基本介紹
- 書名：生物物質分離工程
- 作者：嚴希康
- ISBN：9787122074676
- 頁數：348頁
- 定價：38.00元
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2010年4月
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,分離工程,
內容簡介
生物物質分離工程是生化分離工程的第二版，“十一五”國家級重點教材。《生物物質分離工程(第2版)》在保持第一版全面、系統地闡述了傳統和現代生物分離技術和工程內容的基礎上，根據近年來生物物質分離技術的發展狀況，就單元技術水平的提高和幾種技術的集成化方向作了適當的修改和補充，還特別新增了蛋白類生物物質的分離、純化及其在操作過程中的穩定性方面的基本知識和基礎理論。
全書共22章，主要包括培養液的固液分離，細胞破碎技術，產物的初步分離，產物的提純和產品的精製，以及重組蛋白包含體的體外復性，蛋白質在提取、分離和純化過程中的穩定性和保存等內容。教材注重以工程觀點揭示生物物質分離過程的本質及其規律，促使分離過程與設備設計、放大與操作等方面獲得最佳化；教材中也包括了不少深入探討的理論性內容。
《生物物質分離工程(第2版)》可供生物化工、生物技術、生命科學專業及化學工程類一級學科及其下屬的其他學科包括醫藥化工、精細化工、石油化工、環境工程等專業本科生使用，也可作為研究生的教材和相關學科科技工作者和工程技術人員的參考書。
圖書目錄
章數 內容 頁數
1 緒論1
1.1 生物(物)質1
1.2 生物物質分離過程1
1.3 生物技術下游加工過程的特點及其重要性2
1.3.1 發酵液或培養液是產物濃度很低的水溶液2
1.3.2 培養液是多組分的混合物2
1.3.3 生物產品的穩定性差3
1.3.4 對最終產品的質量要求很高4
1.4 生物技術下游加工過程的一般步驟和單元操作4
1.4.1 發酵液的預處理與固?液分離(或稱不溶物的去除)4
1.4.2 初步純化(或稱產物的提取)6
1.4.3 高度純化(或稱產物的精製)6
1.4.4 成品加工6
1.5 生物技術產品及下游加工過程的沿革6
1.5.1 生物技術產品的類型6
1.5.2 下游加工過程的沿革6
1.6 生物技術下游加工過程的選擇準則8
1.7 生物技術下游加工過程的發展動向10
1.7.1 基礎理論研究10
1.7.2 提高分離過程的選擇性11
1.7.3 開發分離介質11
1.7.4 提高分離純化技術11
1.7.5 使用無毒無害物質12
1.7.6 生物分離技術的規模化、工程化研究12
2 提取、分離和精製過程中蛋白質活性的穩定性和保存13
2.1 前言13
2.2 蛋白質的三維結構13
2.2.1 蛋白質的組織層次13
2.2.2 三級結構18
2.2.3 四級結構19
2.2.4 相關的蛋白質20
2.2.5 側鏈基團和二級結構21
2.3 蛋白質的失活21
2.3.1 摺疊與伸展22
2.3.2 活性的可逆喪失22
2.3.3 蛋白質的穩定23
2.3.4 熱穩定蛋白質23
2.4 共價過程中導致的失活24
2.4.1 活性中心上必需基團的反應24
2.4.2 基團的化學修飾對三維結構的維繫25
2.5 對策26
3 發酵液的預處理和菌體的回收27
3.1 懸浮液的基本特性27
3.2 懸浮液的預處理28
3.2.1 預處理的目的29
3.2.2 預處理方法29
3.3 懸浮液分離方法和分類31
3.3.1 懸浮液分離過程的基本概念31
3.3.2 固?液分離過程的分類32
3.4 過濾法32
3.4.1 過濾的理論基礎32
3.4.2 過濾器的設計33
3.4.3 連續過濾器的設計35
3.4.4 常用新型過濾器36
3.4.5 錯流過濾41
4 細胞的破碎與分離43
4.1 概述43
4.2 細胞壁結構和化學組成44
4.2.1 細菌44
4.2.2 真菌和酵母45
4.2.3 藻類46
4.3 細胞壁的破碎46
4.3.1 破碎率的評價46
4.3.2 細胞破碎的方法47
4.4 基因工程表達產物後處理的特殊性55
5 離心分離57
5.1 離心沉降57
5.1.1 離心沉降的原理57
5.1.2 離心沉降的設備58
5.1.3 離心沉降的計算61
5.2 離心過濾63
5.2.1 離心過濾的原理63
5.2.2 離心過濾設備64
5.2.3 離心過濾的計算65
5.3 離心機的選用66
