發(fā)酵工程新技術(shù)篇1
在我國，生物發(fā)酵主要經(jīng)歷了三個過程，一是利用祖先們遺留下來的傳統(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)過借鑒化學工程實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的近酵；三是從工程學角度將發(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)計及產(chǎn)物的分離提取與精制等部分的現(xiàn)酵工程。在這個中國與發(fā)達國家差距相對較小的高技術(shù)領(lǐng)域，中國具有發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)和巨大市場需求。發(fā)展生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)，是培育新的經(jīng)濟增長點、提升中國產(chǎn)業(yè)國際分工地位和保障國家長遠發(fā)展的需求。我國政府正在從不同層面上大力推動生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
改革開放以來，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，首先需強化“產(chǎn)、學、研科技協(xié)作中試平臺”的建設(shè)，使該領(lǐng)域的前沿科研成果經(jīng)過“中試平臺”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)展提供強有力的科技支撐，改變該產(chǎn)業(yè)低水平擴模的現(xiàn)狀。
一、我區(qū)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
近年來，我國生物產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。2009年6月，國務(wù)院公布《促進生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》。2010年9月，《國務(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，將生物產(chǎn)業(yè)作為國家的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)來大力發(fā)展。
發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的技術(shù)科技含量較高，已經(jīng)形成了具有科學研究、生產(chǎn)設(shè)計、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，先進的管理理念和管理方法已在行業(yè)中廣泛應(yīng)用，與國際接軌的各種認證已經(jīng)普遍采用。近年來，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，減輕和消除對環(huán)境的污染。
近年來，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，吸引了石藥集團、華蒙金河、升華拜克、齊魯制藥、阜豐集團等現(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)來說，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20多個品種，發(fā)酵總?cè)莘e達5萬立方米。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10萬立方米。另外，在巴彥淖爾市、赤峰市、呼倫貝爾市等盟市20多家生物發(fā)酵企業(yè)也相繼投產(chǎn)，該產(chǎn)業(yè)在我區(qū)國民經(jīng)濟所占比重逐年增大。
內(nèi)蒙古生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)具有資源區(qū)位優(yōu)勢，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蟆⑶熬皬V闊。抓住我區(qū)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的機遇，充分利用好自身優(yōu)勢，必須進行產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高起點謀劃，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)展存在的問題
改革開放以來，內(nèi)蒙古自治區(qū)經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，GDP增長速度在全國名列前茅。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)濟已由資源型逐步向創(chuàng)新型經(jīng)濟過渡，為我區(qū)走可持續(xù)發(fā)展道路奠定了強有力的基礎(chǔ)。
近年來，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)濟發(fā)展做出了貢獻。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)快速引進的同時，不可避免地在能源消耗、環(huán)境污染、低水平重復、產(chǎn)業(yè)附加值低等方面存在的潛在負面問題逐步顯現(xiàn)。主要體現(xiàn)在幾個方面：
（一）生物發(fā)酵抗生素企業(yè)普遍存在的問題
1.資源依賴性強、工藝技術(shù)落后、導致生產(chǎn)效率低。
2.產(chǎn)品多為抗生素原料藥、生產(chǎn)過程耗能高，產(chǎn)業(yè)鏈短、綜合利用程度低。對環(huán)境污染嚴重，產(chǎn)品附加值低。
3.企業(yè)基本沒有研發(fā)力量，“產(chǎn)、學、研”脫節(jié)，缺少技術(shù)支撐，在一定意義上是一個“生產(chǎn)車間”。
（二）高粱秸稈發(fā)酵新型能源中存在的問題
1.產(chǎn)業(yè)鏈短、整體效益差。
2.高粱收獲季節(jié)集中，導致產(chǎn)能大而生產(chǎn)時間短，致儲存運輸難。
3.傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝落后，生產(chǎn)效率低，不能達到預期經(jīng)濟效果。
（三）農(nóng)村戶用沼氣發(fā)酵中存在的問題
1.應(yīng)用型科研落后、技術(shù)支撐度低、建管脫節(jié)，難以達到預期目的。
2.在北方冬季溫度低，產(chǎn)氣量低，導致停滯凍結(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
針對生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)上述存在的問題，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。尤其需強化“產(chǎn)、學、研科技協(xié)作中試平臺”的建設(shè)，使該領(lǐng)域的前沿科研成果經(jīng)過“中試平臺”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)展提供強有力的科技支撐，改變該產(chǎn)業(yè)低水平擴模的現(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、研”相結(jié)合、集中資金建設(shè)1-2個公益性生物發(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，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)新作用的實體性科技企業(yè)，政府在市場發(fā)揮重要作用的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的引導性、鼓勵性政策。
總之，區(qū)域經(jīng)濟的迅速發(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、技術(shù)改造等完整的“研—產(chǎn)—學”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 教學改革 教學做一體化
