生化工程

內(nèi)容概要

生化工程是生物學(xué)與化學(xué)工程相互滲透而逐步形成的一門新學(xué)科，它研究和解決生物反應(yīng)過程中具有共性的工程技術(shù)問題。本書系統(tǒng)闡述了生化工程的基本理論與知識，內(nèi)容包括培養(yǎng)基滅菌、空氣除菌、通氣和攪拌、培養(yǎng)技術(shù)與理論、生物反應(yīng)器、生物反應(yīng)器的比擬放大、固定化酶(細(xì)胞)反應(yīng)原理與技術(shù)、生物反應(yīng)過程的質(zhì)量和能量衡算。    本書可作為普通高等院校生物工程及相關(guān)專業(yè)的教材，也可供相關(guān)領(lǐng)域的科技人員參考。

書籍目錄

第1章  引言  參考文獻(xiàn)第2章  培養(yǎng)基滅菌  提要  2.1  濕熱滅菌原理    2.1.1  微生物菌體熱死滅動(dòng)力學(xué)    2.1.2  影響滅菌的其他因素  2.2  間歇滅菌    2.2.1  間歇滅菌的操作    2.2.2  間歇滅菌的設(shè)計(jì)  2.3  連續(xù)滅菌    2.3.1  連續(xù)滅菌典型流程    2.3.2  連續(xù)滅菌反應(yīng)器的流體流動(dòng)模型    2.3.3  連續(xù)滅菌設(shè)計(jì)計(jì)算  習(xí)題  符號說明  參考文獻(xiàn)第3章  空氣除菌  提要  3.1  通風(fēng)培養(yǎng)對無菌空氣的要求    3.1.1  空氣中的微生物    3.1.2  通風(fēng)培養(yǎng)對空氣無菌程度的要求  3.2  空氣除菌方法  3.3  空氣過濾除菌的預(yù)處理    3.3.1  空氣的預(yù)處理方法    3.3.2  空氣壓縮、冷卻、加熱過程中狀態(tài)參數(shù)的變化    3.3.3  典型空氣預(yù)處理流程及分析  3.4  空氣過濾設(shè)計(jì)    3.4.1  過濾介質(zhì)    3.4.2  空氣過濾除菌機(jī)理    3.4.3  空氣過濾器設(shè)計(jì)  習(xí)題  符號說明  參考文獻(xiàn)  閱讀書目第4章  通氣和攪拌  提要  4.1  細(xì)胞對氧的需求    4.1.1  耗氧速率    4.1.2  臨界溶氧濃度    4.1.3  影響細(xì)胞需氧量的因素  4.2  液體培養(yǎng)過程中氧傳遞及速率    4.2.1  氧氣的溶解度    4.2.2  氧傳遞過程    4.2.3  氧傳遞速率(雙膜理論)  4.3  體積溶氧系數(shù)KLα的測定方法    4.3.1  亞硫酸鈉氧化法    4.3.2  氧的物料衡算法    4.3.3  動(dòng)態(tài)溶氧電極法  4.4  攪拌器軸功率的計(jì)算    4.4.1  攪拌器的型式及流型    4.4.2  牛頓型流體攪拌功率的計(jì)算    4.4.3  非牛頓型流體特性及其對攪拌功率計(jì)算的影響  4.5  影響KLα的因素    4.5.1  反應(yīng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作變量對KLα的影響    4.5.2  反應(yīng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作變量與KLα之間的關(guān)聯(lián)式    4.5.3  液體性質(zhì)和其他因素對KLα的影響  4.6  培養(yǎng)液中傳氧速率的調(diào)節(jié)  4.7  傳氧效率  習(xí)題  符號說明  參考文獻(xiàn)  閱讀書目第5章  培養(yǎng)技術(shù)與理論  提要  5.1  微生物反應(yīng)過程概論    5.1.1  微生物反應(yīng)過程的主要特征    5.1.2  微生物反應(yīng)過程的計(jì)量關(guān)系    5.1.3  微生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的描述方法  5.2  微生物分批培養(yǎng)及動(dòng)力學(xué)    5.2.1  微生物生長的不同時(shí)期    5.2.2  微生物生長速率與底物濃度的關(guān)系    5.2.3  有抑制的細(xì)胞生長    5.2.4  基質(zhì)的消耗    5.2.5  產(chǎn)物的生成  5.3  微生物連續(xù)培養(yǎng)及動(dòng)力學(xué)    5.3.1  單級恒化器    5.3.2  部分菌體再循環(huán)的單級恒化器    5.3.3  多級連續(xù)培養(yǎng)    5.3.4  連續(xù)培養(yǎng)的應(yīng)用  5.4  補(bǔ)料分批培養(yǎng)    5.4.1  恒速流加    5.4.2  指數(shù)流加    5.4.3  限制性底物濃度線性增加  習(xí)題  符號說明  參考文獻(xiàn)  閱讀書目第6章  生物反應(yīng)器  提要  6.1 生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則  