生物分离工程课程设计-2015
《生物分离工程》教学大纲
《生物分离工程》教学大纲英文名称：Bioseparations Engineering学分：2.5学分学时：40学时先修课程：生物化学、化工原理、微生物学教学对象：生物工程、制药工程、药物制剂、食品工程、生物技术专业的本科生教学目的：本课程主要讲授各种生物活性物质中各种杂质的去除、分离、纯化和精制技术，是生物工程中不可缺少的组成部分，通过对本课程的学习，能使学生针对不同产品的特性，较好地运用各种分离技术来设计合理的提取、精制的工艺路线，并能从理论上解释各种现象，提高分析问题和解决问题的能力，是一门理论和实践密切结合的课程。
教学基本要求：本课程的教学与学习要侧重于准确理解生物活性物质分离过程的特点和基本规律，本课程将生物分离过程分成不溶物的去除、提取、分离与精制四大部分。
要求学生对重要的公式要会推导，明确公式的物理意义，结合课后的习题练习学会熟练运用公式进行一些生物分离过程的计算，加深对生物分离过程基本原理的理解，并学会正确选择各种分离设备的型号，使学生能顺利学习后续如发酵工厂设计等专业课，提高自学与更新本专业知识的能力。
教学内容：绪论（2学时）1. 生物分离工程的历史及应用2. 生物分离过程的特点基本要求掌握生物分离工程在生物工程领域的地位，生物分离过程的特点以及生物分离过程的分类。
重点：准确理解生物分离过程的特点。
难点：正确理解生物分离过程与普通化工产品分离的区别，准确理解生物分离过程的特点。
第一部分不溶物的去除第一章过滤（4学时）1. 过滤的基本概念过滤前物料的预处理方法、关于过滤过程的基本理论及方法、理想不可压缩滤饼及可压缩滤饼过滤过程方程。
2. 连续旋转式真空抽滤机的操作原理连续旋转式真空抽滤过程的三个步骤即滤饼的形成、滤饼的洗涤、滤饼的去除过程的分析与计算。
3. 过滤的设备及其结构过滤设备的分类、设备的选择、过滤介质的特征以及典型过滤设备的种类和结构。
基本要求：掌握过滤前物料预处理的基本方法，过滤的基本理论及相关方程，了解连续旋转式真空抽滤机的操作原理与过程，以及过滤设备的基本结构及选择原则。
《生物分离工程》课程教学大纲
生物分离工程课程教学大纲课程名称：生物分离工程英文名称：Bioseparations Engineering课程编号：x3030041学时数：32其中实验学时数：8 课外学时数：0课程学分：2.0适用专业：生物工程一、课程简介《生物分离工程》是生物工程专业学生必修的一门专业课。
本课程主要讲授生物工程产品分离纯化的基本原理、方法，对分离过程进行设计和优化，并在授课中体现相应分离技术的前沿知识和工业化生产相关信息。
通过《生物分离工程》课程基本理论的学习，一方面可以促进学生对专业知识的掌握，同时培养学生具有正确的认知观和唯物辩证思想方法，为从事物质分离相关领域或行业提供理论支撑和基本保障。
另一方面可以培养学生具有一定的分析和解决生物分离单元操作中遇到实际问题的能力，为拓宽学生后续的职业方向奠定坚实的基础。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点第一章绪论（2）1、教学内容：生物分离工程定义、特点与重要性、生物分离流程、分离技术选择原则、分离步骤设计考量、生物工程未来发展方向。
2、基本要求：了解《生物分离工程》这门课的研究方向和内容；掌握生物分离工程与生物工程的关系。
3、重点：生物分离工程概念、特点与重要性、生物分离流程。
4、难点：分离步骤设计考量。
第二章发酵液的预处理（2）1、教学内容：发酵液的基本特性、去除高价无机离子的方法、去除杂蛋白的方法和原理、减低发酵液黏度的方法、调节pH、絮凝和凝聚的定义、常用试剂和应用领域。
2、基本要求：了解为什么进行预处理和目的；熟悉杂质去除过程；掌握改善发酵液物理性质的方法。
3、重点：杂质种类、杂蛋白去除方法、发酵液物理性质改善方法。
4、难点：絮凝和凝聚。
第三章细胞的破碎（2）1、教学内容：微生物（真菌、细菌和酵母菌）的细胞壁结构及组成、细胞破碎常用技术和方法、每种技术的作用机理以及各自优势、常用设备、破碎技术研究方向。
2、基本要求：了解微生物的细胞壁结构及组成；熟悉细胞破碎的目的；掌握细胞破碎技术。
生物分离工程实验教案
山西大同大学
生命科学学院教案
课程名称：生物分离工程实验
教材名称：生物分离工程实验
授课对象：11级生工1班
授课学期：2013-2014第二学期
讲课学时：32
授课教师：张睿、张弘弛
技术职务：讲师
工作单位：生科院生工系
编写时间：2014年4月
审阅意见：
温度t = ℃
编号
H2O
加量/g
(NH4)2SO4
溶液加量纯(NH
4
)2SO4
累计量/g
溶液累
计总量/g
PEG400
质量分
数/%
