“生物分离工程”课程教学大纲

2015年11月17日 00:00  点击:[]

“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:bevictor伟德

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

章 次

各教学环节学时分配

小计

讲授

实验

上机

习题

讨论

课外

备 注

第一章 绪论

2

2








第二章 细胞的分离与胞内产物的溶解

8

4

4







第三章 沉淀

8

4

4







第四章 萃取

14

10

4







第五章 膜分离

4

4








第六章 吸附和离子交换

6

3

3







第七章 色层分离法

6

3

3







第八章 浓缩、结晶与干燥

2

2








合 计

50

32

18

























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


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