發(fā)酵工程新技術(shù)篇1
在我國(guó)，生物發(fā)酵主要經(jīng)歷了三個(gè)過(guò)程，一是利用祖先們遺留下來(lái)的傳統(tǒng)制作方法生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品的家庭手工作坊式的發(fā)酵；二是經(jīng)過(guò)借鑒化學(xué)工程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的近酵；三是從工程學(xué)角度將發(fā)酵工程分為生產(chǎn)菌種的選育、發(fā)酵條件的優(yōu)化與控制、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及產(chǎn)物的分離提取與精制等部分的現(xiàn)酵工程。在這個(gè)中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家差距相對(duì)較小的高技術(shù)領(lǐng)域，中國(guó)具有發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)和巨大市場(chǎng)需求。發(fā)展生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)，是培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)、提升中國(guó)產(chǎn)業(yè)國(guó)際分工地位和保障國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的需求。我國(guó)政府正在從不同層面上大力推動(dòng)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
改革開(kāi)放以來(lái)，自治區(qū)的生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)已得到了初步發(fā)展。以發(fā)酵為主體的工業(yè)生產(chǎn)有：利用乳酸菌發(fā)酵生產(chǎn)酸奶、利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)白酒、啤酒、果酒等已形成一定規(guī)模。隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，一些現(xiàn)代生物發(fā)酵企業(yè)先后入駐我區(qū)，如抗生素、氨基酸、2.3—丁二醇、微生物菌肥的生產(chǎn)，沼氣、高粱秸稈發(fā)酵燃料乙醇等。生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)逐步成為我區(qū)支柱產(chǎn)業(yè)之一。
筆者認(rèn)為：今后要加快我區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)——生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐、提升產(chǎn)業(yè)的科技水平，首先需強(qiáng)化“產(chǎn)、學(xué)、研科技協(xié)作中試平臺(tái)”的建設(shè)，使該領(lǐng)域的前沿科研成果經(jīng)過(guò)“中試平臺(tái)”迅速轉(zhuǎn)化為應(yīng)用型成果，為我區(qū)生物發(fā)酵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的科技支撐，改變?cè)摦a(chǎn)業(yè)低水平擴(kuò)模的現(xiàn)狀。
一、我區(qū)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
近年來(lái)，我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。2009年6月，國(guó)務(wù)院公布《促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》。2010年9月，《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培養(yǎng)和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》出臺(tái)，將生物產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)來(lái)大力發(fā)展。
發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的技術(shù)科技含量較高，已經(jīng)形成了具有科學(xué)研究、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、設(shè)備制造等完整的工業(yè)體系。特別是在“十一五”期間，行業(yè)的技術(shù)水平不斷提高，原材料消耗大幅降低，技術(shù)裝備日益先進(jìn)，先進(jìn)的管理理念和管理方法已在行業(yè)中廣泛應(yīng)用，與國(guó)際接軌的各種認(rèn)證已經(jīng)普遍采用。近年來(lái)，發(fā)酵產(chǎn)業(yè)在節(jié)能減排方面做了大量工作，“十一五”期間，各行業(yè)積極開(kāi)展資源綜合利用，高新技術(shù)和傳統(tǒng)工藝相結(jié)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(shí)，減輕和消除對(duì)環(huán)境的污染。
近年來(lái)，我區(qū)的生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)除了本土白酒、啤酒、酸奶、調(diào)味品等傳統(tǒng)生物發(fā)酵企業(yè)外，依托內(nèi)蒙古地區(qū)豐富的水、電和玉米等資源優(yōu)勢(shì)，吸引了石藥集團(tuán)、華蒙金河、升華拜克、齊魯制藥、阜豐集團(tuán)等現(xiàn)代生物發(fā)酵企業(yè)落戶，主要產(chǎn)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(qū)來(lái)說(shuō)，僅托克托工業(yè)園區(qū)，就有10余家生物發(fā)酵企業(yè)，生物產(chǎn)品達(dá)20多個(gè)品種，發(fā)酵總?cè)莘e達(dá)5萬(wàn)立方米。到“十一五”期末，托克托工業(yè)園區(qū)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到100億元左右。在呼和浩特市“十二五”規(guī)劃中，全市發(fā)酵容積規(guī)劃達(dá)10萬(wàn)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(fā)酵企業(yè)也相繼投產(chǎn)，該產(chǎn)業(yè)在我區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)所占比重逐年增大。
內(nèi)蒙古生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)具有資源區(qū)位優(yōu)勢(shì)，相關(guān)科研水平領(lǐng)先、已形成一定的企業(yè)群、發(fā)展?jié)摿Υ?、前景廣闊。抓住我區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的機(jī)遇，充分利用好自身優(yōu)勢(shì)，必須進(jìn)行產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高起點(diǎn)謀劃，制定新興產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃。
二、我區(qū)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題
改革開(kāi)放以來(lái)，內(nèi)蒙古自治區(qū)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，GDP增長(zhǎng)速度在全國(guó)名列前茅。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，內(nèi)蒙古自治區(qū)經(jīng)濟(jì)已由資源型逐步向創(chuàng)新型經(jīng)濟(jì)過(guò)渡，為我區(qū)走可持續(xù)發(fā)展道路奠定了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。
近年來(lái)，我區(qū)在傳統(tǒng)生物發(fā)酵企業(yè)的基礎(chǔ)上，以現(xiàn)代生物發(fā)酵企業(yè)為龍頭的生物產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，為我區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。而該領(lǐng)域現(xiàn)有企業(yè)除一些像白酒、乳制品傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)外，新興現(xiàn)酵產(chǎn)業(yè)主要是臨近發(fā)達(dá)省市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的轉(zhuǎn)移的結(jié)果。這些新產(chǎn)業(yè)快速引進(jìn)的同時(shí)，不可避免地在能源消耗、環(huán)境污染、低水平重復(fù)、產(chǎn)業(yè)附加值低等方面存在的潛在負(fù)面問(wèn)題逐步顯現(xiàn)。主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：
（一）生物發(fā)酵抗生素企業(yè)普遍存在的問(wèn)題
1.資源依賴性強(qiáng)、工藝技術(shù)落后、導(dǎo)致生產(chǎn)效率低。
2.產(chǎn)品多為抗生素原料藥、生產(chǎn)過(guò)程耗能高，產(chǎn)業(yè)鏈短、綜合利用程度低。對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，產(chǎn)品附加值低。
3.企業(yè)基本沒(méi)有研發(fā)力量，“產(chǎn)、學(xué)、研”脫節(jié)，缺少技術(shù)支撐，在一定意義上是一個(gè)“生產(chǎn)車間”。
（二）高粱秸稈發(fā)酵新型能源中存在的問(wèn)題
1.產(chǎn)業(yè)鏈短、整體效益差。
2.高粱收獲季節(jié)集中，導(dǎo)致產(chǎn)能大而生產(chǎn)時(shí)間短，致儲(chǔ)存運(yùn)輸難。
3.傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝落后，生產(chǎn)效率低，不能達(dá)到預(yù)期經(jīng)濟(jì)效果。
（三）農(nóng)村戶用沼氣發(fā)酵中存在的問(wèn)題
1.應(yīng)用型科研落后、技術(shù)支撐度低、建管脫節(jié)，難以達(dá)到預(yù)期目的。
2.在北方冬季溫度低，產(chǎn)氣量低，導(dǎo)致停滯凍結(jié)，形成惡性循環(huán)。
3.沼氣發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液、沼渣的清理難度大、原料綜合利用率低。
三、對(duì)于內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)展生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的建議
針對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)上述存在的問(wèn)題，要使生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)成為自治區(qū)新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，就必須依靠發(fā)酵工程的科研成果提高企業(yè)技術(shù)水平。尤其需強(qiáng)化“產(chǎn)、學(xué)、研科技協(xié)作中試平臺(tái)”的建設(shè)，使該領(lǐng)域的前沿科研成果經(jīng)過(guò)“中試平臺(tái)”迅速轉(zhuǎn)化為應(yīng)用型成果，為我區(qū)生物發(fā)酵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的科技支撐，改變?cè)摦a(chǎn)業(yè)低水平擴(kuò)模的現(xiàn)狀。具體建議如下：
（一）自治區(qū)（發(fā)改委、科技廳、經(jīng)信委、農(nóng)業(yè)廳等）應(yīng)重視應(yīng)用型 “中試”研發(fā)方面的資金投入，采用“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合、集中資金建設(shè)1-2個(gè)公益性生物發(fā)酵中試工程中心。
（二）重視應(yīng)用型生物發(fā)酵人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，特別是領(lǐng)軍人才科研工作條件的改善。
（三）扶持小型、具有引領(lǐng)創(chuàng)新作用的實(shí)體性科技企業(yè)，政府在市場(chǎng)發(fā)揮重要作用的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的引導(dǎo)性、鼓勵(lì)性政策。
總之，區(qū)域經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展有賴于新興產(chǎn)業(yè)的崛起。要將生物產(chǎn)業(yè)作為自治區(qū)的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)來(lái)大力發(fā)展，就必須不斷提高發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的技術(shù)科技含量，逐步形成具有生物發(fā)酵方面的應(yīng)用研究、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、技術(shù)改造等完整的“研—產(chǎn)—學(xué)”體系。為新興產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供公益性科技支撐。
發(fā)酵工程新技術(shù)篇2
關(guān)鍵詞： 應(yīng)用型本科院校 發(fā)酵食品加工課程教學(xué) 教學(xué)改革 教學(xué)做一體化
