生物工程設備

前言

　　為認真貫徹落實教育部《關于全面提高高等職業(yè)教育教學質量的若干意見》中提“加大課程建設與改革的力度，增強學生的職業(yè)能力”的要求，適應我國職業(yè)教育課程改革的趨勢，我們根據(jù)生物工程行業(yè)各技術領域和職業(yè)崗位（群）的任職要求，以“工學結合”為切人點，以真實生產任務或／（和）工作過程為導向，以相關職業(yè)資格標準基本工作要求為依據(jù)，重新構建了職業(yè)技術／（技能）和職業(yè)素質基礎知識培養(yǎng)兩個課程系統(tǒng)。在不斷總結近年來課程建設與改革經驗的基礎上，組織開發(fā)、編寫了高等職業(yè)教育生物類專業(yè)教材系列，以滿足各院校生物類專業(yè)建設和相關課程改革的需要，提高課程教學質量。　　本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材之一，所編寫的內容和生物類專業(yè)的培養(yǎng)目標保持一致，突出職業(yè)技能培養(yǎng)和生產應用性，充分體現(xiàn)高職教育的思想。本書按照生物產品生產加工過程所要求的能力編排內容，較系統(tǒng)地介紹了原料處理、培養(yǎng)基制備、空氣凈化、生物反應器、生物產品分離提純、產品包裝、公共工程等過程所用典型設備的構造與工作原理和應用與管理。每章前面以知識目標和能力目標為引導；章末有思考題供學生自學、復習參考之用。本書可用作高職高專生物類專業(yè)的教材與參考書，也可供從事生物工程技術及相關領域的科技工作者和工程技術人員參考應用?！　∪珪?7章，山西輕工職業(yè)技術學院王以強編寫第1、2、8、9章；廣東輕工職業(yè)技術學院徐清華編寫第3～7章；承德石油高等?？茖W校溫守東編寫第10～14章；陜西科技大學職業(yè)技術學院孫宏民編寫第15～17章。徐清華負責全書的統(tǒng)稿主編，廣州甘蔗糖業(yè)研究所張遠平負責全書主審?！　”緯浗逃扛呗毟邔Ｊ称奉悓I(yè)教學指導委員會組織審定。在編寫過程中，得到教育部高職高專食品類專業(yè)教學指導委員會、中國輕工職業(yè)技能鑒定指導中心的悉心指導、科學出版社的大力支持，謹此表示感謝。在編寫過程中，參考了許多文獻、資料，包括大量網上資料，難以一一鳴謝，在此一并感謝?！　∮捎谖覀兊乃胶徒涷炗邢?，書中難免存在錯漏和不足之處，敬請廣大讀者和同行專家提出寶貴意見。

內容概要

本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材之一。本書的編寫內容和生物技術類專業(yè)的培養(yǎng)目標保持一致，突出職業(yè)技能培養(yǎng)和生產應用性，充分體現(xiàn)高職教育的思想，較系統(tǒng)地介紹了生物工程典型設備的構造與工作原理和應用與管理。    本書可用作高職高專生物類專業(yè)的教材與參考書，也可供從事生物工程技術及相關領域的科技工作者和工程技術人員參考應用。

