发酵技术论文篇(1)

1.1材料及仪器原材料：红糁、汾酒大曲、FJ-5酵母菌（生香酵母）。仪器设备：Agilent7890N气相色谱仪，美国Agilent公司；UV-5200紫外分光光度计，上海精密仪器有限公司；ENLOG-TMEX-T自动温度记录钮扣系统；傅立叶近红外光谱仪InfraxactLab。

1.2酵母菌培养基活化培养基：黄豆芽10g、葡萄糖5g、水100mL、琼脂1.8g、自然pH值。富集培养基：黄豆芽10g、葡萄糖5g、水100mL、自然pH值。

1.3分析方法总酯测定：按GB/T10345—2007方法进行。乙酸乙酯测定：利用Agilent7890N气相色谱仪进行检测。色谱条件：进样口温度230℃，载气He（99.999%）；恒流1.0mL/min，分流比50:1，进样量1uL；程序升温，初始温度60℃，保持1min，以5℃/min升至155℃，再以3℃/min升至180℃，保持10min。感官品评：按照标准感官分析方法GB10345-2007进行。

1.4实验步骤在公司同一个实验班组上进行，以保证实验过程当中工艺操作的一致性。实验分4组实验进行，以正常大生产为对照。实验组间除了FJ-5菌液（OD值为1.6～1.8,620nm处测定）用量不同外，其它因素全部相同。各组实验配料、堆积时间、堆积规格等参数结果见表1。每个实验组分别连续重复实验5d，其他未涉及工艺参数参照汾酒传统工艺执行。

2结果与分析

2.1发酵品温变化规律白酒酿造过程酒醅品温变化规律或是紊乱能够直接反映材料发酵情况是否正常。而发酵材料当中酵母菌、细菌等功能微生物有序代谢、有序放热正是酒醅品温有规律变化的一种内在驱动。从图1中各实验组品温的变化来看，堆积过程中，实验4组的最高品温变化可达到36℃，超过了酵母菌最适宜的生长温度。而实验1、实验2、实验3三组在堆积过程当中的最高品温并未超过33℃。而且实验3组的最高堆积品温要比实验1和实验2组高出2℃～3℃。分析可能实验3的酵母菌强化剂量与材料堆积规格的匹配对于提供酵母菌适宜的生长代谢温度较其他3个实验组更加合理所致。发酵进入地缸以后，除实验4组明显没有遵循汾酒发酵“前缓、中挺、后缓落”的品温变化规律外，其它实验组均与正常大生产酒醅表现出相似的品温变化趋势。而且由于实验组材料有前期堆积富集微生物的过程，所以整体上来说实验组特别是实验1和实验3组材料的顶火时间要比正常大生产要长2～3d。

2.2堆积发酵过程中酵母菌数量分析材料堆积过程中一方面可以提供酒醅本身携带的酵母菌一个有氧环境，使其进行数量的大量繁殖；另一方面，通过堆积，也可网罗一部分空气当中的酵母菌[9]。通过微生物平板培养计数，结果如图2所示。图2结果表明，实验4组由于堆积过程当中堆积温度超出了酵母菌最适宜的生长温度，导致在堆积过程当中，其酵母菌数量最高仅达4.15×106cfu/g，远远低于实验1、实验2、实验3组中酵母菌的数量。其中，实验3组当中酵母菌富集效果最好，达到了3.72×108cfu/g，结合图1中的品温情况，说明要保证后期发酵材料的较高的顶火温度和较长的顶火时间，前期的堆积过程必须控制好堆积温度，堆积温度最好不要超过酵母菌等微生物的最适生长温度。

2.3在制品（15对时）酒度、出酒数量对比清香型白酒酿造过程当中，7~15对时这个阶段，是酒精发酵的主要阶段，15对时之后，随着酒醅中酒度、酸度的积累，对大多数酵母菌生长代谢造成负面影响，一般酒醅中酒精含量变化不是很大。所以15对时的酒精度可代表酒醅发酵过程当中整体酒精生成量的多寡。图3中数据可以看到，实验组15对时酒精度均低于正常大生产。通过t检验显著性分析，其中实验1、实验2、实验3组分别与正常大生产15对时酒度在0.05水平下p值（0.23、0.45、0.28）均＞0.05,差异性不显著。而实验4组酒醅15对时酒度与正常大生产显著性分析p值（0.03）＜0.05,差异性显著。分析实验1、实验2、实验3组酒醅15对时酒精度略低于正常大生产的原因在于实验组在堆积过程中散失了部分水分有直接关系。而实验4组酒醅产酒精量较少可能是由堆积过程中过高的堆积温度杀死了一部分产醇酵母菌所引起的[10]。出酒数量方面，各实验组最终出酒数量多寡基本与15对时酒精度的对比情况一致，结果见图4。

2.4原酒总酯、乙酯/乳酯比值及感官品评结果

2.4.1原酒总酯、乙酯/乳酯比值结果分析原酒中总酯含量的高低在很大程度上决定了酒液放香特点是否良好，此外，汾酒中乙酯与乳酯的比例对于保证清香风格有重要作用。目前清香白酒的生产实践表明，适当提高乙酯与乳酯的比例对于酒体品质的改善有十分积极的作用。从图5中数据可以看到，4个实验组中实验3组所产原酒总酯含量最高，可达8.3g/L，比正常大生产的4.7g/L高出76.6%。而实验1和实验2组总酯含量相当，分别是7.3g/L和7.5g/L。其中，实验4组在四个实验组中总酯含量最低，但比正常大生产也高出19.1%。这说明堆积发酵结合生物工程技术强化生香酵母的方法是一种切实可行的提高汾酒总酯含量的方法。从图6中各实验组及对照组乙酯/乳酯的比值数据可以看到，通过实验组乙酯与乳酯的比值均有不同程度的提高，其中实验3所产乙酯/乳酯比例提高最多，高达1.5。

