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[德] 波吉特·卡姆 著，欧阳平凯 译

图书标签:

• 生物技术
• 生物化工
• 工业微生物
• 生物反应器
• 发酵工程
• 生物分离
• 生物产品
• 生物制造
• 过程工程
• 生物炼制

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787502596040

版次：1

商品编码：10476931

包装：精装

丛书名： 工业生物技术译著系列

开本：16开

出版时间：2007-09-01

用纸：胶版纸

页数：394

内容简介

　　 《工业生物技术译著系列·生物炼制：工业过程与产品（下卷）》是头一本专门介绍生物炼制和工业生物技术及产品等的书籍，内容涉及了生物炼制的概念及原理、工艺过程、工厂、当前和未来的生物基产品系以及其经济性等方面的概况。由于绿色化学及绿色工艺过程涉及多学科领域，《工业生物技术译著系列·生物炼制：工业过程与产品（下卷）》将对工业界和科技界的化学家，尤其是有机化学家和化学工程师，以及加工业的管理者、工艺工程师、设备建设工程师以及生物技术专家有所裨益。
　　 《工业生物技术译著系列·生物炼制：工业过程与产品（下卷）》的编者和作者皆是来自企业界和学术界的国际知名的专家，其中包括帕特里克R.格鲁勃博土（Dr.Patrick R.Gruber），他曾担任Cargill Dow（Nature-Works LLC）公司的副总裁和总技术执行官，拥有40余项专利并获得过美国总统绿色化学奖。

目录

第1部分 生物基产品家族谱
碳水化合物基产品链
1 生物质的关键糖——可利用性、当前非食物用途及未来发展前景
1.1 引言
1.2 单糖和双糖的获取
1.3 当前非食用工业糖
1.3.1 乙醇
1.3.2 糠醛
1.3.3 D－山梨醇（D－葡糖醇）
1.3.4 乳酸聚乳酸
1.3.5 糖基表面活性剂
1.3.6 山梨醇酯
1.3.7 N－甲基－N－酰基－葡糖胺
1.3.8 烷基聚葡糖苷
1.3.9 蔗糖脂肪酸单酯
1.3.10 药物和维生素
1.4 进一步发展糖基化学品——有潜力的开发方向
1.4.1 呋喃化合物
1.4.2 吡喃酮和二氢吡喃酮
1.4.3 糖衍生的不饱和N－杂环
1.4.4 糖基芳香族化合物
1.4.5 六碳糖到简单羧酸和醇的微生物转化
1.4.6 糖类到羧酸的化学转化
1.4.7 源自可聚合糖衍生物的生物聚合物
1.5 结论
参考文献
2 淀粉产业——生产现状、改性及应用
2.1 引言
2.1.1 淀粉的历史
2.1.2 淀粉工业化生产的历史
2.1.3 淀粉改性的历史
2.2 淀粉生产的原料
2.3 淀粉的工业化生产
2.3.1 玉米及蜡玉米
2.3.2 小麦
2.3.3 马铃薯
2.3.4 木薯
2.3.5 其他淀粉
2.4 商品淀粉的性质
2.5 淀粉的改性
2.5.1 改性工艺
2.5.2 淀粉改性类型
2.6 淀粉和淀粉衍生物的应用
2.6.1 在造纸业和瓦楞工业中的应用
2.6.2 在纺织业中的应用
2.6.3 作为黏合剂的应用
2.6.4 在建筑业中的应用
2.6.5 在医药品和化妆品中的应用
2.6.6 洗涤用淀粉
2.6.7 淀粉的生物转化
2.6.8 淀粉的其他应用
2.7 未来趋势和发展
2.7.1 用新生物技术生产定制淀粉
2.7.2 产生新性质的新改性技术
2.7.3 新领域的应用
参考文献
3 木质纤维素基化学品及其产品家族谱
3.1 引言
3.2 19～20世纪木质纤维素利用的化学及技术层面的历史回顾
3.2.1 公元1800年前的木质纤维素化学
3.2.2 19世纪的木质纤维素化学
3.2.3 19世纪至20世纪初木质纤维素的工业利用
3.3 木质纤维素类原材料
3.3.1 定义
3.3.2 来源和组成
3.4 木质纤维素生物炼制
3.4.1 背景
3.4.2 LCF生物炼制
3.4.3 LCF转化方法
3.5 木质素基产品链
3.5.1 分离和应用领域
3.5.2 木质素基产品家族谱
3.6 半纤维素基产品链
3.6.1 分离和应用领域
3.6.2 半纤维素基产品家族谱
3.6.3 糠醛和糠醛基产品
3.7 纤维素基产品链
3.7.1 分离、炼制和应用领域
3.7.2 纤维素基关键化合物
3.7.3 HMF和乙酰丙酸基产品家族谱
3.8 总结与展望
参考文献
木质素产品链和木质素基产品家族谱
4 木质素化学及其在生物质转化中的作用
5 木质素的工业产品及应用
蛋白质产品链和氨基酸基产品家族谱
6 面向生物炼制和利用微生物进行氨基酸生产的整合技术研究
7 蛋白基聚合物——生物质生产与工程力学基础
8 以油脂作为化学工业可再生原料的新合成
9 生物基油脂化学品的工业进展与应用
特殊成分和下游产品
10 生物炼制中的植物化学品、染料和色素
11 为绿色化学增色——概述叶绿素的基本理论及发展潜力

