生物工程综合训练说明书要求1
生物工程专业短期技能培训(实训)单元操作项目 - 生工所
生物工程专业短期技能培训（实训）单元操作项目
所属课程：生物化学
考核基本要求：
1.熟悉生物化学实验的一般知识，掌握生物化学的基本操作技能，培养独立的实验能力。
2 .通过性质试验，验证各类常见的生物大分子物质的主要性质和鉴定方法，丰富学生的感性知识，巩固和加深生物化学的基本知识。
3.使学生基本掌握分光光度计、离心机、电泳仪、p H等仪器的使用，并掌握层析、电泳、离心、光谱光度等生物化学基本技术。
考核项目:
所属课程：微生物学
所属课程：生物分离工程
所属课程：基因工程
11。
生物工程课程设计教学大纲
生物工程课程设计教学大纲（生物工程专业本科适应）一、教学目的和基本要求生物工程课程设计是生物工程专业学生在毕业设计（论文）前进行的一次综合训练。
通过本课程设计培养学生综合运用所学知识解决工程问题的能力，为毕业设计（论文）打好应有的理论基础。
通过生物工程课程设计的训练，学生要达到的基本要求如下：1、进一步巩固加深所学《生物工艺学》、《生物工程设备》、《生物工厂设计》、《生物反应工程》和《发酵工艺学》等专业课程的基本理论和知识，使之系统化、综合化。
2、培养学生综合运用基础理论和专业知识解决工程实际问题的能力。
3、掌握有关设计手册（如《化工设备设计手册》、《化学工程手册》等）的使用。
二、时间安排生物工程课程设计在学生结束所有基础课和专业课的学习后进行，时间共二周，一般安排在第七学期第十九周和第二十周进行三、指导教师1、指导教师资格：必须具有讲师以上职称的教师才能独立指导生物工程课程设计，助教可协助副教授和教授指导课程设计。
2、指导教师人数：一般情况下，每班安排指导教师两人。
四、选题生物工程课程设计的选题分两种基本类型：1．生物工程设备的设计（设备型）：如生物反应器（发酵罐）、空气过滤器、水解锅（糖化锅）、结晶罐、离子交换柱、干燥器、蒸馏塔等等。
2．生物工厂工段设计（工段型）：如原料气流输送、蒸煮、糖化、无菌空气制备、发酵、以及生物产品提取与精制的各种分离工序等。
3．具体选题由指导教师确定。
五、进行方式作为毕业设计（论文）的过渡，生物工程课程设计采用分组方式进行，每小组3~5人，每组一题，各组间选题可相同，但其规模（或产量）不得相同。
六、课程设计说明书要求学生在课程设计过程中可相互讨论，但要求各自独立完成并撰写设计说明书，设计说明书一般要求在5000字以上，具体内容如下：1．前言2．设计任务和设计基本依据3．工艺设计①对于设备型设计，主要包括设备结构及主要尺寸的确定、搅拌功率及通风量的计算、电机的选择、传热面积及冷却水用量的计算等。
生物工程综合实验课程教学大纲
课程基本信息（Course Information）
课程代码
（Course Code）
BI402
学时
（Credit Hours）
64
学分
（Credits）
2
课程名称
（Course Name）
（中文）生物工程综合实验
（英文）Comprehensive Experiments of Bioengineering
3、独立工作、勤于思考，具备很快适应进一步开展科研和实际工作的综合能力。
*教学内容、进度安排及要求
(Class Schedule
&Requirements)
教学内容
学时
教学方式
作业及要求
基本要求
考查方式
超声破碎抽提、盐析与透析
8
实验+PPT汇报
完成实验及实验记录、
分析讨论
完成实验及实验报告
PPT汇报；实验报告
课程性质
(Course Type)
培养计划课程
授课对象
（Target Audience）
授课语言
(Language of Instruction)
中文
开课院系
（School）
生命科学技术学院
先修课程
（Prerequisite）
发酵工程，基因工程，酶工程，细胞工程，生化分离工程
