第一篇:發酵工程教學大綱
發酵工程(Fermentation Engineering)
一、課程概況 課程編號:
課程總學時:56(其中,講課:40,實驗:16)課程學分:課程分類:開設學期:開課單位:適用專業:所需先修課:微生物學、生物化學課程負責人:韓北忠、劉萍
二、內容簡介是工業微生物實現實驗室與工廠化生產的具體操作,方法的一部分,工程》工業化應用都具有深遠的意義。另外,通過《發酵工程》實驗及發酵工程各論的了解,不僅能夠掌握發酵工藝操作從小試到放大的具體過程及反應過程控制方法,前發酵行業的具體產品生產工藝,進行指導與分析。程的基本原理,發酵工藝及過程控制方法;程各論簡介。
三、教學大綱1放線菌、酵母的分離方法;常用工業菌種育種的方法;誘變、基因轉移、基因重組的原理及
必修
三(2)
食品學院
生物技術系
生物工程、食品科學與工程
是生物工程專業的一門專業必修課。是基因工程及酶工程等生物技術工業化的過程與方法。不僅掌握發酵工程原理及發酵優化控制過程,(1)發酵工程上游技術:菌種選育的基本理論與方法;
緒論(2學時)
工業微生物菌種的選育與保藏(由于發酵工程是整個生物技術的核心,是生物技術在生產實踐中應用的原理及因此,通過對《發酵而且對系統了解生物技術及其而且進一步了解了目對發酵生產能夠(3)發酵工程設備及發酵中試放大;40學時)
4學時)
2)發酵工4)發酵工 《發酵工程》的學習,從理論到方法學會發酵工程這一門技術,本課程主要內容為:((、課堂講授部分教學內容與要求(第一章本章要點:掌握發酵工程的基本知識;了解發酵工程的一般工藝過程和工藝發展趨勢。第二章工業菌種篩選思路、程序及注意事項;培養分離中要解決的問題,自然界細菌、真菌、操作方法;不同微生物菌種保藏原理、方法及各自的應用優缺點。本章重點了解工業微生物菌種選育常用方法及過程,掌握菌種的保藏方式。
第三章 發酵工藝條件的優化(4學時)
不同營養因素對微生物生長及代謝的影響,不同用途培養基的確定依據和方法;不同培養條件對微生物生長及代謝的影響,發酵條件的確定方法;發酵終點的判斷原理及方法;工業微生物菌種培養的類型、主要培養方法及擴大的特點。本章重點掌握發酵工藝的基本原理,熟悉發酵工藝確定的參數要求,掌握發酵工廠化生產放大對發酵工藝不同要求。
第四章 發酵機制(4學時)
微生物的能量及物質代謝及微生物合成與分解代謝對發酵目標產物的影響;微生物的代謝調節調控與發酵生產。本章重點了解微生物代謝的機理,掌握調節代謝的常規方法。
第五章 發酵工程動力學(4學時)
微生物反應過程的主要特征、微生物反應動力學的描述方法,研究發酵動力學的步驟與方法;發酵動力學分類、各類特點及在發酵工業中的應用;分批發酵、補料發酵及連續發酵動力學、特點。本章重點掌握發酵過程中優化控制的理論和方法。
第六章 發酵工程單元操作(4學時)
滅菌的方法及各方法的原理及其操作控制;空氣凈化原理,空氣除菌方法及發酵生產過程中制備無菌空氣的流程。微生物細胞對氧的需求,對微生物供氧的傳遞過程,增加溶氧的措施及溶氧異常分析。本章重點熟悉發酵工藝的控制過程,掌握發酵流程的具體操作方法。
第七章 發酵生產的設備(6學時)
嫌氣發酵設備種類,設計要求及操作要點;通風發酵罐種類、結構組成、工作原理及操作、控制;發酵反應器的設計和自動控制。本章重點了解發酵罐的組成及操作,并掌握發酵罐設計的方法。
第八章 發酵中試的比擬放大(2學時)
發酵中試比擬放大的原理,內容及計算依據;中試放大的設備要求;比擬放大的基本方法。本章重點掌握發酵中試放大的理論依據及方法
第九章 發酵工程各論(10學時)
酒精生產工藝學、氨基酸生產工藝學、抗生素生產工藝學、微生物酶制劑生產工藝、污水生化處理技術。對每個工藝介紹概況、工藝操作要點、對產物影響的主要因素及控制,產物分離提純主要方法,工藝發展趨勢。本章重點了解目前發酵行業中各種工藝的具體操作過程。
2、實驗、實習部分教學內容與要求(共16學時)
(1)特定產物工業生產菌種的篩選 4學時 目的:加深對發酵工程上游技術中菌種選育的認識;學會常規選種和育種的方法,樹立科學認真仔細的態度,培養科研協作精神。
內容簡介:根據一定的生產目的如抗生素或酶類的生產,建立不同的篩選模型,并從特定的樣品如土壤中篩選出高產適宜的菌株。
要求:全班每個同學都要親自動手,以目標產物從土壤中分離高產菌株,每人寫1份研究報告。
(2)搖床培養確定菌體培養和營養條件 4學時
