生物工业下游技术教案

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1、湖北师范学院理论课教案院（系、所、部）生物系教研室生物技术课程名称生物工程下游技术授课对象生物技术专业职称职务副教授682007年1月22日《生物工程下游技术》课程教学进度表班级名称0403主讲教师石鹤总学时讲授实验上机其它周学时学生人数45辅导教师开课学期20071开课系部生物系系部生物系专业名称生物技术48483周次学时数主要教学内容其它教学活动备注讲授实验上机其它14绪论209.03-09.0922下游技术的理论基础409.10-09.1634发酵液预处理309.17-09.2342微生物细胞破碎209.24

2、-09.2954国庆放假10.01-10.0762萃取法810.08-10.1474沉淀法和吸附法310.15-10.2182膜分离过程410.22-10.2894液膜分离310.29-11.04102离子交换法611.05-11.11114色谱分离3期中考试11.12-11.18122酒精差压蒸馏技术211.19-11.2568134结晶技术311.26-12.02142蒸发与干燥312.03-12.09154清洁生产导论212.10-12.1616212.17-12.2317412.24-12.3018212.

3、31-01.0619201.07-01.132001.14-01.2021期末复习01.21-01.2722期末考试01.28-02.03小计52教研室主任系主任填写日期06年9月8日授课章节第一章绪论学时2教学目标与要求1.了解生物工业下游技术的工作领域2.生物工业下游技术的一般工艺过程3.生物工业下游技术的发展动态教学重点与难点1.原料及产品特性2.下游技术的一般工艺过程教学方法讲授；多媒体教学主要教学内容Section1:生物工业下游技术的工作领域◆技术范畴◆生物工业下游技术的发展历程Section2:生物工

4、业下游技术的一般工艺过程◆原料及产品特性◆下游技术的一船工艺过程Section3:生物工业下游技术的发展动态◆传统分离技术的提高和完善◆新技术的研究和开发◆清洁生产需掌握的专业词汇Cell;Cellbiology;Celltheory68研究进展和参考资料韩贻仁．分子细胞生物学．第二版．北京：科学出版社，2001汪堃仁，薛绍白，柳惠图．细胞生物学．第二版．北京：北京师范大学出版社，1998课后复习题纵观cellbiology发展简史，你认为该学科近百年来快速发展的主要原因是什么？生物工业下游技术第一章绪论下游技术：

5、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源料，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，通常称为下游技术，也称为下游工程或下游加工过程。很多工业生物技术产品，包括现代发酵工业产品，其质量的优劣、成本的高低、竞争力的大小，往往与下游技术直接相关。第一节生物工业下游技术的工作领域一、技术范畴从“下游技术“的含义上来说，除“物质分离”外，还涉及到“产品加工”，目前人们理解的下游技术大多数属于“物质分离”范畴。v分离是混合的逆过程。由热力学第二定

6、律可知，混合过程是一个墒增加的过程，它是一个自发的过程。而它的逆过程——分离过程，不能自发进行，需要作功才能实现，而且需要有专门的过程和设备。例如将酒精与水分开。v与目的产物混合的杂质包括：1.生物反应过程中的副产物；2.未消耗完毕的原料；3.生产过程中加入的化学试剂；4.生产设备材料物质。二、生物工业下游技术的发展历程1．古代酿造业2．第一代生物技术3．第二代生物技术4．第三代生物技术(1)固液分离技术(2)细胞破碎技术(3)初步分离纯化技术(4)高度分离纯化技术68(5)其他新型分离技术第二节生物工业下游技术的

7、一般工艺过程一、原料及产品特性1、杂质：粗原料中带入大量的不参与发酵过程的可溶性杂质和不溶性悬浮物，给下游过程的分离提取带来了不小的困难，增加了下游操作成本，包括发酵废液的处理成本。2、产品浓度很低：一些新兴生物技术产品，待处理物料中产品浓度很低，往往低于杂质含量，如L—异亮氨酸为2.4％，青霉素为3.6％，每千克产品中核黄素仅含几克、胰岛素仅含几十毫克，而且对热、PH、有些甚至对光不稳定。3、易挥发和氧化：用萃取技术提取有效成分(风味物质)时，如啤酒花需要先进行粉碎，般粉碎机的机械冲击点处温度高达300℃左右，风

8、味物质极易挥发和氧化造成损失。4、小分子产品：因分子结构简单，性质相对稳定，分离技术的可选范围较大。5、大分子产品：如酶蛋白，除具有一定氨基酸排列的一级结构外，还具有一定立体构象的二、三级结构，甚至于四级结构，才呈现出生物活性。为保持分离操作后这些生物活性物质的功能，甚至过度增加剪切率的操作也是不适合的。6、产物为菌体细胞时：当发酵液进入旋转构件，以及菌体泥