應(yīng)用型人才是指能將專業(yè)知識和技能應(yīng)用于所從事的專業(yè)社會實踐的一種專門的人才類型，主要是熟練掌握社會生產(chǎn)或社會活動一線的基礎(chǔ)知識和基本技能的專業(yè)人才[1]。發(fā)酵食品加工方向是我院食品科學與工程專業(yè)的核心方向之一，目的是通過對實驗各個環(huán)節(jié)的操作訓練和實踐，使學生對整個發(fā)酵食品生產(chǎn)過程有一個全面的認識和理解，既培養(yǎng)實際操作的技能，又提高理論聯(lián)系實際能力，使其符合我院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標。為了使學生能夠系統(tǒng)地掌握發(fā)酵食品加工的相關(guān)知識和操作技能，符合我院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標，我們在食品科學與工程專業(yè)的第六學期先后設(shè)置了《發(fā)酵食品加工技術(shù)》和《發(fā)酵食品加工實訓》課程。
一、發(fā)酵食品加工課程教學內(nèi)容改革
在原有《發(fā)酵工藝學》課程教學中，理論教學內(nèi)容側(cè)重于基本發(fā)酵原理和工藝條件等理論知識的傳授，而實驗教學內(nèi)容側(cè)重于發(fā)酵產(chǎn)品的制備過程，造成理論教學內(nèi)容與實驗教學內(nèi)容聯(lián)系不緊密。在制定食品科學與工程專業(yè)的核心課程新大綱之前，我們對食品加工企業(yè)對人才的要求和近10屆畢業(yè)生的情況進行了調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果，結(jié)合應(yīng)用型人才的知識結(jié)構(gòu)特點，我們對教學計劃和教學大綱進行了調(diào)整，將原有的《發(fā)酵工藝學》課程的理論內(nèi)容與實驗內(nèi)容相合并，改為《發(fā)酵食品加工技術(shù)》和《發(fā)酵食品加工實訓》兩門課程，并主編了安徽科技學院省級應(yīng)用型本科示范高校重點建設(shè)專業(yè)“食品科學與工程”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)》課程總學時為30學時，共分3個模塊，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)，每個模塊以企業(yè)生產(chǎn)實際為場景，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個相關(guān)的實驗項目，使學生對整個發(fā)酵食品生產(chǎn)過程有全面的認識和理解，既培養(yǎng)實際操作的技能，又提高理論聯(lián)系實際能力的目的。
《發(fā)酵食品加工實訓》課程共兩周，是在學生掌握了發(fā)酵食品加工技術(shù)的基本原理與基本操作技能強化訓練的基礎(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，學會設(shè)計并完成某種發(fā)酵制品的加工，使學生掌握現(xiàn)酵食品加工的基本理論及操作方法，并運用現(xiàn)酵食品加工的手段設(shè)計和生產(chǎn)新型的發(fā)酵食品。這不僅有利于鞏固所學的實驗技術(shù)，激發(fā)學生的興趣，而且有利于培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。
二、發(fā)酵食品加工課程教學方法改革
應(yīng)用型人才的培養(yǎng)過程強調(diào)與一線生產(chǎn)實踐的結(jié)合[2]，在課程設(shè)置和教材建設(shè)等基本工作環(huán)節(jié)上強調(diào)基礎(chǔ)、成熟和適用的知識[3]，重視實踐性教學環(huán)節(jié)如實驗教學、生產(chǎn)實習等，通常將此作為學生貫通有關(guān)專業(yè)知識和集合有關(guān)專業(yè)技能的重要教學活動[4]。我們在《發(fā)酵食品加工技術(shù)》課程實驗項目設(shè)置的過程中將理論與實踐合并，用現(xiàn)場教學方式，把原有《發(fā)酵工藝學》課程的部分理論課搬到實驗室講授，豐富和優(yōu)化原有的《發(fā)酵工藝學》實驗內(nèi)容，采用學生邊觀察、操作邊進行講解的形式，形成“以實驗室實驗、實訓為主，理論與實踐相結(jié)合”的模式，并組織學生觀看啤酒、食醋和醬油等相關(guān)生產(chǎn)視頻，加深學生對抽象的發(fā)酵生產(chǎn)過程的理解，提高學生學習的積極性和實踐能力?！栋l(fā)酵食品加工實訓》課程除啤酒生產(chǎn)采用小型啤酒生產(chǎn)線按標準生產(chǎn)流程生產(chǎn)外，所選做的發(fā)酵食品制品均由學生自己進行配方設(shè)計，鼓勵學生改變傳統(tǒng)產(chǎn)品不合理的工藝參數(shù)與操作步驟，充分培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，提高學生的實際操作技能。
三、發(fā)酵食品加工課程教學考核方式改革
傳統(tǒng)的實踐教學環(huán)節(jié)考核走過場，沒有與社會用人結(jié)合實行定單式培養(yǎng)，實驗課交一份實驗報告就算完成任務(wù)，沒有對實驗過程進行監(jiān)督考核，致使學生平時不學習，在實踐教學環(huán)節(jié)中從事其他活動。學習缺乏主動性，自主學習能力不強，不善于靈活運用所學知識分析解決實際問題，普遍缺乏創(chuàng)新精神和動手能力。另外，考核方式單一導致學生缺乏學習興趣。因此，我們根據(jù)本課程教學特點，采取靈活多樣的方式進行考核。
《發(fā)酵食品加工技術(shù)》課程考核是在所有課程實驗項目結(jié)束后，根據(jù)學生的實驗考核成績和理論考核成績綜合得到該學生該門課程實驗的總成績。實驗考核成績主要根據(jù)學生在實驗過程中的表現(xiàn)（包括實驗態(tài)度、實驗紀律和操作技能等）和實驗結(jié)束后所上交的實驗報告中所反映的實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果的記錄情況、對實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果的分析能力，以及對所遇到的問題提出解決思路等情況進行綜合評分。理論考核主要考查學生對基礎(chǔ)原理掌握的程度。
《發(fā)酵食品加工實訓》課程考核主要根據(jù)學生在實驗過程中的表現(xiàn)（包括實驗態(tài)度、實驗紀律和操作技能等）、實驗前的實訓方案及實驗結(jié)束后所上交的實驗報告（包括實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果的記錄情況、對實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果的分析能力，以及對所遇到的問題提出解決思路）和學生所做的產(chǎn)品品質(zhì)評分等情況進行綜合評定。
四、結(jié)語
發(fā)酵食品加工課程涉及的知識面廣，涵蓋了許多食品領(lǐng)域的新技術(shù)，該課程的建設(shè)關(guān)系到食品科學與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。為了實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標，提高教學質(zhì)量，我們對原有的《發(fā)酵工藝學》進行改革，改變理論課教學與實驗課教學明顯分離情況，將理論課和實驗課融為一體，采取教學做一體化現(xiàn)場授課方式，解決了理論與實踐脫節(jié)的矛盾。
參考文獻：
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發(fā)酵工程新技術(shù)篇3
關(guān)鍵詞：發(fā)酵過程；建模方法；優(yōu)化控制；策略；技術(shù)
1 概述
傳統(tǒng)的發(fā)酵工程過程為了快速提高發(fā)酵生產(chǎn)率與發(fā)酵水平，發(fā)酵過程更側(cè)重于菌種的篩選和改造上。隨著生物科學技術(shù)的發(fā)展，基因工程與代謝工程研究領(lǐng)域都出現(xiàn)了長足的進步與發(fā)展，利用基因重組與誘發(fā)等技術(shù)可以實現(xiàn)高產(chǎn)菌株普遍生產(chǎn)。但只有通過發(fā)酵過程的優(yōu)化控制，才能實現(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)過程，因此對微生物發(fā)酵過程的優(yōu)化控制成為發(fā)酵工程中研究人員日益關(guān)注的焦點。
微生物發(fā)酵過程的優(yōu)化控制可以分為過程模型和控制策略。發(fā)酵過程建模如機理分析建模、黑箱建模和混合建模近年來都得到了快速的發(fā)展，而優(yōu)化控制策略方面的研究內(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)酵過程建模
2.1 基于過程機理分析的建模
