具体描述
《21世纪农业部高职高专规划教材•生物分离技术》可使学生比较系统地了解和掌握生物分离的基本原理与操作技术，能为今后开展食品的精深加工，开发新型功能性食品，搞好食品分析与检测，开展生物制药或生化产品的制备等奠定良好的技术基础。
《21世纪农业部高职高专规划教材•生物分离技术》具有适应面广、结构合理、内容新颖、体系创新、图表丰富、理论简明、实训突出、技术实用、可操作性强等特点。所涉及的内容尤其是实训内容丰富、覆盖面广，可根据需要进行相应的选择，其余部分可作为拓宽学生知识的阅读材料。
现代化学反应工程：原理、设计与优化 书籍简介 本书全面深入地探讨了现代化学反应工程的理论基础、设计方法与优化策略，旨在为化学、化工、材料、能源及环境等相关领域的科研人员、工程师及高年级本科生提供一本系统、前沿且实用的参考著作。 化学反应工程作为连接基础化学、物理学与实际工业生产的关键桥梁，其核心在于理解和控制化学反应在不同反应器中的宏观和微观过程，从而实现高效、安全和可持续的物质转化。本书紧密围绕这一核心目标，结构清晰，内容详实，涵盖了从基本反应动力学到复杂多相反应器设计与过程控制的各个层面。 第一部分：反应动力学与机理分析 本书首先从坚实的理论基础出发，详细阐述了化学反应速率的分子理论基础，包括碰撞理论、过渡态理论（TST）及其在不同相态下的应用。 均匀相反应动力学： 深入剖析了零级、一级、二级及拟级反应的动力学建模，重点讲解了复杂反应（如连锁反应、平行反应、竞争反应和可逆反应）的积分法和微分法求解策略。书中特别强调了微观机理研究如何指导宏观速率方程的建立，并引入了活化能与温度依赖性的阿伦尼乌斯（Arrhenius）关系在高精度计算中的修正与应用。 催化反应动力学： 针对现代化学工业的支柱——多相催化反应，本书详细介绍了表面反应机理（吸附、反应、脱附）的建模，重点阐述了Langmuir-Hinshelwood（L-H）模型和Hougen-Watson（H-W）模型的推导与适用范围。内容涵盖了固-液、固-气催化反应的动力学参数估算与验证方法，并引入了非均匀催化剂活性位点分布对反应速率影响的先进研究方法。 反应机理的实验验证： 强调了实验数据在确认反应机理中的决定性作用，介绍了反应序数法、初速率法、同位素标记法等关键的实验动力学技术，并探讨了如何利用计算化学（DFT）的结果来辅助或验证复杂反应路径的合理性。 第二部分：反应器设计与性能评价 本部分将理论动力学知识转化为实际的工程设计工具，系统论述了各类典型反应器的设计原理、性能表征和放大规律。 理想反应器模型： 详细分析了间歇反应器（Batch Reactor）、连续搅拌釜式反应器（CSTR）和活塞流反应器（PFR）的性能方程，特别是针对恒定密度和变密度体系的推导过程。书中通过大量算例展示了如何利用CSTR和PFR的体积与转化率关系，进行反应器系列的优化组合设计。 非理想反应器流型： 针对实际操作中存在的返混、死体积和流道不均等问题，本书引入了有效因子（Effectiveness Factor）的概念，并系统介绍了集中参数模型（如最大混合模型、多孔介质模型）和分布参数模型（如停留时间分布函数, RTD）来描述和预测非理想流型对反应器性能的影响。 多相反应器系统： 这是本书的重点和难点之一。针对气-固、气-液、气-液-固三相反应器，深入探讨了传质与反应的耦合作用。 气-固反应器（如流化床、固定床）： 重点分析了颗粒尺度的有效因子对整体反应速率的限制，以及床层膨胀、压降的计算方法。 