生化分離技術(shù)原理及應(yīng)用

前言

生化分離技術(shù)是生物產(chǎn)品生產(chǎn)過程中下游加工過程的重要組成部分。隨著現(xiàn)代生物工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對下游加工過程的分離純化技術(shù)提出了新的要求，從而促進(jìn)其不斷發(fā)展。其發(fā)展趨勢為：一是傳統(tǒng)分離技術(shù)的提高和完善；二是多種分離純化技術(shù)相結(jié)合，形成新型的融合技術(shù)。 本書在編者多年的教學(xué)和科研的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)介紹了生物分離工程中所涉及的各種單元操作和關(guān)鍵技術(shù)。包括生物分離工程中的四大模塊：不溶物的去除、產(chǎn)品粗分離、產(chǎn)品純化及產(chǎn)品精制。主要涉及十個(gè)單元操作：發(fā)酵液預(yù)處理及液固分離技術(shù)、細(xì)胞破碎技術(shù)、沉淀、結(jié)晶、膜分離技術(shù)、萃取技術(shù)、色譜分離技術(shù)、電泳技術(shù)、磁性分離技術(shù)、溶劑去除與干燥技術(shù)等。每個(gè)單元操作均包括基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍、操作過程及其影響因素、常用設(shè)備及應(yīng)用實(shí)例。 本書在講述各種單元操作基礎(chǔ)理論的同時(shí)，更注重理論聯(lián)系實(shí)際。根據(jù)實(shí)際情況介紹產(chǎn)品分離純化的典型實(shí)例與工藝設(shè)計(jì)策略。尤其是色譜分離技術(shù)一章，編者結(jié)合本課題組的科研工作，列舉了有關(guān)蛋白質(zhì)和酶等生物大分子物質(zhì)及重組蛋白的柱色譜分離技術(shù)典型實(shí)例與工藝設(shè)計(jì)策略，使其具有較強(qiáng)的實(shí)用性。通過本書的學(xué)習(xí)，使讀者能夠針對不同的生化產(chǎn)品的特性，獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)的有關(guān)生化分離技術(shù)方面的知識，設(shè)計(jì)合理的提取或精制的工藝路線和改造現(xiàn)有工藝。 本書可作為從事生物技術(shù)、生物化工、生物制藥等方面科研工作的科技人員及高校生物工程專業(yè)師生的實(shí)用參考書。 書稿在編寫過程中得到曹敏杰教授的總體指導(dǎo)和審閱，另外蔡秋風(fēng)老師、張凌晶老師及本課題組的幾位在讀研究生也收集和提供了大量資料，對他們的辛苦工作一并表示感謝！最后特別感謝化學(xué)工業(yè)出版社的大力支持，使本書得以順利出版。 由于編者水平有限，書中難免存在不足之處，真誠希望得到同行及廣大讀者的批評指正。 編者 2011年4月

內(nèi)容概要

　本書系統(tǒng)介紹了生物分離工程中所涉及的各種單元操作和關(guān)鍵技術(shù)。包括生物分離工程中的四大模塊：不溶物的去除、產(chǎn)品粗分離、產(chǎn)品純化及產(chǎn)品精制。主要涉及十個(gè)單元操作：發(fā)酵液預(yù)處理及液固分離技術(shù)、細(xì)胞破碎技術(shù)、沉淀、結(jié)晶、膜分離技術(shù)、萃取技術(shù)、色譜分離技術(shù)、電泳技術(shù)、磁性分離技術(shù)、溶劑去除與干燥技術(shù)等。每個(gè)單元操作均包括基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍、操作過程及其影響因素、常用設(shè)備及應(yīng)用實(shí)例。
本書可作為從事生物技術(shù)、生物化工、生物制藥等方面科研工作的科研人員及高校生物工程專業(yè)師生的實(shí)用參考書。

