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发酵豆粕的实质是“用发酵技术处理大宗原料----豆粕”,受规模和原料成本所限,小规模,不稳定的生产方式是不合理的,必须以工业化水平进行生产。工业的技术前提,是“检测-分析-反馈体系”的建立和健全。目前发酵豆粕工艺对于检测体系是缺失的。本实验在实验中,首先建立了完整的发酵豆粕的“检测-分析-反馈体系”,然后进行工艺开发,并对所建立的“检测-分析-反馈体系”进行了合理性证明。首先明确液体深层发酵工艺过程参数选取的三个原则：1,精度。2,即时性。3,多重平行。为建立固体发酵工艺的“检测-分析-反馈体系”,进行生理参数的选取和检测,在借鉴液体深层发酵工艺以建立检测体系的过程中,最大的障碍就是物料的物理性质。由于固体发酵物料不是均匀的,这就要求取样不能任意选取,而应该在最能代表大部分或绝大部分物料的点,选取不止一个的点进行检测,然后去掉离群值,平均其余的检测点以尽可能得到散布较小的,有连贯性的数据。按照发酵行业检测的习惯,所有生理参数检测都是在较稀的水溶液中进行。工业化检测的经验显示,在水溶液中进行的定量检测,比固体条件下的检测要精确地多。依照这个惯例,固体发酵工艺过程参数也应该选用与液体深层发酵类似的过程生理参数。按照发酵参数选取的原则,参照液体发酵,已经初步确定固体发酵工艺的生理参数,但是,要建立完整的数据处理方法,也即工业化前提的“检测-分析-反馈体系”,必须要证明曲线的合理性,解决曲线的真实度和连续性,曲线才能认为是可以分析的。本文在理论上论证参数的合理性和方法的正确性的可能性。并且,用实验验证检测方法,进行实证。另外,本文明确提出了发酵风险成本的概念。事实上,发酵风险成本概念的提出,以及本文在全成本核算中,提出发酵工艺的相对合理性指标,就可以建立在成本上量化的评价被开发工艺的合理性和先进性的评价体系,直接在数字上比较工艺优劣,回避开工艺选择过程因为标准模糊而进入两难的境地。本实验在建立的“检测-分析-反馈体系”上,应用对发酵风险成本的计算和对发酵工艺相对合理性指标的比较上,在尊重“发酵豆粕的本质是豆粕原料的微生物处理”的观念下,得到了具有工业级意义的,可以放大的,稳定的成本合理的发酵豆粕工艺。 [1] 赵艳,章亭洲. 发酵豆粕替代75%秘鲁鱼粉对仔猪生长性能的影响[J]. 饲料与畜牧. 2010(06)[2] 严鹤松,夏俊松,梁运祥. 黑曲霉发酵豆粕的研究[J]. 饲料工业. 2009(13)[3] 晓陆. 2009年5月全国饲料生产形势分析[J]. 饲料广角. 2009(12)[4] 曹允. 2007年美国饲料与畜牧市场概况(1)[J]. 饲料广角. 2009(12)[5] 李建. 发酵豆粕研究进展[J]. 粮食与饲料工业. 2009(06)[6] 陈济琛,陈名洪,蔡海松,林新坚. 芽孢菌固态发酵降解豆粕工艺研究[J]. 大豆科学. 2008(05)[7] 蒋国华. 粗饲料降解剂发酵豆粕喂猪技术[J]. 农村新技术. 2008(16)[8] 钟耀华,王晓利,汪天虹. 丝状真菌高效表达异源蛋白研究进展[J]. 生物工程学报. 2008(04)[9] 苏移山,王圣钧,王鹏,祁庆生. N-糖酰胺酶F在大肠杆菌中的高效表达及其脱糖基化作用研究[J]. 生物工程学报. 2005(06)[10] 邵伟,熊泽,何晓文. 发酵大豆多肽及其功能研究[J]. 中国酿造. 2005(06)
生物是具有动能的生命体，也是一个物体的集合，而个体生物指的是生物体，与非生物相对。如果我们写一篇生物 毕业 论文要怎样来拟定题目呢?下面我给大家带来2021生物毕业论文题目有哪些，希望能帮助到大家!