授课教师
（Teacher）
通过本课程使学生熟练掌握生物工程相关实验技能和技术，并将所学知识融会贯通，加以综合应用，深入理解和领会生物工程技术特点与实际应用；培养学生理论联系实际、学以致用，分析问题、解决问题，独立工作、勤于思考的意识和能力，培养学生具备很快适应进一步进行科研和实际工作的综合能力。
生物工程综合训练报告-高娟娟
大连民族学院生物工程综合训练报告题目：信号分子酰基高丝氨酸内酯的合成与检测完成人：高娟娟班级：生物工程094指导教师：赵晶设计日期：2012.12目录实验任务书--------------------------------------- 3一、研究背景---------------------------------- 5二、实验研究内容------------------------------ 72.1 菌种---------------------------------- 72.2 培养基与培养条件----------------------- 72.3 药品----------------------------------- 82.4 实验方法和步骤------------------------- 82.5实验结果与分析—————————————11三、致谢-------------------------------------- 16四、参考文献------------------------------------- 17实验研究任务书信号分子酰基高丝氨酸内酯的合成与检测研究报告摘要：AHL是一种小分子化合物，含有高丝氨酸内酯环和一个酰胺侧链，不同细菌可合成不同的AHL信号分子。
N-酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserine lactone, AHLs)作为细菌群体感应中的信号分子参与表达。
N酰基高丝氨酸内酯酶(N-acylhomoserine lactone lactonase, AHL-Lactonase)通过水解AHL 生成酰基高丝氨酸，使AHL失去活性。
关键词：N-酰基高丝氨酸内酯信号分子一.研究背景长期以来，人们总是认为只有细胞生物才存在细胞间的信息交流，而细菌则被认为是以单个细胞的生存方式存在于环境中，直到20世纪90年代，人们才认识到细胞间信息交流不仅限于真核生物，也存在于原核生物。
生物工程与生物技术培训手册
蛋白质工程
通过定点突变、结构域替 换等手段对蛋白质进行改 造，提高药效和降低副作 用。
制剂技术
通过改变药物剂型、给药 途径等方式提高药物的生 物利用度和稳定性。
单克隆抗体药物研发流程剖析
将免疫后的B细胞与骨髓瘤细胞 融合，筛选出能产生特异性抗体 的杂交瘤细胞。
通过基因工程技术将鼠源抗体人 源化，降低免疫原性和提高安全 性。
蛋白质表达与纯化策略
表达系统的选择
根据目标蛋白质的性质和需求， 选择合适的表达系统，如原核表 达系统、真核表达系统等。
蛋白质的纯化
利用层析、电泳、超滤等分离技 术，对表达的蛋白质进行纯化和 浓缩。
01 02 03 04
表达条件的优化
调整表达条件，如温度、pH值 、培养基成分等，以提高目标蛋 白质的表达量。
03
干细胞治疗的优势与挑战
具有多向分化潜能和免疫调节功能，但存在伦理、安全性和效率等问题
。
组织工程和器官打印技术进展
组织工程定义
应用生命科学和工程学原理，构 建具有生物活性的组织或器官替
代物的一门技术。
组织工程三要素
种子细胞、生物材料和生物反应器 。
器官打印技术原理
利用3D打印技术，将生物材料、细 胞和生长因子等逐层打印，构建具 有复杂结构和功能的器官或组织。
03
基因编辑技术及其在生物工程 中应用
Chapter
CRISPR-Cas9系统介绍及操作指南
1 2