應(yīng)用型人才是指能將專業(yè)知識(shí)和技能應(yīng)用于所從事的專業(yè)社會(huì)實(shí)踐的一種專門(mén)的人才類型，主要是熟練掌握社會(huì)生產(chǎn)或社會(huì)活動(dòng)一線的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的專業(yè)人才[1]。發(fā)酵食品加工方向是我院食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心方向之一，目的是通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的操作訓(xùn)練和實(shí)踐，使學(xué)生對(duì)整個(gè)發(fā)酵食品生產(chǎn)過(guò)程有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和理解，既培養(yǎng)實(shí)際操作的技能，又提高理論聯(lián)系實(shí)際能力，使其符合我院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。為了使學(xué)生能夠系統(tǒng)地掌握發(fā)酵食品加工的相關(guān)知識(shí)和操作技能，符合我院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，我們?cè)谑称房茖W(xué)與工程專業(yè)的第六學(xué)期先后設(shè)置了《發(fā)酵食品加工技術(shù)》和《發(fā)酵食品加工實(shí)訓(xùn)》課程。
一、發(fā)酵食品加工課程教學(xué)內(nèi)容改革
在原有《發(fā)酵工藝學(xué)》課程教學(xué)中，理論教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于基本發(fā)酵原理和工藝條件等理論知識(shí)的傳授，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于發(fā)酵產(chǎn)品的制備過(guò)程，造成理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系不緊密。在制定食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程新大綱之前，我們對(duì)食品加工企業(yè)對(duì)人才的要求和近10屆畢業(yè)生的情況進(jìn)行了調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果，結(jié)合應(yīng)用型人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們對(duì)教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱進(jìn)行了調(diào)整，將原有的《發(fā)酵工藝學(xué)》課程的理論內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相合并，改為《發(fā)酵食品加工技術(shù)》和《發(fā)酵食品加工實(shí)訓(xùn)》兩門(mén)課程，并主編了安徽科技學(xué)院省級(jí)應(yīng)用型本科示范高校重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)“食品科學(xué)與工程”專業(yè)《發(fā)酵食品加工技術(shù)》核心課程的校本教材。
《發(fā)酵食品加工技術(shù)》課程總學(xué)時(shí)為30學(xué)時(shí)，共分3個(gè)模塊，分別為釀造酒與蒸餾酒、發(fā)酵調(diào)味品和食品發(fā)酵技術(shù)，每個(gè)模塊以企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際為場(chǎng)景，以常規(guī)產(chǎn)品為載體，介紹發(fā)酵食品加工生產(chǎn)的基本知識(shí)與關(guān)鍵技術(shù)，再以典型發(fā)酵食品的加工生產(chǎn)為例并選做2-3個(gè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生對(duì)整個(gè)發(fā)酵食品生產(chǎn)過(guò)程有全面的認(rèn)識(shí)和理解，既培養(yǎng)實(shí)際操作的技能，又提高理論聯(lián)系實(shí)際能力的目的。
《發(fā)酵食品加工實(shí)訓(xùn)》課程共兩周，是在學(xué)生掌握了發(fā)酵食品加工技術(shù)的基本原理與基本操作技能強(qiáng)化訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，掌握典型發(fā)酵食品（如啤酒、醬油和食醋等）的生產(chǎn)操作規(guī)程，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)并完成某種發(fā)酵制品的加工，使學(xué)生掌握現(xiàn)酵食品加工的基本理論及操作方法，并運(yùn)用現(xiàn)酵食品加工的手段設(shè)計(jì)和生產(chǎn)新型的發(fā)酵食品。這不僅有利于鞏固所學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的興趣，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。
二、發(fā)酵食品加工課程教學(xué)方法改革
應(yīng)用型人才的培養(yǎng)過(guò)程強(qiáng)調(diào)與一線生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合[2]，在課程設(shè)置和教材建設(shè)等基本工作環(huán)節(jié)上強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)、成熟和適用的知識(shí)[3]，重視實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)如實(shí)驗(yàn)教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等，通常將此作為學(xué)生貫通有關(guān)專業(yè)知識(shí)和集合有關(guān)專業(yè)技能的重要教學(xué)活動(dòng)[4]。我們?cè)凇栋l(fā)酵食品加工技術(shù)》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置的過(guò)程中將理論與實(shí)踐合并，用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)方式，把原有《發(fā)酵工藝學(xué)》課程的部分理論課搬到實(shí)驗(yàn)室講授，豐富和優(yōu)化原有的《發(fā)酵工藝學(xué)》實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，采用學(xué)生邊觀察、操作邊進(jìn)行講解的形式，形成“以實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)為主，理論與實(shí)踐相結(jié)合”的模式，并組織學(xué)生觀看啤酒、食醋和醬油等相關(guān)生產(chǎn)視頻，加深學(xué)生對(duì)抽象的發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程的理解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和實(shí)踐能力?！栋l(fā)酵食品加工實(shí)訓(xùn)》課程除啤酒生產(chǎn)采用小型啤酒生產(chǎn)線按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程生產(chǎn)外，所選做的發(fā)酵食品制品均由學(xué)生自己進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)生改變傳統(tǒng)產(chǎn)品不合理的工藝參數(shù)與操作步驟，充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的實(shí)際操作技能。
三、發(fā)酵食品加工課程教學(xué)考核方式改革
傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)考核走過(guò)場(chǎng)，沒(méi)有與社會(huì)用人結(jié)合實(shí)行定單式培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)課交一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告就算完成任務(wù)，沒(méi)有對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督考核，致使學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中從事其他活動(dòng)。學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性，自主學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)，不善于靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題，普遍缺乏創(chuàng)新精神和動(dòng)手能力。另外，考核方式單一導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣。因此，我們根據(jù)本課程教學(xué)特點(diǎn)，采取靈活多樣的方式進(jìn)行考核。
《發(fā)酵食品加工技術(shù)》課程考核是在所有課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)束后，根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)和理論考核成績(jī)綜合得到該學(xué)生該門(mén)課程實(shí)驗(yàn)的總成績(jī)。實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)主要根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)（包括實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)紀(jì)律和操作技能等）和實(shí)驗(yàn)結(jié)束后所上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中所反映的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄情況、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力，以及對(duì)所遇到的問(wèn)題提出解決思路等情況進(jìn)行綜合評(píng)分。理論考核主要考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)原理掌握的程度。
《發(fā)酵食品加工實(shí)訓(xùn)》課程考核主要根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)（包括實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)紀(jì)律和操作技能等）、實(shí)驗(yàn)前的實(shí)訓(xùn)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后所上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告（包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄情況、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力，以及對(duì)所遇到的問(wèn)題提出解決思路）和學(xué)生所做的產(chǎn)品品質(zhì)評(píng)分等情況進(jìn)行綜合評(píng)定。
四、結(jié)語(yǔ)
發(fā)酵食品加工課程涉及的知識(shí)面廣，涵蓋了許多食品領(lǐng)域的新技術(shù)，該課程的建設(shè)關(guān)系到食品科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量，我們對(duì)原有的《發(fā)酵工藝學(xué)》進(jìn)行改革，改變理論課教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課教學(xué)明顯分離情況，將理論課和實(shí)驗(yàn)課融為一體，采取教學(xué)做一體化現(xiàn)場(chǎng)授課方式，解決了理論與實(shí)踐脫節(jié)的矛盾。
參考文獻(xiàn)：
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發(fā)酵工程新技術(shù)篇3
關(guān)鍵詞：發(fā)酵過(guò)程；建模方法；優(yōu)化控制；策略；技術(shù)
1 概述
傳統(tǒng)的發(fā)酵工程過(guò)程為了快速提高發(fā)酵生產(chǎn)率與發(fā)酵水平，發(fā)酵過(guò)程更側(cè)重于菌種的篩選和改造上。隨著生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，基因工程與代謝工程研究領(lǐng)域都出現(xiàn)了長(zhǎng)足的進(jìn)步與發(fā)展，利用基因重組與誘發(fā)等技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)菌株普遍生產(chǎn)。但只有通過(guò)發(fā)酵過(guò)程的優(yōu)化控制，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量最高、生產(chǎn)力最大、成本消耗最低的生產(chǎn)過(guò)程，因此對(duì)微生物發(fā)酵過(guò)程的優(yōu)化控制成為發(fā)酵工程中研究人員日益關(guān)注的焦點(diǎn)。
微生物發(fā)酵過(guò)程的優(yōu)化控制可以分為過(guò)程模型和控制策略。發(fā)酵過(guò)程建模如機(jī)理分析建模、黑箱建模和混合建模近年來(lái)都得到了快速的發(fā)展，而優(yōu)化控制策略方面的研究?jī)?nèi)容與成果有：基于線性化近似的經(jīng)典優(yōu)化控制、基于非線性系統(tǒng)理論的優(yōu)化控制以及基于人工智能技術(shù)的優(yōu)化控制等。
2 微生物發(fā)酵過(guò)程建模
2.1 基于過(guò)程機(jī)理分析的建模
