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通气式发酵罐研究论文

发布时间:2024-07-04 09:30:08

通气式发酵罐研究论文

以糖类、淀粉和其它工农业副产物为原料,用发酵培养法生产的微生物制品。是酵母菌的简称。酵母是人类直接食用量最大的一种微生物。 1986年,全世界面包酵母的年产量为180万吨 (以30%固形物计)。酵母菌体含有丰富的蛋白质、脂肪、糖分和B族维生素等,以及酶、辅酶、核糖核酸、甾醇和一些新陈代谢的中间产物。有些酵母菌如酿酒酵母在嫌气条件下具有将糖转化为乙醇和二氧化碳的能力。 发展简史 公元前2300年,人类就开始利用含酵母的“老酵”制作面包。从埃及塞倍斯(Thebes)地区出土的面包房和酿酒房的残余模型看,早在公元前2000 年人类就已较好地利用酵母制作发酵食品和酿酒。公元前13世纪,面包焙烤的技术从埃及传到地中海和其它地区。1680年 列文虎克用显微镜从一滴啤酒中发现酵母细胞,不久,人类就开始有意识地利用酵母(啤酒酵母泥)发面。酵母的重要性逐渐引起工业界的注意。 19世纪中期,欧洲工业革命产生了大量人口密集地区,要求工业界大规模的生产面包酵母以满足生产面包的需要。1846年,奥地利人 M.马克霍夫在维也纳建立世界上第一个酵母厂。该厂以粮食为原料,采用温和的通风培养法同时得到酵母和酒精,此法被称为“维也纳法”。因为是采用压榨机将 酵母从培养液中分离出来,所以产品称为“压榨酵母”。1876年,法国人L.巴斯德关于空气中的氧能促进酵母繁殖理论的发表,为大规模通风培养生产酵母奠定了基础。20世纪初期,由于酵母离心机的问世,丹麦和德国开始采用楚劳夫(Zulauf)法生产酵母,即将糖液缓慢地流入通风的发酵液内,俗称“流加培 养法”、“批式培养法”。楚劳夫法产品得率高,原料消耗低,过程易于控制,一直沿用至今,并不断得到改进和完善。20世纪20年代起,酵母生产用原料扩大 到使用糖蜜、木材水解液、亚硫酸纸浆废液和糖蜜酒精糟液等。60年代,以石油、煤炭和天然气等碳氢化合物及其二次加工产品(如醋酸、乙醇和甲醇等)为原料的工厂相继建立,改变了长期以来人们利用碳水化合物为原料的传统。 第一次世界大战爆发不久,德国开始研究用现代化方法生产酵母,以解决粮食缺乏和生产成本高的问题。至此,生产的实践和科学的发展为活性干酵母的生产提供了条件。第二次世界大战的爆发客观上推动了酵母生产的发展。由于压榨酵母含水量高,易于腐败,需要冷藏车运输等因素,不能满足战时特 殊环境的要求,导致活性干酵母的大规模生产。1945年,美国和欧洲一些军事机构、工厂共生产 400多万磅活性干酵母供战时急需。活性干酵母除主要供应面包和糕点等焙烤行业外,已扩大到在酿酒主要是葡萄酒和其它果酒酿造中应用。由于遗传工程和干燥技术的发展,一种新型的、高发酵力的、可直接与面粉混合使用制成面团的快速活性干酵母在60年代末问世,由荷兰古斯特公司首先开发和生产。 中国的酵母生产始于1922年。1949年以前只有上海大华利卫生食料厂和上海新亚酵素厂生产面包酵母,年产量仅为12t(以干酵 母计)。50年代,中国的酵母生产有了较大的发展,建立了数十家生产厂,并形成了独立的工业体系,80年代初,酵母生产厂已迅速增加到40多家。广东省酵 母生产居全国首位,到1988年,已建成年产2kt快速活性干酵母工厂两家。此外,江苏、河南等地建成利用味精废液、酒精废液等生产饲料酵母的工厂,年产量为 100~500t。面包酵母的种类已由单一的压榨酵母增加了活性干酵母、快速活性干酵母。食用酵母、药用醇母和饲料酵母的生产也有不同程度的发展。 1985年,中国酵母总产量已达11kt,其中面包酵母为5kt左右。 世界酵母生产正向大型化和自动化方向发展,生产过程已由计算机控制,劳动生产率高,如丹麦酒精公司酵母厂平均每人每年生产200t 压榨酵母。面包酵母产量较大的有荷兰吉斯特公司,年产量为200kt,其中一半加工成快速活性干酵母出口;法国勒沙夫公司为150kt;美国环球食品公司 为120kt。 产品种类 酵母产品有几种分类方法。以人类食用和作动物饲料的不同目的可分成食用酵母和饲料酵母。食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母和药用酵母等。 面包酵母 又分压榨酵母、活性干酵母和快速活性干酵母。 ①压榨酵母:采用酿酒酵母生产的含水分70~73%的块状产品。呈淡黄色,具有紧密的结构且易粉碎,有强的发面能力。在4℃可保藏1个 月左右,在0℃能保藏2~3个月。产品最初是用板框压滤机将离心后的酵母乳压榨脱水得到的,因而被称为压榨酵母,俗称鲜酵母。发面时,其用量为面粉量的 1~2%,发面温度为28~30℃,发面时间随酵母用量、发面温度和面团含糖量等因素而异,一般为1~3小时。 ②活性干酵母:采用酿酒酵母生产的含水分8%左右、颗粒状、具有发面能力的干酵母产品。采用具有耐干燥能力、发酵力稳定的醇母经培养得到鲜酵母,再经挤压成型和干燥而制成。发酵效果与压榨酵母相近。产品用真空或充惰性气体(如氮气或二氧化碳)的铝箔袋或金属罐包装,货架寿命为半年到 1年。与压榨酵母相比,它具有保藏期长,不需低温保藏,运输和使用方便等优点。 ③快速活性干酵母:一种新型的具有快速高效发酵力的细小颗粒状(直径小于1mm)产品。水分含量为4~6%。它是在活性干酵母的基 础上,采用遗传工程技术获得高度耐干燥的酿酒酵母菌株,经特殊的营养配比和严格的增殖培养条件以及采用流化床干燥设备干燥而得。与活性干酵母相同,采用真 空或充惰气体保藏,货架寿命为1年以上。与活性干酵母相比,颗粒较小,发酵力高,使用时不需先水化而可直接与面粉混合加水制成面团发酵,在短时间内发酵完毕即可焙烤成食品。该产品在本世纪70年代才在市场上出现,深受消费者的欢迎。 食品酵母 不具有发酵力的繁殖能力,供人类食用的干酵母粉或颗粒状产品。它可通过回收啤酒厂的酵母泥、或为了人类营养的要求专门培养并干燥而得。美国、日本及欧洲一些国家在普通的粮食制品如面包、蛋糕、饼干和烤饼中掺入 5%左右的食用酵母粉以提高食品的营养价值。酵母自溶物可作为肉类、果酱、汤类、奶酪、面包类食品、蔬菜及调味料的添加剂;在婴儿食品、健康食品中作为食品营养强化剂。由酵母自溶浸出物制得的5′-核苷酸与味精配合可作为强化食品风味的添加剂(见核苷酸类调味料)。从酵母中提取的浓缩转化酶用作方蛋夹心巧克力的液化剂。从以乳清为原料生产的酵母中提取的乳糖酶,可用于牛奶加工以增加甜度,防止乳清浓缩液中乳糖的结晶,适应不耐乳糖症的消费者的需要。 药用酵母 制造方法和性质与食品酵母相同。由于它含有丰富的蛋白质、维生素和酶等生理活性物质,医药上将其制成酵母片如食母生片,用于治疗因不合理的饮食引起的消化不良症。体质衰弱的人服用后能起到一定程度的调整新陈代谢机能的作用。在酵母培养过程中,如添加一些特殊的元素制成含硒、铬等微量元素的酵母,对一些疾 病具有一定的疗效。如含硒酵母用于治疗克山病和大骨节病,并有一定防止细胞衰老的作用;含铬酵母可用于治疗糖尿病等。 饲料酵母 通常用假丝酵母或脆壁克鲁维酵母经培养、干燥制成。是不具有发酵力,细胞呈死亡状态的粉末状或颗粒状产品。它含有丰富的蛋白质(30~40%左右)、B 族维生素、氨基酸等物质,广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。它能促进动物的生长发育,缩短饲养期,增加肉量和蛋量,改良肉质和提高瘦肉率,改善皮毛的光泽度,并能增强幼禽畜的抗病能力。 产品质量 面包酵母的主要质量指针是发酵力,即在一定时间、温度和一定种类的面团中发酵排出的二氧化碳量(以ml数表示)。目前世界上通用的测定方法为黑达克面团 法。美国、西欧国家和中国等采用此法。苏联采用面团发酵后增加的体积量计算酵母的发酵力。罗马尼亚采用将面团沉入水中,计算面团浮到水面所需的时间计算酵母的发酵力。由于各酵母厂采用的测定条件如温度、时间、酵母用量、面团种类不同,尚没有统一的国际标准。一般发酵力的范围为500~1200,数值越大表 明酵母的发酵力越高,产品质量越好。食品酵母和药用酵母主要以蛋白质和 B族维生素含量为标准。饲料酵母主要以蛋白质含量为分级标准。 生理酵母营专性或兼性好氧生活,目前未知专性厌氧的酵母。在缺乏氧气时,发酵型的酵母通过将糖类转化成为二氧化碳和乙醇来获取能量。 C6H12O6 (葡萄糖) →2C2H5OH + 2CO2 在酿酒过程中,乙醇被保留下来;在烤面包或蒸馒头的过程中,二氧化碳将面团发起,而酒精则挥发。 生殖酵母可以通过出芽进行无性生殖,也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时,从母细胞上长出一个芽,逐渐长到成熟大小后与母体分离。在营养状况不好时,一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子,在条件适合时再萌发。一些酵母,如假丝酵母(或称念珠菌,Candida)不能进行无性繁殖。 生产方法利用发酵工业中常用的通风流加培养法,将琼脂斜面试管内的纯种酵母经过数次逐级扩大增殖培养,再在发酵罐内增殖培养后,经过离心分离、压榨和干燥得到酵母产品。下图表示以糖蜜为原料生产面包酵母的流程。 分离多数酵母可以分离于富含糖类的环境中,比如一些水果(葡萄、苹果、桃等)或者植物分泌物(如仙人掌的汁)。一些酵母在昆虫体内生活。 用途最常提到的酵母酿酒酵母(也称面包酵母)(Saccharomyces cerevisiae),自从几千年前人类就用其发酵面包和酒类,在酦酵面包和馒头的过程中面团中会放出二氧化碳。 在医药工业中,酵母及其制品用于治疗某些消化不良症,并能提高和调整人体的新陈代谢机能。因此,药用酵母的生产在酵母工业中占有重要的地位。 因酵母属于简单的单细胞真核生物,易于培养,且生长迅速,被广泛用于现代生物学研究中。如酿酒酵母作为重要的模式生物,也是遗传学和分子生物学的重要研究材料。 危害有些酵母菌对生物或用具是有害的,例如红酵母(Rhodotorula)会生长在浴帘等潮湿的家具上;白色假丝酵母(或称白色念珠菌)(Candida albicans)会生长在阴道衬壁等湿润的人类上皮组织。 酵母菌在畜牧业中,酵母广泛用作精饲料以增加饲料中的蛋白质含量,对提高禽畜的出肉率、产蛋率和产乳率,对肉质的改良和毛皮质量的提高均有明显的效果。 ①菌种:用于生产面包酵母的菌种为酿酒酵母。用于生产食品酵母和药用酵母的菌种有酿酒酵母和葡萄汁酵母。用于生产饲料酵母的菌种有产朊假丝酵母和脆壁克鲁维酵母,后者也可用于生产食用酵母和用于制备酵母自溶物等产品。 ②原料:主要是甜菜糖蜜(见甜菜制糖)、甘蔗糖蜜(见甘蔗制糖)和粮食原料。甜菜糖蜜含糖量高(还原糖50%左右),生产出的酵母颜色较浅。由于其含有不能被酵母利用的甜菜碱,因此酵母废水中的生物需氧量(BOD)较 高。甘蔗糖蜜的含糖量稍低于甜菜糖蜜,酵母生长时必需的生物素含量较高,灰分含量也较高。生产酵母时,如能采用80%甜菜糖蜜和20%甘蔗糖蜜,得到的酵 母无论在质量上还是数量上都比较好。但不论何种糖蜜都含有妨害酵母生长和繁殖、影响最终产品质量的杂质,必须经过处理才能用于生产。常用的处理方法有硫酸或磷酸加热处理澄清法。糖蜜稀释后,加少量酸并升温到90~100℃,在该温度下维持~小时,然后加石灰乳中和至糖液的pH为左右,用 自然沉清法或机械分离法得到澄清的糖液供酵母生长和繁殖用。 玉米、小麦和土豆等也可作为生产酵母的原料。但由于酵母不能直接利用淀粉,必须用酸或酶法将淀粉水解为糖。由于淀粉水解和其它因素的影响,培养酵母的条件亦与糖蜜不同。此外,亚硫酸纸浆废液、木材水解液、乳清以及酒精废液和味精废液等都可作为生产饲料酵母的原料。苏联等国利用正烷烃和 甲醇等石油加工产品作为生产饲料酵母的原料。 为了保证酵母生长繁殖,除供应上述的碳源外,还必需添加一定量的营养盐如磷酸铵、硫酸铵、硫酸镁、氨水和尿素等作为氮源和磷源。为了使面包酵母具有高的发酵力,添加的氮源与磷源量应有一定的比例。此外,生物素、泛酸、肌醇和硫胺素等都是酵母生长和繁殖的基本要素,可根据产品的种类及所用的原料加以适量补充。 ③增殖培养:从实验室的斜面试管纯种开始,在严格的无菌条件下,经三角瓶(500~5000ml)、卡氏罐(10l)、种母罐 (500~10000l)等逐级扩大培养,使酵母细胞量成倍增加,然后将种母罐内的酵母作为种母接入发酵罐,用通风流加培养法得到酵母,称为第一代酵母。继续用这种酵母为种母进行培养得到第二代酵母。用同样方法得到第三代酵母即为商品酵母。从三角瓶培养到种母罐培养一般采用12°Be′麦芽汁为培养基, 30℃微量通风培养12~24小时。如种母罐较大,可采用部分麦芽汁和部分糖蜜为培养基,30℃通风培养12~14小时,培养结束时,用显微镜检查酵母的 生长情况,酵母细胞应大小均匀,强壮,无杂菌。一般500l种母罐内培养可得到鲜酵母约5kg(以压榨酵母计)。 商品酵母的繁殖是在发酵罐 (50~200m3)内用通风流加培养法进行。将种母罐内的酵母加入发酵罐与一定量水混合成一定浓度,在通风条件下将糖液和营养盐按比例流加,30℃培养12~18小时。培养过程中残糖量控制在~,并用氢氧化钠或碳酸钠调节培养液pH为±范围。通风量随发酵罐类型、培养条件及酵母种类而异,一般为1:1左右,即每分钟通入与发酵培养液体积 等量的空气。培养过程中产生的泡沫用食用油或合成消泡剂消泡。培养结束时,酵母浓度一般为4~6%(干基计)。在理想条件下,酵母细胞可在小时内成 倍增长,可将100g糖转化为干细胞物质。 ④分离和压榨:酵母繁殖培养阶段结束后,用离心机将酵母从发酵液内分离出,用水将酵母乳洗涤2~3次,除去发酵液内酵母代谢副产物、 杂质和杂菌等。一般最终酵母乳内含有18~20%酵母(以压榨酵母计)。如酵母乳的颜色较深,可增加水洗涤次数和水量,或添加少量的酸至洗涤水中以增加洗涤效果。正常的酵母乳为乳白色或略带米黄色。酵母乳再经板框压滤机或真空转鼓过滤机脱水。脱水后的酵母成饼状,水分含量为70~73%,加入少许食油及调 整水分后,经挤压机挤压成一定形状和重量的块状产品(如50g和500g),用蜡纸包装成为产品,在0~4℃贮藏、销售。 ⑤干燥:将鲜酵母制成活性干酵母的干燥是技术要求很高的过程,要避免酵母在干燥过程中受热而丧失发酵力。传统的干燥方法是先将鲜酵母挤压成圆柱形(2~3mm长)后,在箱式干燥机内采用连续或间歇式干燥,热空气温度不超过40℃。此法所用设备简单,但干燥时间较长,发酵力损失较大。现采用此法生产活性干酵母的厂家已为数不多。 国际上普遍采用流化床干燥设备用于商品活性干酵母和快速活性干酵母的生产,分连续和间歇式两种。干燥过程中,酵母颗粒处于沸腾状态。干燥初期,酵母含水分较高,进入的空气温度可达100~150℃,酵母脱水速度较快;干燥后期空气温度应适当降低,使酵母温度始终维持在30~40℃ 之间,总的干燥时间约 1小时左右,随干燥机的形状、装料量、空气状况等而异。在干燥前,往鲜酵母内加入某些种类的乳化剂可以改善干醇母的再水化性能,增强酵母对热干燥的抵抗能 力,减少发酵力的损失。通常采用的乳化剂有单硬脂酸山梨糖醇酐、蔗糖酯和柠檬酸酯等,添加量为酵母干物质量的~%。为防止干酵母的氧化,亦可 添加少量的抗氧化剂如丁酰羟基苯甲醚等,添加量为%。由于这些化合物的添加,使活性干酵母的贮藏稳定性大为改善。 食品酵母、药用酵母和饲料酵母的干燥较为简单。由于这些产品不要求保留酵母的发酵力,可采用离心喷雾干燥法和滚筒干燥法。

