科学技術と共に歩む

1　生物生産に用いられる微生物
　1.1　工業的に重要な微生物
　1.2　微生物細胞の構造と機能
　　1.2.1　原核微生物
　　1.2.2　真核微生物
　1.3　微生物の種類
　　1.3.1　命名法
　　1.3.2　細菌
　　1.3.3　酵母
　　1.3.4　カビ
　1.4　微生物の増殖と環境
　　1.4.1　自然界における微生物の増殖
　　1.4.2　微生物増殖に必要な物質
　　1.4.3　エネルギー源と炭素源
　　1.4.4　その他の栄養源など
　　1.4.5　増殖に影響する環境因子
2　培養装置と操作
　2.1　増殖様態と培養操作形式
　　2.1.1　微生物の増殖様態
　　2.1.2　培養操作形式
　　2.1.3　好気培養と嫌気培養
　　2.1.4　液体培養
　　2.1.5　固体培養
　2.2　培養装置
　　2.2.1　通気撹拌型培養槽
　　2.2.2　通気塔型・エアリフト型培養槽
　　2.2.3　充てん層型培養槽
　　2.2.4　流動層型培養槽
　2.3　酸素移動現象と微生物反応のかかわり
　　2.3.1　微生物の酸素摂取
　　2.3.2　酸素需給と生産
　　2.3.3　培養液中での酸素移動
　　2.3.4　酸素移動速度論
　　2.3.5　酸素移動の容量係数
　　2.3.6　容量係数の測定法
　2.4　通気操作と容量係数
　　2.4.1　気泡径と上昇速度
　　2.4.2　通気塔の容量係数と操作条件の関係
　　2.4.3　撹拌槽の標準仕様
　　2.4.4　撹拌による液の流動
　　2.4.5　撹拌所要動力
　　2.4.6　通気撹拌槽の容量係数と操作条件の関係
　　2.4.7　スケールアップ
　　2.4.8　培養槽における不均一性の問題
3　培養の反応速度論
　3.1　微生物反応とプロセス
　3.2　微生物量の測定法
　　3.2.1　重量法
　　3.2.2　充てん容量法
　　3.2.3　濁度法
　　3.2.4　細胞数計算法
　　3.2.5　間接的方法
　　3.2.6　その他の方法
　3.3　増殖速度式
　3.4　基質消費の速度式
　3.5　生産物生成の速度論
　　3.5.1　培養レベルモデル
　　3.5.2　細胞レベルモデル
　　3.5.3　反応レベルモデル
4　培養プロセスの数学モデル
　4.1　培養のプロセス操作
　4.2　回分培養の状態方程式
　　4.2.2　Logistic modelに従って増殖する場合
　　4.2.3　Monod modelに従って増殖する場合
　　4.2.4　生産物阻害のある場合
　4.3　流加培養の状態方程式
　　4.3.1　定速流加
　　4.3.2　指数流加
　4.4　連続培養の状態方程式
　　4.4.1　ケモスタットとタービトスタット
　　4.4.2　単槽連続培養における物質収支
　　4.4.3　単槽連続培養の定常状態
　　4.4.4　単槽連続培養の生産性を最大にする希釈率
　　4.4.5　回分培養と連続培養の生産性の比較
　　4.4.6　菌体を循環する単槽連続培養
5　培養プロセスのシステム解析
　5.1　安定性解析
　　5.1.1　集中定数線形システムの安定性
　　5.1.2　集中定数非線形システムにおける特異的近傍の安定性
　　5.1.3　ケモスタットシステムの安定性解析
　　5.1.4　増殖速度式が基質阻害である場合の安定性解析
　5.2　感度解析
　　5.2.1　感度の種類
　　5.2.2　感度係数と感度方程式
　　5.2.3　連続培養系の感度解析
6　培養システムの最適化
　6.1　プロセスの最適化
　　6.1.1　プロセスシステム合成における最適化
　　6.1.2　プロセス運転の最適化
　6.2　最適化手法
　　6.2.1　直接法と間接法
　　6.2.2　切捨て法
　　6.2.3　フィボナッチ探索
　　6.2.4　最大傾斜法
　　6.2.5　逐次パラメータ変化法
　　6.2.6　シンプレックス法
　　6.2.7　動的計画法（ダイナミックプログラミング法）
　　6.2.8　間接法による最適化
　　6.2.9　最大原理
　6.3　動的計画法による流加培養の最適化
　6.4　最大原理による繰返し流加培養の最適化
7　培養プロセスの知的制御
　7.1　培養プロセス制御の基礎
　　7.1.1　培養プロセスの計測
　　7.1.2　細胞の生理的状態の推定
　　7.1.3　培養プロセスの制御
　7.2　バイオセンサ
　　7.2.1　バイオセンサの原理
　　7.2.2　培養プロセスへの応用
　7.3　ファジイ理論の応用
　　7.3.1　ファジイ理論
　　7.3.2　培養プロセス工学への応用
　　7.3.3　培養状態のシミュレーション
　　7.3.4　ファジイ推論による生理状態同定
　　7.3.5　ファジイ関係演算
　7.4　ニューラルネットワーク　
　　7.4.1　ニューラルネットワークの構造と機能
　　7.4.2　状態予測
　　7.4.3　物質収支と組合せ
　7.5　エキスパートシステム
　　7.5.1　エキスパートシステムの構造と機能
　　7.5.2　知識ベース
　　7.5.3　推論エンジン
　　7.5.4　培養プロセスの診断
おわりに
索引