第2部分 生物基工业产品、原料和消费产品
12 生物质工业化学品——工业概念
13 丁二酸——一种由可再生资源生产化工产品的标准构件化合物
14 利用可再生资源制备聚乳酸
15 生物基化妆品

第3部分 生物基工业：经济、商业化、可持续性
16 工业生物技术——利用经济潜能创造条件
索引

好的，这是一份关于《生物炼制：工业过程与产品（下卷）》的图书简介，内容详实，旨在介绍该领域的核心知识体系，同时不涉及对该特定书籍内容的直接描述或引用。 --- 图书名称：生物炼制：工业过程与产品（下卷） 内容简介 本书深入探讨了生物质资源转化为高附加值化学品、燃料和材料的复杂工业过程与技术体系。在全球能源结构转型和可持续发展需求的驱动下，生物炼制已成为衔接农业、林业资源与现代工业的关键桥梁。作为该领域研究的深化，本书聚焦于从初级生物质原料的预处理到最终产品分离纯化的全链条技术，特别是那些在当前和未来工业化生产中扮演核心角色的生物转化和化学转化策略。 第一部分：生物质原料的深度转化技术 本部分着重于生物质原料的分子结构特性，以及如何通过高效、经济的手段将其“解构”并转化为可用于下游反应的基础平台化合物。 1.1 先进的生物质预处理技术 生物质的异质性和复杂结构（纤维素、半纤维素和木质素）是实现有效转化的主要障碍。本书详细分析了多种预处理方法的工业适用性。这包括物理化学法，如稀酸/碱处理、蒸汽爆破、离子液体浸渍等。重点讨论了如何优化这些过程以最大化纤维素的暴露表面积，同时尽量减少对后续酶解或催化反应的抑制。对木质素的有效分离和利用方案进行了深入剖析，强调了木质素在生物炼制中的“负资产”向“潜在高价值资源”转化的潜力。 1.2 酶催化与微生物发酵平台 酶解技术是生物炼制中将多糖转化为可发酵糖类的核心步骤。本书系统介绍了新一代高效纤维素酶的开发进展，包括酶的工程改造、固定化技术及其在连续流反应器中的应用。 在发酵层面，本书详细阐述了面向平台化合物（如琥珀酸、乳酸、丁醇、异戊二烯醇等）的微生物代谢工程策略。涵盖了从模式生物（如大肠杆菌、酿酒酵母）到非常规微生物（如产氢细菌、产甲烷菌）的基因编辑、代谢流重定向和高通量筛选技术。重点分析了如何通过合成生物学工具，提高目标产物的得率、选择性和生产速率，以满足工业发酵对生物过程强健性的要求。 1.3 热化学催化转化策略 对于难以通过生物法转化的组分（如木质素、脂类和部分半纤维素衍生物），热化学转化提供了高效的替代路径。本书详细讨论了以下几种关键技术： 快速热解与生物油升级： 分析了生物油的复杂组分、酸性问题及稳定性挑战。重点阐述了催化加氢脱氧（Hydrodeoxygenation, HDO）和催化裂解技术，旨在将生物油转化为高辛烷值汽油或柴油组分。 气化与合成气转化： 探讨了生物质气化技术（如循环流化床、固定床）的优化，及其生成的合成气（CO/H2）通过费托合成（Fischer-Tropsch, FT）制备高品质燃料和化学品的工业流程。 水热液液化（HTL）： 针对湿性生物质（如微藻、污泥），HTL技术作为一种无需干燥的转化方法，其反应机理、产物油（Bio-crude）的性质以及后续的催化精炼路线被全面介绍。 第二部分：平台化合物的下游精制与产品集成 生物炼制的成功不仅依赖于前端的转化效率，更取决于后续分离纯化过程的经济性。本部分聚焦于如何高效地从复杂的发酵液或热解产物中提取高纯度产品。 2.1 绿色分离与纯化技术 传统蒸馏在高能耗、低选择性的问题在生物基产品分离中尤为突出。本书重点介绍了多相催化反应后的介质分离技术： 膜分离技术： 包括渗透蒸发、纳滤（NF）、反渗透（RO）在水溶液中目标产物的浓缩与脱盐应用。特别关注了用于分离不同分子量醇类和酸类的选择性膜材料的开发。 吸附与离子交换： 针对有机酸和特定胺类化合物，讨论了新型吸附剂（如MOFs、功能化树脂）的设计与再生机制，以实现低能耗的分离。 反应与分离耦合技术： 深入分析了反应萃取、反应结晶以及膜反应器等集成工艺，如何在同一设备中实现反应和分离的协同增效，从而降低整体操作成本。 2.2 生物基高附加值化学品与材料 本书的最终落脚点在于将平台化合物转化为市场所需的终端产品。这部分涵盖了从C2到C6糖衍生的重要生物基化学品路线： 生物基聚合物前体： 例如，从乳酸到聚乳酸（PLA）的聚合过程优化；从糠醛衍生的呋喃类单体（如FDCA）在高性能聚酯合成中的应用。 特种化学品： 包括生物基表面活性剂、溶剂（如生物基丙二醇、丁二醇）的合成和市场定位。 生物基燃料的深度集成： 探讨了如何通过催化重整、脱氧等步骤，将生物油或生物燃料中间体升级至符合航空燃料或船用燃料标准的先进生物燃料。 总结 本书内容系统、技术前沿，旨在为从事生物质能源与化学品研究的科研人员、工艺工程师以及行业决策者提供一个全面、深入的参考框架。它强调了跨学科知识的融合——从分子生物学到催化化学、从反应工程到过程经济性分析——以期推动生物炼制技术从实验室走向规模化、可持续的工业应用。

