华东理工生物分离工程教案.doc

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1、第一讲绪论2学时一、通过本章学习应该掌握的内容1、何谓生物分离工程2、生物分离工程的历史及其应用3、生物分离工程在生物技术中的地位？4、生物分离工程的特点5、生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？6、在设计下游分离过程前，必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠？二、生物分离工程的发展历史1、概念：从微生物、动植物细胞及其生物化学产品中提取有用物质的技术2、生物分离工程的发展历史已经有几百年的历史了——最早的分离技术有蒸馏、过滤等原始方法三、ThepositionofBioseparationinBiotechnology（生物分离在生物技术中所占位置）Bybio

2、technology,wemeantheuseofcarefullyculturedmicroorganisms,animalcells,andplantcellstoproduceproductsusefultohumans.（所谓生物技术就是指利用培养微生物、动物细胞、植物细胞来生产对人有用的产品。）Bythisdefinition,biotechnologyisasoldashistory,fortheearliestknowndocument(4228BC)includesadescriptionofbrewingBread;cheese,andyogurtareotherearlye

3、xamplesofproductwhichdependonbiotechnology.（按上述定义，早在公元前4228年就有了应用生物技术酿酒、制奶酪等的记载。）Today,werestrictbiotechnologylargelytothoseareaswherechemicallydefinedspeciesareproduced.Underthismorerestricteddefinition,biotechnologyisabout100yearold.（狭义生物技术的产物仅为化学产品，约有100年的历史。）Effectivewaystogetusefulproducts（获得产品

4、的有效途径）（1）Rawmaterials（原料）（2）pretreatments（预处理）（3）bioreactions（生物反应）（4）bioseparations（生物分离）（5）products（产品工程）四、生物分离的应用1、医药：抗生素、激素、维生素2、食品：乳酪3、化工：氨基酸4、精细化工：化妆品、香料5、农业：手性农药6、生物：酶五、生物分离过程的特点1、产品丰富Achiefcharacteristicofbiotechnologyisthetremendousvarietyofproductswhichareproduced.Thisdiversityofproductssp

5、awnsthebroadspectrumofseparationmethodsused.（产品的多样性导致分离方法的多样性）2、mostbioseparationmethodscomefromchemicalseparations（绝大多数生物分离方法来源于化学分离）3、Bioseparationsaremoredifficultthanchemicalseparations.（生物分离一般比化工分离难度大）（1）Complexcomponents（成分复杂）（2）Desiredproductsindilutesuspension（悬液中的目标产物浓度低）青霉素含量为3.6％，庆大霉素为0.2

6、％，胰岛素仅为0.001％（3）Biologicalactivity（生物活性）条件相对温和（4）Biologicalproductsrequirehighquality（生物产品要求高质量）（5）Gethighlypurifieddryproducts（获得高纯度的干燥产品）（6）Sanitation（卫生）因此，生物分离过程往往成本很高，在某些产品的生产过程中，分离成本可能占到总成本的80％以上Thustherecoveryandthepurificationprocessesmustbewellconceivedandwelldesigned.（因此必须仔细考虑和设计产品的回收和纯化过程

7、）Wehavefoundthatourowndesignshavebeenimprovedbyansweringthefollowingquestions:（设计中应考虑下列问题）（1）Whatisthevalueoftheproduct?（产品价值）（2）Whatisanacceptableproductquality?（产品质量）（3）Whereistheproductineachproces