生物教学论文题目
1、本地珍稀濒危植物生存现状及保护对策
2、中学生物实验的教学策略
3、如何上好一节生物课
4、中学生生物实验能力的培养
5、激活生物课堂的教学策略
6、中学生物课堂教学中存在的问题及对策
7、中学生物教学中的创新 教育
8、本地生物入侵的现状及其防控对策
9、论生物多样性与生态系统稳定性的关系
10、室内环境对人体健康的影响
11、糖尿病研究进展研究及策略
12、心血管病研究进展研究及策略
13、 儿童 糖尿病的现状调查研究
14、结合当地遗传病例调查谈谈对遗传病的认识及如何优生
15、“3+X”理科综合高考试题分析
16、中学生物教学中的差生转化教育
17、中学生物学实验教学与学生创新能力的培养
18、在当前中学学科分配体制下谈谈如何转变学生学习生物学的观念
19、中学生物教学中学生科学素养的提高
20、直观教学在中学生物学教学中的应用
21、中学生物学实验教学的准备策略
22、编制中学生物测验试题的原则与 方法
23、浅析生态意识的产生及其培养途径
24、生物入侵的危害及防治对策
25、城镇化建设对生态环境的影响
26、生态旅游的可持续发展-以当地旅游区为例
27、城市的生态环境问题与可持续发展
28、农村的生态环境问题及其保护对策-以当地农村为例
29、全球气候变化与低碳生活
30、大学与高中生物学教育的内容与方法衔接的初步研究
31、国内、国外高中生物教材的比较研究
32、中学生物实验教学模式探索
33、河北版初中生物实验教材动态分析研究 “
34、幼师生物学教材改进思路与建议
35、中学生物学探究性学习的课堂评价体系研究及实践
36、中学生物双语教材设计编写原则探索与研究
37、信息技术应用于初中生物课研究性学习的教学模式构想
38、生物学课堂教学中学生创新能力培养的研究与实践
39、中学生物学教学中的课程创生研究初探
40、信息技术与中学生物学教学的整合
41、中学生物学情境教学研究
42、游戏活动在高中生物学教学中的实践与思考
43、合作学习在高中生物教学中的实践性研究
44、尝试教学法在高中生物教学中的应用与研究
45、生物科学探究模式的研究与实践
46、生物课堂教学引导学生探究性学习的实践与探索
47、白城市中学生物师资队伍结构现状的调查及优化对策
48、结合高中生物教学开展环境教育的研究
49、让人文回归初中生物教育
50、课程结构的变革与高中生物新课程结构的研究
微生物毕业论文题目
1、脲解型微生物诱导碳酸钙沉积研究
2、马铃薯连作对根际土壤微生物生理类群的影响
3、“食品微生物学”实验教学体系的改革与实践
4、病原微生物对人体健康的危害及检测
5、贺兰山东麓荒漠微生物结皮发育过程研究
6、原代鸡胚成纤维细胞中的污染微生物分析
7、油脂降解微生物的筛选及代谢能力影响因素研究
8、深海微生物硝化作用驱动的化能自养固碳过程与机制研究进展
9、地膜降解物对土壤微生物群落结构和多样性的影响
10、微生物酶技术在食品加工与检测中的应用
11、草莓不同生育时期根区微生物多样性及动态变化
12、台湾林檎叶片浸提液对致腐微生物的抑制效果
13、细胞、微生物及其相关培养技术
14、食品微生物学实验模块化教学体系的构建
15、有机无机缓释复合肥对土壤微生物量碳、氮和群落结构的影响
16、东北传统豆酱发酵过程中微生物的多样性
17、不同 教学方法 在微生物学教学中的比较研究
18、环境微生物实验教学体系改革和管理
19、食品微生物学课堂教学改革与实践
20、应用型大学微生物学课程教学改革
21、关于有机磷农药的微生物降解技术研究探讨
22、外源汞添加对土壤微生物区系的影响
23、论研讨式教学在《食品微生物学》课程教学中的应用
24、采煤塌陷复垦区先锋植物根际微生物数量的变化
25、微生物实验室培养基的质量控制
26、食品微生物学双语教学模式的探索与实践
27、土壤微生物总活性研究方法进展
28、浅水湖泊沉积物中水生植物残体降解过程及微生物群落变化
29、应用型本科院校微生物实验模块化教学的探索与实践
30、外源生物炭对黑土土壤微生物功能多样性的影响
31、浅谈土壤微生物对环境胁迫的响应机制
32、秸秆还田深度对土壤微生物碳氮的影响
33、水质微生物学检验实验模块的教学探索与实践
34、高师院校微生物学课程探究式教学实践与思考
35、5种江西特色盆景植物根际微生物群落特征比较研究
36、生物工程专业《微生物学》双语教学探索
37、浅谈林学专业《微生物学》课程的重要性和教学改革
38、兽医微生物学教学实习的改革与实践
39、利用微生物学原理处理城市生活垃圾
40、高级微生物学课程教学改革探索
41、案例教学在微生物学中的应用
42、淡水湖泊微生物硝化反硝化过程与影响因素研究
43、微生物法修复水污染技术研究进展
44、玉米栽培模式对暗棕壤微生物学特性及养分状况的影响
45、浅谈案例教学在微生物学教学中的应用