2.4.2实验组感官品评分析根据1.3方法对各实验酒样进行品评，结果见表7。结合表7描述，可以看到实验原酒普遍较正常大生产原酒表现出更明显的苹果香，清香风格典型。而且实验3所产原酒经品评放香、口感均比较理想。

3结论

3.1经中试实验可知，采用将3‰的FJ-5酵母菌液强化到正常汾酒配料当中，堆积发酵2d之后再进行入缸发酵的方法可较大程度地提高汾酒的总酯含量，提高幅度高达76.6%，能够很好地保证和提升汾酒品质。

3.2通过堆积发酵结合生物工程技术强化发酵体系中生香酵母数量的方法可在一定程度上提高汾酒中乙酯/乳酯的比值，最高可提高至1.5，在提高总酯的同时，实现了“增乙降乳”的目的，可大大地提升了汾酒的放香和口感。

3.3通过实验发现，由于大多数生香酵母具有好氧繁殖、厌氧代谢的特点，通过人工强化结合堆积自然网罗微生物的方法大大地丰富了汾酒发酵体系当中生香酵母的数量，进而为发酵后期提高汾酒总酯含量和产品品质打下基础。

3.4该研究在堆积时间的选择上没有进行梯度实验，堆积时间长短对于汾酒总酯含量的影响还有待进一步研究。

发酵技术论文篇(2)

关键词：发酵工程；实验教学；课程

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）28-0237-02

发酵工程是发酵工业的支撑学科，也是整个生物工程的核心。随着生物技术的发展，发酵工程的技术和理论已经广泛应用于生物制药、食品化工、环境化工等领域。通过发酵工程课程的学习，不仅能够掌握发酵工程的原理及发酵控制过程优化，而且对系统地了解生物技术及其工业化应用具有重要意义。对于理科专业，发酵工程在增强学生的工程意识、提高学生的科学素养，为生物学科理科专业的学生奠定工程学科的概念和基础方面起到重要作用。作为一门实践性很强的学科，发酵工程学科取得的每一个进步都和实验技术的发展密切相关。因此学习发酵工程，不仅要掌握坚实的基础理论知识，更要熟练地掌握实验操作技能，从而在实验中发现并解决问题，加速发酵产品的开发。培养创新人才需要在课程设置上增加社会调查实践、综合实验训练和课程综合设计等实践教学环节学分，促进理论与实践的紧密结合。为满足社会对应用型、技能型产业化人才的需求，必须提高对发酵工程实验的重视程度，并把传统的实验教学内容转向综合研究型、应用创新型模式。

一、建立层次合理的实验教学模式

发酵工程学课程是理科生物技术专业必修专业基础课之一，课程内容主要包括原料和菌种制备、发酵设备、发酵过程参数检测及发酵工艺控制、发酵产品的分离纯化等内容，贯穿了整个发酵工程学的主线。但理科专业开设的发酵工程及实验课程普遍学时较少，只能开设简单的基础性的实验，无法开展稍复杂的综合性设计性实验，不利于培养学生理论与实践相结合解决发酵工程实际问题的能力。因此，非常有必要在人才培养方案中增加发酵工程实验课学时，修改实验教学大纲，扩充和丰富实验教学内容，在条件成熟时单独开设发酵工程综合实验课。

传统的理科专业所开设的发酵工程实验教学过于偏重基础性和验证性实验，难以调动学生兴趣、积极性和探索求新的愿望。同时，由于实验条件和设备的缺乏，实验教学系统性和层次性不够，实验项目的设置缺乏将同一学科的各个知识点串联起来的实验培训，缺乏让学生进行系统地学习、综合运用所学知识与技能的主线。这样实验内容难以有挑战性，学生难以发生兴趣或产生求索的欲望，从而不重视实验，达不到预期目标。传统的发酵工程单元实验教学内容主要包括常见仪器设备的使用、培养基的配制、接种技术、菌种活化、菌体染色及形态观察、菌种选育及保藏等。在修订实验教学大纲时，可考虑改变传统的单元实验教学模式，设置基础性综合实验和研究型综合实验，每个实验都涵盖发酵工程中的基本操作技术，包括菌种的制备，扩大培养，发酵罐和培养基的消毒灭菌、接种技术、发酵参数测定、产物的分离纯化等，使学生能够对发酵工程的知识点综合运用，融会贯通，对发酵工程中的工程技术问题和生物学基础知识有更深刻的认识。

二、设置创新性综合性实验教学内容

根据实验室的设备和实验条件，依据实验学时的设置，可考虑开设三类综合实验，第一类为传统发酵制品实验，例如淀粉酶发酵实验、乳酸发酵实验、葡萄酒发酵实验；第二类为经典发酵综合实验：例如谷氨酸发酵实验；第三类为新型产品发酵综合实验，例如普鲁兰多糖发酵实验。传统发酵制品实验规模较小，可依据学时灵活设置，实验内容贴近生活，容易激发学生对发酵工程课程的兴趣。大型经典发酵实验，贯穿整个谷氨酸工业生产过程，将对工业发酵工艺流程进行实验室完全再现，包含十个小型实验，即谷氨酸菌种活化及扩大培养，谷氨酸菌种质量检测，谷氨酸脱羧酶的制备，发酵罐的构造及空消，发酵培养基的制备及实消，谷氨酸的中糖发酵及控制，发酵过程中谷氨酸含量测定，发酵过程中还原糖的测定，发酵过程中菌浓度测定及菌体形态观察，谷氨酸的离子交换回收，谷氨酸的等电回收及结晶。学生通过实验可以掌握谷氨酸这种经典发酵产品的生产过程，通过不同的实验单元培训，对发酵生产有整体性认识。新型产品发酵综合实验根据课程组教师的科研课题内容设计，例如普鲁兰多糖发酵综合实验，包括菌种活化及扩大培养，发酵罐分批发酵法生产普鲁兰多糖，发酵过程中还原糖的测定，普鲁兰多糖含量的测定，发酵过程菌体形态观察，发酵液的除菌，普鲁兰多糖分离提取。新型产品发酵过程设置一定的挑战性，发酵原料的选择，发酵过程控制方式和产物的分离纯化都由学生自主查阅资料并选择实施。