5.4 離心機在生物工業上的套用67
5.5 超離心法68
5.5.1 超離心技術的原理68
5.5.2 超離心技術的分類69
6 膜分離過程73
6.1 概述73
6.2 膜分離過程的類型74
6.2.1 以靜壓力差為推動力的膜分離過程75
6.2.2 以蒸氣分壓差為推動力的膜分離過程75
6.2.3 以濃度差為推動力的膜分離過程75
6.2.4 以電位差為推動力的膜分離過程76
6.3 膜及其組件76
6.3.1 膜的定義和類型76
6.3.2 表征膜性能的參數79
6.3.3 膜組件80
6.4 壓力特性83
6.5 濃差極化83
6.6 膜的污染84
6.7 膜過濾理論85
6.7.1 微孔模型85
6.7.2 質量傳遞模型86
6.7.3 阻力模型87
6.7.4 滲透壓模型88
6.8 過程討論89
6.8.1 過程方法89
6.8.2 中空纖維膜組件的工作模式90
6.8.3 超?微濾系統的工廠布置91
6.9 膜分離技術的套用簡介93
7 納米膜過濾技術94
7.1 概述94
7.2 納濾膜的性質與特點95
7.3 納米過濾的分離機理98
7.4 納濾膜的污染及解決方法99
7.5 納米過濾的套用100
8 膜親和過濾法102
8.1 親和膜分離技術102
8.1.1 基本過程和操作方式102
8.1.2 基本理論104
8.1.3 親和膜製備105
8.2 親和膜分離技術的套用107
8.3 親和膜過濾108
8.3.1 親和膜過濾的特點108
8.3.2 親和膜過濾過程及其關鍵問題109
8.3.3 親和膜過濾技術的基本理論110
8.3.4 親和膜過濾的套用111
9 滲透蒸發113
9.1 滲透蒸發的原理和特點113
9.1.1 滲透蒸發的定義和基礎知識113
9.1.2 滲透蒸發的原理116
9.1.3 滲透蒸發的特點117
9.2 滲透蒸發膜及膜材料的選擇117
9.2.1 滲透蒸發膜的分類117
9.2.2 膜材料的選擇118
9.2.3 滲透池119
9.3 滲透蒸發過程及其影響因素120
9.3.1 滲透蒸發的分離過程120
9.3.2 操作條件對分離過程的影響120
9.4 滲透蒸發的套用121
9.4.1 滲透蒸發工藝流程實驗裝置121
9.4.2 滲透蒸發膜分離的套用121
10 溶劑萃取124
10.1 概述124
10.1.1 溶劑萃取的套用124
10.1.2 生物質的萃取與傳統的萃取相比較125
10.2 萃取過程的理論基礎125
10.2.1 分配定律125
10.2.2 萃取過程取決於溶劑的特性127
10.2.3 弱電解質的萃取過程與水相的特性128
10.3 乳化和去乳化130
10.3.1 乳化和去乳化的本質是表面現象131
10.3.2 乳狀液的類型及其消除131
10.4 萃取方式和過程計算132
10.4.1 單級萃取132
10.4.2 多級錯流萃取133
10.4.3 多級逆流萃取135
10.4.4 微分萃取137
10.4.5 分餾萃取139
10.5 離子對/反應萃取140
10.5.1 離子對/反應萃取的一般介紹140
10.5.2 離子對/反應萃取的套用141
11 反膠束萃取和濁點萃取142
11.1 反膠束萃取142
11.1.1 反膠束溶液形成的條件和特性142
11.1.2 反膠束萃取蛋白質的基本原理145
11.1.3 反膠束萃取體系及其操作148
11.1.4 反膠束萃取蛋白質的套用152
11.1.5 反膠束萃取蛋白質技術研究的新進展153
11.2 濁點萃取技術154
11.2.1 濁點萃取154
11.2.2 影響濁點萃取效率的因素155
11.2.3 濁點萃取的套用156
12 雙水相萃取157
12.1 雙水相體系158
12.1.1 雙水相的形成158
12.1.2 雙水相系統的類型158
12.1.3 混溶性和相平衡160
12.2 雙水相萃取過程的理論基礎161
12.2.1 表面自由能的影響161
12.2.2 表面電荷的影響161
12.3 影響物質分配平衡的因素161
12.3.1 雙水相中聚合物組成的影響162
12.3.2 水相物理化學性質的影響162
12.3.3 鹽類的影響162
12.3.4 pH值的影響163
12.3.5 溫度的影響164
12.4 雙水相萃取過程的選擇性164
12.4.1 親和雙水相分配164
12.4.2 液體離子交換劑165
12.5 雙水相系統的套用165
12.6 成相聚合物的回收167