为温室供能用沼气发酵方法及发酵系统摘要:介绍了一种能够为温室供能用的沼气发酵方法及发酵系统的专利技术。发酵系统具体由生物酸化积肥装置、缓冲调节池、高效沼气发生装置、出水沉淀池、出水暂存池和沼气缓存装置等依次经管道和阀门连接组成。发酵方法具体步骤包括生物酸化积肥装置的启动和原料的生物酸化储存,高效沼气发生装置的启动、沼气生产供应、休停和再启动等。该技术与传统沼气技术相比,具有一定的优势能够根据温室生产实际,及时把分散在全年产生的种植业有机废弃物投加到产酸积肥池中,然后根据温室供能需求,随时通过发酵系统生产沼气。发酵残渣根据生产需要分批取出用于温室有机肥。该技术实现了可以根据温室需求对沼气发酵灵活调节的要求。 关键词:沼气;温室;供能;可调控性 1.引言 温室是现代农业工程中重要的技术主题,温室的发展使传统露天农业转化为保护条件下的可控制农业[1]。目前国际上,温室已经广泛应用于花卉、蔬菜栽培[2]。温室栽培的最大优势是通过温室环境的控制,满足作物的最佳生活条件,抵抗自然灾害等,从而获取最大的生产效益。在温室管理中,温室冬季加温、补光和二氧化碳施肥是重要的环境调控措施[3]。这些调控过程都需要能源的消耗,目前的能源消耗以一次化石能源煤和二次能源柴油、电力[4]为主。这些能源的大量消耗一方面加重了全社会的能源供给负担,另一方面也大幅度提高产品的生产成本。受能源价格影响,许多温室不得不放弃温室的冬季加温、补光和二氧化碳施肥,这样不仅不能充分发挥温室的应有功能,甚至会造成温室管理的失败。 在温室管理中,每年会产生大量的种植业有机废弃物。目前,这些被随意堆放的废弃物,造成了严重的农业面源污染[3,4]。然而,这些有机废弃物本身富含大量有机质,是非常好的沼气生产原料。如果能用温室生产管理过程中产生的有机废弃物来生产沼气,从而替代煤、石油、电力等不可再生能源用于温室供能,不仅可以降低温室供能成本,同时废弃物中的营养物质又可以循环利用,减少废弃物排放,改善农业环境。但是,迄今为止没有沼气在温室供能领域应用的成功案例。 2.传统沼气技术与温室供能需求的背离沼气发酵技术可以分为两类,即传统沼气发酵技术和水溶性有机物高效沼气发酵技术[5, 6]。这两类技术应用于温室沼气供应都存在诸多技术难点。具体分析如下: 传统的沼气发酵技术,利用复杂性有机质发酵沼气,沼气产生具有非常大的周期性,往往开始投料时产气慢,中间产气旺盛,而且一旦沼气发酵系统启动,是否产沼气和产生多少沼气,要受原料特性和发酵规律的内在约束,很难调节。而温室用能表现在取暖、二氧化碳施肥等方面,这些能源需求往往受天气的控制,而天气又变化无常。因此,往往是要气时没有气,不要气时产气,如果满足需求将要建立庞大的储气装置,这在投资和占地上是不允许的。如果根据长期天气预报进行计划式投料,在理论上可行,但在实践上是难操作的。一方面,长期天气预报目前的准确性较差,另一方面,关于复杂有机质的产气规律不可能准确预测。同时,温室产生有机废弃物是分散在全年的各个时段,所产生的废弃物大多易腐烂,很难储存。因此传统的沼气技术基本不能适应温室供能需求。 水溶性有机物高效沼气发酵技术,利用可溶解的简单微生物进行沼气发酵,采用高效反应器可以实现较高的效率[7,8]。一是可溶性有机质非常容易反应,沼气的产生量在反应器负荷允许的范围内,基本决定于短期内的进料量,即进料多产气量大,进料少产气量小,停止进料短期即停止产气。二是成熟反应器中的沼气发酵厌氧微生物具有非常强的耐饥饿性,在长期不进料的情况下,反应器内的微生物能够长期耐受,而且再启动时可以迅速恢复正常高效产气。水溶性有机物高效沼气发酵技术的以上两点技术特征均符合温室需能波动性的要求。但是,如果单独为了温室供能需要而刻意外购水溶性有机物作为发酵原料生产沼气,不仅成本上与化石能源不具竞争优势,而且也达不到生物质废弃物资源就地利用、开展循环经济和环境建设的目的。因此,水溶性有机物高效沼气发酵技术也不适合温室供能需求。 3.技术内容本文提供一种可以根据温室生产实际,把分散在全年产生的种植业有机废弃物投加到发酵系统中,然后根据温室供能需求,随时通过发酵系统生产沼气,能够为温室提供可用的沼气发酵系统及发酵方法。其中,发酵系统由生物酸化积肥装置、 缓冲调节池、 高效沼气发生装置、出水沉淀池、出水暂存池和沼气缓存装置依次经管道和阀门连接组成。其结构如图1所示。其中,生物酸化积肥装置和缓冲池设置主控制阀,缓冲池与高效沼气发生装置之间设置泵, 高效沼气发生装置、出水沉淀池出水暂存池之间通过水的重力自流完成连接, 出水暂存池同时与缓冲调节池和生物酸化积肥装置相连, 中间依次设泵和配水器,高效沼气发生装置联接沼气缓存装置。为了保证沼气发酵能够满足温室供能需求,以上发酵系统按如下步骤管理第一、进行生物酸化积肥装置的启动和原料生物酸化储存,具体方法如下 (1)按相当于温室平均每天产生量的~倍质量收集温室种植业有机废弃物或其他种植业有机废弃物作为启动原料,对启动原料进行粉碎预处理;(2)向步骤(1)所得预处理原料中添加含N元素物质,混合,控制混合料碳氮比为(20:1)~(30:1);(3)将步骤(2)所得混合料投入到初次使用的生物酸化积肥装置中,加入接种物进行接种,混合,得到发酵原料,接种物的加入量为启动原料干重的3%~5%;(4)向步骤(3)中生物酸化积肥装置中加水进行发酵,水的加入量为至少高于启动原料平面10cm,发酵温度控制在20~40℃;(5)经过4~5天发酵后,发酵液pH值降到6以下,即完成酸化积肥装置的启动;(6)按照步骤(1)~(2)的方法随时收集处理温室生产的有机废弃物,及时投入已经启动的生物酸化积肥装置中,不需接种,直接加水至原料平面以上10cm;(7)重复步骤(6)直至一个生物酸化积肥装置投满,重新启用另一个生物酸化积肥装置,重复操作步骤(1)~(6) ;第二、进行高效沼气发生装置启动,调控装置运行满足温室用能与沼气生产的协调,具体方法如下: (1)高效沼气发生装置启动:投入接种物进入高效沼气发生装置,用水或水与生物酸化积肥装置中抽出的酸液混合物加满沼气发生装置,静止3~5d,接种物加入量为3~10kgVSS/m3;从生物酸化积肥装置抽出有机酸液泵入缓冲调节池中,用出水暂存池中的系统出水或外来水调节,控制有机酸液的化学耗氧量(COD)浓度为2000~5000mg/L,作为沼气发酵料;按 COD/( m3·d)~2kg COD/( m3·d)的速率阶段式调整水力负荷,连续进料直到实现水力负荷为5kg COD/( m3·d)~10kg COD/( m3·d),即完成沼气发生装置的启动,整个启动大约需50~80d。启动期间,温度控制为25~35℃。负荷调整的原则为,每次水力负荷调整运行稳定后,才开始进行下一阶段负荷的增加;沼气发生装置的出水经沉淀池沉淀后,流入出水暂存池,部分作为生物酸化积肥装置液体补加,部分用于缓冲调节池酸液的发酵料调节使用(2)沼气生产供应:根据温室生产实际预算沼气需求的时间和数量,按1kg COD产 ~沼气折算有机酸液的需求数量和时间,并按时按量从生物酸化积肥装置中抽机酸液进入缓冲调节池,按步骤(1)中所述方法调节成沼气发酵料;按5kgCOD/( m3·d)~30kg COD/(m3·d)水力负荷的流量,采用间歇或连续方式向已经启动好的沼气发生装置中进料进行沼气生产,产生的沼气进入沼气缓存装置备用;进料的流速控制、间歇或连续方式取决于每次沼气的需求量和沼气缓存装置的体积。沼气需求大、沼气缓存装置体积小时,采用大流量连续进料,反之,使用小流量间歇进料;当一个生物酸化积肥装置中的抽出物小于800~1000mg/L时,即该生物酸化积肥装置停止产酸,停止从该装置继续抽取发酵液。(3)沼气生产休停:对于启动好而温室不需要使用沼气,或者一个沼气使用周期结束,温室很久不使用沼气时,停止向高效沼气发生装置中继续进料,装置进入休停状态。休停期间,保持每10~30d补加一次发酵料,保证系统内微生物的营养需求。补加发酵料的调节方法同步骤(1)所述;补加发酵料的量为反应器体积1~3倍,补加速度为2~5kg COD/(m3·d)。(4)沼气生产休停后的再启动:对于步骤(3)中已经处于休停状态的高效沼气装置,再进入新的用气周期前必须进行再启动;再启动的方法是在新用气周期开始前3~10d,按照步骤(1)中所述方法调节发酵料,按 COD/(m3·d)~ kg COD/(m3·d)负荷向高效沼气装置进行适应性进料。