發(fā)酵過(guò)程機(jī)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(jù)回歸的方法確定模型參數(shù)。張嗣良等[1]從基因與細(xì)胞特性等方面進(jìn)行了發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化的研究，對(duì)模型過(guò)程與本質(zhì)有了新的認(rèn)識(shí)，并得到發(fā)酵工程的限制條件；研究人員對(duì)畢赤酵母[3]的代謝過(guò)程進(jìn)行了研究，建立了相關(guān)結(jié)構(gòu)模型，為描述蛋白質(zhì)生成提供了有效途徑；還有相關(guān)的微生物發(fā)酵過(guò)程研究中，對(duì)賴氨酸進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模型的建立與數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵過(guò)程仿真。機(jī)理建模僅僅包含了生物量與產(chǎn)物等狀態(tài)變量[2]，但由于發(fā)酵過(guò)程的復(fù)雜性，機(jī)理建模不能充分表達(dá)微生物發(fā)酵過(guò)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(chǔ)的回歸辨識(shí)為基礎(chǔ)建立的發(fā)酵過(guò)程模型，適應(yīng)性較高。以最小二乘回歸獲取[4]的過(guò)程建模，吸納了經(jīng)典控制方法的優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)簡(jiǎn)單易操作，具有診斷功能。非線性函數(shù)研究廣泛應(yīng)用于過(guò)程建模，主要有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）和支持向量機(jī)技術(shù)（SVM）。
2.2.1 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建模
ANN技術(shù)基于風(fēng)險(xiǎn)最小化研究被引入發(fā)酵過(guò)程，廣泛應(yīng)用于發(fā)酵過(guò)程建模。ANN在線校正能力強(qiáng)、適用于多變量非線性問(wèn)題的處理。L-色氨酸的發(fā)酵過(guò)程建模中，用標(biāo)準(zhǔn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP算法[5]模擬菌體的發(fā)酵產(chǎn)酸，但需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反饋，因此改進(jìn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是提高ANN建模質(zhì)量的有效途徑。徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與BP網(wǎng)絡(luò)相比，可以達(dá)到最佳建模精度。自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、級(jí)聯(lián)再生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法也成功用于發(fā)酵過(guò)程建模。利用優(yōu)化算法可以實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系數(shù)優(yōu)化，避免網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法反饋慢，局限性小的缺點(diǎn)。
2.2.2 基于支持向量機(jī)技術(shù)的建模
SVM方法的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化，有效地解決了非線性以及局部極小等問(wèn)題。研究機(jī)構(gòu)對(duì)SVM方法的應(yīng)用越來(lái)越普及，SVM方法也廣泛應(yīng)用于圖像處[6]和生物學(xué)等方面。SVM方法相比ANN方法對(duì)發(fā)酵過(guò)程的預(yù)測(cè)相對(duì)誤差降低，因此SVM具有穩(wěn)定性與安全性。張本法等對(duì)青霉素發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行基于SVM的建模，保證了建模的精度，還很大程度地節(jié)約了時(shí)間。SVM對(duì)樣本沒(méi)有較高的依賴性，它由向量決定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使模型結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。
基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的黑箱建模方法很容易受數(shù)據(jù)量和建模原理的影響，對(duì)于復(fù)雜的發(fā)酵過(guò)程在模型表達(dá)能力上有很大的制約。黑箱建模方法對(duì)于物理過(guò)程方程不夠重視，導(dǎo)致其不能表達(dá)發(fā)酵過(guò)程的物理意義。
2.3 混合建模
近年來(lái)，基于辨識(shí)方法估計(jì)參數(shù)的混合模型得到了發(fā)展，將機(jī)理建模與ANN建模結(jié)合起來(lái)，利用算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)模型的修正與簡(jiǎn)化，很大程度提高了模型精度。實(shí)驗(yàn)表明，混合模型比黑箱模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測(cè)性能更好，也具有更高的泛化能力，但混合建模屬于機(jī)理參數(shù)模型，描述發(fā)酵過(guò)程的功能仍不夠完善。
3 微生物發(fā)酵過(guò)程的優(yōu)化控制策略
3.1 基于線性化近似的經(jīng)典優(yōu)化控制
基于“極大值原理”經(jīng)典的優(yōu)化控制方法在早期發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化控制中應(yīng)用較為廣泛。在發(fā)酵過(guò)程狀態(tài)空間描述中利用極大值原理以及迭代法可以實(shí)現(xiàn)發(fā)酵的最優(yōu)實(shí)施效果。極大值原理方法適用于比較復(fù)雜的發(fā)酵過(guò)程控制對(duì)象，但極大值原理只能得到開(kāi)環(huán)控制，當(dāng)發(fā)酵過(guò)程中的計(jì)算量較大時(shí)，僅能對(duì)少數(shù)過(guò)程制定出優(yōu)化曲線，忽視了環(huán)境因素對(duì)系統(tǒng)的干擾。相關(guān)研究人員后來(lái)將極大值原方法融入理變量方法，得到最佳的變量?jī)?yōu)化曲線，控制效果較好，但是還沒(méi)有達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)精度與簡(jiǎn)便性；發(fā)酵過(guò)程的建模質(zhì)量對(duì)經(jīng)典優(yōu)化控制的發(fā)展產(chǎn)生了很大程度的影響。
3.2 基于非線性系統(tǒng)理論的優(yōu)化控制
20世紀(jì)60年代微分幾何方法的提出使非線性系統(tǒng)理論的研究進(jìn)入了一個(gè)新階段，基于非線性優(yōu)化控制器的設(shè)計(jì)穩(wěn)定性，它在發(fā)酵領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛與普及。相關(guān)研究人員建立了非線性發(fā)酵空間模型，利用微分方法設(shè)計(jì)出來(lái)的控制器在發(fā)酵過(guò)程中展現(xiàn)出優(yōu)良的控制效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，對(duì)控制器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，提高了發(fā)酵控制過(guò)程的動(dòng)態(tài)性。但數(shù)學(xué)幾何方法對(duì)系統(tǒng)的精度要求較高，由于發(fā)酵過(guò)程的復(fù)雜性，該方法不利于保證發(fā)酵控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3.3 基于人工智能技術(shù)的優(yōu)化控制
利用計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)結(jié)合人工智能理論對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制成為近幾年的發(fā)酵過(guò)程研究的熱點(diǎn)，人工智能技術(shù)能突破很多復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題，主要包括專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。利用智能方法對(duì)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制，在研究與仿真中呈現(xiàn)出優(yōu)良的效果。研究人員建立了基于乙醇生產(chǎn)的專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了乙醇發(fā)酵過(guò)程的發(fā)酵單元的檢測(cè)，系統(tǒng)的誤差非常小，系統(tǒng)的穩(wěn)定性也得到了提高。但智能控制方法在模擬活動(dòng)時(shí)仍存在局限性，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制對(duì)于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)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(fā)酵控制的技術(shù)問(wèn)題。
4 結(jié)束語(yǔ)
發(fā)酵過(guò)程機(jī)理較為復(fù)雜，由于沒(méi)有對(duì)發(fā)酵過(guò)程的先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)，“黑箱”模型不能很好的描述及表達(dá)整個(gè)發(fā)酵過(guò)程，利用辨識(shí)方法對(duì)參數(shù)的估計(jì)也沒(méi)有起到全面描述的作用；單目標(biāo)優(yōu)化的發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化控制也無(wú)法滿足發(fā)酵過(guò)程最優(yōu)化。我們應(yīng)充分考慮模型辨識(shí)，利用智能理論完善各種機(jī)理的混合模型，研究出多目標(biāo)動(dòng)態(tài)性的優(yōu)化策略，真正解決微生物發(fā)酵過(guò)程的優(yōu)化控制。
參考文獻(xiàn)
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發(fā)酵工程新技術(shù)篇4
關(guān)鍵詞：發(fā)酵工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）12-0027-03
生物技術(shù)的迅速發(fā)展使得生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)已成為新經(jīng)濟(jì)的主要推動(dòng)力，它對(duì)生物技術(shù)人才提出了全面扎實(shí)、復(fù)合創(chuàng)新以及開(kāi)拓應(yīng)用型的培養(yǎng)要求。[1]發(fā)酵工程（狹義上又稱微生物工程）是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，它作為生物技術(shù)和生物工程專業(yè)學(xué)生的主干課程，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性，是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程和酶工程等其他現(xiàn)代生物技術(shù)的最終手段和方法，在工業(yè)生物技術(shù)中扮演著產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵角色。[2-4]發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)是以操作為主的技能課程，是訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和應(yīng)用技術(shù)的重要平臺(tái)，是一種全面實(shí)施發(fā)酵工程素質(zhì)教育的最有效的教學(xué)形式，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力方面具有舉足輕重的作用。[5]但在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，由于受到實(shí)驗(yàn)課時(shí)短、實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限等條件的限制，開(kāi)設(shè)的課程內(nèi)容孤立、不系統(tǒng)、不連貫，多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。[6，7]因此，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中多為“被實(shí)驗(yàn)”，完全跟著教師的思路走，在模仿照搬的基礎(chǔ)上完成實(shí)驗(yàn)，未能發(fā)揮在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體作用，難以達(dá)到很好的教學(xué)效果。這種教學(xué)模式必然使學(xué)生的專業(yè)興趣不高，積極主動(dòng)性不強(qiáng)，嚴(yán)重束縛了學(xué)生的思維和視野，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力，很難適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的需求。[8]根據(jù)《教育部財(cái)政部關(guān)于“十二五”期間實(shí)施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的意見(jiàn)》，“十二五”期間將引導(dǎo)高校主動(dòng)適應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，大力提升人才培養(yǎng)水平。因此，為滿足社會(huì)對(duì)應(yīng)用型、技能型產(chǎn)業(yè)化人才的需求，發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容向基礎(chǔ)研究型、綜合設(shè)計(jì)型、應(yīng)用創(chuàng)新型發(fā)展勢(shì)在必行。
一、構(gòu)建科學(xué)合理的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
實(shí)驗(yàn)課程作為發(fā)酵工程教學(xué)的重要部分，必然是課程建設(shè)的重點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以形成操作單元實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)三個(gè)層次。
1.操作單元實(shí)驗(yàn)。操作單元實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，教學(xué)重點(diǎn)在于儀器的使用、基本操作的規(guī)范化方面和對(duì)基本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解。[9]主要教學(xué)內(nèi)容有常見(jiàn)儀器設(shè)備的使用、培養(yǎng)基的配制、接種技術(shù)、菌種活化、菌體染色及形態(tài)觀察、菌落計(jì)數(shù)、菌種選育及保藏等。
