生化反应工程绪论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,生化反应工程,尤忠毓,联系方式：,13,906813104,673104,elmer0718,163,.com,梁林校区,5,号楼,417,考核方式：,70%,30%,期末考试,平时成绩,作业完成情况,10%,出勤率,10%,机动,10%,要求：,关于听课,?,关于手机,?,关于睡觉,?,主要参考书：,第一章 绪论（,2,学时）,第二章 酶促反应动力学（,6,学时）,第三章 微生物反应动力学（,8,学时）,第四章 微生物反应器的操作（,2,学时）,第五章 动植物细胞培养动力学（,2,学时）,第六章 生物反应器中的传质过程（,8,学时）,第七章 生物反应器（,2,学时）,第八章 生物反应工程领域的拓展（,2,学时）,主要内容：,第一章 绪论,What?,什么是生物反应工程？学科定义、特点及发展历程,Why?,为什么要学习生物反应工程？研究的目的和关键点,How?,如何学习生物反应工程？主要内容和学习方法,三个问题,?,2,个,W,和,1,个,H?,What?,什么是生物反应工程？,生物学,化学,工程学,计算机与信息技术,生物反应工程,工业,生物技术的核心,生物反应工程,是一门以生物学、化学、工程学、计算机与信息技术等多学科为基础，研究,生物反应过程,中带有共性工程技术问题的,交叉学科,。,以生物反应动力学为,基础,，结合化学工程方法与生物反应过程，进行生物反应过程分析与开发，以及生物反应器的设计、操作和控制等。,What?,生物反应过程与化学反应过程的,本质区别,：,生物催化剂,参与反应。,特点：,反应条件温和；,反应速率不同；,反应具有复杂性。,共性的基本问题：,反应过程的定量；,动力学研究。,啤酒生产工艺过程？,制麦 糖化 发酵 装罐,黄酒生产工艺过程？,籼米等蒸煮 酒曲的制备,发酵 压榨 装罐,生物反应过程？,产品分离精制,What?,一般生物反应过程：,生物催化剂（酶、细胞）,生化反应器,培养基制备,原料及其处理,灭菌,废物,副产品,产品,无菌空气,检测控制系统,上游,中游,下游,种子,核心：,在生化反应器中如何利用生物催化剂高效率地进行生物技术产品的生产。,What?,生物反应工程的发展历程：,随着生物技术的发展而逐步形成的。,史前时期：龙山文化的酒具（距今,40004200,年）；,公元前,200,年：酱油、食醋的酿造；,龙山文化黑陶高柄杯,生物反应工程的发展历程：,1857,年，巴斯德首次证明酵母引起乙醇发酵；,第一次及第二次世界大战期间：深层培养技术、无菌空气制备等技术促使了生物化学工程的诞生；,What?,青霉素的大规模生产,1971,年，巴特金逊（,Batkinson,）首次提出了生化反应工程这一术语；,20,世纪,90,年代，现代生物技术与生物反应工程的融合产生了代谢工程。,生物反应工程的发展历程：,What?,21,世纪，随着基因组测序技术的发展，后基因组时代的到来，给生物反应工程带来新的机遇和挑战。,生物反应工程的发展历程：,What?,27000,多个基因组已经公开。,基因组在线数据库：,Why?,生物反应过程研究的目的是什么？,(,1,),提供适宜的动力学速率方程，以描述微生物（或酶、动植物等）反应体系；,(,2,),确定这些方程在设计方面的用途，规划实验室的实验；,(,3,),指导生物反应器设计和操作。,本课程旨在使生物工程专业的学生掌握研究生物反应动力学的基本理论，学会生物反应器设计和生物反应器分析的基本方法，为以后从事工业生产和科学研究打下坚实的基础。,How?,生物反应过程的分类：,根据生物体的不同生物反应过程分为：,酶催化反应过程,细胞反应过程（包括单一微生物细胞、多种微生物细胞和混合反应、动植物细胞培养等）。,废水的生物处理过程,见,P4,表1-1生物反应过程的分类及其特征,生物反应工程以工业规模的生物反应过程为主要,研究对象,，具体研究中兼顾可操作性。,生物反应动力学,生物反应器,生物反应过程的放大与缩小,How?,生物反应工程的主要研究内容：,How?,生物反应工程的主要研究内容：,生物反应动力学,酶促反应动力学、均相和多相系统酶促动力学及酶的失活动力学；,微生物生长过程中的质量和能量的衡算、发酵动力学和微生物的培养操作技术；,影响动植物细胞生长的因素。,生物反应器,生物反应体系中流变学特性、氧的传递与微生物呼吸等；,酶反应器及其设计、机械搅拌式发酵罐及其设计等；,分批式、流加式和连续式操作及动植物细胞培养技术等。,生物反应工程的主要研究内容：,How?,生物反应工程的主要研究内容：,How?,生物反应过程的放大与缩小,生物反应工程研究的是,工业规模的生物反应,。,生物反应过程放大：把实验室的实验结果应用到工业上。,生物反应过程缩小：在实验室使用小型反应器来模拟生产过程。,How?,探讨各种类型生物反应的内在规律。,从概念上注意与相关学科的区别。,要全面深入的看待问题。,确立评价生物反应过程的标准。,研究生物反应工程的注意点：,小结：,生物反应工程的定义、特点和发展历程。,学习生物反应工程的目的及意义。,生物反应工程的内容和学习方法。,复习题：,什么是生物反应工程？研究的主要内容有哪些？,生物反应工程与酶工程、发酵工程、细胞工程、生物分离工程的不同之处有哪些？,谢 谢！,