总之,以上就是酵母菌。——结尾越简单越好。

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发酵工程论文

发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能,通过发酵过程来生产目的产物或将生物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,与化学工程紧密结合的一门学科,现在是我为您整理的发酵工程论文,希望对您有所帮助。

从多年发酵工程课程的讲授以及国内大部分高校发酵工程课程的讲授内容来看,发酵工程授课案例主要涉及到抗生素、氨基酸、柠檬酸等好氧发酵工艺及发酵机制,以及酒精、酿造酒、乳酸等厌氧发酵机制及工艺,很少涉及到基因工程产品如EGF、EPO、重组人乙肝疫苗等的发酵机制和工艺。生物技术药物已广泛用于治疗癌症、艾滋病、贫血、发育不良、糖尿病、心力衰竭、血友病、囊性纤维变性和一些罕见的遗传疾病[6]。目前我国从事生物技术药物产业研究与开发人数仅相当于美国的1/4,从事生物医药产品研究与开发的人才更是严重不足,已成为制约我国生物医药产业发展的瓶颈。这就要求我们编制、修订教学大纲时,在保留典型的传统菌的好氧发酵和厌氧发酵案例基础上,着重引入基因工程菌制药的发酵工艺,扩展学生的知识面,为他们将来到制药企业就业奠定良好基础。

