发酵工程论文第1篇

1.1改革实验教学形式

改革后的发酵工程实验将传统两周一次课的频率改为每周一次课，将全学期实验压缩到半学期进行，同时采用“一条龙”式实验教学形式，即在规定8周教学时间内，学生根据课程要求和微生物培养需要，系统且连续地安排实验时间，实验环环相扣、同学分工协作，共同完成实验方案的任务。这种教学形式改变以往只遵循上课周期而不顾微生物培养特点的弊端，培养学生合作意识和团队精神，增强学生实验积极性和主动性，增强实验教学效果。

1.2优化实验教学体系

以往发酵工程实验开设的项目主要针对发酵工程基本操作及菌种筛选等，实验内容相对孤立，学生对发酵过程的整体认知不够全面。改革后结合我校特点，采用“一条龙”式实验体系（自然界中产酶微生物的选育、发酵条件优化、发酵产酶及酶的提取、酶学性质研究及改性、酶的应用等），在此实验中，涉及微生物、发酵工程、生化分离工程、酶工程等实验方法和技术，形成连续而系统的实验，实现从验证性实验到综合性、设计性实验的转变。系统化的实验教学体系有利于培养学生发酵工程研究基本思路和方法，使学生全面了解某一发酵产品生产和应用的特点与关键环节，整体掌握发酵工程的系统实验知识。

1.3整合实验教学内容

按照我校生物工程和生物技术专业的培养方案，改革后我们在教学内容的选择上力求具有系统性、科学性、实用性和先进性，结合生产实际，以学生熟悉的典型发酵产品、酶制剂产品生产为主，将发酵实验设为发酵产酶模块、红曲米固态发酵模块和自酿自饮（风味酸乳及糯米甜酒的酿制）模块，共八个实验项目，包含液态发酵和固体发酵、好氧发酵和厌氧发酵，按照基础、综合、设计三个层次编制实验内容，将整个发酵实验内容，优化后的实验教学内容更为丰富，更有利于培养动手能力、综合运用知识的能力和创新能力。

2.结语

发酵工程论文第2篇

关键词:生物技术;基因工程;细胞工程

现代生物技术的迅猛发展,成就非凡,推动着科学的进步,促进着经济的发展,改变着人类的生活与思维,影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010～2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础,利用生物机体、生物系统创造新物种,并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中,生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年,酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景,本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。

一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用

基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。

发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。

(二)改良酿酒酵母菌的性能

利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。目前,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。

(三)改良乳酸菌发酵剂的性能

乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组DN断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。

二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用

细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。

三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用

酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5～10d的时间。崔进梅等报道,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。

四、小结

在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。

参考文献

[1]赵志华,岳田利等.现代生物技术在乳品工业中的应用研究[J].生物技术通报.2006,04:78-80.

[2]王春荣,王兴国等.现代生物技术与食品工业[J].山东食品科技.2004,07:31.

[3]徐成勇,郭本恒等.酸奶发酵剂和乳酸菌生物技术育种[J].中国生物工程杂志.2004,(7):27.

发酵工程论文第3篇

（惠州学院生命科学系，广东 惠州 516007）

【摘　要】发酵工程课程作为高等院校生物工程专业的核心课程深受各高校的重视，本文从发酵工程课程教学存在的一些问题入手，探索分析了发酵工程课程教学的创新方法，为业内同行提供参考。

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关键词 发酵工程；创新方法；理论；实践

作者简介：张斌（1979.06—），男，博士，惠州学院生命科学系，讲师，主要研究方向为发酵工程。

发酵工程是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科，在生物技术产业化过程中起着关键作用。已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。发酵工程以物理化学、生物化学、微生物学、化工原理等理论为基础，覆盖了传统酿造工业、抗生素工业、酶制剂工业、氨基酸工业和新兴生物制品、生物制药等领域，其广泛应用于医药工业、食品工业和环境科学等领域。发酵技术涉及到解决人类所面临的食品与营养、健康与环境、资源与能源等重大问题，为人类社会带来巨大经济和社会效益，因而发酵技术被誉为工业生物技术的核心[1-2]。

发酵工程课程作为高等院校生物工程专业的核心课程，一直倍受各相关高校的关注和重视。由于发酵工程课程内容属于偏应用型的知识，各高校主要以课程理论教学和实验教学为主，大都缺乏理论联系实际，造成了教学过程中的诸多问题，大体表现在以下几个方面。

（1）理论教学方面

教学方法基本上还是传统的讲授式教学，基本采用以教师为中心的灌输式和以单纯传授知识为主的教学方法。这种以教师为主体的教学，学生处于被动接受地位。一堂课下来教师很辛苦，学生也昏昏欲睡，教学效果不好。学生学习缺乏兴趣，在学习中没有积极性和主动性。

由于学科的知识、技术不断得到完善和丰富，使得课堂上需要讲授的内容不断增多，随着教学改革的不断深入，专业课的学时又不断被压缩，使教学时间不足问题日益突出。发酵工程类的专业课教学要求教师需要有渊博的知识，也应具有一定的生产应用和科研经历，这样就能深入浅出地联系生活的实际问题讲解专业课程相关知识，而目前高校教师大都缺乏生产应用经历，繁杂的纯理论教学内容难以引起学生的兴趣。

（2）实验教学方面

在实验教学过程中，由于受到课时、实验设备等条件的限制，开设的课程多为独立的验证性实验，教学过程中以教师为主体，学生在模仿照搬的基础上完成实验。这种教学模式极大地束缚了学生的思维，限制了学生的视野，不利于学生创新意识和动手能力的培养，实验教学缺乏知识深化与升华的过程。

（3）理论联系实际方面

学生对生物发酵技术在生产实际中的应用方面了解少，不能把握生物发酵技术的发展前景，认识不到发酵工程在生物产业领域所处的重要地位，由于忙于繁杂理论课程的学习，很少去工厂参观和实习的机会，所学知识很难得到相应的实践应用。

基于以上存在的种种问题，为了激发学生浓厚的学习兴趣，充分调动学生的学习积极性，提升学生发现问题和分析问题的能力，从而使学生的表达能力、组织协调能力和处理生产实际的综合能力得到提升，发酵工程的课程教学应该采取一些改进措施。

1）创新教学内容

创新教学内容不仅能提高教学效果，激励教师自觉加快自身知识更新，提高教学水平，还有助于激发学生的学习兴趣和学习热情，拓展学生的知识视野等。在课程的教学前，要设计好教学环节，同时讲授中应尽量避免单纯罗列标题和枯燥无味的叙述，在内容的组织上多下功夫，同时也应尽可能把复杂的问题通俗化，以便于学生理解与掌握。讲解理论知识时，采用基本理论和典型工艺讲授相结合，理论与生产实际密切结合，理论与学科前沿相结合，使学生能够较好地将理论知识和实际应用相结合，使学生能够深入的掌握理论知识。

（1）课前参观工厂-建立直观认识

直观认识往往不能真实地反映事物的本质特征，但可以作为理性概括的基础。在发酵工程课程开课之前，先带领学生到工厂进行参观，使学生了解发酵车间的控制操作，初步了解发酵工艺的基本流程和设备等，使学生对发酵工程课程有个直观的认识。此时学生头脑中会产生很多的问题，将这些问题带到课堂的理论学习中时，就会有一种渴求知识的愿望，有利于激发学生的学习积极性。

（2）采用“走出去和请进来”教学模式

单元操作控制是发酵工程在生产应用中的关键因素，相关企业生产一线技术人员拥有丰富的实践经验。为此，可以采用将课堂设在发酵生产车间的走出去教学方式，针对发酵控制过程中的关键控制点进行逐一实地学习，带领学生到包括葡萄酒、水果酒、果醋和啤酒等发酵生产车间实地参观，由教师和工厂技术人员现场讲授发酵工艺与控制技术。聘请经验丰富的发酵工程师作为特聘教师，进入学校课堂进行发酵控制关键技术的授课，使讲授内容更加生动和贴近生产实际。通过这种教学方式实现高校和企业的优势互补[2]。