發(fā)酵過程機理分析建模是利用各種生物方程以及基因尺度層面的模型，主要是根據(jù)回歸的方法確定模型參數(shù)。張嗣良等[1]從基因與細胞特性等方面進行了發(fā)酵過程優(yōu)化的研究，對模型過程與本質(zhì)有了新的認識，并得到發(fā)酵工程的限制條件；研究人員對畢赤酵母[3]的代謝過程進行了研究，建立了相關(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)酵過程研究中，對賴氨酸進行了動態(tài)模型的建立與數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)了發(fā)酵過程仿真。機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)酵過程的復雜性，機理建模不能充分表達微生物發(fā)酵過程，還具有很大的局限性。
2.2 黑箱建模
黑箱建模是以最小二乘為基礎(chǔ)的回歸辨識為基礎(chǔ)建立的發(fā)酵過程模型，適應(yīng)性較高。以最小二乘回歸獲取[4]的過程建模，吸納了經(jīng)典控制方法的優(yōu)點，技術(shù)簡單易操作，具有診斷功能。非線性函數(shù)研究廣泛應(yīng)用于過程建模，主要有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）和支持向量機技術(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)基于風險最小化研究被引入發(fā)酵過程，廣泛應(yīng)用于發(fā)酵過程建模。ANN在線校正能力強、適用于多變量非線性問題的處理。L-色氨酸的發(fā)酵過程建模中，用標準神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP算法[5]模擬菌體的發(fā)酵產(chǎn)酸，但需要大量的實驗數(shù)據(jù)反饋，因此改進神經(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，可以達到最佳建模精度。自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、級聯(lián)再生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法也成功用于發(fā)酵過程建模。利用優(yōu)化算法可以實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系數(shù)優(yōu)化，避免網(wǎng)絡(luò)學習算法反饋慢，局限性小的缺點。
2.2.2 基于支持向量機技術(shù)的建模
SVM方法的特點是結(jié)構(gòu)風險最小化，有效地解決了非線性以及局部極小等問題。研究機構(gòu)對SVM方法的應(yīng)用越來越普及，SVM方法也廣泛應(yīng)用于圖像處[6]和生物學等方面。SVM方法相比ANN方法對發(fā)酵過程的預測相對誤差降低，因此SVM具有穩(wěn)定性與安全性。張本法等對青霉素發(fā)酵過程進行基于SVM的建模，保證了建模的精度，還很大程度地節(jié)約了時間。SVM對樣本沒有較高的依賴性，它由向量決定的拓撲結(jié)構(gòu)使模型結(jié)構(gòu)更加簡單。
基于實驗數(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，對于復雜的發(fā)酵過程在模型表達能力上有很大的制約。黑箱建模方法對于物理過程方程不夠重視，導致其不能表達發(fā)酵過程的物理意義。
2.3 混合建模
近年來，基于辨識方法估計參數(shù)的混合模型得到了發(fā)展，將機理建模與ANN建模結(jié)合起來，利用算法實現(xiàn)了對模型的修正與簡化，很大程度提高了模型精度。實驗表明，混合模型比黑箱模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預測性能更好，也具有更高的泛化能力，但混合建模屬于機理參數(shù)模型，描述發(fā)酵過程的功能仍不夠完善。
3 微生物發(fā)酵過程的優(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)酵過程優(yōu)化控制中應(yīng)用較為廣泛。在發(fā)酵過程狀態(tài)空間描述中利用極大值原理以及迭代法可以實現(xiàn)發(fā)酵的最優(yōu)實施效果。極大值原理方法適用于比較復雜的發(fā)酵過程控制對象，但極大值原理只能得到開環(huán)控制，當發(fā)酵過程中的計算量較大時，僅能對少數(shù)過程制定出優(yōu)化曲線，忽視了環(huán)境因素對系統(tǒng)的干擾。相關(guān)研究人員后來將極大值原方法融入理變量方法，得到最佳的變量優(yōu)化曲線，控制效果較好，但是還沒有達到理想的實驗精度與簡便性；發(fā)酵過程的建模質(zhì)量對經(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)理論的研究進入了一個新階段，基于非線性優(yōu)化控制器的設(shè)計穩(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)計出來的控制器在發(fā)酵過程中展現(xiàn)出優(yōu)良的控制效應(yīng)，實現(xiàn)了非線性系統(tǒng)與線性系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，對控制器的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，提高了發(fā)酵控制過程的動態(tài)性。但數(shù)學幾何方法對系統(tǒng)的精度要求較高，由于發(fā)酵過程的復雜性，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
利用計算機科學技術(shù)結(jié)合人工智能理論對發(fā)酵過程進行優(yōu)化控制成為近幾年的發(fā)酵過程研究的熱點，人工智能技術(shù)能突破很多復雜的系統(tǒng)問題，主要包括專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。利用智能方法對發(fā)酵過程進行優(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)，實現(xiàn)了乙醇發(fā)酵過程的發(fā)酵單元的檢測，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時仍存在局限性，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制對于網(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)問題。
4 結(jié)束語
發(fā)酵過程機理較為復雜，由于沒有對發(fā)酵過程的先驗知識進行全面的認識，“黑箱”模型不能很好的描述及表達整個發(fā)酵過程，利用辨識方法對參數(shù)的估計也沒有起到全面描述的作用；單目標優(yōu)化的發(fā)酵過程優(yōu)化控制也無法滿足發(fā)酵過程最優(yōu)化。我們應(yīng)充分考慮模型辨識，利用智能理論完善各種機理的混合模型，研究出多目標動態(tài)性的優(yōu)化策略，真正解決微生物發(fā)酵過程的優(yōu)化控制。
參考文獻
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發(fā)酵工程新技術(shù)篇4
關(guān)鍵詞：發(fā)酵工程；實驗教學；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0027-03