目的:掌握微生物斜面培養基、種子培養基及發酵培養基確定方法,學會對已確定菌種確定實驗室發酵工藝。內容簡介:發酵的工藝參數。要求:全班分成養條件,每組交(3)小型發酵罐中進行產品的分批發酵目的:掌握發酵罐的操作方法,發解在罐上進行工藝放大的發酵過程。內容簡介:菌種在罐上的分批發酵過程。掌握目前發酵行業基礎罐上發酵方法和操作流程。要求:全班分成時間的基質消耗、產物形成及細胞生長的變化,每組交究報告。
(4)流加發酵動力學研究目的:加深對微生物培養方法的認識,了解流加發酵過程控制方法。內容簡介:添加,觀察菌體生長和產物形成及菌種代謝之間的關系,式。
要求:全班分成基質消耗、產物形成及細胞生長的變化,每組交 說明
為使學生既能發揮主觀能動性,個人作業及試驗出勤、動手能力等占
3、教材及主要參考書教材:俞俊棠,唐效宣主要參考書:(1)李艷(2)曹軍衛篩選微生物最適生長及產物形成的營養條件和培養條件,5組,1 份實驗記錄,每人寫在搖床確定工藝條件的基礎上,5組,在分批發酵工藝的基礎上,5組,.生物工藝學
.發酵工業概論, 馬輝文.1份研究報告。4學時進行小型發酵罐的放大研究,學時
進行不同營養物質在不同時間和不同濃度的又具有科研協作精神,60%。
.華東化工學院出版社.中國輕工業出版社.科學出版社確定特定產物研究確定菌種發酵最適培養基及培
同時監測
各組分別測定發酵過程中每隔一段1 份實驗記錄,每人寫1份研
以獲得最佳的發酵代謝調控方各組分別測定1種流加發酵程序對份實驗記錄,每人寫1份研究報告。暫定考核成績中小組記錄占40%,.1991..1999..2002.每個同學都要親自動手,每個同學都要親自動手,4每個同學都要親自動手,1 微生物工程(3)P.F.斯坦伯里, A 惠特克.發酵工藝學原理.中國醫藥科技出版社.1992.(4)賀小賢.生物工藝原理.化學工業出版社.2003.(5)尹光琳, 戰立克, 趙根楠.發酵工業全書.中國醫藥科技出版社.1992.4、習題作業安排
各章均有1-2個習題,要求學生獨立完成。
四、教學大綱說明
1、教學目的與課程的性質和任務通過對《發酵工程》的學習,可以使學生進一步系統了解發酵工程從培養基配制到發酵罐生產,直至產品分離等一系列的操作原理及過程。由于發酵工程是整個生物技術的核心,是工業微生物實現實驗室與工廠化生產的具體操作,是生物技術在生產實踐中應用的原理及方法的一部分,術工業化的過程與方法。因此,通過對《發酵工程》的學習,不僅掌握發酵工程原理及發酵優化控制過程,而且對系統了解生物技術及其工業化應用都具有深遠的意義。另外,通過《發酵工程》實驗及發酵工程各論的了解,不僅能夠掌握發酵工藝操作從小試到放大的具體過程及反應過程控制方法,產工藝,從理論到方法學會發酵工程這一門技術,對發酵生產能夠進行指導與分析。
2、課程主要內容、重點及深度課程重點為發酵機制、程動力學與發酵工藝控制為本課程難點。
3、教學要求與主要環節掌握發酵工程的基本原理,發酵反應器的操作、方法和流程,了解從小試到放大所需測定參數及過程控制方法。的原理與流程。
相關課程有生物反應工程、應用微生物學,生物分離技術。
1、本課程以授課為主,教學方法采用多媒體教學、討論等多種方式進行。
2、本課程考核方式:開卷或閉卷考試。
執筆人:劉萍審定人:
而且進一步了解了目前發酵行業的具體產品生
發酵工程動力學、發酵工藝控制和發酵生產的設備,熟悉發酵工藝及過程控制方法,明晰發酵產品的提取精制過程。, 韓北忠
是基因工程及酶工程等生物技
其中發酵工了解從實驗室操作到工廠化掌握發酵工藝操作的基本熟悉現代發酵工業生產產品
2004年3月 制定 控制及設計,
第二篇:生物技術專業發酵工程教學大綱
《發酵工程》課程教學大綱
課程名稱(英文):Fermentation Engineering
課程類型:學科基礎課
學時:60
學分:4
適用對象:生物技術、生物科學
一、課程的性質、目的和任務
本課程是生物技術和生物科學專業必修專業基礎課之一。在《化工原理》、《物理化學》、《微生物學》、《生物化學》等課程基礎上開設。與同期開設的《細胞生物學》、《分子生物學與基因工程》等課程構成生物技術領域主干學科的骨架。這些課程與本課程有著密切的聯系和分工。本課程以講授發酵工程生產中各個分支領域共性的工藝的基本原理和生產技術為主。以本課程為基礎為生物學科理科專業的學生工程學科的概念和基礎,同時為生物技術其他學科技術奠定應用所必須的基礎知識。
二、教學基本要求