6.2  生物反應(yīng)器的分類  6.3  好氧微生物細(xì)胞反應(yīng)器    6.3.1  機(jī)械攪拌通風(fēng)罐式反應(yīng)器    6.3.2  機(jī)械攪拌自吸式反應(yīng)器    6.3.3  氣升環(huán)流式反應(yīng)器    6.3.4  鼓泡塔反應(yīng)器    6.3.5  通風(fēng)固體發(fā)酵設(shè)備  6.4  嫌氣發(fā)酵設(shè)備    6.4.1  乙醇發(fā)酵設(shè)備    6.4.2  啤酒發(fā)酵設(shè)備  習(xí)題  符號說明  參考文獻(xiàn)  閱讀書目第7章  生物反應(yīng)器的比擬放大  提要  7.1  生物反應(yīng)器比擬放大的特點(diǎn)  7.2  生物反應(yīng)器比擬放大的一般方法    7.2.1  相似的放大方法    7.2.2  量綱分析法    7.2.3  數(shù)學(xué)模型法    7.2.4  經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則放大  7.3  機(jī)械攪拌式反應(yīng)器的比擬放大    7.3.1  幾何尺寸的放大    7.3.2  空氣流量的放大    7.3.3  攪拌轉(zhuǎn)速和攪拌軸功率的放大    7.3.4  攪拌液流速度壓頭H、攪拌液流循環(huán)流量QL、QL/VL以及QL/H對生物反應(yīng)器放大設(shè)計(jì)的影響  7.4  氣升式生物反應(yīng)器的比擬放大    7.4.1  影響氣升式生物反應(yīng)器性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)    7.4.2  氣升式生物反應(yīng)器的能量消耗及溶氧傳質(zhì)    7.4.3  氣升式生物反應(yīng)器的放大  7.5  管式反應(yīng)器的比擬放大    7.5.1  多管并聯(lián)放大    7.5.2  多管串聯(lián)放大    7.5.3  幾何相似放大    7.5.4  恒壓降放大  7.6  生物反應(yīng)器的比擬縮小  習(xí)題  符號說明  參考文獻(xiàn)  閱讀書目第8章  固定化酶(細(xì)胞)反應(yīng)原理與技術(shù)  提要  8.1  酶(細(xì)胞)的固定化方法    8.1.1  固定化酶(細(xì)胞)的定義    8.1.2  固定化酶(細(xì)胞)的優(yōu)缺點(diǎn)    8.1.3  固定化酶(細(xì)胞)的方法  8.2  固定化酶(細(xì)胞)的性質(zhì)    8.2.1  固定化酶(細(xì)胞)的活力    8.2.2  固定化酶(細(xì)胞)的穩(wěn)定性    8.2.3  固定化酶的催化特性  8.3  固定化酶(細(xì)胞)的應(yīng)用    8.3.1  L-氨基酸的生產(chǎn)    8.3.2  果葡糖漿的生產(chǎn)    8.3.3  酶傳感器    8.3.4  生產(chǎn)乙醇和啤酒    8.3.5  抗體和抗原的提純  8.4  固定化酶(細(xì)胞)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)    8.4.1  均相酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)    8.4.2  固定化酶(細(xì)胞)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)  8.5  固定化酶(細(xì)胞)反應(yīng)器    8.5.1  酶反應(yīng)器的操作參數(shù)    8.5.2  理想的均相酶反應(yīng)器系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)    8.5.3  存在抑制劑時(shí)酶反應(yīng)器的特性    8.5.4  固定化酶反應(yīng)器動(dòng)力學(xué)    8.5.5  固定化酶反應(yīng)器的選擇  習(xí)題  符號說明  參考文獻(xiàn)  閱讀書目第9章  生物反應(yīng)過程的質(zhì)量和能量衡算  提要  9.1  質(zhì)量和能量衡算的意義  9.2  生物反應(yīng)過程的元素衡算方程及還原度  9.3  生物反應(yīng)過程中的質(zhì)量衡算    9.3.1  生物反應(yīng)過程中的碳源和氮源衡算    9.3.2  生物反應(yīng)過程中的氧衡算    9.3.3  生物反應(yīng)過程中的ATP衡算  9.4  生物反應(yīng)過程中的能量衡算    9.4.1  熱力學(xué)基礎(chǔ)    9.4.2  生物反應(yīng)過程中的能量衡算  習(xí)題  符號說明  參考文獻(xiàn)  閱讀書目

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