CRISPR-Cas9原理
CRISPR-Cas9是一种基于细菌免疫系统的基因编 辑技术，通过靶向特定DNA序列实现基因敲除、 插入或修复。
操作步骤
设计sgRNA，构建CRISPR-Cas9质粒，转染细 胞，筛选和验证编辑结果。
生物技术综合实训 教材
生物技术综合实训教材
本教材旨在为生物技术专业学生提供一套全面、系统的综合实训教材，涵盖了生物技术领域的各个方面，从基础实验技能到高级实验操作技术，从生物材料的采集和处理到生物反应器的设计和运行管理等内容，力求让学生全面掌握实验技能和理论知识。
本教材主要包括以下章节：
第一章生物材料的采集和处理
本章介绍了生物材料的采集和处理方法，包括细胞培养、微生物培养、植物和动物组织的采集和处理等内容。
第二章基础实验技能
本章主要介绍了生物实验的基础技能，包括实验室安全、实验设备的使用和维护、实验操作技巧等内容。
第三章分子生物学实验技术
本章主要介绍了分子生物学实验技术，包括DNA/RNA提取、PCR 扩增、基因克隆、基因检测等内容。
第四章蛋白质工程实验技术
本章主要介绍了蛋白质工程实验技术，包括蛋白质表达和纯化、蛋白质结构分析和修饰等内容。
第五章微生物发酵实验技术
本章主要介绍了微生物发酵实验技术，包括微生物培养和筛选、发酵反应器设计和运行、微生物代谢工程等内容。
第六章植物生物技术实验技术
本章主要介绍了植物生物技术实验技术，包括植物组织培养、基因转化、植物生长调控等内容。
第七章动物细胞培养实验技术
本章主要介绍了动物细胞培养实验技术，包括细胞培养技术、细胞毒性测试、细胞分化和功能分析等内容。
第八章生物信息学技术
本章主要介绍了生物信息学技术，包括基因组学和转录组学分析、蛋白质组学分析、生物信息学软件和数据库等内容。
本教材通过理论讲解和实验操作相结合的方式，旨在提高学生的实验技能和科研能力，为其未来的学习和研究提供坚实的基础。
生物工程综合实训实习报告
一、前言作为一名生物工程专业的学生，我深知理论知识与实践操作相结合的重要性。
为了更好地将所学知识应用于实际工作，提高自己的专业技能，我在2023年的暑假期间参加了生物工程综合实训实习。
以下是我对这次实习的总结和感悟。
二、实习目的1. 巩固和深化课堂所学理论知识，将理论与实践相结合。
2. 提高实际操作技能，培养动手能力和团队协作精神。
3. 了解生物工程行业的发展现状和前沿技术。
4. 检验自己的专业素养和综合素质，为今后就业打下基础。
三、实习时间与地点实习时间：2023年7月15日至8月15日实习地点：XX生物科技有限公司四、实习内容1. 生物实验室操作在实验室，我学习了细胞培养、分子生物学技术、发酵工程等实验操作。
通过实际操作，我掌握了无菌操作、PCR、电泳等实验技术，提高了自己的实验技能。
2. 发酵工程实训在发酵工程实训环节，我参与了发酵罐的操作，学习了发酵过程控制、发酵产物提取和纯化等知识。
通过实际操作，我了解了发酵工程在生物工程中的应用。
3. 生物制药实训在生物制药实训环节，我学习了药品生产过程中的质量控制、无菌操作、GMP管理等方面的知识。
通过参观生产车间和参与实际操作，我对生物制药行业有了更深入的了解。
4. 企业参观与交流在实习期间，我还参观了XX生物科技有限公司的生产车间和研发中心，与企业技术人员进行了交流。
通过与企业人员的互动，我了解了生物工程行业的实际需求和发展趋势。
五、实习收获1. 技能提升通过这次实习，我掌握了细胞培养、分子生物学技术、发酵工程等实验操作技能，提高了自己的动手能力。
2. 知识拓展实习过程中，我了解了生物工程行业的发展现状和前沿技术，为今后的学习和工作打下了基础。
3. 团队协作在实习过程中，我学会了与团队成员协作，共同完成实验任务，提高了自己的团队协作能力。
4. 职业素养实习期间，我了解了企业文化和职业素养，为今后就业做好了准备。