气-液反应器（如鼓泡塔、喷射塔）： 详细阐述了气液界面传质速率（受溶解度、扩散系数影响）与化学反应速率的相对重要性，引入了吸收因子（$alpha$）的概念来判断反应是受传质控制还是受动力学控制。 三相反应器（如浆态床）： 聚焦于固相催化剂颗粒表面的传质阻力，以及搅拌强度对气液、液固间传质系数的影响。 第三部分：反应工程中的高级议题 本书的第三部分聚焦于当代化学反应工程面临的前沿挑战，包括热力学限制、安全考量以及过程的集成优化。 热力学与热管理： 深入讨论了反应平衡的限制、反应热的计算与传递。对于强放热反应，详细分析了热失控的风险，并介绍了反应热传递系数（$U_a$）的工程估算方法，以及温度场建模在反应器设计中的重要性，以避免局部过热导致副反应或分解。 反应器放大效应（Scale-Up）： 阐述了从实验室、中试到工业规模放大过程中，必须考虑的传热、传质和混合特性的变化规律。书中强调，成功的放大不仅仅是体积的简单倍增，更是对关键控制因素（如局部停留时间分布、局部温度梯度）的重新匹配。 反应过程的绿色化与可持续性： 探讨了在反应工程框架下实现可持续发展的途径。内容包括原子经济性（Atom Economy）的评估、环境因子（E-Factor）的计算，以及在反应器设计中如何优先选择高选择性催化剂、利用绿色溶剂（如超临界流体）以减少“三废”排放的工程策略。 过程控制与优化： 介绍了现代过程控制理论在反应器操作中的应用，包括反馈控制、前馈控制在维持稳定转化率和选择性方面的作用。同时，探讨了如何利用灵敏度分析来识别过程中的关键控制变量，并使用响应面法（RSM）或混合整数非线性规划（MINLP）等方法对反应操作条件进行经济性优化。 本书特色 1. 理论深度与工程实用性并重： 每一章节的理论推导都紧密结合工程实际，为读者提供了从第一性原理出发解决实际工程问题的能力。 2. 强调耦合效应： 充分体现了现代反应工程的核心——对反应、传质、混合和传热等多个耦合过程的综合分析。 3. 丰富案例分析： 包含了从基础的酯化反应到复杂的石油化工过程（如费-托合成、催化裂化）中的反应器设计实例，增强了读者的直观理解。 本书是化学工程、过程系统工程、催化科学和材料化学等专业研究与实践的必备参考书。 --- 总字数：约 1520 字
作者简介
目录信息
目录
前言
第一篇 生物分离的基础理论
第一章 绪论
第一节 概述
一、生物分离技术的基本含义
二、生物分离的基本原理
三、生物分离技术的发展历史
第二节 生物分离的过程与特点
一、生物分离的基本过程
二、生物分离技术的特点
第三节 生物分离方法的选择与评价
一、生物分离方法的选择
二、生物分离技术的评价
第四节 生物分离技术的作用与应用进展
一、生物分离技术的重要作用
二、生物分离技术的应用进展
第二章 细胞破碎与固一液初级分离技术
第一节 细胞破碎技术
一、破碎方法
二、选择破碎方法的依据
第二节 固一液初级分离技术
一、发酵液的预处理
二、固一液初级分离的方法与应用
【复习思考】
第三章 萃取分离技术
第一节 概述
一、萃取分离的基本概念
二、萃取分离的基本原理
第二节 萃取分离方法及其应用
一、溶剂萃取
二、液一固萃取
三、超临界流体萃取
四、双水相萃取
五、其他萃取技术
【复习思考】
第四章 沉析分离技术
第一节 盐析
一、盐析原理
二、盐析用盐的选择
三、影响盐析的因素
四、盐析的操作与应用
第二节 有机溶剂沉析
一、有机溶剂沉析原理
二、沉析溶剂的选择
三、影响有机溶剂沉析的因素
四、有机溶剂沉析的应用