评分☆☆☆☆☆

这部《生物炼制：工业过程与产品（下卷）》给我留下的最深刻印象，便是其在工业化进程中的实用性和操作性。我更关注书中关于生物炼制工艺流程的设计、设备选型以及运行控制等方面的具体细节。书中对不同规模的生物反应器类型、搅拌方式、传氧效率、温度压力控制等方面的比较分析，以及不同预处理和转化技术的经济性评估，都为实际工业生产提供了重要的参考依据。我尤其欣赏书中对“能量集成”和“物料循环”等概念的强调，这对于降低生物炼制过程的能耗和物耗，提高整体经济效益具有至关重要的意义。书中关于副产物的综合利用和资源化，例如木质素的高值化利用，以及如何将废弃物转化为有价值的化学品或能源，也展现了生物炼制在循环经济中的核心地位。我还在寻找书中关于生物炼制过程的风险评估和安全管理方面的论述，毕竟任何工业化过程都伴随着潜在的风险，而充分的准备和有效的控制是保障生产安全和顺利进行的关键。

评分☆☆☆☆☆

从我个人的研究角度出发，《生物炼制：工业过程与产品（下卷）》的价值在于其对于前沿科学理论的系统梳理和在工业实践中的应用潜力。我对于书中关于新型生物催化剂开发、基因编辑技术在生物炼制中的应用、以及过程强化策略的讨论尤为关注。例如，文中对酶工程、定向进化在提升生物催化剂效率和稳定性方面的最新进展的介绍，让我看到了生物炼制过程进一步优化的希望。同时，书中对于CRISPR-Cas9等基因编辑技术在改造微生物代谢途径、提高目标产物产量方面的应用案例分析，也极具启发性。我还会仔细研读书中关于“一体化生物炼制”的理念，以及如何将多种转化过程、分离过程集成起来，构建高效、低成本的生物炼制平台。这其中涉及到复杂的系统工程设计和优化，以及不同技术之间的协同作用。最后，书中对于生物炼制发展趋势的预测和未来研究方向的展望，也为我的个人研究提供了宝贵的指引，让我能够更清晰地认识到这个领域未来的发展脉络。

