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出版者:化学工业

作者:于文国

出品人:

页数:215

译者:

出版时间:2008-1

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502565787

丛书系列:

图书标签:

• 微生物学
• 制药工程
• 生物反应器
• 发酵工程
• 生物工艺学
• 药物生产
• 工业微生物
• 生物技术
• 制药工艺
• 生物化学

现代食品科学与工程基础 第一章：食品化学基础 本章深入探讨食品的宏观与微观结构，解析食品中主要营养成分——碳水化合物、蛋白质、脂类、维生素和矿物质的化学性质及其在食品加工过程中的变化规律。我们将详细阐述糖类的结构异构与美拉德反应、蛋白质的热力学稳定性和变性机制，以及脂肪的氧化酸败过程。重点分析水活度、pH值、离子强度等环境因素对食品组分稳定性的影响，为后续的工艺设计提供理论支撑。同时，对食品中天然色素、风味物质（如酯类、醛类、酮类）的化学特性及其感官贡献进行系统梳理。 第二章：食品物理特性与测量 本章聚焦于食品的流变学、热力学和传递现象。我们将介绍黏度、屈服应力等流变学参数在描述食品质地（如酱料、凝胶）中的应用，探讨牛顿流体与非牛顿流体模型（如宾汉塑性模型、幂律模型）在食品工业中的实际意义。热力学部分涵盖食品的相变（冰点、玻璃化转变温度）、热容和导热系数的测定方法及其在冷冻、烘焙过程中的重要性。质量和热量传递是理解干燥、蒸发、萃取等单元操作效率的关键。本章将详细解析传质微分方程在食品系统中的应用，并介绍如何利用傅里叶定律和菲克定律优化传热和传质过程。 第三章：食品加工单元操作 I：分离与纯化技术 本章系统介绍食品工业中常用的物理分离技术。离心分离在乳品和果汁澄清中的应用及其效率影响因素。固液分离技术，包括过滤（深度过滤与膜过滤）和压榨，重点分析过滤介质的选择与滤饼性质对分离效率的影响。在本章的重点部分，我们将深入探讨膜分离技术，如微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）的原理、膜的孔径分布、驱动压力与渗透通量的关系。讨论这些技术在乳清蛋白浓缩、果汁脱盐和水处理中的具体案例与操作控制。 第四章：食品加工单元操作 II：热处理与保藏 热处理是食品工业中最核心的保藏手段。本章详细解析了巴氏杀菌、超高温瞬时灭菌（UHT）和商业灭菌（罐装）的杀菌动力学。重点讨论微生物的灭菌速率常数（$z$值）和热穿透曲线的绘制与分析，确保产品达到预定的微生物安全指标（如$F_0$值）。同时，系统介绍热交换器的类型（管式、板式、螺旋式）及其在不同黏度食品中的热传递效率优化。此外，本章还涵盖了蒸发浓缩、喷雾干燥和冷冻干燥等减少水分活度的保藏技术，分析其对食品风味和营养组分的潜在影响。 第五章：食品配料科学与添加剂 本章聚焦于现代食品配方设计与原料的科学应用。深入研究稳定剂（如卡拉胶、果胶、淀粉衍生物）和乳化剂（如卵磷脂、单甘油酯）的作用机理，解释它们如何调控食品的微观结构和宏观质地。着重分析天然和合成抗氧化剂（如维生素E、BHT/BHA）在抑制脂质氧化中的化学机制。关于色素和增味剂，本章探讨其在食品基质中的溶解性、稳定性以及法规要求。同时，对食品防腐剂（如山梨酸盐、苯甲酸盐）的抑菌活性谱和作用机理进行详尽的阐述。 第六章：质量控制与安全管理体系 本章面向实际生产需求，阐述食品质量控制的关键环节。详细介绍食品感官评价（描述性分析、判别分析）的科学方法和统计学基础。在化学分析方面，讲解高效液相色谱（HPLC）、气相色谱-质谱联用（GC-MS）在残留物、污染物和风味物质定量分析中的应用。质量安全管理体系方面，本章重点剖析危害分析与关键控制点（HACCP）体系的建立、实施与审核流程，以及良好生产规范（GMP）在确保工艺稳定性和可追溯性中的作用。 第七章：过程控制与自动化 本章介绍现代食品工厂中实现稳定、高效生产的自动化控制技术。阐述过程参数（温度、压力、流量、液位）的测量原理与传感器技术（如热电偶、压力变送器、超声波液位计）。重点讲解反馈控制系统（PID控制器）的调参方法及其在维持关键工艺点稳定运行中的应用，例如，如何利用PID控制精确控制UHT杀菌过程中的停留时间温度曲线。本章还将引入过程分析技术（PAT）的概念，讨论在线实时监测技术在优化批次间一致性方面的前景。 第八章：食品包装材料与技术 食品包装是产品安全、质量保持和市场营销的重要环节。本章全面介绍各类包装材料的特性，包括塑料（PE, PP, PET）、金属（马口铁、铝箔）和玻璃。详细分析气体阻隔性（氧气、水蒸气）、机械强度和化学惰性对包装内产品保质期的影响。深入探讨主动和智能包装技术，如氧气吸收剂、水分控制剂的应用，以及基于温度或微生物生长的智能指示标签的响应机制。讨论材料与食品成分之间的迁移风险评估。 第九章：工业废水与环境工程 食品加工过程中产生的高有机负荷废水是环境管理的重点。本章分析乳品、肉类和淀粉加工废水的特性（高BOD、COD、SS）。详细介绍废水预处理技术，如气浮法和沉淀法。核心内容是生物处理技术，包括厌氧消化（UASB反应器）和好氧处理（活性污泥法、生物滤池）的工艺设计、污泥培养与稳定运行的控制要点。讨论副产物回收（如沼气发电、营养物质回收）在实现可持续生产中的价值。 第十章：特定食品类别的加工原理 本章选取几个具有代表性的食品大类，综合运用前述的理论与操作单元知识。针对饮料行业，侧重于澄清、除菌和灌装的无菌技术。针对烘焙食品，分析揉面过程中的面筋形成、发酵动力学及烘烤过程中的热量和水分转移模型。对于肉类和水产品，探讨腌制、熟化过程中的质构变化、pH和氧化还原电位的调控，以及冷鲜、冷冻保藏对纤维结构的影响。强调针对不同食品基质，工艺参数的定制化设计。

