生物化学过程工程学

前言

绪论

第一节生化目标产物分离技术的特点及其重要性

第二节目标产物分离过程的基本环节

第三节生物化学过程的工程学问题

第四节生物目标产物分离设备问题

第五节生物化学过程工程学概念的沿革

第六节生物化学过程工程学的发展趋势

第一篇生物体代谢与产物

第一章生物体代谢产物应用导论

第一节新陈代谢的物质性

第二节新陈代谢的机制

第三节新陈代谢演化趋于功能完善

第二章糖类及其衍生物

第一节概述

第二节糖降解产物的利用

第三节光合作用与产物

第四节体内多糖与衍生物的形成利用

第三章脂类代谢与衍生物

第一节生物体内的脂类

第二节细胞内脂类的分解代谢

第三节脂类及其衍生物的应用

第四章蛋白质与活性肽

第一节蛋白质概述

第二节生物活性肽

第三节功能蛋白与蛋白修饰

第五章酶的催化与产物

第一节概述

第二节酶的催化机制

第三节酶的开发应用

第六章核酸分解、代谢与产物

第一节概述

第二节核酸分解代谢及产物

第三节进一步研究DNA生物合成与反基因战略

第四节RNA生物合成与反义RNA制药

第七章细胞次生代谢与产物

第一节概述

第二节次生代谢产物的形成

第三节次生产物代谢调控

第四节次生代谢产物的开发利用

第八章目标产物的高效积累

第一节概述

第二节目标产物的资源循环

第三节目标产物生物合成的调控方式

第四节代谢控制与目标产物积累

第二篇生物物质分离的化学物理过程

第九章生物目标产物分离策略

第一节生物目标产物分离过程的技术基础

第二节分离的化学过程

第三节生物化学目标产物分离的物理过程

第四节目标产物分离过程

第十章目标产物原材料的预处理

第一节生物材料靶部位的预处理

第二节生物反应液的预处理

第三节发酵液的澄清与过滤

第四节细胞破碎与靶物质初步分离

第十一章萃取分离

第一节基本概念

第二节有机溶剂萃取

第三节双水相萃取

第四节超临界流体萃取

第五节高效萃取

第十二章沉淀法过滤

第一节等电点法沉淀

第二节中性盐盐析沉淀

第三节有机溶剂沉淀

第四节多元组合沉淀

第十三章膜分离

第一节概述

第二节膜组件

第三节微滤技术

第四节超滤

第五节纳滤

第六节其他形式的膜分离

第十四章层析与结晶纯化

第一节离子交换层析

第二节凝胶层析

第三节亲和层析

第四节制备色谱

第五节结晶

第三篇目标产物分离提取过程集成化

第十五章生物化学过程的工程原理

第一节生化目标产物分离工艺设计基础

第二节生化分离过程工程设计

第三节生化目标产物生产工艺流程设计

第四节工艺计算

第十六章生化目标产物分离过程工程技术经济学的评价

第一节经济效益分析

第二节生化目标产物生产项目投资

第三节成本及费用估算

第四节销售收入、税金和利润

第五节项目盈利能力与清偿能力的评估

第六节项目经济平均的基本报表和不确定性分析

第十七章生物化学过程的设备

第一节生物化学过程与设备

第二节生物反应器

第三节生物化学过程参数检测

第四节生化分离过程的设备

第十八章生物化学过程工程的流体流动

第一节生物化学过程中的流体流动

第二节液体与气体输送

第三节气体输送机械

第四节流体输送设备选型与应用

第十九章固液分离过程

第一节概述

第二节过滤

第三节离心分离

第四节重力沉降

第二十章传热控制

第一节热传导原理

第二节热传导

第三节对流传热

第四节热辐射与控制

第二十一章纯化产物的浓缩干燥

第一节浓缩干燥基本原理

第二节干燥设备

第三节生物物质的干燥

第二十二章溶剂蒸馏回收

第一节蒸馏分离原理

第二节蒸馏与精馏原理

第三节双组分连续蒸馏的分析计算

第四节间歇蒸馏

第五节萃取精馏和恒沸精馏

第六节板式蒸馏

第四篇生物化学过程工程的产业化

第二十三章产业化的基本问题与要求

第一节概述

第二节生物化学过程产业化问题

第三节生物化学过程工程产业化要求

第二十四章生物化学过程工程的产业化开发

第一节生物化学过程工程的产业化概述

第二节生物化学过程工程产业化开发经济学

第三节生物化学过程的工艺设计内容及设计文件

第四节生物化学过程工艺路线的选择

第二十五章生物化学过程工程的建设与示范

第一节概述

第二节微生物发酵合成卡那霉素

第三节发酵物质乙醇的发酵生产

第二十六章高纯植酸抗氧化保鲜剂产业化的可行性分析

第一节项目概述

第二节产品

第三节工艺流程集成

第四节市场分析

第五节营销策略

第六节竞争分析

第七节风险分析

第八节投资估算与财务分析

主要参考文献

　　本书是“普通高等教育十一五规划教材”之一，全书共分26个章节，主要对生物化学过程工程学中的相关知识点作了介绍，具体包括生物体代谢产物应用导论、脂类代谢与衍生物、酶的催化与产物、细胞次生代谢与产物、生物目标产物分离策略、沉淀法过滤等。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。　　生物化学过程工程学(BPE)是通过利用生物资源，借助生物学特有方式，以工艺、设备等工程系统，制备生物产品的一门学科。从产品设计、实验室研究、开发到产业化的过程是一个复杂的系统工程。通过运用工程学原理，将目标产物(TP)生产相关的物理、化学、生物过程单元操作组合成理论明晰、技术可行、经济合理、环境友好、生产安全的集成化生产流程，达到高活性、高纯度、高收率并且符合低污染、低消耗的要求。　　本书力图从细胞有效物质形成及特性出发，把相对独立的基础生化理论、生物化学单元操作以及生物工程相关工程技术综合起来，将物质分离技术、生产过程、仪器设备三者紧密结合。突出根据目标产物的形成规律、存在形式、结合类型、分布状况等性质，论述如何科学、高效地选择分离试剂、分离工艺和设备，达到原材料综合利用、绿色生产的目标。　　全书共4篇26章：生物体代谢与产物(8章)、生物物质分离的化学物理过程(6章)、目标产物分离提取过程集成化(8章)、生物化学过程工程的产业化(4章)。　　本书适用于生物分离工程、生化工艺学、生物工程下游技术和生物制药等课程，适合生物工程、生物技术、化学工程、食品医药、农林科技等相关专业使用，也可供专业技术人员参考。