發酵工程新技術篇1
在我國，生物發酵主要經歷了三個過程，一是利用祖先們遺留下來的傳統制作方法生產發酵產品的家庭手工作坊式的發酵；二是經過借鑒化學工程實現工業化生產的近酵；三是從工程學角度將發酵工程分為生產菌種的選育、發酵條件的優化與控制、反應器的設計及產物的分離提取與精制等部分的現酵工程。在這個中國與發達國家差距相對較小的高技術領域，中國具有發展生物產業的技術基礎和巨大市場需求。發展生物發酵產業，是培育新的經濟增長點、提升中國產業國際分工地位和保障國家長遠發展的需求。我國政府正在從不同層面上大力推動生物發酵產業的發展。
改革開放以來，自治區的生物發酵產業已得到了初步發展。以發酵為主體的工業生產有：利用乳酸菌發酵生產酸奶、利用酵母菌發酵生產白酒、啤酒、果酒等已形成一定規模。隨著區域經濟的不斷發展，一些現代生物發酵企業先后入駐我區，如抗生素、氨基酸、2.3—丁二醇、微生物菌肥的生產，沼氣、高粱秸稈發酵燃料乙醇等。生物發酵產業逐步成為我區支柱產業之一。
筆者認為：今后要加快我區戰略性新興產業——生物發酵產業發展的步伐、提升產業的科技水平，首先需強化“產、學、研科技協作中試平臺”的建設，使該領域的前沿科研成果經過“中試平臺”迅速轉化為應用型成果，為我區生物發酵企業的可持續發展提供強有力的科技支撐，改變該產業低水平擴模的現狀。
一、我區生物發酵產業發展現狀與趨勢
近年來，我國生物產業快速發展。2009年6月，國務院公布《促進生物產業加快發展的若干政策》。2010年9月，《國務院關于加快培養和發展戰略性新興產業的決定》出臺，將生物產業作為國家的戰略性新興產業來大力發展。
發酵產業的技術科技含量較高，已經形成了具有科學研究、生產設計、設備制造等完整的工業體系。特別是在“十一五”期間，行業的技術水平不斷提高，原材料消耗大幅降低，技術裝備日益先進，先進的管理理念和管理方法已在行業中廣泛應用，與國際接軌的各種認證已經普遍采用。近年來，發酵產業在節能減排方面做了大量工作，“十一五”期間，各行業積極開展資源綜合利用，高新技術和傳統工藝相結合，將各種組分充分回收和利用，做到物盡其用，在提高附加值的同時，減輕和消除對環境的污染。
近年來，我區的生物發酵產業除了本土白酒、啤酒、酸奶、調味品等傳統生物發酵企業外，依托內蒙古地區豐富的水、電和玉米等資源優勢，吸引了石藥集團、華蒙金河、升華拜克、齊魯制藥、阜豐集團等現代生物發酵企業落戶，主要產品有青霉素、飼用金霉素、黃霉素、阿維菌素、黃元膠、2.3—丁二醇、果葡萄漿等。就呼和浩特地區來說，僅托克托工業園區，就有10余家生物發酵企業，生物產品達20多個品種，發酵總容積達5萬立方米。到“十一五”期末，托克托工業園區生物發酵產業產值將達到100億元左右。在呼和浩特市“十二五”規劃中，全市發酵容積規劃達10萬立方米。另外，在巴彥淖爾市、赤峰市、呼倫貝爾市等盟市20多家生物發酵企業也相繼投產，該產業在我區國民經濟所占比重逐年增大。
內蒙古生物發酵產業具有資源區位優勢，相關科研水平領先、已形成一定的企業群、發展潛力大、前景廣闊。抓住我區戰略性新興產業大發展的機遇，充分利用好自身優勢，必須進行產業發展的高起點謀劃，制定新興產業的戰略規劃。
二、我區生物發酵產業發展存在的問題
改革開放以來，內蒙古自治區經濟蓬勃發展，GDP增長速度在全國名列前茅。隨著產業結構的不斷調整，內蒙古自治區經濟已由資源型逐步向創新型經濟過渡，為我區走可持續發展道路奠定了強有力的基礎。
近年來，我區在傳統生物發酵企業的基礎上，以現代生物發酵企業為龍頭的生物產業已初具規模，為我區經濟發展做出了貢獻。而該領域現有企業除一些像白酒、乳制品傳統產業外，新興現酵產業主要是臨近發達省市產業結構調整的轉移的結果。這些新產業快速引進的同時，不可避免地在能源消耗、環境污染、低水平重復、產業附加值低等方面存在的潛在負面問題逐步顯現。主要體現在幾個方面：
（一）生物發酵抗生素企業普遍存在的問題
1.資源依賴性強、工藝技術落后、導致生產效率低。
2.產品多為抗生素原料藥、生產過程耗能高，產業鏈短、綜合利用程度低。對環境污染嚴重，產品附加值低。
3.企業基本沒有研發力量，“產、學、研”脫節，缺少技術支撐，在一定意義上是一個“生產車間”。
（二）高粱秸稈發酵新型能源中存在的問題
1.產業鏈短、整體效益差。
2.高粱收獲季節集中，導致產能大而生產時間短，致儲存運輸難。
3.傳統生產工藝落后，生產效率低，不能達到預期經濟效果。
（三）農村戶用沼氣發酵中存在的問題
1.應用型科研落后、技術支撐度低、建管脫節，難以達到預期目的。
2.在北方冬季溫度低，產氣量低，導致停滯凍結，形成惡性循環。
3.沼氣發酵后產生的沼液、沼渣的清理難度大、原料綜合利用率低。
三、對于內蒙古自治區發展生物發酵產業的建議
針對生物發酵產業上述存在的問題，要使生物發酵產業成為自治區新興戰略產業，就必須依靠發酵工程的科研成果提高企業技術水平。尤其需強化“產、學、研科技協作中試平臺”的建設，使該領域的前沿科研成果經過“中試平臺”迅速轉化為應用型成果，為我區生物發酵企業的可持續發展提供強有力的科技支撐，改變該產業低水平擴模的現狀。具體建議如下：
（一）自治區（發改委、科技廳、經信委、農業廳等）應重視應用型 “中試”研發方面的資金投入，采用“產、學、研”相結合、集中資金建設1-2個公益性生物發酵中試工程中心。
（二）重視應用型生物發酵人才的培養和引進，特別是領軍人才科研工作條件的改善。
（三）扶持小型、具有引領創新作用的實體性科技企業，政府在市場發揮重要作用的基礎上，制定相應的引導性、鼓勵性政策。
總之，區域經濟的迅速發展有賴于新興產業的崛起。要將生物產業作為自治區的戰略性新興產業來大力發展，就必須不斷提高發酵產業的技術科技含量，逐步形成具有生物發酵方面的應用研究、生產、設計、技術改造等完整的“研—產—學”體系。為新興產業的健康發展提供公益性科技支撐。
發酵工程新技術篇2
關鍵詞： 應用型本科院校 發酵食品加工課程教學 教學改革 教學做一體化
應用型人才是指能將專業知識和技能應用于所從事的專業社會實踐的一種專門的人才類型，主要是熟練掌握社會生產或社會活動一線的基礎知識和基本技能的專業人才[1]。發酵食品加工方向是我院食品科學與工程專業的核心方向之一，目的是通過對實驗各個環節的操作訓練和實踐，使學生對整個發酵食品生產過程有一個全面的認識和理解，既培養實際操作的技能，又提高理論聯系實際能力，使其符合我院應用型人才的培養目標。為了使學生能夠系統地掌握發酵食品加工的相關知識和操作技能，符合我院應用型人才的培養目標，我們在食品科學與工程專業的第六學期先后設置了《發酵食品加工技術》和《發酵食品加工實訓》課程。
一、發酵食品加工課程教學內容改革
