生物分离工程实验教学大纲

生物分离工程实验教学大纲课程名称：生物分离工程实验课程编号:04023501英文名称：BioseparationExperiment课程总学时：36课程学分：1.5适用专业：制药工程、生物工程、食品工程、生物技术、食品质量与安全课程分类：限选课程性质：专业类课先修课程：生物化学、有机化学一、制定本大纲的依据通过学习使学生能掌握生化分离中重要分离技术的原理和方法，介绍主要的新型生化分离技术，使学生对本学科的前沿和发展方向有全面的了解。二、本实验课程的具体安排实验项目的设置及学时分配序号实验项目名称内容简介（50字左右）实验学时实验要求实验类型实验类别每组人数1凝胶色谱法分离甘油三酯非极性溶剂为洗脱液利用柱层析方法分离油脂中的甘油三酯组分6必修综合专业42HPLC法测定羰基化合物利用高压液相色谱通过衍生化反应测定烹调油中的氧化、劣败产物羰基化合物6必修验证专业43气相色谱分析脂肪酸油脂中的甘油三酯经过通过甲酯化反应后利用气相象色谱仪测定其组分6必修演示专业44香菇多糖的分离提取利用真空浓缩技术和树脂分离技术从香菇中提取多糖6必修综合专业45不同茶叶产物的提取及分离使用溶剂萃取技术和离子沉淀方法提取茶叶中的多酚，多糖类化合物6必修综合专业46豆粕中大豆蛋白、低聚糖的分离豆粕中的大豆蛋白与低聚糖通过膜分离工程分离并利用喷雾干燥方法制成粉末状的食品6必修设计专业44 三、本实验课在该课程体系中的地位与作用理论课程中讲解的内容，通过实验课的实际操作使学生加深理解，提高利用理论知识的能力，培养学生的综合能力具有不可替代的地位和作用。四、学生应达到的实验能力与标准1通过实验增强学生的动手能力，学会熟练地使用各种大型分离设备和精密的分析仪器。2学会准确翔实地记录实验现象和数据的技能，提高分析、处理数据的能力，能够整齐清洁地进行所有的实验。3掌握生物分离工程的各种基本实验方法和实验技术，尤其是柱层析分离技术、脂肪酸甲酯衍生化枝术、膜分离技术，喷雾干燥方法为今后参加科研工作打下坚实的基础。4通过生物分离工程的实验操作使学生学会设计一个实验的基本思路，掌握各个实验的基本原理，学会严密地组织自己的实验，合理地安排实验步骤和时间。5提高学生的综合设计能力。五、讲授实验的基本理论与实验技术知识1凝胶色谱法分离甘油三酯实验要求：通过从粗油中分离甘油三酯，学习运用凝胶色谱法分离油脂中各个成分的方法。实验内容：吸附色谱是利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同，用溶剂或气体洗脱，以使组分分离。常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。硅胶色谱频繁使用在脂质中的单一脂质，糖脂质以及磷脂质的分离。各种脂质被硅胶吸附，随着洗脱溶液的极性增加，各种极性不同的化合物被分离出来。实验所需基本仪器设备：1实验所需基本仪器设备：层析柱(1.5×75cm)2250mL三角容量瓶3分析天平（0.001g）4真空浓缩装置5搜集瓶2HPLC法测定羰基化合物实验要求：通过学习测定羰基化合物，了解高压液相检测的基本原理，掌握高压液相的操作方法。实验内容：食用油脂在被氧化的过程中生成多种羰基化合物。油脂氧化生成的短链的醛、酮、醇等低分子挥发性分解产物4 是油脂呈香的主要成分。其中很大部分是脂肪族羰基化合物。羰基化合物与2,4-二硝基苯肼反应生成2,4-二硝基苯腙，2,4-二硝基苯腙在365nm处具有吸收峰。利用高压液相的分离柱（C18柱）将各个羰基化合物分离并鉴定。实验所需基本仪器设备：1高压液相测定仪2恒温水浴锅310mL带塞子的玻璃试管1支4过滤针头（油性，0.45μm）1个3气相色谱分析脂肪酸实验要求：通过分析甘油三酯中的脂肪酸的构成，学会运用衍生的方法和萃取的方法，掌握气相色谱的操作程序。实验内容：食用油脂的主要成分是甘油三酯。甘油三酯是由一分子的丙三醇和三个分子的脂肪酸经酯化形成的。甘油三酯在酸性条件下分解生成丙三醇和游离脂肪酸，游离脂肪酸与甲醇反应生成脂肪酸甲酯（甲酯化），通过有机溶剂的萃取将脂肪酸甲酯提取。将提取的脂肪酸甲酯注入到气相色谱柱中进行分离，定性及定量。实验所需基本仪器设备：1气相色谱仪2恒温水浴锅3分析天平0.001g4混匀器4香菇多糖的分离提取实验要求：了解香菇多糖的理化性质及提取工艺流程，掌握真空浓缩技术。实验内容：香菇是一种药食两用真菌，具有提高免疫力、抗癌、降糖等多种生理功能。水溶性多糖作为香菇主要活性成分之一，主要以β-1,3-葡聚糖的形式，分子量从几万到几十万不等。利用溶剂萃取技术和真空浓缩方法进行分离提取。实验所需基本仪器设备：1组织捣碎机、2水浴锅、3旋转蒸发器、4751分光光度计、5电子天平、6台式离心机、5不同茶叶产物的提取及分离4 实验要求：了解不同茶叶产物的性质和提取工艺，掌握溶剂萃取技术和离子沉淀方法。实验内容：茶叶中含有大量的茶多酚、茶多糖等物质，它们具有抗氧化、提高免疫力等生理功能。茶多酚是一种小分子酚酸类物质，主要以儿茶素、表儿茶素的形式存在，可通过大吸附树脂、离子沉淀等技术进行提取。茶多糖是一种糖缀合物，主要与酚类及蛋白质结合，可通过乙醇沉淀进行提取分离。实验所需基本仪器设备：1小型万能粉碎机2搅拌器3水浴锅4离心机5旋转蒸发仪6分液漏斗6豆粕中大豆蛋白、低聚糖的分离实验要求：了解大豆分离蛋白、低聚糖的性质，掌中空纤维滤膜浓缩分离技术及喷雾干燥技术。实验内容：豆粕中含有丰富的蛋白质、低聚糖、膳食纤维等物质。大豆蛋白主要以球蛋白为主，粘性较低。大豆低聚糖以棉子糖、水苏糖为主具有较好的双歧因子功效。通过利用膜分离提取和喷雾干燥方法将提取的物质制成粉末状可溶性颗粒。实验所需基本仪器设备：六、实验的考核与成绩评定1实验预习情况（10%）实验操作步骤的正确性是考核指标2实验操作情况（20%）具体操作的熟练程度3实验报告情况（30%）实验报告的标准格式，数据处理能力4实验考试成绩（40%）七、主要参考书1.《生物工程下游技术》（第二版），化学工业出版社，刘国诠，2003.12《生物分离原理与技术》，欧阳平凯，北京：化学工业出版社，1999制定人：陈志强，李昌模审定：刘常金批准：2007年08月4