六、总结与展望通过这次生物工程综合实训实习，我收获颇丰。
生物工程实训培养方案
生物工程实训培养方案一、实训目标生物工程是一门涉及生物科学、工程技术、化学等多学科知识的交叉学科，其发展前景广阔，对于培养学生的综合能力和创新意识具有重要意义。
本次实训的主要目标包括：1. 培养学生对于生物工程技术的基本理论和实践操作的掌握；2. 提高学生的科研能力和实践能力，培养学生解决实际问题的能力；3. 培养学生良好的实验守则，严谨的实验态度和严密的实验操作。
二、实训内容1. 实验环境准备- 实验室卫生整洁，保持室内通风；- 检查实验设备和材料，确保实验设备完好无损；- 准备实验所需的培养基、试剂和生物材料。
2. 细菌培养实验- 准备所需的细菌菌株和培养基，进行无菌操作；- 恒温培养箱中对细菌进行培养，并观察细菌的生长情况；- 进行涂布法和平板法，观察菌落的形态与数量。
3. 细胞培养实验- 预备培养物，按照培养条件进行调配培养基；- 选取适当的细胞种类，进行细胞冻存和解冻；- 观察细胞的形态和生长状态，计算细胞的密度。
4. PCR实验- 准备PCR反应的试剂和材料，将DNA模板加入PCR反应管中；- 设置PCR反应程序，进行PCR扩增，并分析扩增产物；- 对PCR扩增产物进行鉴定和测序。
5. 酶标仪检测实验- 准备酶标仪检测用的试剂盒和标准曲线；- 按照实验步骤进行底物等试剂的配置，进行酶标仪检测；- 数据处理，分析检测结果。
6. 报告写作- 按照实验要求，撰写实验报告；- 报告撰写要求不仅包括实验方法、结果、结论，还需要包括学生实验中的思考和体会。
三、实训流程1. 实训前期准备- 教师对实验内容进行详细的讲解，向学生介绍实验操作技巧和注意事项；- 学生查阅相关资料，准备实验所需的基础知识；- 教师组织学生进行实验室安全教育，熟悉实验室各种设备。
2. 实验操作流程指导- 教师对学生进行操作流程的详细讲解，逐步演示实验的操作方法；- 学生按照教师的指导进行实验操作，监督其操作过程；3. 实验数据处理- 学生根据实验结果进行数据整理和分析；- 教师对学生的数据进行指导和纠正，保证实验结果的准确性。
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（四）冷却
煮沸定型后的麦芽汁，必须立即冷却，其目的是：
1.降低麦芽汁温度，使之达到合适酵母的温度。
2.使麦芽汁吸收一定量的氧气，以利于酵母的生长增殖。
3.析出和分离麦芽汁的冷、热凝固物，改善发酵条件和提高啤酒质量。
3. 100kg原料（70%麦芽，30%大米）生产12°P淡色啤酒的物料衡算
（1）热麦汁量根据表5-1可得原料收率分别为：
麦芽收率为：0.76（100－6）÷100=71.44%
大米收率为：0.9（100－12）÷100=79.2%
混合原料收得率为：（0.70×71.44%+0.30×79.2%）×96%=70.82%
六、80000t/a啤酒厂糖化车间热量衡算
本设计采用国内常用的双醪一次煮出糖化法，下面就工艺为基准进行糖化车间的热量衡算。数据根据表6-1
表6-1啤酒厂糖化车间物料衡算表
物料名称
单位
对100kg混合原料
100L 12°P淡色啤酒
糖化一次定额量
100000t/a啤酒生产
混合原料
Kg
100
19.97
8586.96
（10）清酒量：（510.90/500.68）×100=102.04L
5.80000t/a 12°P淡色啤酒糖化车间物料衡算
全年生产天数为300天，设旺季生产160天，淡季生产140天。旺季每天糖化数为8次，淡季每天生产次数为4次，则全年糖化次数为：
160×8+140×4=1840（次）
计算的基础数据可算出每次投料量及其他项目的物料平衡。
（5）煮沸后热麦汁量：83140175.67÷（1－0.07）=89398038.35L