生物技術(shù)的迅速發(fā)展使得生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)已成為新經(jīng)濟的主要推動力，它對生物技術(shù)人才提出了全面扎實、復合創(chuàng)新以及開拓應(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)學生的主干課程，具有很強的應(yīng)用性和實踐性，是實現(xiàn)細胞工程、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)酵工程實驗是以操作為主的技能課程，是訓練學生實驗操作技能和應(yīng)用技術(shù)的重要平臺，是一種全面實施發(fā)酵工程素質(zhì)教育的最有效的教學形式，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和實踐能力方面具有舉足輕重的作用。[5]但在傳統(tǒng)的實驗教學過程中，由于受到實驗課時短、實驗設(shè)備有限等條件的限制，開設(shè)的課程內(nèi)容孤立、不系統(tǒng)、不連貫，多為驗證性實驗。[6，7]因此，學生在實驗中多為“被實驗”，完全跟著教師的思路走，在模仿照搬的基礎(chǔ)上完成實驗，未能發(fā)揮在實驗教學中的主體作用，難以達到很好的教學效果。這種教學模式必然使學生的專業(yè)興趣不高，積極主動性不強，嚴重束縛了學生的思維和視野，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和動手能力，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)《教育部財政部關(guān)于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程”的意見》，“十二五”期間將引導高校主動適應(yīng)國家戰(zhàn)略和地方經(jīng)濟社會發(fā)展需求，優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，加強專業(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，為滿足社會對應(yīng)用型、技能型產(chǎn)業(yè)化人才的需求，發(fā)酵工程實驗教學內(nèi)容向基礎(chǔ)研究型、綜合設(shè)計型、應(yīng)用創(chuàng)新型發(fā)展勢在必行。
一、構(gòu)建科學合理的多層次實驗教學體系
實驗課程作為發(fā)酵工程教學的重要部分，必然是課程建設(shè)的重點，實驗內(nèi)容可以形成操作單元實驗、綜合設(shè)計實驗、創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)實訓三個層次。
1.操作單元實驗。操作單元實驗的目的是使學生掌握基本實驗技能，教學重點在于儀器的使用、基本操作的規(guī)范化方面和對基本實驗現(xiàn)象的理解。[9]主要教學內(nèi)容有常見儀器設(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、菌落計數(shù)、菌種選育及保藏等。
2.綜合設(shè)計實驗。綜合設(shè)計實驗是指實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關(guān)課程的知識的實驗，教學目標是使學生能夠靈活運用所學的基本理論和專業(yè)知識，結(jié)合基本實驗技能來進行簡單的設(shè)計和制作，從而培養(yǎng)學生正確的設(shè)計方法和良好的操作習慣，并且能綜合運用各方面的知識來實現(xiàn)自己的設(shè)計。[10]綜合設(shè)計實驗分為厭氧發(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個實驗方向供學生選擇，主要實驗內(nèi)容包括發(fā)酵培養(yǎng)基設(shè)計及制備、菌種活化、擴大培養(yǎng)、發(fā)酵過程控制、發(fā)酵產(chǎn)物的分離純化等等。通過綜合設(shè)計實驗，讓學生掌握在實驗室條件下的整個發(fā)酵生產(chǎn)過程，包括培養(yǎng)基設(shè)計、生產(chǎn)工藝設(shè)計、發(fā)酵過程的控制以及發(fā)酵產(chǎn)物的分離純化等，鍛煉和培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力與團隊協(xié)作的精神。
3.創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)實訓。創(chuàng)新/創(chuàng)業(yè)實訓可分為創(chuàng)新實驗和創(chuàng)業(yè)實訓兩種形式，分別進行科研創(chuàng)新的實驗設(shè)計和創(chuàng)業(yè)實踐的生產(chǎn)實訓，由學生根據(jù)自身的發(fā)展意愿進行選擇，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型、技能型、創(chuàng)新型人才。創(chuàng)新實驗強調(diào)對獨立設(shè)計能力的訓練，目標是培養(yǎng)學生獨立運用專業(yè)知識進行設(shè)計和解決實際問題的能力，使其具備一定的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力，[11]其特征主要體現(xiàn)為學生參與的自主性、實驗內(nèi)容的探索性、以及實驗方法的多樣性。[12]這類實驗主要由專業(yè)教師根據(jù)科研情況提出課題，以科研促進實驗教學，學生根據(jù)興趣選題，可以2～5人組成小組，通過查閱文獻，制定實驗方案并實施，實驗以科技論文的形式完成，最后組織學生就實驗成果進行學術(shù)匯報和交流討論。這類實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學生的專業(yè)興趣和科研素養(yǎng)，提高創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
創(chuàng)業(yè)實訓是以創(chuàng)業(yè)形式，組織啤酒、甜酒、葡萄酒、風味酸奶、泡菜和腐乳等常見的實用發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售、分析檢測、財務(wù)核算等類似企業(yè)的管理和運營。通過創(chuàng)業(yè)實訓，能提高學生對發(fā)酵工程實驗的學習興趣，增強大學生職前的專業(yè)技能素養(yǎng)，提高就業(yè)競爭能力，培養(yǎng)大學生的創(chuàng)業(yè)意識、創(chuàng)業(yè)思維和創(chuàng)業(yè)觀念，強化學生動手操作能力、組織協(xié)調(diào)能力、心理承受能力、團隊合作精神和社會適應(yīng)能力。
二、實行靈活多樣的開放式實驗教學
為實現(xiàn)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，科學合理的多層次實驗教學體系和相應(yīng)的教學方法保障缺一不可。在實驗教學方法中，教師主要發(fā)揮其主導作用，點撥學生思維，啟發(fā)促進學生思考，從而突出學生的主體地位，最終實現(xiàn)通過實驗達到提高學生專業(yè)技能和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出適應(yīng)社會需要人才的目的。實驗教學應(yīng)當強調(diào)在教師的引導下給學生以盡可能多的獨立操作機會、乃至獨立設(shè)計實驗的機會?？紤]到學生個體的學習基礎(chǔ)和動手能力的差異，以及實驗課程學時數(shù)的有限，在計劃內(nèi)實驗教學時間內(nèi)，要達到全面提高學生動手能力和創(chuàng)新能力的目的顯然是不現(xiàn)實的，因此實行靈活多樣的開放式實驗教學將是計劃內(nèi)實驗教學的一種有效的補充和延伸。實驗室以靈活多樣的方式對學生開放，一方面能最大限度地利用實驗室資源，另一方面也為學生提供了專業(yè)技能實踐鍛煉和自主個性發(fā)展的空間，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新觀念和意識，全面培養(yǎng)學生的專業(yè)技能、科學素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)實踐能力。[13]
1.學生自主設(shè)計實驗與教師指導相結(jié)合。對綜合設(shè)計實驗和創(chuàng)新實驗，讓學生自行組成課題小組，對指導教師給出實驗課題或自身提出的科學小問題，根據(jù)所學專業(yè)理論知識并結(jié)合基本實驗技能，充分發(fā)揮學生在實驗中的主體地位，自主設(shè)計實驗內(nèi)容，以培養(yǎng)學生組織能力和自主設(shè)計實驗?zāi)芰ΑＨ缇凭l(fā)酵工藝設(shè)計實驗，包括從原料及設(shè)備的選擇、試劑準備、培養(yǎng)基設(shè)計、培養(yǎng)條件優(yōu)化、發(fā)酵過程控制、產(chǎn)物提取分離方法等全部由學生通過查閱資料自主設(shè)計并完成整個實驗過程，教師僅僅進行指導和關(guān)鍵技術(shù)的把關(guān)。通過這種形式的實驗教學，不僅使學生初步掌握一個完整的發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，還可以提高學生獨立分析問題、解決問題的能力，對發(fā)酵工程實驗也能形成一個系統(tǒng)的設(shè)計思路，讓學生知道為什么要做這個實驗，知道這個實驗從頭到尾怎么做，知道怎么對實驗結(jié)果的成敗原因進行分析討論，從而培養(yǎng)學生的良好的科學素養(yǎng)和較強的專業(yè)實踐技能。
