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第一章 绪论1

第一节 生物工艺学概述1

一、生物工艺学的内涵1

二、生物工艺学与其他学科的关系2

第二节 生物工艺学发展的历史回顾与总结3

一、发展简史3

二、工艺演进规律4

第三节 生物生产工艺与产品5

一、生物生产过程的特征5

二、生物工艺过程的多样性6

三、生物工艺过程的共性6

四、优良工艺的功能7

第四节 我国生物制品的主要成就8

第五节 生物工艺学发展方向8

思考题10

第二章 生物资源与生产工艺11

第一节 生物资源11

一、生物资源的种类11

二、生物资源的应用13

第二节 技术资源13

一、上游技术的特点与利用13

二、中游调控技术14

三、下游技术资源及其整合利用14

第三节 基本生产工艺流程14

一、微生物发酵生产工艺14

二、藻类培养生产工艺15

三、清洁生产15

四、污水处理与水生植物净化工艺16

第四节 基础资源与工艺改革17

一、资源利用与开发17

二、生物种质基础改进18

三、生产过程的调控与优化19

四、物质分离和提取技术的交叉与融合20

思考题20

第三章 有机溶剂生产工艺21

第一节 醇类生产工艺21

一、乙醇生产工艺21

二、1,3-丙二醇生产工艺29

第二节 酮类溶剂生产工艺31

一、丙酮生产工艺31

二、甲乙酮生产工艺36

思考题38

第四章 有机酸生产工艺39

第一节 乳酸生产工艺39

一、乳酸发酵工艺39

二、乳酸提取和精制工艺44

第二节 丙酮酸生产工艺47

一、菌种与菌种选育47

二、发酵机制48

三、丙酮酸发酵工艺49

四、丙酮酸的分离纯化50

第三节 氨基酸生产工艺50

一、赖氨酸51

二、谷氨酸57

第四节 柠檬酸生产工艺65

一、用于发酵柠檬酸的微生物65

二、柠檬酸生物合成的代谢调控65

三、柠檬酸的发酵工艺67

四、柠檬酸提取工艺69

思考题72

第五章 糖类生产工艺73

第一节 糖类物质概述73

一、糖的概念及分类73

二、糖的生物学作用73

三、糖类的应用73

第二节 寡糖类生产工艺74

一、低聚木糖74

二、甘露醇76

三、低聚异麦芽糖78

四、棉子糖80

五、低聚果糖82

第三节 多糖类生产工艺83

一、壳多糖和脱乙酰壳多糖83

二、右旋糖酐84

三、1,6-二磷酸果糖86

思考题87

第六章 脂类化合物的生产工艺88

第一节 磷脂类化合物的生产工艺88

一、蛋黄卵磷脂的生产工艺88

二、大豆卵磷脂的生产工艺92

第二节 色素类化合物的生产工艺94

一、胆红素的生产工艺94

二、血红素的生产工艺97

第三节 固醇类化合物的生产工艺101

一、废菌丝生产麦角固醇的生产工艺101

二、发酵法101

第四节 不饱和脂肪酸类化合物的生产工艺103

一、共轭亚油酸的生产工艺103

二、亚麻酸的生产工艺105

三、花生四烯酸的生产工艺108

第五节 萘醌类化合物的生产工艺111

一、紫草细胞组织培养生产紫草素的工艺路线111

二、工艺过程111

思考题112

第七章 酒类生产工艺113

第一节 白酒生产工艺113

一、固态法白酒生产工艺113

二、液固结合法白酒生产工艺117

三、液态法白酒生产工艺118

第二节 啤酒生产工艺118

一、啤酒酿造原料118

二、麦芽制备119

三、麦芽汁制备119

四、啤酒发酵121

五、成品啤酒122

第三节 葡萄酒生产工艺123

一、葡萄酒的化学成分123

二、发酵化学123

三、葡萄酒酵母124

四、葡萄酒发酵的准备工作127

五、红葡萄酒的生产128

六、白葡萄酒的生产131

第四节 果酒生产工艺133

一、原料的选择133

二、原料的处理134

三、果酒的加工134

四、果酒酵母的选育与培养135

五、果酒的发酵135

六、果酒陈酿138

七、果酒的净化与澄清139

八、果酒的调配140

九、果酒的灌装与杀菌140

思考题141

第八章 维生素和核酸类药物生产工艺142

第一节 维生素类生产工艺142

一、维生素C142

二、维生素B族145

第二节 核酸类药物150

一、核酸类药物的分类150

