2024年3月1日发(作者：)
生物分离工程课程教学大纲
课程名称：生物分离工程
英文名称：Bioseparations Engineering
课程编号：X3030041
学 时 数：32
其中实验（实训）学时数：8 课外学时数：0
学 分 数：2.0
适用专业：生物工程
一、课程的性质和任务
《生物分离工程》是生物工程专业学生必修的一门重要的专业课，其研究内容在生物技术研究和产业发展中发挥着重要作用。其主要任务是讲授生物工程产品分离纯化的基本原理、方法，对分离过程进行设计和优化，并在授课中体现分子烙印技术，双水相萃取，等电聚焦电泳，膜分离等前沿知识。培养学生具有一定的分析和解决生物分离单元操作中遇到的实际问题的能力。此外，对培养学生具有正确的认识观和唯物辩证思想方法也有重要作用。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点
§1绪论 掌握生物分离过程的特点，生物分离过程的一般流程，熟悉生物分离一般原理，了解生物分离效率评价。
重点：生物分离工程的特点。
难点：正确理解生物分离过程与普通化工产品分离的区别。
§2 发酵液的预处理和菌体的回收 掌握悬浮液的基本特性，预处理方法，过滤的原理及一些新型过滤器的使用及适用范围
重点：掌握悬浮液的基本特性，预处理方法
难点：过滤的原理
§3细胞分离与破碎 掌握重力沉降和典型沉降设备的相关计算，了解各种分离沉降设备的种类、结构和原理；掌握过滤的基本理论及恒压过滤方程，了解常用过滤设备；掌握各种细胞破碎方法、原理和特点，了解细胞壁的结构及组成，目标产物的选择性释放。
重点：管式离心机的有关计算，过滤的基本方程，细胞的破碎方法，各种破碎方法的使用范围。
难点：理解不可压缩滤饼和可压缩滤饼过滤过程的相关计算方程。
§4膜分离 掌握各种膜分离法及其原理，膜组件，熟悉膜分离操作，膜的污染与清洗。
重点：微滤和超滤技术的原理和应用。
难点：超滤方程和过程分析。
§5萃取 掌握萃取分配定律，各种萃取过程的相关计算收率计算，典型萃取方法的分离原理，熟悉有关萃取的基本概念，了解典型萃取设备。
重点：pH值改变在萃取操作中的应用，单级萃取和多级萃取，双水相萃取，液膜萃取，
反胶团萃取，液固萃取，超临界萃取。
难点：单级萃取和多级萃取的相关计算。
§6 沉淀法 掌握蛋白质各种沉淀方法的原理，影响盐析的主要因素，熟悉盐析操作，了解沉淀生成动力学。
重点：盐析及其影响因素，等电点沉淀法、有机溶剂沉淀法、热沉淀法的原理。
难点：盐析操作的设计方法和步骤。
§7色层分离法 掌握色谱分离的基本原理，基本概念，相关术语，掌握气相色谱，液相色谱，离子交换色谱，凝胶色谱的特点。
重点：各种色谱分离方法的原理及应用，熟悉分离度的概念及其对分离效果的影响，了解色谱过程理论。
难点：色谱过程理论模型。
§8电泳 掌握电泳的理论基础，凝胶电泳，等电聚焦的分离原理、特点，了解二维电泳，毛细管电泳。
重点：凝胶电泳。
难点：等速电泳的原理及操作。
§9结晶 掌握结晶的基本原理，结晶的操作，熟悉主要的结晶器及特点。了解结晶应用。
重点：过饱和溶液的形成。
难点：正确理解结晶过程饱和曲线与过饱和曲线的不同。
§10前沿知识讲座 就生物分离工程领域的前沿知识进行讲座，并鼓励学生查找资料并进行讨论。
三、教学方式及学时分配
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
绪论
发酵液的预处理和菌体的回收
细胞分离与破碎
膜分离
萃取
沉淀法
色层分离法
电泳
结晶
前沿知识讲座
主要内容
主要教学
方式
CAI，讲授
CAI，讲授
CAI，讲授
CAI，讲授
CAI，讲授
CAI，讲授
CAI，讲授
CAI，讲授
CAI，讲授
CAI
学时分配
1
2
2
4
4
2
4
2
1
2
辅导答疑
比例
1：1
1：1
1：1
1：1
1：1
1：1
1：1
1：1
1：1
1：1
四、课程其他教学环节要求
1课堂上以教师讲授为主，鼓励学生根据所学相关学科的知识，展开讨论。
2课外教学：指导学生在互联网上查阅有关生物分离方面的最新进展情况。并展开讨论。
五、本课程与其他课程的联系
本课程的先修课程为微生物学、生物化学、化工原理、生物工艺学、生物反应工程。学
期末的专业大实验为其后继课程。
六、教学参考书目
《生化分离工程》（第二版）,孙彦编,化学工业出版社,2005年
《生化分离工程》,严希康编著，化学工业出版社,2001年
《生物分离原理及技术》,欧阳平凯主编，化学工业出版社,1999年
《生化分离技术》,严希康编，华东理工大学出版社,1996年