2.綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)課程的知識(shí)的實(shí)驗(yàn)，教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)的基本理論和專業(yè)知識(shí)，結(jié)合基本實(shí)驗(yàn)技能來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和制作，從而培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)方法和良好的操作習(xí)慣，并且能綜合運(yùn)用各方面的知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)。[10]綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分為厭氧發(fā)酵、好氧發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵三大模塊，可分別列出2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)方向供學(xué)生選擇，主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括發(fā)酵培養(yǎng)基設(shè)計(jì)及制備、菌種活化、擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵過(guò)程控制、發(fā)酵產(chǎn)物的分離純化等等。通過(guò)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握在實(shí)驗(yàn)室條件下的整個(gè)發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程，包括培養(yǎng)基設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、發(fā)酵過(guò)程的控制以及發(fā)酵產(chǎn)物的分離純化等，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。
3.創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)。創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)可分為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)兩種形式，分別進(jìn)行科研創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐的生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)，由學(xué)生根據(jù)自身的發(fā)展意愿進(jìn)行選擇，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型、技能型、創(chuàng)新型人才。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練，目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用專業(yè)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使其具備一定的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力，[11]其特征主要體現(xiàn)為學(xué)生參與的自主性、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的探索性、以及實(shí)驗(yàn)方法的多樣性。[12]這類實(shí)驗(yàn)主要由專業(yè)教師根據(jù)科研情況提出課題，以科研促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生根據(jù)興趣選題，可以2～5人組成小組，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，制定實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)施，實(shí)驗(yàn)以科技論文的形式完成，最后組織學(xué)生就實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行學(xué)術(shù)匯報(bào)和交流討論。這類實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣和科研素養(yǎng)，提高創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)是以創(chuàng)業(yè)形式，組織啤酒、甜酒、葡萄酒、風(fēng)味酸奶、泡菜和腐乳等常見(jiàn)的實(shí)用發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售、分析檢測(cè)、財(cái)務(wù)核算等類似企業(yè)的管理和運(yùn)營(yíng)。通過(guò)創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)，能提高學(xué)生對(duì)發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)大學(xué)生職前的專業(yè)技能素養(yǎng)，提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識(shí)、創(chuàng)業(yè)思維和創(chuàng)業(yè)觀念，強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手操作能力、組織協(xié)調(diào)能力、心理承受能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和社會(huì)適應(yīng)能力。
二、實(shí)行靈活多樣的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，科學(xué)合理的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和相應(yīng)的教學(xué)方法保障缺一不可。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法中，教師主要發(fā)揮其主導(dǎo)作用，點(diǎn)撥學(xué)生思維，啟發(fā)促進(jìn)學(xué)生思考，從而突出學(xué)生的主體地位，最終實(shí)現(xiàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)達(dá)到提高學(xué)生專業(yè)技能和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需要人才的目的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)在教師的引導(dǎo)下給學(xué)生以盡可能多的獨(dú)立操作機(jī)會(huì)、乃至獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)?？紤]到學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和動(dòng)手能力的差異，以及實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)數(shù)的有限，在計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間內(nèi)，要達(dá)到全面提高學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的目的顯然是不現(xiàn)實(shí)的，因此實(shí)行靈活多樣的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)將是計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種有效的補(bǔ)充和延伸。實(shí)驗(yàn)室以靈活多樣的方式對(duì)學(xué)生開(kāi)放，一方面能最大限度地利用實(shí)驗(yàn)室資源，另一方面也為學(xué)生提供了專業(yè)技能實(shí)踐鍛煉和自主個(gè)性發(fā)展的空間，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新觀念和意識(shí)，全面培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力。[13]
1.學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與教師指導(dǎo)相結(jié)合。對(duì)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自行組成課題小組，對(duì)指導(dǎo)教師給出實(shí)驗(yàn)課題或自身提出的科學(xué)小問(wèn)題，根據(jù)所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)并結(jié)合基本實(shí)驗(yàn)技能，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主體地位，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生組織能力和自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。如酒精發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，包括從原料及設(shè)備的選擇、試劑準(zhǔn)備、培養(yǎng)基設(shè)計(jì)、培養(yǎng)條件優(yōu)化、發(fā)酵過(guò)程控制、產(chǎn)物提取分離方法等全部由學(xué)生通過(guò)查閱資料自主設(shè)計(jì)并完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，教師僅僅進(jìn)行指導(dǎo)和關(guān)鍵技術(shù)的把關(guān)。通過(guò)這種形式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅使學(xué)生初步掌握一個(gè)完整的發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，還可以提高學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，對(duì)發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)也能形成一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，讓學(xué)生知道為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，知道這個(gè)實(shí)驗(yàn)從頭到尾怎么做，知道怎么對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的成敗原因進(jìn)行分析討論，從而培養(yǎng)學(xué)生的良好的科學(xué)素養(yǎng)和較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐技能。
2.探究性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)與論文相結(jié)合。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有些學(xué)生具有濃厚的探索興趣和學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，可以引導(dǎo)這些學(xué)生開(kāi)展一些探究性、創(chuàng)新性的課題或?qū)嶒?yàn)，與科研相結(jié)合，引入科研的思路和方法，并將其與“大學(xué)生挑戰(zhàn)杯”、“大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目”、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及科技論文等結(jié)合起來(lái)，促進(jìn)其在干中學(xué)、學(xué)中干，從而提升其自身的專業(yè)實(shí)踐能力和科技創(chuàng)新素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生的科研意識(shí)和創(chuàng)新能力。實(shí)踐證明，在專業(yè)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)動(dòng)手能力強(qiáng)、善于思考的學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，則這些學(xué)生在應(yīng)用、創(chuàng)新能力方面會(huì)得到更大的提高。
3.應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)與大學(xué)生創(chuàng)業(yè)相結(jié)合。一些常見(jiàn)的實(shí)用發(fā)酵產(chǎn)品如啤酒、甜酒、葡萄酒、風(fēng)味酸奶、泡菜和腐乳等極易激發(fā)學(xué)生對(duì)發(fā)酵工程這門(mén)課程的興趣，可以利用這些產(chǎn)品的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)業(yè)技能的訓(xùn)練。具體做法是：①為學(xué)生提供創(chuàng)業(yè)條件，包括技術(shù)指導(dǎo)教師、生產(chǎn)場(chǎng)地及其所需儀器設(shè)備、項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)所需的資金等。②由2～5名學(xué)生組成創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，選定創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，提交創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書(shū)，由學(xué)院組織進(jìn)行評(píng)審，遴選出優(yōu)秀的創(chuàng)業(yè)計(jì)劃。③遴選出的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)按計(jì)劃書(shū)組建“企業(yè)”，成了企業(yè)的組織機(jī)構(gòu)，進(jìn)行人員分工和培訓(xùn)，在教師的指導(dǎo)下，組織企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售、財(cái)務(wù)核算等運(yùn)營(yíng)和管理。④對(duì)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)業(yè)過(guò)程進(jìn)行考核與評(píng)價(jià)。
