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出版者:中国农业出版社

作者:于建军

出品人:

页数:397

译者:

出版时间:2003-7

价格:33.70元

装帧:

isbn号码:9787109081970

丛书系列:

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• 烟草
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• 工艺学
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《烟草化学与生物技术》 内容简介 《烟草化学与生物技术》是一本旨在深入探讨烟草植物的内在科学及其应用潜力的学术专著。本书系统梳理了烟草（Nicotiana tabacum L.）在分子、细胞、组织、个体及群体等多个层面的复杂化学构成与生物学机制，并着重阐述了现代生物技术如何革新烟草的生产、品质改良和功能性开发。全书内容详实，涵盖了从基础研究到前沿应用的广泛领域，力求为相关科研人员、技术开发者以及行业决策者提供全面、深入且富有启发的参考。 第一部分：烟草的化学构成与代谢 本部分是本书的基石，详细剖析了烟草植物体内复杂的化学成分及其代谢途径。 烟草的次生代谢产物： 烟草作为一种高度特化的植物，其体内积累了数量庞大且结构多样的次生代谢产物，这些物质在植物的生长发育、抗逆和与环境的相互作用中扮演着至关重要的角色。本书将重点介绍其中最具代表性和经济价值的类群： 生物碱： 尼古丁（nicotine）是烟草中最广为人知的生物碱，其含量、异构体比例及其生物合成途径是本书的重点。我们将深入探讨尼古丁在植物体内的转运、储存机制，以及不同品种、不同种植条件对其含量的影响。此外，其他重要的烟草生物碱，如烟碱（nornicotine）、烟碱（anatabine）、烟碱（anabasine）等，及其在烟草风味、致癌性研究中的意义也将得到详尽阐述。 酚类化合物： 烟草富含多种酚类化合物，包括类黄酮（flavonoids）、绿原酸（chlorogenic acids）等。本书将分析这些化合物的结构特征、抗氧化活性，以及它们在烟草发酵、储存过程中发生的变化。绿原酸不仅是重要的抗氧化剂，其分解产物也对烟草的风味产生显著影响。 萜类化合物： 烟草中存在多种挥发性和非挥发性萜类化合物，它们是形成烟草独特香气的重要来源。我们将详细介绍这些萜类化合物的种类、合成酶系，以及它们在烟叶加工过程中（如烘烤、陈化）的转化和香气释放机制。 其他化合物： 除了上述主要类别，本书还将触及烟草中的糖类、蛋白质、氨基酸、脂类、矿质元素等，并分析它们在植物生理生化活动中的作用，以及对烟叶品质的影响。 烟草的代谢通路与调控： 深入理解烟草次生代谢产物的合成与降解通路，对于进行分子育种和品质改良至关重要。 生物合成酶系： 本书将一一梳理各主要次生代谢产物的关键合成酶，如N-甲基转移酶（NMTs）、黄酮合成酶（FS）、芳香族氨基酸脱羧酶（AADC）等，介绍其基因结构、表达调控及其在代谢流中的作用。 转录因子与信号传导： 探讨调控次生代谢通路的关键转录因子网络，以及植物激素、环境信号（光照、温度、水分、营养）如何通过信号传导途径影响次生代谢物的积累。 同位素标记与代谢组学： 介绍同位素标记技术如何用于示踪代谢产物的合成途径，以及代谢组学（metabolomics）技术在全面解析烟草复杂代谢网络中的应用，包括发现新的代谢物、鉴定未知通路等。 第二部分：烟草生物技术的创新与应用 本部分聚焦于现代生物技术在烟草领域的革命性进展，以及这些技术如何推动烟草产业的转型升级。 基因工程与分子育种： 基因枪、农杆菌介导的转化技术： 详细介绍目前主流的烟草遗传转化方法，包括其原理、操作流程、优缺点，以及如何提高转化效率。 