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。
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2.5~3.5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0.5kg 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 0.4~0.5m3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1.8kg COD/(m3·d)~2.2 kg COD/(m3·d)负荷向高效沼气装置进行适应性进料。
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”。
3.1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。
3.2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。
3.3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。
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2.5~3.5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0.5kg 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 0.4~0.5m3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1.8kg COD/(m3·d)~2.2 kg COD/(m3·d)负荷向高效沼气装置进行适应性进料。
提起发酵,人们并不陌生。日常生活中鲜为人知的面包、酒精饮料、奶酪制品的生产,都是发酵应用的典型例子。我国发酵业所利用的主原料是大米和其他农产品,如以大米为原料利用酵母菌酿酒的造酒工业,以大豆为原料酿造酱油的调料工业。这些独具民族特点的传统发酵食品业通常认为生物工程包括基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程,这4个方面互为促进、相互联系。基因工程和细胞工程是生物技术的主导领域,是发酵工程、酶工程的基础;而发酵工程和酶工程又是基因工程、细胞工程研究成果的实际应用[1]。其中发酵工程占有重要的位置,这可以从生物工程的过程看出来,只有通过发酵工程,才能使由基因工程或细胞工程获得的具有某种所需性状的目的菌株实现工业化生产,最终达到基因克隆或细胞融合,获得生产效益和经济效益。可见,发酵工程是生物技术产业化的基础。发酵工程又称为微生物工程,是指传统的发酵技术与DNA重
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”。
3.1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。
3.2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。
3.3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。
