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| 內容簡介： |
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《生物分离原理及技术》保留了前三版的基本构架和主要内容，兼顾了应用技术的广泛性、新颖性、前沿性和实用性，对各种分离过程 (过滤、离心与沉降、细胞破碎、萃取、吸附与离子交换、膜分离、沉析、色谱分离、结晶、干燥及辅助操作 )基本原理和方法进行全面介绍，注重基本概念的阐述、数学工具的应用及放大过程分析，可进一步引导学生系统、深入地学习和思考生物分离技术所涉及的科学问题。为了便于读者阅读，本书将生物分离的一般过程分为 4个步骤，即不溶物的去除、产物粗分离、产物纯化及产品精制，将已有的和新近发展起来的新型分离技术进行分类，以单元操作的方式逐一介绍，并列举实例。各章设置的兴趣引导、学习目标、思维导图、过程检查、填空题、选择题、计算题、论述题等，可助力学生对该章知识的理解与工程应用。本书配套出版数字教材、生物分离实验技术教材。本书可作为高等院校生物类相关专业本科生和研究生的专业课教材，也可作为教师和相关产业工程技术人员的参考书。
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| 關於作者： |
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欧阳平凯 中国工程院院士，南京工业大学教授。 欧阳平凯教授从事《生物分离工程及装备》的教学实践数十年，先后承担了《生物技术人才培养体系的探索与实践》、江苏省教育厅《探索生物分离工程教学新模式》教改等项目，取得了良好的效果。他牵头的课程于被评为江苏省一类优秀课程，本人获得了全国模范教师称号。在科研领域，欧阳平凯教授承担了大量的国家和省部级项目，取得了颇具影响的研究成果。
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| 目錄：
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1 绪论 001
1.1 生物分离工程的历史及应用 002
1.2 生物分离与纯化技术的研究内容及工艺特点 003
1.2.1 生物分离与纯化技术的研究内容 003
1.2.2 生物分离与纯化技术的工艺特点 004
2 过滤 007
2.1 过滤的基本概念 009
2.2 关于过滤的一般情况 015
2.2.1 不可压缩滤饼 015
2.2.2 可压缩滤饼 016
2.3 连续旋转式真空抽滤机的操作原理 018
2.3.1 滤饼的形成 018
2.3.2 滤饼的洗涤 019
2.4 过滤的设备及其结构 020
2.4.1 过滤设备的分类 020
2.4.2 过滤设备的选择 021
2.4.3 过滤介质 022
2.4.4 典型过滤设备的种类和结构 024
习题 027
3 离心与沉降 029
3.1 颗粒的沉降 030
3.2 重力沉降式固液分离设备 032
3.2.1 矩形水平流动池 033
3.2.2 圆形水平流动池 033
3.2.3 垂直流动式沉降池 033
3.2.4 斜板式沉降池 034
3.3 离心式沉降分离设备及其原理 034
3.3.1 管式离心机 036
3.3.2 碟片式离心机 037
3.4 离心分离过程的放大 040
3.5 离心过滤分离过程分析及其设备 042
3.5.1 离心过滤分离过程分析 042
3.5.2 离心过滤设备 044
习题 046
4 细胞破碎 049
4.1 细胞壁 052
4.2 化学破碎法 053
4.2.1 渗透冲击法 053
4.2.2 增溶法 054
4.2.3 脂溶法 055
4.3 机械破碎法 055
4.4 其他破碎方法 058
习题 059
5 萃取 061
5.1 萃取分离原理 063
5.2 单级萃取 067
5.3 多级逆流萃取过程 069
5.4 微分萃取操作 071
5.4.1 微分萃取设备简介 072
5.4.2 微分萃取过程的解析计算法 072
5.5 液-液萃取设备与流程 074
5.6 固体浸取 076
5.6.1 固体浸取的原理与计算 077
5.6.2 浸取设备 078
5.7 超临界流体萃取 081
5.7.1 超临界流体的性质 081
5.7.2 超临界流体萃取过程 083
5.7.3 超临界流体萃取的应用 085
5.8 双水相萃取 088
5.8.1 双水相萃取法概述 088
5.8.2 影响双水相萃取的因素 091
5.8.3 双水相萃取的应用 095
5.9 反胶团萃取 097
5.10 络合萃取 098
习题 099
6 吸附与离子交换 101
6.1 吸附类型 103
6.1.1 物理吸附 103
6.1.2 化学吸附 104
6.1.3 交换吸附 104
6.2 常用吸附剂 104
6.2.1 活性炭 104
6.2.2 活性炭纤维 105
6.2.3 球形炭化树脂 105
6.2.4 大孔网状聚合物吸附剂 106