（3）树立学生的实验主体地位

为了让学生更好地掌握发酵工程的理论知识，提高其解决产业化关键问题的能力，使学生在掌握发酵工程基本理论知识的基础上，学到更多的实践知识，提高其动手能力，调动学生的积极性、主动性和创造性，就要创新学生实验操作。在学生学习了一定的理论知识后，要在此基础上加深理解，就要选择关键性的验证实验作为实践教学的手段。如可为学生提供菌种，让其进行菌种扩大培养的实验，在发酵工艺控制中进行全自动发酵罐培养和操作，学生可直观认识各个参数的控制情况，从而将理论知识和实践教学有机结合。也可将实验中原来由教师提前准备好的有些步骤，例如材料的预处理、培养基的制备、菌种的活化和扩大培养等，让学生来完成，使学生接触更多的仪器设备，获得更多的实验技能。使学生成为实验的主体，学生根据预习情况和教师示教，在头脑中形成完整的实验架构，包括目的、原理、材料、方法以及步骤，通过操作来完成自己的设计并达到预期实验目的。

减少验证性实验数量，适当增加设计性和创新型实验。通过精心选择少量基本技能训练的实验内容，便于学生掌握。加大综合性实验和创造性实验的比重，实验之前让学生自己收集相关涉及题目的资料，再组织学生进行试验设计方案的评比，进行实验方案的论证比赛，再根据设计的方案进行创新实验。在过程中强调问题 分析与结果讨论的重要性，培养学生分析问题和解决问题的能力。学生在撰写实验报告时按照正规毕业论文的格式，培养学生专业论文的写作能力。

2）创新教学方法和手段

（1）应用“启发、讨论和非指导性”的教学方法

采用“启发式”和“讨论式”的教学模式，以及教学互动和相互转换的“自主教学”模式，使课堂从传统的单向传授转变为双向活动过程。首先讲重点、难点，难懂的问题讲深讲透，易懂的内容则指出关键，留下问题。其次要善于提出问题，让学生多思考，多反问，使学生在积极思考中接受知识。对于内容相近的只讲授其中一部分，其它部分引导学生自己学习。给学生多指定参考书和相关 http://

参考文献，鼓励学生课下自主学习，培养学生自主学习的能力[3-4]。

采用课堂讨论的方式教学，课堂讨论主要强调的是学生的自学，学生间的讨论以及教师的指导三方面的作用。针对学生在听课和学习过程中可能遇到的问题或萌生的一些新见解安排3-5次课堂讨论。将课程中较简单的章节安排学生准备，由学生自己讲解、提问和讨论，以此培养学生的综合能力。

采用非明示性和间接性的“非指导性”语言，提升指导的艺术性而促进学习，帮助学生达到更大程度的个人的统合、有效性和现实的自我鉴定。教学过程中创造一种学习环境，以利于激发、考核和评价种种新出现的知觉的过程，帮助学生理解他们自己的需要和价值，以便能有效地指导他们自己的学习决策[5-6]。

（2）采用现代化教学手段

随着科技的发展，现代化的多媒体教学在我国高校得到迅速发展和应用。教师可在有限的时间内，借助结合文字、图像、动画及声音等多媒体向学生传递丰富的教学信息，使得教学生动活泼。现代化教学手段可实现校内课程的网络教学，在校园网上构建网络教学平台，学生可以随时随地进行学习，摆脱传统的面授教育，突破时间和空间的限制，提升教学的灵活性。将发酵工程的生产工艺过程的视频穿插于课堂多媒体教学中，使整个工艺过程变得形象直观，加深学生对知识的理解，提高教学效果[6]。

（3）结合生产实际教学

将理论教学与生产实际密切结合，在教学上进行发酵过程基本原理与单元操作讲授强化的同时，结合前沿的科研动态，精选案例进行分析。例如教学中可将发酵工程设备部分，包括原料制备、发酵罐、通风设备和发酵控制设备等单独进行讲解；以典型的发酵工艺流程为主线，将发酵工程中各研究对象共性的规律提炼出来，按照发酵工艺过程的主线来教学，采用基本理论和典型工艺讲授相结合，典型到一般再到应用，使各个章节相互紧密衔接，使学生更清楚、更完整地掌握发酵工艺的全过程。使学生在掌握生物学基本原理的基础上能对发酵过程中的工程问题进行全面的认识。

3）密切理论联系实践

实践是创新的源泉。通过自主实验、参观工厂和工厂实习等培养学生的创新精神，达到理论联系实践的目的。在实验的基础上尽量多组织学生参观一些果醋厂，果酒厂、味精厂、有机酸厂等。参观前使学生提前了解生产工艺和重要的生产设备，在参观过程中鼓励学生多提问题，参观后再对参观内容进行概括性讲授，引导学生把感性知识提升到理性认识。通过理论与生产实践结合的教学方式，使学生真正了解利用微生物进行发酵生产的实际内容和具体操作流程及生产中尚待解决的问题。安排学生到相关工厂实习，实习周期为1-3个月，从生产工艺的最初阶段到成品阶段的岗位依次进行操作，通过实习使学生真正接触工业发酵生产，提高学生的适应能力，以及发现问题和解决问题的能力。

综上所述，发酵工程课程教学除了教学方法的改进外，还应加强任课教师队伍建设，请有经验的教师通过言传身教对新教师进行传、帮、带；通过深入的教学研究不断提高教学水平；多为教师创造条件参加国内外深造机 会 。坚持教学与科研结合，依托发酵工程学科背景，强调产学研互动，使得发酵工程课程的建设始终保持与学科发展相适应。在传授知识的同时更应培养学生的学习能力、解决问题的能力、交流能力、团队合作能力和创新能力，使他们能更快地适应未来工作的需求。

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参考文献

［1］穆晓清,王栋,徐岩.“发酵工程”课程教学改革的探索与实践[J].中国轻工教育,2012(4):69-71.

［2］余龙江.发酵工程原理与技术用[M].北京:化学工业出版社,2010.

［3］贾彩凤,常忠义,叶希韵,等.发酵工程实验的改革与实践[J].微生物学通报,2009,36(3):453-457.

［4］任晓莉,赵润柱,梁保红.发酵工程课程的教学改革与实践[J].微生物学通报,2011,38(1):127-130.

［5］李凛,邓建,谢鸿观,等.《发酵工程与工艺》课程改革的思考与探讨[J].成都理工大学学报:社会科学版,2011,19(6):113-116.

发酵工程论文第4篇

关键词： 生物技术专业 发酵工程 教学改革 应用型人才

发酵工程是以微生物的特定性状和功能为基础，通过现代化工程技术生产产品或直接应用于工业化生产的技术体系[1]。它结合生物学和工程学的特点，涉及微生物学、生物化学、数学、化学工程、机械设备等多门学科。发酵工程具有应用性强和实践性强的特点，是生物技术在农业、医药、化工、食品、环保等领域应用发展的支撑点，是生物技术产业化的关键和必由之路。

教育部2010年启动了“卓越工程师培养计划”，致力于培养适合经济和社会发展需要的工程技术人才[2]，以增强学生的实践能力和创新能力。衡水学院也正致力于向应用型大学转型，探索对应用型人才的培养。《发酵工程》是我校生物技术专业开设的专业必修课程。做好发酵工程课程的建设与改革，对学生综合能力的发展、进入相关行业时快速入手等起着重要作用。

本文结合卓越工程师教育培养计划的背景及应用型人才培养的需要，结合本校的课程设置和教学活动，通过优化课程内容体系、改进教学方法、加强教学与企业互动和优化考核方式等方面进行探索与分析，对发酵工程的教学改革进行思考。