二、研究背景 随着人们生活水平的不断提高,酸奶作为一种营养保健食品受到了越来越多的人的青睐。面对市场上种类繁多的乳酸制品,既追求营养又讲求口味的我们对酸奶知道多少呢?为了深入了解酸奶 ,我们化学研究性小组对酸奶的由来、制作、营养价值,进行了一次研究。 三、研究主要内容与分析 (一)、酸奶的起源 酸奶源于保加利亚。很久以前,以游牧为主的色雷斯人常常背着灌满羊奶的皮囊随畜群在大草原上游荡。由于气温、体温及其他原因的作用,皮囊中的奶常变馊而成渣状。取少量变馊的奶倒入煮过的鲜奶中,一段时间后,鲜奶就变成了色雷斯人很喜欢的带有酸味的饮品。这即是最早的酸奶。 20世纪初,俄国科学家伊·缅奇尼科夫在研究人类长寿问题时,到保加利亚去作调查,发现每千名死者中有4名是百岁以上去世的。这些高龄人生前都爱喝酸奶。他断定喝酸奶是使人长寿的一个重要原因。经进一步研究,伊·缅奇尼科夫在酸奶中发现了一种能有效消灭大肠内腐败细菌的杆菌,并命名为“保加利亚乳酸杆菌”。伊·缅奇尼科夫对酸奶的研究成果使西班牙商人伊萨克·卡拉所受到启发,开始生产酸奶。第二次世界大战爆发后,伊萨克·卡拉索在美国建立了一家酸奶厂,很快酸奶便风靡世界。 (二)、制作酸奶使用菌种 型 号 菌种(中文名) 学 名 第一型(发泡型) Type I, Foamy Kefir Cultures 乳酸链球菌 凝乳链球菌 乳酪乳酸杆菌 高加索乳酸杆菌 嗜酸乳酸杆菌 积福圆酵母菌 脆性糖化酵母菌 Streptococcus lactis S. cremori Lactobacillus casei L. caucasicus L. acidophilus Torulopsis kefir Saccharomyces fragilis 2 第二型(乳酸型) Type II, Lactic Kefir Cultures 乳酸链球菌 凝乳链球菌 双乙醯乳酸杆菌 凝乳念珠球菌 植物乳酸杆菌 乳酪乳酸杆菌 嗜酸乳酸杆菌 佛罗伦糖化酵母菌 Streptococcus lactis S. cremori S. diacetylactis Leuconostoc cremoris Lactobacillus plantarum L. casei L.acidophilus Saccharomyces florentinus (三)、酸奶的制作方法 酸奶一般是由牛奶做成的。牛奶是一种复杂的胶体混合物,是不透明的液体。奶里含有蛋白质、乳糖、钙质等物质。当在消毒的奶中加入发酵剂——乳酸菌时,乳酸菌就会在适宜的温度(30℃~40℃)中,大量生长繁殖,将牛奶中的乳糖分解成乳酸。因为乳酸中通报马奶中酷蛋白钙离子被夺走,这样一来,酷蛋白化合物就变得不稳定了,随着乳酸的酸度不断地增加,牛奶的性质逐渐发生了变化,当乳酸的PH值为4.6时,酷蛋白就开始沉淀,凝结成酸牛奶。但这时的酸牛奶还很嫩,主要是产酸,这叫做前酵。这时可放入4℃~6℃的冷库中,由于奶的温度和酸度一时还降不下来,酸牛奶还在继续发酵,这叫做后发酵,主要是产芳香味。当后发酵完成后,便是我们饮用的酸牛奶了。 为了进一步了解酸奶的制作过程,我们实验组进行了酸奶的自制实验,方法如下: 1、取250毫升到1000升牛奶(约1—4袋市售鲜奶),也可以用奶粉调制牛奶。加热煮开,加糖。(也可不加糖)。冷却至40℃左右。(与体温相似,不烫手为合适)。倒入合适的干净的容器中或酸奶器中。 2、从冰箱取出1 袋发酵剂放在室温下15分钟至1小时,使其与室温平衡,(与煮奶同时进行,可以节省时间)撕开小袋,将发酵剂倒入牛奶中搅匀(注意:不要剧烈搅拌和不要搅出大量气泡)。放置40℃左右下发酵4-6小时。在发酵时不要摇动、震动和搅拌。以牛奶刚好凝固并出现少量乳清为发酵完成。喜欢吃酸一点的酸奶可以适当延长发酵时间。 3、将发酵好的酸奶取出,放入冰箱数小时或过夜。使乳酸菌停止生长并继续产生风味物质,使酸奶更醇厚、凝固的更完全。 4、从冰箱中取出后搅拌一下即可食用。在食用前可按个人的口味添加糖,也可加入果汁和果料。不能吃糖的人可加甜味剂或不加。怕冷的人可将酸奶放至室温后食用。 注意:发酵用的器具都应是干净的。并且用开水煮过或烫过。在操作是一定要注意卫生。以防止制作酸奶不洁。 在制作的过程中或多或少的会遇到许多的问题,我们为此列举了一些在制作的过程中常见的可能发生的问题和解决的办法: 1.牛奶不凝固 a.加入发酵剂时牛奶太烫,将菌种烫死。解决办法:下次将牛奶放凉。 b.牛奶或奶粉中含有抗菌素等抑菌物质,将菌种抑制。解决办法:更换牛奶或奶粉。 c.菌种因保存不当已经失活或过期。解决办法:更换发酵剂 2.牛奶凝固不完全 a.发酵时间不够。解决办法:延长发酵时间。 b.