(NH4)2SO4
质量分数/% /ml/g
1 0.5
2 0.3
3 0.3
4 0.3
5 0.5
6 0.5
7 0.5
注：如果实验室的电子台秤（精确至0.01g)能做到每组一台，也可采用在电子台秤上称取质量的方式来加(NH4)2SO4溶液，这样就不需要通过密度转换，更直观。
五、思考题
（一）预习
1.简述两水相萃取中成相的原因。
2.说明实验数据的每步计算方法。
（二）实验结果和讨论
1.将实验结果列入表格，并作出相图。
2.实验操作中应注意哪些问题？分析试验误差。
生物分离工程课业设计方案
生物分离工程课业设计方案一、项目背景随着生物技术的发展，生物分离工程作为一项重要的技术在生物制药、食品加工和环境保护等领域得到了广泛应用。
生物分离工程主要是针对生物体内的细胞、蛋白质、酶等生物分子进行分离和纯化，从而得到纯净的生物产品。
这对于生物制药行业的发展、食品安全和环境保护等方面都具有重要意义。
因此，本次课程设计将围绕生物分离工程展开，设计一个生物分离工程的项目，以便学生能够通过实践操作，了解生物分离工程的原理、方法和应用。
二、项目目标1. 了解生物分离工程的基本理论和方法。
2. 掌握生物分离工程的实验操作技术。
3. 设计并完成一个生物分离工程的实验项目，获得实验数据并进行分析。
4. 探索生物分离工程在生物制药、食品加工和环境保护等领域的应用前景。
三、项目内容1. 选择适合的生物分离工程项目生物体内的生物分子种类繁多，如细胞、蛋白质、核酸等。
根据项目目标和可操作性，选择适合的生物分离工程项目进行设计。
可以从生物制药、食品加工或环境保护等不同领域进行选择。
2. 设计生物分离工程实验方案根据所选项目的特点，设计生物分离工程的实验方案，包括实验操作步骤、需要的设备和试剂、实验条件等。
并进行实验方案的评估和改进。
3. 进行实验操作根据设计方案和实验步骤，进行生物分离工程的实验操作。
包括样品处理、生物体的破碎、离心分离、色谱层析等操作，获得实验数据。
4. 数据分析和实验结果的总结根据实验数据进行分析，评估实验结果，并进行总结。
对实验中出现的问题进行讨论，提出改进措施，为项目的进一步深入研究提供参考。
5. 应用前景的探索探索生物分离工程在生物制药、食品加工和环境保护等领域的应用前景，了解相关行业的需求和趋势，为学生提供就业或深造方向的参考。
四、设计思路1. 选择合适的生物分离工程项目学生可以选择生物分离工程方面的研究热点，如细胞分离技术、蛋白质纯化技术、核酸提取技术等，根据自己的兴趣和学习需求进行选择。
生物分离工程第二章PPT课件
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差 速 离 心
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主要菌体和细胞的离心分离
菌体、细胞
大肠杆菌 酵母 血小板 红血球 淋巴球 肝细胞
大小/μm
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高压匀浆法适用于酵母和大多数细菌细胞的 破碎，料液细胞浓度可达到20％左右。团状 和系状菌易造成高压匀浆器堵塞，一般不宜 使用高压匀浆法。高压匀浆操作的温度上升 约2～ 3℃／10MPa，为保护目标产物的生物 活性，需对料液作冷却处理，多级破碎操作 中需在级间设置冷却装置。因为料液通过匀 浆器的时间很短，通过匀浆器后迅速冷却， 可有效防止温度上升，保护产物活性。
（2）过滤阻力：
• 介质阻力 • 滤饼阻力
• 大多情况下，过滤阻力主要取决于滤饼 阻力。
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（3）过滤速率
dQ dt
A p
L Rm Rc
Rm表示介质的阻力； Rc表示滤饼的阻力； μL为滤液的粘度
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（4）过滤速度的强化
a．降低滤饼阻力
• 如絮凝剂、凝固剂助滤剂等。
b．降低滤液黏度μ
• 黏度愈低，过滤阻力愈小。加热、去杂蛋白、絮凝、 调pH、选择合适的放罐时间。
过滤介质 : 过滤采用的多孔物质。
织物状介质，棉花、石棉、蚕丝、麻、
羊毛及各种人造纤维与金属丝等
多孔陶瓷介质，此为特殊的介质，低温
烧制，具有大量微细孔道的滤管或滤板 （其他多孔材料，PE等）
膜分离介质，微滤分离等
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（1）过滤推动力：
• 悬浮液自身压强差、重力 • 悬浮液的—外加压力 • 过滤介质的—抽真空 • 离心力
生物分离工程第一章绪论