20℃麦汁体积：89398038.35÷1.04=85959652.26L
12°P麦汁质量为（20℃）：85959652.26×1.084=93.18×106Kg
（6）混合原料量：93.18×106Kg×12%÷70.82%=15.79×106Kg
根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产12°成品啤酒500.68L，故可得出下述结果：
（1）生产100L12°淡色啤酒需耗混合原料量为：
（100÷500.68）×100=19.97kg
（2）麦芽耗用量：19.97×70%=13.98kg
（3）大米耗用量：19.97－13.98=5.99kg
（4）酒花用量为对淡色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为0.2%，故酒花耗用量为：（566.21/500.68）×100×0.2%=0.2262kg
79107435.47
备注：12°P淡色啤酒的密度为1.012kg/m3，实际年生产啤酒为80056.72t。
图6-1啤酒厂糖化工艺流程示意图
以下对糖化过程各步操作的热量分别进行计算：
（一）糖化用水耗热量Q1
根据工艺，糊化锅加水量为：
G1=（2576.09+515.22）×4.5=13910.89kg
湿糖化糟
Kg
92.16
18.41
7913.74
14561280
湿酒花糟
Kg
3.54
0.679
368.12
677333.67
发酵成品液
L
518.68
103.59
44538.66
81951140.03
清酒液
L
510.90
102.04
43870.58
80721872.93
成品啤酒
L
500.68
100
42993.17
6.本法制备的麦芽汁色泽浅，发酵度高，适合制造淡色贮藏啤酒。
本设计将采用双醪一次煮出糖化法。
（二）过滤
糖化结束后，应尽快地把麦芽汁和麦糟分开，以得到清凉和较高收得率的麦芽汁，避免影响半成品麦芽汁的色香味。因为麦糟中含有的多酚物质，被浸渍时间长了，易给麦芽汁带来不良的苦涩味和麦皮味，麦皮中的色素浸渍时间长了，易增加麦汁的色泽，微小的蛋白质颗粒，可破坏泡沫的持久性。此过程用的设备是过滤槽。
（5）热麦汁量为：（566.21/500.68）×100=113.09L
（6）冷麦汁量为：（526.58/500.68）×100=105.17L
（7）湿糖化糟量：设排出的湿麦糟水分含量为80%，则湿度糟量为：
[（1－0.06）（100－76）/（100－80）]×13.98=15.77 kg
湿大米糟量为：
三、啤酒生产工艺流程：
啤酒生产分为两大部分：麦芽制造和啤酒酿造。
麦芽制造工艺流程：
原料（大麦）→浸渍→发芽→干燥→除根
啤酒酿造工艺流程：
糖化用水洗糖用水酒花
↓↓↓
原料（麦芽，大米）→粉碎→糖化→麦汁过滤→麦汁煮沸
↑↑
酵母冲氧
啤酒的生产过程大体可以分为四大工序：麦芽制造；麦汁制备；啤酒发酵；啤酒包装与成品啤酒。
式中，2576.09为糖化一次大米粉量，515.22为糊化锅加入的麦芽量（为大米量的20%）。
糖化锅加水量为：G2=5495.65×3.5=19234.78kg
式中，5495.65为糖化一次麦芽粉量，即（6010.87-515.22）kg，而6010.87为糖化一次麦芽定额量。
（三）煮沸
过滤后的麦汁，被泵入煮沸锅煮沸，其目的和作用是：
1.蒸发多余水分，使混合麦芽汁通过煮沸、蒸发、浓缩到规定的浓度。
2.破坏全部酶的活性，防止残余的α—淀粉酶继续作用，稳定麦汁组分。并通过煮沸，消灭麦芽汁中存在的各种有害微生物，保证最终产品的质量。
3.浸出酒花中的有效成分（软树脂、单宁物质、芳香成分等），赋予麦芽汁独特的苦味和香味，提高麦芽汁的生物和非生物稳定性。