在原有《發酵工藝學》課程教學中，理論教學內容側重于基本發酵原理和工藝條件等理論知識的傳授，而實驗教學內容側重于發酵產品的制備過程，造成理論教學內容與實驗教學內容聯系不緊密。在制定食品科學與工程專業的核心課程新大綱之前，我們對食品加工企業對人才的要求和近10屆畢業生的情況進行了調查，根據調查結果，結合應用型人才的知識結構特點，我們對教學計劃和教學大綱進行了調整，將原有的《發酵工藝學》課程的理論內容與實驗內容相合并，改為《發酵食品加工技術》和《發酵食品加工實訓》兩門課程，并主編了安徽科技學院省級應用型本科示范高校重點建設專業“食品科學與工程”專業《發酵食品加工技術》核心課程的校本教材。
《發酵食品加工技術》課程總學時為30學時，共分3個模塊，分別為釀造酒與蒸餾酒、發酵調味品和食品發酵技術，每個模塊以企業生產實際為場景，以常規產品為載體，介紹發酵食品加工生產的基本知識與關鍵技術，再以典型發酵食品的加工生產為例并選做2-3個相關的實驗項目，使學生對整個發酵食品生產過程有全面的認識和理解，既培養實際操作的技能，又提高理論聯系實際能力的目的。
《發酵食品加工實訓》課程共兩周，是在學生掌握了發酵食品加工技術的基本原理與基本操作技能強化訓練的基礎上，掌握典型發酵食品（如啤酒、醬油和食醋等）的生產操作規程，學會設計并完成某種發酵制品的加工，使學生掌握現酵食品加工的基本理論及操作方法，并運用現酵食品加工的手段設計和生產新型的發酵食品。這不僅有利于鞏固所學的實驗技術，激發學生的興趣，而且有利于培養學生綜合運用知識的能力、解決問題的能力和創新能力。
二、發酵食品加工課程教學方法改革
應用型人才的培養過程強調與一線生產實踐的結合[2]，在課程設置和教材建設等基本工作環節上強調基礎、成熟和適用的知識[3]，重視實踐性教學環節如實驗教學、生產實習等，通常將此作為學生貫通有關專業知識和集合有關專業技能的重要教學活動[4]。我們在《發酵食品加工技術》課程實驗項目設置的過程中將理論與實踐合并，用現場教學方式，把原有《發酵工藝學》課程的部分理論課搬到實驗室講授，豐富和優化原有的《發酵工藝學》實驗內容，采用學生邊觀察、操作邊進行講解的形式，形成“以實驗室實驗、實訓為主，理論與實踐相結合”的模式，并組織學生觀看啤酒、食醋和醬油等相關生產視頻，加深學生對抽象的發酵生產過程的理解，提高學生學習的積極性和實踐能力。《發酵食品加工實訓》課程除啤酒生產采用小型啤酒生產線按標準生產流程生產外，所選做的發酵食品制品均由學生自己進行配方設計，鼓勵學生改變傳統產品不合理的工藝參數與操作步驟，充分培養學生的創新精神，提高學生的實際操作技能。
三、發酵食品加工課程教學考核方式改革
傳統的實踐教學環節考核走過場，沒有與社會用人結合實行定單式培養，實驗課交一份實驗報告就算完成任務，沒有對實驗過程進行監督考核，致使學生平時不學習，在實踐教學環節中從事其他活動。學習缺乏主動性，自主學習能力不強，不善于靈活運用所學知識分析解決實際問題，普遍缺乏創新精神和動手能力。另外，考核方式單一導致學生缺乏學習興趣。因此，我們根據本課程教學特點，采取靈活多樣的方式進行考核。
《發酵食品加工技術》課程考核是在所有課程實驗項目結束后，根據學生的實驗考核成績和理論考核成績綜合得到該學生該門課程實驗的總成績。實驗考核成績主要根據學生在實驗過程中的表現（包括實驗態度、實驗紀律和操作技能等）和實驗結束后所上交的實驗報告中所反映的實驗數據和實驗結果的記錄情況、對實驗數據和實驗結果的分析能力，以及對所遇到的問題提出解決思路等情況進行綜合評分。理論考核主要考查學生對基礎原理掌握的程度。
《發酵食品加工實訓》課程考核主要根據學生在實驗過程中的表現（包括實驗態度、實驗紀律和操作技能等）、實驗前的實訓方案及實驗結束后所上交的實驗報告（包括實驗數據和實驗結果的記錄情況、對實驗數據和實驗結果的分析能力，以及對所遇到的問題提出解決思路）和學生所做的產品品質評分等情況進行綜合評定。
四、結語
發酵食品加工課程涉及的知識面廣，涵蓋了許多食品領域的新技術，該課程的建設關系到食品科學與工程專業的人才培養質量。為了實現人才培養目標，提高教學質量，我們對原有的《發酵工藝學》進行改革，改變理論課教學與實驗課教學明顯分離情況，將理論課和實驗課融為一體，采取教學做一體化現場授課方式，解決了理論與實踐脫節的矛盾。
參考文獻：
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發酵工程新技術篇3
關鍵詞：發酵過程；建模方法；優化控制；策略；技術
1 概述
傳統的發酵工程過程為了快速提高發酵生產率與發酵水平，發酵過程更側重于菌種的篩選和改造上。隨著生物科學技術的發展，基因工程與代謝工程研究領域都出現了長足的進步與發展，利用基因重組與誘發等技術可以實現高產菌株普遍生產。但只有通過發酵過程的優化控制，才能實現產品質量最高、生產力最大、成本消耗最低的生產過程，因此對微生物發酵過程的優化控制成為發酵工程中研究人員日益關注的焦點。
微生物發酵過程的優化控制可以分為過程模型和控制策略。發酵過程建模如機理分析建模、黑箱建模和混合建模近年來都得到了快速的發展，而優化控制策略方面的研究內容與成果有：基于線性化近似的經典優化控制、基于非線性系統理論的優化控制以及基于人工智能技術的優化控制等。
2 微生物發酵過程建模
2.1 基于過程機理分析的建模
發酵過程機理分析建模是利用各種生物方程以及基因尺度層面的模型，主要是根據回歸的方法確定模型參數。張嗣良等[1]從基因與細胞特性等方面進行了發酵過程優化的研究，對模型過程與本質有了新的認識，并得到發酵工程的限制條件；研究人員對畢赤酵母[3]的代謝過程進行了研究，建立了相關結構模型，為描述蛋白質生成提供了有效途徑；還有相關的微生物發酵過程研究中，對賴氨酸進行了動態模型的建立與數據處理，實現了發酵過程仿真。機理建模僅僅包含了生物量與產物等狀態變量[2]，但由于發酵過程的復雜性，機理建模不能充分表達微生物發酵過程，還具有很大的局限性。
2.2 黑箱建模
黑箱建模是以最小二乘為基礎的回歸辨識為基礎建立的發酵過程模型，適應性較高。以最小二乘回歸獲取[4]的過程建模，吸納了經典控制方法的優點，技術簡單易操作，具有診斷功能。非線性函數研究廣泛應用于過程建模，主要有人工神經網絡（ANN）和支持向量機技術（SVM）。
2.2.1 基于人工神經網絡技術建模
ANN技術基于風險最小化研究被引入發酵過程，廣泛應用于發酵過程建模。ANN在線校正能力強、適用于多變量非線性問題的處理。L-色氨酸的發酵過程建模中，用標準神經網絡BP算法[5]模擬菌體的發酵產酸，但需要大量的實驗數據反饋，因此改進神經網絡是提高ANN建模質量的有效途徑。徑向基神經網絡與BP網絡相比，可以達到最佳建模精度。自組織神經網絡、級聯再生神經網絡等方法也成功用于發酵過程建模。利用優化算法可以實現神經網絡系數優化，避免網絡學習算法反饋慢，局限性小的缺點。