發酵工程課是一門綜合性很強的課程,涉及到數學、化學、生物學、生物化學、微生物學、物理化學、有機化學、化工原理等多個學科,基礎理論性和實踐性均很強,同時要求基礎理論和生產時間密切結合。在課程講授過程中,將要按照微生物發酵生產的全過程闡明各個階段、各種產品生產的原理和技術,講解理論知識的同時,又重點突出生產的工藝操作和控制技術等實際問題。因此,該課程需要在理論教學的同時,配合生產實踐的實習、實驗的實踐環節,也要求學生建立實際生產的概念,在參觀實習和社會實踐中鞏固本課程的教學效果,學生必須利用實驗、參觀、實習、社會實踐等機會,培養分析問題和解決問題的能力。學生通過該課程的學習將會縮短理論與生產實踐的距離,建立用理論知識分析和解決生產實際問題的概念和能力,動手能力也將有所提高。
三、課程內容及學時分配
第一章 緒論(4學時)
熟悉發酵工程的一般概念;了解發酵工業的范圍、特點、發展歷程及發展趨勢;掌握發酵工藝生產的一般培養方法和過程。了解現代發酵工程與生物技術的關系,了解高新技術發展的動態并掌握高新技術概念和生物生產的基本過程;
第二章發酵工業菌種與種子的擴大培養(8學時)
了解發酵工業常用的微生物菌種及要求;熟悉發酵工業微生物菌種的分離和選育工作并掌握分離和育種的原理和技術;熟悉發酵工業微生物菌種的衰退的原因、復壯的措施和保藏的方法;掌握菌種擴大培養原理和技術。
第三章發酵原料和培養基及制備(4學時)
了解培養基營養成分的來源和配制培養基的基本原則;了解發酵生產培養基的組成成份及其在發酵中的作用;掌握影響培養基質量的因素及控制措施。熟悉淀粉糖的制備原理、方法和工藝過程;了解淀粉以外原料,如糖蜜、石油代糧發酵的原料和其他發酵原料等作為發酵原料的對發酵生產的影響。
第四章 滅菌及空氣凈化(4學時)
了解的滅菌的原理及方法;掌握微生物熱死動力學;掌握影響滅菌效果的因素及控制方法;重點掌握分批滅菌和連續滅菌的工藝過程及操作要點。
﹒1﹒
了解無菌空氣的制備方法;掌握空氣介質過濾除菌的工藝過程。第五章微生物發酵動力學(4學時)
了解微生物反應模式和發酵的方法,了解分批培養、補料分批培養和連續培養的概念及特點;掌握分批培養過程的基本動力學方程。第六章 氧的供需和傳遞(4學時)
了解供氧和微生物的需氧及影響微生物需氧量的因素;掌握氧在溶液中的傳遞理論;掌握影響供氧和氧傳遞速率的主要因素及其控制方法。了解溶解氧的測定方法。
第七章發酵過程的工藝控制(4學時)
了解發酵過程的主要控制參數及代謝的變化規律;掌握溫度、pH值、溶解氧濃度、菌體濃度、基質濃度、補料和泡沫的影響及其控制方法。第八章 發酵生產染菌及其防治(4學時)
了解發酵的異常現象及原因分析;重視染菌對發酵的影響;了解染菌的原因、雜菌污染的途徑;掌握染菌的防治措施。
第九章現代生物技術在發酵工業中的應用(4學時)
了解固定化酶與固定化細胞發酵技術;了解基因工程菌發酵技術;了解動物細胞的大規模培養技術;了解植物細胞的大規模培養技術。
第十章發酵工業下游技術簡介以及發酵液的預處理技術(2學時)
了解發酵液的一般特性和下游技術新概念、新技術、新產品和新裝備;掌握發酵液特性改變和發酵液相對純化的方法和技術;掌握固液分離工程的原理和技術 第十一章微生物細胞破碎(2學時)
熟悉各類微生物的細胞壁組成;掌握常用的細胞破碎方法和破碎率測定技術。第十二章沉淀提取技術(4學時)
了解沉淀法的一般原理;掌握等電點法、有機溶劑法、鹽析法提取產品的原理和簡單過程。第十三章吸附法提取技術(2學時)
了解吸附劑的種類,掌握活性炭和離子交換樹脂脫色的原理和技術。第十四章萃取和浸取(4學時)
了解萃取和浸取的一般概念;了解超臨界CO2流體萃取技術、雙水相萃取技術和反膠團萃取技術的原理和一般方法。第十五章膜分離過程(2學時)
了解膜分離的一般原理;了解膜分離的基本理論和反滲透、超濾、微孔過濾、納米過濾技術。
第十六章清潔生產技術(2學時)
了解清潔生產的概念和實現清潔生產的途徑。考試(2學時)
四、實驗教學內容及要求
本課程教學需配合發酵工程實驗和認識實習進行,要求學生認真進行實驗操作和參觀實習,并完成實驗報告和實習報告。在理論教學的同時,每章后配合有思考練習題,使學生綜合所學的內容、靈活應用所學知識以書面的形式完成。
五、教材及參考文獻
《發酵工業概論》,李艷,中國輕工業出版社
﹒2﹒
《微生物工程工藝原理》,姚汝華,華南理工大學出版社 《發酵工藝原理》,熊宗貴,中國醫藥科技出版社 《生物工業下游技術》,毛忠貴,中國輕工業出版社 《生化生產工藝學》,梅樂和等,科學出版社 《生物工藝學》,俞俊棠等,華東化工大學出版社 《生物工藝原理》,賀小賢,化學工業出版社
大綱制定:李艷制定日期:
大綱審定:
年月日3﹒
﹒
第三篇:發酵工程論文 -
發酵工程的研究進展
