“生物分离工程”课程教学大纲

教研室主任： 徐德立 执笔人：薛慧良

一、课程基本信息

开课单位：生命科学学院

课程名称：生物分离工程

课程编号：092016

英文名称：Biological Separation Engineering

课程类型：专业基础课

总 学 时：50 理论学时：32 实验学时：18

学 分：2.5

开设专业：生物工程、生物技术专业

先修课程：生物工艺学

二、课程任务目标

（一）课程任务

生物分离工程是生物工程学的一个重要组成部分，指通过微生物发酵、酶反应过程和动、植物细胞培养，从发酵液、酶反应液或动、植物细胞培养液中分离、精制（纯化）生物产品的过程。生化分离过程是获得生物产品的必经阶段，是生物工程、生物技术专业的一门主要专业基础课，通过该课程的学习，使学生掌握生化分离过程的一般工艺流程，及在某个分离阶段常用的仪器设备、方法和技术，及这些方法和技术的工作原理及影响分离效果的因素等，为进一步学习有关专业课程奠定良好的专业基础。

（二）课程目标

《生物分离工程》的教学目标是要求学生在学习中以一般生物分离工艺流程为主线，掌握发酵液的预处理、初步纯化、高度纯化、成品加工基本流程，及每个操作单元中可供选择的方法和技术，了解生化分离工程这门学科的最新研究进展及发展动态，教学中注意理论与实际相结合，培养学生的动手操作能力，以达到培养学生分析问题和解决问题能力，提高学生的综合素质。

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。

四、学时分配

五、考核说明

课程考核办法：笔试、闭卷；平时作业（10％）；实验成绩（10％）；期末（80％）。

六、主要教材及教学参考书目

（一）主要教材

1. 田瑞华 主编，《生物分离工程》，科学出版社，2008；

2. 严希康 主编，《生化分离工程》， 化学工业出版社，2001。

（二）主要参考书目

1. 刘国诠等编著，《生物工程下游技术》（第二版）， 化学工业出版社，2003

2. 俞俊棠，唐孝宣等编著，《生物工艺学》（第一版），华东理工大学出版社，1997