2.2.2 基于支持向量機技術的建模
SVM方法的特點是結構風險最小化，有效地解決了非線性以及局部極小等問題。研究機構對SVM方法的應用越來越普及，SVM方法也廣泛應用于圖像處[6]和生物學等方面。SVM方法相比ANN方法對發酵過程的預測相對誤差降低，因此SVM具有穩定性與安全性。張本法等對青霉素發酵過程進行基于SVM的建模，保證了建模的精度，還很大程度地節約了時間。SVM對樣本沒有較高的依賴性，它由向量決定的拓撲結構使模型結構更加簡單。
基于實驗數據的黑箱建模方法很容易受數據量和建模原理的影響，對于復雜的發酵過程在模型表達能力上有很大的制約。黑箱建模方法對于物理過程方程不夠重視，導致其不能表達發酵過程的物理意義。
2.3 混合建模
近年來，基于辨識方法估計參數的混合模型得到了發展，將機理建模與ANN建模結合起來，利用算法實現了對模型的修正與簡化，很大程度提高了模型精度。實驗表明，混合模型比黑箱模型和神經網絡模型的預測性能更好，也具有更高的泛化能力，但混合建模屬于機理參數模型，描述發酵過程的功能仍不夠完善。
3 微生物發酵過程的優化控制策略
3.1 基于線性化近似的經典優化控制
基于“極大值原理”經典的優化控制方法在早期發酵過程優化控制中應用較為廣泛。在發酵過程狀態空間描述中利用極大值原理以及迭代法可以實現發酵的最優實施效果。極大值原理方法適用于比較復雜的發酵過程控制對象，但極大值原理只能得到開環控制，當發酵過程中的計算量較大時，僅能對少數過程制定出優化曲線，忽視了環境因素對系統的干擾。相關研究人員后來將極大值原方法融入理變量方法，得到最佳的變量優化曲線，控制效果較好，但是還沒有達到理想的實驗精度與簡便性；發酵過程的建模質量對經典優化控制的發展產生了很大程度的影響。
3.2 基于非線性系統理論的優化控制
20世紀60年代微分幾何方法的提出使非線性系統理論的研究進入了一個新階段，基于非線性優化控制器的設計穩定性，它在發酵領域的應用日趨廣泛與普及。相關研究人員建立了非線性發酵空間模型，利用微分方法設計出來的控制器在發酵過程中展現出優良的控制效應，實現了非線性系統與線性系統的轉換，對控制器的結構進行了優化，提高了發酵控制過程的動態性。但數學幾何方法對系統的精度要求較高，由于發酵過程的復雜性，該方法不利于保證發酵控制系統的穩定性。
3.3 基于人工智能技術的優化控制
利用計算機科學技術結合人工智能理論對發酵過程進行優化控制成為近幾年的發酵過程研究的熱點，人工智能技術能突破很多復雜的系統問題，主要包括專家控制、神經網絡控制等。利用智能方法對發酵過程進行優化控制，在研究與仿真中呈現出優良的效果。研究人員建立了基于乙醇生產的專家系統，實現了乙醇發酵過程的發酵單元的檢測，系統的誤差非常小，系統的穩定性也得到了提高。但智能控制方法在模擬活動時仍存在局限性，神經網絡控制對于網格結構的確定具有不可控性，因此智能方法交叉成為目前急需研究的發酵控制的技術問題。
4 結束語
發酵過程機理較為復雜，由于沒有對發酵過程的先驗知識進行全面的認識，“黑箱”模型不能很好的描述及表達整個發酵過程，利用辨識方法對參數的估計也沒有起到全面描述的作用；單目標優化的發酵過程優化控制也無法滿足發酵過程最優化。我們應充分考慮模型辨識，利用智能理論完善各種機理的混合模型，研究出多目標動態性的優化策略，真正解決微生物發酵過程的優化控制。
參考文獻
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發酵工程新技術篇4
關鍵詞：發酵工程；實驗教學；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0027-03
生物技術的迅速發展使得生物技術產業已成為新經濟的主要推動力，它對生物技術人才提出了全面扎實、復合創新以及開拓應用型的培養要求。[1]發酵工程（狹義上又稱微生物工程）是現代生物技術的重要組成部分，它作為生物技術和生物工程專業學生的主干課程，具有很強的應用性和實踐性，是實現細胞工程、基因工程、蛋白質工程和酶工程等其他現代生物技術的最終手段和方法，在工業生物技術中扮演著產業化的關鍵角色。[2-4]發酵工程實驗是以操作為主的技能課程，是訓練學生實驗操作技能和應用技術的重要平臺，是一種全面實施發酵工程素質教育的最有效的教學形式，在培養學生創新思維和實踐能力方面具有舉足輕重的作用。[5]但在傳統的實驗教學過程中，由于受到實驗課時短、實驗設備有限等條件的限制，開設的課程內容孤立、不系統、不連貫，多為驗證性實驗。[6，7]因此，學生在實驗中多為“被實驗”，完全跟著教師的思路走，在模仿照搬的基礎上完成實驗，未能發揮在實驗教學中的主體作用，難以達到很好的教學效果。這種教學模式必然使學生的專業興趣不高，積極主動性不強，嚴重束縛了學生的思維和視野，不利于培養學生的創新意識和動手能力，很難適應培養應用型、創新型人才的需求。[8]根據《教育部財政部關于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的意見》，“十二五”期間將引導高校主動適應國家戰略和地方經濟社會發展需求，優化專業結構，加強專業內涵建設，創新人才培養模式，大力提升人才培養水平。因此，為滿足社會對應用型、技能型產業化人才的需求，發酵工程實驗教學內容向基礎研究型、綜合設計型、應用創新型發展勢在必行。
一、構建科學合理的多層次實驗教學體系
實驗課程作為發酵工程教學的重要部分，必然是課程建設的重點，實驗內容可以形成操作單元實驗、綜合設計實驗、創新/創業實訓三個層次。
1.操作單元實驗。操作單元實驗的目的是使學生掌握基本實驗技能，教學重點在于儀器的使用、基本操作的規范化方面和對基本實驗現象的理解。[9]主要教學內容有常見儀器設備的使用、培養基的配制、接種技術、菌種活化、菌體染色及形態觀察、菌落計數、菌種選育及保藏等。
2.綜合設計實驗。綜合設計實驗是指實驗內容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程的知識的實驗，教學目標是使學生能夠靈活運用所學的基本理論和專業知識，結合基本實驗技能來進行簡單的設計和制作，從而培養學生正確的設計方法和良好的操作習慣，并且能綜合運用各方面的知識來實現自己的設計。[10]綜合設計實驗分為厭氧發酵、好氧發酵和固態發酵三大模塊，可分別列出2～3個實驗方向供學生選擇，主要實驗內容包括發酵培養基設計及制備、菌種活化、擴大培養、發酵過程控制、發酵產物的分離純化等等。通過綜合設計實驗，讓學生掌握在實驗室條件下的整個發酵生產過程，包括培養基設計、生產工藝設計、發酵過程的控制以及發酵產物的分離純化等，鍛煉和培養學生綜合運用知識的能力與團隊協作的精神。