1.教学内容的优化与更新

衡水学院《发酵工程》课程的设置，是在完成基础课和部分专业课的基础上进行的。但随着应用型人才培养方案的提出，理论课时缩减，只有32个学时，因此必须对教学内容进行优化。在此之前，学生已学习了一些本课程的相关知识。根据生物技术专业学生的实际教学情况，对已掌握的不再重复讲授，着重复习以突出重点。如在菌种选育一章，由于在微生物学中已详细讲解过各种选育方法，本课程中以问题方式引出，引导学生归纳总结，模糊的地方课下通过网络平台复习。对下游提取分离的技术，在生物工业下游技术课程中会详细介绍，所以授课主要集中于对发酵工程上游技术和中间控制的学习。

课程内容的安排上，我们力将发酵工程研究对象共性的规律提炼出来，在理解发酵机制的基础上，按照发酵过程的主线编排教学内容，包括：菌种选育培养基灭菌与空气除菌种子扩培发酵机制发酵过程控制染菌分析及防治发酵经济学。同时以动力学模型和发酵设备为辅，坚持生物学基础和工程学基础并重，要求学生注重理论基础和实践操作相结合。这样安排有利于学生清楚、完整地掌握整个发酵工艺过程和发酵的共性问题，为后续课程和科学研究的顺利开展奠定基础。

同时，衡水学院为学生开设了多门和发酵工程相结合的专业课程和实践环节，包括发酵工程设备、发酵工程设备实验、发酵工程大实验、生物工程下有技术、酿酒概论等，形成了以培养发酵应用型人才为目的的课程群，对发酵工程的原理和技术进行强化。

除了丰富教学内容外，增加新知识、介绍最前沿的科技动态也尤为必要。教师应通过阅览国内外专业期刊及网站，将国内外最新的科研动态和成果分门别类地穿插在相关章节中进行讲解，使学生拓宽视野，增强学生的学习主动性。

经过以上优化调整，使发酵工程的教学体系更加清晰，教学内容环环相扣，学生能够更好地理论联系实际对课程进行掌握。

2.教学方法的改进

2.1激发学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师。根据教学总结，学生对发酵工艺在生产实际中的应用了解甚少。因此，结合日常生活中的具体实例在绪论部分介绍现酵工业的发展历史、产业概况、生产生活中的产品介绍和未来展望等内容，从而激发学生的学习兴趣，为以后的教学奠定基础。

2.2案例教学

发酵工程是一门应用性强的学科，在授课过程中，引入与生产实践联系紧密的案例并进行剖析讲解不仅能使课堂生动形象，而且能引导学生自主思考，加深学生对理论知识的理解，触类旁通。如发酵工程课程中的发酵工艺控制这一部分内容，要求学生了解并掌握培养pH对发酵过程的影响。为此，我们从相关文献报道意选取了一些研究案例，如“pH对林可霉素发酵的影响”，该研究表明不同初始pH会显著影响林可霉素的产量。通过实例讲解，可以让学生印象深刻并强化对具体知识要点的领会。

2.3引入PBL教学理念

PBL是以问题为基础，以学生为中心，培养学生自学能力，发展学生综合思考能力和解决实际问题能力的教学理念。在实践性强的《发酵工程》课程中引入PBL教学理念，通过提出问题、收集资料、小组讨论、总结评价等环节开展发酵工程PBL教学改革以提高教学实效。

按照发酵工艺类型分成多个PBL课程教学模块，设计基础性问题，如酒精等发酵机制类型及发酵工艺特点等;再设计开放性问题，如由酒精发酵延伸总结乳酸、甘油等发酵工艺特点。学生自由分组。首先，各小组对基础性问题查阅文献，组内讨论，再选派代表进行总结汇报。各小组提问，汇报组成员补充说明和回答，最终形成解决方案。教师对课程实施过程中出现的不足问题再给予指导，提出改进意见及下一步要求，帮助学生理清思路和改进方法。

2.4现代化教学手段的利用

为加深学生对发酵工程课程的理解，提高授课效率，充分利用多媒体课件，将难于理解的内容以图片和视频等形式向学生展示[3]。例如，针对培养基灭菌的操作流程，采取设备示意图和动画相结合的方式，形象展示蒸汽灭菌的过程。针对发酵过程控制环节，利用仿真教学软件，让学生形象地认识发酵工程设备，理解发酵过程的调控手段及产品分离过程。

同时，建设发酵工程的网络教学平台，以提供多媒体课件、文献资料和发酵相关企业网址链接。学生通过拓展学习，能够较好地了解国内外发酵领域的发展趋势。

3.教学与企业参观互动

衡水学院在开设发酵工程课程时，目标定位在为企业培养发酵工程所需的应用型人才。为了提高学生对发酵技术产业的认识并强化他们的工程化概念，增强学生自主性及生产实践能力，在学期中学院专门安排学生到衡水当地典型的发酵生产企业，如衡水老白干酿酒集团、衡水九州啤酒厂等进行参观，了解工厂基本生产过程，熟悉发酵工厂生产的基本知识和必须生产设备。如在啤酒厂的实习过程中，重点让学生掌握啤酒的生产工艺流程，原料的粉碎、蒸煮糖化及典型的厌氧发酵过程。将书本上的理论知识与生产实践相结合，让学生了解生产中常遇到的难以解决的问题，启发学生的创造性与开拓性，有助于学生创新思维的形成和能力的提高。

参观后要求每个学生围绕企业的生产工艺，独立地完成实习报告，作为实践成绩的考核。该方法不仅使学生带着任务熟悉发酵工艺流程与生产工艺控制等环节，而且培养学生生产实践技能和基本工程意识，为今后他们走上工作岗位打下好的工程基础，达到较好的教学效果。

4.优化考核方式

考试是教师评定学生成绩、取得教学反馈信息的主要方法，也是督促学生全面、系统复习的重要手段[4]。从单方面考核，会使学生死读书，读死书，达不到举一反三的效果。我们采用复合考核方式对学生进行评价，建立以基本知识、技能为基础，以综合能力为重点，以学习态度为参照的综合考评体系。将发酵工程理论课程的考核分为3个部分，即平时成绩（15%）、实践考核（15%）和期末考核（70%）。平时成绩包括学生课堂表现、出勤情况、作业等;实践考核包括参观发酵工厂后撰写的报告及在实践活动中的参与度和表现。期末考核为闭卷笔试，由基础理论题、实际应用题和工艺设计题等组成，重点考查学生对基础理论和重、难点知识的掌握。

这种多方位的考核突破了传统的考核方式在考试内容的深度和广度方面存在的局限性，全面考核了学生对知识的掌握情况。

发酵工程是生物技术专业的一门核心课程，也是一门发展迅速的学科。随着新型生物反应器的不断出现，发酵新产品不断涌出，要求发酵工程专业课教师根据发酵工程产品市场不断改革和探索，实时更新授课内容，灵活采用各种教学方法和考核方法，加强与企业的联系，并强调工程观念和实验技能的培养。这样才能真正提高学生综合素质，为社会培养复合应用型人才。

参考文献：

[1]杨梅，李力群，谢莹，等.发酵工程课程建设的实践与探索[J].吉林化工学院学报，2011，28（2）：46-48.

[2]潘艳平，包秋燕，江吉彬.基于卓越工程师培养的本科实践教学体系改革[J].实验室科学，2011，14（6）：213-220.

[3]赵晶，朴永哲，权春善，等.基于应用型人才培养的发酵工程教学改革的探索与思考[J].轻工科技，2014，3：153-154.

