生物分离工程

《生物分离工程》课程教学大纲

一、课程说明

1. 课程类别

专业课程

2. 适应专业及课程性质

生物工程专业必修

3.课程目的

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。

4. 学分与学时

学分为4.学时为56

5. 建议先修课程

生物化学、化工原理、微生物学

6. 推荐教材或参考书目

推荐教材：

《生物分离工程》.孙彦主编.化学工业出版社.1999年《

参考书目：

（1）《生物工业下游技术》.毛忠贵主编.轻工出版社.1999年

（2）《新生物工艺学（下）》.俞俊棠主编.化学工业出版社.2002年

（3）《生物工程下游技术》.刘国诠主编.化学工业出版社.1994年

（4）生化分离工程》.严希康主编. 化学工业出版社.2001年

7. 教学方法与手段

（1）通过本课程的课堂讲授与课外自学

（2）内容求精求新，以培养兴趣、增长知识、鼓励创新为目的，以阐明基本原理和研究设计思路为重点，结合实例简单介绍基本工艺，不断补充该学科最新进展。全程采用多媒体教学，深入浅出，图文并茂。重点章节发放英文研究论文资料，鼓励学生自学讨论。

二、课程教学基本内容及要求

第一章绪论

基本内容：

（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

教学重点：准确理解生物分离过程的特点，正确理解生物分离过程与普通化工产品分离的区别。

教学难点：生物分离过程的特点

第二章细胞分离与破碎

基本内容：

（1）细胞分离

（2）细胞破碎

基本要求：

了解细胞壁的结构、各种细胞破碎方法的原理和特点

教学重点：原核细胞的细胞壁结构，化学破碎法，各种破碎方法的比较，渗透压的计算教学难点：各种破碎方法的比较，渗透压的计算

第三章初级分离

基本内容：

（1）沉淀分级

（2）泡沫分离

基本要求：

掌握蛋白质的表面特性,盐析沉淀,等电点沉,淀泡沫分离原理,泡沫分离设备和过程。

教学重点：盐析,等电点概念

教学难点：盐析,等电点概念的讲解

第四章膜分离

基本内容：

（1）各种膜分离法及原理

（2）摸材料及其特性

（3）摸组件

（4）影响膜分离速度的主要因素

基本要求：

（1）了解膜分离的有关概念、各种膜分离装置

（2）掌握各种膜分离法及原理，影响膜分离速度的主要因素

教学重点：超滤和电泳的传质方程和相关计算，超滤膜的选择，超滤过程分析

教学难点：超滤和电泳的传质方程和相关计算，超滤过程分析

第五章萃取

基本内容：

（1）萃取分离原理

（2）单级萃取和多级萃取过程

（3）微分萃取操作

（4）液-液萃取设备与流程

（5）固体浸取

（6）超临界萃取

（7）双水相萃取

（8）反微团萃取

基本要求：

（1）了解萃取分离原理、典型萃取设备

（2）掌握萃取分离的基本方程、各种萃取过程的相关计算、典型萃取方法的分离原理教学重点：萃取分离的基本方程，单级萃取和多级萃取，超临界萃取，双水相萃取，反微团萃取。萃取分离的基本方程及计算，单级萃取和多级萃取的有关计算教学难点：萃取分离的基本方程及计算，单级萃取和多级萃取的有关计算

第六章吸附分离技术和理论基础

基本内容：

（1）吸附分离介质（2）吸附平衡

（3）吸附过程传质动力学（4）固定床吸附（5）固定床吸附过程理论

（6）其他吸附操作

基本要求：

（1）了解吸附剂，空间质量作用模型

（2）掌握吸附分离介质，吸附平衡，固定床吸附

教学重点：附分离介质，吸附平衡，固定床吸附过程理论

教学难点：固定床吸附过程理论，吸附过程传质动力学

第七章色谱

基本内容：

（1）色谱分离基本概念

（2）基本色谱法

（3）其他常用色谱法

基本要求：

（1）掌握色谱分离法的分类和基本概念

（2）了解常用色谱分离方法的基本原理及应用

教学重点：色谱分离的基本概念，吸附色谱法及载体的选择，凝胶色谱法的特点。色谱分离产物回收率的计算。

教学难点：色谱分离产物回收率的计算

第八章亲和色谱

基本内容：

（1）生物亲和作用

（2）亲和色谱原理

（3）亲和色谱介质

（4）亲和吸附平衡

（5）亲和色谱过程和应用

（6）亲和膜色谱

基本要求：

（1）掌握生物亲和作用，亲和配基，亲和吸附等温线

（2）了解亲和色谱的应用

教学重点：亲和配基，亲和吸附等温线，亲和膜色谱

教学难点：间隔臂的作用，亲和吸附等温线，亲和膜色谱

第九章蛋白质复性

基本内容：

（1）包含体的形成和性质

（2）包含体的纯化和溶解

（3）蛋白质复性

基本要求：

（1）掌握包含体的纯化和溶解，包含体的形成和性质，蛋白质复性

教学重点：稀释复性，辅助因子的作用，分子伴侣和人工分子伴侣，复性色谱，荷电粒子促进同电荷蛋白质复性。

教学难点：稀释复性，辅助因子的作用，荷电粒子促进同电荷蛋白质复性。

第十章结晶

基本内容：

（1）结晶过程的分析

（2）过饱和溶液的形成