3.創新/創業實訓。創新/創業實訓可分為創新實驗和創業實訓兩種形式，分別進行科研創新的實驗設計和創業實踐的生產實訓，由學生根據自身的發展意愿進行選擇，培養高素質的應用型、技能型、創新型人才。創新實驗強調對獨立設計能力的訓練，目標是培養學生獨立運用專業知識進行設計和解決實際問題的能力，使其具備一定的創新意識、創新精神與創新能力，[11]其特征主要體現為學生參與的自主性、實驗內容的探索性、以及實驗方法的多樣性。[12]這類實驗主要由專業教師根據科研情況提出課題，以科研促進實驗教學，學生根據興趣選題，可以2～5人組成小組，通過查閱文獻，制定實驗方案并實施，實驗以科技論文的形式完成，最后組織學生就實驗成果進行學術匯報和交流討論。這類實驗能培養學生的專業興趣和科研素養，提高創新意識和創新能力。
創業實訓是以創業形式，組織啤酒、甜酒、葡萄酒、風味酸奶、泡菜和腐乳等常見的實用發酵產品的生產、銷售、分析檢測、財務核算等類似企業的管理和運營。通過創業實訓，能提高學生對發酵工程實驗的學習興趣，增強大學生職前的專業技能素養，提高就業競爭能力，培養大學生的創業意識、創業思維和創業觀念，強化學生動手操作能力、組織協調能力、心理承受能力、團隊合作精神和社會適應能力。
二、實行靈活多樣的開放式實驗教學
為實現創新型、應用型人才的培養，科學合理的多層次實驗教學體系和相應的教學方法保障缺一不可。在實驗教學方法中，教師主要發揮其主導作用，點撥學生思維，啟發促進學生思考，從而突出學生的主體地位，最終實現通過實驗達到提高學生專業技能和創新能力，培養出適應社會需要人才的目的。實驗教學應當強調在教師的引導下給學生以盡可能多的獨立操作機會、乃至獨立設計實驗的機會。考慮到學生個體的學習基礎和動手能力的差異，以及實驗課程學時數的有限，在計劃內實驗教學時間內，要達到全面提高學生動手能力和創新能力的目的顯然是不現實的，因此實行靈活多樣的開放式實驗教學將是計劃內實驗教學的一種有效的補充和延伸。實驗室以靈活多樣的方式對學生開放，一方面能最大限度地利用實驗室資源，另一方面也為學生提供了專業技能實踐鍛煉和自主個性發展的空間，有利于激發學生的創新觀念和意識，全面培養學生的專業技能、科學素養、創新思維和創業實踐能力。[13]
1.學生自主設計實驗與教師指導相結合。對綜合設計實驗和創新實驗，讓學生自行組成課題小組，對指導教師給出實驗課題或自身提出的科學小問題，根據所學專業理論知識并結合基本實驗技能，充分發揮學生在實驗中的主體地位，自主設計實驗內容，以培養學生組織能力和自主設計實驗能力。如酒精發酵工藝設計實驗，包括從原料及設備的選擇、試劑準備、培養基設計、培養條件優化、發酵過程控制、產物提取分離方法等全部由學生通過查閱資料自主設計并完成整個實驗過程，教師僅僅進行指導和關鍵技術的把關。通過這種形式的實驗教學，不僅使學生初步掌握一個完整的發酵產品的生產過程，還可以提高學生獨立分析問題、解決問題的能力，對發酵工程實驗也能形成一個系統的設計思路，讓學生知道為什么要做這個實驗，知道這個實驗從頭到尾怎么做，知道怎么對實驗結果的成敗原因進行分析討論，從而培養學生的良好的科學素養和較強的專業實踐技能。
2.探究性、創新性實驗與論文相結合。在實驗過程中，有些學生具有濃厚的探索興趣和學習積極性、主動性，可以引導這些學生開展一些探究性、創新性的課題或實驗，與科研相結合，引入科研的思路和方法，并將其與“大學生挑戰杯”、“大學生創新項目”、畢業設計以及科技論文等結合起來，促進其在干中學、學中干，從而提升其自身的專業實踐能力和科技創新素質，增強學生的科研意識和創新能力。實踐證明，在專業實驗中，對動手能力強、善于思考的學生進行適當的引導，則這些學生在應用、創新能力方面會得到更大的提高。
3.應用性實驗與大學生創業相結合。一些常見的實用發酵產品如啤酒、甜酒、葡萄酒、風味酸奶、泡菜和腐乳等極易激發學生對發酵工程這門課程的興趣，可以利用這些產品的生產實驗對學生進行創業技能的訓練。具體做法是：①為學生提供創業條件，包括技術指導教師、生產場地及其所需儀器設備、項目啟動時所需的資金等。②由2～5名學生組成創業團隊，選定創業項目，提交創業計劃書，由學院組織進行評審，遴選出優秀的創業計劃。③遴選出的創業團隊按計劃書組建“企業”，成了企業的組織機構，進行人員分工和培訓，在教師的指導下，組織企業的產品生產、銷售、財務核算等運營和管理。④對創業團隊的創業過程進行考核與評價。
三、改革實驗考核評價方式
作為一門實驗課程，考核是必不可少的教學環節。實驗課程重在平時的實驗技能培養，考核中為減少或避免“高分低能”的現象，可以采用平時成績、面試成績、實驗論文相結合的方式來取代傳統的筆試。
1.平時成績。平時成績包括自評、組內互評、實驗設計、實驗結果、數據分析等內容。
2.面試成績。面試成績包括實驗口述、規定實驗操作等內容。其中，口述內容主要涉及原理、實驗設計、步驟、實驗現象、注意事項等內容。
3.實驗論文。對于綜合設計性以及探究創新性實驗，指導學生查閱文獻，分析歸納實驗數據，用科技論文的形式取代傳統的實驗報告。在對實驗數據的處理、分析和討論的過程中，學生逐漸培養了用全面、辯證的思路分析實驗結果的能力，有利于提高學生的科研素養。
由于學生實驗數據的缺乏一定的嚴密性和科學性，這些實驗數據尚不能為正式科技論文所用，但是，眾多學生做實驗得到的大量數據所反應出的規律性東西卻可以對教師的科研思路有相當大的啟發和幫助，教學和科研可以互相促進。實驗論文成績包括論文格式和論文內容。格式由實驗老師個人評定，內容以報告會形式進行總結答辯。答辯過程是一個師生、生生互動的環節，不僅有利于調動學生的主觀積極性，還能鞏固發酵工程實驗課程的相關知識和技能、訓練學生運用專業知識進行科研交流的能力，促進全面扎實的創新型、應用型專業人才的培養。
參考文獻：
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基金項目：黃岡師范學院教研項目（校級[2011]27號）
發酵工程新技術篇5
關鍵詞：醫學院校 發酵工程 教學改革
21世紀是生命科學的世紀，將生命科學與醫學有機融合是生命科學當前發展的趨勢和主流。生物技術專業是醫學院校為適應我國中長期發展戰略及整個生命科學領域發展要求而設立的新興專業[1]。發酵工程課程是生物技術專業的主干課程，是一門應用型和實踐型較強的課程，其教學質量直接影響學生的專業素質。