2.探究性、創(chuàng)新性實驗與論文相結(jié)合。在實驗過程中，有些學生具有濃厚的探索興趣和學習積極性、主動性，可以引導這些學生開展一些探究性、創(chuàng)新性的課題或?qū)嶒?，與科研相結(jié)合，引入科研的思路和方法，并將其與“大學生挑戰(zhàn)杯”、“大學生創(chuàng)新項目”、畢業(yè)設(shè)計以及科技論文等結(jié)合起來，促進其在干中學、學中干，從而提升其自身的專業(yè)實踐能力和科技創(chuàng)新素質(zhì)，增強學生的科研意識和創(chuàng)新能力。實踐證明，在專業(yè)實驗中，對動手能力強、善于思考的學生進行適當?shù)囊龑?，則這些學生在應(yīng)用、創(chuàng)新能力方面會得到更大的提高。
3.應(yīng)用性實驗與大學生創(chuàng)業(yè)相結(jié)合。一些常見的實用發(fā)酵產(chǎn)品如啤酒、甜酒、葡萄酒、風味酸奶、泡菜和腐乳等極易激發(fā)學生對發(fā)酵工程這門課程的興趣，可以利用這些產(chǎn)品的生產(chǎn)實驗對學生進行創(chuàng)業(yè)技能的訓練。具體做法是：①為學生提供創(chuàng)業(yè)條件，包括技術(shù)指導教師、生產(chǎn)場地及其所需儀器設(shè)備、項目啟動時所需的資金等。②由2～5名學生組成創(chuàng)業(yè)團隊，選定創(chuàng)業(yè)項目，提交創(chuàng)業(yè)計劃書，由學院組織進行評審，遴選出優(yōu)秀的創(chuàng)業(yè)計劃。③遴選出的創(chuàng)業(yè)團隊按計劃書組建“企業(yè)”，成了企業(yè)的組織機構(gòu)，進行人員分工和培訓，在教師的指導下，組織企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售、財務(wù)核算等運營和管理。④對創(chuàng)業(yè)團隊的創(chuàng)業(yè)過程進行考核與評價。
三、改革實驗考核評價方式
作為一門實驗課程，考核是必不可少的教學環(huán)節(jié)。實驗課程重在平時的實驗技能培養(yǎng)，考核中為減少或避免“高分低能”的現(xiàn)象，可以采用平時成績、面試成績、實驗論文相結(jié)合的方式來取代傳統(tǒng)的筆試。
1.平時成績。平時成績包括自評、組內(nèi)互評、實驗設(shè)計、實驗結(jié)果、數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容。
2.面試成績。面試成績包括實驗口述、規(guī)定實驗操作等內(nèi)容。其中，口述內(nèi)容主要涉及原理、實驗設(shè)計、步驟、實驗現(xiàn)象、注意事項等內(nèi)容。
3.實驗論文。對于綜合設(shè)計性以及探究創(chuàng)新性實驗，指導學生查閱文獻，分析歸納實驗數(shù)據(jù)，用科技論文的形式取代傳統(tǒng)的實驗報告。在對實驗數(shù)據(jù)的處理、分析和討論的過程中，學生逐漸培養(yǎng)了用全面、辯證的思路分析實驗結(jié)果的能力，有利于提高學生的科研素養(yǎng)。
由于學生實驗數(shù)據(jù)的缺乏一定的嚴密性和科學性，這些實驗數(shù)據(jù)尚不能為正式科技論文所用，但是，眾多學生做實驗得到的大量數(shù)據(jù)所反應(yīng)出的規(guī)律性東西卻可以對教師的科研思路有相當大的啟發(fā)和幫助，教學和科研可以互相促進。實驗論文成績包括論文格式和論文內(nèi)容。格式由實驗老師個人評定，內(nèi)容以報告會形式進行總結(jié)答辯。答辯過程是一個師生、生生互動的環(huán)節(jié)，不僅有利于調(diào)動學生的主觀積極性，還能鞏固發(fā)酵工程實驗課程的相關(guān)知識和技能、訓練學生運用專業(yè)知識進行科研交流的能力，促進全面扎實的創(chuàng)新型、應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)。
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基金項目：黃岡師范學院教研項目（校級[2011]27號）
發(fā)酵工程新技術(shù)篇5
關(guān)鍵詞：醫(yī)學院校 發(fā)酵工程 教學改革
21世紀是生命科學的世紀，將生命科學與醫(yī)學有機融合是生命科學當前發(fā)展的趨勢和主流。生物技術(shù)專業(yè)是醫(yī)學院校為適應(yīng)我國中長期發(fā)展戰(zhàn)略及整個生命科學領(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，是一門應(yīng)用型和實踐型較強的課程，其教學質(zhì)量直接影響學生的專業(yè)素質(zhì)。
我校于2002年開設(shè)生物技術(shù)本科專業(yè)，學生于2005年3月進入發(fā)酵工程課程的學習，至今已經(jīng)連續(xù)開設(shè)7年。我們從開設(shè)發(fā)酵工程課程之日起，就不斷發(fā)展并使之完善，追蹤學科發(fā)展的最新趨勢和研究手段，注意結(jié)合相關(guān)生物化學及微生物學的知識及醫(yī)學院校學生培養(yǎng)特點，培養(yǎng)學生獨立思考和科研創(chuàng)新能力，力爭形成符合我校醫(yī)學背景下具有較強辦學特色的發(fā)酵工程課程教學體系。為此，我們進行了一系列的課程教學改革，下面結(jié)合筆者的教學實踐，談?wù)劙l(fā)酵工程課程教學改革方面的個人體會。
1 發(fā)酵工程課程教學改革的背景和必要性
全國開設(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)學院校。醫(yī)學院校生物技術(shù)專業(yè)的教學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)、實驗教學體系和畢業(yè)論文上，很少有針對專業(yè)課程的教學改革。經(jīng)查閱，僅有安徽醫(yī)科大學胡若磊[2]、濱州醫(yī)學院焦飛[3]分別對醫(yī)學院校生物技術(shù)專業(yè)酶工程和分子生物學進行了課程教學體系的相關(guān)研究，而對發(fā)酵工程課程的教學改革一直無人涉及。
醫(yī)藥生物技術(shù)專業(yè)在醫(yī)學院校中開設(shè)僅有10年左右的歷史，屬于一個全新的專業(yè)，各醫(yī)學院校既無可參照的教學計劃，又缺乏教學經(jīng)驗，如果完全套用綜合性大學生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)酵工程課程教學體系，不能夠滿足醫(yī)學院校生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標的要求。對醫(yī)學院校生物技術(shù)專業(yè)發(fā)酵工程課程進行教學改革，順應(yīng)了時展潮流，對明確發(fā)酵工程課程教學目標、提高課程教學質(zhì)量有一定借鑒意義。
2 教學改革的內(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)教學大綱，結(jié)合我校實際情況編寫新的教學大綱，結(jié)合專業(yè)特點，補充新內(nèi)容，刪減過時、重疊內(nèi)容，避免一本書教到底的傳統(tǒng)教法。課程體系編排上堅持生物學和工程學兩個基礎(chǔ)并重，一方面通過微生物、生化、分子生物學的知識深入理解發(fā)酵過程生物學現(xiàn)象，另一方面應(yīng)用高等數(shù)學微積分的基本原理理解發(fā)酵過程動力學和放大優(yōu)化的基本思想，最終掌握發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過程動力學和過程放大中的量化與優(yōu)化基本方法。
2.2 教學內(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)、有機酸工業(yè)、酶制劑工業(yè)、氨基酸工業(yè)，還有新能源的開發(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，我們對課程內(nèi)容進行了分類和歸納，并選擇有代表性的內(nèi)容進行講解。結(jié)合我校生物技術(shù)專業(yè)的醫(yī)學背景及專業(yè)特色，適當增加醫(yī)藥相關(guān)內(nèi)容的講授學時，如重點講解抗生素、氨基酸、核酸類藥物的生產(chǎn)工藝過程。
3 教學方法和教學手段的改革
3.1 教學方式的多樣化
堅持以“學生為主體、教師為主導”的教育理念，采用以培養(yǎng)學生學習能力、動手能力、創(chuàng)新能力為主的教學方式。我們在授課過程中采取以學生為主體的“交互式教學策略”和教師在教學活動中運用多種教學手段、多種教學資源的“多元化教學”代替“教師講，學生聽”的傳統(tǒng)教學模式。在授課過程中，我們采取了系統(tǒng)講授法、講授和自學結(jié)合法、多媒體教學法、教學和科研結(jié)合法等多種教學方式。
3.2改革課堂教學模式，提高教學效果
