《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。
第一章 绪论(1学时)
第1节 生物分离工程的历史及应用。
第2节 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)
第1节 过滤的基本概念
第2节 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)
第1节 离心沉淀
第2节 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)
第1节 化学破碎细胞法
第2节 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)
第1节 萃取分离原理及计算
第2节 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)
第1节 吸附分离技术
第2节 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)
第1节 膜分离的机理与类型
第2节 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)
第1节 盐析分离
第2节 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)
第1节 色谱分离的基本概念
第2节 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)
第1节 结晶的概念与过饱和溶液
第2节 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)
第1节 干燥的概念
第2节 干燥分离与设备
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。
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