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《生物分离工程》课程教学大纲

课程编号：0813071

课程总学时/学分：36/2（其中理论36学时，实验0学时）

课程类别：专业限选课

一、教学目的和任务

本课程是我校生物技术、制药工程专业的专业限选课。生物分离工程与发酵

工程、酶工程、基因工程等相互衔接，其共性的后处理技术是该课程的主要内容；

与发酵设备联系紧密，因为许多技术是在设备上实现的。

对于由生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、

酶反应等各种生物工业生产过程获得的生物原料，经提取分离、加工并精制目的

成分，最终使其成为产品的技术，通常也称为生物工程下游技术。生物技术产品

一般存在于一个复杂的多相体系中。唯有经过分离和纯化等过程，才能制得符合

使用要求的产品。因此产品的分离纯化是生物技术工业化的必需手段，具有不可

缺少或取代的作用。在大多数生物产品的开发研究中，分离过程的研究费用占全

部研究费用的50％以上；在产品的成本构成中，分离与纯化部分占总成本的40～

80％；精细、药用产品的比例更高。

通过对本课程的学习，要求学生掌握萃取分离、膜分离、色谱分离、亲和分

离等主要分离技术的原理、特点及应用。

二、教学基本要求

要求了解生物分离工程的特点，理解有机溶剂萃取、液固萃取、固相萃取、

微波萃取、双水相萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取的原理，掌握膜分离、液

膜分离、吸附色谱、分配色谱、亲和分离等主要分离技术的特点。为学生在实际

工作中更好地从事生产管理、工艺设计及生物工程产品产业化研究奠定基础。

三、教学内容及学时分配

第一章绪论（2学时）

第一节生物分离工程的特点

第二节生物分离工程的一般工艺过程

第三节生物分离工程技术的发展动态

教学要求：

掌握生物分离工程的概念及发展简史，认识生物分离工程的重要性和学科位

置。了解生物工艺技术产业发展现状和本课程的内容及任务。

教学重点：

生物分离工程的特点，生物分离工程的一般工艺过程。

教学难点：

生物分离工程的特点，生物分离工程的一般工艺过程

第二章发酵液预处理与细胞破碎（2学时）

第一节发酵液的预处理与相对纯化

第二节固液分离

一、离心分离

二、过滤

三、切向流过滤

第三节微生物细胞破碎

一、细胞壁的组成与结构

二、细胞破碎方法

三、破碎率的测定

四、目标产物的选择性释放

五、破碎技术的研究方向

教学要求：

熟悉发酵液与处理的基本原理和方法，了解固液分离的原理及步骤，熟悉并

掌握微生物细胞破碎的原理及方法。

教学重点：

发酵液的预处理与相对纯化、固液分离。

教学难点：

微生物细胞破碎

第三章蛋白质沉淀（4学时）

第一节蛋白质的表面特性）

第二节盐析沉淀

一、盐析沉淀的原理

二、影响盐析的因素

三、盐析操作

四、应用

第三节其他沉淀法

一、等电点沉淀

二、有机溶剂沉淀

三、热沉淀

教学要求：

了解蛋白质表面特性及沉淀原理，掌握等电点沉淀、有机溶剂沉淀和热沉淀

的基本原理及试验方法。

教学重点：

盐析沉淀

教学难点：

等电点沉淀、有机溶剂沉淀

第四章萃取分离（6学时）

第一节基本概念

第二节有机溶剂萃取

一、溶剂萃取过程的理论基础

二、工业萃取方式和理论收得率

三、乳化和去乳化

四、萃取设备简介

第三节液固萃取与固相萃取

一、液固萃取

二、固相萃取

三、微波萃取

第四节双水相萃取

一、双水相分离理论

二、影响分配平衡的参数

三、双水相萃取技术的应用

四、双水相萃取技术的进展

第五节反胶团萃取

一、反胶团萃取技术的特点

二、反胶团的形成

三、反胶团萃取蛋白质的基本原理

四、反胶团萃取过程

第六节超临界流体萃取

一、超临界流体的萃取原理

二、超临界CO的溶剂