在教學過程中，必須不斷探索和改進教學方法，努力提高教學效果。對于學生在學習中難以理解、容易混淆的概念進行重點講解，注重講授內(nèi)容的系統(tǒng)性和銜接性，加深學生對所學知識的理解。另外，為了吸引學生對發(fā)酵工程課程的學習興趣，我們在授課過程中采用實例法講授。例如，在講授《發(fā)酵機理》一章時，以啤酒、酸奶、抗生素的發(fā)酵為實例，通過講授其制作過程，使學生加深了對發(fā)酵機理的認識。通過課堂討論和分析一些常見現(xiàn)象，積極鼓勵和吸引學生參與課堂問題的討論，增強了學生和教師的互動性，提高了學生學習的興趣和主動性。
3.3 充分利用網(wǎng)絡(luò)課程，充實教學手段
發(fā)酵工程課程已經(jīng)成為泰山醫(yī)學院優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)課程，許多教學資料已經(jīng)上傳到課程網(wǎng)站，內(nèi)容包括課程簡介、理論課與實驗課的課件、相關(guān)網(wǎng)站的鏈接、習題庫，拓展學習等內(nèi)容并保持動態(tài)更新，拓展了學生的學習空間；開設(shè)了BBS互動論壇、課程快訊、答疑解惑、習題交流、課程建議等板塊增加了互動性、營造了良好的學習氛圍。學生可以隨時從課程網(wǎng)站下載教學資料，極大地方便了學生對課程的學習，加深了對課程的理解和掌握。
3.4 朋友班導師制和課外科研活動小組
為把學生培養(yǎng)成為寬口徑、厚基礎(chǔ)，具備實踐能力和創(chuàng)新能力的合格人才，我們實行了發(fā)酵工程任課教師與授課班級結(jié)對共建朋友班活動，擔任整個授課班級的導師。除了關(guān)注學生的日常生活和學習外，重點加強學生對發(fā)酵工程課程的科學研究思維和科研能力的培養(yǎng)，采用課間指導、課后答疑、參與導師科研課題、組成課外科研活動小組等形式，培養(yǎng)學生利用發(fā)酵工程所學知識進行科研活動的能力。
3.5實驗教學的改革
（1）改變“重理論、輕實踐”的傳統(tǒng)觀念，加大發(fā)酵工程課程實踐教學學時比例，減少單純驗證性實驗比例，增加綜合性、設(shè)計性實驗比重；增加與醫(yī)藥相關(guān)實驗的比重。以往的發(fā)酵工程實驗課為12學時。由于課時少。只能開出幾個基本的實驗，且是孤立的。不利于培養(yǎng)學生對知識綜合運用的能力和創(chuàng)新能力。我們于2010年修訂了發(fā)酵工程實驗教學計劃。將學時數(shù)提高到24學時。減少單純的驗證性實驗，增加綜合性和自主設(shè)計性實驗，如增加抗生素發(fā)酵菌株的分離、篩選、發(fā)酵和效價測定的綜合性實驗，既鞏固了微生物學的理論知識和實踐操作，又使學生掌握了發(fā)酵工程菌種分離的基本原理和操作方法；又如我們設(shè)計了“蛹蟲草菌搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)條件優(yōu)化”的自主設(shè)計性實驗，由學生分組查找資料，設(shè)計實驗方案，以多糖產(chǎn)量為指標，對發(fā)酵培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件運用單因素和正交設(shè)計實驗方法進行優(yōu)化，獲得最佳的培養(yǎng)基配方及培養(yǎng)條件，此舉大大提高了學生的科研能力和水平。
（2）改變傳統(tǒng)實驗教學為主的單一教學模式，盡量多給學生留下思考的時間和創(chuàng)新的機會，建立以學生為主體的實驗教學模式。為了加強學生的實踐能力，組織學生到抗生素、氨基酸等生產(chǎn)企業(yè)參觀和實習；鼓勵學生參與科研和生產(chǎn)實踐工作，并且將他們實際操作過程中的經(jīng)驗教訓和知識進行總結(jié)積累，用于教學與實踐。
4改革和完善發(fā)酵工程課程考核制度
發(fā)酵工程課程成績考核一般為平時成績考核（10%）、實驗考核成績（20%）和期末考核成績（70%）。在此基礎(chǔ)上我們增加了考核內(nèi)容的項目。加大平時成績占整個課程總成績的比例，由原來的10%增加到20%，增加學生學科發(fā)展動向報告、課程設(shè)計等作業(yè)分值，如在學期中間，給學生布置“發(fā)酵工程在生物技術(shù)中的應(yīng)用”的作業(yè)，由學生自己查閱資料、制作PPT課件，自己上講臺講述，教師根據(jù)學生綜合表現(xiàn)打分。通過這種方式的考核，既增強了學生查閱資料的能力，又鍛煉了學生的語言表達能力，這樣的考核模式，能夠比較公平、準確地反映一名學生的學習效果。
5取得的成效
經(jīng)過幾年的摸索，我們在發(fā)酵工程教學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，能夠熟練運用多媒體和網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代教育技術(shù)手段，以實際生產(chǎn)的實例講解工藝技術(shù)內(nèi)容，激發(fā)了學生的學習興趣，有效地調(diào)動了學生積極參與學習過程的積極性；授課教師與學生的互動比例與過去相比明顯提高，學生課堂聽課時精神狀態(tài)飽滿、精力集中，積極性和主動性明顯提高。
參考文獻
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發(fā)酵工程新技術(shù)篇6
發(fā)酵工程實驗教學評價體系工程學思維發(fā)酵工程是直接服務(wù)于生產(chǎn)實踐及生物技術(shù)進步的一門工程學科，是社會經(jīng)濟中最活躍的工業(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)機制，建立合理的教學平臺，切實解決教學過程中不適應(yīng)時展的教學模式，即要培養(yǎng)學生扎實的理論基礎(chǔ)和實驗技能，更要拓展學生的工程學思維，提高人才的整體質(zhì)量，為社會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，已能夠通過發(fā)酵生產(chǎn)胰島素、細胞因子和疫苗等多種基因工程藥物。隨著世界進入資源匱乏時代，經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的核心問題是資源的循環(huán)和高效利用以及可再生能源的開發(fā)，這些問題的解決都涉及到產(chǎn)業(yè)化過程。
發(fā)酵是系統(tǒng)而非孤立的工程學問題，需要進行生產(chǎn)過程的經(jīng)濟核算和可行性評估。當前發(fā)酵工程課程設(shè)置，存在實驗教學改革明顯滯后于理論教學改革，亦明顯滯后于行業(yè)發(fā)展需要，實驗教學設(shè)置多為靜態(tài)和孤立的驗證性實驗，缺乏鍛煉學生工程學思維的內(nèi)容。發(fā)酵工業(yè)急需的人才嚴重匱乏，而高校畢業(yè)生又很難在對口企業(yè)就業(yè)，其根源在于教學內(nèi)容和生產(chǎn)實際的脫節(jié)。實驗教學不僅為了鞏固課程理論知識，掌握必要的操作技能，更要提高學生的科研思維能力，培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識，尤其是工程學思維能力，滿足行業(yè)進步的要求。
二、傳統(tǒng)實驗教學特點與不足
傳統(tǒng)實驗教學的特點主要體現(xiàn)在：（1）教學內(nèi)容相對滯后，驗證性實驗比重過大，工程設(shè)計和創(chuàng)新性實驗比重太小。實驗之間缺乏有機聯(lián)系，彼此孤立。新技術(shù)難以在教學中體現(xiàn)，如對基因工程菌株的工業(yè)化生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計幾乎沒有，已不能滿足發(fā)酵工業(yè)發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求。（2）教學方式單一，絕大部分高校實驗準備幾乎全部由教師完成，學生按實驗指導操作，缺乏學習的主動性和創(chuàng)造性，實驗基本操作完成后甚至不清楚基本原理，學生工程學思維模式得不到有效鍛煉；（3）缺乏合理的考核評價體系，傳統(tǒng)的實驗考核一般以老師為中心，大多根據(jù)實驗報告和平時表現(xiàn)給出實驗成績，這種單一的評價體系不利于工程學思維模式的建立。（4）實操性實驗課時數(shù)偏少，由于受專業(yè)培養(yǎng)計劃學時數(shù)壓縮的影響，發(fā)酵工程教學的學時數(shù)偏少，課內(nèi)一般只能完成某些特定的生理生化指標的測定等基本實驗技能的訓練，探索性、研究性及設(shè)計性的實驗教學根本無法在課堂教學中完成。
三、基于工程學范式的發(fā)酵工程實驗教學改革的具體對策
