《生化分离技术》课程标准

－ 1 － 《生化分离技术》课程标准

课程名称 《生化分离技术》 课程代码 030209

课程类型 专业基础课 总学时 96

开课单位 制药学院 适用专业 食品生物技术

前导课程 有机化学、食品生物化学、食品微生物基础

平行课程 生物工程单元操作

后续课程 微生物发酵技术

建议选用

教材 宋金耀主编《生化分离技术》教育科学出版社

参考教材 牛红军主编《生化分离技术》

一、课程性质与任务

课程性质：本课程主要讲授从生物原料中分离纯化各种生物活性物质的技术，是现代生物技术产业下游工艺技术核心，属于产品生产及质量控制范畴内的专门技术，在食品制造业、酒、饮料和精制茶制造行业的味精制造工、酱油酱类制作工、食醋制作工、白酒酿造工、啤酒酿造工、黄酒酿造工、果露酒酿造工和其他发酵食品制作中具有十分重要的作用。本课程前导课程为：有机化学、食品生物化学、食品微生物基础，后续课程为：微生物发酵技术。

课程任务：通过对食品生物技术行业的广泛调研，根据食品－ 2 － 生物技术的性质和本专业人才培养方案的要求，设置本课程及本课程相关内容：系统地掌握发酵液预处理、液-液萃取、固-液萃取、膜分离、离子交换、色谱分离、干燥和结晶等基本的生物产品分离纯化操作；培养学生自主学习的能力，利用专业知识解决和设计生物制品分离纯化程序。

课程的理念为：注重课程目标的完整性，强调学生的全面发展；重视基础知识的学习，提高学生的基本素质；注重发展学生的个性；着眼于未来，注重能力培养；强调培养学生良好的道德品质；强调国际意识的培训。

课程目标通过完成项目的形式进行，将理论教学与实践教学结合起来，理论辅助实践。课时安排上要求把过程学习贯穿到整个目标的实现中，通过线上学习和线下学习相结合，理论学习和技能考核相结合来形成最终考核。

通过学习，使学生掌握萃取、膜分离、吸附与离子交换、色谱分离过程、结晶、电泳、蒸馏技术等知识与技能。

二、课程目标与要求

1. 素质目标

⑴热爱食品事业，求真务实，事业心、责任感强；

⑵遵纪守法、诚实守信、善待、道德素养好；

⑶吃苦耐劳、乐于奉献、互相帮助，团队意识强；

⑷行为规范、爱岗敬业、忠于职守，恪守职业道德。

2. 知识目标 － 3 － 了解行业发展现状、食品提取分离的新技术及发展趋势；熟悉生化分离技术的任务与内容、基本程序、主要方法及相关标准；理解食品中相关提取分离项目测定的原理，掌握操作要求。

3. 能力目标

培养学生具有制定提取分离方案的能力：能根据不同的提取分离对象和提取分离要求，选择合适提取分离方法，确定合理的提取分离方案；

培养学生的独立操作的能力：熟练掌握生化分离技术，能合理安排提取分离工作，独立完成食品常规提取分离；

培养学生具有对生产中原料、半成品、成品进行常规提取分离工作的能力：能根据提取分离流程和要求，对企业生产中原料、半成品、成品进行提取分离并做出品质判断。

三、课程结构与内容

1.课程结构

课程按照生化行业一般工艺流程设置课程内容，课程以培养学生熟练掌握生化提取基本操作技能和理论知识为基础，以全面提升学生生化提取岗位综合职业能力为目标。课程设计以生化提取加工为明线，以生化提取加工理论知识和操作技能为暗线，将生化提取所需知识点和技能点融入各项任务中，强化行业人才的培养与训练。

