(一)课程性质、地位与任务

主要讲述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)课程教学的基本要求

本课程的教学与学习主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为不溶物的去除、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。

三、教学内容和要求

(一)理论教学的内容及要求

第一章 绪论

掌握生物分离工程的概念;了解生物下游加工过程的特点;掌握具体的分离机理与分离操作。

第二章 细胞的分离与胞内产物的溶解

掌握细胞分离的方法;掌握细胞破碎常用的方法;掌握包含体的概念,形成原因,及蛋白复性常用方法。

第三章 沉淀

了解影响蛋白胶体溶液稳定性的因素;掌握盐析沉淀的操作、原理及影响因素;掌握等电点沉淀的原理及影响因素;掌握有机溶剂沉淀的原理及影响因素;了解其它蛋白沉淀方法的原理。

第四章 萃取

掌握萃取,萃取剂,萃取液,萃余液的概念;理解分配定律内容及其适用条件;掌握影响有机溶剂萃取的主要因素;掌握选择有机溶剂;了解简述双水相的形成及其并说明其形成的原因;理解常用的双水相系统的类型;掌握影响双水相分配系数的主要因素;掌握什么是液膜,液膜的组成、液膜体系、液膜的分类、液膜分离机理;理解液膜的分离过程;掌握影响液膜分离效果的因素;掌握胶团及反胶团的形成过程;掌握反胶团萃取蛋白质的原理;掌握影响反胶团萃取蛋白的主要因素;了解液固萃取的概念;掌握超临界流体萃取的概念。

第五章 膜分离

掌握膜分离过程的概念;掌握膜的概念及膜的特征;掌握影响膜分离过程的因素;掌握膜分离过程的分类;掌握膜分离过程的原理是;掌握什么是膜污染;理解膜污染的控制方法;掌握膜清洗方法。

第六章 吸附和离子交换

掌握吸附的概念;理解吸附方法的类型及各种吸附的特点;掌握一般的吸附过程;了解常用吸附剂的类型及特点;了解生化专用离子交换剂的类型,及各自的特点;掌握离子交换法的常规操作;掌握吸附等温线的概念;理解影响吸附的主要因素;掌握离子交换的机理;掌握固定床和膨胀床(EBA) 吸附的操作。

第七章 色层分离法

掌握色层分离法的概念;掌握层析系统的组成;理解色层分离法的常用类型;掌握色层分离法的基本操作及注意事项。

第八章 浓缩、结晶与干燥

掌握蒸发浓缩的原理及常用装置;掌握蒸发浓缩的工艺流程;掌握结晶的基本原理;理解结晶的基本过程;掌握干燥的基本原理;掌握干燥的操作流程。

(二)实践教学的内容及要求

详见《生物分离工程实验》教学大纲。

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