生化分離工程

前言

　　生化分離工程是我國高等院校生物工程專業(yè)的一門必修課?，F(xiàn)在社會處于信息時代，課程教學的手段多種多樣，但教材仍不失為傳授知識的一種良好載體，關(guān)鍵是要寫好一本教材?！　”救藰s幸地接受了國家“九五”重點教材——生化分離工程的編寫任務。雖然執(zhí)教已經(jīng)40年，輾轉(zhuǎn)放射化工、抗生素制造、生物化工直至生物工程專業(yè)，從事過核燃料——無機的鈾、釷和生化物質(zhì)——有機的小分子和大分子化合物如抗生素和蛋白質(zhì)的分離、純化方面的科教工作，先后主講了本科生的抗生素提取工藝學、生物提取工藝學和生物化工專業(yè)碩士研究生的生化分離工程學位課程，曾主編過《生化物質(zhì)分離概論》、《生化分離技術(shù)》并參編了《抗生素生產(chǎn)工藝學》、《生物工藝學》和《生化工程概論》等教材或叢書，作者也很想結(jié)合自己多年來在科學研究和教學工作中的成果和經(jīng)驗，把這本書編寫好，為新世紀生物工程專業(yè)人才的培養(yǎng)做些有益的事情，但是限于本人的水平，以及時間倉促，收集的資料欠多，科學技術(shù)發(fā)展的突飛猛進，因而很可能難以如愿，書中誤訛之處也在所難免，懇切希望廣大讀者給予批評、指正?！　”窘滩淖⒅匾怨こ逃^點揭示生化分離過程的本質(zhì)及其變化規(guī)律，促使分離過程與設(shè)備設(shè)計、放大與操作等方面獲得最佳化。全書共有20章，按照生化分離過程中的一般次序排列。除第1章緒論外，全書大致分成四個部分：第一部分為固?液分離，包括細胞破碎（第2章至第8章）；第二部分為初步純化（第9章至第16章），第三部分為高度純化（第17章至第18章），第四部分為成品加工或稱精制（第19章至第20章）。由于各分離方法之間不能截然分割，因此在編寫中存在互有交叉的情況。　　我國知名生化工程專家、華東理工大學俞俊棠教授作為本教材的主審人，在百忙中審閱了本書的全稿。他提出了許多寶貴的建議并欣然為本書作序，給予作者極大的幫助和支持。在此，作者謹向俞俊棠教授表示崇高的敬意和衷心的感謝，作者還要特別感謝原國家教育委員會和化學工業(yè)部將本書作為“九五”國家級重點教材立項并積極支持出版?！　≡诒緯目樃?、出版過程中還得到化學工業(yè)出版社、華東理工大學各級領(lǐng)導，特別是教務處的支持與鼓勵，研究生王兆同、朱潤華，本科生嚴明、陳燕平和項奕同學為本書稿的計算機文字處理工作給予的幫助，在此一并表示衷心的謝意。

內(nèi)容概要

　　本書介紹了傳統(tǒng)的生化分離工程，系統(tǒng)地闡述了生化分離過程的新原理、新技術(shù)、新工藝并注重以工程觀點揭示生化分離過程的本質(zhì)及其變化規(guī)律；既反映了國際上的新發(fā)展，也包括了若干國內(nèi)生產(chǎn)中的成功經(jīng)驗，因此是目前國內(nèi)該領(lǐng)域中內(nèi)容最豐富的著作。全書共二十章，內(nèi)容包括：發(fā)酵液的預處理和菌體回收、細胞的破碎與分離、離心分離、膜分離過程、納米膜過濾技術(shù)、膜親和過濾法、滲透蒸發(fā)、溶劑萃取、反膠束萃取、雙水相萃取、超臨界萃取、液膜分離法、泡沫分離法、沉淀法、吸附與離子交換、色層分離、電泳、結(jié)晶、成品干燥。按產(chǎn)品分離過程的前后為序，逐章論述，其特點是編寫中注意了理論與實踐相結(jié)合，基本內(nèi)容和近期發(fā)展相結(jié)合以及對學生當前的基本要求和今后的發(fā)展需要相結(jié)合。本書可作為高校生物工程、生物技術(shù)、生物化工、制藥工程及環(huán)境生物工程專業(yè)教材。(2001年3月出版)　　生化分離工程是生物化學工程的重要分支，又與生化反應工程相關(guān)聯(lián)。　　由于初始的生化反應物質(zhì)，絕大部分屬混合物，故生化分離工程就是從發(fā)酵液、酶反應液或動植物細胞培養(yǎng)液中將生化產(chǎn)物分離、提取并精制的一門工程學科，是生物技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力時必不可少的重要環(huán)節(jié)。正因為其重要性，人們將生物技術(shù)比喻為一條河流，而把生化分離工程稱作為下游加工過程（Downstream Processing for Biotechnology）?！　∩蛛x工程源于化學工程中的分離工程，但是由于生物技術(shù)產(chǎn)品的特殊性，化工單元操作遠不能滿足生物技術(shù)產(chǎn)品分離與提純的需要。特別是1970年以來，DNA重組、基因克隆化等革命性技術(shù)的出現(xiàn)，不僅改變了生物學的面貌，而且也為人類提供了許多基因工程、細胞工程類的蛋白質(zhì)大分子生化產(chǎn)物，由于它們的回收存在著較大的難度，既要考慮使用高選擇性的分離、純化手段，又要考慮不影響產(chǎn)品的生物活性，并形成生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)，所以從20世紀80年代開始，人們將物理和化學分離、純化原理與生物技術(shù)產(chǎn)品物性相結(jié)合，進行了大量的研究，開發(fā)了許多新技術(shù)、新材料和新設(shè)備，為生化分離工程的教學提供了大量的新鮮知識和內(nèi)容。

