌） 51五、热敏性原料的灭菌方法 54第四节 空气净化及无菌空气制备技术 54一、空气净化的意义及应用 54二、空气过滤除菌原理 56三、通风类发酵工厂无菌空气制备系统 58四、洁净厂房的空气净化系统 63本章小结 65思考题 65主要参考文献 66第三章 微生物育种及细胞培养 67第一节 微生物的分离、培养及检测 67一、微生物的接种、分离与纯化 67二、生物量检测方法 68三、微生物菌种保藏法 71第二节 微生物育种技术 73一、诱变育种 73二、杂交育种与原生质体融合育种 76三、基因工程育种 76第三节 微生物扩大培养技术 77一、影响微生物生长的因素 77二、种子扩大培养的基本过程和方法 78三、液态种子的扩大培养技术 79四、固态种子的扩大培养技术 80五、真菌孢子的扩大培养技术 83第四节 微生物生态学与混菌发酵 85一、微生物生态学 85二、混菌发酵 91第五节 动物、植物细胞培养 93一、动物细胞培养 93二、植物细胞培养 102三、微生物细胞和动物、植物细胞培养的区别 106本章小结 108思考题 108主要参考文献 108第四章 微生物发酵动力学 109第一节 物料平衡 109一、得率系数和比速率 109二、物料平衡的计算 111三、物料平衡计算案例 118第二节 热量平衡 121一、发酵过程的热量计算 121二、热量平衡计算案例 124第三节 微生物发酵反应动力学 127一、概述 127二、分批发酵法 128三、连续发酵法 134四、补料分批发酵 139本章小结 144思考题 144主要参考文献 144第五章 发酵过程的管理及监控 145第一节 发酵过程的监测及控制 145一、发酵工厂常规检测及控制项目 145二、液态发酵检测与控制 147三、固态发酵检测与控制 152四、生物传感器的在线检测 154第二节 发酵过程杂菌污染防止和控制技术 160一、发酵染菌及其原因分析 160二、染菌的检查和判断 161第三节 消泡及消泡方法的选择 162一、泡沫的形成及其对发酵的影响 162二、泡沫的控制方法 162第四节 发酵的自动控制 164一、发酵自动控制原理 165二、发酵自动控制系统的硬件结构 167第五节 发酵过程的监测及控制典型案例 170一、氨基酸发酵防止噬菌体污染技术 170二、纯生啤酒生产过程的防止污染控制技术 173三、啤酒生产自动控制系统 175本章小结 181思考题 181主要参考文献 182第六章 好氧发酵技术 183第一节 微生物的需氧及溶氧 183一、溶解氧基本概念 183二、微生物耗氧 184第二节 发酵过程的氧传递 185一、氧的传递途径与传质阻力 185二、气液相间氧传递的双膜理论 186第三节 影响供氧的因素及改善供氧条件的措施 188一、影响推动力（c*-cL）的因素 188二、影响液膜传递系数KL的因素 189三、影响气液比表面积α的因素 189四、影响体积溶氧传递系数KLα的因素 189五、改善供氧条件的措施 192第四节 溶解氧的测定 194一、溶解氧的表示方法及测定方法 194二、菌体耗氧速率r及体积溶氧传递系数KLα的测定 197第五节 固态发酵通风与搅拌技术 198一、固态发酵的通风 198二、固态发酵的搅拌（翻料） 202三、固态发酵通风与搅拌的类型 204第六节 好氧发酵技术的典型案例 210一、高密度液态发酵的溶氧控制及流加技术 210二、氧气消耗量与微生物菌体生长的定量关系 212本章小结 212思考题 213主要参考文献 213第七章 厌氧发酵技术 214第一节 厌氧发酵技术概述 214一、厌氧发酵技术基本理论 214二、厌氧发酵的主要应用领域 216三、厌氧发酵反应器 217第二节 液态厌氧发酵 219一、液态厌氧发酵的主要应用领域 219二、燃料乙醇发酵 219第三节 固态厌氧发酵 222一、固态（法）厌氧发酵的主要应用领域 222第四节 半固态厌氧发酵 226一、沼气发酵综述 226二、沼气发酵的影响因素 229三、提高出气率的措施与应用 231本章小结 232思考题 232主要参考文献 232第八章 发酵过程的优化 233第一节 发酵过程优化概述 233一、发酵过程的特征 233二、发酵过程优化的研究内容 234三、用于发酵过程控制和优化的各类数学模型 236四、基于过程动力学模型的发酵过程优化 238第二节 神经网络 242一、神经网络发展史 242二、神经细胞和神经网络结构模型 243三、神经网络的互连模式 245四、神经网络的特性及实现 246五、人工神经网络的误差逆向传播学习算法简介 247六、人工神经网络在发酵过程中的应用 248第三节 细胞代谢流分布 252一、代谢通量分析的基本理论 253二、代谢通量分析的案例分析 255三、代谢通量的测定方法 262四、基于代谢流量分析的L-谷氨酸发酵过程优化 263本章小结 266思考题 266主要参考文献 267第九章 发酵和分离的耦合技术 268第一节 发酵和分离的耦合技术概述 268一、生物反应分离耦合过程的定义及其特征 268二、生物反应分离耦合过程的种类及分离技术的选择依据 268三、生物反应分离耦合过程的研究现状 269四、生物反应分离耦合过程的发展趋势 270第二节 透析培养 270一、透析培养的研究历史 270二、透析培养的原理和技术 271三、透析培养的应用案例 273第三节 膜分离和培养耦合 275一、引言 275二、基本概念和原理 276三、膜分离和发酵耦合的应用案例 278第四节 发酵与蒸馏耦合 283一、基本概念和原理 283二、发酵与蒸馏耦合的应用案例 286第五节 萃取发酵 289一、基本概念和原理 289二、超临界流体萃取发酵的应用案例 292第六节 吸附培养 295一、原理 295二、吸附培养的案例及分析 299本章小结 302思考题 302主要参考文献 302第十章 发酵工程节能减排 304第一节 发酵工程节能减排的技术措施 304一、概述 304二、节能措施 305三、减排措施 306第二节 啤酒厂生产用水及热量回收案例 307一、啤酒厂生产用水及回收 307二、热能的节约与回收 308本章小结 310思考题 310主要参考文献 310

　　《发酵工程》突出典型案例与理论教学相结合的特色，理念创新，实用性强。《发酵工程》以发酵工程学科的“中游”工程技术为主线，内容涵盖发酵生产原料及预处理、微生物育种及细胞培养、微生物发酵动力学、发酵过程的管理及监控、好氧发酵技术、厌氧发酵技术、发酵过程的优化、发酵和分离的耦合技术及发酵工程节能减排。在重点介绍液态发酵技术的同时，也相应增加了固态发酵技术的内容。