发酵工程论文第5篇

关键词：发酵食品工艺学；考核模式；改革；实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）38-0103-03

课程考核是教学活动的一个必要环节，它既是考查学生掌握课程综合知识能力的重要手段，也是检验课程教学质量和效果的具体体现[1]。较多学生学习《发酵食品工艺学》课程的兴趣不浓，积极性也不高，学习态度为“凑学分”，关键因素是注重最后课程考试成绩，日常教学综合评估被忽视，导致缺乏创新性和相关理论知识应用能力较弱[2]。《发酵食品工艺学》是生物与食品工程学院面向具有微生物学和发酵工程基础知识的生物工程专业和食品科学与工程专业本科生开设的跨学科综合性课程，其目的是为地方在发酵与食品领域培养高素质创新型行业人才。国内外近年来开发并建立起大量新型发酵食品技术和理念，加速发酵食品行业的发展。较之国外，国内的《发酵食品工艺学》课程改革滞后，如何将该课程教学适应时代的发展（即，紧随食品行业发展动态和方向），培养具有创造性和专业竞争力的人才，是一个值得探讨和急需解决的问题[2]。至今，国内已有一些高校尝试了《发酵食品工艺学》课程改革，如以“行业需求为指引”的教学改革，教学质量提高较明显并取得不错的教学效果[2-8]。然而，开展《发酵食品工艺学》考核方式的研究与改革较少，所普遍采用的考核方式仍比较单一，对该课程的教学质量和效果影响较大，从而不利于创新性应用型人才的培养[2-4]。因此，除了建立适合自身教学理念和特色的《发酵食品工艺学》课堂教学体系，还必须设置科学合理的课程考核模式。只有二者相得益彰，才能真正提高《发酵食品工艺学》课程的教学质量和效果，实现创新性应用型人才的培养目标。作者结合教育部人才培养目标、国内外教学研究、我校的定位及本人教学经验，就现阶段《发酵食品工艺学》课程的考核方式和评价体系提出个人观点，为同仁提供一些参考。

一、实施《发酵食品工艺学》课程考核方式改革的紧迫性

当前，我国人才评价标准逐步完善，尤其是教育部最近提出的培养具有创新性应用型人才要求后，国内高校就《发酵食品工艺学》课程的考核模式改革在陆续推进。然而，受困于教学内容、师生比和师资力量等因素，《发酵食品工艺学》课程的考核方式存在三点不足：首先，考核方式单一化。《发酵食品工艺学》课程考核依旧以期末闭卷式考试为主。此种方式操作较简便，某种程度能够体现考试的客观性与严肃性。但是，其仅考核学生记忆和理解相关概念及理论为主，忽视学生运用知识的能力。采用该考核方式，学生被迫花费大量时间于背诵和记忆，导致学习积极性受挫严重，课堂教学效果不佳[9]。考试之反馈功能受限于单一阅卷模式，系统完善的考试质量评价体系难以形成。如今，《发酵食品工艺学》强调理论考核方式常与实践需求脱节，导致理论知识学习难以举一反三和触类旁通[10]。由于单一考核方式相悖于创新性和应用型人才培养目标，所以完善多样化考试结构迫在眉睫。其次，重终结性考试而忽视过程性考核。在以往《发酵食品工艺学》课程考核中，虽然结合了一些过程性考核与终结性考试，但是平时成绩所占比例较低（约占总成绩30%），且平时成绩考核手段较少，也仅以上课考勤和作业为主[11]。学生只要来到教室，听课与否的结果相差甚微，甚至平时作业抄袭也可获得此项成绩。设置这种课程考核比例导致学生不重视平时考核，导致学生的主要精力用于最后终结性考试，不能使其学习形成连贯性，学习效果降低。学生缺乏思考，考完后“交还给老师”的现象普遍。导致知识面窄、工程思维及创新能力及应用能力缺乏，考核效果较差。最后，考核方式还缺乏细化标准且流于形式。虽然少数学校《发酵食品工艺学》课程考核方式采用课程论文或小组讨论等，但缺失细化的评价标准，因为教师工作量增加较多并感到其操作不易，实施这种考核方式的积极性受影响[12]。

二、开展《发酵食品工艺学》课程考核方式改革的工作实践

就课程考核方式而言，美国{校的课程考试常根据不同课程和专业特点采用闭卷、开卷、口试、答辩、论文及实际操作能力测试等多种方式[9]。《发酵食品工艺学》课程性质需在多样化考核形式中注重培养学生的应用能力。根据《发酵食品工艺学》课程的特点和本校学生的实际情况，与传统期末一次考试相区别，采用多次考试相结合的形式，并辅以占一定比例的出勤成绩。在实施《发酵食品工艺学》课程考试改革的三年以来，将课程总成绩由5部分组成：出勤与课堂表现（10分）、平时章节作业与英文文献翻译（20分）、期中考试（20）、课程论文（20分）及期末考试（30分）组成。虽然已经在教学方式上进行了一定的改革，学生的学习兴趣有所提{，但仅依靠学生自觉，仍无法保证完全出勤。此外，如果学生不到课堂上课，所谓的教学改革效果必然大打折扣[13]。

发酵工程论文第6篇

关键词：发酵工程；教材；教学方法；考核

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）26-0221-03

发酵工程是包括上游的微生物菌种选育与培养技术、生化过程工程技术、下游的发酵产物提取精制技术在内的综合性技术[1]，是多学科交叉、融合而成的理论性和应用性均较强的综合学科。发酵工程作为现代生物技术的重要支撑技术体系，与基因工程、细胞工程、蛋白质工程和酶工程并称为生物技术的五大工程[2]。随着世界范围内生物技术的迅速发展及在各领域的广泛应用，发酵工程受到各大高校越来越多的重视，并成为生物技术类专业的专业必修主干课程，对生物制品方向的学生尤为重要。

发酵工程是一个生物现象，解决的是工程问题，教学上需要将工程学与生物学等相结合，来实现从理论到实践的跨度。其教学内容具有微生物学基础要求高，涉及内容广，学科交叉多，实践性强，与生产生活联系密切等特点[3]。当今社会对人才的知识结构要求系统性与开拓性相结合，扎实的理论基础与实践技能兼备。因此，教学上需要兼顾系统性、基础性、科学性、实用性和先进性[4]。如何做到与时俱进的完善教学内容、方法，以达到良好的教学效果，需要教师不断进行探索。

一、教学目标

通过此课程的教学，希望学生能够在有限的课时内掌握发酵工程的基本内容，加强对微生物学的知识的理解和应用，了解现酵工程的技术现状及发展趋势，形成科学的思维方式，提高他们分析问题，解决问题的能力。

二、教材选择

教材是教学的基本工具之一，也是教师“教”与学生“学”之间的知识载体。在教材的选择上要遵循质量至上的基本原则，教材内容应准确、全面，符合教学大纲要求并有利于学生创新精神和实践能力的培养，应积极选用高质量的新版教材和精品、重点教材。因此，本课程选用了徐岩主编、高等教育出版社出版的国家“十一五”规划教材，《发酵工程》（2011版）作为师生主要教材。该教材以发酵过程中的关键工程技术和生物学知识为主线，着重讲述了现酵工程的发展方向和前言技术领域的相关知识。教材分为四个大的部分：发酵工程原理、发酵工程重要产业、发酵工程特殊应用及发酵工程的生物学基础。其中，将发酵工程原理部分作为授课的重点，这部分也是很多相关教材的主要内容。发酵的重要产业及特殊应用两部分内容统一作为发酵工程的应用来讲，旨在引导学生将学习过的基础知识和基本原理应用到发酵制品生产的各个方面，拓宽学生的知识面，并提高对所学知识的掌握深度。由于生物技术专业学生在学习本课程前已学习过微生物学，因此，第四部分生物学基础作为学生的自学章节，在平时讲授时随时以提问、讨论等形式引导学生回顾和复习，以便温故知新、能够更快更好的理解本课程其他章节的知识内容。部分教学内容还参考了由陈坚主编的《发酵工程原理与技术》（2012版）和储炬主编的《现代工业发酵调控学》（2010年版），通过书中的具体案例来深入渗透理论知识，拓宽学生的知识面。除此之外，作为教师，还应参考多本教材及科研论文，并要时刻关注课程相关领域的科研动向，将了解到的知识作为课堂教学的素材，做到所讲授的内容“准”、“透”、“新”。

