《生化分離技術(shù)》課程教學(xué)大綱

1、- PAGE 4 -生化分離技術(shù) 課程教學(xué)大綱 一、課程基本信息課程代碼：34D01115課程名稱：生化分離技術(shù)英文名稱：Biochemistry separation technology課程類別：專業(yè)特色課學(xué)時(shí)分配：32賦予學(xué)分：2適應(yīng)對(duì)象：生物工程專業(yè)本科學(xué)生先修課程：生物化學(xué)、微生物學(xué)二、課程簡(jiǎn)介生化分離技術(shù)是生物工程中非常重要的一個(gè)分支，是生物化學(xué)內(nèi)部的一個(gè)分支學(xué)科，主要是講解如何利用生化分離進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，同時(shí)也對(duì)該技術(shù)的作用進(jìn)行進(jìn)一步的闡述。該課程是生物化學(xué)課程的一個(gè)補(bǔ)充和延續(xù)，同時(shí)也是一個(gè)拓展。主要是學(xué)習(xí)生化分離的發(fā)展情況，生產(chǎn)、分離提純、性質(zhì)、固定的生產(chǎn)以及新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等內(nèi)容

2、。三、課程性質(zhì)與教學(xué)目的生物分離工程的重要性不僅因?yàn)闉樯锓蛛x過程是工業(yè)生物技術(shù)中最后獲得產(chǎn)品的必要環(huán)節(jié)，而且還因?yàn)樯锓蛛x過程的成本、效益在整個(gè)生物工廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析中占有很大的比重。由于生物體系具有多組分、非均向、非牛頓型流體的特征，以及生物產(chǎn)品自身的易變性和復(fù)雜性，對(duì)生物產(chǎn)品的分離除了要達(dá)到化學(xué)物質(zhì)分離的純度和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)外，還要滿足構(gòu)象、異質(zhì)性和穩(wěn)定性等要求，這對(duì)產(chǎn)品純度及雜質(zhì)含量方面提出了很高的要求。對(duì)于現(xiàn)代生物產(chǎn)品技術(shù)，分離成本往往占總成本的70%以上。因此，生物分離原理及技術(shù)的基礎(chǔ)、應(yīng)用研究，及新型單元技術(shù)的開發(fā)一直是生物，化工，醫(yī)藥，食品等領(lǐng)域的任店。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在微生

3、物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)，以及發(fā)酵工程、基因工程和細(xì)胞工程的基礎(chǔ)上系統(tǒng)掌握生化分離技術(shù)的基本原理、基本知識(shí)和基本技能，掌握產(chǎn)品的分離、提取、精制方法，了解分離技術(shù)在不同行業(yè)中的應(yīng)用，建立較為深刻的微生物學(xué)觀點(diǎn)，形成科學(xué)的思維方式。四、教學(xué)內(nèi)容與要求本課程主要闡述生化分離技術(shù)的基本理論和基本技術(shù)。內(nèi)容包括：緒論，過濾，離心與沉降，細(xì)胞破碎，萃取，吸附與離子交換，色譜分離法，沉析，膜分離，結(jié)晶，干燥，輔助操作等十二章。緒論目的與要求：了解生化分離技術(shù)的歷史，特點(diǎn)及應(yīng)用前景，明確該課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)（二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 生化分離技術(shù)的歷史及應(yīng)用 第二節(jié) 生物分離過程的特點(diǎn)第二章 過濾 （一）

4、目的與要求：過濾的基本概念，關(guān)于過濾的一般情況等。 （二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 過濾的基本概念 第二節(jié) 關(guān)于過濾的一般情況 1. 不可壓縮濾餅 2. 可壓縮濾餅第三章 離心與沉降 （一）目的與要求：顆粒的沉降，重力沉降式固液分離設(shè)備，離心沉降分離設(shè)備及其原理。（二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 顆粒的沉降第二節(jié) 重力沉降式固液分離設(shè)備1. 矩形水平流動(dòng)池2. 圓形水平流動(dòng)池第三節(jié) 離心沉降分離設(shè)備及其原理第四章 細(xì)胞破碎 （一）目的與要求：細(xì)胞壁，化學(xué)破碎，機(jī)械破碎。（二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 化學(xué)破碎法第二節(jié) 機(jī)械破碎法第五章 萃取 （一）：目的與要求：簡(jiǎn)單了解萃取分離原理，掌握單級(jí)萃取，多級(jí)逆流萃取過程，微分