1选取合适的教材

发酵工程优秀教材很多,像《微生物工程工艺原理》、《微生物工程》、《发酵工艺原理与技术》、《生物工艺学》、《现代工业发酵调控学》、《发酵工艺学》等,我们在前些年的教学过程中也选用了多个版本的《微生物工程》,结合我校生物技术专业学生的知识体系和培养方向,目前我们选用全国高等学校发酵工程专用教材、教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材华南理工大学姚汝华教授编写的《微生物工程工艺原理》,此书按照发酵工艺操作单元的先后顺序排布各章,脉络清晰,系统性好,该书在难易程度上很适合我们的学生,但是该书侧重于发酵机制的讲授,发酵工艺和设备没有涉及。因此,在前期教学积累的基础上,我们授课团队正在努力编写一本适合于我们自己的教材,增添发酵工艺及设备,以及基因工程产品的发酵工艺。同时为提高学习的广度和深度,为学生推荐了《发酵工艺原理》、《发酵设备》、《发酵工程实验技术》等参考书。

2开展发酵工程实验,提高学生综合素质

发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能,通过发酵过程来生产目的产物或将生物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,与化学工程紧密结合的一门学科,它是连接生命科学研究与应用的桥梁[7]。在基因工程和细胞工程的应用中,要想把定向改造的物种转化成产品,也需用到发酵工程技术。发酵工程实验开展的场所是发酵罐,这是发酵工业独有的特点,同时有一套严密的工艺流程让发酵原料通过菌种吸收转化成我们所需要的发酵产品,发酵周期长,步骤繁多。通过发酵工程实验课程的学习,培养学生实际动手操作能力,让学生亲自动手操作发酵罐,开展发酵罐空消和实消操作,以及常规发酵产品如酒精、柠檬酸、青霉素的发酵,使学生真正的达到学以致用,同时又锻炼了学生的自主性、创作性和责任心。师范院校的理科学生,普遍缺乏工艺概念,但他们又非常渴望了解真正的生产过程。我们针对发酵工程的主要内容,组织学生到啤酒厂、白酒厂、制药企业开展生产实习,使学生亲自到白酒、啤酒和药物的生产线上了解工艺流程,切切实实的把课堂上学到的理论知识与生产工艺联系起来,学生反映收获很大。总之,发酵工程实验集成度较高,牵涉到生物化学、微生物学、分析化学、有机化学、发酵工艺学、化学原理等学科的实验内容,有别于普通实验课程的是工厂生产实习,真正做到理论实践相结合,最终达到学以致用的培养目的。

3改进教学方法,切实提高学生创新能力

教学方法的改革,首先取决于教师本身的学术水平和综合素质的提高,教学方法改革服从人才素质培养,以大面积提高教学质量为目标,和教学内容的改革密不可分。生动、丰富的教材,有价值的有说服力的'理论,以培养学生学习和实践的态度、思维以及能力的开放式教学,无疑会激发学生的学习兴趣。从某种意义上说教学的目的是教会学生“学会学习”,“授人以鱼,不如授人以渔”。

案例教学

发酵工程是一门实验实践极强的学科,知识的归纳和总结是建立于具体的发酵机制和工艺案例的基础上。在授课过程中,典型的案例不仅使课堂生动形象,而且使学生容易理解和记忆,触类旁通,达到知识迁移的目的。例如在讲青霉素的发酵这部分内容时,通过详细讲解青霉素的发现,引出伟大的科学家弗莱明,进而讲解青霉素发酵的发酵机制、过程控制、提取及纯化相关内容,学生被激起兴趣,学起来也容易接受。学习之后,可以引导学生进行讨论,如抗生素的种类、我们生小病的时候用到了哪些抗生素、抗生素对能治疗那些疾病、滥用抗生素有何危害等等问题,使学生从思想上真正理解“抗生素是一把双刃剑”,从而在以后的生活中学以致用,进而影响身边的人及下一代合理利用抗生素,为社会进步做出贡献。

启发、讨论式教学

讲课的过程中首先讲授难点、重点,善于提出问题,让学生跟着老师的思路走,随着一个又一个的问题启发学生思考、归纳、总结。比如在讲授发酵过程的控制这部分内容开始时,引入酸奶的发酵。酸奶在生活中很普遍,同学们也不陌生,有的同学家做过酸奶,因此对酸奶的发酵还有一点常识,接受起来更容易一些。首先提出问题,酸奶发酵的原料和菌种从哪里来?酸奶发酵是好氧发酵还是厌氧发酵?发酵多长时间合适,夏天和冬天发酵时间一样吗?通过这些问题,启发学生思考讨论,最终引出酸奶的发酵工艺及注意事项,随后在实验课时让每位同学亲自动手做一款自己喜欢的酸奶,巩固和吸收理论学习。

比较归纳教学法

比较式教学法通过对不同知识点的对比分析,找到其相同和不同处,在比较的过程中对知识点归纳概括,有助于从本质上理解和记忆知识。比如在讲授培养基的制备过程中,让学生比较种子培养基与发酵培养基的相同点和不同点,说出两种培养基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在讲培养基的灭菌时,在讲述了分批灭菌和三种常见的连续灭菌流程连消塔——喷淋冷却流程、喷射加热——真空冷却流程、薄板热交换器连续灭菌流程之后,让学生对分批灭菌和连续灭菌进行对比总结,学生就容易理清楚,弄懂复杂的内容。

4优化考试模式,重在平时学习的思考与探讨

在发酵工程实验及理论教学考核方法中,一是包括到课情况。在开课之前详细向学生讲述发酵工程课程在生物技术专业的应用及其重要性,课程的讲授和考核方式,通过到课率来约束学生学习及实验的自觉性。二是考核内容和考核方式多样化,加强课堂考核、作业考核,平时考核与期末考核成绩的比例由原来的3∶7加大到6∶4,综合反映发酵工程课程实践性强的特色。三是实践教学实施“以考促训,以赛促练”,强化技能培养,规定技能考试不过关,不允许参加理论考试。四是在教学中注重因材施教和个性化培养。

5小结

当前生物技术飞速发展,发酵新产品不断涌出,它要求我们的发酵工程专业课教师在讲授传统知识的同时,不断学习发酵工程方面的前沿知识,及时根据发酵工程产品市场更新教学内容,同时在授课的过程中灵活采用各种教学方法,甚至有必要到工厂车间实习实训。从当前经济发展和高校改革趋势来看,生物技术专业不但在地方师范院校有很大的发展空间,而且也将是今后一些师范院校向综合型大学转型的必要环节。发酵工程课程作为生物技术专业的核心课程,是微生物学、生物化学、数学、计算机技术的应用,同时又是分子生物学、细胞工程、基因工程技术的深入开展,而生化工程、生物工业下游技术、微生物遗传育种技术又是发酵工程课程的深入和补充,因此发酵工程课程在生物技术专业承上启下,是一门非常重要的专业必修课程。所以,在当前转型发展大形势下,发酵工程课程教学改革势在必行,必须以培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力为目标,在开展理论教学基础上,切实开展实验教学和生产实习,最终培养出满足企业、市场和科研需要的优秀毕业生。

生物工程设备主要的有:培养基制备设备、空气净化除菌设备、生物反应器、通风发酵设备、厌氧发酵设备、动植物细胞培养装置和酶反应器、微生物细胞破碎设备、过滤与离心以及膜分离设备、萃取与离子交换设备、蒸发和结晶设备、干燥设备、蒸馏设备、物料输送设备与产品包装设备、生物工程供水与制冷系统及设备。 生物工程,一般认为是以生物学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础,结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术,充分运用分子生物学的最新成就,自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,短期内创造出具有超 远缘性状的新物种,再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。

第一章 培养基制备设备第一节 培养基的灭菌设备第二节 味精生产原料的处理与培养基制备设备第三节 酒精生产原料的处理与培养基制备设备第四节 啤酒生产原料的处理与麦芽汁制备设备第二章 空气净化除菌第一节 空气净化除菌的方法与原理第二节 空气介质过滤除菌设备及计算第三章 生物反应器概述第一节 生物反应器第二节 生物反应动力学基础第三节 生物反应器的通风与溶氧传质第四章 通风发酵设备第一节 机械搅拌通风发酵罐第二节 其他类型的通风发酵罐第三节 通风固相发酵设备第五章 厌氧发酵设备第一节 酒精发酵罐第二节 啤酒发酵设备第六章 动植物细胞培养装置和酶反应器第一节 动物、植物细胞培养装置第二节 酶反应器第七章 生物反应器的检测及控制第一节 概述第二节 生物反应过程主要参数检测方法及仪器第三节 生物反应器的控制第八章 生物反应器的比拟放大第一节 生物反应器的放大目的及方法第二节 通气发酵罐的放大设计概述第九章 微生物细胞破碎第一节 细胞壁的组成与结构第二节 常用破碎方法第十章 过滤、离心与膜分离设备第一节 过滤速度的强化第二节 过滤设备第三节 离心分离设备第四节 膜分离设备第十一章 萃取与离子交换设备第一节 萃取分离原理及设备第二节 浸取第三节 超临界萃取第四节 离子交换分离原理及设备第十二章 蒸发和结晶设备第一节 蒸发设备第二节 结晶设备第十三章 干燥设备第一节 固体物料干燥机理及生物工业产品干燥的特点第二节 非绝热干燥设备第三节 绝热干燥设备第四节 冷冻干燥及其他干燥设备第十四章 蒸馏设备第一节 蒸馏分离提纯原理第二节 粗馏塔第三节 精馏塔第十五章 设备与管道的清洗与灭菌第一节 常用清洗剂、清洗方式及设备第二节 设备及管路的灭菌第十六章 物料输送设备与产品包装设备简介第一节 固体物料的输送设备第二节 液体物料的输送设备第三节 产品包装设备简介第十七章 生物工程供水与制冷系统及设备第一节 水处理设备第二节 生物工厂制冷系统与设备