三、教学方法

1.教学手段。授课过程采用板书教学为主，辅助以多媒体展示图片、视频的教学手段。使用板书进行教学的过程中，教师作为知识的传授者能够更好地主导整个教学过程[5]。在讲授过程中，教师根据知识体系及其逻辑关系依次在黑板上给出每节课重点内容提要，并通过提问和讲授，使学生在集中精力听讲、努力思考的过程中获取知识的精华，避免了只用多媒体进行教学时，学生只顾埋头抄写多媒体设备上罗列的内容，忽略了对知识的自主理解和必要的逻辑推理。使用板书教学的主要优点在于能够引导和启发学生思考，便于实现互动。而对如发酵设备及技术手段等知识点，则最好借助多媒体手段以照片的形式展示，或将涉及到的方式、方法以动画的形式播放，能使学生能够深刻地得到直观准确的印象。如在讲授分批发酵、连续发酵等发酵方式知识点时，使用多媒体图片及动画能让学生对于不同发酵方式的设备、发酵流程一目了然。

2.讲授方式。多数理论知识对学生而言都是抽象、枯燥的，难以很快在学习过程中形成他们自己的知识框架。如何让学生在学习这样一门重要而又“难学”的课程时能够“不怕”、“不烦”，提起学生对知识的兴趣并激发他们的求知欲，是教师在授课时需要仔细研究，反复思考的教学重点。

首先，在讲授内容的选择和设计上，要本着让学生掌握“基本知识点”并拓宽了解“相关知识点”的原则。做到：由易到难、由简到繁、由浅入深、由近及远，循序渐进。第一次接触的内容要仔细讲解，与知识相似的内容可启发学生进行类比学习，重点、难点内容需多次重复以加深学生的印象。

其次，对不同类型的知识应选择不同的讲授方法。对概念型的知识点，可以先将概念包含的内容介绍给学生，然后引导学生自己尝试对名词进行总结、定义，再适当修正整理成正确的概念。如在讲授“发酵”这一概念时，先对学生讲述该概念的来源（起源于拉丁文“翻腾”一词）及人们在生产生活中对发酵现象的不断认识和发酵形式的逐渐多样化，来引导学生总结出自己能想到的所谓“发酵”的概念，对其中错误的理解进行纠正，补充不足或删减多余，最后得到对该名词的正确解释。也可直接讲授概念的包含的内容，再分析、总结支撑整个定义的重点、关键点，最后启发学生用恰当、精炼的文字和一定的顺序将自己对这些“点”的理解连接起来，形成一个完整的概念。如“次级代谢”定义为：在一定的生长时期（一般是稳定生长期），生物以初级代谢产物为前体合成的对本身生命活动没有明确功能的物质的过程。该定义中需掌握的两个重点是：“以初级代谢产物为前体”和“无明确功能”，可据此引导学生根据自己的理解形成完整概念。

对原理、技术方法和原则等知识点，可以采用对比、举例、总结的方式讲授。如对于获得优良菌种的方法（自然选育、诱变育种、杂交育种、原生质体融合、基因工程育种），可采用对比教学的方式，先依次介绍每种方法的具体内容，再对每种方法的理论依据、选择特点进行对比分析。对于诱变育种中使用的出发菌株选择原理，可采用“打造最美明星”的类比举例方法。将出发菌株的三个来源（自然界直接分离的野生菌株、经历过生产条件考验的菌株和经历多次育种处理的菌株）分别比作普通明星、选美获奖明星和经历过多次整容的“人造明星”，类比三个来源的出发菌和三种明星的特点，从自身条件、改造空间和改造易难程度方面进行分析，得出经生产条件考验的菌株或“选美获奖明星”是最佳待改造对象的结论。这样既简单易懂又带有一定趣味性，有利于学生理解并记忆。总结式讲授可以大量运用在需要记忆的方式掌握的知识点上。如“发酵对微生物菌种的要求”包含九条，讲解完每一条的具体内容后，分别总结成一个词语或一个字，能够帮助学生快速记忆。比如把要求微生物具有在较短的发酵周期内生产大量发酵产物的能力，总结为“高产率”，把在发酵过程中不产生或少产生与目的产品性质相近的副产品及其他产物，总结为“高纯度”，把对发酵原料成分要求低、可在廉价原料制备的培养基上迅速生长并生成产物，总结为“高亲和”。

将本课程的内容与生活、科研、实践相结合[6]。发酵在生产、生活中的应用非常广泛，把具体的知识点结合到相应的活动中去，使学生不仅学到了知识，而且知道这些知识该如何运用，运用在何处。如学生们都知道酸奶是发酵而来，但哪些种菌种可用来进行发酵，哪种的发酵效果最好，发酵时对发酵材料的要求，发酵所需的条件等却了解不多，在乳酸发酵这一节内容讲解时可结合酸奶的制作讲授。另外，学生们在毕业后走向科研岗位或工厂生产技术人员，需要较强的运用知识能力，可以通过指导学生自己进行实验，或组织学生到工厂参观等教学形式，加深学习效果。

3.课堂互动。互动是提高课堂教学效果的重要环节，可以活跃课堂学习氛围，集中学生注意力。通过提问、讨论、讲演等具体方式能够达到事半功倍的教学效果。在课堂上，除了利用传统的老师提问学生的方式复习相关知识和了解学生对知识点的掌握程度外，还可采用学生互问和引导学生向教师发问的形式。

学生互问主要用于对已学知识的复习中，请一位同学提问，再请其他同学进行回答。无论是发问的同学，还是回答的同学，都需要仔细回忆上节课所讲的内容。提问的同学要在脑海中形成知识框架体系和重点内容，回答的同学则要思考具体知识的内容。实践证明，学生互问可以充分调动学生的积极性，类似知识竞赛，是学生比较喜欢的互动形式。

引导学生向教师发问可应用在新知识点讲授过程中，教师在设计某一内容的讲授过程时，可故意漏掉部分内容，或摆出较明显的逻辑错误，再引导学生判断教师所讲是否有不妥的地方，这时学生会努力回忆并认真思考刚才所听到的内容，通过自己的理解及推理，向老师发问。与传统的教师滔滔不绝向学生灌输，学生知识盲目记忆的教学方式截然不同，这样的方式能迅速激起学生寻找知识“真相”的好奇心。

讨论课堂教学中经常运用的互动方法。由教师或学生提出一个问题点，学生和老师一起讨论，表达自己的理解和观点，或进行激烈的辩论。讨论最终的目的并不是得到一个正确的理论，而是激发学生自主思考和表达自我的观点，在思考的过程中提出问题、分析问题、解决问题，锻炼逻辑推理能力，在表达自我观点的过程中锻炼总结能力和语言组织能力。

演讲就是选择课程中较浅显的内容，要求学生自学并试着像老师一样讲授给大家。学生在课外准备时经历了学习内容，总结内容，寻找重点，设计讲稿等一系列过程，通过准备的过程，锻炼了学生自学并找出重点的能力，再通过向大家讲授及学生间的互动，学生自己和老师都能够发现他们对相应知识点的掌握程度，再加以改进。

对不同的知识点可采用不同的互动方式，或将几种方式结合起来，达到良好的教学效果。

四、实践教学与课程考核

发酵工程是一门综合性应用性很强的学科，实践教学是引导学生将理论知识联系到生产生活中的重要教学手段[7]。由于学生在学习本课程之前已经学习过微生物学，发酵菌种方面的实验在微生物学课程的实验教学中已经接触过，因此发酵工程的实验主要集中在与学生们生活相关的方面，如甜酿酒的发酵、酸乳的发酵等，使学生在实验中更直观地理解发酵的过程，还可以品尝自己制作出的食品。充分调动了学生对实验的积极性和责任心。另外可安排学生到相关的发酵工业工厂进行参观，了解先进的发酵技术和设备以及产业化的发酵流程。如啤酒厂、味精厂、酶制剂厂、生物制药企业等。参观之前将整个工厂的概况、生产工艺流程、设备情况向学生作简要介绍，让学生提前了解生产工艺，学生在听的过程中产生一些疑问并带着问题去参观学习，能够较好的做到有目的有方向的理论联系实践，有利于学生的学习[8]。

考核结果应能充分体现出学生对知识的掌握程度，除了平时的课堂提问，实验设计，实践能力等考核方式，考试应是最能体现学生学习状况的方式之一。教师在出卷时，应充分考虑知识点概括率，难易比例和试题层次。避免将死记硬背的知识点摆上试卷，通过认真设计，让学生在答题时以运用知识解决问题为主，这样的试题在书本或笔记上找不到标准答案，但学生对知识点充分掌握后，能够顺利作答。

综上所述，在教学过程中，教师应充分掌握课程的内容和特点，应运用多种教学方式，激发学生的学习兴趣，并鼓励学生发现自己的学习特点，找到适合的学习方法，提高学习能力，达到良好的教学效果。

参考文献：

[1]徐岩.发酵工程[M].北京：高等教育出版社，2011.