書籍目錄

1．緒論1.1生物技術(shù)下游加工過程的特點及其重要性1.2生物技術(shù)下游加工過程的一般步驟和單元操作1.3生物技術(shù)產(chǎn)品及下游加工過程的沿革1.3.1生物技術(shù)產(chǎn)品的類型1.3.2下游加工過程的沿革1.4生物技術(shù)下游加工過程的選擇準則1.5生物技術(shù)下游加工過程的發(fā)展動向參考文獻2．發(fā)酵液的預處理和菌體的回收2.1懸浮液的基本特性2.2懸浮液的預處理2.3懸浮液分離過程和分類2.4過濾法2.4.1過濾的理論基礎(chǔ)2.4.2過濾器的設(shè)計2.4.2.1基本方程2.4.2.2濾餅比阻(平均質(zhì)量比阻)2.4.2.3過濾的操作方式2.4.2.4設(shè)計參數(shù)的獲得2.4.3常用新型過濾器2.4.3.1過濾器的選擇2.4.3.2過濾器的類型2.4.4注意事項2.4.5錯流過濾參考文獻3．細胞的破碎與分離3.1概述3.2細胞壁結(jié)構(gòu)和化學組成3.2.1細菌3.2.2真菌和酵母3.2.3藻類3.3細胞壁的破碎3.3.1破碎率的評價3.3.2細胞破碎的方法3.3.2.1固體剪切方法(珠磨)3.3.2.2液體剪切方法3.3.2.3超聲波法3.3.2.4其他破碎方法——非機械法3.4基因工程表達產(chǎn)物后處理的特殊性3.4.1包涵體的形成與分離3.4.2包涵體的溶解3.4.3蛋白質(zhì)復性（重折疊）參考文獻4．離心分離4.1離心沉降4.1.1離心沉降的原理4.1.2離心沉降設(shè)備4.1.3離心沉降的計算4.1.3.1管式離心機4.1.3.2碟片式離心機4.1.3.3臥螺式離心機４.１.３.４離心設(shè)備的放大4.2離心過濾4.2.1離心過濾的原理4.2.2離心過濾的設(shè)備4.2.3離心過濾的計算4.3離心機的選用4.4離心機在生物工業(yè)中的應用4.5超離心法4.5.1超離心技術(shù)的原理4.5.2超離心技術(shù)的分類4.5.2.1制備性超離心4.5.2.2分析性超離心4.5.2.3超離心設(shè)備參考文獻5．膜分離過程5.1概述5.2膜分離過程的類型5.2.1以靜壓力差為推動力的膜分離過程5.2.2以蒸氣分壓差為推動力的膜分離過程5.2.3以濃度差為推動力的膜分離過程5.2.4以電位差為推動力的膜分離過程5.3膜及其組件5.3.1膜的定義和類型5.3.2膜的組件5.4壓力特性5.5濃差極化5.6膜的污染5.7膜過濾理論5.7.1質(zhì)量傳遞模型5.7.1.1質(zhì)量傳遞系數(shù)的估算5.7.1.2質(zhì)量傳遞模型的局限性和改進5.7.2阻力模型5.7.3滲透壓模型5.8膜的截留能力5.9過程條件5.9.1過程加工技術(shù)5.9.1.1濃縮5.9.1.2透析過濾5.9.1.3純化5.9.2中空纖維膜的工作模式5.9.3超微濾系統(tǒng)的工廠布置5.9.3.1開路式操作5.9.3.2間歇式操作5.9.3.3進料和排放式操作5.9.3.4多級再循環(huán)操作參考文獻6．納米膜過濾技術(shù)6.1概述6.2納米濾膜的性質(zhì)、特點及分離機理6.3納米過濾的應用參考文獻7．膜親和過濾法7.1親和膜分離技術(shù)7.1.1基本過程和操作方式7.1.2基本理論7.1.3基質(zhì)材料7.2親和膜分離技術(shù)的應用7.3親和?膜過濾7.3.1親和?膜過濾的特點7.3.2親和?膜過濾過程及其關(guān)鍵問題7.3.3親和?膜過濾技術(shù)的基本理論7.3.4親和?膜過濾的應用參考文獻8．滲透蒸發(fā)9．溶劑萃取10．反膠束萃取11．雙水相萃取12．超臨界流體萃取法13．液膜分離法14．泡沫分離法15．沉淀法16．吸附與離子交換17．色層分離法18．電泳19．結(jié)晶20．成品干燥

圖書封面

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