富集酵母发酵研究现状论文

分类: 教育/科学 >> 科学技术 问题描述: 如题 解析: 当酵母菌在发酵后,由于发酵醪中营养物质的消耗,代谢产物的积累,使酵母菌体细胞的代谢能力大大减弱,发酵能力大为下降,发酵速度也变缓慢,酵母活力下降,死酵母数逐渐增加,最后大多数酵母死亡(或底物耗完)发酵结束。早在五千多年前,人类就开始利用酵母来制作发酵产品。从最初利用啤酒酵母泥作为商品在市场上销售至今,酵母生产已经有了二百多年的历程,而且在食品工业、医药工业和畜牧业中已得到了长期而广泛的应用。尤其是在食品工业中,酵母作为优良的发酵剂(膨松剂),应用领域已经从面包行业发展到酿酒行业。 酵母是一种单细胞生物,有着天然丰富的营养体系。酵母细胞中含有大量的有机物、矿物质和水分。有机物占细胞干重的90%—94%,其中蛋白质的含量占细胞干重的35%—60%,碳水化合物的含量在35%—60%,脂类物质的含量在1%—5%。酵母细胞中还富含多种维生素、矿物质和多种酶类,能促进其被消化吸收。此外它还含有多种鲜为人知的活性物质,如麦角固醇、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、辅酶A等。 酵母蛋白质丰富,包括多种小肽和游离氨基酸。其氨基酸组成均衡,比例接近世界粮农组织FAO的标准。酵母中的小肽能直接通过肠道吸收,生物利用度高,并能立刻发挥作用。如果在运动前或运动中添加,可以减轻蛋白降解,维持体内的正常蛋白质合成,减轻或延缓由运动引发的其他生理方面的改变,达到抗疲劳的效果。酵母含有的还原型谷肽甘肽(GSH)也是一种小肽,它是维持体内环境平衡的不可缺少的物质,也是一种很强的抗氧化物,具有抗衰老作用,对肝脏有保护作用,对运动性贫血、训练过度的预防有帮助。此外酵母对药物、重金属、一氧化碳等还有一定的解毒作用。酵母中富含多种矿物质和微量元素,如钙、铁、锌、镁、硒、铬、锰等,这类营养素以生命结合态形式存在,不仅天然、安全,也易消化吸收,并具有高生物利用度。硒是人体必需的微量元素之一,能抗衰老,抗肿瘤,预防动脉硬化,防止克山病、大骨节病,解毒,提高机体免疫力,是目前所知惟一与抗病毒突变有关的微量元素。我国存在一条东北至西南走向的低硒地带,约一亿人口低硒或缺硒。铬也是人体必需的微量元素之一,研究表明,人和动物在应激的情况下,对铬的需要量增加,缺铬则导致体重下降、外周神经炎、血浆对葡萄糖的清除受损等。而酵母硒、酵母铬是优质的硒、铬营养源。 酵母含有丰富的维生素,特别是B族维生素,种类全面,含量丰富且均衡。如果人体缺乏其中一种或多种,会出现脚气、舌炎、癞皮病、皮炎、贫血、恶心等。但由于B族维生素是一种水溶性维生素,在人体中代谢快速,多余的会迅速随尿液排出体外。因此,人们每天要补充足够的B族维生素满足代谢的需要,而酵母则是很好的B族维生素营养源。 酵母中的碳水化合物主要以多糖为主,含量最多的是细胞壁,主要是由甘露聚糖和葡聚糖构成。细胞壁多糖能有效促进铁、钙等矿物质的吸收。 酵母中的海藻糖对生物活性物质的活性具有保护作用。同时,酵母脂肪含量很低,无胆固醇,其中富含的麦角固醇是维生素D的转化前体。 酵母由于具有很高的营养成分,不仅直接被开发为营养食品,还可进一步制备成多种营养活性物质,作为营养食品的载体,进一步深加工则成为更具营养和保健价值的食品。 酵母在食品领域中的应用历史悠久,以酿酒和面制品发酵为人们所熟悉,目前其应用已扩大到药品、食品添加剂、保健食品、调味品、饲料、培养基成分等方面。 鉴于酵母具有独特的营养及保健价值,围绕酵母开发各类食品、保健食品的研究也越来越广泛和深入。目前,国内外酵母开发的方向主要有三个方面:一是对传统酵母进一步研发,提高生产技术,降低生产成本和提高原料的利用率;二是通过酵母基因表达外源蛋白,发展生物制药;三是开发富集功能因子的功能性酵母,将营养酵母和功能性酵母深加工后制成营养保健食品。 酵母在食品及营养保健食品方面具有更为广泛的应用前景。市场上已经有了比较丰富的各类酵母食品。其中,酵母抽提物就是以酵母为原料开发的食品,它有着极其浓郁的肉香味,可改善食物的风味和口感,已经广泛应用在调味品领域;因其营养丰富,也可用作营养补充剂。 此外,利用现代生物技术可以将酵母深加工为营养保健食品。在这方面,我国的研究比较深入。随着高质量的富硒、富铬、富铁、富锌、富锗酵母,以及高谷胱甘肽、高海藻糖、高麦角固醇酵母等富集功能因子的营养酵母和功能性酵母的出现,酵母在营养保健食品方面所具有的极高的应用价值正被逐渐发掘出来并充分利用。如硒酵母、铬酵母、锌酵母等,因含有矿物质和微量元素,而且生物利用度高,天然安全,被作为一种有价值的营养保健食品。

浅谈食品工业中产香酵母的应用论文

1引言

产香酵母又名酯酵母,是一类能合成具有芳香气味的酯类物质,如今产香酵母早已不局限于产酯而是在生产过程中能产生让人喜欢闻的香味的各种酵母,香气多为醇类、酯类、酚类、酮类、芳香类等具有挥发性风味的物质,主要的香气类型有:花香型、清香型、果香型等,常被广泛应用于酿造、调味品、功能饮料、无醇饮料、食品等领域的增香。

2产香酵母在农产品中的应用

2.1产香酵母在果酒中的应用

果酒的口感、风味以及质感在果酒发酵酿造生产中起着很重要的作用,尤其是其中的风味是评价果酒优质的一个重要指标。因此果酒增香已成为现今果酒发酵酿造中的一个热门研究课题。果酒品质丰富、种类多样。张大为等从酥梨自然发酵汁中得到了一株不仅糖利用力低而且还可以增加梨酒香味的东方伊莎酵母,并将其作为梨酒生产中的产香菌使用。曹新志等从四川自贡本地梨果中筛选出了一株产香酵母FL-5,产酒精、产酸、产酯能力较好,且发酵周期短。何义从梨果园中分离出一株产香性能好的酿酒酵母Y-5,确立了梨酒酿造工艺,发酵产生的风味明显优于工业菌株ADY,能较好地保留鸭梨的原香味。赵海霞等则从苹果皮中分离出一株孢汉逊酵母属的产香酵母,适合苹果酒酿造,所得苹果酒品质优良,具有苹果酒的典型风味。古其会[5]等从多种成熟的水果皮上分离出一株对病原菌有抑制作用的产酯酵母,可用于番木瓜酒的酿造,经过分子生物学鉴定为梅奇酵母。王雪莹从甜橙果皮上筛选出两株性能优良的酵母S017和F076,其中S017产酯量高达86.75%,而F076发酵过程中产生的萜类物质相对含量比S017高,具有保留原料特殊香气组分的能力。艾方等从柑桔中分离出了两株能够耐受较高的盐、糖浓度的产香酵母,现已用于浓缩果汁和低醇果酒的增香。沈昌从水果、土壤中分离筛选出产香能力较强的酵母N-2,用于紫甘薯发酵酿造,经优化发酵工艺得到了花色苷含量保存多、还原糖浓度低、酒精度高、色泽鲜丽的紫甘薯发酵产品。此外李剑芳从自然发酵猕猴桃汁中分离出一株柠檬形克勒克氏产香酵母E-45,经鉴定为能产醇类、酯类等芳香物质的低发酵力产香酵母,可用于葡萄酒等果酒的增香。自然选育出的产香酵母菌株与工业菌株比较,具有专一性酿造的优势。曹新志等筛选出的产香酵母FL-5与安琪酵母DC-2相比,FL-5酿造的果酒风味更优。袁丽从不同水果中筛选出两株产香酿酒酵母菌GY1、GY2并与安琪酵母相比,GY1、GY2均优于安琪活性酵母。张翠英也从葡萄皮中筛选出一株产香酵母经诱导得到一株在低温条件下仍具有较强的发酵能力,与优良葡萄酒酵母比更具优势。王雪莹分离的S017以果酒干酵母为对照,S017所酿造的甜橙果酒色泽、澄清度、酒香均具备优质果酒的感官品质,在酿造工业中有较好的应用前景。

2.2产香酵母在白酒中的应用

在白酒生产中为了增加酒中的独特风味通常会加入某些化学物品以增加酒的香气,可最终酒中的香气都较为单一。自然酿造的白酒通常会以酒曲窖泥为分离源,筛选耐高温、性能优异、适合白酒增香的产酯酵母,经酿造的白酒经产酯酵母自身合成的风味物质比添加化学物质更多样化,风味更丰富独特,因此越来越多的白酒生产也用产香酵母增香。通常产香酵母的筛选都从大曲发酵的酒液或糟醅中筛选。郭志从泸州老窖窖泥中分离出一株耐受高温的酵母菌,属于异常汉逊酵母属。通过产香条件的响应面优化,得到耐受高温酵母,产生的2-正戊基呋喃、苯乙醇等香气物质,产量比原来浓香型大曲高出约两倍左右。蒲春等从大曲中筛选出一株酶活性高的产香酵母菌并对其功能特性进行测定,产香浓郁,可与其它产酒量高的菌种混合发酵。张春林对大曲发酵液进行了酵母分离,筛选出产香酵母ZY-1和GY-3,通过模拟探索出发酵中产生香气成分的机理,提出了产香酵母是大曲中风味物质形成的重要原因。顾宗珠等从酒曲中筛选出一株产酯量高的酵母,通过正交试验确定最适培养条件,提高白酒品质生产。王晓丹等从贵州某酒厂酒醅中筛出一株产乙酸乙酯的平常假丝酵母、一株产乙酸苯乙酯的毕赤氏酵母。对两株菌进行感官评价和GC-MS检测,结果显示两株酵母即产酒又产香、可将其用于香料和酒类发酵。周世水等从酒曲富集液中筛选出一株Y2-7,发酵后酒精度可达60%、总酯量为2.1g/L,酒液醇香明显。