发酵时受到震动。解决办法:放在一个安静和稳定的地方发酵。 3.牛奶凝固后出水(乳清)过多 a. 牛奶太稀。解决办法:添加占原牛奶约2%的奶粉。 3 b.发酵时间太长。解决办法:注意发酵时间。 注意:1、当菌种选择不当或菌种单一,发酵温度不适合,发酵时间不够等原因致使酸奶的风味与香味不足。 2、菌种不纯或制作设备管道等被气菌污染,造成酸奶有气泡,口感发辣,如果被酵母菌污染则有馊味。 发酵时间与温度对酸奶也有很大的影响。我们对在不同的发酵时间与温度情况下制得的酸奶进行了实验,结果如下: 酸奶的营养含量是人们最注重的。我国新酸奶成分标准: 项目 纯酸奶 调味酸奶 果料酸奶 脂肪含量 全脂 部分 脱脂 ≤ 3.1 1.0-2.0 0.5 2.5 0.8-1.6 0.4 2.5 0.8-1.6 0.4 蛋白质含量 全脂、部分脱脂及脱脂 ≥ 2.9 2.3 2.3 非脂乳固体含量 全脂、部分脱脂 8.1 6.5 6.5 通过对酸奶的研究和相关资料的查寻了解到饮用酸奶具有以下优点: (1) 酸奶的营养价值颇高,比鲜奶更易于消化吸收,这是因为发酵乳中有活力强的乳酸菌,能增强消化.促进食欲.加强肠的蠕动和机体的物质代谢.因此经常饮用酸奶可以起到食疗兼收的作用、大大有利于增强人体的健康。 (2)饮用酸奶可克服乳糖不适应症。有一部分人对鲜奶中的乳糖有过敏症,进食鲜奶后发生腹泻、腹呜、消化不良症。新鲜的酸奶中存在乳糖酶活性,促进乳糖的分解,防止乳糖不耐症。因此,乳糖酶不充足的人,可以安心食用。 (3)酸奶可以降低胆固醇。酸奶中含有3-3羟一3甲基戊二酸和乳酸。常饮酸奶,可明显降低胆固醇,从而可预防老年人心血管疾病。 (4)酸奶对便秘和细菌性腹泻有预防作用。酸奶中产生的有机酸可增加肠蠕动,刺激胃液分泌,并抑制肠内有害病菌。 (5)酸奶能抑制癌。癌的发生主要是细胞的突变,即异常增殖。如何防止增殖就是对癌症预防的方法,许多动物试验证明,酸奶具有抑制癌细胞增殖作用,对治癌有一定的效果。 (6)酸奶具有美容作用。常饮酸奶能够润肤、明目、固齿、健发。其原囚是酸奶中含有丰富的钙,更易于消化吸收,利用率高。有益于牙齿,骨骼;酸奶中还有多种维生素,其中维生素A 和维生素B2都有益于眼睛;酸奶中丰富的氨基酸有益于头发;同时,由于酸奶能够改善消化功能,防止便秘,抑制有害物质如酚吲哚及胺类化合物在肠道内产生和积累,因而能防止细胞老化,使皮肤白晰而健美。 四、小结 发酵温度(℃) 培养时间及酸度(°T) 后酸化24h凝乳状态 2.5h 3.0h 3.5h 4.0h 8h 9h 30 80 89 凝乳质地良好,无乳清析出 40 74 78 87 凝乳质地良好,无乳清析出 42 78 87 凝乳质地良好,无乳清析出 45 80 89 凝乳质地较软,乳清析出较多 50 67 89 凝乳质地较软,乳清析出较严重。 4 以上调查研究报告,只是我们五位同学在课余时间内所做的一点粗浅的研究,这是我们进入高中阶段在综合实践活动课上的第一次尝试,其中有很多不足之处,希望老师和同学们给予指正。在此要感谢老师对我们精心指导和大力帮助,也对曾经帮助过我们的同学、老师、领导和社会上的热心人表示由衷的感谢!
不难过。近年来报考华南理工大学在职研究生的考生越来越多,一些考生对毕业论文很是头疼。那么,华南理工大学在职研究生论文好过吗?下面就让在职研究生教育网的老师为大家介绍一下。据招生老师介绍,论文是不可以代写的,在论文答辩环节有学员自述和导师提问两个环节。自述时学员要讲清楚论文内容和写作原因以及写作体会。导师会根据学员的自述针对论文提出问题,代写论文一经发现将直接取消拿证资格。并且,论文阶段是有严格的时间限制的。学员必须在同等学力申硕考试成绩合格之后的一年之内完成3到5万字的论文撰写并提交,在提交论文之后的半年之内参加答辩,若不能按时完成论文或不能按时参加答辩,视为自动放弃拿证资格。不过,学员也不必太过担忧。在论文阶段,每位学员都会有导师全程指导。学员只要做到无论是论文方向的选择还是标题的确定都积极请教,按照导师给出的建议严格改进,通常是没有问题的。即便是首次答辩不合格,也会有二次答辩的机会。通过以上的介绍,相信大家对华南理工大学在职研究生论文是否好过有了一定的了解,如果您还有什么不明白的,可以直接咨询我们的在线老师。考研政策不清晰?在职申硕有困惑?院校专业不好选?点击底部官网,有专业老师为你答疑解惑,211/985名校研究生硕士开放网申报名中。