6.3 吸附等温线 108
6.4 影响吸附的因素 109
6.4.1 吸附剂的性质 109
6.4.2 吸附质的性质 110
6.4.3 温度 110
6.4.4 溶液pH值 110
6.4.5 盐的浓度 110
6.4.6 吸附物浓度与吸附剂用量 111
6.5 亲和吸附 111
6.5.1 亲和吸附原理 111
6.5.2 亲和吸附的特点 112
6.5.3 亲和吸附载体 112
6.5.4 影响吸附剂亲和力的因素 117
6.6 间歇吸附 119
6.7 连续搅拌吸附 120
6.8 固定床吸附过程分析 122
6.9 离子交换 126
6.9.1 离子交换的基本概念 126
6.9.2 离子交换树脂的分类 127
6.9.3 离子交换树脂的命名 137
6.9.4 离子交换树脂的制备 138
6.9.5 离子交换树脂的理化性能 142
6.9.6 离子交换过程理论 145
6.9.7 离子交换的选择性 152
6.9.8 偶极离子吸附 157
6.9.9 离子交换操作方法 158
6.9.10 软水与无盐水的制备 161
6.9.11 离子交换提取蛋白质 163
习题 166
7 膜分离 169
7.1 概述 171
7.2 基本的膜分离过程 172
7.3 膜通量 172
7.4 渗透压的计算 173
7.5 影响膜通量的主要因素 176
7.6 超滤 178
7.6.1 超滤膜 179
7.6.2 超滤装置 183
7.6.3 超滤过程分析 187
7.6.4 超滤的应用 189
7.7 反渗透 190
7.7.1 反渗透膜及其分离原理 190
7.7.2 影响反渗透膜分离性能的因素 191
7.7.3 反渗透的应用 192
7.8 纳滤 192
7.8.1 纳滤膜及其分离原理 192
7.8.2 影响纳滤膜分离性能的因素 193
7.8.3 纳滤的应用 194
习题 195
8 沉析 197
8.1 盐析 198
8.1.1 盐析原理 198
8.1.2 盐析用盐的选择 200
8.1.3 影响盐析的因素 201
8.1.4 盐析操作 202
8.2 有机溶剂沉析 204
8.2.1 有机溶剂沉析原理 204
8.2.2 沉析溶剂的选择 205
8.2.3 影响有机溶剂沉析的因素 205
8.3 等电点沉析法 207
8.3.1 等电点沉析原理 207
8.3.2 等电点沉析操作 207
8.4 其他沉析法 208
8.4.1 水溶性非离子型多聚物沉析剂 208
8.4.2 生成盐类复合物的沉析剂 208
8.4.3 离子型表面活性剂 210
8.4.4 离子型多聚物沉析剂 210
8.4.5 氨基酸类沉析剂 210
8.4.6 分离核酸用沉析剂 210
8.4.7 分离黏多糖的沉析剂 210
8.4.8 选择变性沉析法 211
8.5 大规模沉析 211
8.5.1 初步混合 212
8.5.2 起晶 212
8.5.3 扩散控制晶体生长阶段 212
8.5.4 对流沉析 213
8.5.5 絮凝阶段 214
习题 216
9 色谱分离法 219
9.1 色谱分离法分类 220
9.2 色谱分离基本概念 221
9.2.1 分配系数 222
9.2.2 阻滞因子Rf 222
9.2.3 洗脱容积Ve 223
9.2.4 色谱法的塔板理论 223
9.2.5 色谱分离回收率和纯度 224
9.3 吸附色谱法 227
9.3.1 吸附色谱法的基本原理 227
9.3.2 吸附剂 227
9.3.3 展开剂 231
9.3.4 应用举例 233
9.4 分配色谱法 233
9.4.1 载体 234
9.4.2 分配色谱的展开剂选择 234
9.4.3 应用举例 235
9.5 离子交换色谱法 235
9.5.1 离子交换色谱法对树脂的要求 235
9.5.2 应用举例 236
9.6 凝胶色谱法 237
9.6.1 基本原理 237
9.6.2 凝胶色谱的特点 237
9.6.3 凝胶的结构和性质 238
9.6.4 应用举例 243
9.7 纸色谱法 244
9.7.1 滤纸 244
9.7.2 展开剂 245
9.7.3 纸色谱操作方法 245
9.8 薄层色谱法 247
9.8.1 薄层色谱法的特点 247
9.8.2 薄层色谱法的操作 248
9.9 高压液相色谱 250
9.9.1 高压液相色谱分离方法的原理 251
9.9.2 制备性高压液相色谱 251
9.10 蛋白质分离常用的色谱法 252
9.10.1 免疫亲和色谱法 252
9.10.2 疏水作用色谱法 253
9.10.3 金属螯合色谱法 254
9.10.4 共价作用色谱法 255
9.11 柱色谱的工业放大 256
9.11.1 利用放大准则确定色谱柱的初始规格 257
9.11.2 凝胶排阻色谱的放大 257
习题 262
10 结晶 265
10.1 结晶过程的分析 267
10.2 过饱和溶液的形成 268
10.2.1 热饱和溶液冷却 269
10.2.2 部分溶剂蒸发 269
10.2.3 真空蒸发冷却法 269
10.2.4 化学反应结晶方法 269