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我曾试图寻找一些关于微生物制药的实用手册，但很多都侧重于实验室操作指南，缺乏对整个工业化生产的全局视角。《微生物制药工艺及反应器》的独特之处就在于它成功架起了实验室小试、中试放大到商业化生产之间的鸿沟。作者对放大效应的讨论，是我认为全书最精华的部分之一。很多时候，我们把实验室的数据直接套用到大规模生产中就会失败，书中清晰地剖析了这是由于混合不均、热点形成、剪切应力增加等物理和化学因素造成的。书中还探讨了不同规模反应器在搅拌功率、通气速率上的异同，甚至提供了几套用于初步估算的经验公式。这对于我们这些需要将研究成果转化为实际生产的工程师来说，简直是无价之宝。这本书的排版和图表设计也体现了专业水准，复杂的物料流图和能量平衡图都清晰易懂，极大地提高了阅读效率，让读者能迅速抓住核心概念，而不是被复杂的图文所困扰。

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这本书给我带来的，不仅仅是知识上的充实，更是一种方法论的革新。它让我明白，微生物制药是一个高度交叉的学科领域，它要求我们既要有生物学的洞察力，理解细胞的生理反应，又要具备化学工程的严谨性，精确控制反应环境。印象最深的是关于“过程分析技术”（PAT）在生物反应器实时监测中的应用案例。作者详尽地介绍了如何利用光谱技术、生物传感器等先进工具，对发酵过程进行实时、在线的监控和反馈控制，从而取代传统的定时取样分析。这是一种范式的转变——从“事后检验”到“实时干预”。这本书的结论部分，还对未来生物制造的发展趋势，如连续流工艺、智能反应器等方面进行了展望，视野开阔，令人振奋。总而言之，这是一本结构严谨、内容详实、理论与实践深度融合的专业著作，对于任何想要深入理解和从事微生物制药领域的人来说，它都是一本值得反复研读的案头必备宝典。