5、萃取操作，液液萃取設(shè)備和流程，超臨界流體萃取，雙水相萃取，反膠團(tuán)萃取。（二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 萃取分離原理第二節(jié) 單級(jí)萃取第三節(jié) 多級(jí)逆流萃取過程第四節(jié) 微分萃取操作1. 設(shè)備簡(jiǎn)介2. 解析計(jì)算法第五節(jié) 液液萃取設(shè)備第六節(jié) 超臨界流體萃取第六章 吸附與離子交換 （一）目的與要求：了解吸附類型，常用吸附劑，吸附等溫線，親和吸附，間歇吸附，離子交換。 （二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 吸附類型 第二節(jié) 常用吸附劑 第三節(jié) 吸附等溫線第四節(jié) 親和吸附，離子交換第七章 色譜分離（一）目的與要求：色譜分離法分類，色譜分離的基本概念，吸附色譜法，分配色譜，離子交換色譜，凝膠色譜等。（二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 色譜分離分

6、類 第二節(jié) 基本概念 第三節(jié) 吸附色譜第四節(jié) 分配色譜第五節(jié) 離子交換色譜第八章 沉析（一）目的與要求：主要介紹鹽析，有機(jī)溶劑沉析，等電點(diǎn)沉析，其他方法。（二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 鹽析 第二節(jié) 有機(jī)溶劑沉析 第三節(jié) 等電點(diǎn)沉析第四節(jié) 大規(guī)模沉析第九章 膜分離 （一）目的與要求：學(xué)習(xí)基本膜分離過程，膜通量，滲透壓的計(jì)算，主要因素等。 （二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 基本膜分離過程第二節(jié) 膜通量第三節(jié) 滲透壓計(jì)算第四節(jié) 超濾第十章 結(jié)晶 （一）目的與要求：了解結(jié)晶過程的分析，過飽和溶液的形成，晶核的形成，晶體的生長(zhǎng)。（二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 結(jié)晶過程的分析第二節(jié) 過飽和溶液的形成1. 熱飽和溶液冷卻2. 溶劑

7、蒸發(fā)3. 化學(xué)反應(yīng)結(jié)晶第三節(jié) 晶核形成1. 臨界半徑2. 成核速率3. 晶種控制第四節(jié) 晶體的生長(zhǎng)1. 擴(kuò)散學(xué)說2. 影響生長(zhǎng)速率的因素第十一章 干燥 （一）目的與要求：了解干燥的基本概念，干燥過程分析，基本計(jì)算，干燥的副作用，干燥設(shè)備的分類與選擇原則。（二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 干燥的基本概念第二節(jié) 干燥過程分析1. 干燥曲線2. 干燥速率曲線3. 降速干燥階段第三節(jié) 過程基本計(jì)算1. 水分蒸發(fā)量2. 空氣用量的計(jì)算第四節(jié) 干燥的副作用第五節(jié) 干燥設(shè)備第十二章 輔助操作 （一）目的與要求：了解水質(zhì)及熱源的去除，溶劑回收，廢物處理，生物安全性。（二）教學(xué)內(nèi)容：第一節(jié) 水質(zhì)及熱原的去除第二節(jié) 溶劑回收第三節(jié) 廢物處理第四節(jié) 生物安全性五、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配生化分離技術(shù)教材采用歐陽平凱編寫的生物分離原理及技術(shù)教學(xué)內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配作業(yè)題量備注章節(jié)主要內(nèi)容講授實(shí)驗(yàn)討論小計(jì)理論課采用多媒體教學(xué)一緒論22二過濾22 三離心與沉降222 四細(xì)胞破碎22五萃取22六吸附與離子交換222七色譜分離法222八沉析22 九膜分離22 十結(jié)晶22 十一干燥22 十二輔助操