2.3产香酵母在低醇饮料中的应用

酵母类群中有一类酵母的产酒能力极差、但产酯、产酸、产酮类物质优良,市场对保健品的推行下,各种无醇、低醇饮料出现在生活中,为了此类饮料的广泛应用,满足广大消费人群,工业生产中常用低醇产酯酵母来提高风味。程晨从自然发酵果浆中筛选出发酵速度快且风味好的酵母C7,并将其用于低醇饮料的工艺研究,效果显著。赵晓[20]通过对五株不同来源酵母菌进行生物学特性进行研究,最后筛选出一株适合格瓦斯发酵的酵母菌Y3,可以用于生产具有面包香气的格瓦斯。格瓦斯是以谷物及果蔬为原料经由酵母菌和乳酸菌发酵一种含低度乙醇的饮品,它即具有啤酒的淡爽、香醇的特征,也具有碳酸饮料的清凉爽口特性在。低醇发酵的工艺研究中,孙丙升[21]在新疆,青海,陕西,甘肃四个地采集土壤并进行筛选,最后选出优良的白地霉GS28B和SX71A做为无醇类饮料的生产菌株,根据菌种生理特性,正交试验确定两株菌的最佳工艺组合:温度为24℃,蛋白质含量为1.0g/L,摇床转速为160r/min,GS28B接种量为5.0%,SX71A接种量为2.0%,通过GC-MS测定香气成分为酯类和2-苯乙醇,发酵生产中乙醇含量只有0.02%和0.03%,基本达到了无醇要求,毒理学评定也确定了此类无醇饮料对身体无毒。

2.4产香酵母在调味品中的应用

酵母由于功能各异、长发酵产物丰富,自身理化性质有别,不同环境的酵母会有不同的特性,酵母生存环境分布十分广泛,伴随着酿酒酵母的不断发现,研究者将菌源扩展到食品、调味品等领域,筛选出具有特殊能力的产香酵母,避缺选优的应用于调味品及农产品中。闫美从辣椒酱中筛选出一株耐盐性高达24%的鲁氏产香酵母,主要产具有玫瑰花香的苯乙醇。并与球拟酵母应用于酱油酿造。王刚等从泡菜和豆浆中筛选出一株具有潜在应用价值的产香酵母YG28B、YG28B,与活性干酵母用于发酵面包,风味独特。韩志双等从发酵豆瓣酱中筛选出一株产特殊香味物质、耐盐、发酵力强且产香的异变球拟酵母,在豆瓣酱发酵过程中能增添风味和口感。匡钰从菠萝皮上筛选出一株发酵性能好的酿酒酵母,用于果醋的发酵酿造,所得菠萝果醋具有菠萝的特殊香气,果香爽口。冯杰在对酱油发酵研究中,以一株耐高盐增香酵母菌埃切假丝酵母为研究对象,用浓度为240g/L的氯化钠对菌株进行驯化以提高酵母在酱醪中的适应能力,并通过对发酵工艺的调控,采用两阶段添加法研究了酵母对酱香风味质量的促进,较对照组酵母对主要酱香物质均有所增加,进一步丰富了酱油成分,促进了酱油的风味,提高了酱油的品质。为了提高虾酱的香气和品质,连鑫等从虾酱中分理处一株季氏毕氏产香酵母,该菌产香能力较强,耐盐度达10%,经过驯化可作为虾酱复合发酵剂的菌株使用,用于提高香气度低盐虾酱的发酵。高健等从莴苣中得到一株产香酵母命名为G0901,主要产柠檬烯,相对含量可达20%。较现今柠檬烯生产大多从植物精油中提取,G0901的分离为利用微生物高效生产柠檬烯提供了较好的研究材料。单艺等从传统云南糯米酒中分离出一株产酯能力较强的Y2,通过实验测试,可用于增加酯香味米酒生产中。张世秀等从天然点浆剂酸浆中分离出一株产香性能好的酵母CF610,所产香气浓郁,主要香味物质为苯乙醇。梁辉等从传统腊鱼中分离出两株产香酵母:季也蒙毕赤酵母和平滑假丝酵母,并对两株菌进行理化性质分析,平滑假丝酵母发酵适应性优于季也蒙毕赤酵母,可成为新型肉品发酵剂。

2.5产香酵母在烟叶中的应用

通常多酚等香味前体物质产生的已酸甲酯、苯乙酸甲酯、愈创木酚、异戊醇等挥发性香味物质,对改善烟叶香味品质具有重要的应用价值。张知晓从烟叶中分离出一株产香白地霉13-1,白地霉具有脂肪酶活性,经过线性相关性比较证明脂肪酶是影响白地霉酯类挥发性物的关键因素之一。用白地霉发酵烟叶能显著减低烟叶中还原糖。吕品等从自然陈化的白肋烟叶中分离出产生特殊酸性物质的酵母CB-2,并将其用于香料生产,发酵出的香料具有提高卷烟烟气香气质、降低干燥感和刺激感,柔和了烟气。马海昌也表明利用生香酵母对烟梗发酵液发酵,得到的香料口感以及风味都比枯草芽孢杆菌好。

3产香酵母在酿造中的工艺技术

3.1工艺参数优化

生产中单一的菌株只能提高单方面的风味,而与其它菌株混合运用不仅能很好的利用发酵液中的原料,而且混合发酵时可以产生多种芳香类物质是单一菌种不能合成的。陆振群从优质白酒曲中筛选诱导出一株产乙酸乙酯量多的生香酵母S8,但浓香型白酒的主要香味成分是已酸乙酯,为了获得已酸乙酯,将产酯酵母S8与已酸菌复合培养,能产生大量的已酸乙酯,为浓香型白酒的生产提供了一定的研究意义。丁玉振研究了产香酵母的发酵规律和在醇香果汁生产工艺上的应用。通过实验论证证明低温能有效的控制菌株的发酵进程,低温有利于发酵香气的纯正和圆满,确定在10℃下发酵香气浓郁,将产香酵母与低温发酵工艺结合应用。

3.2共固定化技术

共固定化技术是固定化技术和混合发酵技术基础上发展起来的新技术,将几种细胞同时包埋与同一载体形成稳定的固定化细胞系统。可发挥不同微生物的协同作用。贺江将产酯酵母AS2.300用于多菌种共固定化技术进行苹果醋的酿造,当酵母菌1450、产酯酵母AS2.300、乳酸菌按比例(6∶3∶1)发酵可得到品质良好的苹果醋,相比酵母菌和醋酸菌共固定化颗粒酿造,其发酵性能可以长时间稳定,比酵母菌与醋酸菌共固定化更具优势。同时也避免了液体发酵和固体化技术在品质上的`不足,发酵速率也明显高于文献报道的数据。王克明等[38]在多菌种固定化技术应用于各类发酵的研究中,将红曲霉菌、葡萄酒酵母、产香酵母、嗜酸乳酸菌按比例(3∶2∶2∶1)发酵成苹果酒饮料;将根霉、酿酒酵母、产香酵母按比例(4∶3∶2)发酵成保健红醋,并确定此比例是最佳菌种配量。通过实验得出发酵功能稻米乳饮料的多菌种配比为根霉、酿酒酵母、产香酵母、嗜酸乳酸菌的比例(4∶2∶2∶1)[40]。探讨了苦瓜保健醋中根霉、酿酒酵母、产香酵母、醋酸菌的比例(4∶2∶2∶1)。以酿酒酵母、产香酵母按(4∶1)比例发酵海藻酒、效果显著[42]。以苦瓜为原料,采用固定化酿酒酵母、产香酵母(4∶1)酿造苦瓜酒。

4产香酵母在细胞工程中的应用

随着酿造工艺的发展,饮品的增多,微生物的利用也越来越频繁,从自然界中直接分离的菌株已不适合直接用于工业生产。为了获得更优良的菌株,构建工程菌成了现在的主要手段,在微生物中主要运用诱导育种及原生质体融合技术来获取工业菌种。

4.1原生质体融合技术应用

林小江利用原生质体融合技术将生香酒曲中分离的生香酵母HTE-2和经诱导选育的低甲醇酿酒酵母LM-1进行融合得到PF1。通过生理特性测定,酿酒工艺优化(温度19.07℃、时间5d、糖度17.34%、pH值4.34、接种量2%)使甲醇含量下降,总酯含量提高。以大米、小麦为原料用PF1酒曲可酿造高品质的蒸馏酒。张大为[45]从陕西兴平市梨园里面采样分离出两株酵母,一株酿酒酵母,一株产香酵母,通过原生质体融合技术,将两种菌的优良性状相结合构建基因工程菌。通过理化性质的测定,所融合的酵母具有产酒率高,产香率高的优良酵母,利用中草药代替二氧化硫的作用并与工程菌结合酿造。金磊也从陕西兴平市果园采样筛选出酿酒酵母YDJ05和产香酵母YS03通过原生质体融合技术将YDS05作为亲本菌株X,YS03通过EMS诱变得到一株精氨酸营养缺陷型菌株Y,将XY融合,筛选出一株发酵能力强,产香能力强的双亲优良特性作为适合酿造梨酒的酵母菌株。李锐利从小曲酒的酒曲中分离筛选出高产乙酸乙酯酵母菌株Y1,通过原生质体融合,诱变育种等手段对菌株进行改造得到BY2,稳定性好。并对酵母产酯条件进行了研究,最后将选育的菌株用于清香型小曲白酒酿造,可提高清香型白酒的质量。王林松利用原生质体融合技术以产香优良酵母PF14为融合亲本X,发酵力好的酵母为融合亲本Y进行融合筛选得出具有两种酵母性能的菌株。通过GC-MS对其香气进行鉴定分析,对工程菌株进行了发酵动力学研究,很好的解释和预测了发酵过程中的动态变化。