我校于2002年開設生物技術本科專業，學生于2005年3月進入發酵工程課程的學習，至今已經連續開設7年。我們從開設發酵工程課程之日起，就不斷發展并使之完善，追蹤學科發展的最新趨勢和研究手段，注意結合相關生物化學及微生物學的知識及醫學院校學生培養特點，培養學生獨立思考和科研創新能力，力爭形成符合我校醫學背景下具有較強辦學特色的發酵工程課程教學體系。為此，我們進行了一系列的課程教學改革，下面結合筆者的教學實踐，談談發酵工程課程教學改革方面的個人體會。
1 發酵工程課程教學改革的背景和必要性
全國開設生物技術專業的高校有300多所，其中有28所高校屬于醫學院校。醫學院校生物技術專業的教學改革研究主要集中在生物技術專業人才培養、專業建設、實驗教學體系和畢業論文上，很少有針對專業課程的教學改革。經查閱，僅有安徽醫科大學胡若磊[2]、濱州醫學院焦飛[3]分別對醫學院校生物技術專業酶工程和分子生物學進行了課程教學體系的相關研究，而對發酵工程課程的教學改革一直無人涉及。
醫藥生物技術專業在醫學院校中開設僅有10年左右的歷史，屬于一個全新的專業，各醫學院校既無可參照的教學計劃，又缺乏教學經驗，如果完全套用綜合性大學生物技術專業的發酵工程課程教學體系，不能夠滿足醫學院校生物技術專業培養目標的要求。對醫學院校生物技術專業發酵工程課程進行教學改革，順應了時展潮流，對明確發酵工程課程教學目標、提高課程教學質量有一定借鑒意義。
2 教學改革的內容
2.1優化課程體系
課程體系是人才培養的基礎，是教學改革的核心和關鍵。課題組參照相關院校生物技術專業教學大綱，結合我校實際情況編寫新的教學大綱，結合專業特點，補充新內容，刪減過時、重疊內容，避免一本書教到底的傳統教法。課程體系編排上堅持生物學和工程學兩個基礎并重，一方面通過微生物、生化、分子生物學的知識深入理解發酵過程生物學現象，另一方面應用高等數學微積分的基本原理理解發酵過程動力學和放大優化的基本思想，最終掌握發酵工業生產過程動力學和過程放大中的量化與優化基本方法。
2.2 教學內容的重組與優化
發酵工程涉及生物工業的許多領域，如抗生素工業、有機酸工業、酶制劑工業、氨基酸工業，還有新能源的開發及生態環境治理等。在這些生物工業領域中，各種具體的生產工藝，從原材料到菌種、生物反應器、產物的分離與提純等都有著很大的差異，但其基本生產模式相同、理論基礎相同。要調整該課程體系，我們對課程內容進行了分類和歸納，并選擇有代表性的內容進行講解。結合我校生物技術專業的醫學背景及專業特色，適當增加醫藥相關內容的講授學時，如重點講解抗生素、氨基酸、核酸類藥物的生產工藝過程。
3 教學方法和教學手段的改革
3.1 教學方式的多樣化
堅持以“學生為主體、教師為主導”的教育理念，采用以培養學生學習能力、動手能力、創新能力為主的教學方式。我們在授課過程中采取以學生為主體的“交互式教學策略”和教師在教學活動中運用多種教學手段、多種教學資源的“多元化教學”代替“教師講，學生聽”的傳統教學模式。在授課過程中，我們采取了系統講授法、講授和自學結合法、多媒體教學法、教學和科研結合法等多種教學方式。
3.2改革課堂教學模式，提高教學效果
在教學過程中，必須不斷探索和改進教學方法，努力提高教學效果。對于學生在學習中難以理解、容易混淆的概念進行重點講解，注重講授內容的系統性和銜接性，加深學生對所學知識的理解。另外，為了吸引學生對發酵工程課程的學習興趣，我們在授課過程中采用實例法講授。例如，在講授《發酵機理》一章時，以啤酒、酸奶、抗生素的發酵為實例，通過講授其制作過程，使學生加深了對發酵機理的認識。通過課堂討論和分析一些常見現象，積極鼓勵和吸引學生參與課堂問題的討論，增強了學生和教師的互動性，提高了學生學習的興趣和主動性。
3.3 充分利用網絡課程，充實教學手段
發酵工程課程已經成為泰山醫學院優秀網絡課程，許多教學資料已經上傳到課程網站，內容包括課程簡介、理論課與實驗課的課件、相關網站的鏈接、習題庫，拓展學習等內容并保持動態更新，拓展了學生的學習空間；開設了BBS互動論壇、課程快訊、答疑解惑、習題交流、課程建議等板塊增加了互動性、營造了良好的學習氛圍。學生可以隨時從課程網站下載教學資料，極大地方便了學生對課程的學習，加深了對課程的理解和掌握。
3.4 朋友班導師制和課外科研活動小組
為把學生培養成為寬口徑、厚基礎，具備實踐能力和創新能力的合格人才，我們實行了發酵工程任課教師與授課班級結對共建朋友班活動，擔任整個授課班級的導師。除了關注學生的日常生活和學習外，重點加強學生對發酵工程課程的科學研究思維和科研能力的培養，采用課間指導、課后答疑、參與導師科研課題、組成課外科研活動小組等形式，培養學生利用發酵工程所學知識進行科研活動的能力。
3.5實驗教學的改革
（1）改變“重理論、輕實踐”的傳統觀念，加大發酵工程課程實踐教學學時比例，減少單純驗證性實驗比例，增加綜合性、設計性實驗比重；增加與醫藥相關實驗的比重。以往的發酵工程實驗課為12學時。由于課時少。只能開出幾個基本的實驗，且是孤立的。不利于培養學生對知識綜合運用的能力和創新能力。我們于2010年修訂了發酵工程實驗教學計劃。將學時數提高到24學時。減少單純的驗證性實驗，增加綜合性和自主設計性實驗，如增加抗生素發酵菌株的分離、篩選、發酵和效價測定的綜合性實驗，既鞏固了微生物學的理論知識和實踐操作，又使學生掌握了發酵工程菌種分離的基本原理和操作方法；又如我們設計了“蛹蟲草菌搖瓶發酵培養條件優化”的自主設計性實驗，由學生分組查找資料，設計實驗方案，以多糖產量為指標，對發酵培養基和培養條件運用單因素和正交設計實驗方法進行優化，獲得最佳的培養基配方及培養條件，此舉大大提高了學生的科研能力和水平。
（2）改變傳統實驗教學為主的單一教學模式，盡量多給學生留下思考的時間和創新的機會，建立以學生為主體的實驗教學模式。為了加強學生的實踐能力，組織學生到抗生素、氨基酸等生產企業參觀和實習；鼓勵學生參與科研和生產實踐工作，并且將他們實際操作過程中的經驗教訓和知識進行總結積累，用于教學與實踐。
4改革和完善發酵工程課程考核制度
發酵工程課程成績考核一般為平時成績考核（10%）、實驗考核成績（20%）和期末考核成績（70%）。在此基礎上我們增加了考核內容的項目。加大平時成績占整個課程總成績的比例，由原來的10%增加到20%，增加學生學科發展動向報告、課程設計等作業分值，如在學期中間，給學生布置“發酵工程在生物技術中的應用”的作業，由學生自己查閱資料、制作PPT課件，自己上講臺講述，教師根據學生綜合表現打分。通過這種方式的考核，既增強了學生查閱資料的能力，又鍛煉了學生的語言表達能力，這樣的考核模式，能夠比較公平、準確地反映一名學生的學習效果。
5取得的成效