12.7 雙水相萃取過程的放大與設備167
12.8 雙水相萃取技術的發展趨勢169
12.8.1 新型雙水相系統的開發169
12.8.2 親和雙水相萃取技術170
12.8.3 雙水相萃取技術與相關技術的集成170
12.8.4 雙水相萃取過程的開發170
12.8.5 雙水相萃取相關理論的發展170
13 超臨界流體萃取法171
13.1 超臨界流體萃取的基本原理171
13.1.1 純溶劑的行為171
13.1.2 超臨界流體的性質172
13.2 超臨界流體萃取的熱力學基礎176
13.2.1 超臨界流體的相平衡176
13.2.2 超臨界流體溶解度現象的熱力學分析179
13.3 超臨界流體相平衡的熱力學模型181
13.4 超臨界流體萃取的基本過程和設備182
13.4.1 超臨界流體萃取的基本過程182
13.4.2 超臨界流體萃取的設備183
13.5 超臨界流體萃取的套用184
13.6 超臨界流體萃取的優點和缺點186
13.7 超臨界流體萃取今後的主要研究方向187
14 液膜分離法188
14.1 液膜及其分類188
14.1.1 液膜的定義及其組成188
14.1.2 液膜的分類189
14.2 液膜分離的機理189
14.2.1 無流動載體液膜分離機理189
14.2.2 有載體液膜分離機理190
14.2.3 液膜萃取過程的數學模型190
14.3 液膜材料的選擇與液膜分離的操作過程194
14.3.1 液膜材料的選擇194
14.3.2 液膜分離的操作過程及設備195
14.3.3 影響液膜分離效果的因素196
14.4 液膜分離技術的套用198
14.4.1 液膜分離萃取有機酸198
14.4.2 液膜分離萃取胺基酸199
14.4.3 液膜分離萃取抗生素199
14.4.4 液膜分離進行酶反應200
14.4.5 液膜分離萃取蛋白質200
15 泡沫分離法202
15.1 泡沫分離法的分類202
15.2 泡沫分離技術的基本原理203
15.2.1 表面活性劑及其界面特性203
15.2.2 Gibbs(吉布斯)等溫吸附方程203
15.2.3 氣泡產生的方法、泡沫的形成與性質204
15.3 泡沫分離的裝置、操作方式及其影響因素205
15.3.1 泡沫分離技術的實驗室裝置205
15.3.2 泡沫分離的操作方式205
15.3.3 影響泡沫分離的因素206
15.4 泡沫分離過程的設計計算207
15.4.1 泡沫液流量和泡沫塔塔徑的計算207
15.4.2 理論級數的計算208
15.5 泡沫分離的套用209
16 沉澱法211
16.1 概述211
16.2 蛋白質的溶解特性212
16.3 蛋白質膠體溶液的穩定性213
16.3.1 靜電斥力213
16.3.2 吸引力213
16.4 蛋白質沉澱方法214
16.4.1 中性鹽鹽析法214
16.4.2 等電點沉澱法217
16.4.3 有機溶劑沉澱法218
16.4.4 非離子型聚合物沉澱法219
16.4.5 聚電解質沉澱法220
16.4.6 金屬離子沉澱法220
16.5 沉澱動力學220
16.5.1 凝聚動力學221
16.5.2 絮凝體的破碎221
16.5.3 凝聚物的陳化222
16.6 親和沉澱222
17 吸附與離子交換224
17.1 概述224
17.2 吸附過程的理論基礎224
17.2.1 基本概念224
17.2.2 吸附的類型225
17.2.3 物理吸附力的本質226
17.2.4 吸附等溫線227
17.3 分批式與連續式吸附230
17.3.1 分批(間歇)式吸附231
17.3.2 連續攪拌罐中的吸附232
17.4 固定床吸附233
17.5 膨脹床(EBA)吸附234
17.5.1 概述234
17.5.2 膨脹床吸附過程的設備與操作235
17.5.3 膨脹床吸附過程的數學分析236
17.5.4 膨脹床吸附技術的套用237
17.6 移動床和模擬移動床吸附238
17.7 離子交換吸附238
17.7.1 離子交換理論238
17.7.2 離子交換材料239
17.7.3 離子交換吸附技術的套用242
17.8 其他類型的吸附242
17.8.1 疏水作用吸附242
17.8.2 鹽析吸附243
17.8.3 親和吸附243
17.8.4 染料配位體吸附244
17.9 免疫吸附245
17.10 固定金屬親和吸附247
17.11 羥基磷灰石和磷酸鈣凝膠吸附247
18 色層分離法249