書籍目錄

第一章 培養(yǎng)基制備設備   第一節(jié) 培養(yǎng)基的滅菌設備   第二節(jié) 味精生產原料的處理與培養(yǎng)基制備設備   第三節(jié) 酒精生產原料的處理與培養(yǎng)基制備設備   第四節(jié) 啤酒生產原料的處理與麥芽汁制備設備 第二章 空氣凈化除菌   第一節(jié) 空氣凈化除菌的方法與原理   第二節(jié) 空氣介質過濾除菌設備及計算 第三章 生物反應器概述   第一節(jié) 生物反應器   第二節(jié) 生物反應動力學基礎   第三節(jié) 生物反應器的通風與溶氧傳質 第四章 通風發(fā)酵設備   第一節(jié) 機械攪拌通風發(fā)酵罐   第二節(jié) 其他類型的通風發(fā)酵罐   第三節(jié) 通風固相發(fā)酵設備 第五章 厭氧發(fā)酵設備   第一節(jié) 酒精發(fā)酵罐   第二節(jié) 啤酒發(fā)酵設備 第六章 動植物細胞培養(yǎng)裝置和酶反應器   第一節(jié) 動物、植物細胞培養(yǎng)裝置   第二節(jié) 酶反應器 第七章 生物反應器的檢測及控制   第一節(jié) 概述   第二節(jié) 生物反應過程主要參數(shù)檢測方法及儀器   第三節(jié) 生物反應器的控制 第八章 生物反應器的比擬放大   第一節(jié) 生物反應器的放大目的及方法   第二節(jié) 通氣發(fā)酵罐的放大設計概述 第九章 微生物細胞破碎   第一節(jié) 細胞壁的組成與結構   第二節(jié) 常用破碎方法 第十章 過濾、離心與膜分離設備   第一節(jié) 過濾速度的強化   第二節(jié) 過濾設備   第三節(jié) 離心分離設備   第四節(jié) 膜分離設備 第十一章 萃取與離子交換設備   第一節(jié) 萃取分離原理及設備   第二節(jié) 浸取   第三節(jié) 超臨界萃取   第四節(jié) 離子交換分離原理及設備 第十二章 蒸發(fā)和結晶設備   第一節(jié) 蒸發(fā)設備   第二節(jié) 結晶設備 第十三章 干燥設備   第一節(jié) 固體物料干燥機理及生物工業(yè)產品干燥的特點   第二節(jié) 非絕熱干燥設備   第三節(jié) 絕熱干燥設備   第四節(jié) 冷凍干燥及其他干燥設備 第十四章 蒸餾設備   第一節(jié) 蒸餾分離提純原理   第二節(jié) 粗餾塔   第三節(jié) 精餾塔 第十五章 設備與管道的清洗與滅菌   第一節(jié) 常用清洗劑、清洗方式及設備   第二節(jié) 設備及管路的滅菌 第十六章 物料輸送設備與產品包裝設備簡介   第一節(jié) 固體物料的輸送設備   第二節(jié) 液體物料的輸送設備   第三節(jié) 產品包裝設備簡介 第十七章 生物工程供水與制冷系統(tǒng)及設備   第一節(jié) 水處理設備   第二節(jié) 生物工廠制冷系統(tǒng)與設備 主要參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.慣性沖擊滯留作用機理　　慣性沖擊滯留作用是空氣過濾器除菌的重要作用。當微粒隨氣流以一定的速度垂直向纖維方向運動時，空氣受阻即改變運動方向，繞過纖維前進。而微粒由于它的運動慣性較大，未能及時改變運動方向，直沖到纖維表面，由于摩擦黏附，微粒就滯留在纖維表面上，這稱為慣性沖擊滯留作用。　　2.攔截滯留作用機理　　速度下降到臨界速度以下時，微粒就不能因慣性碰撞而滯留在纖維上，捕集效率顯著下降。但實踐證明，隨著氣流速度的繼續(xù)下降，纖維對微粒的捕集效率不再下降，反而有所回升，這說明有另一種機理在起作用，這就是攔截滯留作用機理?！　‘斘⑸锏任⒘ｋS低速氣流慢慢靠近纖維時，微粒所在的主導氣流流線受纖維所阻而改變流動方向，繞過纖維前進，并在纖維的周邊形成一層邊界滯流區(qū)。滯留區(qū)的氣流速度更慢，進到滯留區(qū)的微粒慢慢靠近和接觸纖維而被黏附滯留，稱為攔截滯留作用?！　?.布朗擴散作用機理　　在很小的氣流速度和較小的纖維間隙中，還有一種布朗擴散在起作用。在流速很小的氣流中直徑很小的微粒在做一種不規(guī)則的直線熱運動，稱為布朗擴散。布朗擴散的運動距離很短。布朗擴散除菌作用在較大的氣速或較大的纖維間隙中是不起作用的；但在很小的氣流速度和較小的纖維間隙中卻大大增加了微粒與纖維的接觸滯留機會。布朗擴散作用與微粒和纖維直徑有關，并與流速成反比?！　?.重力沉降作用機理　　微粒雖小，但仍具有質量。重力沉降是一個穩(wěn)定的分離作用，當微粒所受的重力大于氣流對它的拖帶力時，微粒就沉降。就單一的重力沉降作用而言，大顆粒比小顆粒作用顯著，對于小顆粒只有在氣流速度很低時才起作用。重力沉降作用一般與攔截作用配合，在纖維的邊界滯留區(qū)內，微粒的沉降作用可提高攔截的捕集效率。

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