工业应用的生物分离技术
? ① 回收技术: 絮凝，离心，过滤，微过滤。 ? ② 细胞破碎技术 : 球磨，高压匀浆，化学破 ? 碎技术 ? ③ 初步纯化技术 : 盐析法，有机溶剂沉淀， ? 化学沉淀，大孔吸附树剂，膜分离技术 ? ④ 高度纯化技术 : 各类层析，亲和，疏水， ? 聚焦，离子交换 ? ⑤ 成品加工： 喷雾干燥，气流干燥，沸腾干 ? 燥，冷冻干燥，结晶
（主要杂质独特的物化性质是什么？）
? 6. What are the economics of various alternative separations?
（不同分离方法的技术经济比较）
生物分离技术的重要性
? 生物产物的特殊性； ? 生物产物所处环境的复杂性； ? 对生物产品要求的严格性；
最终结果：导致下游加工过程度成本往往 占整个生物加工过程生产成本的大部分。
蒸馏器 冷凝器
冷凝器
酒精
可溶性产品
* Ethanol from fermentation.
石灰膏剂
菌丝体
废
* Citric acid manufacture 柠檬酸
反萃取 * Penicillin production.
Production of baker's yeast 面包酵母
糖蜜
发酵
生物分离本质
有效地识别混合物中不同溶质间物 理、化学和生物学性质的差别，利用能 够识别这些差别的分离介质和（或）扩 大这些差别的分离设备实现溶质间的分 离或目标组分的纯化。
常用的分离技术及其机理
生物分离工程
Chapter 1 Introduction
§1.1 Downstream processing in biotechnology
• The producing process of a biotechnological product is termed bioprocess, that can be divided into two processes as follows
• Strictly monitor the DSP steps for keeping the activity of the product;
• Rapidly remove those impurities can affecting the stability of the final product;
– Upstream processing：strain development and bioreaction （enzyme catalyze reaction, microbial fermentation, plant/mammalian cell culture, etc）
– Downstream processing：the isolation and purification of biotechnological products
• Centrifugation
– Differential centrifugation
• It is an unit operation commonly used in the biochemical industry. According to the characteristics of the broth, the aim of isolation, and the extent of separation requested, different components can be separated from the broth separately by selecting proper operational parameters in practice.
生物分离工程实验讲义(生工09)
实验一牛乳中酪蛋白的提取一、实验目的1、掌握等电点法提取蛋白的基本原理及基本操作；2、掌握双缩脲法测定蛋白含量的基本原理及基本操作。
二、实验原理酪蛋白是乳蛋白质中最丰富的一类蛋白质，约占乳蛋白的80~82%，酪蛋白不是单一的蛋白质，是一类含磷的复合蛋白质混合物，以一磷酸酯键与苏氨酸及丝氨酸的羟基相结合。
它还含有胱氨酸和蛋氨酸这两种含硫氨基酸，但不含半胱氨酸。
它在牛乳中的含量约为35g/L，比较稳定，利用这一性质，可以检测牛乳中是否掺假。
酪蛋白在其等电点时由于静电荷为零，同种电荷间的排斥作用消失，溶解度很低，利用这一性质，经牛乳调到pH4.6，酪蛋白就从牛乳中分离出来。
酪蛋白不溶于乙醇，这个性质被利用来从酪蛋白粗制剂中将脂类杂质除去。
在乳制品加工或成品中，酪蛋白含量是一个常需测定的指标。
常用于测定酪蛋白的方法是先将酪蛋白在等电点沉淀，再用凯氏定氮法测定。
本实验采用双缩脲法测定酪蛋白。
