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第一章 绪论1

第一节 生化工程的诞生与发展1

一、生化工程的由来及其定义1

二、生化工程的特征1

三、生化工程的内容与发展2

第二节 微生物生化工程的研究内容与任务4

一、微生物生化工程的研究内容和目的4

二、微生物生化工程的进展及今后的任务4

参考文献6

第二章 生化反应动力学7

第一节 单底物酶反应动力学7

一、米氏（Michaelis-Menten）方程7

二、米氏方程讨论9

三、动力学常数Km和V的求取11

四、复杂形式的酶反应动力学12

第二节 多底物酶反应动力学13

一、有序反应13

二、随机反应13

三、乒乓反应14

第三节 各种因素对酶反应速率的影响14

一、酶浓度的影响14

二、PH的影响14

三、温度的影响15

四、抑制剂的影响15

五、底物浓度的影响18

六、产物的影响19

七、激活剂的影响19

八、辅酶的影响20

第四节 微生物代谢调节 的生化基础20

一、酶活性的调节20

二、变构效应22

三、调节 机制的多样性25

四、调节 性酶类性质的理论解释25

五、代谢调控的解除及在发酵工业上的意义28

参考文献29

第三章 微生物发酵动力学30

第一节 发酵动力学类型30

一、Ⅰ型（偶联型）30

二、Ⅱ型（混合型）30

三、Ⅲ型（非偶联型）31

第二节 微生物生长和分批发酵动力学32

一、微生物生长动力学32

二、生长抑制的动力学40

三、环境影响及混合培养动力学42

四、产物形成动力学42

五、发酵过程生产率49

六、丝状微生物发酵产率与基质利用54

第三节 连续培养及其动力学55

一、连续培养设备的类型56

二、单罐连续发酵动力学58

三、多罐连续发酵动力学63

四、限制性营养物质的选择65

五、连续发酵与分批发酵生产率的比较66

六、连续发酵稳态的确立67

七、连续发酵中的主要问题68

八、连续发酵过程控制的参数70

第四节 补料分批培养及其动力学73

一、补料分批培养的类型73

二、补料分批培养的动力学73

三、补料分批培养的优点76

第五节 数学模型法和质、能衡算法及其应用77

一、数学模型法及其应用77

二、质量和能量平衡原理的应用82

三、动力学模型与电子计算机控制82

参考文献85

第四章 酶及微生物细胞的固定化86

第一节 酶的固定化87

一、酶固定化的方法87

二、固定化酶的形状与性质90

第二节 微生物细胞的固定化91

一、细胞固定化的方法91

二、固定化细胞的形状与性质92

第三节 固定化技术在发酵工业中的应用93

一、生产果葡糖浆（高果糖浆）93

二、生产6－APA和抗生素93

三、生产酒精和啤酒94

四、生产L－氨基酸94

五、生产L－苹果酸95

六、生产α－淀粉酶95

第四节 物质扩散与固定化酶动力学95

参考文献97

第五章 生化反应器98

第一节 生化反应器的特点与设计原则99

一、生化反应（器）的特点99

二、生化反应器的设计原则100

第二节 生化反应器的种类及选择与操作102

一、生化反应器的种类102

二、生化反应器的正确选择与优化操作106

三、关于生化反应器的比拟放大109

第三节 生化反应器的发展及我国生化工程近况110

一、生化反应器的发展趋势110

二、我国生化工程近况111

参考文献112

第六章 传氧与通气搅拌113

第一节 微生物有氧呼吸114

一、比生长速率与氧浓度的关系114

二、比耗氧速率与氧浓度的关系115

第二节 传氧速率方程118

一、氧传递途径及传质阻力118

二、双膜理论与传氧方程式119

第三节 影响传氧速率的因素123

一、搅拌123

二、空气流速126

三、空气分布管126

四、氧分压127

五、罐内液柱高度127

六、罐容127

七、醪液性质128

八、温度128

九、有机物质和表而活化剂129

第四节 溶氧系数的换算和测定129

一、溶氧系数的换算129

二、溶氧系数的测定130

第五节 搅拌功率及溶氧系数的计算137

一、搅拌功率的计算137

二、计算生化反应器溶氧系数的经验公式142

第六节 传氧效率与溶氧调节147

一、单位溶解氧功耗147

二、溶氧速率调节147

三、溶氧新概念149

参考文献150

第七章 比拟放大151

第一节 比拟放大方法151

一、几何尺寸放大152

二、通风量放大152

三、搅拌功率放大153

第二节 机械搅拌发酵罐的比拟放大156

一、放大依据准则的选择156

二、以体积溶氧系数相等为基准的比拟放大法157

三、以单位体积等功耗为基准的比拟放大法160

第三节 放大问题的讨论162

一、各种比拟放大法的比较162

二、混合时间的影响164

三、罐体材料的影响164

四、搅拌桨末端线速度的影响164

五、混合均匀度问题165

六、关于缩小166

参考文献166

第八章 培养基灭菌和空气除菌167

第一节 概述167

一、培养基灭菌的意义和方法167

二、空气除菌的意义和方法168

第二节 培养基加热灭菌169

一、加热灭菌的基本原理169

二、分批灭菌的设计计算175

三、连续灭菌及其计算183

四、灭菌问题的讨论190

第三节 空气过滤除菌192

一、介质过滤除菌的机制193

二、空气过滤器的计算196

三、常用的滤菌介质202

四、空气净化流程选择203

参考文献206

第九章 参数检测与控制207

第一节 直接参数的检测208

一、物理环境参数检测208

二、化学环境参数检测214

第二节 间接参数的检测221

一、耗氧速率qo2X（OUR）221

二、体积溶氧系数KLa222

三、CO2生成速率（CER）222

四、呼吸商（RQ）223

五、细胞生长速率223

六、产物合成速率和产物浓度223

第三节 生物传感器与计算机控制223

一、生物传感器224

二、电子计算机及其应用原理224

三、最大值原理用于发酵生产的最优化231

四、计算机控制发酵的基本要点232

参考文献234