經過幾年的摸索，我們在發酵工程教學改革方面取得了一定的效果。教師素質顯著提高，備課充分，講課生動，能夠熟練運用多媒體和網絡等現代教育技術手段，以實際生產的實例講解工藝技術內容，激發了學生的學習興趣，有效地調動了學生積極參與學習過程的積極性；授課教師與學生的互動比例與過去相比明顯提高，學生課堂聽課時精神狀態飽滿、精力集中，積極性和主動性明顯提高。
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發酵工程新技術篇6
發酵工程實驗教學評價體系工程學思維發酵工程是直接服務于生產實踐及生物技術進步的一門工程學科，是社會經濟中最活躍的工業體系，發酵工程的迅猛發展，與高素質的發酵人才密切相關，而高素質的發酵人才培養迫切需要改革和完善人才培養機制，建立合理的教學平臺，切實解決教學過程中不適應時展的教學模式，即要培養學生扎實的理論基礎和實驗技能，更要拓展學生的工程學思維，提高人才的整體質量，為社會輸送卓越的工程技術人才。
一、發酵工程發展歷史和學科特色
人類利用發酵技術生產食品和藥物已有幾千年歷史，隨著新技術、新工藝和新設備的不斷出現，再加上分子生物技術的建立，已能夠通過發酵生產胰島素、細胞因子和疫苗等多種基因工程藥物。隨著世界進入資源匱乏時代，經濟可持續發展的核心問題是資源的循環和高效利用以及可再生能源的開發，這些問題的解決都涉及到產業化過程。
發酵是系統而非孤立的工程學問題，需要進行生產過程的經濟核算和可行性評估。當前發酵工程課程設置，存在實驗教學改革明顯滯后于理論教學改革，亦明顯滯后于行業發展需要，實驗教學設置多為靜態和孤立的驗證性實驗，缺乏鍛煉學生工程學思維的內容。發酵工業急需的人才嚴重匱乏，而高校畢業生又很難在對口企業就業，其根源在于教學內容和生產實際的脫節。實驗教學不僅為了鞏固課程理論知識，掌握必要的操作技能，更要提高學生的科研思維能力，培養學生的探索精神和創新意識，尤其是工程學思維能力，滿足行業進步的要求。
二、傳統實驗教學特點與不足
傳統實驗教學的特點主要體現在：（1）教學內容相對滯后，驗證性實驗比重過大，工程設計和創新性實驗比重太小。實驗之間缺乏有機聯系，彼此孤立。新技術難以在教學中體現，如對基因工程菌株的工業化生產工藝流程的設計幾乎沒有，已不能滿足發酵工業發展對人才培養的要求。（2）教學方式單一，絕大部分高校實驗準備幾乎全部由教師完成，學生按實驗指導操作，缺乏學習的主動性和創造性，實驗基本操作完成后甚至不清楚基本原理，學生工程學思維模式得不到有效鍛煉；（3）缺乏合理的考核評價體系，傳統的實驗考核一般以老師為中心，大多根據實驗報告和平時表現給出實驗成績，這種單一的評價體系不利于工程學思維模式的建立。（4）實操性實驗課時數偏少，由于受專業培養計劃學時數壓縮的影響，發酵工程教學的學時數偏少，課內一般只能完成某些特定的生理生化指標的測定等基本實驗技能的訓練，探索性、研究性及設計性的實驗教學根本無法在課堂教學中完成。
三、基于工程學范式的發酵工程實驗教學改革的具體對策
學科范式（Paradigm）決定著學科的價值觀、方法論和具體內涵，關系到本學科的課程設置、實驗教學創新方向、學科新的生長點和交叉擴張模式，對學科的學術定位和教學定位具有一定的規范力，影響到理論課程、實驗課程和第二課程的配置和其內在聯系，同時也會影響教學手段的設計、組織和運用。為了解決發酵工程人才培養模式與發酵工業對人才需求的不對稱性，教學改革有如下幾方面的探索。
1.課程體系調整和完善
發酵工程的人才培養模式要與行業對人才的需求對接，課程設置要兼顧學科發展和產業發展的要求。傳統的發酵工程實驗設計主要是一些相對獨立的驗證性實驗，彼此缺乏系統聯系，需要對實驗教學內容做一綜合調整，使實驗教學形成一個完善體系，并引入工程學設計內容，增加學生整體思維和經濟效益的評估以及可行性分析的能力。
2.實驗教學模式和手段改革
發酵工程實驗教學學生應是主體，教師只是引導者，應增設一些設計性實驗內容，在教師引導下選擇一些產品，學生通過查閱資料首先提出工程設計方案，并對整個生產過程模擬仿真，并進行經濟效益評估，以獲得切實可行的完整實施方案。教師負責把關并提出指導性意見，跟蹤完成實驗過程。通過工程設計性實驗，提高學生的主觀能動性、動手能力、創新意識和工程學思維能力。
3.科學合理的考核評價體系
合理的考核評價體系是推動學生完成實驗的有效動力。實驗課程的評價始終是教學中的一大難題。實驗教學不僅要教會學生一些基本操作技能，更要培養學生良好的思維模式，教學考核不僅要注重結果，更要注重過程。學生能夠從實施過程中總結、分析、歸納和提高，而不僅獲得實驗結果。對學生實驗成績的評估不應機械性地對結果數據進行評判。工程設計實驗的評判也應符合工程設計的特質。工程設計性實驗最能反應學生學習的總體效果，在增加這類實驗的同時，還要建立與之相適應的考核評估體系。
4.開放性工程設計類實驗教學
開放性工程設計實驗教學要堅持綜合性、選擇性和靈活性的原則，以跨學科思維構建學科教育體系，在培養學生動手能力的同時，進一步培養學生綜合運用各交叉學科知識的能力，使學生能解決日益寬泛和綜合的多學科復雜問題，協調上中下游的工藝技術需求，建立工程學思維模式。工程學是用于企業分析、設計、改進和運作的知識、理論與實踐的整體，是將科學基本原理運用于實際用途的應用手段。由于學時有限，學生很難接受和展開相應的訓練，發酵工程教學需要延伸到第二課堂，實行開放性教學，通過培養學生的興趣，充分利用學生的課余時間，進行工程設計性實驗的開展。開放性工程設計類實驗教學的開展，也有利于培養學生的團隊合作精神。
運用工程學范式，培養學生的工程學思維，以更好地適應日益發展的發酵工程領域對人才培養的需求，為我國發酵工業培養卓越的工程技術人員。當然，開放性工程設計教學也帶來了諸如教學成本增加和實驗室管理困難等一些新問題，這些問題如何解決，還有待進一步研究探索。
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發酵工程新技術篇7
關鍵詞：微生物發酵工程；保健功能；營養
前言
光合菌、酵母菌、益生菌等多種微生物均為有益微生物，結合發酵工程技術，將其應用在食品生產中，能夠為人類提供多種口感特別、營養且具有不同保健功能的食品，不僅可以促進生產工業的發展，也為豐富人們的飲食與提升生活質量作出了重要貢獻[1]。
1 微生物發酵食品的優點
相關研究顯示，采用微生物工程發酵技術生產的發酵食品具有多種優點，可以提升普通食品的營養價值和保健功能[2]。第一，部分微生物可合成維生素B，而后者為人體所需的微量元素，食物經過發酵后維生素B含量會明顯增加，比如常見的酸奶、牛奶等。第二，發酵技術可使微生物分泌植酸酶物質，可將豆類食品中的植酸以及其他礦物質轉化成生物活性形式，提高鉻、鋅、鐵及鈣等微量元素的保留率和利用率。第三，利用微生物發酵技術可增強食物蛋白質的可吸收消化率，提高食物的營養價值。第四，發酵技術能使微生物中的活性因子最大限度地分解出來，使食物吸收率進一步提高。第五，普通食品在經過微生物發酵后有益菌的含量會明顯增加，而后者可抑制人體有害菌的生成，改善腸道功能。第六，部分微生物發酵食品還具有抗癌、抗衰老、降血壓等功效，如酸奶、醋等。
