山东轻工业学院食品与生物工程学院 2005年1月
山东轻工业学院食品与生物工程学院 2005年1月
生物工艺学教学大纲 ◼ 第一章 绪论 2 ◼ 第二章 生物工业菌种 1 ◼ 第三章 厌氧发酵机制 1 ◼ 第四章 好氧发酵机制 2 ◼ 第五章 生物反应动力学 4 ◼ 第六章 生物工艺过程控制 6
生物工艺学教学大纲 ◼ 第一章 绪论 2 ◼ 第二章 生物工业菌种 1 ◼ 第三章 厌氧发酵机制 1 ◼ 第四章 好氧发酵机制 2 ◼ 第五章 生物反应动力学 4 ◼ 第六章 生物工艺过程控制 6
第一章 绪论 ◼ 一、生物工艺学的定义和特点 ◼ 生物工艺学的概念（又称生物技术， biotechnology） ◼ 生物技术这个名词首先是由匈牙利 工程师Karl Ereky于1917年提出 的，其含义为：用甜菜作为饲料进 行大规模养猪
第一章 绪论 ◼ 一、生物工艺学的定义和特点 ◼ 生物工艺学的概念（又称生物技术， biotechnology） ◼ 生物技术这个名词首先是由匈牙利 工程师Karl Ereky于1917年提出 的，其含义为：用甜菜作为饲料进 行大规模养猪
（一）生物工艺学 ◼ 是根据生物学、化学和工程学的原理进 行工业规模的经营和开发微生物、动植 物细胞及其亚细胞组分，进而利用生物 体所具有的功能元件（如基因、蛋白质 等）来提供商品或社会服务的一门综合 性科学技术
（一）生物工艺学 ◼ 是根据生物学、化学和工程学的原理进 行工业规模的经营和开发微生物、动植 物细胞及其亚细胞组分，进而利用生物 体所具有的功能元件（如基因、蛋白质 等）来提供商品或社会服务的一门综合 性科学技术
基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程 生化工程(仿生生物工程) 产业化重点 优质高产农业新品种 生物芯片 生物反应器 生物技术新型药物和疫苗 人体组织（器官）工程 计划攻关 的关键技术 生物工程技术 基因操作技术 生物信息技术 现代农业技术
基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程 生化工程(仿生生物工程) 产业化重点 优质高产农业新品种 生物芯片 生物反应器 生物技术新型药物和疫苗 人体组织（器官）工程 计划攻关 的关键技术 生物工程技术 基因操作技术 生物信息技术 现代农业技术
二 生物工艺学的特点 ◼ 多学科性 ◼ 反应中需有生物催化剂（biocatalyst） ◼ 建立工业生产过程或进行社会服务，这 一过程可称为生物反应过程。 ◼ 二、国内外生物技术产业的发展现状 ◼ 美国、日本、欧洲等主要的发达国家和 地区竞相开展生物技术的研究和开发工 作，许多国家和机构纷纷建立了独立的 政府机构，成立了一系列的生物技术 生物学 化学 工程学 生物 化学 生物 生物 工程 技术 化学 工程
二 生物工艺学的特点 ◼ 多学科性 ◼ 反应中需有生物催化剂（biocatalyst） ◼ 建立工业生产过程或进行社会服务，这 一过程可称为生物反应过程。 ◼ 二、国内外生物技术产业的发展现状 ◼ 美国、日本、欧洲等主要的发达国家和 地区竞相开展生物技术的研究和开发工 作，许多国家和机构纷纷建立了独立的 政府机构，成立了一系列的生物技术 生物学 化学 工程学 生物 化学 生物 生物 工程 技术 化学 工程
◼ 研究组织，制定了2010年或2020年的 中长期计划。成功地开发了诸如促红细 胞生成素（EPO）、粒细胞集落刺激因 子（G-CSF）等一批基因工程药物，取 得了巨大的经济效益。 ◼ 1978年，美国Genentech公司的科学 家们成功地把编码人胰岛素的两条链的 基因转到一个载体上，并在大肠杆菌中 获得表达
◼ 研究组织，制定了2010年或2020年的 中长期计划。成功地开发了诸如促红细 胞生成素（EPO）、粒细胞集落刺激因 子（G-CSF）等一批基因工程药物，取 得了巨大的经济效益。 ◼ 1978年，美国Genentech公司的科学 家们成功地把编码人胰岛素的两条链的 基因转到一个载体上，并在大肠杆菌中 获得表达
◼ 1980年至1983年间，仅在美国就成立 了约200家生物技术公司，到1985年， 已发展到400多家，现已达1500多家； 欧洲也有800多家；日本有300多家。 ◼ 我国是最早利用生物技术的国家之一。 现已成为世界发酵产品市场的重要竞争 者。多种发酵产品的产量和出口量剧
◼ 1980年至1983年间，仅在美国就成立 了约200家生物技术公司，到1985年， 已发展到400多家，现已达1500多家； 欧洲也有800多家；日本有300多家。 ◼ 我国是最早利用生物技术的国家之一。 现已成为世界发酵产品市场的重要竞争 者。多种发酵产品的产量和出口量剧
◼ 增，其中柠檬酸（citricacid）的生 产工艺和技术达世界先进水平，产 量居世界首位。 ◼ 未来，我国高技术将着眼于解决事 关国家长远发展和国家安全的战略 性、前沿性和前瞻性问题，发展自 主知识产权高技术，培育产业新的 增长点，争取5～10年时间使生物
◼ 增，其中柠檬酸（citricacid）的生 产工艺和技术达世界先进水平，产 量居世界首位。 ◼ 未来，我国高技术将着眼于解决事 关国家长远发展和国家安全的战略 性、前沿性和前瞻性问题，发展自 主知识产权高技术，培育产业新的 增长点，争取5～10年时间使生物
◼ 技术进入世界先进行列，成为国民 经济的支柱产业之一 ◼ 三、生物反应过程的特点 ◼ 常温条件下进行，操作条件温和。 一种设备多种用途。原料不含有毒物质。 ◼ 可在单一设备中进行 ◼容易进行复杂的高分子化合物的生产。 细胞（cell)-酶（enzyme） 生物催化剂 （biocatalyst） 生物反应器 检测 控制 （monitor） 无菌 空气 （sterilized air) 提取 （extract） 产品（product） 副产品（by product） （bioreactor） 残渣（residue） 灭菌（sterilizing） 热（heat） 经加工的原材料（processed material） 原料 底物 培养基 (medium) 营养物 （nutrient）
◼ 技术进入世界先进行列，成为国民 经济的支柱产业之一 ◼ 三、生物反应过程的特点 ◼ 常温条件下进行，操作条件温和。 一种设备多种用途。原料不含有毒物质。 ◼ 可在单一设备中进行 ◼容易进行复杂的高分子化合物的生产。 细胞（cell)-酶（enzyme） 生物催化剂 （biocatalyst） 生物反应器 检测 控制 （monitor） 无菌 空气 （sterilized air) 提取 （extract） 产品（product） 副产品（by product） （bioreactor） 残渣（residue） 灭菌（sterilizing） 热（heat） 经加工的原材料（processed material） 原料 底物 培养基 (medium) 营养物 （nutrient）