评分☆☆☆☆☆

读完《生物炼制：工业过程与产品（下卷）》，我感觉自己像是经历了一场浩瀚的技术与知识的洗礼。这本书以其宏大的视野和深入的细节，将生物炼制这一新兴领域剖析得淋漓尽致。我尤其被其中关于复杂生物质原料转化效率提升的章节所吸引。书中详细介绍了针对不同来源的生物质，例如农业残余物、能源作物以及城市有机废弃物，所采取的预处理技术的多样性，包括物理、化学和生物方法，以及它们在提高后续酶解或化学裂解效率方面的作用。这让我深刻认识到，生物炼制的成功与否，很大程度上取决于如何有效地“撬开”这些天然聚合物的坚固结构。此外，书中对几种关键的生物基平台化合物，如乳酸、琥珀酸、甘油等，在微生物发酵或酶催化转化过程中的代谢途径和工程调控策略的详述，也让我大开眼界。它不仅解释了“为什么”这些化合物能被生产出来，更深入地探讨了“如何”通过基因工程、过程优化等手段，实现高产率、高选择性和低成本的生产。我特别欣赏书中关于产品分离纯化技术的论述，因为这是生物炼制过程中成本占比最高、技术难度最大的环节之一，书中对膜分离、吸附、结晶等方法的比较分析，为我提供了宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本《生物炼制：工业过程与产品（下卷）》虽然我还没有真正开始深入阅读，但仅仅从它沉甸甸的份量和扉页上严谨的排版，就能感受到这是一部分量十足的学术著作。我更倾向于认为它是一套知识体系的构建者，而非一次性的消遣读物。我个人对生物炼制领域的基础理论和前沿探索一直有着浓厚的兴趣，而“下卷”这个后缀，也暗示着它承接了前卷奠定的坚实基础，将更深入地探讨那些令人激动人心、也极具挑战性的工业化应用与产品开发。我尤其期待书中能详细阐述不同生物质原料的处理技术，例如纤维素、半纤维素、木质素等大分子的解聚策略，以及由此衍生的各种平台化合物的转化路径。想象一下，从一堆看似不起眼的农林废弃物中，通过精密的生物催化或化学催化过程，摇身一变成为生物基塑料、生物燃料、特种化学品，甚至医药中间体，这其中的科学原理和工程挑战，想必是本书的重头戏。我还会仔细留意书中对于特定工业过程的优化和放大方面的论述，这不仅考验理论功底，更需要丰富的实践经验。毕竟，实验室里的成功距离工业化生产往往还有很长的路要走，成本控制、能效提升、副产物处理等等，都是绕不开的难题。

评分☆☆☆☆☆

对于《生物炼制：工业过程与产品（下卷）》，我的初步印象是它非常系统且具有前瞻性。我关注的重点在于书中对于生物炼制过程中“产品”这一环节的深入探讨，特别是那些具有高附加值的特种化学品和功能性材料的开发。书中关于如何利用生物技术生产生物医药中间体、天然产物衍生物、高性能生物聚合物等内容，让我看到了生物炼制在满足日益增长的个性化、绿色化消费需求方面的巨大潜力。我期待书中能够详细阐述，如何通过合成生物学和代谢工程技术，设计和改造微生物细胞工厂，使其能够高效地生产出具有特定结构和功能的复杂分子。这不仅仅是简单的物质转化，更是对生命过程的精妙调控和设计。此外，书中对于生物炼制与其他学科交叉融合的分析，例如生物催化与化学催化的结合、生物分离与传统分离技术的融合等，也引起了我的极大兴趣。它预示着未来生物炼制的发展将是多技术协同、多领域交叉的综合性工程。而关于生物炼制产品的生命周期评价和可持续性分析，更是我非常看重的部分，因为这直接关系到生物炼制是否能真正实现其环境友好的承诺。