第三节 等电点沉析
一、等电点沉析原理
二、等电点沉析的注意事项
三、等电点沉析的应用
第四节 有机聚合物沉析
一、有机聚合物沉析原理
二、有机聚合物的种类
三、有机聚合物沉析的应用
第五节 其他沉析技术
一、金属离子沉析
二、有机酸沉析
三、选择变性沉析
【复习思考】
第五章 膜分离技术
第一节 概述
一、膜分离技术的概念与分类
二、膜分离技术的应用概况
第二节 透析
一、透析原理
二、透析膜
三、透析的操作与应用
第三节 超滤
一、超滤原理
二、超滤膜
三、超滤装置
四、超滤的操作与应用
五、超滤膜的污染与清洗
第四节 其他膜分离技术
一、微滤(MF)
二、反渗透(RO)
三、电渗析
【复习思考】
第六章 静态吸附与离子交换分离技术
第一节 静态吸附分离技术
一、吸附的原理
二、常见的吸附剂
三、静态吸附分离法的操作与应用
第二节 静态离子交换分离技术
一、离子交换的原理
二、离子交换树脂
三、静态离子交换的基本操作
四、静态离子交换分离法的应用
【复习思考】
第七章 层析分离技术
第一节 概述
一、层析分离的基本原理
二、层析分离技术的分类
三、层析分离的特点与应用
第二节 层析分离的基本操作技术
一、柱层析分离的基本操作
二、纸层析分离的基本操作
三、薄层层析分离的基本操作
第三节 吸附柱层析
一、吸附柱层析的原理
二、吸附剂和洗脱剂的选择
三、吸附柱层析的操作与应用
四、吸附柱层析的特点与应用
第四节 离子交换柱层析
一、离子交换柱层析的原理
二、离子交换剂的种类
三、离子交换柱层析的操作与应用
第五节 凝胶柱层析’
一、凝胶柱层析的原理
二、凝胶的种类
三、凝胶柱层析的操作与应用
第六节 疏水柱层析
一、疏水柱层析的原理
二、疏水性吸附剂
三、疏水柱层析的操作与应用
第七节 亲和柱层析
一、亲和柱层析的原理
二、亲和吸附介质
三、亲和柱层析的操作与应用
第八节 气相色谱
一、气相色谱仪的组成及其工作过程
二、气相色谱法的特点
三、气相色谱分离条件的选择
四、气相色谱分析方法
五、气相色谱的应用
第九节 高效液相色谱
一、高效液相色谱仪的组成及其工作过程
二、高效液相色谱的特点
三、分析型高效液相色谱的分析步骤与方法
四、制备型高效液相色谱的操作特点
五、高效液相色谱的应用
【复习思考】
第八章 电泳分离技术
第一节 电泳的基本理论及分类
一、电泳的基本理论
二、电泳的分类
第二节 常用电泳分离技术
一、聚丙烯酰胺凝胶电泳
二、SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳
三、等电聚焦电泳
四、其他电泳技术
【复习思考】
第九章 生物制品的浓缩、结晶与干燥
第一节 浓缩
一、蒸发浓缩
二、离子交换浓缩
三、吸水浓缩
第二节 结晶
一、结晶原理与过程
二、结晶器的种类
三、提高晶体质量的方法
第三节 干燥
一、干燥原理与过程
二、干燥方法、设备及其应用
【复习思考】
第二篇 生物分离实验技术
实训1 酵母细胞的超声波破碎及破碎率的测定
实训2 表面活性剂法提取香蕉果皮多酚氧化酶
实训3 RNA的蔗糖密度梯度离心分离
实训4 有机溶剂萃取法提取茶多酚
实训5 双水相萃取分离猪心中的细胞色素c
实训6 盐析法和双水相萃取法制备白萝卜过氧化物酶
实训7 有机溶剂萃取法提取红霉素
实训8 沉析分离的基本方法
实训9 等电点沉析和盐析法制备牛乳酪蛋白和乳蛋白素
实训10 醇析法制备柑橘皮中的果胶
实训11 单宁沉析法制备菠萝蛋白酶
实训12 沉析法制备银耳多糖