基因编辑技术（CRISPR-Cas9）： 探讨CRISPR-Cas9等基因编辑技术在烟草基因功能研究、精准育种中的应用，如何实现定向基因敲除、插入或修饰，从而获得具有特定性状的品种。 功能基因挖掘与应用： 重点介绍通过基因组学、转录组学等高通量测序技术，挖掘与烟草产量、抗病虫害、品质（如降低尼古丁含量、改善香气成分、提高抗氧化能力）相关的关键基因，并通过基因工程手段实现这些基因的功能强化或引入。 耐逆性育种： 阐述如何利用基因工程技术培育抗旱、耐盐、耐高温、抗病原菌的烟草品种，以应对日益严峻的农业生产环境挑战。 细胞工程与组织培养： 愈伤组织诱导与再生： 介绍不同培养基配方、外源激素对烟草愈伤组织诱导、分化及植株再生的影响。 悬浮培养与生物反应器： 探讨利用烟草细胞悬浮培养技术进行次生代谢产物（如特定药用化合物）的工业化生产，以及生物反应器的优化设计和操作。 单倍体育种： 介绍通过花药培养或离体子房培养获得单倍体植株，再通过染色体加倍获得纯合二倍体（DH）系，显著缩短育种年限。 生物化学工程与绿色提取： 提取工艺优化： 关注利用超声波辅助提取、微波辅助提取、酶法提取、超临界流体提取等绿色、高效的提取技术，用于从烟草中分离和纯化高附加值的天然产物，如尼古丁、黄酮类化合物等。 酶催化转化： 探索利用特异性酶催化烟草体内某些成分的转化，如降低尼古丁含量、改变其异构体比例，或合成具有特定功能的衍生物。 烟草基因组学与生物信息学： 基因组测序与注释： 介绍烟草基因组项目的进展，如何通过基因组信息学分析，全面解析烟草的基因结构、功能和进化。 功能基因组学研究： 利用RNA干扰（RNAi）、过表达等技术，结合高通量测序（如RNA-seq），研究基因在烟草生长发育、品质形成和抗逆性中的作用。 大数据分析与预测模型： 探讨如何整合基因组、转录组、蛋白质组、代谢组等多维度数据，利用生物信息学工具构建预测模型，指导育种和生产。 烟草在非传统领域的应用潜力： 生物医药： 探讨利用基因工程技术改良烟草，使其生产疫苗、抗体、重组蛋白等生物药物，利用其快速生长和表达能力强的特点，开发“植物工厂”生产模式。 生物材料： 研究烟草纤维素、木质素等生物质资源的开发利用，用于生产生物降解塑料、生物燃料、造纸等。 环境修复： 探讨利用烟草的某些品种（如耐重金属品种）进行植物修复（phyto-remediation），净化受污染的土壤和水体。 第三部分：烟草品质控制与风险管理 本部分关注烟草生产过程中的品质保证，以及在科学研究和技术应用中对潜在风险的认知与管理。 品质评价体系： 介绍烟叶感官评价、理化指标检测（如水分、灰分、糖分、氮含量、挥发性成分等）以及风味物质分析等综合评价方法。 加工过程中的化学变化： 阐述烟叶采摘、晾晒、发酵、醇化等加工过程中，各种化学成分（生物碱、糖类、蛋白质、酚类、挥发油等）发生的复杂转化，以及这些变化如何影响最终的烟草产品品质。 有害物质控制： 深入探讨烟草中潜在的有害物质，如亚硝胺（nitrosamines）、多环芳烃（PAHs）等的形成机理、检测方法，以及如何在生产和加工过程中进行有效控制。 环境因素对品质的影响： 分析土壤类型、气候条件、施肥管理、病虫害防治等环境因素如何通过影响烟草的生理生化活动，最终体现在烟叶的化学组成和品质上。 风险评估与监管： 讨论烟草相关化学物质的毒理学研究进展，以及在新技术应用过程中，如何进行科学的风险评估，并制定相应的监管策略。 《烟草化学与生物技术》并非仅仅停留在理论层面，更强调实际应用。本书的读者群体将包括：从事烟草栽培、加工、质量控制的专业技术人员；从事植物分子生物学、生物化学、遗传学、生物技术等领域的研究者；从事烟草相关产业投资、政策制定的决策者。本书期望通过其丰富的理论内容和前沿的技术探讨，能够激发更多的创新灵感，推动烟草科学研究和产业的可持续发展。