2 各類常見發酵食品及其營養和保健功能
2.1 發酵乳制品
乳酸菌是一種對人體腸道有積極作用的有益菌，發酵乳制品是以乳液作原料，采用發酵技術制成的，具有適口性好、易消化、營養豐富以及易保藏等多個優點。參與乳制品發酵的微生物除了乳酸細菌之外，還有霉菌和酵母菌等，比如沙門柏干酪與藍色干酪等酸奶油就又沙門柏青梅、婁地青霉等參與發酵。發酵乳豆制品、酸豆奶、酸奶等發酵乳制品均富含乳酸菌成分，食用后可增加體內乳酸菌，并對有害菌有良好的抑制作用，因此對人體有益，是一種營養價值高、口感獨特、價格實惠的食品[3]。除了可調節腸道功能之外，發酵乳制品還可改善肝臟功能、降脂、預防便秘、增強免疫力，經常食用還可改善精神衰弱、入睡艱難的精神癥狀。
2.2 發酵豆制品
大豆的蛋白質成分含油量高達40.00%，還含有鐵、鈣、核黃酸、硫胺素、氨基酸等多種人體所需的多種元素，豆奶、豆乳等豆類發酵食品均是以大豆作原料，并利用微生物發酵技術使大豆發酵制作而成。在發酵的過程中，大豆含有的部分蛋白質物質受到微生物蛋白酶作用而發生分解，從而增加發酵品的水溶性氮，軟化大豆，既可以將食物原有的活性成分最大限度地保留下來，又可以將豆類自身的腥味、脹氣因子等分解掉，因此不僅營養美味，發酵后的豆類所游離出的核黃素、谷氨酸等成分還具有提高記憶功能、抗衰老等功效。發酵豆乳具有調節血脂、降血壓的保健功能，因為發酵豆乳中含有豆固醇，且富含大豆異黃酮類成分，而不含膽固醇，另外還含有γ-氨基丁酸和ACE抑制肽等可降血壓的成分，因此可以很好地調節血清膽固醇、改善血壓，預防動脈硬化、腦溢血等心血管疾病。
2.3 面類發酵食品
饅頭、面包類食物是全國各地人們喜食的食物之一，尤其在以面食為主食的北方地區。饅頭、面包的制作主要是利用酵母菌使面粉發酵，再通過合理的原料配比和蒸煮而成，口感好且易于保存與攜帶[4]。除此之外，饅頭、面包也具有豐富的營養和良好的保健功能，例如胚芽面包有利于腸胃功能的修復，糙米面包有利于心臟病、糖尿病以及肥胖癥等病人病情的改善，因為微生物發酵食品經過發酵會將自身的部分碳水化合物消耗掉，這樣食品所含能量也會減少，因此有助于減肥，如果在面包中國加入藻類，還可促進血循環。酵母的抗氧能力很強，對肝臟有良好的保護作用，還含有鉻、硒等具有抗腫瘤、抗衰老的礦物質，面類食品經發酵后可分解植酸，從而增加鐵、鎂、鈣等元素的可吸收性，增強人體免疫功能。
2.4 發酵風味調味品
風味調味品使人們的飲食更加的多樣化，利用發酵技術生產風味調味品可以最大限度不留食物原有的生物類黃酮、膳食纖維、多糖等有益活性成分，同時還可分解掉低聚糖、豆腥味、脹氣因子等對人體不利的成分。比如豆瓣醬、美容醋、保健醬油、腐乳、納豆、黃醬、豆豉等，既開胃、易于消化，又具有抗衰老、增強記憶、抗血栓等功效。
2.5 微生物多糖
自上世紀80年代起就有多種微生物多糖以劑、穩定劑、成膜劑、增穩劑、乳化劑、懸浮劑、膠凝劑、增稠劑等形式應用在各類食品工業生產中，并且品種在不斷的增加。我國工業生產中目前常見的微生物多糖有短梗霉多糖、食用菌多糖、右旋糖酐、熱凝多糖、黃原膠、小核菌葡聚糖等，經過微生物發酵技術深層發酵可生產出猴頭菇多糖、香菇多糖、銀耳多糖、金針菇多糖、銀耳多糖等多種品種，能夠增強人體體液免疫及細胞免疫功能，提升抗病菌感染、抗腫瘤、抗病毒等能力，在保健食品研發與生產中得到了廣泛的應用。
2.6 發酵茶
發酵茶是在制作茶葉的過程中添加微生物發酵工序制成的，分為輕發酵（未經歷發酵過程）、半發酵（發酵程度在21.00～70.00%之間）、全發酵（發酵程度100.00%）以及后發酵（在制茶工序末端添加發酵工序）四種類型。利用微生物發酵技術制茶能夠分解、減少茶內的茶多酚物質，增加茶多酚氧化物，因此不僅可以減小胃部受茶多酚的刺激影響還可以養胃，比如烏茶、紅茶等。此外，茶葉含有的維生素、咖啡堿等物質能夠促進脂肪的氧化，起到減肥的功效。
2.7 酒飲料
我國的釀酒工藝流傳已久，現代釀酒業已發展為我國經濟重要支柱產業，利用微生物發酵技術能夠豐富釀酒品種，提升口感。比如藥酒、奶酒、黃酒、白酒、露酒、果酒、啤酒等，不僅香味十足，口感佳，而且還具有殺菌開胃、鎮靜安神、消炎散瘀、活血、延年益壽等多種獨特的功效。
2.8 發酵肉制品
在制作肉類食品時采用微生物發酵技術可改變食物口感，提升營養價值，比如臘肉、生火腿、發酵香腸等均為肉制品經過發酵制成，不會破壞食物的營養成分，而且風味獨特，更易攜帶和保存。微生物發酵技術可分解肉類食品中的蛋白質，將其轉化為氨基酸，增加氨基酸，從而更利于人體對蛋白質的吸收和消化，還可以增加人體必要的雙歧桿菌素、維生素，極大地增強了肉制品的保健功能與營養，此外還可以減少食物中亞硝酸鹽殘余，起到防癌的功效。
3 結束語
隨著時代的發展，健康成為人們越來越關注的問題，人們的飲食觀念也由過去的吃飽變為吃得健康，健康飲食成為社會重要話題之一。微生物發酵工程技術的應用不僅可以最大限度地保留食物原有的營養成分，改變口感，而且還增加了食物的保健功效，不僅使現代飲食更加豐富，而且對人們的身體健康起到積極的作用。
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發酵工程新技術篇8
1、 實習目的
這次認識實習是在完成基礎課程的學習后所進行的實踐環節。通過到工廠生產環節的實習和觀摩進一步鞏固加深課堂所學過的理論知識，將理論和生產實踐結合，并為本專業后續《生物化學》、《微生物學》等相關課程的學習奠定基礎，是我們對發酵、藥品等企業有一個初步的了解。
2、 實習內容
2.1 實習單位簡介
2.1.1湖北安琪酵母股份公司
湖北安琪酵母股份公司成立于1986年，是研究天然酵母，并進行規模化制造的專業化公司，酵母產業化水平在國內處于領先地位，是酵母行業唯一的高科技上市公司。公司經營范圍涉及酵母及深加工產品、生物制品、食品添加劑、豆制品、奶制品、調味品、糧食制品的生產、銷售;生化產品的研制、開發;生化設備、自控儀表、電氣微機工程的加工、安裝、調試;經營本企業自產及技術的進出口業務;經營本企業生產所需的原輔材料、儀器儀表、機械設備、零配件及技術的進口業務(國家限定公司經營和國家禁止進出口的商品除外);經營進料加工和“三來一補”業務;道路貨物運輸服務。片劑、沖劑、膠囊劑、原料藥的生產、銷售。飼料添加劑;有機復混肥料系列產品的生產、銷售。公司擁有年產15000噸干酵母生產線及國內最大的酵母生產基地.