三、改革實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)方式
作為一門(mén)實(shí)驗(yàn)課程，考核是必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)課程重在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)，考核中為減少或避免“高分低能”的現(xiàn)象，可以采用平時(shí)成績(jī)、面試成績(jī)、實(shí)驗(yàn)論文相結(jié)合的方式來(lái)取代傳統(tǒng)的筆試。
1.平時(shí)成績(jī)。平時(shí)成績(jī)包括自評(píng)、組內(nèi)互評(píng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容。
2.面試成績(jī)。面試成績(jī)包括實(shí)驗(yàn)口述、規(guī)定實(shí)驗(yàn)操作等內(nèi)容。其中，口述內(nèi)容主要涉及原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、注意事項(xiàng)等內(nèi)容。
3.實(shí)驗(yàn)論文。對(duì)于綜合設(shè)計(jì)性以及探究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn)，分析歸納實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用科技論文的形式取代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、分析和討論的過(guò)程中，學(xué)生逐漸培養(yǎng)了用全面、辯證的思路分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力，有利于提高學(xué)生的科研素養(yǎng)。
由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的缺乏一定的嚴(yán)密性和科學(xué)性，這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尚不能為正式科技論文所用，但是，眾多學(xué)生做實(shí)驗(yàn)得到的大量數(shù)據(jù)所反應(yīng)出的規(guī)律性東西卻可以對(duì)教師的科研思路有相當(dāng)大的啟發(fā)和幫助，教學(xué)和科研可以互相促進(jìn)。實(shí)驗(yàn)論文成績(jī)包括論文格式和論文內(nèi)容。格式由實(shí)驗(yàn)老師個(gè)人評(píng)定，內(nèi)容以報(bào)告會(huì)形式進(jìn)行總結(jié)答辯。答辯過(guò)程是一個(gè)師生、生生互動(dòng)的環(huán)節(jié)，不僅有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀積極性，還能鞏固發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課程的相關(guān)知識(shí)和技能、訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)進(jìn)行科研交流的能力，促進(jìn)全面扎實(shí)的創(chuàng)新型、應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)。
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基金項(xiàng)目：黃岡師范學(xué)院教研項(xiàng)目（校級(jí)[2011]27號(hào)）
發(fā)酵工程新技術(shù)篇5
關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)院校 發(fā)酵工程 教學(xué)改革
21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，將生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)有機(jī)融合是生命科學(xué)當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì)和主流。生物技術(shù)專業(yè)是醫(yī)學(xué)院校為適應(yīng)我國(guó)中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略及整個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展要求而設(shè)立的新興專業(yè)[1]。發(fā)酵工程課程是生物技術(shù)專業(yè)的主干課程，是一門(mén)應(yīng)用型和實(shí)踐型較強(qiáng)的課程，其教學(xué)質(zhì)量直接影響學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。
我校于2002年開(kāi)設(shè)生物技術(shù)本科專業(yè)，學(xué)生于2005年3月進(jìn)入發(fā)酵工程課程的學(xué)習(xí)，至今已經(jīng)連續(xù)開(kāi)設(shè)7年。我們從開(kāi)設(shè)發(fā)酵工程課程之日起，就不斷發(fā)展并使之完善，追蹤學(xué)科發(fā)展的最新趨勢(shì)和研究手段，注意結(jié)合相關(guān)生物化學(xué)及微生物學(xué)的知識(shí)及醫(yī)學(xué)院校學(xué)生培養(yǎng)特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和科研創(chuàng)新能力，力爭(zhēng)形成符合我校醫(yī)學(xué)背景下具有較強(qiáng)辦學(xué)特色的發(fā)酵工程課程教學(xué)體系。為此，我們進(jìn)行了一系列的課程教學(xué)改革，下面結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，談?wù)劙l(fā)酵工程課程教學(xué)改革方面的個(gè)人體會(huì)。
1 發(fā)酵工程課程教學(xué)改革的背景和必要性
全國(guó)開(kāi)設(shè)生物技術(shù)專業(yè)的高校有300多所，其中有28所高校屬于醫(yī)學(xué)院校。醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)的教學(xué)改革研究主要集中在生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)、專業(yè)建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和畢業(yè)論文上，很少有針對(duì)專業(yè)課程的教學(xué)改革。經(jīng)查閱，僅有安徽醫(yī)科大學(xué)胡若磊[2]、濱州醫(yī)學(xué)院焦飛[3]分別對(duì)醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)酶工程和分子生物學(xué)進(jìn)行了課程教學(xué)體系的相關(guān)研究，而對(duì)發(fā)酵工程課程的教學(xué)改革一直無(wú)人涉及。
醫(yī)藥生物技術(shù)專業(yè)在醫(yī)學(xué)院校中開(kāi)設(shè)僅有10年左右的歷史，屬于一個(gè)全新的專業(yè)，各醫(yī)學(xué)院校既無(wú)可參照的教學(xué)計(jì)劃，又缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，如果完全套用綜合性大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)酵工程課程教學(xué)體系，不能夠滿足醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求。對(duì)醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)發(fā)酵工程課程進(jìn)行教學(xué)改革，順應(yīng)了時(shí)展潮流，對(duì)明確發(fā)酵工程課程教學(xué)目標(biāo)、提高課程教學(xué)質(zhì)量有一定借鑒意義。
2 教學(xué)改革的內(nèi)容
2.1優(yōu)化課程體系
課程體系是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)，是教學(xué)改革的核心和關(guān)鍵。課題組參照相關(guān)院校生物技術(shù)專業(yè)教學(xué)大綱，結(jié)合我校實(shí)際情況編寫(xiě)新的教學(xué)大綱，結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，補(bǔ)充新內(nèi)容，刪減過(guò)時(shí)、重疊內(nèi)容，避免一本書(shū)教到底的傳統(tǒng)教法。課程體系編排上堅(jiān)持生物學(xué)和工程學(xué)兩個(gè)基礎(chǔ)并重，一方面通過(guò)微生物、生化、分子生物學(xué)的知識(shí)深入理解發(fā)酵過(guò)程生物學(xué)現(xiàn)象，另一方面應(yīng)用高等數(shù)學(xué)微積分的基本原理理解發(fā)酵過(guò)程動(dòng)力學(xué)和放大優(yōu)化的基本思想，最終掌握發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)力學(xué)和過(guò)程放大中的量化與優(yōu)化基本方法。
2.2 教學(xué)內(nèi)容的重組與優(yōu)化
發(fā)酵工程涉及生物工業(yè)的許多領(lǐng)域，如抗生素工業(yè)、有機(jī)酸工業(yè)、酶制劑工業(yè)、氨基酸工業(yè)，還有新能源的開(kāi)發(fā)及生態(tài)環(huán)境治理等。在這些生物工業(yè)領(lǐng)域中，各種具體的生產(chǎn)工藝，從原材料到菌種、生物反應(yīng)器、產(chǎn)物的分離與提純等都有著很大的差異，但其基本生產(chǎn)模式相同、理論基礎(chǔ)相同。要調(diào)整該課程體系，我們對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了分類和歸納，并選擇有代表性的內(nèi)容進(jìn)行講解。結(jié)合我校生物技術(shù)專業(yè)的醫(yī)學(xué)背景及專業(yè)特色，適當(dāng)增加醫(yī)藥相關(guān)內(nèi)容的講授學(xué)時(shí)，如重點(diǎn)講解抗生素、氨基酸、核酸類藥物的生產(chǎn)工藝過(guò)程。
3 教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革
3.1 教學(xué)方式的多樣化
堅(jiān)持以“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教育理念，采用以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力為主的教學(xué)方式。我們?cè)谑谡n過(guò)程中采取以學(xué)生為主體的“交互式教學(xué)策略”和教師在教學(xué)活動(dòng)中運(yùn)用多種教學(xué)手段、多種教學(xué)資源的“多元化教學(xué)”代替“教師講，學(xué)生聽(tīng)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式。在授課過(guò)程中，我們采取了系統(tǒng)講授法、講授和自學(xué)結(jié)合法、多媒體教學(xué)法、教學(xué)和科研結(jié)合法等多種教學(xué)方式。
3.2改革課堂教學(xué)模式，提高教學(xué)效果
在教學(xué)過(guò)程中，必須不斷探索和改進(jìn)教學(xué)方法，努力提高教學(xué)效果。對(duì)于學(xué)生在學(xué)習(xí)中難以理解、容易混淆的概念進(jìn)行重點(diǎn)講解，注重講授內(nèi)容的系統(tǒng)性和銜接性，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。另外，為了吸引學(xué)生對(duì)發(fā)酵工程課程的學(xué)習(xí)興趣，我們?cè)谑谡n過(guò)程中采用實(shí)例法講授。例如，在講授《發(fā)酵機(jī)理》一章時(shí)，以啤酒、酸奶、抗生素的發(fā)酵為實(shí)例，通過(guò)講授其制作過(guò)程，使學(xué)生加深了對(duì)發(fā)酵機(jī)理的認(rèn)識(shí)。通過(guò)課堂討論和分析一些常見(jiàn)現(xiàn)象，積極鼓勵(lì)和吸引學(xué)生參與課堂問(wèn)題的討論，增強(qiáng)了學(xué)生和教師的互動(dòng)性，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。
3.3 充分利用網(wǎng)絡(luò)課程，充實(shí)教學(xué)手段
發(fā)酵工程課程已經(jīng)成為泰山醫(yī)學(xué)院優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程，許多教學(xué)資料已經(jīng)上傳到課程網(wǎng)站，內(nèi)容包括課程簡(jiǎn)介、理論課與實(shí)驗(yàn)課的課件、相關(guān)網(wǎng)站的鏈接、習(xí)題庫(kù)，拓展學(xué)習(xí)等內(nèi)容并保持動(dòng)態(tài)更新，拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間；開(kāi)設(shè)了BBS互動(dòng)論壇、課程快訊、答疑解惑、習(xí)題交流、課程建議等板塊增加了互動(dòng)性、營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍。學(xué)生可以隨時(shí)從課程網(wǎng)站下載教學(xué)資料，極大地方便了學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)，加深了對(duì)課程的理解和掌握。
3.4 朋友班導(dǎo)師制和課外科研活動(dòng)小組
為把學(xué)生培養(yǎng)成為寬口徑、厚基礎(chǔ)，具備實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的合格人才，我們實(shí)行了發(fā)酵工程任課教師與授課班級(jí)結(jié)對(duì)共建朋友班活動(dòng)，擔(dān)任整個(gè)授課班級(jí)的導(dǎo)師。除了關(guān)注學(xué)生的日常生活和學(xué)習(xí)外，重點(diǎn)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)發(fā)酵工程課程的科學(xué)研究思維和科研能力的培養(yǎng)，采用課間指導(dǎo)、課后答疑、參與導(dǎo)師科研課題、組成課外科研活動(dòng)小組等形式，培養(yǎng)學(xué)生利用發(fā)酵工程所學(xué)知識(shí)進(jìn)行科研活動(dòng)的能力。