[2]陈坚，堵国成，张东旭.发酵工程实验技术（第二版）[M].化学工业出版社，2009.

[3]吕英红.发酵工程在生物技术领域的重要地位及教学心得[J].吉林农业科技学院学报，2012，21（2）：119-122

[4]冯惠勇，仪宏，孙国志.发酵工程教学的体会与设想[J].微生物学通报，2002，29（6）：98-100.

[5]喻子牛，何绍江，朱火堂.微生物学教学研究与改革.北京：科学出版社，2000：65-67，110-113.

[6]冯惠勇，仪宏，孙国志.发酵工程教学的体会与设想[J].微生物学通报，2002，29（6）：98-101.

[7]廖威.发酵工程教学改革的实践与思考[J].中山大学学报论丛，2003，23（1）：155-157.

发酵工程论文第7篇

关键词：酵母；发酵；还原糖；产酒率；

中图分类号：TS262.2 文献标识码：B 文章编号：1674-3520（2014）-08-00-02

酵母菌是一类不同于细菌的单细胞真核微生物。现代工业中可将酵母作为发酵过程中的主要微生物来酿制酒类、 乙醇等。目前， 酒精发酵的菌种主要以酵母菌为主。通过糖酵解途径， 酵母菌在氧气充足的条件下进行有氧呼吸， 将葡萄糖高效分解成CO 2 和 H 2 O，在无氧条件下将葡萄糖分解成 CO 2 和C 2 H 5 OH 。在酿酒工业中， 可将酵母菌在不同条件下

的分解方式， 通过控制通气量情况来实现酒精的最大产量生产，即在酿酒过程中先通入一定量的氧气让酵母菌进行有氧呼吸，目的是在有氧阶段进行大量出芽生殖， 快速达到酵母个体的扩增量。 继而进行酵母菌的无氧呼吸， 从而将葡萄糖转化为酒精。

酵母菌的种类很多， 包括孢子酵母、 产冬孢子类酵母、 掷孢酵母和无孢子酵母等， 涵盖 60 多个类别，500多种。在酒精发酵行业里， 酒精发酵的效果直接取决于酵母的质量。从众多种类的酵母中选择优良品种的耐性强的酿酒酵母对我国许多研究单位来说提出了新的要求。 酿酒活性干酵母是现代高新技术融合发展的一种生物活性制品，具有发酵性能优良、细胞耐性强、絮凝性好、保存期长等特点。随着石化燃料的日趋紧张和环境污染的日益严重， 开发利用新型能源燃料乙醇已变的极其普遍。为了增加市场竞争力， 降低生产成本， 提高淀粉质原料的利用率，对于酿酒活性干酵母的优良品质的要求也越来越高。

利用以玉米为原料的酒精生产过程， 以发酵时间长短差异的条件对比， 从而验证 4 种不同酵母的发酵性能， 根据出酒率、 还原糖、 残总糖等的关键发酵指标来分析， 最终选取出较好的酵母， 为进一步在生产中的应用奠定了基础。现如今在酒精生产过程中，玉米已成为广泛应用的主要原料，下面仅以玉米为原料从酒精酒精生产的一系列过程，来验证4 种不同酵母的发酵性能。通过实验数据对各种酵母优势的分析。

一、材料和方法

（一）材料

1、原料与酵母

原料为玉米。

酵母品种 1#、 2#、 3#、 4# 分别购自 A、 B、 C、 D 公司。

2、试剂与酶

20% 氢氧化钠、 10% 硫酸、 尿素、 磷酸氢二胺。液化酶、糖化酶标示酶活力分别 为 260000 u/ m L 和8000u/ m L。

3、主要仪器设备

高效液相色谱仪、 数码显微镜、 恒温震荡培养箱、 阿贝折射仪、 红外水分测定仪、 恒温水浴锅、 血球计数板、 分析天平、 酸度计、 低速离心机等。

（二）实验方法

1、实验方案

本试验采用两批实验的发酵时间不同进行比对，实验一发酵时间控制为 55h，其余按工艺流程中参数执行。 实验二发酵时间控制为 65h。 其余按工艺流程中参数执行。

2、 实验工艺流程

原料粉碎液化糖化酒母发酵

3、原料粉碎

取原料玉米共 2. 2kg， 于样品磨迅速磨成玉米粉。并取 4 个 1000m L 三角瓶标记 1#～4# 备用， 按每个样瓶加 220 克玉米粉计， 分别置于 1#～4# 三角瓶中并在每个瓶中加 100m L 过滤水和 400m L 蒸发冷凝液， 搅拌均匀。

4、醪液的液化

通过 20% 氢氧化钠溶液调节每个试样的 pH值，使其在 5. 2～5. 8 之间；每个试样瓶中加入0. 02m L 液化酶 （为准确添加可将液化酶稀释至一定倍数）， 搅拌均匀， 在 95℃水浴条件下维持 50 分钟后冷却至 65℃。

5、 醪液的糖化

通过 10% 稀硫酸溶液调节每个试样的 pH ， 使其在 4. 0～4. 8 之间； 向每个试样分别加入 0. 2m L 糖化酶 （为准确添加可将液化酶稀释至一定倍数） ， 搅拌均匀， 在 65℃水浴条件下维持 60 分钟。

6、醪液的发酵

将糖化醪冷却至 35℃左右。 分别准确称取重量W x。准确称取不同厂家的酵母 1#～4#，每份样品0. 15 克， 对应加入 1#、 2#、 3#、 4# 三角瓶中， 后加入30m L 蒸馏水， 在 35℃条件下， 复水活化 30m i n， 并用20m L 蒸馏水进行洗瓶， 一并加入试样中。将锥形瓶连接好导气管及吸收瓶，进行整体称重并记录， 置于 35℃生化培养箱中进行发酵，同时连续振荡搅拌。 实验一进行发酵时间 55 小时后， 最终定容 1#～4# 三角瓶溶液至 720m L。