【前言】 發酵工程是泛指利用微生物制造或生產某些產品的過程。它包括厭氧發酵的生產過程(如酒精、乳酸、丙酮丁醇等)和有氧發酵的生產過程(如氨基酸、檸檬酸、抗生素等)。廣義的概念:生物學(微生物學、生物化學)和工程學(化學工程)結合。狹義的發酵概念:微生物培養和代謝過程。
發酵技術是人類最早通過實踐掌握的生產技術之一,產品也很多,以傳統食品來說,東方有醬、醬油、醋、白酒、黃酒等,西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。這些發酵食品都是數千年來憑借人類的智慧和經驗,在沒有親眼看到微生物的情況下,巧妙地利用微生物生產的產品。【關鍵詞】 發酵 發展 應用
1、發酵工程的內容
1.1 定義
發酵工程是指采用工程技術手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的離體酶的某些功能,為人類生產有用的生物產品,或直接用微生物參與控制某些工業生產過程的一種技術。
1.2現代發酵工程
人們熟知的利用酵母菌發酵制造啤酒、果酒、工業酒精,乳酸菌發酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大規模生產青霉素等都是這方面的例子。隨著科學技術的進步,發酵技術也有了很大的發展,并且已經進入能夠人為控制和改造微生物,使這些微生物為人類生產產品的現代發酵工程階段。
現代發酵工程作為現代生物技術的一個重要組成部分,具有廣闊的應用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌種并且提高其產量;利用微生物發酵生產藥品,如人的胰島素、干擾素和生長激素等。已經從過去簡單的生產酒精類飲料、生產醋酸和發酵面包發展到今天成為生物工程的一個極其重要的分支,成為一個包括了微生物學、化學工程、基因工程、細胞工程、機械工程和計算機軟硬件工程的一個多學科工程。
現代發酵工程不但生產酒精類飲料、醋酸和面包,而且生產胰島素、干擾素、生長激素、抗生素和疫苗等多種醫療保健藥物,生產天然殺蟲劑、細菌肥料和微生物除草劑等農用生產資料,在化學工業上生產氨基酸、香料、生物高分子、酶、維生素和單細胞蛋白等。
1.3組成
從廣義上講,發酵工程由三部分組成:是上游工程,中游工程和下游工程。
1.3.1 上游工程:包括優良種株的選育,最適發酵條件(pH、溫度、溶氧和營養組成)的確定,營養物的準備等。
1.3.2 中游工程:主要指在最適發酵條件下,發酵罐中大量培養細胞和生產代謝產物的工藝技術。這里要有嚴格的無菌生長環境,包括發酵開始前采用高溫高壓對發酵原料和發酵罐以及各種連接管道進行滅菌的技術;在發酵過程中不斷向發酵罐中通入干燥無菌空氣的空氣過濾技術;在發酵過程中根據細胞生長要求控制加料速度的計算機控制技術;還有種子培養和生產培養的不同的工藝技術。
此外,根據不同的需要,發酵工藝上還分類批量發酵:即一次投料發酵;流加批量發酵:即在一次投料發酵的基礎上,流加一定量的營養,使細胞進一步的生長,或得到更多的代謝產物; 連續發酵:不斷地流加營養,并不斷地取出發酵液。在進行任何大規模工業發酵前,必須在實驗室規模的小發酵罐進行大量的實驗,得到產物形成的動力學模型,并根據這個模型設計中試的發酵要求,最后從中試數據再設計更大規模生產的動力學模型。由于生物反應的復雜性,在從實驗室到中試,從中試到大規模生產過程中會出現許多問題,這就是發酵工程工藝放大問題。
1.3.3 下游工程:指從發酵液中分離和純化產品的技術:包括固液分離技術(離心分離,過濾分離,沉淀分離等工藝),細胞破壁技術(超聲、高壓剪切、滲透壓、表面活性劑和溶壁酶等),蛋白質純化技術(沉淀法、色譜分離法和超濾法等),最后還有產品的包裝處理技術(真空干燥和冰凍干事燥等)。②此外,在生產藥物和食品的發酵工業中,需要嚴格遵守美國聯邦食品和藥物管理局所公布的cGMPs的規定,并要定時接受有關當局的檢查監督。2.發酵工程技術的發展
發酵技術的發展經歷了如下幾個階段: 2.1 自然發酵階段
這個階段為從史前到19世紀末,主要特征為人類利用自然接種的方法進行傳統釀造食品的生產。
2.2 純培養厭氧發酵技術的建立 這個階段始于19世紀末,20世紀初,主要特征為人類在顯微鏡的幫助下,把單一的微生物進行純培養,在密閉容器中進行氧發酵生產酒精等工業產品。2.3 通氣攪拌發酵技術的建立
這個階段始于20世紀40年代,其技術特征為,成功地建立起深層通氣進行微生物發酵的一整套技術,有效地控制了微生物有氧發酵的通氣量、溫度、pH和營養物質的供給,使得抗生素、檸檬酸、酶制劑等好氧發酵產品的生產成為可能,是現代發酵工業的開端。2.4 代謝調控發酵技術的建立