三种不同类型的实验，能使学生初步掌握一种完整的发酵产品的生产过程，对发酵工程实验形成一个系统的认识，培养学生的专业应用技能。另外，新型发酵产品综合实验，能使学生了解新的工业发酵产品的研发过程，学生在参与实验过程中，学习如何查阅资料，如何对实验结果和成败原因进行分析，可以提高学生独立分析问题、解决问题的能力，培养学生良好的科学素质和创新能力。

三、合理安排实验教学时间

微生物的发酵周期比较长，实验需连续进行，常常需要夜间维护看罐，常规的教学计划很难进行系统合理的安排，只能集中安排。发酵工程实验课程安排在大学四年级上学期，学生课程相对较少，鉴于发酵工程实验的特殊性和便于开展综合性实验，应采用集中排课的方式，可以每周8～12个学时，连续2～3周，以保证实验的连续性。集中排课有利于学生在一段时间内将注意力集中，投入实验状态，综合应用已学的理论与技术知识完成实验，也使学生初步了解发酵工程科研特点，为以后的毕业论文打好基础。

四、实验教学方法和过程管理

在实验之前，对实验内容、时间安排、分组设置制定详细的表格发给同学，便于同学们按照时间表自觉主动地完成实验的准备和实施。在整个实验过程中，发酵罐的清洗、培养基的配置、灭菌操作到实验材料的准备、菌种的活化及扩培、上罐接种以及最后实验结果的检测等全部由学生自主完成。教师对实验内容提供必要的讲解，提示实验过程中的注意事项，启发其对所学理论知识的思考，激发学生的创造性思维和动手能力，主动思考实验原理及操作要点，加深对理论知识的理解；对于实验中所用的大型设备在试验开始之前进行集中操作培训，确保在试验中学生能够独立正确操作，实验设备能够运行良好。每次实验进行之前，教师必须强调实验室安全问题，规范实验室使用、药品使用等规章制度。实验分组以6～8名同学一组，设置组长，在不同的实验阶段，组长由小组内每个同学轮流担任，组长负责人员任务分配和协调以及实验记录的提交。学生实验过程中小组成员共同商议实验的进程及具体安排，并做好书面的人员安排记录。这样的分组方式和组长轮换制度使学生能够互相配合，激发每个成员的积极性，培养学生的团队精神。另外，对于实验技能单元采用新型教学手段，如拍摄视频短片和动画演示给学生，使学生能够理解和巩固相关知识和技术。

五、设计实验课程考核体系

对实验过程的考核是保证实验教学质量和效果的重要环节，根据实验体系中各种类型的实验项目和内容的实施特点，应注重对学生实验过程实验方法和解决问题能力的全方位综合性考核。

对于综合性实验，在每个小实验结束后，由小组成员共同填写实验记录结果，对实验结果进行分析，并讨论下一个实验方案，写出书面的实验计划安排。全部实验结束后，每个小组撰写实验报告，格式按照正式生物科技论文写作的稿件要求，包括题目、摘要、关键词、引言、实验材料和方法、结果、讨论、参考文献、附录等内容，教师应在撰写之前对实验报告的格式和写作方法进行介绍，提供模板。每个小组成员都要写出实验心得体会，同时制作幻灯片在实验报告会上向全班同学展示。实验成绩由实验出勤率、实验结果、实验报告的质量、实验心得体会以及实验报告展示答辩等多方面组成。这样的考核方式，有利于学生体验科学研究的各个环节以及练习科技论文写作方法。

六、建设完善的实验教学平台

由于各方面的原因，我院的实验设备和实验条件较匮乏，尤其是微生物实验室和发酵工程实验室设备过于陈旧，仅能开设基础实验项目，综合性实验项目所需的条件不足。实验室有二联体不锈钢机械搅拌发酵罐及相关附属设备，高速管式离心机和小型喷雾干燥机等分离设备，具备一定的基础。但非常缺乏发酵过程所需的各类实验室基本仪器，小型发酵罐配套设备如葡萄糖测定传感器、发酵尾气分析仪，以及下游分离所需的小试型微滤/超滤管式膜分离系统。另外发酵罐过少限制了本科实验教学，购置更多的小型发酵罐，便于学生分组进行实验。由此有必要在未来加强相关的应用微生物与发酵工程基础教学和研究实验平台建设。建立专门的发酵工程实验平台，作为发酵工程综合实验和校内实训基地。我院目前每年都有校级和部级大学生科研训练计划，鼓励本科生参与科研项目，发酵工程实验教学平台也可设置开放实验室，作为大学生创新创业训练和科研训练的平台。

在校内建立完善的发酵工程综合实验室和实训基地，加大开放性实验的力度，不仅可以帮助相关本科学生拓宽学生知识面，了解企业研发流程，掌握过硬的专业实践技能，还可以通过平台培养研究生，使之成为发酵工程技术研究和技术创新平台。另外，在此基础上，与周边地区的大型制药企业、发酵企业合作，设立校外实习基地，通过参观和讲解，学生可以了解企业的发展历程、产品种类、生产流程、营销方式，以及新产品的研发流程等，学习书本上学不到的知识，加深对发酵理论和知识的理解，增加学生对现酵企业的认识。

参考文献：

发酵技术论文篇(3)

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.