3.5實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
（1）改變“重理論、輕實(shí)踐”的傳統(tǒng)觀念，加大發(fā)酵工程課程實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)比例，減少單純驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比重；增加與醫(yī)藥相關(guān)實(shí)驗(yàn)的比重。以往的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課為12學(xué)時(shí)。由于課時(shí)少。只能開(kāi)出幾個(gè)基本的實(shí)驗(yàn)，且是孤立的。不利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力和創(chuàng)新能力。我們于2010年修訂了發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃。將學(xué)時(shí)數(shù)提高到24學(xué)時(shí)。減少單純的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性和自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，如增加抗生素發(fā)酵菌株的分離、篩選、發(fā)酵和效價(jià)測(cè)定的綜合性實(shí)驗(yàn)，既鞏固了微生物學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐操作，又使學(xué)生掌握了發(fā)酵工程菌種分離的基本原理和操作方法；又如我們?cè)O(shè)計(jì)了“蛹蟲(chóng)草菌搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)條件優(yōu)化”的自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生分組查找資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以多糖產(chǎn)量為指標(biāo)，對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件運(yùn)用單因素和正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行優(yōu)化，獲得最佳的培養(yǎng)基配方及培養(yǎng)條件，此舉大大提高了學(xué)生的科研能力和水平。
（2）改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主的單一教學(xué)模式，盡量多給學(xué)生留下思考的時(shí)間和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，建立以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。為了加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，組織學(xué)生到抗生素、氨基酸等生產(chǎn)企業(yè)參觀和實(shí)習(xí)；鼓勵(lì)學(xué)生參與科研和生產(chǎn)實(shí)踐工作，并且將他們實(shí)際操作過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和知識(shí)進(jìn)行總結(jié)積累，用于教學(xué)與實(shí)踐。
4改革和完善發(fā)酵工程課程考核制度
發(fā)酵工程課程成績(jī)考核一般為平時(shí)成績(jī)考核（10%）、實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)（20%）和期末考核成績(jī)（70%）。在此基礎(chǔ)上我們?cè)黾恿丝己藘?nèi)容的項(xiàng)目。加大平時(shí)成績(jī)占整個(gè)課程總成績(jī)的比例，由原來(lái)的10%增加到20%，增加學(xué)生學(xué)科發(fā)展動(dòng)向報(bào)告、課程設(shè)計(jì)等作業(yè)分值，如在學(xué)期中間，給學(xué)生布置“發(fā)酵工程在生物技術(shù)中的應(yīng)用”的作業(yè)，由學(xué)生自己查閱資料、制作PPT課件，自己上講臺(tái)講述，教師根據(jù)學(xué)生綜合表現(xiàn)打分。通過(guò)這種方式的考核，既增強(qiáng)了學(xué)生查閱資料的能力，又鍛煉了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力，這樣的考核模式，能夠比較公平、準(zhǔn)確地反映一名學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
5取得的成效
經(jīng)過(guò)幾年的摸索，我們?cè)诎l(fā)酵工程教學(xué)改革方面取得了一定的效果。教師素質(zhì)顯著提高，備課充分，講課生動(dòng)，能夠熟練運(yùn)用多媒體和網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代教育技術(shù)手段，以實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)例講解工藝技術(shù)內(nèi)容，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)過(guò)程的積極性；授課教師與學(xué)生的互動(dòng)比例與過(guò)去相比明顯提高，學(xué)生課堂聽(tīng)課時(shí)精神狀態(tài)飽滿、精力集中，積極性和主動(dòng)性明顯提高。
參考文獻(xiàn)
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發(fā)酵工程新技術(shù)篇6
發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系工程學(xué)思維發(fā)酵工程是直接服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)踐及生物技術(shù)進(jìn)步的一門(mén)工程學(xué)科，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)中最活躍的工業(yè)體系，發(fā)酵工程的迅猛發(fā)展，與高素質(zhì)的發(fā)酵人才密切相關(guān)，而高素質(zhì)的發(fā)酵人才培養(yǎng)迫切需要改革和完善人才培養(yǎng)機(jī)制，建立合理的教學(xué)平臺(tái)，切實(shí)解決教學(xué)過(guò)程中不適應(yīng)時(shí)展的教學(xué)模式，即要培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技能，更要拓展學(xué)生的工程學(xué)思維，提高人才的整體質(zhì)量，為社會(huì)輸送卓越的工程技術(shù)人才。
一、發(fā)酵工程發(fā)展歷史和學(xué)科特色
人類利用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)食品和藥物已有幾千年歷史，隨著新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備的不斷出現(xiàn)，再加上分子生物技術(shù)的建立，已能夠通過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)胰島素、細(xì)胞因子和疫苗等多種基因工程藥物。隨著世界進(jìn)入資源匱乏時(shí)代，經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的核心問(wèn)題是資源的循環(huán)和高效利用以及可再生能源的開(kāi)發(fā)，這些問(wèn)題的解決都涉及到產(chǎn)業(yè)化過(guò)程。
發(fā)酵是系統(tǒng)而非孤立的工程學(xué)問(wèn)題，需要進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)核算和可行性評(píng)估。當(dāng)前發(fā)酵工程課程設(shè)置，存在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革明顯滯后于理論教學(xué)改革，亦明顯滯后于行業(yè)發(fā)展需要，實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)置多為靜態(tài)和孤立的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺乏鍛煉學(xué)生工程學(xué)思維的內(nèi)容。發(fā)酵工業(yè)急需的人才嚴(yán)重匱乏，而高校畢業(yè)生又很難在對(duì)口企業(yè)就業(yè)，其根源在于教學(xué)內(nèi)容和生產(chǎn)實(shí)際的脫節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅為了鞏固課程理論知識(shí)，掌握必要的操作技能，更要提高學(xué)生的科研思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，尤其是工程學(xué)思維能力，滿足行業(yè)進(jìn)步的要求。
二、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)與不足
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：（1）教學(xué)內(nèi)容相對(duì)滯后，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比重過(guò)大，工程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)比重太小。實(shí)驗(yàn)之間缺乏有機(jī)聯(lián)系，彼此孤立。新技術(shù)難以在教學(xué)中體現(xiàn)，如對(duì)基因工程菌株的工業(yè)化生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)幾乎沒(méi)有，已不能滿足發(fā)酵工業(yè)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的要求。（2）教學(xué)方式單一，絕大部分高校實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備幾乎全部由教師完成，學(xué)生按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)操作，缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，實(shí)驗(yàn)基本操作完成后甚至不清楚基本原理，學(xué)生工程學(xué)思維模式得不到有效鍛煉；（3）缺乏合理的考核評(píng)價(jià)體系，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核一般以老師為中心，大多根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和平時(shí)表現(xiàn)給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)，這種單一的評(píng)價(jià)體系不利于工程學(xué)思維模式的建立。（4）實(shí)操性實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)偏少，由于受專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)壓縮的影響，發(fā)酵工程教學(xué)的學(xué)時(shí)數(shù)偏少，課內(nèi)一般只能完成某些特定的生理生化指標(biāo)的測(cè)定等基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，探索性、研究性及設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)根本無(wú)法在課堂教學(xué)中完成。
三、基于工程學(xué)范式的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的具體對(duì)策
學(xué)科范式（Paradigm）決定著學(xué)科的價(jià)值觀、方法論和具體內(nèi)涵，關(guān)系到本學(xué)科的課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新方向、學(xué)科新的生長(zhǎng)點(diǎn)和交叉擴(kuò)張模式，對(duì)學(xué)科的學(xué)術(shù)定位和教學(xué)定位具有一定的規(guī)范力，影響到理論課程、實(shí)驗(yàn)課程和第二課程的配置和其內(nèi)在聯(lián)系，同時(shí)也會(huì)影響教學(xué)手段的設(shè)計(jì)、組織和運(yùn)用。為了解決發(fā)酵工程人才培養(yǎng)模式與發(fā)酵工業(yè)對(duì)人才需求的不對(duì)稱性，教學(xué)改革有如下幾方面的探索。
1.課程體系調(diào)整和完善
發(fā)酵工程的人才培養(yǎng)模式要與行業(yè)對(duì)人才的需求對(duì)接，課程設(shè)置要兼顧學(xué)科發(fā)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要是一些相對(duì)獨(dú)立的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，彼此缺乏系統(tǒng)聯(lián)系，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容做一綜合調(diào)整，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)形成一個(gè)完善體系，并引入工程學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容，增加學(xué)生整體思維和經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)估以及可行性分析的能力。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和手段改革
