发酵教程解析、控制与检测技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:史仲平

出品人:

页数:332

译者:

出版时间:2005-5-1

价格:45.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787502568276

丛书系列:

图书标签:

• 发酵工程
• 发酵技术
• 发酵控制
• 发酵检测
• 生物工程
• 生物技术
• 食品工程
• 微生物学
• 工业微生物
• 过程控制

好的，这是一份关于《发酵教程解析、控制与检测技术》一书的简介，内容将聚焦于其他相关但不同的主题，以确保不包含原书的核心内容。 --- 《现代生物过程工程：从基础原理到工业放大》图书简介 第一部分：生物反应器设计与优化 本书深入探讨了生物反应器（Bioreactor）在生命科学和工业生产中的核心地位，重点关注其工程设计原理、流体力学特性及操作优化策略。我们摒弃了侧重发酵过程控制的叙述，转而强调反应器本身的物理和化学工程基础。 1. 反应器类型与流体力学： 详细介绍了不同几何构型的反应器，如搅拌釜式、气升式、填充床式和流化床式反应器的结构特点。重点分析了搅拌模式对混合效率的影响，包括剪切应力、气液传质系数（$k_L a$）的精确测量方法及其对生物系统性能的制约。书中提供了丰富的计算流体力学（CFD）模型应用案例，用于模拟反应器内的速度场、温度梯度和污染物分布，旨在指导反应器尺寸的合理放大（Scale-up）。 2. 传质与传热机制： 本章深入解析了在不同粘度和表面张力条件下，气相、液相以及固液界面间的传质阻力。不同于侧重生物化学反应的分析，此处关注如何通过工程手段增强传质效率，例如通过优化搅拌器叶轮设计、气体分布器结构，以及采取特殊的操作策略（如分批补料的速率控制）来克服氧气限制。同时，对反应器内温度场分布的建立和控制，包括夹套冷却、内盘管冷却以及外置换热器的设计，进行了详尽的工程计算和案例分析。 3. 反应器过程的放大与模拟： 探讨了从实验室规模到中试乃至工业规模放大过程中，必须考虑的关键工程参数的保持性问题。核心内容围绕“等功率输入”、“等剪切应力”或“等比表面积”等放大准则的适用性及其局限性。书中引入了多尺度建模方法，利用系统工程原理对反应器内部的物理现象进行系统性描述，以预测不同规模下的操作行为。 第二部分：生物分离与下游纯化技术 本书将重点放在生物活性物质从发酵液或培养基中分离和纯化的工程步骤，这是实现产品商业价值的关键环节。内容完全围绕分离科学和工程展开，不涉及发酵过程的监测和调控。 1. 初级分离技术：固液分离的工程选择： 详细比较了沉降、离心、过滤（包括微滤、超滤）在处理不同生物悬浮液时的适用性。着重分析了膜过滤技术的运行原理，如跨膜压（TMP）的控制、膜污染动力学（Fouling Kinetics）以及清洗方案的设计，以确保连续稳定运行。对于高粘度或细胞密度高的体系，提供了深度过滤和澄清技术选择的决策树。 2. 层析分离的原理与设备： 系统阐述了不同模式层析技术（离子交换、疏水作用、凝胶过滤）在生物分子纯化中的应用。重点关注层析柱的设计、填料的选择标准（如孔径、载量）以及层析介质的再生和维护。书中包含了层析过程的数学模型，用以预测峰形、分离度以及载药量，并探讨了动态模拟层析（DBC）在工艺开发中的应用。 3. 结晶、沉淀与干燥技术： 这部分内容聚焦于目标产物的最终浓缩和稳定化。分析了不同盐析、溶剂沉淀法对目标蛋白/代谢产物选择性的影响，以及结晶过程的成核与生长动力学。对于最终产品，系统介绍了冷冻干燥（Freeze-Drying）和喷雾干燥（Spray Drying）的工艺参数选择，如升华温度、真空度对产品稳定性和形态的影响。 第三部分：过程分析技术（PAT）与质量保证工程 本部分聚焦于现代生物制药工业中对过程质量的实时、在线监测和分析工具的应用，特别是那些不依赖于特定微生物生长状态的物理化学参数测量。 1. 在线光谱分析技术的应用： 详细介绍了近红外（NIR）、拉曼光谱（Raman Spectroscopy）等过程分析技术在反应器中的部署策略。重点讨论如何利用这些技术对培养基组分（如特定氨基酸、葡萄糖浓度）进行实时定量分析，以及如何建立可靠的校准模型（如PLS回归）。分析的重点是这些技术如何反馈给外部控制系统，而非如何通过反馈来控制生物反应本身。 2. 颗粒特性与形貌的实时监测： 阐述了利用聚焦光束反射测量（FBRM）和粒子图像分析（PIA）技术来实时监测细胞聚集体、晶体或微球粒径分布和形态的变化。这对于控制下游分离（如过滤效率）和最终产品质量至关重要。书中提供了如何将这些粒度数据转化为工程参数的案例。 3. 数据管理与质量风险评估： 探讨了生物过程分析数据（Process Analytical Data）的采集、存储和处理方法。引入了基于风险的质量评估（QRM）框架，如何利用PAT数据来证明过程的稳健性（Robustness），并满足监管机构对过程理解（Process Understanding）的要求。 --- 本书旨在为从事生物化工、制药工程、过程控制系统设计以及分离科学的专业人士提供一套完整的、侧重工程原理和放大策略的参考手册。它关注的是“如何建造、分离和分析生物过程的工程系统”，而非“如何指导微生物进行最优化生产”。

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