其原理为：蛋白质含肽键，肽键在碱性溶液中可与铜离子形成紫红色化合物，在540nm波长处有最大吸收，其颜色深浅与蛋白质浓度成正比，而与蛋白质分子量及氨基酸组成无关。
三、材料与试剂市售牛奶10mg/mL酪蛋白标准溶液（用0.1M NaOH配制）0.1M NaOH溶液、0.2 M pH4.6的HAc－NaAc缓冲液双缩脲试剂：称取硫酸铜（CuSO4·5H2O）1.5 g，加水100 mL，加热助溶；另称取酒石酸钾钠（NaKC4H4O6·4H2O）6.0g、碘化钾5g溶于500 mL水中。
两液混匀后，在搅拌下加入10%NaOH 300 mL，后用水稀释至1000 mL，贮存于塑料瓶中。
此液可长期保存，若瓶底出现黑色沉淀则需重新配制。
四、操作步骤1、牛乳中酪蛋白的等电点沉淀用量筒量取25 mL牛乳两份分别置于50 mL 烧杯中，水浴加热至40℃，在搅拌下慢慢加入到已预热至40℃的等体积的0.2 M pH 4.6的HAc－NaAc缓冲液中，混匀，冷却静置30 min沉淀酪蛋白后，3000 r/min 离心15 min，弃上清液，收集沉淀。
生物分离工程公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
第6页
胶团和反胶团形状
micelles
Reverse micelles
表面活性剂分子汇集使反胶团内形成极性核(polar core), 因此有机溶剂中反胶 团可溶解水。反胶束内溶解水通常称为微水相或“水池”(water pool)
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子提供易于生存亲水微环境. 因此,反胶团萃取可用于氨基酸、肽和蛋白
质等生物分子分离纯化, 尤其是蛋白质类生物大分子。
蛋白质溶解模型:
a、水壳模型: 蛋白质位于水池中心，
周围存在水层将其与反胶团壁隔开；
b、半岛模型: 蛋白分子表面存在强
烈疏水区，该区直接与有机相接触；
c、蛋白吸附于反胶团内壁；
d、蛋白疏水区与几种反胶团S疏水
Diameter of “Water Pool”
反胶束大小与溶剂和S种类与浓度、温度、离子强 度等原因相关, 普通为5-20nm
反胶束不是刚性球体, 而是热力学稳定汇集体； 在有机相中反胶束以非常高速度生成和破灭, 不断地 互换其构成份子（表面活性剂和水）, 速率常数约 106~107m3/kmol·s
临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC): 表面活性剂在水溶 剂中形成胶束最低浓度
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有机溶剂中反胶团
反胶团（reversed micelle）
Cross section
反胶团(reverse micelles): 若向有机溶剂（油）中加入油溶性表面活性剂, 当 [S]超出一定值时, S在有机溶剂中也会形成胶团。通常将S在有机溶剂中形成 胶团称为反胶团, 也称反胶束或反微团
AOT在异辛烷中形成反胶团直径:
生物工程下的生物分离工程实验教学
生物工程下的生物分离工程实验教学【摘要】为满足社会对应用型人才的需求，对生物项目专业?生物别离项目实验》课程的教学改革进行探索。
通过改革课程内容、改革实验教学伎俩、改革实验教学模式和以科研促教学等方面的改革，培养学生的创新应用能力，调动学生学习的主观能动性，提高教学效果。
【关键词】生物别离项目；应用型人才；教学改革地方高校的办学宗旨是效劳地方，效劳社会，要到达这一目标，应用型人才培养是其保障。
因此我们在日常教学中应不断总结经验，努力提高教学的效果。
在高等教育过程中，实验教学不仅仅只作为理论教学的补充，在应用型人才培养模式下，作为训练学生实践动手能力的实验教学显得更加突出、更加重要，应该受到更多的重视。
而生物项目专业作为新型交叉学科，加强学生的实践创新能力的培养更是迫在眉睫。
生物别离项目通常也称为生物工业下游技术,现阶段已成为整个生物产业技术中的瓶颈技术，其加工过程主要针对生物工业上游生产过程获得的生物原料，对其中某种有效成分进行别离提取、加工并精制，最终使其成为成型产品的应用型技术。
生物别离项目课程作为生物项目专业的必修课程，课程的目的是让学生了解并掌握生物物质别离所依赖的原理、常用的生物物质别离技术、生物别离的各种过程，以及这些别离技术操作过程的关键点和如何保证实验所采用别离工艺水平的先进性，因此该课程实践性强，应用性强，且与生产结合紧密，但从以往的教学效果看，传统方式培养的学生不足创新意识和创新能力，这显然不合乎应用型人才的培养目标，对生物别离项目课程进行项目实践应用的教学改革势在必行。
进行生物别离项目实验教学改革对于培养具有扎实理论知识和实际应用能力的应用型人才具有重要的意义。