發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)生應(yīng)是主體，教師只是引導(dǎo)者，應(yīng)增設(shè)一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在教師引導(dǎo)下選擇一些產(chǎn)品，學(xué)生通過(guò)查閱資料首先提出工程設(shè)計(jì)方案，并對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程模擬仿真，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估，以獲得切實(shí)可行的完整實(shí)施方案。教師負(fù)責(zé)把關(guān)并提出指導(dǎo)性意見(jiàn)，跟蹤完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。通過(guò)工程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性、動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)和工程學(xué)思維能力。
3.科學(xué)合理的考核評(píng)價(jià)體系
合理的考核評(píng)價(jià)體系是推動(dòng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的有效動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)課程的評(píng)價(jià)始終是教學(xué)中的一大難題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要教會(huì)學(xué)生一些基本操作技能，更要培養(yǎng)學(xué)生良好的思維模式，教學(xué)考核不僅要注重結(jié)果，更要注重過(guò)程。學(xué)生能夠從實(shí)施過(guò)程中總結(jié)、分析、歸納和提高，而不僅獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)估不應(yīng)機(jī)械性地對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)判。工程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)判也應(yīng)符合工程設(shè)計(jì)的特質(zhì)。工程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)最能反應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)的總體效果，在增加這類實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，還要建立與之相適應(yīng)的考核評(píng)估體系。
4.開(kāi)放性工程設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)
開(kāi)放性工程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要堅(jiān)持綜合性、選擇性和靈活性的原則，以跨學(xué)科思維構(gòu)建學(xué)科教育體系，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各交叉學(xué)科知識(shí)的能力，使學(xué)生能解決日益寬泛和綜合的多學(xué)科復(fù)雜問(wèn)題，協(xié)調(diào)上中下游的工藝技術(shù)需求，建立工程學(xué)思維模式。工程學(xué)是用于企業(yè)分析、設(shè)計(jì)、改進(jìn)和運(yùn)作的知識(shí)、理論與實(shí)踐的整體，是將科學(xué)基本原理運(yùn)用于實(shí)際用途的應(yīng)用手段。由于學(xué)時(shí)有限，學(xué)生很難接受和展開(kāi)相應(yīng)的訓(xùn)練，發(fā)酵工程教學(xué)需要延伸到第二課堂，實(shí)行開(kāi)放性教學(xué)，通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的興趣，充分利用學(xué)生的課余時(shí)間，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。開(kāi)放性工程設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。
運(yùn)用工程學(xué)范式，培養(yǎng)學(xué)生的工程學(xué)思維，以更好地適應(yīng)日益發(fā)展的發(fā)酵工程領(lǐng)域?qū)θ瞬排囵B(yǎng)的需求，為我國(guó)發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)卓越的工程技術(shù)人員。當(dāng)然，開(kāi)放性工程設(shè)計(jì)教學(xué)也帶來(lái)了諸如教學(xué)成本增加和實(shí)驗(yàn)室管理困難等一些新問(wèn)題，這些問(wèn)題如何解決，還有待進(jìn)一步研究探索。
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發(fā)酵工程新技術(shù)篇7
關(guān)鍵詞：微生物發(fā)酵工程；保健功能；營(yíng)養(yǎng)
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(jié)合發(fā)酵工程技術(shù)，將其應(yīng)用在食品生產(chǎn)中，能夠?yàn)槿祟愄峁┒喾N口感特別、營(yíng)養(yǎng)且具有不同保健功能的食品，不僅可以促進(jìn)生產(chǎn)工業(yè)的發(fā)展，也為豐富人們的飲食與提升生活質(zhì)量作出了重要貢獻(xiàn)[1]。
1 微生物發(fā)酵食品的優(yōu)點(diǎn)
相關(guān)研究顯示，采用微生物工程發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的發(fā)酵食品具有多種優(yōu)點(diǎn)，可以提升普通食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(jīng)過(guò)發(fā)酵后維生素B含量會(huì)明顯增加，比如常見(jiàn)的酸奶、牛奶等。第二，發(fā)酵技術(shù)可使微生物分泌植酸酶物質(zhì)，可將豆類食品中的植酸以及其他礦物質(zhì)轉(zhuǎn)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(fā)酵技術(shù)可增強(qiáng)食物蛋白質(zhì)的可吸收消化率，提高食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。第四，發(fā)酵技術(shù)能使微生物中的活性因子最大限度地分解出來(lái)，使食物吸收率進(jìn)一步提高。第五，普通食品在經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后有益菌的含量會(huì)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(fā)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(jiàn)發(fā)酵食品及其營(yíng)養(yǎng)和保健功能
2.1 發(fā)酵乳制品
乳酸菌是一種對(duì)人體腸道有積極作用的有益菌，發(fā)酵乳制品是以乳液作原料，采用發(fā)酵技術(shù)制成的，具有適口性好、易消化、營(yíng)養(yǎng)豐富以及易保藏等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。參與乳制品發(fā)酵的微生物除了乳酸細(xì)菌之外，還有霉菌和酵母菌等，比如沙門(mén)柏干酪與藍(lán)色干酪等酸奶油就又沙門(mén)柏青梅、婁地青霉等參與發(fā)酵。發(fā)酵乳豆制品、酸豆奶、酸奶等發(fā)酵乳制品均富含乳酸菌成分，食用后可增加體內(nèi)乳酸菌，并對(duì)有害菌有良好的抑制作用，因此對(duì)人體有益，是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、口感獨(dú)特、價(jià)格實(shí)惠的食品[3]。除了可調(diào)節(jié)腸道功能之外，發(fā)酵乳制品還可改善肝臟功能、降脂、預(yù)防便秘、增強(qiáng)免疫力，經(jīng)常食用還可改善精神衰弱、入睡艱難的精神癥狀。
2.2 發(fā)酵豆制品
大豆的蛋白質(zhì)成分含油量高達(dá)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(fā)酵食品均是以大豆作原料，并利用微生物發(fā)酵技術(shù)使大豆發(fā)酵制作而成。在發(fā)酵的過(guò)程中，大豆含有的部分蛋白質(zhì)物質(zhì)受到微生物蛋白酶作用而發(fā)生分解，從而增加發(fā)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(lái)，又可以將豆類自身的腥味、脹氣因子等分解掉，因此不僅營(yíng)養(yǎng)美味，發(fā)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(fā)酵豆乳具有調(diào)節(jié)血脂、降血壓的保健功能，因?yàn)榘l(fā)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(diào)節(jié)血清膽固醇、改善血壓，預(yù)防動(dòng)脈硬化、腦溢血等心血管疾病。
2.3 面類發(fā)酵食品
饅頭、面包類食物是全國(guó)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(qū)。饅頭、面包的制作主要是利用酵母菌使面粉發(fā)酵，再通過(guò)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(yíng)養(yǎng)和良好的保健功能，例如胚芽面包有利于腸胃功能的修復(fù)，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?yàn)槲⑸锇l(fā)酵食品經(jīng)過(guò)發(fā)酵會(huì)將自身的部分碳水化合物消耗掉，這樣食品所含能量也會(huì)減少，因此有助于減肥，如果在面包中國(guó)加入藻類，還可促進(jìn)血循環(huán)。酵母的抗氧能力很強(qiáng)，對(duì)肝臟有良好的保護(hù)作用，還含有鉻、硒等具有抗腫瘤、抗衰老的礦物質(zhì)，面類食品經(jīng)發(fā)酵后可分解植酸，從而增加鐵、鎂、鈣等元素的可吸收性，增強(qiáng)人體免疫功能。
2.4 發(fā)酵風(fēng)味調(diào)味品
風(fēng)味調(diào)味品使人們的飲食更加的多樣化，利用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)風(fēng)味調(diào)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(shí)還可分解掉低聚糖、豆腥味、脹氣因子等對(duì)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(kāi)胃、易于消化，又具有抗衰老、增強(qiáng)記憶、抗血栓等功效。
2.5 微生物多糖
自上世紀(jì)80年代起就有多種微生物多糖以劑、穩(wěn)定劑、成膜劑、增穩(wěn)劑、乳化劑、懸浮劑、膠凝劑、增稠劑等形式應(yīng)用在各類食品工業(yè)生產(chǎn)中，并且品種在不斷的增加。我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中目前常見(jiàn)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(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵技術(shù)深層發(fā)酵可生產(chǎn)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(qiáng)人體體液免疫及細(xì)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(fā)與生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
2.6 發(fā)酵茶
發(fā)酵茶是在制作茶葉的過(guò)程中添加微生物發(fā)酵工序制成的，分為輕發(fā)酵（未經(jīng)歷發(fā)酵過(guò)程）、半發(fā)酵（發(fā)酵程度在21.00～70.00%之間）、全發(fā)酵（發(fā)酵程度100.00%）以及后發(fā)酵（在制茶工序末端添加發(fā)酵工序）四種類型。利用微生物發(fā)酵技術(shù)制茶能夠分解、減少茶內(nèi)的茶多酚物質(zhì)，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(yǎng)胃，比如烏茶、紅茶等。此外，茶葉含有的維生素、咖啡堿等物質(zhì)能夠促進(jìn)脂肪的氧化，起到減肥的功效。
2.7 酒飲料
我國(guó)的釀酒工藝流傳已久，現(xiàn)代釀酒業(yè)已發(fā)展為我國(guó)經(jīng)濟(jì)重要支柱產(chǎn)業(yè)，利用微生物發(fā)酵技術(shù)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(kāi)胃、鎮(zhèn)靜安神、消炎散瘀、活血、延年益壽等多種獨(dú)特的功效。
2.8 發(fā)酵肉制品
在制作肉類食品時(shí)采用微生物發(fā)酵技術(shù)可改變食物口感，提升營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，比如臘肉、生火腿、發(fā)酵香腸等均為肉制品經(jīng)過(guò)發(fā)酵制成，不會(huì)破壞食物的營(yíng)養(yǎng)成分，而且風(fēng)味獨(dú)特，更易攜帶和保存。微生物發(fā)酵技術(shù)可分解肉類食品中的蛋白質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為氨基酸，增加氨基酸，從而更利于人體對(duì)蛋白質(zhì)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(qiáng)了肉制品的保健功能與營(yíng)養(yǎng)，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(jié)束語(yǔ)
隨著時(shí)代的發(fā)展，健康成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的問(wèn)題，人們的飲食觀念也由過(guò)去的吃飽變?yōu)槌缘媒】?，健康飲食成為社?huì)重要話題之一。微生物發(fā)酵工程技術(shù)的應(yīng)用不僅可以最大限度地保留食物原有的營(yíng)養(yǎng)成分，改變口感，而且還增加了食物的保健功效，不僅使現(xiàn)代飲食更加豐富，而且對(duì)人們的身體健康起到積極的作用。
參考文獻(xiàn)
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[2]薄慧，王暉.生物工程技術(shù)在食品工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].
[3]鄧桂蘭.微生物發(fā)酵飼料工藝條件優(yōu)化的研究[J].飼料研究，2016（9）：50.