发酵技术论文篇(4)

发酵工程是现代生物技术的核心技术，是最终能将基因工程、细胞工程、酶工程和蛋白质工程等其它生物技术付诸实践的重要技术。经过数十年的发展，发酵工程已经成为生物技术和生物工程专业教学计划中非常重要的一门专业必修课，课程涉及微生物学、生物化学、化工原理、有机化学、物理、数学等理论基础知识，并能将其应用于生产实践中。发酵工程是一门实践性和应用性很强的学科，实践教学是掌握这门学科必不可少的教学环节。理科院校生物技术和生物工程专业的学生，理论基础知识扎实，但实践教学训练偏少。针对这一情况，在发酵工程课程的教学体系中加入实践教学环节尤为重要。经过几年的教学实践，建立了适合我校实际和学生情况的发酵工程教学体系，对发酵工程的实验教学进行了探索，以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

1.发酵工程课程教学体系的组成

经过几年的实践，我校已建立起了由发酵工程原理为理论基础，发酵工程大实验为实验操作，生产实习为实践参观的教学体系，使学生系统、全面、循序渐进地掌握发酵工程领域的新技术、新方法和新思维。发酵工程原理在大学二年级春季学期开设，讲授发酵生产中的共性技术的原理和实践，引导学生自学若干典型产品的生产工艺。发酵工程大实验在大学二年级夏季学期开设，教学内容结合教师的科研，由基础性、综合性和创新性实验组成。生产实习在大学三年级夏季学期开设，带领学生到相关企业进行参观实习，了解典型发酵产品的生产流程。这种模式不仅包括了理论教学环节，还添加了由大实验和生产实习构成的实践教学环节，使学生完成了从感性认识到理性认识，再从理性认识到实践的飞跃。

2.实验教学内容的精选与组合

2.1实验教学内容设计理念

我们在发酵工程大实验教学内容的设计过程中，重点突出了“大”的特点，主要体现在以下几个方面：（1）课程开设在夏季学期，期间学生没有其它理论课程的学习任务，有一周的时间只完成这门实验课的学习，为连续、系统的实验内容的完成提供了时间保证。（2）将实验内容归纳为一个小科研课题，布置学生完成“查阅资料-制定研究方案-讨论实验方案-实验-记录实验结果-分析实验数据-撰写实验报告”等一系列工作，使学生体会科研工作的一般内容和步骤。（3）实验内容涵盖基础性、综合性、创新性三个层次的实验内容，使学生既掌握发酵工程的基本实验技能，又锻炼了创新实验思维和能力。（4）教学内容改变了传统实验课程开设单个实验的做法，将常用实验技能整合于三部分十二个实验中，使学生从整体上接受实验技能训练，更好地掌握各个操作及其彼此间的联系。（5）教学内容由传统的验证性实验转变为设计性、探索性、创新性实验，使学生体会到实验的真正内涵。在以上设计理念的指导下，我们对发酵工程大实验的教学内容进行了设计和改进。

2.2实验内容的精选

经过最近几年的实践和调整，我校的发酵实验教学内容已逐步建立起了一整套的实验体系，形成了基础性、综合性、创新性三个层次的实验内容。基础性实验：将发酵过程涉及的基本实验方法和技术整合于七个实验中，组成第一、二部分实验，包括了常规的实验操作技术，如培养基配制、高压蒸汽灭菌、菌种分离纯化、微生物染色制片、微生物固体培养和液体培养技术、显微镜使用、平板初筛、酶活力测定、正交试验设计、小型发酵罐的使用等。综合性实验：在7L发酵罐中进行补料分批发酵试验，构成第三部分实验，包括种子制备、发酵培养、生长曲线测定、还原糖测定和产物产量测定等内容。创新性实验：在第一部分实验“生产菌种的选育及发酵条件优化”中嵌入创新性实验环节，要求学生自己设计实验筛选一株酶制剂生产菌种，从而使学生的创新能力得到训练。

2.3实验内容的组织

我校的发酵大实验课程的实验内容围绕“酶制剂”这一主题展开，由三个部分组成：（1）生产菌种的选育及发酵条件优化；（2）生物反应器的使用；（3）7L发酵罐补料分批发酵。第一部分：学生自选分离样品，通过初筛和复筛实验从中分离纯化出酶制剂生产菌，以正交试验设计法完成菌株发酵培养基的优化。第二部分：学生认识小型发酵罐的主要构造，掌握发酵罐参数的设置及控制方法，学习发酵罐的操作方法及注意事项。第三部分：在7L发酵罐上培养第一部分筛选出的生产菌，获得相应的酶产品。实验内容相互联系，浑然一体，紧凑丰富。

发酵技术论文篇(5)

【关键词】 发酵工艺学;课程考核;模式改革;设想

《发酵工艺学》是高校食品科学与工程专业的一门专业主干课程，是利用微生物细胞的特定形状，通过现代过程化技术，生产食品或保健品的一种技术。[1]该课程具有知识面广、专业性强等特点，如何使学生真正掌握发酵工艺的整个过程，如何使学生全面掌握理论知识和实践技术，真正做到发酵企业等相关单位对该门课程岗位能力的要求是教师面临的最大挑战。

课程考核是教学的重要组成部分，体现着检查测评功能，导向与激励功能，教学效果反馈功能，[2]通过多种形式的课程考核方式，以考促教，以考促学，能够提高教学质量，提升教学效果。以往的考核与评价体系方式、方法单一，缺乏灵活性，考核一般分为考试和考察，百分制。无论哪种形式，总成绩一般由学校规定比例的平时成绩和期末成绩组成，考试的平时成绩所占比例较少，考察的平时成绩比例较大（一般可达50%）。这种考核与评价体系所有专业、所有课程没有差异，不符合大学教育的目标，直接影响学生职业生涯的发展。为了达到预期的教学目标，必须配备完善的课程考核和评价体系，否则无法激起学生的学习兴趣，教学效果会大打折扣。本文就如何提高学生运用知识解决实际问题的能力，训练科学思维培养产品研发实践技能，结合教学实践从理论课和实验实践教学两方面，就《发酵工艺学》课程考核改革进行了探讨。