46、环境工程微生物学实验教学改革
47、微生物在多孔介质中的迁移机制及影响因素
48、地方性高校《动物微生物学》教学体系的优化
49、微生物技术修复水污染的发展
50、浑河底泥微生物群落的季节性变化特征
生物制药毕业论文题目
1、生物制药产业化影响因素及作用机理研究
2、现代生物技术管理的企业策略与集群发展研究
3、现代生物技术的知识产权保护及企业的相关策略研究
4、武汉华龙生物制药的营销策略研究
5、我国生物制药产业竞争力研究
6、生物制药产业创新联盟知识协同研究
7、亮菌口服液液体深层发酵工艺的研究
8、基于生命周期的生物制药企业之融资策略研究
9、B医药企业的营销策略研究
10、财务风险预警模型效果比较研究
11、基于财务视角的生物制药上市公司成长性评价研究
12、生物制药上市公司杠杆效应的实证研究
13、九阳生物人力资源战略研究
14、以生物制药为例的高新技术企业税收优惠效应的实证分析
15、我国海洋生物制药技术产业化政策研究
16、生物制药企业财务风险预警问题研究
17、中国制药产业价值链特征研究
18、医药制造业技术创新投入对产出绩效影响的实证研究
19、基于项目管理理论的高职技能型人才培养创新工程应用研究
20、我国生物制药业上市公司会计政策选择研究
21、WS生物制药公司员工培训管理研究
22、科兴公司绩效管理体系研究与设计
23、我国生物制药企业研发投入与绩效的实证分析
24、企业混合所有制模式选择与绩效研究
25、AMP生物制药公司竞争战略研究
26、基于因子分析法的生物制药企业业绩评价研究
27、DBZY公司财务能力测评及提升对策研究
28、汽车行业上市公司的盈利能力分析
29、生物制药企业专利权评估方法研究
30、专利制度对我国生物制药产业发展的影响
31、生物制药企业价值评估中的收益法探究
32、CDZZ药业有限公司知识产权管理策略研究
33、基于开放式创新的云南生物制药产业产学研合作机制与模式研究
34、基于开放式创新的云南生物制药产业吸收能力的影响因素研究
35、引入非财务指标的生物制药企业估值研究
36、私募股权融资在科技初创企业的应用
37、艺普生物制药教育公司发展战略研究
38、海王生物工程有限公司财务成长性分析
39、基于EVA的安科生物企业价值评估研究
40、基于自由现金流的上海莱士企业价值评估研究
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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。
动物细胞工程是基于现代细胞生物学与实验技术发展起来的一门新兴学科,是理论与实践紧密结合的学科,在高等院校生命学科的课程设置中占有重要地位。下面是我为大家整理的动物细胞工程论文，供大家参考。
摘 要 动物细胞工程是基于现代细胞生物学与实验技术发展起来的一门新兴学科，是理论与实践紧密结合的学科，在高等院校生命学科的课程设置中占有重要地位，本文就如何提高学生对本门课程的学习兴趣作一探讨，以为动物细胞工程这门课程的教学改革提供参考。
关键词 动物细胞工程 教学 兴趣教学
中图分类号：G424 文献标识码：A
Interesting Teaching of Animal Cell Engineering
XU Yipeng
(Zhejiang Biometric Quarantine and Inspection and Technology Laboratory，
College of Life Sciences， China Jiliang University， Hangzhou， Zhejiang 310018)
Abstract Based on the development of modern cell biology and technology of an emerging discipline， animal cell engineering is a course that closely integrate theory and practice and that plays an important role in the curriculum of life sciences in institutions of higher learning. This article discusses how to improve the students' interest in the animal cell engineering course， in order to provide a reference for the teaching reform of the animal cell engineering course.