學科范式（Paradigm）決定著學科的價值觀、方法論和具體內(nèi)涵，關(guān)系到本學科的課程設(shè)置、實驗教學創(chuàng)新方向、學科新的生長點和交叉擴張模式，對學科的學術(shù)定位和教學定位具有一定的規(guī)范力，影響到理論課程、實驗課程和第二課程的配置和其內(nèi)在聯(lián)系，同時也會影響教學手段的設(shè)計、組織和運用。為了解決發(fā)酵工程人才培養(yǎng)模式與發(fā)酵工業(yè)對人才需求的不對稱性，教學改革有如下幾方面的探索。
1.課程體系調(diào)整和完善
發(fā)酵工程的人才培養(yǎng)模式要與行業(yè)對人才的需求對接，課程設(shè)置要兼顧學科發(fā)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的發(fā)酵工程實驗設(shè)計主要是一些相對獨立的驗證性實驗，彼此缺乏系統(tǒng)聯(lián)系，需要對實驗教學內(nèi)容做一綜合調(diào)整，使實驗教學形成一個完善體系，并引入工程學設(shè)計內(nèi)容，增加學生整體思維和經(jīng)濟效益的評估以及可行性分析的能力。
2.實驗教學模式和手段改革
發(fā)酵工程實驗教學學生應(yīng)是主體，教師只是引導者，應(yīng)增設(shè)一些設(shè)計性實驗內(nèi)容，在教師引導下選擇一些產(chǎn)品，學生通過查閱資料首先提出工程設(shè)計方案，并對整個生產(chǎn)過程模擬仿真，并進行經(jīng)濟效益評估，以獲得切實可行的完整實施方案。教師負責把關(guān)并提出指導性意見，跟蹤完成實驗過程。通過工程設(shè)計性實驗，提高學生的主觀能動性、動手能力、創(chuàng)新意識和工程學思維能力。
3.科學合理的考核評價體系
合理的考核評價體系是推動學生完成實驗的有效動力。實驗課程的評價始終是教學中的一大難題。實驗教學不僅要教會學生一些基本操作技能，更要培養(yǎng)學生良好的思維模式，教學考核不僅要注重結(jié)果，更要注重過程。學生能夠從實施過程中總結(jié)、分析、歸納和提高，而不僅獲得實驗結(jié)果。對學生實驗成績的評估不應(yīng)機械性地對結(jié)果數(shù)據(jù)進行評判。工程設(shè)計實驗的評判也應(yīng)符合工程設(shè)計的特質(zhì)。工程設(shè)計性實驗最能反應(yīng)學生學習的總體效果，在增加這類實驗的同時，還要建立與之相適應(yīng)的考核評估體系。
4.開放性工程設(shè)計類實驗教學
開放性工程設(shè)計實驗教學要堅持綜合性、選擇性和靈活性的原則，以跨學科思維構(gòu)建學科教育體系，在培養(yǎng)學生動手能力的同時，進一步培養(yǎng)學生綜合運用各交叉學科知識的能力，使學生能解決日益寬泛和綜合的多學科復雜問題，協(xié)調(diào)上中下游的工藝技術(shù)需求，建立工程學思維模式。工程學是用于企業(yè)分析、設(shè)計、改進和運作的知識、理論與實踐的整體，是將科學基本原理運用于實際用途的應(yīng)用手段。由于學時有限，學生很難接受和展開相應(yīng)的訓練，發(fā)酵工程教學需要延伸到第二課堂，實行開放性教學，通過培養(yǎng)學生的興趣，充分利用學生的課余時間，進行工程設(shè)計性實驗的開展。開放性工程設(shè)計類實驗教學的開展，也有利于培養(yǎng)學生的團隊合作精神。
運用工程學范式，培養(yǎng)學生的工程學思維，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，為我國發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)卓越的工程技術(shù)人員。當然，開放性工程設(shè)計教學也帶來了諸如教學成本增加和實驗室管理困難等一些新問題，這些問題如何解決，還有待進一步研究探索。
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發(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，能夠為人類提供多種口感特別、營養(yǎng)且具有不同保健功能的食品，不僅可以促進生產(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[1]。
1 微生物發(fā)酵食品的優(yōu)點
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，可以提升普通食品的營養(yǎng)價值和保健功能[2]。第一，部分微生物可合成維生素B，而后者為人體所需的微量元素，食物經(jīng)過發(fā)酵后維生素B含量會明顯增加，比如常見的酸奶、牛奶等。第二，發(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)可增強食物蛋白質(zhì)的可吸收消化率，提高食物的營養(yǎng)價值。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，使食物吸收率進一步提高。第五，普通食品在經(jīng)過微生物發(fā)酵后有益菌的含量會明顯增加，而后者可抑制人體有害菌的生成，改善腸道功能。第六，部分微生物發(fā)酵食品還具有抗癌、抗衰老、降血壓等功效，如酸奶、醋等。
2 各類常見發(fā)酵食品及其營養(yǎng)和保健功能
2.1 發(fā)酵乳制品
乳酸菌是一種對人體腸道有積極作用的有益菌，發(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、營養(yǎng)豐富以及易保藏等多個優(yōu)點。參與乳制品發(fā)酵的微生物除了乳酸細菌之外，還有霉菌和酵母菌等，比如沙門柏干酪與藍色干酪等酸奶油就又沙門柏青梅、婁地青霉等參與發(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，并對有害菌有良好的抑制作用，因此對人體有益，是一種營養(yǎng)價值高、口感獨特、價格實惠的食品[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、預防便秘、增強免疫力，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，又可以將豆類自身的腥味、脹氣因子等分解掉，因此不僅營養(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，因為發(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，預防動脈硬化、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，再通過合理的原料配比和蒸煮而成，口感好且易于保存與攜帶[4]。除此之外，饅頭、面包也具有豐富的營養(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，糙米面包有利于心臟病、糖尿病以及肥胖癥等病人病情的改善，因為微生物發(fā)酵食品經(jīng)過發(fā)酵會將自身的部分碳水化合物消耗掉，這樣食品所含能量也會減少，因此有助于減肥，如果在面包中國加入藻類，還可促進血循環(huán)。酵母的抗氧能力很強，對肝臟有良好的保護作用，還含有鉻、硒等具有抗腫瘤、抗衰老的礦物質(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，增強人體免疫功能。
2.4 發(fā)酵風味調(diào)味品
風味調(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，同時還可分解掉低聚糖、豆腥味、脹氣因子等對人體不利的成分。比如豆瓣醬、美容醋、保健醬油、腐乳、納豆、黃醬、豆豉等，既開胃、易于消化，又具有抗衰老、增強記憶、抗血栓等功效。
2.5 微生物多糖
自上世紀80年代起就有多種微生物多糖以劑、穩(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。我國工業(yè)生產(chǎn)中目前常見的微生物多糖有短梗霉多糖、食用菌多糖、右旋糖酐、熱凝多糖、黃原膠、小核菌葡聚糖等，經(jīng)過微生物發(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，能夠增強人體體液免疫及細胞免疫功能，提升抗病菌感染、抗腫瘤、抗病毒等能力，在保健食品研發(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)能夠促進脂肪的氧化，起到減肥的功效。
2.7 酒飲料
我國的釀酒工藝流傳已久，現(xiàn)代釀酒業(yè)已發(fā)展為我國經(jīng)濟重要支柱產(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，而且還具有殺菌開胃、鎮(zhèn)靜安神、消炎散瘀、活血、延年益壽等多種獨特的功效。
2.8 發(fā)酵肉制品