一、阶段性测验试卷的设计

《发酵工艺学》内容包括菌种选育，菌种保藏与复壮，原料前处理及培养基制备发酵工艺控制，酿造酒工艺学实例等。课程内容较多，而且与前期专业基础课知识联系紧密，学生学习过程中感觉内容庞杂，以前学过的知识容易遗忘，知识点分散，未建立起交叉和联系。另外，以往的考核方式以单一交论文的形式完成，不参加闭卷考试，学生容易产生懈怠心理，对理论知识的学习不重视，学习的态度和动机，是学习活动的最佳原动力。[3]为了杜绝这种情况的发生，导论就告诉同学，理论我们采取闭卷考试，从而让学生重视学习的过程，把注意力放在课程教学的每一个项目、任务、单元和章节上，从而提高教学效果。在阶段性测验的过程中，如何在较短的时间内，考查学生对专业基础知识的掌握，是考核工作的难点之一，也对试卷的设计提出了较高的要求。阶段性测验分四次进行， 分别安排在菌种选育、菌种保藏、发酵工艺控制、酒类发酵工艺原理的课堂教学内容结束后进行。测验形式为闭卷考试，主要考察学生对发酵工艺的基本概念辨析和基础知识的掌握程度，题型包括选择、判断、填空、简答。

二、加强文献阅读、读书笔记及讨论学习

在《发酵工艺学》学习的过程中要求每个学生完成读书笔记，由教师选择高质量的外文文献，学生分组对文献翻译，以小组为单位对该文献制作幻灯进行讲述，提高学生的自主学习能力，分析解决实际问题的能力，提高综合素质和创新能力。

三、应用论文撰写

由学生自主选择感兴趣的主题进行海量阅读文献，精读部分文献，归纳、分析、总结文献内容，并形成自己的观点，形成文章，修改文章，严格按照正规论文格式。自命题论文，可以写发酵工艺的发展历程，可以偏向技术某个发酵产品的生产工艺对比，发酵因素控制，也可以结合新疆特色资源设计一种或多种产品的发酵工艺，目的是提高学生归纳总结撰写论文的能力。论文作业的布置时间为课程中期，题目学生自拟。要求学生要内容突出发酵产品的新技术、新方法，特别是新疆特色果蔬在发酵的新应用。论文的成绩从以下几个方面来划分为不同的档次： 科技论文的写作格式、内容的完整性、逻辑性、新颖性。

四、实验环节

《发酵工艺学》是一门实践性非常强的学科，实际操作技能的熟悉程度、创新能力是考核非常重要的环节。设置实验环节试题库，对每个学生进行抽签考核，从菌种保藏、活化、培养、放大、葡萄酒发酵等工艺过程对微生物的操作练习在实验室完成。实验操作采用5人一组，每人负责不同的内容，相互合作完成实验项目。吸引学生自主根据资源设计发酵方案，进行科技创新实验。

五、教学效果的评估

向学生发放调查问卷，了解学生是否接受改革后的考核形式以及新的考核方式对其学习效果是否产生积极的影响。评估教学效果。《发酵工艺学》课程学时分解及考核比例分配，如：学时分配中，总学时为42，课堂学时30，实验学时8，测验学时2，讨论交流2;考核比例中，阶段测验占30%，实验考试占30%，论文写作占40%。

六、总结

根据《发酵工艺学》课程本身的特点，大胆的提出了对考核和评价体系的改革，注重学生综合素质的培养，体现现代本科教学一体化教育理念。当然，考核和评价体系的改革不是一蹴而就的，是需要不断积累、与时俱进，所以任重道远，需要我们不断的摸索。

【参考文献】

[1] 何国庆.食品发酵与酿造工艺学（第二版）[M].北京：中国农业出版社，2011.

[2] 管旭.《船舶电工工艺》课程考核与评价体系改革探索[J].教学实践研究2014.200-201.

[3] 姜小平.教学中激发学生学习兴趣的有效路径[J].教育与职业2010（29）148-149.

[4] 李云.食品发酵工艺学教学改革探索与实践[J].科技信息，2012（16）.

发酵技术论文篇(6)

关键词:高职;发酵工程;教学改革

近年来,我国高等职业教育呈现出前所未有的发展势头,办学思想日益明确,办学规模不断扩大,办学形式日趋多样化。但是我国高等职业技术教育从起步到现在仅仅十几年的时间,因而在专业建设尤其是课程设置方面存在着诸多问题。众所周知,高职教育的根本任务是培养技能应用型专门人才,在高等职业教育活动中,可以说专业规定了课程,而技能型人才的培养又要通过课程来实现。《发酵工程》是生物技术及应用专业一门非常重要的专业核心课程,其理论教学和实践教学体系的编排和设置对该专业技能型人才的培养的质量将起到至关重要的作用。面对蓬勃发展的生物技术,如何顺应生物产业格局变化的要求,培养符合时代要求的技能型人才,这就对高职生物技术及应用专业核心课程《发酵工程》提出了新的要求。

为了提高高职《发酵工程》课程的教学质量,增强学生的职业素养,我们力求转变传统的教学观念,对这门课程在教学内容的安排及教学改革方面进行了初步的探索与实践,主要目的在于如何使《发酵工程》的教学紧跟时代的步伐,突出职业教育的灵活、快捷和适应性强的特点,以培养高技能人才为最终目标,在有限的时间内让学生掌握发酵基本内容及相关实践技能,从而培养出社会急需的技能应用型人才。

一、明确课程改革目标,完善课程教学体系建设

在《发酵工程》课程教学改革过程中,主要应该做好三方面的目标定位:

1.课程性质定位――将本课程发展成高等技术教育的教学体系。高职属于高等教育范畴,高职院校的培养目标与中职校应有特质上和层次上的差别,其课程体系必须具有高等教育的基本规范要求。发酵工程涉及领域众多,如传统酿造工业、抗生素工业、有机酸工业、酶制剂工业、氨基酸工业等。在这些工业领域中,虽然各种产品具体的生产工艺,从原材料预处理到种子制备、发酵设备、产物的分离与提纯等方面都存在着较大的差异,但其基本生产模式以及理论基础是相同的。为此,参考了宫衡等人的经验,建立了以“一条主线、两个基础、四个层次”为主的高等技术教育的课程框架。一条主线,即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(菌种选育种子扩培培养基配制培养基灭菌发酵过程控制)来编排教学内容。两个基础,即生物学基础和工程学基础,让学生在掌握微生物学和生物化学的基础上,结合工程学的有关原理认识发酵过程的控制与中试比拟放大。四个层次,即围绕初级代谢、次级代谢、基因工程产物、细胞培养这四大典型的发酵过程精选案例,让学生在了解共性的基础上对生物过程的特点有一个全面的认识。

2.课程功能定位――将该课程构建成能为区域经济发展服务的课程体系。我们根据扬州及周边地区生物制药工业有着较好的工业基础的特点,以市场需求为导向,以学生基本职业素质和实践技能培养为主线,以相关发酵药物的生产为切入点,更新课程内容。同时,把与发酵产物分离(生物工业下游技术)有关的教学内容从工艺学中分离出来,独立开设了一门生化分离工程课程,这样既可以解决工艺部分内容繁多、相互交叉重复的矛盾,又强化了工艺部分的基本理论教学。从而与该专业的订单式人才培养合作单位江苏联环药业股份有限公司相关岗位起到了有机衔接,为培养企业急需的高技能人才奠定了基础。

3.课程个性定位――将发酵工程课程建设成能充分体现本院特色的课程体系。我院是江苏唯一、全国不多的以“环境资源”命名的独立设置高职院校。学院在升格之初就把“绿色教育”作为自己的一面旗帜,鲜明地提出“要把绿色教育即可持续发展和环境教育落实到学院的各项活动之中,融入到教育教学改革的全过程”。为此,我们将环境的生物修复、废物的综合治理、生物能源、微生物肥料、微生物农药等发酵新技术始终贯穿于该课程的教学过程中,培养学生的绿色环保和可持续发展意识。

二、以培养高技能人才为目标,加强教学模式与教学方法改革

1.任务驱动、项目导向的教学模式。“任务驱动、项目导向”教学法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法。建构主义教学设计原则强调学生的学习活动必须与多个任务或问题相结合,以探索问题来引发和维持学生的学习兴趣和动机。如在学习灭菌单元操作时,通过将特定空间创造无菌环境作为教学活动的中心,使学生在教师的启发引导下,通过参与达到无菌要求这一任务解决的过程,发现问题、提出问题,激发自主学习的动力,从而认识和掌握湿热灭菌、干热灭菌的特点及应用范围,培养基和发酵罐的灭菌等知识点。也就是由传统的教师“教学”变为学生“求学”、“索学”。该方法始终把学生作为学习的主体,以任务作为驱动,让学生通过主动学习,将书本上抽象的理论变成实际的应用。教师的引导、点拨更多的是把知识加以引申,使学生能够触类旁通。

2.工学交替的教学模式。所谓工学交替,即把整个学习过程分离为学习和企业工作交替进行的过程。“工学交替”培养模式也是在校企双方联合办学的过程中逐步形成的,它与“订单式”教育培养模式是紧密联系的,如在教授了发酵相关基本理论知识后,在该专业的合作单位如江苏联环药业股份有限公司、青岛啤酒(扬州)有限公司等企业的生产过程中选取适当阶段,带领学生走出课堂走进生产现场,具体实践相应的技能。在一定时间的工厂实习结束后,再把实习过程中遇到的问题带回课堂,做进一步的分析和讲解。通过这种方法使学生能在实习的过程中接触到先进的生产设备和分析检测仪器,某种程度上也实现校企之间的资源共享,为学生毕业后尽快适应社会的需要奠定了良好的基础。

3.多元教学方法。多元教学方法是指教师在教学活动中运用多种教学方法、多种教学资源进行教学,从而达到充分调动学生学习积极性、开发学生学习潜能,使教学活动达到最佳效果的教学模式。如课堂上采用“提问式、启发式、讨论式”教学,使用现代化教学手段,建立精品课程网站等一系列方式,使师生之间、学生与学生之间进行大量的互动,激发学生的学习兴趣,使学生主动感受知识,体会学习的快乐。

4.案例分析的教学方法。在讲授发酵单元操作及发酵工艺过程之后,通过对具体的酒精、白酒、啤酒、酸奶、氨基酸、抗生素、酶制剂及水污染治理等案例进行分析讲解,从而使学生更好地理解菌种选育、灭菌、发酵控制等概念,关键是让学生体会如何在实践中灵活运用理论知识。

三、注重实践环节,建立多层次的实践教学体系

发酵工程是利用微生物的特定性状和某些功能,通过现代化工程技术手段来生产所需物质或将其直接用于工业化生产的技术体系,是建立在发酵工业基础上,与化学工程相结合而发展起来的一门学科,也是生物技术产业化的关键。因此作为高职院校的技能应用型人才,更重要的是掌握实践操作技能。在该专业的教学环节上,实践教学在学生技能的培养过程中起着决定性的作用,实践教学的合理与否直接关系到学生实际操作技能水平的高低。近年来,教学观念的转变使人们对实践教学的目的有了新的认识:实践教学要改变过分依附理论教学的状况,探索建立相对独立的实践教学体系。同时要改革实验教学内容,减少演示性、验证性实验,增加工艺性、设计性、综合性实验,逐步形成基本实践能力与操作技能、专业技术应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的实践教学体系。为此我们做了以下尝试:

1.精选优化实验课内容

我们首先对实验课的内容进行了改革,使实验内容尽可能贴近生产实际、贴近科学前沿,做到综合性、应用性和探究性的有机统一,从而有利于培养学生兴趣,激发他们的学习动力。其突出的特点是实验内容的系列化、单元化、技能化,使其更符合对人才培养的目的要求。为此我们将实验内容主要调整为三种类型:第一种为技能掌握型,以熟悉掌握教学大纲规定的实验内容、熟悉实验仪器设备的使用和实验的基本操作技术为主要目的。如在发酵工业中,考虑到绝大多数的微生物的发酵过程是在发酵罐内完成的,因此正确地使用发酵罐是进行发酵生产研究的基本技能。为此在实验教学中,我们将发酵罐的灭菌及参数控制作为重点内容,通过讲解实验室发酵罐的构造及使用方法,结合个别学生亲自操作,同时参观附近发酵工厂的大型发酵罐,使学生熟悉和掌握发酵罐的基本构造和正确的使用方法,强化其实验技能与动手能力。第二种为兴趣型实验,为了激发学生对发酵工程这门课程的兴趣,我们开设了许多他们感兴趣的实验,如“甜酒的酿造”、“泡菜的发酵”、“酸奶的发酵”、“葡萄酒酿造”等他们感兴趣的实验。这种类型的实验不但激发了他们对本课程的兴趣,而且提高了他们的动手能力,还进一步巩固了所学知识。第三种为科研型,为了尽可能让学生全面、直观地理解发酵的内涵,我们选取了红曲霉固体发酵实验,通过菌种分离、形态观察、菌种扩大培养、浅盘发酵、产物浓缩、活性成分提取等环节,着重培养学生的科研意识和创新能力。

2.改革实验教学中方法和手段

有了一个合理的实验内容和体系,还要有相应的教学方法作保障,才能最终达到培养应用型、创新型人才的目的。因此,在实验教学方法的改革中,主要突出学生的主体地位,而教师主要发挥主导作用,启发学生的思考,点拨学生的思维,从而实现通过实验达到提高学生创新能力、培养能适应社会人才的目的。另外考虑到发酵工程内容多,发酵时间长,同时涉及大量难以用传统的教学手段进行描述的实验操作技术,对个别实验内容我们采用了现代化多媒体与实验相结合的手段,有效地提高了实验课时的利用率。

四、结语

21世纪人类社会已步入知识经济时代,科学技术的发展日新月异,教学改革势在必行。这既是培养技能应用型人才的需要,也是每个教育工作者义不容辞的责任。发酵工程是生物技术及应用专业的核心课程,此课程开展的好坏将直接影响到高职生物技术专业人才培养的质量。我们针对生物技术及应用专业发酵工程课程教学中的部分环节,进行了初步的改革尝试,今后还将继续调整、改进和完善,以实现教学内容的合理配置,教学模式的合理采用,使发酵工程教学真正适应高职生物技术专业培养目标的需要。

参考文献:

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高职论坛,2007,(9):53.

发酵技术论文篇(7)

关键词：高校； 酒精工艺学 ； 案例式教学

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1002-4107（2014）05-0007-02

酒精工业是我国改革开放以后有重大发展的一个产业，因为我国以可再生资源为原料的酒精开始进入新能源――燃料乙醇时代，这不仅可以充分利用可再生资源，还很好地解决了汽车尾气的环保问题。酒精工艺学是生物工程专业的一门重要的专业课，其工艺有一百多年的发展历史。由于生物工程技术突破性的发展，酒精工业将有一个更大的发展和技术进步。

培养大学生具有一定的技术思想和具体工艺的技术能力同等重要，传统教学比较侧重基础理论，与具体的技术思想和技术能力尚有较大的距离，不易增强学生投身具体产业的积极性，不利于激发大学生立志创业。为适应高素质、高水平的创新型人才的培养目标，改变教学中重理论轻实践、重知识轻素质的传统模式，就必须建立以技术应用能力和基本素质为主线的教学新体系。

案例教学是指教育者本着理论与实际有机整合的宗旨，遵循教学目的要求，以案例为基本素材，将学习者引入一个特定的真实工艺中，通过师生之间的双向互动，促使学生充分理解问题的复杂性、变化性、多样性等属性的重要教学形式。应用案例教学会使学生运用所学到基本理论知识和分析方法更好地联系实际，增强独立分析解决问题的能力。本文将对黑龙江大学现代酒精工艺学课程教学过程中的案例式教学进行探讨。

一、薄板换热器应用的案例式教学

酒精生产过程中使用换热器的工序较多，如液化、糖化工序中的液化醪冷却、糖化醪冷却，发酵工序中的发酵醪液冷却，蒸馏工序中发酵醪液的预热，酒精蒸气的冷却，DDGS生产过程中蒸发酒糟离心液的二次蒸气冷凝等都需要使用换热设备。但就其使用的换热器而言，过去的蛇管冷却器、喷淋冷却器、列管式冷却器现在基本不多见，近年发展起来的薄板换热器越来越受青睐。

板式换热器是以波纹板为传热介质的新型高效换热器，因其具有传热效率高、结构紧凑、不易结垢、可拆卸清洗、热损失极小、可利用低温热源等优点而被广泛用于轻工、食品、化工、制药、动力机械等部门。对于薄板换热器的教学以原黑龙江华润酒精有限公司的糖化醪工序使用螺旋板换热器在实际运行中的情况为例进行案例式教学。针对实际生产中该发酵系统出现的换热器物料出口温度偏高且进料不均，―直影响生产的稳定运行，结合当时企业的工艺改造进行课堂讨论，薄板换热器改造如图1、图2所示。

该工艺为180 m2的可拆式螺旋式换热器，进出口管径均为200 mm，所使用的糖化醪泵的最大流量为120 m3／h，因此糖化醪在换热器内的流速只有1.062 m／s，螺旋板换热器的理想流速为（1―2）m／s。由于两台换热器分料不均，其中必然有一台流速低于换热器内物料的最小流速，而使换热效率大大下降；另一台也达不到预期的效率。因此将A线两台螺旋板换热器的物料管路由并联改为了串联，效果明显。通过对实际工艺改造的讨论，学生进一步理解了换热器和糖化醪泵的匹配在实际生产中的重要性，特别是换热器连接的差异在实践中的重要性。