二、核酸类药物的生产方法150

三、重要核酸类药物的制备151

思考题158

第九章 抗生素生产工艺159

第一节 概述159

一、抗生素的定义159

二、抗生素的分类159

第二节 大环内酯类抗生素160

一、红霉素的生物合成160

二、红霉素的生产工艺162

第三节 β-内酰胺类抗生素165

一、青霉素的生物合成165

二、青霉素的生产工艺166

第四节 四环素类抗生素169

一、四环素的生物合成170

二、四环类抗生素的生产工艺170

第五节 氨基糖苷类抗生素173

一、链霉素的生物合成173

二、链霉素的生产工艺176

第六节 林可霉素179

一、林可霉素的发酵工艺180

二、林可霉素的分离纯化180

思考题181

第十章 酶类生产工艺182

第一节 工业用酶182

一、淀粉酶182

二、脂肪酶184

三、蛋白酶188

四、纤维素酶193

第二节 药物类酶196

一、纤溶酶196

二、溶菌酶197

三、辅酶类药物201

思考题204

第十一章 蛋白质类药物生产工艺205

第一节 主要蛋白质类药物的制备205

一、蛋白质类激素205

二、蛋白质类细胞生长调节因子210

三、血浆蛋白质类218

第二节 多肽类药物生产工艺220

一、多肽类药物的分类220

二、多肽类药物的制备221

思考题228

第十二章 生物水处理技术229

第一节 生物环境污染治理229

一、污水处理的基本方法229

二、污水处理方法的选择233

第二节 饮用水处理技术238

一、饮用水预处理238

二、水源生物预处理与其填料239

第三节 水生植物净化水生态体系240

一、水生植物的种类240

二、水生植物的净化机制241

三、水生植物净化水生态体系种类241

四、放养水生植物的选择依据242

思考题242

第十三章 微藻生产工艺243

第一节 概述243

一、微藻的用途243

二、微藻培养的特点244

第二节 微藻培养光生物反应器245

一、开放式培养系统245

二、封闭式光生物反应器培养系统245

三、光生物反应器中的光照系统247

第三节 微藻培养技术248

一、用于微藻培养的培养基248

二、藻种分离249

三、藻种的保存249

四、微藻的培养250

思考题253

第十四章 发酵工业清洁生产254

第一节 清洁生产概述254

一、清洁生产的内容与目标254

二、清洁生产的特点和意义255

三、清洁生产与末端治理和循环经济256

第二节 发酵工业清洁生产中废液的处理257

一、发酵工业废液污染物指标258

二、废液排放标准及处理要求258

三、好氧生物处理259

四、厌氧生物处理264

第三节 发酵工业清洁生产中废弃物的综合利用265

一、利用废渣、废液生产单细胞蛋白266

二、利用废渣、废液提取有用产物267

第四节 发酵工业清洁生产案例与经济效益分析268

一、味精厂清洁生产269

二、白酒酿造清洁生产269

思考题271

第十五章 能源生物技术273

第一节 生物柴油273

一、生物柴油生产原理273

二、生物柴油生产工艺275

三、生物催化剂281

四、微生物油脂282

第二节 生物制氢284

一、光合细菌制氢284

二、微藻光合制氢287

三、细菌发酵产氢291

第三节 煤的微生物液化293

一、微生物液化的机制293

二、微生物溶煤产物294

三、溶煤微生物294

第四节 微生物在石油勘探中的应用295

思考题296

第十六章 矿物生物浸出工艺297

第一节 浸矿微生物297

一、浸矿微生物的种类297

二、浸矿微生物的分离筛选298

第二节 金矿石的细菌浸出工艺299

一、金矿石的细菌氧化浸出机制299

二、贫金矿的细菌氧化堆浸工艺300

三、金精矿的细菌氧化反应器浸出工艺302

四、金矿石细菌氧化工艺的特点303

第三节 铜矿石的细菌浸出工艺304

一、铜矿石的细菌浸出机制304

二、细菌浸铜工艺305

三、铜矿石细菌浸出的工业前景308

第四节 铀矿石的细菌浸出308

一、细菌浸铀机制308

二、细菌浸铀主要工艺309

第五节 其他金属矿石的生物浸出310

一、硫化镍矿的生物浸出310

二、细菌分解磷矿石310

思考题311

参考文献312