实施细则应包括学位论文盲审方式、评审专家选择、免盲审条件、提交论文时间等,实施细则报学校学历及学位管理办公室(
1.传统啤酒发酵工艺(1)主发酵又称前发酵,是发酵的主要阶段,也是酵母活性期,麦汁中的可发酵性糖绝大部分在此期间发酵,酵母的一些主要代谢产物也是在此期内产生的。发酵方法分两类,即上面发酵法和下面发酵法。我国主要采用后种方法。下面重点介绍下面啤酒发酵法。加酒花后的澄清汁冷却至6.5~8.0℃,接种酵母,主发酵正式开始。酵母对以麦芽糖为主的麦汁进行发酵,产生乙醇和CO2,这是发酵的主要生化反应。主要步骤如下:①用直接添加法添加酵母在密闭酵母添加器内将回收的酵母按需要量与麦汁混匀(约1:1),用压缩空气或泵送入添加槽内,适当通风数分钟。②酵母添加量添加量常按泥状酵母对麦汁体积百分率计算,一般为0.5%~0.65%,通常接种后细胞浓度为800万~1200万个/ml。接种量应根据酵母新鲜度,稀稠度,酵母使用代数、发酵温度、麦汁浓度以及添加方法等适当调节。若麦汁浓度高,酵母使用代数多,接种温度及酵母浓度低,则接种量应稍大,反之则少。③发酵第一阶段又称低泡期。接种后15~20小时,池的四周出现白沫,并向中间扩展,直至全液面,这是发酵的开始。而后泡沫逐渐培厚,此阶段维持2.5~3天,每天温度上升0.9~1℃,糖度平均每24小时降1°Bx。④发酵第二阶段又称高泡期。为发酵的最旺盛期,泡沫特别丰厚,可高达25~30cm。由于麦汁中酒花树脂等被氧化,泡沫逐渐变为棕黄色。此阶段2~3天,每天降糖1~1.5%。⑤发酵第三阶段又称落泡期。高泡期过后,酵母增殖停止、温度开始下降,降糖速度变慢,泡沫颜色加深并逐步形成由泡沫、蛋白质及多酚类氧化物等物质组成的泡盖,厚度2~5cm。此阶段2天,每天降糖0.5%~0.8%。当12度酒糖度降至3.8~4°Bx时,即可下酒进入后发酵。(2)后发酵后发酵又称贮酒,其目的是完成残糖的最后发酵,增加啤酒的稳定性,饱充CO2,充分沉淀蛋白质,澄清酒液;清除双乙酰、醛类及H2S等嫩酒味,促进成熟;尽可能使酒液处于还原状态,降低氧含量。下面介绍下面啤酒发酵法的后发酵。①下酒将主酵嫩酒送至后酵罐称为下酒。下酒时,应避免吸氧过多,为此先将贮酒罐充满无菌水,在用CO2将无菌水顶出,当CO2充满时再由贮酒桶底部进酒液。此外,要求尽量一次满罐,留空隙10~15cm,以防止空气进入酒液。如果酒液被CO2饱和,由于有CO2溢出,氧则难溶于酒液中。否则啤酒中存在过多的溶解氧易引起氧化混浊,并产生氧化味。②管理下酒后,先开口发酵,以防CO2过多,酒沫涌出,2~3天后封罐。下酒初期室温2.8~3.2℃,若是外销酒,一个月后逐渐降至0~1℃。温度前高后低目的在于先使残糖发酵,随后澄清。注意不能将不同酒龄的酒液共存一室,否则温度要求互相矛盾,无法控制室温。一般老工艺12°Bx外销酒贮酒时间为60~90天,内销酒为35~40天。贮酒期间,用烧杯取样观察,通常7~14天罐内酵母下沉。若长期酒液不清,应镜检。若是酵母悬浮,则是酵母凝聚性差;若是细菌混浊,则属细菌污染,通常无法挽救,只能排放;若是胶体混浊,原因是麦芽溶解度差,糖化蛋白分解不良,煮沸强度不够,冷凝固物分离不良等因素造成。这个网站上有一些详细的介绍你可以参考一下:
随着经济的发展,人们生活水平的不断提高,啤酒作为一种时尚消费品,已经成为人们生活中不可或缺的商品,其市场需求日益渐增。然而,在啤酒行业发展的同时,也存在着品种庞杂缺乏个性、创新乏力盲目跟风、倚重工艺忽视原料、企业规模偏小、渠道单一、赢利力低等问题。因此,如何在我国啤酒生产工业的基础上,提高啤酒的生产工艺技术,提高生产过程的自动化水平,提高产品的技术含量,积极参与国际市场竞争,是一个刻不容缓的问题。可观的是我国啤酒的质量近年来有了大幅度的提高,特别是在啤酒的外观、色泽、泡沫等指标上,均在世界浅色啤酒中名列前茅。其次,我国的啤酒在风味上也有了长足的进步。生产的啤酒符合国际标准的已超过 95%。