Key words animal cell engineering; teaching; interesting teaching
细胞工程是指按照一定的设计方案，通过在细胞、亚细胞或组织水平上进行实验操作，获得具有目的性状的细胞、组织、器官或者个体的综合性生物工程，是理论与实践相结合的典范，在现代生命科学的研究中，细胞工程是生物技术应用于产业一个技术公用平台，代表着现代生物工程最新的发展前沿，在医药、食品、农林等各领域发挥着越来越重要的作用，在高校生命学科及相关学科的课程设置中占有重要地位。动物细胞工程是细胞工程的重要组成部分，主要内容包括：细胞培养、细胞融合与单克隆抗体、胚胎工程、干细胞与组织工程、核移植技术与动物克隆、转基因动物与动物生物反应器和动物染色体工程等。通过学习动物细胞工程这门课程可以为学生今后从事与细胞工程有关的生物技术产业工作奠定良好的理论和技术基础。通过近两年的教学实践和改革，笔者就如何应用兴趣教学法提高学生学习效率和教学质量进行探讨。
1 合理定位课程，让学生充分认识到本课程的重要性
我校动物细胞工程这门课程是在第6个学期开设，学生已经完成对生物学导论、动物生物学、分子生物学、细胞生物学等必修课程的学习，这非常有利于学生对动物细胞工程课程中一些知识进行认知结构的迁移。而动物细胞工程在本校既然是选修课程，其教学目的也必然有别于必修课程。因此，教学目的的侧重点不再是让学生掌握一般的概念和原理，而是更多地让学生领悟和学会如何利用所学知识进行创造，让学生充分认识到动物细胞工程并非一门理论性学习为主的课程，而是一门理论和实践结合非常强的课程，是一门学好可以走向工作岗位的课程。笔者认为，在教授此课程时，需紧紧围绕细胞水平的技术创新和技术应用为中心，联系现代生物技术产业，使学生了解动物细胞工程各主要技术领域的原理和 方法 及其应用。
2 上好第一节课，吸引学生眼球
上好第一节课，也就为本课程的整个教学过程定下了基调。第一节课的内容无非是绪论部分，大多老师可能会对本课程的发展、地位等娓娓道来，但是却不能引起学生的兴趣，笔者尝试提问式教学代替讲述式教学收到了良好的效果。比如在讲述动物细胞工程的研究领域时，笔者就在教学PPT中列出“多莉”羊、 “人耳鼠”、“试管婴儿”、发光猫等图片尝试让学生对位入座，以激起学生的兴趣。
3 紧跟时代步伐，更新教学内容
目前细胞工程相关的教材有安利国版《细胞工程》(科学出版社)、杨吉成版《细胞工程》(化学工业出版社)、__勇版《细胞工程》(高等 教育 出版社)、庞俊兰版《细胞工程》、叙永华版《动物细胞工程》等，笔者所用的参考教材是安利国版《细胞工程》。虽然相关教材众多，但生物技术发展日新月异，教材的更新速度根本无法赶上，因此，必须及时查阅相关文献或信息，传授学生最新的知识。比如讲解胚胎工程可引入人类早期胚胎的成功培养;讲到转基因动物可引入中南大学的“供体猪”;讲到干细胞可以引入“人工肾”等。
4 以社会问题或社会需求为切入点传授理论知识
单纯理论的讲课效果，或者先理论讲解再到实际应用讲解的效果其实并不如从实际需求到理论讲解的效果好，因此笔者在讲解每个章节时尽量先引入社会问题或社会需求再来讲解理论知识，这样一来，学生课上的专注度明显提高，收到的讲课效果也非常好!比如在讲解细胞融合与单克隆抗体这章时，笔者就抛出杭州下沙企业期望与浙江高校合作解决的一些项目，其中就有不少抗体制备技术，这即刻引起学生的关注;比如在讲解干细胞这章节时，引入 “儿子严重烧伤 父亲拒用麻药割皮救子”的新闻事件，让学生重视干细胞研究的重要性;在讲解胚胎工程时，引入广州“代孕事件”。
5 合理利用多媒体技术