書籍目錄

第一章　緒論
　　一、生化分離工程的特點(diǎn)
　　二、生化分離工程的一般流程
　　三、生化分離過程的選擇原則
　　四、生化分離過程的發(fā)展方向
　思考題
　參考文獻(xiàn)
第二章　發(fā)酵液預(yù)處理及固液分離
　第一節(jié)　發(fā)酵液的預(yù)處理
　　一、發(fā)酵液的特性
　　二、發(fā)酵液的預(yù)處理方法
　　三、去除雜質(zhì)的方法
　第二節(jié)　固液分離
　　一、過濾
　　二、離心
　思考題
　參考文獻(xiàn)
第三章　細(xì)胞破碎
　第一節(jié)　細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成
　　一、細(xì)菌細(xì)胞壁
　　二、真菌及酵母菌細(xì)胞壁
　　三、植物細(xì)胞壁
　　四、細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)與細(xì)胞破碎
　第二節(jié)　破碎緩沖液組成
　第三節(jié)　細(xì)胞破碎方法
　　一、機(jī)械法
　　二、非機(jī)械法
　第四節(jié)　影響破碎率的因素和檢測破碎率的方法
　　一、影響細(xì)胞破碎率的因素
　　二、檢測細(xì)胞破碎率的方法
　思考題
　參考文獻(xiàn)
第四章　沉淀與結(jié)晶
　第一節(jié)　沉淀
　　一、鹽析沉淀法
　　二、有機(jī)溶劑沉淀法
　　三、等電點(diǎn)沉淀法
　　四、聚合物沉淀法
　　五、選擇性變性沉淀法
　　六、生成鹽類復(fù)合物的沉淀法
　　七、親和沉淀法
　　八、SIS聚合物與親和沉淀法
　第二節(jié)　結(jié)晶
　　一、結(jié)晶過程
　　二、提高晶體質(zhì)量的方法
　　三、結(jié)晶操作與結(jié)晶設(shè)備
　思考題
　參考文獻(xiàn)
第五章　膜分離技術(shù)
　第一節(jié)　概述
　　一、膜分離技術(shù)發(fā)展的歷史
　　二、膜的概念
　　三、膜分離的基本定義
　　四、膜分離技術(shù)的特點(diǎn)
　第二節(jié)　膜的分類
　　一、根據(jù)膜相態(tài)分類
　　二、根據(jù)膜來源分類
　　三、根據(jù)固體膜的外形分類
　　四、根據(jù)膜斷面的物理形態(tài)分類
　　五、根據(jù)膜的孔徑大小和功能分類
　第三節(jié)　膜分離過程
　　一、微濾
　　二、超濾
　　三、納濾
　　四、反滲透
　　五、透析
　　六、電滲析
　　七、滲透蒸發(fā)
　第四節(jié)　膜污染
　　一、膜污染的類型
　　二、膜污染的影響因素
　　三、膜污染的控制方法
　　四、膜的清洗和再生
　第五節(jié)　膜組件
　　一、管式膜組件
　　二、平板式膜組件
　　三、螺旋卷式膜組件
　　四、中空纖維膜組件
　第六節(jié)　膜分離技術(shù)的應(yīng)用
　　一、實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的應(yīng)用
　　二、工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
　　三、工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例
　第七節(jié)　新型膜分離技術(shù)
　　一、親和膜分離
　　二、親和超濾
　思考題
　參考文獻(xiàn)
第六章　萃取技術(shù)
　第一節(jié)　溶劑萃取
　　一、概述
　　二、基本概念
　　三、萃取方式
　　四、影響溶劑萃取的因素
　　五、萃取設(shè)備
　　六、應(yīng)用實(shí)例
　第二節(jié)　雙水相萃取
　　一、簡介
　　二、雙水相的形成
　　三、雙水相萃取的基本概念
　　四、雙水相萃取過程
　　五、影響雙水相萃取的因素
　　六、雙水相萃取技術(shù)的應(yīng)用
　第三節(jié)　反膠團(tuán)萃取
　　一、概述
　　二、反膠團(tuán)的形成及其基本性質(zhì)
　　三、反膠團(tuán)萃取原理
　　四、反膠團(tuán)萃取的影響因素
　　五、反膠團(tuán)萃取操作
　第四節(jié)　超臨界流體萃取
　　一、概述
　　二、超臨界流體的特性
　　三、超臨界流體萃取的影響因素
　　四、超臨界流體操作方式
　　五、超臨界流體萃取技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用
　思考題
　參考文獻(xiàn)
第七章　色譜分離技術(shù)
　第一節(jié)　色譜分離技術(shù)基本理論
　　一、色譜分離的基本概念及其特點(diǎn)
　　二、色譜分離的分類及其基本原理
　　三、色譜理論
　　四、色譜過程和儀器設(shè)備
　第二節(jié)　常用柱色譜分離技術(shù)
　　一、凝膠過濾色譜
　　二、離子交換色譜
　　三、親和色譜
　　四、疏水作用色譜
　　五、反向色譜
　第三節(jié)　柱色譜分離的工藝設(shè)計(jì)策略及典型實(shí)例
　　一、柱色譜分離的工藝設(shè)計(jì)策略
　　二、柱色譜分離的典型實(shí)例
　思考題
　參考文獻(xiàn)
第八章　電泳與磁性生物分離技術(shù)
　第一節(jié)　電泳技術(shù)
　　一、電泳技術(shù)簡介
　　二、影響蛋白質(zhì)電泳遷移率的因素
　　三、幾種典型的電泳技術(shù)
　第二節(jié)　磁性生物分離
　　一、磁性分離技術(shù)的基本原理
　　二、磁性分離需要的材料和裝置
　　三、磁性生物分離的應(yīng)用
　思考題
　參考文獻(xiàn)
第九章　溶劑去除與干燥
　第一節(jié)　蒸發(fā)
　　一、蒸發(fā)的基本概念
　　二、蒸發(fā)過程及系統(tǒng)組成
　　三、蒸發(fā)的操作方法
　第二節(jié)　干燥
　　一、干燥的基本概念
　　二、干燥的基本過程
　　三、干燥的方法
　　四、生物工業(yè)常用的干燥技術(shù)
　思考題
　參考文獻(xiàn)

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