[（1―0.12）（100―90）/（100－80）]×5.99=2.64kg
故湿糖化糟量为：15.77+2.64=18.41kg
（8）酒花糟量设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为40%，且酒花糟水分含量为80%，则酒花糟量为：
[（100―40）/（100―80）]×0.2262=0.679kg
（9）发酵成品液量：（518.68/500.68）×100=103.59L
由上述可得100kg混合原料可制得的12°热麦汁量为：
（70.82÷12）×100=590.17（kg）
又知12°汁在20℃时的相对密度为1.084，而100℃热麦汁比20℃时的麦汁体积增加1.04倍，故热麦汁（100℃）体积为：
（590.17÷1.084）×1.04=566.21L
（2）添加酒花量：590.17×0.2%=1.18kg
成绩
大连民族学院
大学生创新综合训练报告
题目：
年产8万吨啤酒厂糖化车间设计
姓名：
迪力夏提
系别班级：
生物工程094班
学号：
2008050507
指导教师：
朴永哲
完成日期：
2012年12月18日
年产8万吨啤酒厂糖化车间设计
一、基础数据：
产品规格：12度淡色啤酒
生产天数：300天／年
原料配比：麦芽：大米=70：30
糖化方法一般分为两种，即全麦芽啤酒的糖化方法和加辅料啤酒的糖化方法。根据我国国情，国内常用第二种方法，又称复式糖化法或双醪糖化法。所谓复式即指含有辅料（大米、玉米等未发芽的谷物）及其煮沸的过程。根据糖化醪和糊化醪兑醪后，取部分醪液煮沸的次数，又分为双醪一次煮出糖化法或双醪二次煮出糖化法，其特点是：
1.添加部分未发芽的谷物作为麦芽的辅助原料，其添加量在20％～30％，最高可达到50％，所采用的麦芽的酶活性相对高一些。
2.麦芽在糖化锅进行蛋白分解，辅助原料在糊化锅进行糊化和液化，然后兑醪，达到所需要的糖化温度。
3.各类辅助原料在进行糊化时，一般要添加适量的α—淀粉酶使淀粉边糊化边液化，有利于对醪后的糖化作用。
4.麦芽的蛋白分解时间应较为一般煮出糖化法长一些，避免低分子含氮物质含量不足。
5.因辅助原料粉碎得较细，麦芽粉碎物应适当粗一些，尽量保持麦皮完整，防止麦芽汁过滤困难。
（3）冷麦汁量为：566.21×（1－0.07）=526.58L
（4）发酵成品液量：526.58×（1－0.015）=518.68L
（5）清酒量（过滤）为：518.68×（1－0.015）=510.90L
（6）成品啤酒量为：510.90×（1－0.02）=500.68L
4.生产100L12°P淡色啤酒的物料衡算
15800000
麦芽
Kg
70
13.98
6010.87
11060000
大米
Kg
30
5.99
2576.09
4740000
酒花
Kg
1.187.89
热麦汁
L
566.21
113.09
48620.34
89461426.81
冷麦汁
L
526.58
105.17
45216.92
83199126.94
四、啤酒糖化工艺简介：
麦芽汁是糖化车间制备的。糖化车间具有一切用来溶解麦芽成分的设备。
（一）糊化、糖化
糖化的目的就是要将原料（包括麦芽和辅助原料）中可溶性物质尽可能多的萃取出来，并且创造有利于各种酶的作用条件，使很多不溶性物质在酶的作用下变成可溶性物质而溶解出来，制成符合要求的麦汁，并得到较高的收得率。糖化过程使一项非常复杂的生化反应过程，也是啤酒生产中重要环节。糖化的要求是麦芽汁的浸出物收得率要高，浸出物的组成及其比例符合产品的要求。而且要尽量减少生产费用，降低成本，这与糖化温度、时间、醪液浓度及pH有很大的关系，例如糖化温度和时间的变动，就会影响麦芽汁中糖与糊精的比例，从而影响啤酒的发酵度口味，所以在糖化操作中要严格控制温度、时间、糖化醪的浓度及pH等各项因素，以保证产品的产量和质量的稳定。