18.1 概述249
18.2 色層分離法的產生和發展249
18.2.1 沿革249
18.2.2 色層分離中的基本概念及其分類250
18.2.3 色譜展開技術250
18.3 色層分離的有關術語252
18.3.1 平衡關係252
18.3.2 局部平衡定律254
18.4 色層分離過程理論255
18.4.1 塔板理論255
18.4.2 色層分離的連續描述258
18.5 各類不同分離機制的色層分離法介紹261
18.5.1 吸附色層分離法261
18.5.2 疏水作用色層分離法261
18.5.3 金屬螯合色層分離法263
18.5.4 共價作用色層分離法264
18.5.5 聚焦色層分離法266
18.5.6 離子交換色層分離法268
18.5.7 凝膠過濾色層分離法271
18.5.8 正相與反相層析275
18.5.9 親和色層分離法275
18.5.1 0連續環狀色層分離法277
18.5.1 1擬似移動床型色層分離法278
18.5.1 2灌注色層分離法279
18.6 層析的放大281
19 電泳283
19.1 動電過程283
19.1.1 zeta(ζ)電位是動電現象的根本原因283
19.1.2 動電現象284
19.2 電泳的理論基礎285
19.3 影響電泳遷移率的因素286
19.4 電泳的類型288
19.4.1 自由界面電泳289
19.4.2 自由溶液中的區域電泳289
19.4.3 在不同支持物上的區帶電泳291
19.4.4 等速電泳295
19.4.5 等電聚焦296
19.4.6 二維電泳298
19.4.7 免疫電泳299
19.4.8 製備連續電泳299
19.5 第二代液相電泳300
19.5.1 毛細管電泳300
19.5.2 自由流電泳301
19.6 電泳的其他用途301
19.6.1 電泳解吸301
19.6.2 電泳濃縮302
20 重組蛋白包含體體外復性303
20.1 包含體的形成及一般特性303
20.1.1 包含體的形成303
20.1.2 包含體的特性303
20.2 包含體蛋白復性的理論基礎305
20.2.1 蛋白質摺疊機理305
20.2.2 包含體復性的影響因素307
20.3 包含體蛋白的體外復性308
20.3.1 包含體中活性蛋白的回收步驟308
20.3.2 包含體的復性方法310
20.3.3 復性效果的檢測與評價313
20.4 蛋白質結構研究技術313
20.4.1 X射線衍射技術313
20.4.2 核磁共振技術314
20.4.3 顯微學技術314
20.4.4 光譜技術314a
21 結晶316
21.1 概述316
21.2 結晶的基本原理317
21.2.1 溶液的飽和和過飽和度317
21.2.2 過飽和溶液的形成318
21.2.3 晶核的形成319
21.2.4 晶體的生長321
21.3 結晶的類型323
21.3.1 分類方法323
21.3.2 分批(間歇)結晶323
21.3.3 連續結晶324
21.4 結晶過程的計算325
21.4.1 晶粒大小分布326
21.4.2 溶液結晶過程的數學模型327
21.5 重結晶330
21.6 結晶過程的預測與改善331
21.7 結晶技術的進展332
21.7.1 理論方面的研究333
21.7.2 新技術的推廣333
22 成品乾燥335
22.1 生物材料水分的性質及基本計算335
22.1.1 生物材料水分的性質335
22.1.2 生物材料乾燥時有關基本計算336
22.2 蒸發和乾燥速率337
22.3 生物產品的乾燥方法339
22.4 對流乾燥340
22.4.1 對流乾燥過程熱計算340
22.4.2 對流乾燥器340
22.5 噴霧乾燥342
22.5.1 噴霧乾燥過程熱計算342
22.5.2 噴霧乾燥機343
22.6 升華乾燥343
22.6.1 升華乾燥過程343
22.6.2 升華乾燥設備344
22.7 組合乾燥346
參考文獻348
分離工程
生物分離工程（bioseparation），是生物工程的一個組成部分。生物化工產品通過微生物發酵過程、酶反應過程或動植物細胞大量培養獲得，從上述發酵液、反應液或培養液中分離精製有關產品的過程即為下游加工過程（Downstream Processing）。傳統上由一些化學工程的單元操作組成，但由於生物物質的特性，有其特殊要求，且其中的某些單元操作在一般化學工業中套用較少，所以近年來其研究領域越發接近生物工程方向。