实训13 锌盐沉析法提取胰岛素
实训14 蛋白质溶液的透析
实训15 板式超滤法分离明胶蛋白水溶液
实训16 中空纤维式超滤法浓缩酶溶液
实训17 离子交换树脂静态提取肝素钠及肝素钙
实训18 凝胶柱层析分离蛋白质
实训19 大孔树脂吸附柱层析分离葡萄红色素
实训20 离子交换柱层析分离氨基酸
实训21 离子交换柱层析分离香蕉多酚氧化酶同工酶
实训22 大孔树脂吸附柱层析制备甘草酸
实训23 离子交换层析法制备谷胱甘肽(GSH)
实训24 纸层析分离氨基酸
实训25 可溶性糖的硅胶G薄层层析
实训26 高效液相色谱法检测抗生素残留量
实训27 气相色谱法检测有机磷农药
实训28 聚丙烯酰胺凝胶盘状电泳(PAGE)分离技术
实训29 SDS-聚丙烯酰胺凝胶平板电泳测定蛋白质相对分子质量．
实训30 DNA的琼脂糖凝胶电泳
实训31 血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳
实训32 胃蛋白酶的结晶
主要参考文献
· · · · · · (收起)
前言
第一篇 生物分离的基础理论
第一章 绪论
第一节 概述
一、生物分离技术的基本含义
二、生物分离的基本原理
三、生物分离技术的发展历史
第二节 生物分离的过程与特点
一、生物分离的基本过程
二、生物分离技术的特点
第三节 生物分离方法的选择与评价
一、生物分离方法的选择
二、生物分离技术的评价
第四节 生物分离技术的作用与应用进展
一、生物分离技术的重要作用
二、生物分离技术的应用进展
第二章 细胞破碎与固一液初级分离技术
第一节 细胞破碎技术
一、破碎方法
二、选择破碎方法的依据
第二节 固一液初级分离技术
一、发酵液的预处理
二、固一液初级分离的方法与应用
【复习思考】
第三章 萃取分离技术
第一节 概述
一、萃取分离的基本概念
二、萃取分离的基本原理
第二节 萃取分离方法及其应用
一、溶剂萃取
二、液一固萃取
三、超临界流体萃取
四、双水相萃取
五、其他萃取技术
【复习思考】
第四章 沉析分离技术
第一节 盐析
一、盐析原理
二、盐析用盐的选择
三、影响盐析的因素
四、盐析的操作与应用
第二节 有机溶剂沉析
一、有机溶剂沉析原理
二、沉析溶剂的选择
三、影响有机溶剂沉析的因素
四、有机溶剂沉析的应用
第三节 等电点沉析
一、等电点沉析原理
二、等电点沉析的注意事项
三、等电点沉析的应用
第四节 有机聚合物沉析
一、有机聚合物沉析原理
二、有机聚合物的种类
三、有机聚合物沉析的应用
第五节 其他沉析技术
一、金属离子沉析
二、有机酸沉析
三、选择变性沉析
【复习思考】
第五章 膜分离技术
第一节 概述
一、膜分离技术的概念与分类
二、膜分离技术的应用概况
第二节 透析
一、透析原理
二、透析膜
三、透析的操作与应用
第三节 超滤
一、超滤原理
二、超滤膜
三、超滤装置
四、超滤的操作与应用
五、超滤膜的污染与清洗
第四节 其他膜分离技术
一、微滤(MF)
二、反渗透(RO)
三、电渗析
【复习思考】
第六章 静态吸附与离子交换分离技术
第一节 静态吸附分离技术
一、吸附的原理
二、常见的吸附剂
三、静态吸附分离法的操作与应用
第二节 静态离子交换分离技术
一、离子交换的原理
二、离子交换树脂
三、静态离子交换的基本操作
四、静态离子交换分离法的应用
【复习思考】
第七章 层析分离技术
第一节 概述
一、层析分离的基本原理
二、层析分离技术的分类
三、层析分离的特点与应用
第二节 层析分离的基本操作技术