這個階段始于20世紀60年代,其技術特征為,以生物化學和遺傳學為基礎,研究代謝產物的生物合成途徑和代謝調節機制,選擇巧妙的技術路線,人為地控制目的代謝產物的大量合成,從而得到所需產品。2.5 現代發酵工程技術的建立
這個階段始于20世紀70年代,其主要技術特征表現在如下幾個方面: 2.5.1 原生質體融合技術、基因工程技術的發展和在微生物菌種選育方面的應用,為發酵工程技術帶來了方法上、手段上的重大變化和革命。
2.5.2 計算機控制發酵技術,固定化細胞技術,發酵工程優化控制技術,先進的提取、分離、純化技術以及現代化的發酵與提取設備的應用,使發酵工業得到了迅速的發展,并展現了廣闊的前景。3.發酵工程的應用領域 3.1輕工業
輕工業是發酵工程技術應用最早和最多的領域,這個領域的特點是大量利用農副產品(產要是淀粉類產品)進行深加工,其生產的產品種類有:
3.1.1 酒和溶劑類: 如啤酒、白酒、果酒、酒精、丙酮、丁醇等; 3.1.2 有機酸類:如檸檬酸、乳酸、蘋果酸、衣康酸等; 3.1.3 氨基酸類:如谷氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸等;
3.1.4 酶制劑類:如食品工業用酶、紡織工業用酶、飼料工業用酶等; 3.1.5功能性蛋白質、功能性脂類、功能性糖類。3.2 生物醫藥工業 通過發酵工程技術,可以生產多種抗生素、疫苗、以及一些基因工程藥物(如干擾素、白細胞介素系列等)。3.3 農牧業
通過發酵工程技術,可以生產生物農藥、生物肥料、植物生長調節劑、飼料蛋白、飼料工業用酶等。3.4 環境保護
發酵工程技術,可用于污水處理,有毒物質的降解、固體垃圾處理、土壤污染的修復。3.5 能源開發
通過發酵工程技術可利用可再生原料生產燃料酒精,生產沼氣,進行微生物冶金等。
4.現代發酵工程技術的發展方向展望
由于發酵工業生產具有反應條件溫和,生產原料來源廣泛,價格低廉,以及與其它工業相比投資少、見效快,經濟與社會效益顯著等諸多優點。而且,通過發酵工程技術生產的產品種類多、應用面廣。因此,發酵工程具有廣闊的發展應用前景。
近年來,生物技術的迅速發展有力地推動了發酵工程技術的發展。而發酵工程技術的應用,則是直接將生物技術轉化為生產力,用于生產人類所需的各種產品,以及為社會服務的重要手段。因此,基因工程、細胞工程、酶工程技術的最終實施,主要是依靠發酵工程技術來完成的。所以現代發酵工程是生物技術的重要內容之一,是生物技術實現產業化的必由之路,是未來經濟社會發展過程中富有生機和活力的一個重要產業群體。
目前發酵工程技術的研究主要集中在如下幾個方面:
4.1采用基因工程、細胞工程技術與常規微生物育種方法相結合,輔之以激光、離子束、γ-射線等物理誘變方法,致力于選育發酵工業所需的各種優良生產菌種。
4.2 開發研制社會需要、附加值高的新型發酵產品。
4.3 采用發酵工程技術取代部分傳統化工產品的生產,降低原材料消耗和能源消耗,減少污染物的排放。4.4 研究開發發酵和提取新技術、新工藝、新設備,提高產品收率、節能降耗。
4.5 大規模工業化發酵生產技術。
5.學術思想
發酵工程研究:獲得應用價值的微生物,反應器及過程放大,發酵產物分離提取,發酵過程優化和控制。
研究一些重要的工業微生物的抗脅迫因子及其抗脅迫機制,考察環境脅迫條件下特定微生物蛋白轉錄和代謝途徑變化,采用不同環境脅迫手段或措施對微生物的生長或代謝進行調控,促進微生物生長或大量合成目的產物。
研究輔因子形式及其濃度在物質代謝和信號傳遞途徑中控制代謝流方向和流量分配的作用機制、物質流和輔因子流的變化規律,對微生物的生長或代謝進行調控,促進微生物合成目的產物的代謝流的最大化和快速化。
參考文獻 :
[1].張星元 發酵原理 科學出版社 2005 [2].李寅,高海軍 陳堅 高細胞密度發酵技術 化學工業出版社 2006 [3].陳騊聲 中國微生物工業發展史 北京輕工業出版社 1979 [4].胡之璧 劉滌 生物技術生產傳統藥材的探索 廈門大學出版社1998 [5].李艷 發酵工程的可持續發展 教育學論壇 2012 [6].潘蓓蕾 中國食品發酵工業現狀與發展方向 食品與藥品 1999 [7].趙發 發酵促進劑面臨巨大發展機遇 釀酒科技 2011 [8].朱克慶 我國發酵面食機械裝備的發展與對策 糧食與食品工業 2009 [9].王蔭宇 發酵乳制品的市場發展趨勢 中國乳業 2008 [10].王鋼 開發信息我國酸奶制品的發展趨勢 中國食品工業 2011