动物细胞工程是一门综合性很高的课程，传统的“粉笔+板书(或PPT)”的方式已经难以满足新形势下对这门课程教学的要求。现代教育技术在高等院校中已得到普及应用，通过多媒体技术，我们可以给学生展示除课本外更多的图片和视频信息，甚至可以直接在上课时在网上搜索相关信息给学生看。这些多媒体技术的应用在提高学生学习兴趣的同时，可以发散学生思维，不但可以补充书本内容，也可以提高学生对书本内容的学习效果。比如在讲解实验室的安全性时，可引入电影《生化危机》片段;在讲解细胞融合时，可引入《人兽杂交》这部电影;在讲解胚胎工程时，可辅以3D动画演示婴儿从受孕到诞生全过程;讲干细胞可引入“八戒的肝救活孙猴子”的新闻。每次课讲授时适当适量适时地引入一些多媒体图片、视频或动画信息，可以在上课之初即刻吊起学生对即将要学的知识的胃口，也可以在课中学生注意力不集中时再次把他们的注意力拉回来，多媒体图片或视频可以说是调动学生学习兴趣的一把利剑。但是这把利剑不能过度应用，否则就主次不分，学生把握不住重点，效果就会适得其反。
6 在讨论中实践实验
笔者所授的动物细胞工程有8个学时实验，实验内容为细胞培养的基本过程，基本为验证性实验，但这并不妨碍学生对知识的学习，这主要在于讨论式学习的引入。实验课之前，笔者在课堂上放映培养基过滤操作视频、细胞原代培养操作视频、小鼠心肌细胞培养操作视频等，让学生思考视频中实验人员的操作规范问题，让学生知道实验操作中的注意事项及其对实验结果的影响。在实验课中，引导学生对比实验前后结果，得出自己的结论，比如在做细胞培养基过滤实验时，教学生用倒置显微镜观察未过滤培养基的受污染情况，判断污染微生物的类型，从而让他们知道正确过滤的重要性以及如何处理受污染的培养基。
7 结语
动物细胞工程是一门综合性非常强的课程，唯有调动其学习的兴趣，学生才有学习积极性，才有可能得到好的教学效果。通过这两三年的兴趣教学法，笔者所教授的动物细胞工程深受学生喜爱，学生有时更简称笔者为“细胞老师”。当然，对于动物细胞工程课程，除了兴趣教学法外应当还有 其它 教学方法 与之相辅相成，共同达到良好的教学效果。
摘要对生物工程专业的动物细胞工程实验进行了开放式实验教学模式探讨,通过实验方案设计、方案讨论、实验操作、实验论文 报告 、实验 总结 等5个教学环节的实施,达到了较好的教学效果。同时分析了此种教学模式存在的问题与改进 措施 ,以为切实搞好开放实验教学活动提供参考。
关键词动物细胞工程;开放实验教学;教学模式;西南科技大学
AbstractThe opening experiment teaching mode in animal cell engineering experiment of bioengineering specialty was discussed in this paper. Five teaching links such as experiment project design,project discussion,experiment operation,experiment report andexperiment summary were actualized. The teaching effect was turned out fine. While,existing problems and improvement measures about this teaching mode were pointed out to provide reference for better opening experiment teaching.