4.2诱变育种

彭帮柱以酿酒酵母菌株作为诱变出发菌株,利用甲基磺酸乙酯(EMS)进行诱变,得到一株产香的赖氨酸缺陷性突变株,将其作为亲本与发酵力强的酵母进行原生质体融合,通过GC-MS对融合子进行香气成分鉴定,最后筛选出三株产香、发酵能力均强的增香型适合苹果酒酿造的菌株。张翠英以葡萄味分离源,筛选出具有较好产香能力的YU2.28并通过60Coγ射线诱导果酒酵母菌YU2最后选育出耐低温的S15.3。将这两种菌混合发酵后产品比市售的干白葡萄酒品质更佳,对产香酵母发酵的培养基配方进行了研究,最后得出在pH值5.5,添加2%乙醇,0.1%乙酸,培养温度18度,并以玉米粉为基质生长,产香能力强且成本低廉。

5结论与展望

目前,国内对产香酵母已较为全面和广泛的应用,但仍存在有待发展的地方。比如产香酵母菌发酵食品的种类和产量上与发达国家相比还有一定的距离。许多产香酵母的制品还没有形成工业化生产,应最大程度利用产香酵母菌发展产品的优势,研究开发更多的新型品种,使之投放市场。产香酵母分离筛选应用仅仅局限于可以培养的酵母,然而在自然界中可被培养的菌株仅占酵母类群的很小一部分,限制了产香酵母的应用。酵母菌群在发酵过程中不应局限于几种酵母的应用,因多菌群相互作用,可使风味多样化,而在现在的果酒酿造中还是运用单一酵母较多,产香型酵母的研究主要局限在酿造和调味品的应用。还未广泛的应用于其他生活领域;如酵母酶类的应用、产香物质的提取等。在工业生产中大多数都没有根据特殊的菌株去生产具有特异性的产品还是沿用常用的工业菌株,限制了产香酵母的发展。在我国在酿造工艺中技术相对于发达国家还有一些差距,酿造时有害微生物的存在不可避免,而如何避免产香酵母与有害微生物的竞争、如何保证产生的香味物质不被破坏不会挥发方面的研究存在不足。因此,在优良菌株的选育方面需进一步研究以提高产品的产量和品质。产香酵母也是一种重要的单细胞微生物,与人类日常生活和工业应用有这密切的联系。作为酵母的一种也是人类利用最早,应用最广泛,人类直接食用最多的一种微生物。具有发酵,营养强化,增味等功能。当今世界食品发展的潮流是保健食品,即不仅具有食品色香味,而且还具有调节人体生理功能的作用。因此从产香酵母菌发酵食品特点来看,所发酵的食品则属于保健食品,符合时代要求,有强大的生命力和广阔的前景。利用产香酵母开发更多的有利于人体健康的食品,应用高新技术开发酵母在食品上得使用。随着分子生物学、遗传学、基因工程等的发展,从分子水平出发研究产香酵母将会成为研究的主要方向。基因工程菌的建立也会加快产香酵母的应用,在以后各种菌株的应用中,酵母菌群的生态平衡发酵有望成为热门课题。在工业生产中、微生物的发酵生产比化工工业生产相对较环保、产率高、产物副作用小等优势,产香酵母在以后的发展中有望在日用品、农用品、食品、保健品、化妆品等领域广泛应用。

发酵工程研究论文

发酵工程的前景 2007-08-14 10:36:17 本文已公布到博客频道校园·教育分类 关于发酵工程的个人观点:1 该学科前途无量,需要发展:发酵工程作为最早从事微生物学的研究领域,在过去的3个世纪中为人类的生活、生存、社会的发展作出了重大的贡献。但这些都是过去的成就。发酵工程与现在的生物工程(基因工程)相比,是处于劣势,因为其是个老学科,在很多人看来,其没有什么大的学问,通过一些操作过程的控制和菌种的筛选难以达到基因工程那样迅捷的效果。但目前发酵工程不断在发展自己,不断整合其他学科的优点来发展自己:1 上游方面:在菌种选育方面与基因工程相结合,从源头上来发展自己的优势。但这一方面存在很大的问题,因为搞基因的人对发酵不很熟悉,使得许多基因工程菌难以发酵生产产品,而且基因工程菌发酵的乙酸问题到现在还没有解决;另一方面,基因工程领域的专家对发酵工业具有很大应用价值的菌种还没有做深入研究(我指的是国内情况),国内还没有哪个基因中心对工业微生物进行基因测序,据我知道,华中农业大学已经在农业微生物方面已经与基因中心在进行农业微生物的测序工作,而工业微生物还没有第一个吃螃蟹的人,主要是因为工业微生物这个菌种生产上不行了,换个就是了,舍不得花钱。当然哦,测序的费用也很大,需要基因工程进一步提高技术降低测序成本。2工艺方面: 在过程控制中,与微生物学、微生物生理学、计算机工程、控制工程、化工工程等学科相结合,将过程操作变数与微生物生理状态结合起来。基于微生物反应原理的培养基组成优化;基于微生物代谢特性的分阶段培养策略;基于代谢通量分析的发酵优化策略。等等策略的利用,华东理工大学的多尺度控制策略(叶勤教授等)就是将化工领域的策略运用到微生物学领域的典型范例,并取得很大的成就(华北制药等等)。3 下游方面:也是我个人认为最薄弱、最需要发展的方面。从我所知道的情况,目前我们很多产品都能通过发酵工程发酵生产出来,但我们没有办法将其从发酵液中拿出来,这是我们发酵工程最需要解决的问题。为什么会出现这样的问题呢?因为搞发酵工程的人大多是搞微生物学或者食品方向的,缺乏化学工程的学术背景,而发酵产品提取需要化工背景的人来做,但我们国家化学工程方面的人不屑于做这些事情,一方面是发酵工程方面的人搞不定产品的提取,一方面是化工背景的人不屑于做这样的事情,才导致我们国家很多发酵产品虽然能发酵出来,但不能提出出来进入市场。2 该学科在积极拓展自己的领域:最明显的例子是交叉学科的出现,如发酵工程与环境工程的交叉形成了环境生物技术,与化工交叉的生物化工,与纺织工业交叉的纺织生物工程等的等。

中国人提起日本菜的时候,想起的就是生鱼片、寿司之类的食物,可是实际上日本人并不会天天吃这样的食物。真正每天的饭食当中不可缺少的东西是味噌汤、泡菜,在东日本一带的地区不可缺少的还有由黄豆发酵而成的纳豆。可以说,真正的日本食文化就是发酵文化,而日本人的长寿,也和每天吃发酵食品息息相关。近年来,日本的科研人员经对发酵食品的长期研究及实验得知,它的真正魅力在于其有与药品媲美的奇特功效。故日本的保健医师们建议:现代人应该提醒自己每天摄取一种发酵食品,这样可以维持健康、促进长寿。食品发酵后热量会变低发酵食品是人类巧妙地利用有益微生物加工制造的一类食品,通过发酵使食品中原有的营养成分发生改变并产生独特的风味———简单来说,加入的微生物就像一台台小小的加工机,对食物的每个细胞挨个进行处理,增加一些有营养的物质、去除一些没营养的物质,顺便改变味道和质地。那发酵又有哪些好处呢?发酵时微生物分泌的酶能裂解细胞壁,提高营养素的利用程度。肉和奶等动物性食品,在发酵过程中可将原有的蛋白质进行分解,易于消化吸收。微生物还能合成一些B族维生素,特别是维生素B12,动物和植物自身都无法合成这一维生素,只有微生物能“生产”。发酵食品一般脂肪含量较低,因为发酵过程中要消耗碳水化合物的能量,是减肥人士的首选健康食品。在发酵过程中,微生物保留了原来食物中的一些活性成分,如多糖、膳食纤维、生物类黄酮等对机体有益的物质,还能分解某些对人体不利的因子,如豆类中的低聚糖、胀气因子等。微生物新陈代谢时产生的不少代谢产物,多数有调节机体生物功能的作用,能抑制体内有害物的产生。三类食品该多吃我们现在常吃的发酵食品主要分为谷物发酵制品、豆类发酵品、乳类发酵品。谷物制品主要有甜面酱及米醋等食品,它们当中富含苏氨酸等成分,它可以防止记忆力减退。另外,醋的主要成分是多种氨基酸及矿物质,它们也能达到降低血压、血糖及胆固醇之效果。豆类发酵制品包括豆瓣酱、酱油、豆豉、腐乳等。发酵的大豆含有丰富的抗血栓成分,它可以有效地溶解血液中的血栓等物,起到预防动脉硬化、降低血压之功效。豆类发酵之后,能参与维生素K合成,这样可使骨骼强壮,防止骨质疏松症的发生。酸牛奶、奶酪含有乳酸菌等成分,能抑制肠道腐败菌的生长,还含有可抑制体内合成胆固醇还原酶的活性物质,又能刺激机体免疫系统,调动机体的积极因素,有效地预防癌症。所以,经常食用酸牛奶,可以增加营养,防治动脉硬化、冠心病及癌症,降低胆固醇。利用乳酸菌来发酵的食品,其任何一种东西均可调整肠腔内菌群的平衡,增加肠蠕动,使大便保持通畅,预防大肠癌等的发生。此外,酸牛奶都能有效地控制血压的“上扬”,防止动脉发生硬化,保护心脏,大家不妨多青睐这些食物。一般来说,每日选择性食用1—2种发酵食品即可。但须注意的是,腐乳豆豉含盐较高,高血压和心脏病人应控制食量。