经过对现行的生物别离项目实验课存在的问题进行总结，并通过认真细致的思考，尝试提出下列几点倡议，作为普通地方高校生物别离实验课程教学的参考。
1改革课程内容，加强应用能力的培养任何一门课程，其教学内容的设置都尤为重要，实验课程的教学也如此。
《生物分离工程实验》课程教学大纲
《生物分离工程实验》课程教学大纲总学时：24 学 分：1.5理论学时：0 实验学时：24面向专业：生物工程 课程代码：B4100112先开课程：物理化学、化工原理等 课程性质：必修课执笔人：谭海刚 审定人：宫春波 孙庆杰第一部分：实验教学部分一、说明1、本门课程实验的性质任务、目的与要求本实验课程是对理论教学课程的验证，训练学生掌握生物分离工程最基本的操作技能， 了解生物分离的基本知识，加深理解课堂讲授的某些生物分离理论，同时，通过实验培养学 生观察思考、分析问题和解决问题的能力，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度以及勤 俭节约、爱护公物的良好作风，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
2、本门课程实验项目设置情况实验类型序号 实验名称学时必开选开验证基本操作综合性、设计性内容提要1 微生物细胞的破碎及分离4 √ √啤酒酵母的培养；超声波破壁（高压匀浆破壁或酶法破壁）；计算细胞破碎率。
2 牛奶中酪蛋白的制备及其等电点的测定4 √ √牛奶中酪蛋白的制备——离心去脂法和加热法；酪蛋白等电点的测定。
3 用 PEG/ （NH4） 2SO4双水相体系萃取糖化酶6 √ √不同比例双水相体系提取糖化酶；次碘酸盐法测定糖化酶活力。
4 糖化酶的分离纯化——分子筛层析脱盐6 √ √糖化酶的浸出； 硫酸铵盐析；分子筛层析脱盐；测定糖化酶活力。
5 离子交换树脂总交换容量的测定6 √ √用静态法和动态法测定阴、阳离子交换树脂的总交换容量。
6 氨基酸的分离鉴定——纸层析法4 √ √配制扩展剂和显色剂； 点样；展开；显色；计算 R f 值。
7 酵母 RNA的提取及 4 √ √ 浓盐法、稀碱法提取酵母定性和定量鉴定 ——浓盐法和稀碱 法 RNA；紫外分光光度计测定 酵母 RNA的含量。
8 薄层层析法分离鉴定糖分4 √ √配制扩展剂和显色剂； 制板；点样；展开；显色；计算 Rf值9用超滤技术分离和浓缩碱性蛋白酶 （糖化酶）8 √ √以碱性蛋白酶（糖化酶）粗品为料液超滤，同时进行超滤性能各项指标的研究，包括膜的水通量、截留率、超滤速度随透出液体积而变化的规律。
生物分离工程
中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：生物分离工程是生物技术的重要组成部分，是生物产品工程的重要环节，其根本任务是设计和优化分离过程，提高分离效率，降低分离成本。
生物分离工程不同于化学分离工程，具有很多特点。
本课程将向同学们系统地介绍生物分离工程的整个完整过程，使同学们掌握生物物质的分离纯化方法的基本原理、工业操控方式与操控因素及其适用性等方面的知识。
2.设计思路：本门课程围绕生物分离过程四个典型模块，即：提取、浓缩、纯化、成品化，设计各章节，每章节又包括各种分离的原理、技术、单元操作、设备选择、工程计算等内容展开，由点及面地向同学们介绍生物分离工程的整个过程。
3. 课程与其他课程的关系：先修课程：化工原理、生物化学。
二、课程目标学生通过本门课程学习后，应了解生物体系的基本特点及对分离过程的特殊要求,掌握生物物质的分离纯化方法的基本原理、工业操控方式与操控因素及其适用性等方- 1 -面的知识。
具有结合基础知识分析解决试验研究和工业化生产可能遇到的根本问题的技能，并能从理论上解释各种现象，提高分析问题和解决问题的能力，加强对生化分离的科学性与重要性的认识。
要求学生对重要的公式要会推导，明确公式的物理意义，结合课后的习题练习学会熟练运用公式进行一些生物分离过程的计算，加深对生物分离过程基本原理的理解，并学会正确选择各种分离设备的型号，使学生能顺利学习后续如发酵工厂设计等专业课，提高自学与更新本专业知识的能力。
三、学习要求要完成所有的课程任务，学生必须：（1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、随堂练习和测试。
本课程将包含随堂练习、讨论、小组作业展示等课堂活动，课堂表现和出勤率是成绩考核的组成部分。
（2）按时完成常规练习作业。
这些作业要求学生按书面形式提交，只有按时提交作业，才能掌握课程所要求的内容。
（3）完成教师布置的一定量的阅读文献和背景资料、案例分析、理论探讨和算法软件应用等作业，其中大部分内容要求以小组合作形式完成。
生物分离工程.