10.2.5 盐析法 269
10.3 晶核的形成 270
10.3.1 临界半径及形核功 270
10.3.2 临界半径与过冷度 271
10.3.3 成核速率 271
10.3.4 工业起晶法 273
10.3.5 晶种控制 274
10.4 晶体的生长 274
10.4.1 晶体生长的扩散学说及速度 274
10.4.2 影响晶体生长速率的因素 276
10.5 晶体纯度的计算 276
10.6 晶体大小分布 277
10.6.1 晶体群体密度 277
10.6.2 连续结晶过程的晶群密度分布 278
10.6.3 晶体大小 279
10.7 晶体结构 282
10.8 间歇结晶过程分析 283
10.9 晶体质量的评价指标及提高晶体质量的方法 285
10.9.1 晶体大小 285
10.9.2 晶体形状 286
10.9.3 晶体纯度 287
10.9.4 晶体结块 287
10.9.5 重结晶 288
习题 289
11 干燥 291
11.1 干燥的基本概念 292
11.1.1 干燥操作的流程 292
11.1.2 物料内所含水分的种类 292
11.2 干燥过程分析 294
11.2.1 干燥曲线 294
11.2.2 干燥速率曲线 295
11.2.3 恒速干燥阶段 295
11.2.4 降速干燥阶段 295
11.3 干燥过程基本计算 296
11.3.1 水分蒸发量 296
11.3.2 干燥空气用量的计算 297
11.4 干燥的副作用 300
11.5 干燥设备的分类与选择原则 300
11.5.1 干燥设备分类的目的 300
11.5.2 干燥装置的不同分类法 301
11.5.3 干燥设备选择的原则 301
11.6 干燥设备 304
11.6.1 箱式干燥设备 304
11.6.2 气流干燥设备 305
11.6.3 喷雾干燥设备 307
11.6.4 流化床干燥设备 308
11.6.5 红外线干燥 309
11.6.6 微波干燥 309
11.6.7 喷动床干燥设备 310
11.6.8 冷冻干燥器 311
11.6.9 适用于膏糊状物料干燥的设备 313
知识归纳 316
习题 316
12 辅助操作 319
12.1 水质及热原的去除 320
12.1.1 水质与供水 320
12.1.2 热原及其去除方法 322
12.2 溶剂回收 323
12.3 废物处理 324
12.4 生物安全性 324
参考文献 326
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| 內容試閱：
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进入 21世纪以来，生命科学与生物工程技术的快速发展为人类社会解决资源与环境问题并实现可持续发展提供了技术支持与有力保障，世界各主要经济强国均把生物制造作为保障经济发展、能源安全和环境友好的国家战略，促进形成与环境协调的战略产业体系，抢占未来生物经济的竞争制高点。近十年来，我国工业生物技术产业迅速壮大，“十四五”期间，生物经济年均增速保持在 15%左右；到 2025年，生物经济总产值将可达到 1.2万亿元。但是应该看到，生物经济存在巨大发展机遇的同时，也面临诸多挑战，例如生物技术创新能力较弱，关键共性技术、关键核心技术等积累不足，环保节能亟待加强等。
要解决以上问题，需要从生物加工过程的全环节着手。众所周知，生物反应体系极其复杂，而生物产品在构象、稳定性和特定杂质含量方面具有很高的要求，这对分离技术提出了很高的要求，高附加值生物产品的分离成本甚至高达 90%以上。而生物分离工程属于生物加工的下游过程，是工业生物技术最终获得产品的必要环节，直接关系到生物产品的技术经济性。新型生物分离技术、介质材料、工艺设备的研发与应用一直是工业生物技术领域内的热点，已取得大量重要成果并逐步应用于实际生产中，将相关进展引入教材极有必要。
新版教材保留了前一版教材的基本构架和主要内容，按照生物分离的一般过程顺序将主要的分离技术单元分为四大步骤：不溶物的去除、产物粗分离、产物纯化及产品精制。在全面介绍各种分离过程原理和方法的同时，注重工程化应用能力的培养，并增加了对新型分离技术的介绍。各章思维导图、以及数字资源的有机融合，更加方便学生对本书知识的理解和掌握。本教材配套实验技术教材。本书可作为高等院校生物、制药、食品、轻化及其他相关专业本科生和研究生的专业课程教材，也可作为相关科研与工程技术人员的参考书。
本书稿编写过程中得到了应汉杰院士、黄和院士等诸多长期从事生物分离工程领域科研与实践工作的专家的指导，在此向他们致以崇高的敬意。此外，吴昊、吕浩、吴菁岚、米利、孙晔、姜金池、王银珠、崔洁、于鸣洲、俞仪阳、李文慧、施慧程、张建、管珺等教师参加了本书的编写、整理和校对工作，对他们的辛勤付出表示衷心感谢！
由于作者专业知识水平有限，书中难免存在不足和疏漏之处，恳请广大读者批评指正。
编著者
于南京工业大学
2024年11月
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