图1 生化提取行业一般工艺流程 － 4 －

表1 工作任务与课程项目

工作领域 典型工作任务 职业能力 学习项目

生物产品提取 原料预处理 能够对不同来源的材料进得不同的预处理 绪论

项目1细胞破碎技术

项目2生化成分提取技术

固液分离 能够进行固液分离除杂 项目3固液分离技术

初步纯化 能够进行初分 项目4沉淀分离技术

项目5层析分离技术

项目6电泳分离技术

高度纯化 能够进行精制 项目7结晶技术

项目8浓缩与干燥技术

2.课程内容

序号 项目名称 教学目标 任务及教学内容 学时 技能点

1 项目1细胞破碎技术 1.掌握细胞破碎技术原理并正确进行破碎操作；

2.掌握固液分离的原理和特点； 1.了解生分离提取相关知识；

2.生物材料的预处理 14 细胞破碎、预处理、液固分离； － 5 － 2 项目2生化成分提取技术 1.选择合适的提取方法并正确进行提取操作；

2.了解影响提取操作的因素； 1.萃取技术；

2.浸提技术； 12 萃取、单元操作

3 项目3固液分离技术 1.了解悬浮液的特点；

2.掌握常用的固液分离方法和设备； 1.悬浮液的特点；

2.常用的固液分离方法和设备； 12 离心、过滤

4 项目4沉淀分离技术 1.了解固相分离技术的应用；

2.掌握固相沉淀的原理和操作； 1.固相分离技术的应用；

2.固相沉淀的原理和操作； 12 盐析、结晶

5 项目5层析分离技术 1.熟悉层析技术的特点和原理；

2.会选择合适的层析操作； 1.运用纸析层技术；

2.会装柱； 12 凝胶层析、吸附层析

6 项目6电泳分离技术 1. 掌握电泳的原理和影响因素； 1.了解影响电泳的因素 12 电咏仪、凝胶电泳

7 项目7结晶技术 1.了解结晶的过程和机理； 1.晶体的概念 12 晶核、起晶方法

8 项目8浓缩与干燥技术 1. 选择合适的浓缩与干燥方法；

2. 操作浓缩和干燥设备； 1. 了解浓缩和干燥的方法；

2.理解热干燥和冷燥的原理； 16 蒸发、干燥过程

四、课程实施与保障

1.教材编写与选用

表2 主要参考书目 － 6 － 序号 书目名称 主编 出版社 出版时间

1 《生化分离技术》 宋金耀 教育科学出版社 2014.11

2.教学方法与策略

(1)、教学模式

混合式教学模式：复习旧课—激发学习动机—讲授新课—巩固练习—检查评价—间隔性复习。

复习旧课是为了强化记忆、加深理解、加强知识之间的相互联系和知识进行系统整理。激发学习动机是根据新课的内容，设置一定情境和引入活动，激发学生的学习兴趣。讲授新课是教学的核心，在这个过程中主要以教师的讲授和指导为主，学生一般要遵守纪律，跟着教师的教学节奏，按部就班地完成教师布置给他们的任务。巩固练习是学生在课堂上对新学的知识进行运用和练习解决问题的过程。检查评价是通过学生的课堂和家庭作业来检查学生对新知识的掌握情况。间隔性复习是为了强化记忆和加深理解。

(2)、教学方法

[1] 任务驱动教学法

用食品企业真实工作任务作为教学项目，使学生感受到真实工作过程的复杂与细致，工作任务的压力激发了学生学习的动力， 培养了学生的责任心， 锻炼了学生自主学习能力， 为将－ 7 － 来独立工作、独立解决问题打下了基础。

[2]．项目教学法

教学中，以典型食品提取分离项目为载体，学生分小组设计“项目报告”、“综合训练方案”，教师根据项目要求指导学生完成方案设计与实际操作，让学生在完成项目的过程中理解知识，培养了学生创新精神和实践能力,提高了学生职业适应性。

[3]．现场教学法

利用企业办学的优势条件,发挥企业兼职教师的作用,将教室设在食品加工与提取分离企业，用真实的场景、真实的操作工序与过程进行教学，让学生体验真实的职业氛围，感受职业文化，实现教学与现场的“零距离”对接。

[4]. 案例教学法

教师收集食品企业生产实际案例资料，同时结合自己的教学实践编写有针对性的案例素材，指导学生综合运用所学知识分析案例，在师生之间、同学之间进行探讨交流，提出解决问题的方案，进一步培养与提高学生自主学习、独立思考的能力和创新意识。