第四篇:發酵工程實習報告
發酵工程實習報告
> XXX實習報告
姓名: 學號:
專業:
班級:
指導老師:
實習單位:
實習時間:X年X月X日——X年X月X日
一.實習任務:
通過實習,培養學生進一步掌握發酵食品、飲品的生產原理,工程技術方法,生產設備,要求學生必須學會葡萄酒、白蘭地、啤酒、白酒、醬油、醋、酶制劑、氨基酸、生物活性物質等的發酵生產,學會食品發酵工廠的建廠設計,生產線的安裝,調試生產。
二.實習內容:
(一)北京市燕京啤酒廠
1.企業介紹:燕京1980年建廠,1993年組建集團,1998年在兩地上
市。在整個啤酒行業中,名列第二。在2010年中國酒類流通協會、中華品牌戰略研究院共同主辦的,“華樽杯” 中國酒類品牌價值評議中,其品牌價值為263.18億,榮膺啤酒類品牌價值第二名。經過30年快速、健康的發展,燕京已經成為中國最大啤酒企業集團之一。2009年啤酒產銷量467萬千升,進入世界啤酒產銷量前八名、銷售收入133.08億元、實現利稅29.98億元、實現利潤8.65億元。2005年8月10日燕京成為國內首家北京2008年奧運會啤酒贊助商。
2.啤酒生產工藝介紹:
2.1原料:大麥、水和酒花。
2.2輔料:大米(我國)、玉米(歐美)
2.3現代啤酒的釀造工藝流程:
①制麥工藝:大麥→浸漬→濕大麥→發芽→綠麥芽→干燥→除麥根→破皮→貯藏→成品麥芽
②糖化工藝:首先把麥芽在滾筒碾碎機中碾碎,注入熱水混合,旋轉入麥芽汁桶,制造出麥芽汁,甜甜的麥芽汁被過濾后流入釀造罐,再用熱水噴射麥芽汁沉淀物,以帶走剩余的麥芽汁。過濾后的麥芽汁谷物渣可以做牲畜的飼料。
③發酵和灌裝工藝:接下來在釀造罐中再煮沸麥芽汁并添加啤酒花,通常要1.5-3個小時。然后過濾啤酒花沉淀,用離心法離調沉淀的蛋白質,冷卻至發酵溫度,把麥芽汁輸送至初級發酵池,在那里加入新鮮酵母,發酵過程五至十天,然后啤酒被注入后熟罐,在那里進一步進行發酵直到啤酒成熟,這個過程約一個月左右。最后過濾成熟的酒液進行罐裝。
④啤酒的原輔料:釀造啤酒主要有四大原料,即啤酒的靈魂――大麥與麥芽;綠色的金子――啤酒花;釀酒小精靈――酵母和啤酒的血液――水。這些都是啤酒釀造不可缺少的原料。輔料有:大米(我國)、玉米(歐美)。
(二)北京順鑫農業股份有限公司牛欄山酒廠
牛欄山地區的飲酒文化,有據可考的歷史可追溯到我國3000年以前的西周時期。1982年在牛欄山酒廠附近出土的鼎、觶、爵等八件青銅器皿中,有五件都與酒有關。這些青銅器經有關專家分析推測,應在我國的西周年間。而牛欄山二鍋頭的釀酒歷史可上溯到清朝年間,據《順義縣志》記載:“造酒工:做是工者約百余人(受雇于治內十一家燒鍋)。所釀之酒甘冽異常,為平北特產,銷售鄰縣或平市,頗膾炙人口,而尤以牛欄山酒為最著。” 此處所提及的“燒酒”,即現在的牛欄山二鍋頭酒。歷經數百年的發展,牛欄山二鍋頭酒已成為中國白酒清香型(二鍋頭工藝)代表,深受消費者青瞇。
牛欄山二鍋頭,二鍋頭之宗。二鍋頭作為京酒的代表,已有八百多年的歷史。京師釀酒師蒸酒時,去第一鍋“酒頭”,棄第三鍋“酒尾”,“掐頭去尾取中段”,唯取第二鍋之貴釀。牛欄山二鍋頭,宗氣一脈相傳,于2002年9月4日榮獲“國家二鍋頭原產地認證”
1、牛欄山二鍋頭傳統釀造工藝
“二鍋頭”酒是以釀酒工藝而命名的。古時蒸酒所用器具為錫鍋,也稱天鍋。天鍋由甑鍋和釜鍋兩部分組成。在甑鍋內撒放發酵好的酒醅,然后在釜鍋內注入涼水,甑鍋中的酒醅被加熱后,蒸發出酒氣,遇釜底涼水而凝聚成酒,用管引出。釜鍋內的涼水溫度升高后,需再換一鍋涼水,以降低溫度,繼續使酒氣冷凝成酒。由于每鍋次所冷凝出的酒從香氣、口味上都有明顯區別,而第二鍋冷凝出的頭半部分酒既口感平和又香氣醇厚,因而商家特意引接出來單獨售賣,并冠以“二鍋頭”的俗稱,流傳至今成為品名。
二鍋頭酒選用高粱為主要原料,還是以麩曲和酵母為糖化發酵劑,采用傳統的“老五甑”工藝,經原料清蒸、輔料清蒸,低溫入池,適當發醇,火蒸餾,掐頭去尾,貯陳精釀而成。由于二鍋頭酒的酒液清亮透明,香氣芬芳,酒質醇厚,入口甘潤、爽洌,酒力強勁,后勁綿長,回味悠長,因此備受廣大消費者的認可,二鍋頭品牌家族也日漸豐富。
牛欄山二鍋頭的發酵,仍沿用古老的“地缸”發酵法,恪守傳統的“清蒸清燒” 釀造工藝。從潤料、糊化到入池發酵,十多道傳統工藝,下足精致工夫。充分保證,地道二鍋頭之清、香、爽、凈。
三、實習體會