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我得说，这本书的文字功底和专业术语的运用达到了极高的水准，但阅读体验却并不像想象中那么艰涩。作者似乎很擅长用清晰的比喻和流程图来阐释复杂的化学和物理变化。比如，在解释烟叶陈化过程中芳香物质的形成机理时，书中引用了一些非常形象的类比，将复杂的酯化和水解反应变得易于理解。此外，书中还包含了大量的行业标准和规范引用，这对于希望将个人或企业实践与国家标准对标的读者来说，价值不可估量。它不仅是一个知识库，更像是一个行业规范的导航图，确保读者在学习工艺的同时，也坚守了行业规范的底线。整体来看，这本书在保持学术严谨性的同时，兼顾了可读性，非常难得。

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这本书对我职业视野的拓展起到了关键作用，因为它不仅聚焦于主流产品的制造，还拓宽到了新型烟草制品的工艺前沿。虽然核心是传统卷烟，但最后几章对加热不燃烧（HNB）产品烟丝制备的特殊要求，以及对新型烟丝结构设计理念的探讨，非常引人入胜。它展示了传统工艺如何适应现代技术趋势进行迭代升级，这比很多只关注历史和现状的书籍更具前瞻性。对于那些希望在烟草领域保持创新活力的专业人士来说，这本书提供了思考未来工艺方向的理论基础和技术储备。它成功地搭建起了一座连接传统精湛技艺与未来科技创新的桥梁，是了解当前行业技术高地的绝佳窗口。

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说实话，这本书的结构安排颇具匠心，它没有仅仅停留在理论层面，而是将大量的篇幅投入到了实际生产线的细节模拟上。比如在介绍卷制工艺时，作者没有泛泛而谈，而是细致地拆解了国内外主流卷烟机的工作原理，从烟丝的填充密度控制到滤棒的连接精度，每一个环节都配有详尽的图示和技术指标对比。我特别关注了其中关于“烟支质量控制”的一章，它详细列举了影响卷烟质量的常见缺陷及其成因分析，比如“空心烟支”、“烟丝松紧不均”等，并提供了相应的调整方案。这种实用性极强的论述方式，让这本书更像是一本现场操作手册而非纯粹的学术著作。对于正在进行工艺改进或设备调试的技术人员而言，书中提供的这些经验数据和故障排除思路，简直是如虎添翼，能大幅缩短试错成本。

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这本《卷烟工艺学》简直是烟草行业从业者和对烟草制作流程感兴趣的读者的福音！我原本以为这会是一本枯燥的教科书，充满了晦涩难懂的专业术语，没想到它却以一种极其详尽且系统的方式，为我们揭示了从烟叶原料到成品香烟的完整“蜕变”过程。书中对烟叶的处理环节着墨极多，无论是初级的挑选、晾晒、发酵，还是后期的复烤和增湿，每一个步骤的工艺参数、温度控制、时间掌握，都被描述得一丝不苟。我尤其欣赏它对“复烤”这一关键步骤的剖析，书中深入讲解了不同等级烟叶需要采取的不同复烤曲线，以及这些微小差异如何最终影响到成品的口感和燃烧特性。读完这部分，我才真正明白，原来我们手中一支看似简单的香烟背后，凝聚了多少精密的科学控制和经验积累。对于想深入了解烟草深层奥秘的人来说，这本书无疑提供了一个无与伦比的知识平台，其内容的深度和广度都远超我的预期。

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这本书给我最大的震撼在于它对“质量稳定性”的执着追求。它将质量管理的概念贯穿于整个工艺流程之中，从原料入厂的感官评吸标准到成品出厂前的物理性能检测，形成了一个闭环的质量控制体系。我注意到作者在描述不同气候带烟叶对最终成品卷烟性能影响时，展现了极高的专业敏感度。例如，在高湿环境下，烟丝的吸湿性变化如何反过来要求卷烟机进行更精细的加湿处理，否则会影响到烟支的硬挺度和均匀燃烧。这种将宏观环境因素与微观工艺参数紧密结合的分析视角，体现了作者深厚的行业洞察力。它不仅仅是教你“怎么做”，更重要的是让你理解“为什么这么做”，从而培养起一种对产品一致性近乎苛刻的追求。

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