《生物分离工程》一、课程基本信息课程编号：2521080课程中文名称：生物分离工程课程英文名称：Bio-separation Engineering课程类型：专业必修课总学时：36 理论学时：36 实验学时：0 课外学时：0学分：2适用专业：生物技术先修课程：生物化学，化工原理，有机化学开课院系：生命科学学院二、课程性质和任务本课程为生物技术类专业必修课。
通过对本课程的学习，能使学生针对不同产品的特性，较好地运用各种分离技术来设计合理的提取、精制的工艺路线，并能从理论上解释各种现象，提高分析问题和解决问题的能力，是一门理论和实践密切结合的课程。
三、课程教学目标通过课程的学习，使学生了解生物体系的基本特点及对分离过程的特殊要求,掌握生物物质的分离纯化方法的基本原理、工业操控方式与操控因素及其适用性。
培养学生结合基础知识分析解决试验研究和工业化生产可能遇到的根本问题的能力。
四、理论教学环节和基本要求1．绪论重点：生物下游技术的一般步骤。
内容：a．掌握生物技术下游加工的一般步骤；b．了解生物技术下游加工的特点、重要性、选择准则、发展沿革及动向。
2．发酵液的预处理和菌体的回收重点：悬浮液的一般特征和预处理的方法。
内容：a．掌握悬浮液的一般特征和预处理的方法；b．了解悬浮液的分离过程和分类及常用的过滤法。
3．细胞的破碎与分离重点：掌握细胞壁的破碎方法。
难点：细胞破碎方法的原理和影响因素。
内容：a．了解细胞壁的结构和化学组成；b．掌握细胞壁的破碎方法；c．了解基因工程表达产物后处理的特殊性。
4．离心分离重点：离心机的操作原理。
难点：碟片式离心机公式。
内容：a．理解离心沉降、离心过滤的原理；b．了解一些离心设备和离心过滤的设备；c．了解离心机的选用及在生物工程中的应用；d．了解超离心法的原理和分类。
5．膜分离过程重点：膜分离原理过程以及分类；膜的自身性质。
难点：膜的截留分子量；膜的分类；浓度极化。
内容：a．掌握膜分离过程的类型；b．掌握膜的定义和分类。
生物分离工程实验第二版课程设计
生物分离工程实验第二版课程设计一、引言生物分离工程是工程学中的一个重要研究方向，它旨在利用生物化学手段实现对某些生物大分子的分离和纯化。
其应用范围涵盖生物制药、生物材料、环境保护等众多领域。
生物分离工程实验是生物工程专业本科生的一门重要实验课程，该课程旨在培养学生的实验操作与计算分析能力，同时也要求学生具有科学研究异常与团队合作精神。
为进一步提升生物分离工程实验编写的教学质量，我们进行了第二版课程设计，有效地提高了生物分离工程实验课程的实践性并优化实验内容和实验报告撰写方法。
二、课程目标本课程旨在使学生掌握生物分离工程部分操作的基本原理、基本技能和相关设备的使用方法，了解有效的分离纯化媒介，掌握生物分离工程实验设计方法和接收产品的基本方法，进一步培养学生的主动性和团队协作精神。
三、课程内容生物分离工程实验分为基础篇和应用篇两部分。
1. 基础篇基础篇主要包含以下内容：•操作环境和安全措施•细胞的操作与保存•蛋白质的分离与纯化•谷氨酸的分离与纯化•脱水乳糖的分离与纯化•糊精的分离与纯化2. 应用篇应用篇主要包含以下内容：•生物质的制备与纯化•抗体的制备和鉴定•多糖的制备与分离•生物活性物质的制备四、教学方法为了保证本课程的实验效果，我们采用的教学方法是课程设计方法，并结合教学实践。
学生将按顺序进行各个实验项目，分析结果并完成实验报告。
在老师的指导下进行学会讨论。
五、实验结果与分析进行基础篇的实验后，学生需要进行基本符号、实验结果的计算和分析。
以分离纯化为例，在常State pH 7.0下通过离子交换将猪肝提取素分离纯化。
通过干燥后的薄膜的具体质量测定，通过计算获得猪肝制备物的回收率、总分离系数和精度。
在应用篇的实验后，学生完成了生物活性物质制备实验。
等离子体胰岛素后分离和纯化并通过电泳分析，克服了.2的电动势和纯化液中的污染物干扰下的情况，以获得高纯度，活性稳定的目标物质。
六、实验报告撰写要求学生需要完全自行完成实验报告的撰写过程，包括实验设计部分和实验操作部分。
生物分离工程
大蒜细胞SOD酶的提取分离与活性测定一、实验目的1.掌握SOD酶的提取分离检测一般步骤2.了解酶在提取分离过程中的两个参数：回收率和纯化倍数二、实验原理超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase，简称SOD)广泛存在于生物体内的含Cu、Zn、Mn、Fe的金属类酶。