古人云:“不登高山,不知天之高也;不臨深溪,不知地之厚也。”深藏于象牙塔中的我們,一直以來都以理論學習為主,之前幾乎沒有什么機會近距離接觸生產第一線,這次難得的發酵專業課實習,給我提供了一個良好的實踐平臺,讓我們身臨其境地感知企業的工作和生活環境,也給我提供了一個將學科相關知識付諸于實踐的機會,提高了我的專業素養,特別是食品發酵加工的實踐技能,同時加深了我對食品加工過程的感性認識。下面是我在本次實習的幾點心得體會:
(1)質量是企業的生存之本
牛欄山人一絲不茍的企業精神讓我不禁想到質量是企業的生存之本。在食品企業的不斷發展中,很多企業都清楚地認識到質量乃生存之本,產品品質的保證才是企業在走向高峰的基石。近年來,蘇丹紅、三聚氰胺、瘦肉精等食品安全事故層出不窮,讓很多人對于食品行業的信任度極具下降。但是令我們欣慰的是,正如華都一樣,很多企業,特別是大型企業在食品衛生、安全方面的意識不斷提高,都在向食品生產標準化靠攏。
(2)營養、健康是未來食品的發展方向
在食品工藝的創新過程中,人們更加注意到營養和健康的比重。過度飲食以及過度加工的過度飲食是二十一世紀人類面對的一大難題,改造非健康食品為健康食品將是食品工業面臨的挑戰和發展方向。燕京啤酒糖化過程采用德國HUPPMANN公司自動控制系統,使麥芽中的營養充分進入麥芽汁,減少了營養成分的損失,符合當今世界所倡導的天然、健康飲品的發展要求。
(3)今后學習要注重理論與實際相結合
我們在平常的學習過程中,不僅要知道每種發酵食品的發酵工藝,還要學以致用,要將理論和實際情況相結合,比如考慮發酵過程中條件的控制、有害微生物的防制和處理、發酵產品的穩定性和貨架期等問題,不能死板地只記課本上的知識,死板套用,要根據實際情況靈活地做出適當的調整,這樣才能最大程度的提高發酵食品的品質。
(4)要注重利用多學科橫向思考
在實際中一種發酵工藝往往不是只用一種學科就能夠解釋的,在平常的學習過程中,我們就應當有意識地將相關學科結合在一起思考,結合每一個學科的知識,例如將食品發酵工程和食品設備與機械、食品工藝學和食品質量安全等課程相結合,既要考慮到食品的性質,又要考慮機器的實際操作可能性,最大優化生產線,保證盡可能高的生產效率以及發酵食品的質量。
(5)通過實習實現學生到職場人的過渡
在工作前先多從事相關實習,加強自身的綜合能力,更好的將課本知識與實際結合,在實習的過程中,也能更多的了解這一類型工作的本質,在接觸這一行的過程中也有更多自己的心得體會,從而發現自己是否能夠適應以及能夠勝任這份工作。實習也是給自己從學校到職場的一個過渡,讓自己多做好心理建設。
在這次參觀實習過程中,讓我感知了食品發酵工業的發展方向,感受到了企業文化的影響力,學到了很多有用的知識。在今后的日子里,我將把將此次實習所收獲的寶貴經驗運用于學習生活中,在學海中不斷探索,在實踐中不斷進步。
第五篇:發酵工程實習報告
一、實習時間:2012年11月22日—24日
二、實習單位:河南金利爾奶業有限公司
三、實習目的:
這次實習是在完成相關基礎課程的學習后所進行的實踐環節。通過到工廠生產環節的實習和觀摩,我們進一步鞏固加深課堂所學過的理論知識,加強我們對專業的認識,進一步的了解自己所學知識的用途,使我們更加堅定自己的學業,鍛煉我們的意志力,培養我們的興趣。從而將理論和生產實踐結合,使我們對發酵企業有一個初步的了解。
四、實習內容
公司簡介:
河南金利爾奶業有限公司成立于1999年12月,占地面積10000平方米,交通、通訊等條件十分便利。企業堅持“健康飲品,造福社會”的宗旨,樹立了“消費者滿意為中心”的服務理念。多年來,公司在市委、市政府的關心支持下,在各級領導的關懷與幫助下,公司以科學發展觀為指導,建立了運營規范、管理科學、開拓創新、科技強企、質量求精的管理體制,使企業得到了快速發展,金利爾系列產品得到了廣大城鄉居民的認可與喜愛,金利爾品牌已經走進千家萬戶。公司已成為豫北地區享有盛譽的一家集奶牛養殖、乳品生產、產品研發、營銷服務于一體的乳制品精加工企業。公司采用“公司+基地+農戶”的運作模式,有力帶動了周邊地區畜牧產業發展,建立了可靠、穩定的利益聯盟機制。從奶牛特種養殖到飼料加工,從收購農作物秸
稈加工青貯飼料到沼氣站的籌建,已形成了適度規模的農業產業化生態與環境保護的產業鏈條。不僅提高了城鄉居民的生活質量,而且幫助周邊農民實現了脫貧致富,實現了將企業建設成為“龍頭企業”的發展目標。
什么是酸奶