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坦白讲，在接触《微生物制药工艺及反应器》之前，我对“反应器”这个词的理解还停留在简单的搅拌釜层面。这本书彻底颠覆了我的认知。它对不同类型生物反应器的原理、选型、操作控制，进行了近乎偏执的细致讲解。读到关于气体传递效率和剪切力对细胞影响的章节时，我简直惊呆了。以前总觉得，把培养基、细胞扔进一个大罐子，设定好温度搅拌就行，哪知道一个小小的通气口设计，或者一个搅拌桨的叶片角度，就能决定整个批次的成败。作者对流体力学、传质学这些基础学科的知识，运用得炉火纯青，把这些高深的理论完美地嵌入到实际的工艺参数调控中。我特别喜欢它对比不同反应器模式（比如分批发酵、补料分批发酵，甚至流加模式）的优劣势分析，那种数据对比和案例分析，让人很有代入感。仿佛作者正站在一个巨大的发酵车间里，指着不同的罐子，给我们讲解它们的“脾气秉性”。这本书的深度，绝对不是市场上那些浮于表面的入门读物可以比拟的，它要求读者带着一定的工程背景去阅读，但回报是巨大的——你会真正理解“工艺放大”背后的所有秘密。

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这本书，光是这个名字就让人肃然起敬——《微生物制药工艺及反应器》。我拿到这本书的时候，脑子里立刻浮现出无数与现代生物技术、药物开发相关的画面。我原本是搞传统化学合成的，对于微生物在药物生产中的应用，说实话，了解得比较皮毛。拿到书后，我第一个念头是，这会不会是一本晦涩难懂的教科书？翻开目录，我就知道我的担心是多余的。它并没有直接一头扎进复杂的基因编辑或发酵罐设计细节，而是先搭建了一个宏观的框架，让你明白微生物制药这条赛道到底有多重要，以及它在整个医药产业链中的地位。从最初的菌种筛选到下游的纯化分离，逻辑性极强，仿佛是带着你这个新手，一步一步走进了那个充满活力的生物反应世界。阅读过程中，我感觉作者像是一位经验丰富的工程师兼资深科学家，他不仅展示了“怎么做”，更深入地剖析了“为什么这么做”。特别是关于早期菌株的进化和优化那一块，描述得极为生动，让人领悟到每一个高产菌株背后，都有着无数次的实验和失败的积累，这才是真正的科学艺术。这本书的价值不仅仅在于知识的传递，更在于它激发了一种对前沿生物制造的敬畏之心。

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这本书的叙事风格，有一种古典的严谨和现代的活力完美结合的质感。它不是那种冷冰冰的公式堆砌，而是在每一个技术点阐述完毕后，总会适当地穿插一些历史性的回顾或者行业内的重大突破案例。这让枯燥的工艺流程变得引人入胜。比如，在讨论下游纯化时，作者并没有简单地介绍层析柱的原理，而是追溯了早期分离技术的演变，然后自然而然地引出现代多模式色谱的应用。这种娓娓道来的讲述方式，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。对我个人而言，最受启发的是关于“质量源于设计”（QbD）的理念在微生物制药中的实践章节。书中详细阐述了如何通过风险评估工具，在工艺开发初期就锁定关键工艺参数（CPPs），并将其与关键质量属性（CQAs）关联起来。这种前瞻性的质量管理思维，在其他制药工艺书籍中很少见到如此系统的阐述。阅读完后，我感觉自己对新药开发的质量控制体系，有了一个更具战略性的理解，不再局限于操作层面。

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