發(fā)酵工程新技術(shù)篇8
1、 實(shí)習(xí)目的
這次認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是在完成基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)后所進(jìn)行的實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過(guò)到工廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)習(xí)和觀摩進(jìn)一步鞏固加深課堂所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，將理論和生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合，并為本專業(yè)后續(xù)《生物化學(xué)》、《微生物學(xué)》等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，是我們對(duì)發(fā)酵、藥品等企業(yè)有一個(gè)初步的了解。
2、 實(shí)習(xí)內(nèi)容
2.1 實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)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(jìn)行規(guī)模化制造的專業(yè)化公司，酵母產(chǎn)業(yè)化水平在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，是酵母行業(yè)唯一的高科技上市公司。公司經(jīng)營(yíng)范圍涉及酵母及深加工產(chǎn)品、生物制品、食品添加劑、豆制品、奶制品、調(diào)味品、糧食制品的生產(chǎn)、銷售;生化產(chǎn)品的研制、開(kāi)發(fā);生化設(shè)備、自控儀表、電氣微機(jī)工程的加工、安裝、調(diào)試;經(jīng)營(yíng)本企業(yè)自產(chǎn)及技術(shù)的進(jìn)出口業(yè)務(wù);經(jīng)營(yíng)本企業(yè)生產(chǎn)所需的原輔材料、儀器儀表、機(jī)械設(shè)備、零配件及技術(shù)的進(jìn)口業(yè)務(wù)(國(guó)家限定公司經(jīng)營(yíng)和國(guó)家禁止進(jìn)出口的商品除外);經(jīng)營(yíng)進(jìn)料加工和“三來(lái)一補(bǔ)”業(yè)務(wù);道路貨物運(yùn)輸服務(wù)。片劑、沖劑、膠囊劑、原料藥的生產(chǎn)、銷售。飼料添加劑;有機(jī)復(fù)混肥料系列產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售。公司擁有年產(chǎn)15000噸干酵母生產(chǎn)線及國(guó)內(nèi)最大的酵母生產(chǎn)基地.
2.1.2湖北金龍泉集團(tuán)股份有限公司
湖北金龍泉集團(tuán)股份有限公司是一家啤酒產(chǎn)銷量連續(xù)8年名列全國(guó)行業(yè)十強(qiáng)、位居湖北榜首的大型企業(yè)，主要產(chǎn)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(chǎn)能力達(dá)60萬(wàn)噸。公司擁有固定資產(chǎn)15億元，2003年底加盟全球第一大啤酒釀造商英博集團(tuán)，英博雄厚的資本實(shí)力、先進(jìn)的管理和技術(shù),為金龍泉做強(qiáng)做大注入了新的活力。主導(dǎo)產(chǎn)品金龍泉系列啤酒先后榮膺42項(xiàng)國(guó)際國(guó)內(nèi)大獎(jiǎng)，被人民大會(huì)堂確定為宴會(huì)用酒，并于1995年10月1日榮登中華人民共和國(guó)建國(guó)50周年慶典國(guó)宴，產(chǎn)品暢銷全國(guó)18各省市，并通過(guò)邊貿(mào)輻射到俄羅斯和東南亞地區(qū)。20年來(lái)，公司累計(jì)生產(chǎn)啤酒186萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)銷售收入30億元，創(chuàng)利稅10億元。其中2000年產(chǎn)銷啤酒38.07萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)銷售收入5.92億元,創(chuàng)利稅1.57億元,其啤酒產(chǎn)量,銷售收入,實(shí)現(xiàn)稅收,均以進(jìn)入全國(guó)十強(qiáng),位居湖北啤酒行業(yè)的榜首。
2.1.3宜昌三峽藥業(yè)有限責(zé)任公司
三峽藥業(yè)有限責(zé)任公司是一家生產(chǎn)抗生素、氨基酸原料藥及針劑、系列氨基酸輸液等綜合性產(chǎn)品的中型醫(yī)藥工業(yè)公司，國(guó)家GMP認(rèn)證企業(yè)。三峽藥業(yè)有限責(zé)任公司現(xiàn)擁有二個(gè)分廠，一個(gè)藥物研究所，二個(gè)二級(jí)公司三個(gè)直屬車間，擁有高素質(zhì)的員工1300人。各類工程技術(shù)人員占員工總數(shù)的30%。生產(chǎn)的品種品規(guī)達(dá)120多個(gè)，公司占地7.2萬(wàn)㎡。主要產(chǎn)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(guó)內(nèi)最早開(kāi)發(fā)生產(chǎn)L-異亮氨酸、L-纈氨酸和復(fù)合氨基酸輸液、針劑單位以及國(guó)內(nèi)最大的硫酸新霉素生產(chǎn)基地。
2.2認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)內(nèi)容
2.2.1安琪酵母
在安琪集團(tuán),我們主要參觀了安琪集團(tuán)擁有的國(guó)內(nèi)最大的酵母抽提物生產(chǎn)線———年產(chǎn)5000噸酵母抽提物生產(chǎn)線日前在安琪酵母(600298)建成。公司利用上市募集資金建設(shè)的這條生產(chǎn)線技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先，生產(chǎn)規(guī)模國(guó)內(nèi)最大。該生產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，標(biāo)志著安琪酵母綜合技術(shù)水平、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力邁上新臺(tái)階，朝著“國(guó)際化專業(yè)化酵母公司”的目標(biāo)又邁進(jìn)了一步。
酵母抽提物是采用先進(jìn)加工工藝生產(chǎn)的食用酵母深加工產(chǎn)品,是新型、高檔食品添加劑,屬高新技術(shù)產(chǎn)品，該產(chǎn)品代表國(guó)際調(diào)味品發(fā)展的趨勢(shì)和潮流。安琪酵母于1993年開(kāi)始酵母抽提物的研究工作,該課題先后被列入國(guó)家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目和國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新試產(chǎn)項(xiàng)目。1997年，安琪公司建成了年產(chǎn)1000噸的酵母抽提物生產(chǎn)線。
據(jù)介紹，安琪年產(chǎn)5000噸酵母抽提物生產(chǎn)線是由歐洲著名生物工程公司設(shè)計(jì)的，引進(jìn)歐洲工藝技術(shù)，關(guān)鍵設(shè)備全部進(jìn)口。該生產(chǎn)線柔性化設(shè)計(jì)，可以生產(chǎn)各種高品質(zhì)的純天然酵母抽提物，按照食品GMP標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和管理，產(chǎn)品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到歐盟衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，能滿足出口的各種要求。該系統(tǒng)可以充分保證生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，并大幅度提高勞動(dòng)效率。
然后,我們還參觀了安琪現(xiàn)代化的包裝車間以及自控設(shè)施.整個(gè)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(tǒng)的學(xué)習(xí)了啤酒的釀造工藝流程. 金龍泉啤酒以其卓越品質(zhì)幾十年來(lái)馳譽(yù)國(guó)內(nèi)，它采用了優(yōu)質(zhì)麥芽、大米、酒花和水，經(jīng)過(guò)糖化、過(guò)濾、冷卻、發(fā)酵、包裝等工序精制而成，它成功的原因在于獨(dú)特的釀造工藝和嚴(yán)格的工藝管理，在繼續(xù)傳統(tǒng)釀造工藝的基礎(chǔ)上，通過(guò)不斷的技術(shù)改進(jìn)，金龍泉啤酒的釀制工藝已日臻完善，而獨(dú)特的后熟工藝和優(yōu)良的酵母菌種更使其錦上添花，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)異和穩(wěn)定。對(duì)金龍泉系列的啤酒的生產(chǎn)工藝而言,主要流程如下:
制麥------糖化------發(fā)酵------罐裝
在糖化車間,我們參觀了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)主控系統(tǒng), 德國(guó)荷普曼糖化
裝備.在發(fā)酵車間,我們目睹了華中地區(qū)最大的露天發(fā)酵罐群的風(fēng)采,然后在講解人員的介紹下,我們參觀了金龍泉科學(xué)合理的發(fā)酵系統(tǒng).最后我們?cè)诎b車間觀看了德國(guó)產(chǎn)36000瓶/小時(shí)自動(dòng)化啤酒灌裝線.
通過(guò)學(xué)習(xí),我不僅了解了啤酒的釀造工藝流程,還對(duì)相關(guān)的知識(shí)如啤酒的風(fēng)味,食品行業(yè)的衛(wèi)生質(zhì)量要求有了一定的了解.此外,金龍泉“舉團(tuán)結(jié)之旗、興認(rèn)真之風(fēng)、走拼搏之路、創(chuàng)領(lǐng)先之勢(shì)”的企業(yè)文化也深深吸引了我,我想,這對(duì)我們平時(shí)的學(xué)習(xí)同樣是有所啟發(fā)的.
2.2.1三峽藥業(yè)
在三峽藥業(yè),我們參觀了氨基酸發(fā)酵生產(chǎn)的車間,了解了生物制藥的相關(guān)工藝,設(shè)備,以及藥品行業(yè)獨(dú)有的要求.同時(shí),系統(tǒng)的了解了三峽藥業(yè)的主要抗生素產(chǎn)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(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌有極好的殺滅作用。廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和獸藥領(lǐng)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(chǎn)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(shí)習(xí)體會(huì)
作為一名生物工程專業(yè)的本科生,我對(duì)發(fā)酵,食品以及藥品相關(guān)領(lǐng)域都很好奇.而這次認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)讓我比較全面的了解了這些生物工程行業(yè)的發(fā)展情況,熟悉了相關(guān)生物制品的生產(chǎn)工藝、銷售網(wǎng)絡(luò)、工藝設(shè)備等專業(yè)知識(shí),這為以后的專業(yè)學(xué)習(xí)都奠定了一定的基礎(chǔ).通過(guò)實(shí)習(xí),我也感受到了當(dāng)今生物產(chǎn)業(yè)的廣闊前景,堅(jiān)定了專業(yè)信心,在以后的理論學(xué)習(xí)中,我將更好的把實(shí)習(xí)所學(xué)的知識(shí)與理論知識(shí)結(jié)合起來(lái),爭(zhēng)取早日掌握扎實(shí)的專業(yè)技能!
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