Key wordsanimal cell engineering;opening experiment teaching;teaching mode;Southwest University of Science and Technology
西南科技大学地处四川省绵阳市,是中国西部的一所重点建设学校。西南科技大学生命科学与工程学院现共有7个专业,其中包括生物工程专业。由于生物工程专业是一门实验性、实践性非常强的学科,对该专业人才培养的要求是要具有较深厚的理论基础和较宽广的知识面,较强的实验、实践能力和创造能力。因此,笔者在优化理论教学的同时,也在积极思考如何加强生物工程专业的实验教学,强化实验与实践能力的训练,培养学生的动手能力,激励学生学习兴趣和创新精神,提高学生综合素质。传统的生物科学专业实验项目大多属于单一的验证性实验,且内容多是依附于各门课程的理论授课而开设,实验方法刻板,学生上实验只是被动应付、机械操作。这种“照方抓药”的实验形式极不利于学生智力的开发,限制了创造性思维的发展,不能充分调动学生的积极性和能动性。因此,生物工程专业的实验体系改革势在必行。近年来,西南科技大学加大了对本科教育的实验建设投入,大大改善了本科生实验条件。2010年,生命学院抓住学校迎接本科教学水平评估的契机,根据实际情况,申报了一个实验室建设项目“生物工程实验室建设”,得到了学校的批准并立项。在项目的实施过程中,不仅考虑了实验室软、硬条件的改善,同时也把实验教学模式的改革放到了重要的位置[1-2]。
1课程简介
《生物工程大实验》是生物工程专业的一门必修实验课,主要包括发酵工艺学、植物细胞工程、动物细胞工程3部分,在课程的教学过程中,动物细胞工程的实验周期相对稍短一些,同学们对动物细胞工程兴趣会更浓一些,因此,在动物细胞工程实验教学上应率先进行开放教学模式摸索。
2教学形式
教学共分为5部分内容,包括实验方案设计、方案讨论、实验操作、实验论文报告、实验总结。
实验方案设计
笔者在进行《动物细胞工程》理论教学中,发现学生对动物细胞培养特别感兴趣。利用学生的这种好奇心理,在课程结束时,安排学生做了一个实验方案设计——小鼠××细胞系的建立,该设计既是理论课程的一个结课报告,也是本实验的一个实验指导。为节省材料,将学生分成几个大组,每个大组8个人,然后每个大组再分成4个小组,每小组2个人。每个大组发放1只小白鼠,每个小组的学生根据自己的兴趣,可自由选择目的细胞,包括肌肉细胞、肾脏细胞、肝脏细胞、肺细胞、骨髓干细胞等。这样在一个大组内就可做不同的细胞,便于同学之间的相互交流和学习,同时也节约了材料。
该次实验方案是一个完整的有关动物细胞系建立的具体方案,包括实验准备工作、培养基的配制、原代细胞培养、细胞的纯化与传代、细胞生长曲线的测定、细胞的冻存与复苏。在方案中,要求学生详细写出实验目的、实验原理、实验材料、方法与过程及注意事项,这就要求学生认真思考自己所需要的材料,因为每组学生所做的细胞不同,采用的培养及纯化方法也不相同,所需要的材料也不相同,包括需要哪些药品、试剂怎样配制、需要多少吸管,甚至连废液缸都要考虑到。这样培养了学生的主动思考能力和积极参与性,而不再像以前一样由老师准备好所有器材,自己只需要按照老师指定的步骤,将老师已准备好的试剂一一的加进去即可。
方案讨论
方案设计好以后,教师进行修改,主要指出一些原则上的错误,让学生进行改进,然后进行交流。挑选一个比较典型的小组,向大家汇报,让同学来指出其设计上的不足,再在老师的指点下,比较自己的方案,这样在讨论中让学生对自己的目的和要求更加清晰。最后,给大家播放有关动物细胞培养方面的教学录像,详细介绍在操作中的注意事项,特别是一些细节问题,让同学们事先有所了解。
实验操作
大家的方案在讨论和看完录像后再一次进行修改,经老师修订同意后就可进行实验操作环节。学生按大组领用所需的器材,自己进行清洗、包装和灭菌处理,配制所需的试剂,按照设计的实验方案进行实验操作。在实验过程中,由于细胞生长的进度不同,同学们需要在不同的时间来进行处理。为解决这个矛盾,实验室采取了全天开放、学生预约登记的形式,保证学生可以在预定的时间进行实验。在实验进行过程中,要求学生每天来观察细胞生长情况。