它作为生物体内重要的自由基清除剂，可以清除体内多余的超氧阴离子，在防御生物体氧化损伤方面起着重要作用。
离子(02-)是人体氧代谢产物，它在体内过量积累会引起炎症、肿瘤、色斑沉淀、衰老等疾病，超氧阴离子与生物体内许多疾病的发生和形成有关。
作为药用酶、由于SOD能专一消除超氧阴离子(O2∙-)而起到保护细胞的作用，具有广阔的应用前景，并引起了国内外医药界、生物界和食品界的极大关注。
SOD的活力测定方法很多，常见的有化学法、免疫法和等电点聚焦法。
其中化学法应用最普遍，化学法的原理主要是利用有些化合物在自氧化过程中会产生有色中间物和O2∙-，利用SOD分解而间接推算酶活力。
在化学方法中，最常用的有黄嘌呤氧化酶法，邻苯三酚法，化学发光法，肾上腺素法，NBT-还原法，光化学扩增法，Cyte还原法等。
其中改良的邻苯三酚自氧化法简单易行较为实用。
在一般情况下，SOD酶活性测定只能应用间接活性测定法。
本实验采用邻苯三酚自氧化方法。
邻苯三酚在碱性条件下，能迅速自氧化，释放出O2-，生成带色的中间产物，中间物的积累在滞留30～45s后，与时间成线性关系，一般线性时间维持在4min的范围内，中间物在420nm波长处有强烈光吸收。
当有SOD存在时，由于它能催化O2-与H+结合生成O2和H2O2，从而阻止了中间产物的积累，因此，通过测定光吸收即可求出SOD的酶活性。
酶活力单位定义：在25℃恒温条件下，每毫升反应液中，每分钟抑制邻苯三酚自氧化率达50%的酶量定义为1个酶活力单位。
三、试剂和器材大蒜、冷丙酮、磷酸缓冲液（PH7.8，0.05mol/L)、氯仿-乙醇混合液（3；5v/v)、邻苯三酚、浓盐酸、天平、石英砂、研钵、冷冻离心机、50mL离心管 8个、紫外-可见分光光度计、250mL三角瓶8个、玻璃棒8根、试剂瓶250mL 3个、500mL 3个、250mL烧杯16个、试管带胶塞80根、移液管各5根。
生物分离工程课程设计
生物分离工程课程设计设计说明书100M3青霉素钾盐发酵液萃取结晶工段的设计起止日期：2015 年 6 月22 日至2015 年 6 月28 日2015年6月摘要青霉素是一种与我们日常生活息息相关的抗生素药物，通过数十年的完善，青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病，增强了人类治疗传染性疾病的能力。
世界各国对青霉素的需求都非常大，因而青霉素在目前的制药工业中占有举足轻重的地位，生产规模非常大。
研究和优化其生产工艺，提高青霉素的生产速率，降低青霉素的生产成本，从而降低药物的价格，对人类健康有重要意义。
关键词: 青霉素生产工艺分离纯化AbstractPenicillin is a closely related to our daily life of antibiotics, through decades of perfect and penicillin injections and oral penicillin has been able to were used in the treatment of pneumonia, pulmonary tuberculosis, meningitis, endocarditis, diphtheria and anthrax and other disease, enhance the treatment of human infectious diseases. The world demand to penicillin are very large, and penicillin in the pharmaceutical industry occupies an important position, production scale is very large. Research and optimize the production process, improve the rate of penicillin production, reduce cost of penicillin, thereby reducing drug price, have important significance to human health.Key words: penicillin ;production process ; separation and purification目录前言......................................................................................................... 错误！未定义书签。