(3)、教学手段

口头语言、文字和书籍、印刷教材、电子视听设备和多媒体网络技术等

(4)、教学情境

每一节都有一定的教学目标和教学内容，情境创设要紧紧围绕教学目标，根据教学任务和教学内容来创设，有所选择和取舍。－ 8 － 情境创设的最终目标就是为教学目标服务、为学生的学习服务。我们倡导标新立异，但不能华而不实；我们倡导创新教材，但不能脱离教材；我们倡导形式多样，但不能哗众取宠；我们倡导丰富多彩，但不能宣兵夺主。

3.师资条件

本课程教学团队成员包括肖怀秋、沈苗、徐金、杨孝辉等。主讲教师具有副教授职称，其它教师全具有一年以上的企业工作经验或企业挂职锻炼实践经历的 “双师素质教师”；兼职教师也有本科学历，在行业或企业工作的专家、技术骨干，能胜任本课程综合实训的教学指导。

4.教学设施与实训条件

校内实训室应具有培养基制备、微生物观察、微生物培养、发酵食品理化检验、典型的发酵食品生产线等校内实训室或产教融合的综合实训基地。每个校内实训室应具有满足完成实训任务必备的场地、材料、专业设施和设备。校内实训室一览表如表3所示。

表 3 校内实训室一览表

序号 实训室名称 面积（m2） 功能 实训室基本配置

1 食品微生物学实训室 400 培养基制备与灭菌；微生物接种技术；细微生物显微镜（2人/台）、电子天平（精确度 0.01g;5人/台）、pH计（5－ 9 － 菌形态的观察与显微镜的使用；细菌的革兰氏染色；微生物细胞大小的测定 人/台）、高压灭菌锅（5人/台）、超净工作台（5 人/台）、生化培养箱（10人/台）、CO2培养箱（20人/台）、恒温振荡培养箱（10人/台）、普通冰箱（20人/台）、超低温冰箱（40人/台）等

2 食品发酵实训室 50 枯草芽孢杆菌产蛋白酶菌株的培育及产酶能力大小的测定；细曲霉发酵生产红色素工艺研究

配置通用发酵罐及其配套装置（10 人/台）

3 微生物发酵制品分离实训室 400 血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳；牛奶中酪蛋白的提取；考马斯亮蓝染色法测定蛋白质浓度；DNS法测定还原糖含量；滤纸层析法分离与鉴定氨基酸 小型膜过滤实验设备（20 人/台）、万能粉碎机（10 人/台）、低速离心机（5

人/台）、真空旋转蒸发仪（10 人/台）、高速离心机（10人/台）、高速匀浆机（20 人/台）、喷雾干燥装置（40 人/台）、真空冷冻干燥机（40 人/台）等设备

4 发酵食品检验实训室 400 HPLC法测定茶叶中咖啡因；食品中山梨配置常规检验玻璃仪器（2 人/台）、紫外可见分光光度计（5 人/台）、高－ 10 － 酸、苯甲酸含量的测定（高效液相色谱法）；饮料中维生素C含量的测定 效液相色谱仪（40 人/台）、气相色谱仪（40 人/台）、原子吸收分光光度计（40 人/台）等设备

5 发酵工艺实训室 200 典型发酵食品生产实训；发酵食品质量分析实训；发酵设备和仪表维护实训 配置啤酒或白酒及酱油醋等当地典型发酵食品生产线 1 条

6 食品生产仿真实训室 400 典型发酵食品生产工艺仿真实训 多媒体机房（主机1台、电脑终端40

台）、典型发酵食品生产工艺仿真软件

7 管路拆装实训室 400 化工管路拆装；机泵拆装 管路拆装实训装置（8人/套）；套丝机（40人/台）；泵、风机等设备

5.数字资源

建设、配备与本专业有关的音视频素材、教学课件、数字化教学案例库、虚拟仿真软件、数字教材等专业教学资源库，种类丰富、形式多样、使用便捷、动态更新，能满足本专业的教学需要。

五、课程考核与评价

1.考核评价形式及方法