生物分离工程
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课程评价
spContent=《生物分离工程》课程是国家教育部确定的生命科学类本科专业基础课程之一。自南京工业大学生物与制药工程学院、食品与轻工学院开办以来就开设此专业基础课,课程内容涉及现代生物技术的下游工程领域,具有很强的综合性、实践性和工程化特点。
—— 课程团队
课程概述

    《生物分离工程》课程是国家教育部确定的生命科学类本科专业基础课程之一。自南京工业大学生物与制药工程学院、食品与轻工学院开办以来就开设此专业基础课,课程内容涉及现代生物技术的下游工程领域,具有很强的综合性、实践性和工程化特点。

生物分离课程主要讲授生物活性物质中各种杂质的去除、分离、纯化和精制技术,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,较好地运用各种分离技术来设计合理的提取、精制工艺路线,并能从理论上解释各种现象,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。    


授课目标
本课程将生物分离过程分成不溶物的去除、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。
课程大纲

第一章  绪论(1学时)

1  生物分离工程的历史及应用。 

2  生物分离过程的特点。

基本要求:掌握生物分离工程在生物工程领域的地位,生物分离过程的特点以及生物分离过程的分类。正确理解生物分离过程与普通化工产品分离的区别,准确理解生物分离过程的特点。

 

第二章  过滤(3学时)

1  过滤的基本概念

2  过滤设备原理及其结构特性

基本要求:掌握过滤前物料预处理的基本方法,过滤的基本理论及相关方程,了解连续旋转式真空抽滤机的操作原理与过程,以及过滤设备的基本结构及选择原则。

 

第三章  离心与沉淀(4学时)

1  离心沉淀

2  离心过滤分离过程分析及其设备

基本要求:掌握颗粒沉降的计算,了解各种离心沉降设备的种类、结构和原理,掌握典型离心沉降设备的相关计算及离心分离过程的放大方法,掌握过滤离心设备的种类、结构及其分离特征。                 

 

第四章  细胞破碎(2学时)

1  化学破碎细胞法

2  物理破碎细胞法

基本要求:了解细胞壁的结构、各种细胞破碎方法的原理和特点,掌握渗透压计算的方法,了解常见细胞破碎设备。                

 

第五章  萃取(4学时)

1  萃取分离原理及计算             

2  典型萃取分离技术

基本要求:了解萃取分离原理、典型萃取设备,掌握萃取分离的基本方程、各种萃取过程的相关计算、典型萃取方法的分离原理。                    

 

第六章  吸附及离子交换(4学时)

1  吸附分离技术

2  离子交换分离技术

基本要求:了解吸附的基本概念,掌握各种吸附过程的原理、特点,了解影响吸附的因素,掌握离子交换的概念、分类及原理,了解离子交换树脂的理化性能,了解离子交换选择性的影响因素。                           

 

第七章  膜分离(3学时)

1  膜分离的机理与类型

2  典型膜分离技术

基本要求:掌握膜分离的有关概念、各种膜分离类型,掌握膜分离参数的相关计算,熟悉膜组件的选择,了解膜分离操作形式、膜的分离选型。                 

 

第八章  沉析2学时)

1  盐析分离

2  有机溶剂沉析与等电点沉析

基本要求:掌握盐析、有机溶剂沉析、等电点沉析方法的原理及影响因素,并掌握相关计算。     

 

第九章  色谱分离(3学时)  

1  色谱分离的基本概念

2   常规色谱分离方法

  要求:掌握色谱分离法分类和基本概念,了解常用色谱分离方法基本原理及应用。                  

第十章  结晶(3学时)

  1  结晶的概念与过饱和溶液

 2  结晶过程分析

基本要求:了解晶体形成过程及有关机理,掌握过饱和溶液的制备方法,掌握结晶过程的分析及提高晶体质量的方法,了解常见结晶设备的结构原理。

 

第十一章  干燥(2学时)

1  干燥的概念

2  干燥分离与设备


预备知识

本课程针对生物工程、制药工程、药物制剂、食品工程、生物技术专业的本科生,需要有相关知识储备。

证书要求

参考资料

教材:欧阳平凯、胡永红、姚忠,《生物分离原理及技术》(第二版),化学工业出社
参考:胡永红、刘凤珠、韩曜平,《生物分离工程》,华中科技大学出版社
    曹学君,《现代生物分离工程》(2007年版),上海华东理工大学出版社 
    谭天伟,《生物分离技术》(2007年版),北京化学工业出版社