图1A线糖化醪用螺旋板换热器并联示意图

二、酵母连续培养的案例式教学

酵母连续培养是按顺流方式，在一只或几只顺次连接的罐中进行。它为连续发酵准备了种子扩培的必要条件。酵母糖化醪连续加入首罐，同时添加酵母种液。酵母糖化醪沿酵母扩培罐或罐组流动，酵母不断增殖，当醪液从酵母罐或酵母罐组最后一罐流出时，已是成熟的生产用酵母菌种，应及时送往发酵罐。

对于酵母连续培养工艺，流程式的文字教学不利于学生理解连续培养的本质，教学中结合俄罗斯酒精厂的酵母顺流式连续培养流程进行教学如图3所示，糖化醪进入贮罐，在其中55℃保温，继续糖化45―60min，用泵经换热器加热醪液至75―78℃并送入混合罐。在混合罐中保持20―30min，进行巴斯德灭菌，然后醪液被送入气液分离器，在这里产生的二次蒸气被喷嘴吸走，并与蒸汽混合后用于换热器的热源。消毒后的糖化醪用泵经换热器冷却至28―30℃，送往三个酵母增殖罐。然后再向三个酵母罐连续流加糖化醪。二级酵母罐接受来自一级酵母罐的酵母种液，同时流加30℃的糖化醪。学生主要针对三级不同酵母种子罐的连接、设计大小、培养液流速以及工艺过程进行讨论。

通过此案例教学，学生很好地掌握了酵母连续培养的基本工艺：按顺流方式，在一只或几只顺次连接的罐中进行，它为连续发酵准备了种子扩培的必要条件，酵母糖化醪连续加入首罐，同时添加酵母种液，酵母糖化醪沿酵母扩培罐或罐组流动，酵母不断增殖，当醪液从酵母罐或酵母罐组最后一罐流出时，已是成熟的生产用酵母菌种，应及时送往发酵罐。

图3酒精厂酵母顺流式连续培养流程

三、酒精连续发酵的案例式教学

连续发酵过程的实现是生物化学工程等多学科发展与结合的结果，连续发酵的设备运行稳定并提高其利用率。采用连续发酵法生产酒精，使设备始终处于发酵运行状态，通常需要20天对罐进行一次清洗、灭菌，极大地减少了发酵辅助时间，同时，连续发酵时，醪液进入发酵罐即进入主发酵期，可提高设备利用率20%以上。

对于酒精连续发酵工艺，教学中结合哈尔滨酿酒总厂五罐连续发酵生产流程进行讲解。如图4所示，把培养好的成熟酵母由酵母罐送入预发酵罐后，以5m3/h的流速将糖化醪液连续输入预发酵罐，至预发酵罐装满。待发酵罐中糖度达到8.0―9.0 BX，温度达到32―33℃时，以5m3/h的速度输入1号发酵罐，仍往预发酵罐以5 m3/h的流速输送糖化醪，同时向1号发酵罐以25m3/h的流速送入糖化醪。1号 罐满后，以30m3/h的速度输入2号罐，2号罐满后再以同样的速度输入3号、4号和5号发酵罐。当5号发酵罐中的成熟发酵醪液量达到60%―70%后按同样的速度送入蒸馏塔进行蒸馏。在发酵进程中，1号发酵罐内的温度控制在33―34℃；2号、3号发酵罐内温度控制在36―38℃；4号发酵罐内温度控制在33―34℃；5号发酵罐内温度控制在32―34℃。发酵罐中糖的消耗速度非常快，当3号发酵罐的外观糖已耗至零，5号发酵罐的外观糖为负值，发酵醪外观糖不再下降，酒精含量不再增加时为发酵成熟醪，可以输送至蒸馏塔中进行酒精蒸馏。发酵总时间为60―65h。

通过此案例教学，学生对连续发酵的真正含义以及连续发酵的优点有了新的认识：多个发酵罐在同一水平的基础上，罐之间的发酵醪液靠泵输送，罐之间醪液不仅可按顺序输送，每个罐还设计了自体循环，在自体循环中通过螺旋板换热器降温，这种顺序连接发酵罐方式，在实际运行中发酵效果很好，是彻底取代间歇发酵工艺的设备基础。

图4水平连接发酵系统

四、多塔差压蒸馏的案例式教学

对于差压蒸馏系统，教学中结合安徽特酒厂多塔差压蒸馏机组进行讲解。如图5所示，对于差压蒸馏的节能性、气相过塔和液相过塔的优缺点、塔形的选择、塔的规范尺寸、CO2分离器的大小、差压蒸馏与常压蒸馏的优缺点以及整个工艺过程进行探讨。通过此案例教学，学生对于多塔的含义、差压酒精蒸馏的意义、多塔蒸馏的工艺有了深刻的理解。

图5安徽特酒公司六塔差压蒸馏系统

石油资源日益枯竭不可避免，酒精作为可再生能源具有其他能源不可比拟的优势，酒精行业在未来将有更大的发展。为适应酒精行业对应用、创新型人才的需求，就必须改变酒精工艺学教学中重理论轻实践、重知识轻素质的传统模式，建立以技术应用能力和基本素质为主线的教学新体系，结合现代酒精行业的最新工艺进行案例式教学无疑是培养应用、创新型人才的捷径。

参考文献：

[1]贾树彪，李盛贤，吴国峰等.新编酒精工艺学[M].北京：化学工业出版社，2009：8.

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[3]刘罗华，汤琼.工科院校大学数学的案例式教学探讨[J].湖南工业大学学报，2010，(2).

收稿日期：2013-10-05