酸奶是以新鮮的牛奶為原料,經過巴氏殺菌后再向牛奶中添加有益(發酵劑),經發酵后,再冷卻灌裝的一種牛奶制品。酸奶不但保留了牛奶的所優點,而且某些方面經加工過程還揚長避短,成為更適合于人類的營養保健品。酸奶根據組織狀態分為凝固型和攪拌型酸奶。凝固型酸奶適于純牛奶的生產,攪拌型酸奶可用于果味、果料等花色酸奶的生產。一般凝固型酸奶要有比較好的組織狀態,要避免裂紋的出現,因此要先攪拌,分裝再發酵。帶有果味的酸奶影響乳酸菌的發酵,所以要先發酵后攪拌加果料的方式。
酸奶的好處:
1. 酸奶能促進消化液的分泌,增加胃酸,因而能增強人的消化能力,促進食欲。
2. 酸奶中的乳酸不但能使腸道里的弱酸性物質轉變成弱堿性,而且還能產生抗菌物質,對人體具有保健作用。
3. 酸奶可以防止癌癥和貧血,并可改善牛皮癬和緩解兒童營養不良。
4. 制作酸奶時,某些乳酸菌能合成維生素C,使維生素C含量增加。
5. 在婦女懷孕期間,酸奶除提供必要的能量外,還提供維生素、葉
酸和磷酸;在婦女更年期時,還可以抑制由于缺鈣引起的骨質疏松癥;在老年時期,每天吃酸奶可矯正由于偏食引起的營養缺乏。
6. 酸牛奶能抑制腸道腐敗菌的生長,還含有可抑制體內合成膽固醇還原酶的活性物質,又能刺激機體免疫系統,調動機體的積極因素,有效地抗御癌癥,所以酸牛奶,可以增加營養,防治動脈硬化、冠心病及癌癥,降低膽固醇。
酸奶發酵原理
原理:將乳酸菌接入牛奶,采用恒溫發酵法,通過乳酸菌發酵牛奶中的乳糖產生乳酸,乳酸使牛奶中酪蛋白(約占全乳的2.9%,占乳蛋白的85%)變性凝固而使整個奶液呈凝乳狀態。
機制:乳酸菌發酵可分為同型乳酸發酵和異型乳酸發酵,同型乳酸發酵乳糖只產生乳酸,異型乳酸發酵乳糖除產生乳酸外,還生成乙醇、一氧化碳等物質。在酸奶制作中常用的德氏乳桿菌保加利亞亞種(保加利亞乳桿菌)和唾液鏈球菌嗜熱亞種(pn熱鏈球菌)均為同型乳酸發酵[4]。第1機制:從大腸桿菌開始,許多細菌都是用此系統,在酸奶制作中常用的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌也是用此系統。乳糖通過透膜酶的作用進入細胞內,經盡半乳糖有酶的作用分解為葡萄糖和半乳糖,其中嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌優先代謝葡萄糖成乳酸,而對游離型的半乳糖不能利用,其被排除細胞外或轉化成高分了物質一膠糖而蓄積起來。第2機制:分布在乳酸乳球菌乳酸亞種(乳酸乳球菌)十酪乳桿菌十酪亞種(十酪乳桿菌)等菌屬中。乳糖通過細胞膜上磷酸轉移酶作用,經磷酸化后進入細胞內。磷酸乳糖經磷酸半乳糖酶的作用,分解成葡萄糖和6-磷酸半乳糖。
酸奶生產流程
凝固型酸奶的生產工藝流程:原料乳→標準化→過濾→預熱→均質→消毒→降溫接種→裝瓶封口→保溫發酵→入冷庫后熟→抽樣檢驗→
入庫銷售
攪拌型酸奶的生產工藝流程:原料乳→標準化→過濾→預熱→均質→消毒→降溫
接種→保溫發酵→攪拌添加香料等→封瓶裝口→入
冷庫后熟→抽樣檢驗→入庫銷售。
生產工藝簡介
原料乳的處理
乳的凈化:
利用的別設計的離心機出去牛乳中的白細胞和其他肉眼可見的異物。
脂肪含量標準化:用分離機對牛乳進行脫脂,影響口感。
在加入少量稀奶油,是調制如脂肪含量標準化。
配料:
奶粉的添加:加入1%~3%的奶粉調節非脂干物質。蔗糖的添加:加入4%~8%的蔗糖調節酸奶的口感。均質:
將調制奶加熱到60 °,與均質機中,8~10Mpa壓力下均質。滅菌:
采用高溫巴氏殺菌法,90~95℃保持5min殺菌。
接種:
向43~45℃的滅菌原料奶中加入工作發酵劑,一般量為2%~
3%,工作發酵劑為嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌,比例為1:1或2:1。
分裝:
酸奶發酵后不能受到機械振動,因此,必須先分裝再發酵。發酵:
將分裝好的牛乳至于發酵架中發酵,溫度保持在40~43℃。一般發酵3~6小時。
冷卻:
發酵完成后,用冷風迅速冷卻到10℃左右,防止發酵過度使酸度過高料鮮奶的質量要求
固形物含量:鮮奶總干物質含量不得低于11.5%,其中非脂干物質不得少于8.5%,否則會影響蛋白質的凝乳作用。
鮮奶中殘留抗生素的檢測:抗生素污染會使乳酸菌生長受到限制,因此決不能使用抗生素污染的鮮奶為原料。
白細胞檢測:白細胞含量常常會影響鮮奶的質量。
菌檢測:霉菌、酵母菌、芽孢桿菌、大腸桿菌等等雜菌會影響鮮奶原料的質量。
冷藏和后熟:
經冷卻的酸奶放在-1~0℃冷藏室中保存。
五、實習感悟
通過這次實習讓我學會很多,不僅鞏固了我們所學的知識,而且增加了我的人生閱歷,讓我提前認識到工作的辛苦,也能更
加努力地去學習我們的專業知識,為以后奠定基礎,也為以后積累經驗。