生物分离工程实验课程设计
生物分离工程实验课程设计一、实验目的这个实验旨在通过炼制毛细管电泳，展示生物分离工程的基本原理和技术手段。
本实验的目的是：•了解毛细管电泳的基本原理和技术；•学习电泳条件对生物分离的影响；•熟悉毛细管电泳实验操作流程，掌握实验技能；•通过实验分析，比较不同物质的分离情况，从而对样品的纯化和鉴定提出合理的建议。
二、实验器材和试剂•毛细管电泳仪器；•水平电泳装置；•电源；•pH计；•10x TBE缓冲液；•聚丙烯酰胺凝胶；•乙醇；•20% SDS；•明胶；•分子量标准品；•DNA样品。
3.1 准备工作•将10x TBE缓冲液用去离子水稀释至1x TBE缓冲液；•准备1L prepared gel solution；3.2 样品制备将不同长度的DNA分子处理，以得到不同长度的DNA片段，然后对DNA片段进行检测。
3.3 水平电泳•将聚丙烯酰胺凝胶放在水平电泳中；•准备样品，将样品加入凝胶槽中；•电泳条件调整：300V，50-55mA，40-60分钟；•取下凝胶板，将凝胶染色。
3.4 后续分析•同标准品比较分子量。
•将电泳结果记录在实验本中。
四、实验注意事项•实验中DNA样品应该做好安全措施，包括低温保存、使用防护手套等；•在电泳前，将电泳槽注满1x TBE缓冲液；•电泳前，还应该确认凝胶是否干燥，样品是否均匀点入凝胶缺口中；•聚丙烯酰胺凝胶、明胶使用过程中，应该使用计量工具、量杯、试管等实验仪器，防止发生误差；本实验通过对生物分离工程的学习与毛细管电泳实验的练习，我们学习到了实验内容以及实验技能。
同时，本实验也拓展了我们的实验思维，培养了我们的动手实际操作能力。
本次实验可以让我们对毛细管电泳的原理和应用有一个更深刻的理解。
所以，在实际实验操作中，应该认真对待每一个环节，尽可能地减少实验误差。
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成绩评定方法
• 课程设汁成绩的总分为100分 • 课程设计期间表现20%； • 课程设计报告（60%）：包括完成设计任务的质 量、设计成果资料情况、设计报告编写水平、分 析问题和解决问题的能力、专业术语格式规范情 况等； • 图纸（20%）
设计说明书
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设计基本依据或产品的分离原理 提取工艺设计及物料衡算 设备图 对本设计的简单评述 参考文献
文献资料的查阅
• 首先对给定设计选题进行工艺流程的初步 讨论．小组内分工进行资料收集工作；广 泛查四相关资料(包括图书馆手册．中国期 刊网，上市公司说明书。各生物技术论坛。 企业黄页，国外相关技术网站等)，参阅图 书资料，如一些生物产品（谷氨酸、柠檬 酸等）的车间生产设计。
工艺工段的选择及论证
• 在各小组长的组织下进行。提出几种可选 工艺工段方案，最后小组内讨论通过本组 设计任务的具体工艺流程（如：是过滤-盐 析-超滤还是过滤-盐析-色谱等）；
生物分离工程
具体怎么办
• 定题（自选一个生物产品，如：青霉素酶、重组
人促红细胞生成素等。设计时题目和内容要体现 出量，如：100L青霉素酶发酵液的分离纯化等。）
• 自组织 • 文献资料的查阅 • 工艺流程选择及论证
自组织
• 根据个人兴趣选择题目，以个人为设计单 位，整个选题的完成采取集体合作与个人 分工相结合的方法，。
技术参数的衡算
• 提取工艺即分离纯化的技术参数：选用哪 一种提取方法提取，具体操作等，物料量 衡算。 • 说明选用分离手段的工艺要点。
个人独立完成的内容
• 给出分离手段的计算及工艺要点。 • 具体分离方法的选定，衡算可能需要用到 小组内其他成员的计算数据； • 撰写课程设计说明书
格式要求: （1）中文字体用宋体，英文字体用Times New Roman，字号用小4号； 表格内容，字号用小4号； （2）正文字数3000-5000字。
设计基本依据
或分离原理
• 如青霉素酶的分离，首先要了解青霉素酶 产品的特点，采用什么分离手段合适，合 适的理由。
提取工艺设计
• • • • 提取工段的选择； 提取操作的物料衡算； 提取工段的影响因素； 提取工段的控制要点说明（如温 度、pH、仪器控制等）。
对本设计的简单评述
• 收获和体会 • 设计的优缺点