7、对比实验

其他条件不变， 实验二发酵时间为 65h， 进行另一批实验。

二、结果与分析

（一） 实验一发酵数据分析

1、 发酵过程中酵母检测

发酵 23h： 镜检： 酵母生长均健壮， 均未见死亡。

发酵 46h： 镜检： 1# 酵母部分衰老， 均未见死亡。

发酵 55h： 镜检： 酵母衰老严重顺序： 1#、 4#、 3#、2#， 但均未见死亡。

2、 发酵 23h 结束分析

3、发酵结束分析

发酵 55h 结束时， 分析 1#～4# 三角瓶中发酵成熟醪的指标如下：

4、发酵 55h 发酵成熟醪液相分析（ 见表 3）

5、原料产酒率计算

通过公式计算得出 1#～4# 发酵醪的产酒率：

1# 产酒率% =29. 45； 2# 产酒率% =29. 75

3# 产酒率% =30. 62； 4# 产酒率% =30. 94

（二）实验二发酵数据分析

1、 发酵 65h 发酵成熟醪指标分析 （见表 4 ）

2、 发酵 65h 成熟醪液相分析 （见表 5 ）

3、发酵过程中酵母形态

发酵 17h、 63h 电子显微镜下 3# 和 4# 酵母的形态图见图 2：

4、原料产酒率计算

通过公式计算得出 1#～4# 发酵醪的产酒率：

1#产酒率%=30.23

1# 产酒率% =30. 23

2# 产酒率% =30. 55

3# 产酒率% =31. 21

4# 产酒率% =31. 54

三、讨论

从实验数据对比分析， 可以得出如下结论：

（一）实验一讨论

1、酵母 1# 从原料出酒率等指标看，效果尚好，只是有时残总糖波动较大，后期发酵速率较好， 残还原糖偏高， 导致后期残总糖也偏高。

2、酵母 2# 由于发酵比较旺盛， 原料出酒率等各项指标较好， 但不是很稳定， 发酵后期残还原糖偏高。

3、酵母 3# 从原料出酒率及残总糖、还原糖看，指标都比较接近安琪， 但是其前期发酵不如 4# 快，但总的挥发酸还是偏低的。

4、酵母 4# 总体讲各批次实验比较稳定， 无论是原料出酒率， 还是残总糖及还原糖， 指标都比较稳定， 只是个别批次杆菌较多。

（二）实验二讨论

1、4# 酵母前期发酵速度快，整个发酵周期相对较短； 3# 酵母延滞期稍长些， 但中期发酵速度较快；其它两种酵母速度一直比较平缓。

2、在发酵至 23h， 4# 酵母的产酒率比 3# 酵母高11. 8% ， 比 1# 的高 15. 7% ， 比 2# 的高 22. 14% 。而在65h， 酒分从高低的顺序为 4#- 3#- 1#- 2#。

3、从多批次实验数据的平均值分析残总糖、 还原糖及挥发酸：残总糖从低到高依次为 4#- 3#-2#-1#；残还原糖从低到高依次为 3#- 2#- 1#-4#。挥发酸从低到高依次为 3#- 1#- 2#-4#。

通过对上述分析， 可以看出 3# 和 4# 酵母具有较大的优势，可以继续在大生产中试验进一步验证， 从而增加辅料的竞争性。

参考文献：

[1]贾树彪，李盛贤，吴国锋.新编酒精工艺学[M].北京：化学工业出版社，2006，17

[2]周鹏.乙醇生产介绍-第一部分酶制剂简要概述[J].酒精，2005，4：48-50

发酵工程论文第8篇

【关键词】发酵工程；理论教学；教学改革

【Abstract】In this paper， three reforms of theory teaching of Fermentation Engineering course majoring in Biological Engineering are introduced. It include teaching contents， teaching methods， and assessment methods. The student’s scores are improved greatly by these reforms.

【Key words】Fermentation Engineering； Theory teaching； Teaching reform

21世纪是生物技术产业高速发展的时代，发酵工程是生物技术的重要组成部分[1]，其应用早已涉及到食品、医药、化工、农业、环保等各行各业。目前，发酵行业生产企业有5000多家，需要大量的发酵工程技术人员，这为生物工程专业的学生就业提供了大量的机会。然而，发酵工程是一门应用性非常强的课程，学生在学习过程中对发酵的过程控制、发酵设备及相关生产设备结构等非常难理解，而我校由于各种条件的限制使得学生无法在学习理论的同时进入发酵公司进行实践学习，因此，如何将理论与实践相结合，让学生尽可能的掌握和理解产品的发酵过程显得非常重要。通过多年的教学实践，我院教师对发酵工程课程的教学体系进行不断的改革与完善，现已取得较好的教学效果。

1 调整教学内容，优化课程体系

1.1 选择合适的教材和参考书

根据校区课程设置及安排，发酵工程课安排在3年级下学期，40学时，其中理论36学时。为了让学生能在较短少的课时中更好地了解产品的发酵过程，我们选择曹军卫、马辉文、张甲耀编著的，由科学出版社出版的的21世纪高等院校教材《微生物工程》作为教材[2]。该教材简明、系统，按照发酵产品的生产过程进行编排，全书分为4部分：原理、下游工程、设备、举例，使学生能更系统的学习不同产品的发酵生产过程及提取过程、设备的结构等知识。同时还向学生推荐李艳主编的《发酵工程原理与技术》等参考书及一些相关网站，让学生自行参考学习，丰富自己的知识。

1.2 教学内容的调整

为了让学生更好地进行理论学习，教学内容按以下程序进行：

（1）在第一堂课介绍发酵工程的就业前景、发酵工程的应用，引起学生的兴趣，然后讲讲发酵的一般过程：菌种―种子罐―发酵罐―分离提取―精制―包装，让学生对发酵过程有一个大概的了解，方便后面内容的学习。

（2）按照发酵的过程进行各章节的学习。先讲上游部分：即菌种怎么来的？怎样保藏？要进行发酵生产，首先要菌种，应该怎样获得菌种？有了菌种，菌种又非常容易发生变异，该怎么保存？再讲中游部分：怎样进行发酵控制？需要控制哪些参数？随后讲下游部分：即怎样进行产物的提取？接着讲设备部分：发酵在什么容器里进行？需要什么辅助设备？在产品的发酵过程中需要很多设备，如发酵设备、空气除菌设备、产品纯化设备等。最后结合前面的理论讲两个实例：抗生素、啤酒的完整发酵工艺。抗生素、啤酒在生活中非常多见，它们是怎么来的？结合前面讲的理论知识，进行再一次梳理。通过这两个实例的学习，同学们可以自行学习其他产品的发酵过程。

2 教学方法与手段的改革

随着科技的进步，教学手段也发生巨大的变化，早已从以前的板书教学步入了多媒体教学时代。我校也采用多媒体教学，多媒体教学有其巨大的优势，信息量大，直观，但也可能会造成讲授速度太快，学生难以接受的情况。因此，为了最大化多媒体教学的优势，在教学方法上还需进行改进：

（1）对重点、难点内容要反复强调。在教学过程中，重点、难点要讲慢点，讲完一章后复习一下，课后留点复习题，方便学生进行复习。课前可以适当提问，可以是上节课的重点内容，也可以上本次课的启发式问题。

（2）多举实例。对难点内容，可采用多举例子的方法进行，可以是珠海某个公司的，也可以是网上搜的，最好是大家比较熟悉的公司。比如讲到空气除菌流程，同学们没有见过自然很难理解，我们就结合周边一饲料添加剂发酵生产公司的空气除菌情况进行讲解。

（3）多引用图片资料。多展示一些在发酵公司拍的照片，让学生切实体会一下公司的生产情况。当然，如果有条件，可以安排学生到发酵公司去参观。

（4）适当增加视听材料。购买一些光碟展示发酵产品的生产过程，让学生通过良好的视听材料进行学习，提高兴趣。

（5）提高学生的学习主动性。为了让学习加入到主动学习过程中来，可课前布置一个与本课程密切相关的作业，让学生进行分组，分别利用课余时间查找一些资料，做出PPT，最后进行课堂交流。比如：课前布置一个作业，淀粉酶的来源、作用、发酵用菌种、发酵过程分别是什么？让学生分为4组，每组选择一个问题进行查阅资料、总结、做出PPT，利用一次课堂时间进行现场交流。通过这种方式既锻炼了学生，又可以促使学生进行主动学习，提高兴趣。

3 考核方式的改革

课程考核是教学过程中的一个重要环节，既可以检验学生的学习效果，又可以衡量教师的教学效果。因此，选择一个合适的考核方案非常重要。在课程考核中，我们既注重学生对知识要点的掌握，也注重学生自主学习能力的培养。基于本校发酵工程课程的安排，采用以下考核方式进行：平时分占20%，可以结合学生查资料作报告情况、出勤情况、课堂回答问题情况给予打分；期末考试笔试成绩占80%，给出最终期末成绩。