啤酒是以麦芽为主要原料,添加酒花,经酵母发酵酿制而成的,是一种含二氧化碳的、起泡、低酒精度的饮料酒。啤酒的酒精含量一般不超过4%。 "啤酒"的名称是由外文音译过来的,如德国、荷兰称"Bier"; 英国称"Beer",罗马尼亚称“Berea”等。因为啤酒以大麦芽为主要原料,所以日本人也称啤酒为”麦酒"。小编之前也介绍了世界和中国比较知名的啤酒,如百威、青岛等。接下来介绍一下啤酒的生产工艺。(一) 生产原料1、大麦(Malt)是啤酒的主要原料之一。在选麦的过程当中,要求大麦颗粒肥大,淀粉丰富,发芽力强,具有新鲜的麦秆香,阻嚼时要有淀粉味,淀粉含量要在 60% 以上(越多越好) 。酿造啤酒时通常是选用二棱或六棱的大麦,将大麦发芽,然后制成“麦芽浆”,以备酿造。2、酿造用水在啤酒中,水占到成品的90% ~95%,对啤酒的口味和酿造过程有着极大的影响。因此,啤酒酿造用水相对于其他酒类酿造要求要高得多。水中六大主要的盐对啤酒的质量有不同的作用:碳酸氢盐的高低会影响麦芽汁的酸性;钠盐是赋予啤酒浓郁、厚泽的物质;氯化物能使麦芽挥发出甜度,提高口感和柔和度;硫酸盐影响着酒花的滋味; 钙盐可以在啤酒酿造的沸腾阶段引起蛋白质沉淀,镁盐对啤酒酵母起着滋养的作用。3、啤酒花啤酒花(Hops) ,又称蛇麻草,是啤酒生产中不可缺少的原料。啤酒花本身含有丰富的苦味质、单宁以及酒花油,其中,苦味质含量占到4%左右,形成酒液中清爽的淡苦味,它还可以防止啤酒中腐败菌的繁殖,杀死啤酒发酵中产生的乳酸茵和醋酸菌以及增加啤酒泡沫的持久性。单宁含量约占啤酒花的13% ,它使麦汁中的蛋白质沉淀,起到净化的作用。酒花油是芳香油的混合物,在啤酒花中的含量只有 0. 3% ~1% 。4.、酵母酵母( Yeast) 的种类很多,啤酒发酵需要用专用的啤酒酵母。啤酒酵母的作用是把麦芽糖转化成酒精、二氧化碳和其他副产品。它又可以分为上发酵酵母和下发酵酵母两种。上发酵酵母应用于上发酵啤酒的发酵,发酵时产生的二氧化碳和泡沫将酵母漂浮于液面,最适宜的发酵温度为10~25度,发酵期为5~7天。下发酵酵母应用于下发酵啤酒的发酵,发酵时悬浮于发酵液中,发酵终结后凝聚沉于底部,发酵温度为5~10度,发酵期为6~12 天。这两种酵母没有优劣之分,被发酵的啤酒在口味、酒体和酒香上各有千秋。(二) 啤酒的生产过程啤酒的生产过程可以分为以下几个步骤。1、选麦及发芽按照一定的标准选择优质的大麦,并按颗粒大小分类清洗。然后将大麦浸泡3 天,送发芽室发芽,经过严格的温度控制和湿度控制,便可生长出麦芽。到麦芽产生的淀粉酶达到要求的量,大约需要1周的时间。2.、制浆将麦芽风干之后碾碎,加入热水混合搅拌,制成酿酒师们所说的"麦芽浆"。3、煮浆将麦芽浆经过滤设备过滤后流入酿造罐。然后在酿造罐中煮沸麦芽汁并添如啤酒花,通常要煮1.5 ~3h。4、冷却及发酵煮浆完成后,过滤掉啤酒花的沉淀物,用离心法分离掉沉淀的蛋白质,将麦芽浆冷却至发酵温度5度,输送到初级发酵罐中,加入一定量新酵母,进行初步发酵,这个过程一般要持续5~10天。经过发酵后的浆液中,大部分的糖和酒精都被二氧化碳分解,得到生涩的啤酒。5、成热将生涩的啤酒送到调节罐中低温(0度以下)陈酿两个月,啤酒会慢慢成熟,二氧化碳逐渐溶解成调和的味道和芳香,渣滓沉淀,酒液颜色开始变得透明起来。6.、过滤成熟的啤酒经离心器去除杂质,酒色完全透明成琥珀色,这就是生啤酒。7、杀菌对酒液进行低温杀菌(即" 巴氏消毒"),就是用60~65度的热水对啤酒容器进行浸泡或喷淋20~60min,使酵母停止作用,酒液便能耐久储藏。8.、包装销售装瓶或装桶后的啤酒经过检查,就可以贴上标签包装销售了。唐三镜公司是一家专业推广小本创业致富项目并且传授酿酒养殖技术的公司,主要学习的技术由:大米酒,稻谷酒,玉米酒,高粱酒,五粮酒,各种瓶装酒制作,红薯酒,各种水果酒,药酒,甜酒酿造,还有利用酒糟养殖技术,酒糟液制作酱油,醋,饮料,果冻,奶茶,陈酒,水果醋等技术全部是免费教授!
这个关系到无氧呼吸~