2.1.2湖北金龍泉集團股份有限公司
湖北金龍泉集團股份有限公司是一家啤酒產銷量連續8年名列全國行業十強、位居湖北榜首的大型企業，主要產品有金龍泉系列啤酒，曼思萊系列葡萄酒，金龍泉系列純凈水，年啤酒生產能力達60萬噸。公司擁有固定資產15億元，2003年底加盟全球第一大啤酒釀造商英博集團，英博雄厚的資本實力、先進的管理和技術,為金龍泉做強做大注入了新的活力。主導產品金龍泉系列啤酒先后榮膺42項國際國內大獎，被人民大會堂確定為宴會用酒，并于1995年10月1日榮登中華人民共和國建國50周年慶典國宴，產品暢銷全國18各省市，并通過邊貿輻射到俄羅斯和東南亞地區。20年來，公司累計生產啤酒186萬噸，實現銷售收入30億元，創利稅10億元。其中2000年產銷啤酒38.07萬噸，實現銷售收入5.92億元,創利稅1.57億元,其啤酒產量,銷售收入,實現稅收,均以進入全國十強,位居湖北啤酒行業的榜首。
2.1.3宜昌三峽藥業有限責任公司
三峽藥業有限責任公司是一家生產抗生素、氨基酸原料藥及針劑、系列氨基酸輸液等綜合性產品的中型醫藥工業公司，國家GMP認證企業。三峽藥業有限責任公司現擁有二個分廠，一個藥物研究所，二個二級公司三個直屬車間，擁有高素質的員工1300人。各類工程技術人員占員工總數的30%。生產的品種品規達120多個，公司占地7.2萬㎡。主要產品有L-異亮氨酸、L-纈氨酸、L-亮氨酸、硫酸新霉素、鹽酸林可霉素，系列氨基酸酸輸液、針劑等。是國內最早開發生產L-異亮氨酸、L-纈氨酸和復合氨基酸輸液、針劑單位以及國內最大的硫酸新霉素生產基地。
2.2認識實習內容
2.2.1安琪酵母
在安琪集團,我們主要參觀了安琪集團擁有的國內最大的酵母抽提物生產線———年產5000噸酵母抽提物生產線日前在安琪酵母(600298)建成。公司利用上市募集資金建設的這條生產線技術水平達到國際領先，生產規模國內最大。該生產線的建成投產，標志著安琪酵母綜合技術水平、市場競爭力邁上新臺階，朝著“國際化專業化酵母公司”的目標又邁進了一步。
酵母抽提物是采用先進加工工藝生產的食用酵母深加工產品,是新型、高檔食品添加劑,屬高新技術產品，該產品代表國際調味品發展的趨勢和潮流。安琪酵母于1993年開始酵母抽提物的研究工作,該課題先后被列入國家“九五”科技攻關項目和國家技術創新試產項目。1997年，安琪公司建成了年產1000噸的酵母抽提物生產線。
據介紹，安琪年產5000噸酵母抽提物生產線是由歐洲著名生物工程公司設計的，引進歐洲工藝技術，關鍵設備全部進口。該生產線柔性化設計，可以生產各種高品質的純天然酵母抽提物，按照食品GMP標準設計和管理，產品衛生標準可以達到歐盟衛生標準，能滿足出口的各種要求。該系統可以充分保證生產過程和產品質量的穩定，并大幅度提高勞動效率。
然后,我們還參觀了安琪現代化的包裝車間以及自控設施.整個參觀給我們留下了深刻的影響.
2.2.1金龍泉啤酒
在金龍泉,我們系統的學習了啤酒的釀造工藝流程. 金龍泉啤酒以其卓越品質幾十年來馳譽國內，它采用了優質麥芽、大米、酒花和水，經過糖化、過濾、冷卻、發酵、包裝等工序精制而成，它成功的原因在于獨特的釀造工藝和嚴格的工藝管理，在繼續傳統釀造工藝的基礎上，通過不斷的技術改進，金龍泉啤酒的釀制工藝已日臻完善，而獨特的后熟工藝和優良的酵母菌種更使其錦上添花，保證了產品質量的優異和穩定。對金龍泉系列的啤酒的生產工藝而言,主要流程如下:
制麥------糖化------發酵------罐裝
在糖化車間,我們參觀了先進的計算機主控系統, 德國荷普曼糖化
裝備.在發酵車間,我們目睹了華中地區最大的露天發酵罐群的風采,然后在講解人員的介紹下,我們參觀了金龍泉科學合理的發酵系統.最后我們在包裝車間觀看了德國產36000瓶/小時自動化啤酒灌裝線.
通過學習,我不僅了解了啤酒的釀造工藝流程,還對相關的知識如啤酒的風味,食品行業的衛生質量要求有了一定的了解.此外,金龍泉“舉團結之旗、興認真之風、走拼搏之路、創領先之勢”的企業文化也深深吸引了我,我想,這對我們平時的學習同樣是有所啟發的.
2.2.1三峽藥業
在三峽藥業,我們參觀了氨基酸發酵生產的車間,了解了生物制藥的相關工藝,設備,以及藥品行業獨有的要求.同時,系統的了解了三峽藥業的主要抗生素產品情況,包含如下:
1.硫酸辛酶素 屬氨基糖苷類抗生素藥物。主要成份為新霉B。C抗菌譜及廣，對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌有極好的殺滅作用。廣泛應用于醫藥和獸藥領域，分子式：C23H46N6O13·3H2SO4白色或黃白色粉末。吸濕，極易溶于水，微溶于酒精，不溶于丙酮和乙醚。
2.氨基酸系列產品 主要包括:L-纈氨酸 ( L-Valine) L-異亮氨酸 (L-Isoleucine) L-亮氨酸 (L-leucine) L-醋酸賴氨酸 (L-lysine Acetate)
3.實習體會
作為一名生物工程專業的本科生,我對發酵,食品以及藥品相關領域都很好奇.而這次認識實習讓我比較全面的了解了這些生物工程行業的發展情況,熟悉了相關生物制品的生產工藝、銷售網絡、工藝設備等專業知識,這為以后的專業學習都奠定了一定的基礎.通過實習,我也感受到了當今生物產業的廣闊前景,堅定了專業信心,在以后的理論學習中,我將更好的把實習所學的知識與理論知識結合起來,爭取早日掌握扎實的專業技能!
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