4 教学改革实践结果

本课程以本校区2011级生物工程学生为非教改组，2012级生物工程专业学生为教改实践组，通过比较两组学生的期末考试成绩，并对各考核指标进行对比。对比结果见表1、表2：

从表1可以看出，学生的期末成绩非教改组的高分（≥90分）和低分者（

【参考文献】

发酵工程论文第9篇

关键词：《发酵工程课程及设备》；应用型本科院校；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2012）07-0011-01

应用型人才培养是我国目前教育界研究的热点问题之一。自1985年我校作为中德共建的一所示范型应用科学大学开始，我们在一直不断探索应用型人才培养模式。《发酵工程及设备》是我院生物工程专业的一门工科类课程，该课程要求以《机械制图》、《化工制图》、《电子电工学》、《化工原理》、《微生物学》等相应课程为基础，同时，它又是一门应用性和实践性较强的课程，对学生后续专业课程学习以及毕业设计(论文)等方面起着重要作用。在这门课的教学工作中，我们深刻认识到重视理论，加强实践，着重培养能力，对学生的成长至关重要。

1.教学内容的调整

1.1 理论教学内容。《发酵工程及设备》是一门严密的工程学，各个工艺操作步骤密切关联、互相配套，从培养基的配制到发酵乃至产物提纯等一系列流程是一个次序井然、丝毫不能出错的严密过程。合肥学院的办学定位立足于“地方性、应用型、国际化”，因此根据安徽省及合肥市生物行业的特点，结合本课程理论教学内容，请华润啤酒厂、安徽华恒等企业相关人员一起参加讨论和优化教学大纲的内容，对教学内容的编排进行了调整，在章节顺序上按照发酵生产单元操作过程的先后顺序编排：绪论、灭菌、菌种来源和扩大培养、发酵动力学、发酵工艺控制、生物反应器中的物质传递、发酵设备。这样安排有利于各个章节的衔接，使学生更清楚、更完整地掌握发酵工艺全过程。

近年来本课程的课时不断缩短，而重点、难点较多，加之发酵技术发展较快，新的产品也不断出现，面对二者的矛盾，我们广泛阅览文献，结合国内实际，在保证《发酵工程及设备》传统内容、基本知识的基础上，注意随时增加发酵技术、新产品等相关进展，在减少课时的情况下，适度更新内容。针对初次接触这一课程的本科生在初学阶段感到概念多，头绪不清，压力大的情况下，课程内容注重由浅入深，由表及里，由理论到应用的有序安排。在内容的讲述过程中教师注重结合工厂生产实例和教师的科研成果，增加典型发酵案例的分析或讲座，培养学生从工程学和生物学角度上分析、应用相关理论的思维方式。

1.2 实践教学内容。

本实践课教学环节有实验教学和课程设计二个环节。

1.2.1 实验课教学内容优化。在实验教学内容方面，由原来的以演示性和多人一组实验为主的模式，逐渐过度为以单元操作性实验为主的体系，最终转变为以综合性和设计性大实验为主的体系，内容包括上、中、下游阶段，如菌种的扩大培养、生产菌的培养基优化（摇床）、小试（发酵罐的安装与拆卸、培养基的灭菌、发酵过程控制等），使学生了解从菌种到小试或中试的整体步骤和发酵控制及优化的关键技术；另外实验课尽量以实验周的形式集中安排，这有利于对学生进行综合训练，形成整体的实验设计思维。

1.2.2 课程设计内容优化。在课程设计环节，主要结合本课程所上内容及相关课程如酶工程、酿造工艺学等专业课，加强对微生物发酵生产工艺流程的了解，熟悉工艺、设备计算和设备选型等环节，使学生掌握应具备的基本设计技能和工程计算能力，待学生走上工作岗位后既能担负起工厂技术操作和改造的任务，又能进行车间或全厂的工艺设计任务。

2.教学方法的改革

2.1 采用互动式、讨论式教学模式。生物工程专业参加了我院“期制”的教学改革，即在第四学期与第五学期之间的暑期安排3个月认知实践环节。要求学生到有关专业生产企业进行实习，认识社会和了解企业生产情况，产品生产工艺及相关设备。这为该课程实行互动式、讨论式教学模式提供了基础。适当减少课堂讲述时间，增加讨论时间和增设讨论课，例如在培养基灭菌章节，请同学结合实习内容进行介绍，提高学生学习的主观能动性和积极性，使学生紧跟教师的教学内容积极思维；教师采用随堂提问或组织学生针对某一重点、难点进行分组讨论的方式；鼓励学生在课堂上随时提问题，这既可以培养他们勤于思考的学习态度，又能够激发他们的创新性思维。

2.2 理论教学方法及手段的更新。①通过发酵相关设备的照片及发酵过程的控制录像，把书本理论与实际工程的距离拉近。发酵设备照片及发酵过程的控制录像具有直观、形象、生动、信息量饱满等优点，能充分展示发酵生产的特点，这样能够强化学生对相关知识点的理解，把理论和实践有效地结合，巩固了教学成果。②将教室搬到实训基地和生产车间现场，让学生身临其境，长知识、增才干。理论与实践相结合是学好发酵工程及设备的关键，针对学生发酵方面的实践知识和经验缺乏，对发酵工厂的了解几乎是空白现象，通过工厂现场教学的方式，让学生感受到现场与课堂的紧密联系, 认识到课堂知识的基础性作用。将教室搬到我系的啤酒生产实训基地，使学生对啤酒生产的主要设备及辅助设备有一定的感性认识，增强了学生学习课堂知识的主动性和积极性，为教学工作的顺利开展创造了良好的条件。③邀请企业中工程师讲授发酵设备章节内容及典型发酵案例的分析，如请华润啤酒厂工程师为学生讲授厌氧发酵设备、啤酒的种子制备、种子的扩大培养和生产工艺，请安徽华恒生物责任有限公司高级工程师为学生介绍通风式机械搅拌发酵罐、发酵-酶解法生产氨基酸。

3.改革考核体系，引导学生自主学习

以往《发酵工程及设备》考核方式采用“一卷式评价体系”，为了在平时学习过程中调动学生的主动性，对考核方式进行了改革，即由原来的“结果控制”改变“过程控制”，着重考察学生的对基本知识的掌握和综合分析能力。具体方法为实行N+2考核，即期末考试占总分40%；读书笔记占总分的10%；实行5次过程考核，分别是单元小测验（3次）、专题或综述报告，课堂讨论或回答问题，通过考核体系的改革，学生的自主学习能力提高，知识面得到拓展，综合能力明显提高，如学生通过查阅资料撰写空气除菌方面的专题报告，除了加强对除菌流程和设备的了解和掌握外，还可根据自己的想法，在课程设计实践环节选择相应的设计任务，学生通过上述5次过程考核，实际学习时间提高了一倍，上课和自主学习时间比例达到了1：1。

发酵工程及设备的教学是一个不断完善、不断改进的过程，近几年来取得了一定的教学效果。今后还要继续调整、改进,以实现教学内容的合理配置，教学模式的合理采用，使发酵工程实验教学真正适应生物工程培养目标的需要。在实验教学方法及手段的更新方面，对于暂时没有条件开设的实验内容，拟通过建立仿真实验室（面积为90平方米）来解决，如向东方仿真公司购买柠檬酸、啤酒、味精、酒精生产工艺及设备的仿真软件，对同学开放，增加学生的感性认识及学习的兴趣。

参考文献

[1] 李亚东,倪红,张桂敏.发酵工程与设备课程设计的构建及其教学意义.2005,32（3）141-143.

[2] 韩立敏.发酵工程教学的研究与思考.2010,27:105-107.

[3] 杨柳,叶永康,叶明,郑志.发酵工程课程教学改革探讨.2007,21:144-46.

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