实验论文报告
该实验报告采用科技论文报告的形式代替传统的实验报告,要求学生严格按照科技论文格式写出题目、前言、材料与方法、结果与分析、讨论与建议。前言部分要求学生简单介绍实验的原理与目的,由于动物细胞原代培养与细胞纯化的方法很多,多种方法大多可以使用,学生甚至可以同时使用不同的实验方法进行,但要求必须写出选择此方法的依据。材料与方法部分要尽可能详细,以锻炼学生自己动手准备实验的能力。实验结果要实事求是地记录下来。讨论为重点部分,要求结合理论知识对实验结果进行分析、综合、归纳和推理。若结果与预期不符,应分析原因,列出改进措施。最后,要求学生对此次实验教学提出自己的看法和意见。
实验 总结
课程结束后要对此次实验的情况进行总结,对出现的一些典型的情况进行分析。比如染菌严重等。分析其可能的染菌环节,及操作上的一些不正确的地方,让学生明白自己的不足之处。
3教学效果
此次开放实验教学,总体来说还是取得了较为满意的效果,与以前传统的实验教学方式相比,该教学主要达到了以下目的[3-4]:
真正做到了理论和实践相结合
由于《动物细胞工程》是一门理论与实践结合非常紧密的课程,在课程讲授过程中,会涉及到许多与实验操作有关的知识,而学生以前并没有相关知识的积累,讲解起来非常空洞。比如,在讲授原代细胞的制备方法中,会包括酶消化法和组织块法2种方法,这2种方法有何优缺点,应怎样根据实际情况进行选用等,这类知识教师通常在课堂讲授时只讲一些基本的理论知识,而具体情况需同学们通过自己的实践和相互交流就得到深刻的认识。
另外,由于要求学生自己动手设计实验方案,而方案的设计必须建立在踏实的理论知识基础上,这就要求学生在实验方案设计的同时,必须理清楚方案设计的理论依据,同时也培养了同学们查阅资料、阅读 文献的能力。
有效培养了学生的动手能力、思维能力,训练了从事科研工作的基本功
由于实验带教老师仅指出实验的名称,提供与本实验相关的实验器材、试剂、动物等,其余由学生通过阅读教材、查阅资料,明确实验目的、实验方法与步骤、注意事项等内容,并在此基础上按步骤进行操作。在教学过程中,学生始终处于主体位置,教师则处于主导位置。学生在实验中必须充分应用所学的理论和已掌握的技能,完成整个实验,包括实验的设计、操作的步骤、仪器和材料的选择、结果的分析等。其中每一步骤对学生来说都是全新的,充满了挑战性,试验结果不是预先知道的,学生必须对实验中出现的异常现象及时分析,并提出相应解决办法,这就要求学生要有严密的实验思路和严谨的 科学态度,调动学生的主动性。比如器材的清洗、包装、灭菌等工作,平时大家都不太重视,而通过实验,就有了切身体会,有的同学在做过滤除菌制备培养基时,由于无菌工作未作好,导致培养基染菌变浑浊而只能重做。由于各小组的实验材料和结果都不相同,也进一步拓宽了学生的知识面,充分挖掘了学生的创造才能,促进学生科学素质的提高,培养学生的综合能力。
实验结束后要求学生按照 论文的格式和规范撰写实验报告。对于普通高校的大多数学生来说,撰写论文是一件遥不可及的事情,现在他们具有了论文的素材,就可以模仿科技论文的写作要求去完成,使学生获得了撰写科研论文的训练,掌握了从事科研工作的基本功。
加强了老师和学生之间的交流,增进了师生感情
由于学生频繁出入实验室,与老师接触的时间增多,师生之间可广泛的进行交流,可以加深学生对老师的理解、对教师行业的尊重。
培养了责任心和科学态度,提高了兴趣,增强了自信心
实验分小组,做到任务到人,每个人对自己培养的细胞都爱护有加,这种负责任的心态是在做别的实验时看不到的。与以往实验不同,同学之间是用自己的劳动成果做比较,都格外努力。成功的同学根据自己的想法做设计、做实验,获到了很好的结果,会产生一种自豪感和自信心。而失败的同学虽然有一些丧气,但在认真总结教训和向成功同学取经的基础上,在第2次实验中还是会得到满意的结果。另外,由于实验过程中需要同学之间相互合作、协调进行,增进了同学的团结、互助、协调的精神。