发酵工程论文

发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能,通过发酵过程来生产目的产物或将生物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,与化学工程紧密结合的一门学科,现在是我为您整理的发酵工程论文,希望对您有所帮助。

从多年发酵工程课程的讲授以及国内大部分高校发酵工程课程的讲授内容来看,发酵工程授课案例主要涉及到抗生素、氨基酸、柠檬酸等好氧发酵工艺及发酵机制,以及酒精、酿造酒、乳酸等厌氧发酵机制及工艺,很少涉及到基因工程产品如EGF、EPO、重组人乙肝疫苗等的发酵机制和工艺。生物技术药物已广泛用于治疗癌症、艾滋病、贫血、发育不良、糖尿病、心力衰竭、血友病、囊性纤维变性和一些罕见的遗传疾病[6]。目前我国从事生物技术药物产业研究与开发人数仅相当于美国的1/4,从事生物医药产品研究与开发的人才更是严重不足,已成为制约我国生物医药产业发展的瓶颈。这就要求我们编制、修订教学大纲时,在保留典型的传统菌的好氧发酵和厌氧发酵案例基础上,着重引入基因工程菌制药的发酵工艺,扩展学生的知识面,为他们将来到制药企业就业奠定良好基础。

1选取合适的教材

发酵工程优秀教材很多,像《微生物工程工艺原理》、《微生物工程》、《发酵工艺原理与技术》、《生物工艺学》、《现代工业发酵调控学》、《发酵工艺学》等,我们在前些年的教学过程中也选用了多个版本的《微生物工程》,结合我校生物技术专业学生的知识体系和培养方向,目前我们选用全国高等学校发酵工程专用教材、教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材华南理工大学姚汝华教授编写的《微生物工程工艺原理》,此书按照发酵工艺操作单元的先后顺序排布各章,脉络清晰,系统性好,该书在难易程度上很适合我们的学生,但是该书侧重于发酵机制的讲授,发酵工艺和设备没有涉及。因此,在前期教学积累的基础上,我们授课团队正在努力编写一本适合于我们自己的教材,增添发酵工艺及设备,以及基因工程产品的发酵工艺。同时为提高学习的广度和深度,为学生推荐了《发酵工艺原理》、《发酵设备》、《发酵工程实验技术》等参考书。

2开展发酵工程实验,提高学生综合素质

发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能,通过发酵过程来生产目的产物或将生物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,与化学工程紧密结合的一门学科,它是连接生命科学研究与应用的桥梁[7]。在基因工程和细胞工程的应用中,要想把定向改造的物种转化成产品,也需用到发酵工程技术。发酵工程实验开展的场所是发酵罐,这是发酵工业独有的特点,同时有一套严密的工艺流程让发酵原料通过菌种吸收转化成我们所需要的发酵产品,发酵周期长,步骤繁多。通过发酵工程实验课程的学习,培养学生实际动手操作能力,让学生亲自动手操作发酵罐,开展发酵罐空消和实消操作,以及常规发酵产品如酒精、柠檬酸、青霉素的发酵,使学生真正的达到学以致用,同时又锻炼了学生的自主性、创作性和责任心。师范院校的理科学生,普遍缺乏工艺概念,但他们又非常渴望了解真正的生产过程。我们针对发酵工程的主要内容,组织学生到啤酒厂、白酒厂、制药企业开展生产实习,使学生亲自到白酒、啤酒和药物的生产线上了解工艺流程,切切实实的把课堂上学到的理论知识与生产工艺联系起来,学生反映收获很大。总之,发酵工程实验集成度较高,牵涉到生物化学、微生物学、分析化学、有机化学、发酵工艺学、化学原理等学科的实验内容,有别于普通实验课程的是工厂生产实习,真正做到理论实践相结合,最终达到学以致用的培养目的。

3改进教学方法,切实提高学生创新能力

教学方法的改革,首先取决于教师本身的学术水平和综合素质的提高,教学方法改革服从人才素质培养,以大面积提高教学质量为目标,和教学内容的改革密不可分。生动、丰富的教材,有价值的有说服力的'理论,以培养学生学习和实践的态度、思维以及能力的开放式教学,无疑会激发学生的学习兴趣。从某种意义上说教学的目的是教会学生“学会学习”,“授人以鱼,不如授人以渔”。

案例教学

发酵工程是一门实验实践极强的学科,知识的归纳和总结是建立于具体的发酵机制和工艺案例的基础上。在授课过程中,典型的案例不仅使课堂生动形象,而且使学生容易理解和记忆,触类旁通,达到知识迁移的目的。例如在讲青霉素的发酵这部分内容时,通过详细讲解青霉素的发现,引出伟大的科学家弗莱明,进而讲解青霉素发酵的发酵机制、过程控制、提取及纯化相关内容,学生被激起兴趣,学起来也容易接受。学习之后,可以引导学生进行讨论,如抗生素的种类、我们生小病的时候用到了哪些抗生素、抗生素对能治疗那些疾病、滥用抗生素有何危害等等问题,使学生从思想上真正理解“抗生素是一把双刃剑”,从而在以后的生活中学以致用,进而影响身边的人及下一代合理利用抗生素,为社会进步做出贡献。

启发、讨论式教学

讲课的过程中首先讲授难点、重点,善于提出问题,让学生跟着老师的思路走,随着一个又一个的问题启发学生思考、归纳、总结。比如在讲授发酵过程的控制这部分内容开始时,引入酸奶的发酵。酸奶在生活中很普遍,同学们也不陌生,有的同学家做过酸奶,因此对酸奶的发酵还有一点常识,接受起来更容易一些。首先提出问题,酸奶发酵的原料和菌种从哪里来?酸奶发酵是好氧发酵还是厌氧发酵?发酵多长时间合适,夏天和冬天发酵时间一样吗?通过这些问题,启发学生思考讨论,最终引出酸奶的发酵工艺及注意事项,随后在实验课时让每位同学亲自动手做一款自己喜欢的酸奶,巩固和吸收理论学习。

比较归纳教学法

比较式教学法通过对不同知识点的对比分析,找到其相同和不同处,在比较的过程中对知识点归纳概括,有助于从本质上理解和记忆知识。比如在讲授培养基的制备过程中,让学生比较种子培养基与发酵培养基的相同点和不同点,说出两种培养基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在讲培养基的灭菌时,在讲述了分批灭菌和三种常见的连续灭菌流程连消塔——喷淋冷却流程、喷射加热——真空冷却流程、薄板热交换器连续灭菌流程之后,让学生对分批灭菌和连续灭菌进行对比总结,学生就容易理清楚,弄懂复杂的内容。

4优化考试模式,重在平时学习的思考与探讨

在发酵工程实验及理论教学考核方法中,一是包括到课情况。在开课之前详细向学生讲述发酵工程课程在生物技术专业的应用及其重要性,课程的讲授和考核方式,通过到课率来约束学生学习及实验的自觉性。二是考核内容和考核方式多样化,加强课堂考核、作业考核,平时考核与期末考核成绩的比例由原来的3∶7加大到6∶4,综合反映发酵工程课程实践性强的特色。三是实践教学实施“以考促训,以赛促练”,强化技能培养,规定技能考试不过关,不允许参加理论考试。四是在教学中注重因材施教和个性化培养。

5小结

当前生物技术飞速发展,发酵新产品不断涌出,它要求我们的发酵工程专业课教师在讲授传统知识的同时,不断学习发酵工程方面的前沿知识,及时根据发酵工程产品市场更新教学内容,同时在授课的过程中灵活采用各种教学方法,甚至有必要到工厂车间实习实训。从当前经济发展和高校改革趋势来看,生物技术专业不但在地方师范院校有很大的发展空间,而且也将是今后一些师范院校向综合型大学转型的必要环节。发酵工程课程作为生物技术专业的核心课程,是微生物学、生物化学、数学、计算机技术的应用,同时又是分子生物学、细胞工程、基因工程技术的深入开展,而生化工程、生物工业下游技术、微生物遗传育种技术又是发酵工程课程的深入和补充,因此发酵工程课程在生物技术专业承上启下,是一门非常重要的专业必修课程。所以,在当前转型发展大形势下,发酵工程课程教学改革势在必行,必须以培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力为目标,在开展理论教学基础上,切实开展实验教学和生产实习,最终培养出满足企业、市场和科研需要的优秀毕业生。

研究酵母菌发酵的最佳温度论文

温度适宜才行

38度,安琪酵母超过38度就死了,所以做馒头时就形成了多气孔

1°C无活性(储存温度)、15~20°C活性低、20~32°C活性高、38°C以上活性较缓、60°C失去活性

酵母菌发酵过程其实就是三羧酸循环过程,葡萄糖在柠檬酸合成酶、顺乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶等一系列酶的作用下最终生成水和二氧化碳。这一系列酶的催化作用必须保证在一定的温度下进行,否则就会缓慢甚至是停滞。曾经有实验在7度、25度、40度、60度观察酵母菌的发酵过程,7度停滞,25度比较好,40度最佳,60度差。其实酵母菌发酵的最佳温度是35度,从10度到35度酵母菌的发酵速度是与温度上升成正比,超过35度到60度发酵速度与温度上升成反比,基本上是形成一条抛物线,35度是顶点!

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