在制作肉類食品時采用微生物發(fā)酵技術(shù)可改變食物口感，提升營養(yǎng)價值，比如臘肉、生火腿、發(fā)酵香腸等均為肉制品經(jīng)過發(fā)酵制成，不會破壞食物的營養(yǎng)成分，而且風味獨特，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，極大地增強了肉制品的保健功能與營養(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
隨著時代的發(fā)展，健康成為人們越來越關(guān)注的問題，人們的飲食觀念也由過去的吃飽變?yōu)槌缘媒】?，健康飲食成為社會重要話題之一。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，而且對人們的身體健康起到積極的作用。
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發(fā)酵工程新技術(shù)篇8
1、 實習目的
這次認識實習是在完成基礎(chǔ)課程的學習后所進行的實踐環(huán)節(jié)。通過到工廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實習和觀摩進一步鞏固加深課堂所學過的理論知識，將理論和生產(chǎn)實踐結(jié)合，并為本專業(yè)后續(xù)《生物化學》、《微生物學》等相關(guān)課程的學習奠定基礎(chǔ)，是我們對發(fā)酵、藥品等企業(yè)有一個初步的了解。
2、 實習內(nèi)容
2.1 實習單位簡介
2.1.1湖北安琪酵母股份公司
湖北安琪酵母股份公司成立于1986年，是研究天然酵母，并進行規(guī)?；圃斓膶I(yè)化公司，酵母產(chǎn)業(yè)化水平在國內(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、開發(fā);生化設(shè)備、自控儀表、電氣微機工程的加工、安裝、調(diào)試;經(jīng)營本企業(yè)自產(chǎn)及技術(shù)的進出口業(yè)務(wù);經(jīng)營本企業(yè)生產(chǎn)所需的原輔材料、儀器儀表、機械設(shè)備、零配件及技術(shù)的進口業(yè)務(wù)(國家限定公司經(jīng)營和國家禁止進出口的商品除外);經(jīng)營進料加工和“三來一補”業(yè)務(wù);道路貨物運輸服務(wù)。片劑、沖劑、膠囊劑、原料藥的生產(chǎn)、銷售。飼料添加劑;有機復混肥料系列產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售。公司擁有年產(chǎn)15000噸干酵母生產(chǎn)線及國內(nèi)最大的酵母生產(chǎn)基地.
2.1.2湖北金龍泉集團股份有限公司
湖北金龍泉集團股份有限公司是一家啤酒產(chǎn)銷量連續(xù)8年名列全國行業(yè)十強、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60萬噸。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，英博雄厚的資本實力、先進的管理和技術(shù),為金龍泉做強做大注入了新的活力。主導產(chǎn)品金龍泉系列啤酒先后榮膺42項國際國內(nèi)大獎，被人民大會堂確定為宴會用酒，并于1995年10月1日榮登中華人民共和國建國50周年慶典國宴，產(chǎn)品暢銷全國18各省市，并通過邊貿(mào)輻射到俄羅斯和東南亞地區(qū)。20年來，公司累計生產(chǎn)啤酒186萬噸，實現(xiàn)銷售收入30億元，創(chuàng)利稅10億元。其中2000年產(chǎn)銷啤酒38.07萬噸，實現(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,實現(xiàn)稅收,均以進入全國十強,位居湖北啤酒行業(yè)的榜首。
2.1.3宜昌三峽藥業(yè)有限責任公司
三峽藥業(yè)有限責任公司是一家生產(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，國家GMP認證企業(yè)。三峽藥業(yè)有限責任公司現(xiàn)擁有二個分廠，一個藥物研究所，二個二級公司三個直屬車間，擁有高素質(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120多個，公司占地7.2萬㎡。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。是國內(nèi)最早開發(fā)生產(chǎn)L-異亮氨酸、L-纈氨酸和復合氨基酸輸液、針劑單位以及國內(nèi)最大的硫酸新霉素生產(chǎn)基地。
2.2認識實習內(nèi)容
2.2.1安琪酵母
在安琪集團,我們主要參觀了安琪集團擁有的國內(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)水平達到國際領(lǐng)先，生產(chǎn)規(guī)模國內(nèi)最大。該生產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，標志著安琪酵母綜合技術(shù)水平、市場競爭力邁上新臺階，朝著“國際化專業(yè)化酵母公司”的目標又邁進了一步。
酵母抽提物是采用先進加工工藝生產(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)品代表國際調(diào)味品發(fā)展的趨勢和潮流。安琪酵母于1993年開始酵母抽提物的研究工作,該課題先后被列入國家“九五”科技攻關(guān)項目和國家技術(shù)創(chuàng)新試產(chǎn)項目。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)計的，引進歐洲工藝技術(shù)，關(guān)鍵設(shè)備全部進口。該生產(chǎn)線柔性化設(shè)計，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標準設(shè)計和管理，產(chǎn)品衛(wèi)生標準可以達到歐盟衛(wèi)生標準，能滿足出口的各種要求。該系統(tǒng)可以充分保證生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，并大幅度提高勞動效率。
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)的學習了啤酒的釀造工藝流程. 金龍泉啤酒以其卓越品質(zhì)幾十年來馳譽國內(nèi)，它采用了優(yōu)質(zhì)麥芽、大米、酒花和水，經(jīng)過糖化、過濾、冷卻、發(fā)酵、包裝等工序精制而成，它成功的原因在于獨特的釀造工藝和嚴格的工藝管理，在繼續(xù)傳統(tǒng)釀造工藝的基礎(chǔ)上，通過不斷的技術(shù)改進，金龍泉啤酒的釀制工藝已日臻完善，而獨特的后熟工藝和優(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,我們參觀了先進的計算機主控系統(tǒng), 德國荷普曼糖化
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)酵罐群的風采,然后在講解人員的介紹下,我們參觀了金龍泉科學合理的發(fā)酵系統(tǒng).最后我們在包裝車間觀看了德國產(chǎn)36000瓶/小時自動化啤酒灌裝線.
通過學習,我不僅了解了啤酒的釀造工藝流程,還對相關(guān)的知識如啤酒的風味,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“舉團結(jié)之旗、興認真之風、走拼搏之路、創(chuàng)領(lǐng)先之勢”的企業(yè)文化也深深吸引了我,我想,這對我們平時的學習同樣是有所啟發(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)獨有的要求.同時,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，對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽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.實習體會
作為一名生物工程專業(yè)的本科生,我對發(fā)酵,食品以及藥品相關(guān)領(lǐng)域都很好奇.而這次認識實習讓我比較全面的了解了這些生物工程行業(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,這為以后的專業(yè)學習都奠定了一定的基礎(chǔ).通過實習,我也感受到了當今生物產(chǎn)業(yè)的廣闊前景,堅定了專業(yè)信心,在以后的理論學習中,我將更好的把實習所學的知識與理論知識結(jié)合起來,爭取早日掌握扎實的專業(yè)技能!
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