分离过程贯穿于人们的日常生活及社会的生产实践中，在化学工业、生物工业、资源开发和环境保护等领域发挥着重要作用。生物活性物质的各种分离纯化技术，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，较好运用各种分离技术来设计合理的提取和纯化工艺路线或改进现有工艺，并能从理论上解释各种实际问题，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。

 

生物分离工程

Bioseparations Engineering

课程编号：QZ281006

开课学期：2

学    时：32

学    分：2

开课单位： 生物科学与技术学院                                 

大纲撰写人：黄兆松

一、教学目地与要求：

分离过程贯穿于人们的日常生活及社会的生产实践中，在化学工业、生物工业、资源开发和环境保护等领域发挥着重要作用。生物活性物质的各种分离纯化技术，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，较好运用各种分离技术来设计合理的提取和纯化工艺路线或改进现有工艺，并能从理论上解释各种实际问题，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。

二、教学内容、学时分配

（一） 绪论 （2学时）

1、生物技术与生物分离；

2、生物物质与生物分离；

3、生物分离过程的特点；

4、生物分离技术与原理；

5、生物分离效率。

（二） 细胞分离与破碎 （3学时）

1、细胞分离；

2、重力沉降；

3、离心沉降；

4、过滤；

5、细胞破碎。

（三） 初级分离 （3学时）

1、沉淀分级；

2、盐析沉淀、等电点沉淀技术；

3、有机溶剂沉淀、热沉淀技术；

4、泡沫分离。

（四） 膜分离 （4学时）

1、各种膜分离法及其原理；

2、膜材料及其特性；

3、膜组件；

4、操作特性；

5、影响膜分离的主要因素；

6、膜分离过程；

7、膜污染与清洗；

8、应用。

（五） 萃取 （3学时）

1、基本概念；

2、分配定律及分配平衡；

3、有机溶剂萃取；

4、液液萃取操作；

 5、双水相萃取；

 6、液膜萃取

 7、反胶团萃取

 8、液固萃取

 9、超临界流体萃取

（六） 吸附分离技术和理论基础 （4学时）

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。

（七） 色谱 （3学时）

1、色谱原理与分类；

2、色谱过程理论基础；

3、分离度；

4、凝胶过滤色谱；

5、离子交换色谱；

6、疏水性相互作用色谱。

（八） 亲和色谱 （3学时）

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。

（九）蛋白质复性 （3学时）

1、包含体的形成和性质；

2、包含体的纯化和溶解；

3、蛋白质复性技术。

（十）结晶 （2学时）

1、结晶原理；

2、结晶的生长；

3、结晶过程设计基础；

4、结晶器；

5、结晶操作及其应用。

（十一）干燥 （2学时）

1、干燥速度；

2、湿空气和物料中的水分性质；

3、干燥过程；

4、干燥设备及其应用。

三、教学方式

以课堂多媒体教学为主，注意与先修课程的衍接，提高学生综合分析能力。

四、考核方式 

期末闭卷笔试70%+平时成绩30%

五、先修课程：

生物反应工程、绿色催化过程与工艺、有机波谱学、计算机应用原理与技术、现代分析测试技术、分子生物学与细胞工程

六、教材及教学参考资料(教材、推荐书目、推荐期刊文章、学习网站等)：

1、教材

《生物分离工程》孙彦，化学工业出版社，2013.

2、推荐书目

 [1]《生物分离工程》田瑞华，科学出版社，2016.

 [2]《分离纯化工艺原理》顾觉奋，中国医药科技出版社，2002.

 [3]《生物工程下游技术》刘国诠，化学工业出版社，2003.

3.推荐期刊文章

[1] Liang Shuang, WAN Junfen*, ZHU Jianliang, CAO Xuejun*, Effects of porogens on the morphology and enantioselectivity of core-shell molecularly imprinted polymers with ursodeoxycholic acid[J]. Separation and Purification Technology, 2010, 72: 208-216.

[2] Haixia Wang, JunfenWan, Xuejun Cao*, Preparation of a pH-sensitive affinity precipitation polymer and its application in purification of trypsin[J]. Separation and Purification Technology, 2009,68:172-177.

[3] NING Biao WAN Junfen CAO Xuejun*, Preparation and recycling of aqueous two-phase systems with pH-sensitive amphiphilic terpolymer PADB[J]. Biotechnoilogy Progress, 2009, 25(3):820-824.

[4] WANG Wei, WAN Junfen, NING Biao, XIA Jinan, CAO Xuejun*, Preparation of a Novel Light-Sensitive Copolymer and its Application in Recycling Aqueous Two-Phase Systems [J]．Journal of Chromatography A, 2008, 1205 (2008) 171-176.

4.学习网站

[1] 华东理工大学生物分离工程上海市精品课程：

http://course.ecust.edu.cn/courses/swflgc/

[2] 南京工业大学生物分离工程国家级精品课程：

http://jwc.njut.edu.cn/06jpkc/njgydx/index.asp

 

 

大纲撰写人：      黄兆松                      

撰写日期：2020  年  7  月  1  日

 

大纲审定人：                

审定日期：       年    月    日

 

 

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