一、柱层析分离的基本操作
二、纸层析分离的基本操作
三、薄层层析分离的基本操作
第三节 吸附柱层析
一、吸附柱层析的原理
二、吸附剂和洗脱剂的选择
三、吸附柱层析的操作与应用
四、吸附柱层析的特点与应用
第四节 离子交换柱层析
一、离子交换柱层析的原理
二、离子交换剂的种类
三、离子交换柱层析的操作与应用
第五节 凝胶柱层析’
一、凝胶柱层析的原理
二、凝胶的种类
三、凝胶柱层析的操作与应用
第六节 疏水柱层析
一、疏水柱层析的原理
二、疏水性吸附剂
三、疏水柱层析的操作与应用
第七节 亲和柱层析
一、亲和柱层析的原理
二、亲和吸附介质
三、亲和柱层析的操作与应用
第八节 气相色谱
一、气相色谱仪的组成及其工作过程
二、气相色谱法的特点
三、气相色谱分离条件的选择
四、气相色谱分析方法
五、气相色谱的应用
第九节 高效液相色谱
一、高效液相色谱仪的组成及其工作过程
二、高效液相色谱的特点
三、分析型高效液相色谱的分析步骤与方法
四、制备型高效液相色谱的操作特点
五、高效液相色谱的应用
【复习思考】
第八章 电泳分离技术
第一节 电泳的基本理论及分类
一、电泳的基本理论
二、电泳的分类
第二节 常用电泳分离技术
一、聚丙烯酰胺凝胶电泳
二、SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳
三、等电聚焦电泳
四、其他电泳技术
【复习思考】
第九章 生物制品的浓缩、结晶与干燥
第一节 浓缩
一、蒸发浓缩
二、离子交换浓缩
三、吸水浓缩
第二节 结晶
一、结晶原理与过程
二、结晶器的种类
三、提高晶体质量的方法
第三节 干燥
一、干燥原理与过程
二、干燥方法、设备及其应用
【复习思考】
第二篇 生物分离实验技术
实训1 酵母细胞的超声波破碎及破碎率的测定
实训2 表面活性剂法提取香蕉果皮多酚氧化酶
实训3 RNA的蔗糖密度梯度离心分离
实训4 有机溶剂萃取法提取茶多酚
实训5 双水相萃取分离猪心中的细胞色素c
实训6 盐析法和双水相萃取法制备白萝卜过氧化物酶
实训7 有机溶剂萃取法提取红霉素
实训8 沉析分离的基本方法
实训9 等电点沉析和盐析法制备牛乳酪蛋白和乳蛋白素
实训10 醇析法制备柑橘皮中的果胶
实训11 单宁沉析法制备菠萝蛋白酶
实训12 沉析法制备银耳多糖
实训13 锌盐沉析法提取胰岛素
实训14 蛋白质溶液的透析
实训15 板式超滤法分离明胶蛋白水溶液
实训16 中空纤维式超滤法浓缩酶溶液
实训17 离子交换树脂静态提取肝素钠及肝素钙
实训18 凝胶柱层析分离蛋白质
实训19 大孔树脂吸附柱层析分离葡萄红色素
实训20 离子交换柱层析分离氨基酸
实训21 离子交换柱层析分离香蕉多酚氧化酶同工酶
实训22 大孔树脂吸附柱层析制备甘草酸
实训23 离子交换层析法制备谷胱甘肽(GSH)
实训24 纸层析分离氨基酸
实训25 可溶性糖的硅胶G薄层层析
实训26 高效液相色谱法检测抗生素残留量
实训27 气相色谱法检测有机磷农药
实训28 聚丙烯酰胺凝胶盘状电泳(PAGE)分离技术
实训29 SDS-聚丙烯酰胺凝胶平板电泳测定蛋白质相对分子质量．
实训30 DNA的琼脂糖凝胶电泳
实训31 血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳
实训32 胃蛋白酶的结晶
主要参考文献
· · · · · · (收起)
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