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前言1

发酵原料1

1 简介1

2 碳水化合物类原料2

2．1糖类原料2

2．2淀粉类原料4

2．3菊粉类原料5

2．4木质纤维素原料6

2．5乳清8

2．6纸浆废液9

2．7其他10

3 油脂和脂肪类原料10

3．1植物油、动物脂肪和脂肪酸12

3．2甘油12

4 其他原料13

4．1醇类13

4．2甲烷13

4．3碳氢化合物14

5 原料的可用性、成本和经济14

5．1生物质的可用性14

5．2原料成本和发酵工艺经济学15

5．3化学工业的糖市场组织17

6 小结17

参考文献18

筛选系统23

1 简介23

2 对生长中的细胞进行酶活的筛选和选择24

2．1平板检测25

2．2流式细胞仪27

3 微孔板和微阵列中的高通量筛选27

3．1酶偶联法27

3．2化学发光底物和荧光底物29

3．3发光和荧光传感器33

3．4微阵列35

4 工具酶检测37

4．1色谱37

4．2质谱38

4．3核磁共振谱39

4．4红外辐射40

5 小结40

参考文献41

工业酶45

1 绪论46

1．1生命周期评价介绍47

2 酶的应用48

2．1酶在衣用洗涤剂和自动洗碗机中的应用48

2．1．1衣用洗涤剂48

2．1．2自动洗碗机用洗涤剂50

2．1．3回顾与近期发展51

2．1．4洗涤剂中添加酶的环保效果55

2．2酶在纺织产品中的应用56

2．2．1简介56

2．2．2当前酶在纺织工艺中的应用57

2．2．3展望62

2．2．4酶法纺织品生产的环境优点62

2．3酶在纸浆和造纸工业中的应用63

2．3．1简介63

2．3．2概述63

2．3．3现阶段应用情况63

2．4酶在淀粉制品中的应用67

2．4．1简介67

2．4．2概述68

2．4．3近期发展70

2．5酶在生物乙醇生产中的应用71

2．5．1简介71

2．5．2概述71

2．5．3近期发展73

2．5．4酶法生物乙醇对环境的积极作用74

2．6酶在食品中的应用75

2．6．1简介75

2．6．2概述75

2．6．3近期发展78

2．6．4酶用于烘焙对环境的有利影响79

2．7酶在动物饲料添加剂中的应用80

2．7．1简介80

2．7．2概述80

2．7．3最新进展83

2．7．4酶作为动物饲料添加剂给环境带来的好处85

2．8酶在有机合成中的应用85

2．8．1简介85

2．8．2概述86

2．8．3白色生物技术与β-内酰胺类抗生素的合成86

2．8．4白色生物技术和聚合物合成87

2．8．5酶用于有机合成对环境的好处88

3 酶发现技术简介89

3．1简介89

3．2筛选程序中多样化的输入89

3．3多样化输出：如何筛选89

参考文献90

结构单元96

1 前言96

2 生物催化及化工原料97

3 历史与发展现状98

4 生物技术合成99

4．1非手性合成99

4．1．1全细胞催化合成非手性产物100

4．1．2酶法合成非手性化合物101

4．2不对称合成102

4．2．1全细胞催化不对称合成102

4．2．2酶法催化合成不对称化合物109

4．3外消旋体拆分114

4．3．1全细胞催化外消旋体拆分115

4．3．2酶法拆分外消旋体116

5 结论与展望121

参考文献123

生物炼制——多产品加工工艺128

1 简介128

2 生物质原料130

3 生物炼制原理131

3．1原理131

3．2生物技术的作用132

3．3原料、化学品和筛选134

3．4各种原料实例135

3．4．1琥珀酸135

3．4．2乳酸136

4 生物炼制系统138

4．1背景138

4．2以木质纤维素为原料的精炼138

4．3整体农作物精炼140

4．4绿色生物炼制142

4．5两个平台概念144

参考文献145

促成科技：发酵和下游处理151

1 绪论153

2 生物过程设计154

2．1反应体系154

2．1．1实验室规模的搅拌釜反应器（stirred-tank reactor）154

2．1．2平行搅拌釜反应器155

2．1．3摇瓶155

2．1．4微孔板156

2．1．5毫升规模的搅拌釜反应器157

2．2平行生物过程设计的前景158

3 代谢过程分析160

3．1生化系统特征160

3．1．1化学计量网络分析160

3．1．2酶动力学模型161

3．2代谢流分析162

3．3代谢控制分析163

3．3．1局部和全局敏感性164

3．3．2控制系数的性质164

3．3．3其他分析框架165

3．4整体方法的前景：“组学”和系统生物学166

4 生物产品下游处理167

4．1大分子生物产品的下游处理面临的挑战168

4．1．1工业规模制备色谱168

4．1．2大规模亲和层析分离蛋白质170

4．1．3大规模蛋白质结晶171

4．2下游处理过程展望：联合工艺174

参考文献175

未来生物过程监测技术展望181

1 引言182

2 生物传感器、化学传感器和光学传感器182

2．1生物传感器183

2．2化学传感器183

2．3生物和化学传感器184

2．4纳米尺度生化传感器184

2．5光学传感器185

2．5．1紫外光谱仪的应用185

2．5．2近红外光谱（NIR）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）的应用186

2．5．3拉曼光谱的应用186

2．5．4荧光光谱的应用187

2．5．5脉冲太赫兹光谱187

3 DNA及蛋白质微阵列技术187

3．1 DNA微阵列188

3．1．1 DNA微阵列基础188

3．1．2生物过程研究中的基因表达分析189

3．1．3基因表达分析：问题和缺陷190

3．2蛋白质微阵列190

3．2．1蛋白质组分析190

3．2．2蛋白质微阵列的制造190

3．3微阵列技术在生物过程监测中的前景191

4 软件传感器192

4．1软件传感器的概念192

4．2软件传感器的应用193

4．3软件传感器的发展前景193

5 流动注射分析194

5．1 FIA测量信号的稳定性和可靠性195

5．2增加FIA测量的灵敏度197

5．3增加FIA测量的稳定性198

5．4 FIA基础监测与控制的进一步发展198

6 新的控制策略199

6．1开环反馈最优控制器199

6．2控制培养基浓度分批培养的OLFO策略200

6．3优化时空产率的分批培养的OLFO策略201

6．4控制器性能评价202

7 结论203

参考文献203