提高了师资队伍水平和实验教学质量
开放式教学中一些实验内容反映了当代科学技术的 发展水平,涉及的知识面广。教师不仅要有本学科扎实的理论基础、较好的实验技能,还要加强业务学习,不断更新自己的知识,这在新实验开设和学生科技创新活动中显得尤其重要。可以说开放教学提高了师资队伍业务水平。从传统的实验教学到开放性实验教学的转变不仅对教学双方产生巨大影响,对提高实验室的建设和管理水平也会起到不可估量的作用,这种改革无疑会使实验室的各项工作发生质的飞跃。开放实验维护了学生的原创精神,能使学生在宽松的实验环境中实现从被动学习到主动学习的转变。可以说开放实验是实验教学中实现因材施教的必由之路,是培养学生创新能力的必备条件。
4存在的问题与改进措施
实验室配套设施不完善
由于实验人数剧增、延续时间较长,仪器设备接待能力明显不足。因为细胞培养严格要求无菌操作,所以,大部分操作都在超净台上进行,这样就造成对超净台需求的矛盾。而且,因为同学们大多是新手,操作时非常小心、谨慎,这样也常常导致不能按照预定的时间结束实验,设备流动速度慢,同学们等待时间较长。另外,由于学生人数多,人流量大,导致无菌室有名无实,也由此使一些同学的实验材料被污染。
增加了教师的实际工作量
设计性实验教学比单项实验教学工作量大、持续时间长。为了充分利用设备,缓解实验室设备紧张的压力,在一个规定的时间段,采用了学生预约、全天开放的实验模式。为了做好实验,同学们无论中午、晚上,只要有时间就可以到实验室做实验,由于学生以前没有受过这样的训练,教师必须随时在场给学生提供帮助,这就要求教师做出更多的奉献。另外,由于学生采用了各种各样的材料,教课老师需要查阅大量的资料,自己做一些预备实验,这样才能更好地指导学生。
加大了实验费用开支
实验要求学生自己准备实验材料和试剂,这比教师统一准备要消耗更多的实验试剂和材料,从而加大了实验费用开支。而且由于大家所采用的实验材料不一致,虽然老师在审阅设计方案时,取消了一些耗费较大的项目,但是仍然需要准备各种实验相关试剂和材料,也造成了实验开支的大大增加。
5结语
与课堂理论教学相比,实验教学更有利于培养学生的创新能力,实验室是让学生学会从实践中发现问题、解决问题和将所学知识运用到实际中去的重要场所,是培养具有创新能力的科学研究和应用人才的实践基地。而要真正上好实验课并非易事,综合性、设计性实验教学仍有待进一步完善。
6 参考文献
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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
这个关系到无氧呼吸~
①辅助原料（大米或玉米）粉碎，大麦粉碎（一般是湿法粉碎）②投放辅助原料于糊化锅糊化，大麦于糖化锅进行蛋白质休止③糊化后降温，将糊化后的醪液泵入糖化锅与大麦汁一起糖化（一般补加加淀粉酶）④糖化后，加酒花煮沸，然后过滤⑤滤液泵至沉淀槽⑥经过沉淀后，冷却、充氧，泵入发酵罐⑦添加酵母发酵⑧发酵完后还需经过贮藏才是成品啤酒
食品工程毕业论文题目
引导语：关于食品工程这一专业，有哪些论文题目可以选择呢？以下是我为大家整理的食品工程毕业论文题目，供各位阅读与借鉴。
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二、食品安全、食品营养方向
1、综述转基因食品的安全性
2、保健品的发展前景
3、有关某一具体食品的营养素的分析和检测（比如，鱼，肉或红富士苹果等）
4、有关某一类人群的营养调查报告及营养监测
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6、某一类人群的营养和健康现状及分析（比如，婴幼儿，女性，老年人，青少年等）
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8、糖尿病患者的膳食原则及防治
9、如何科学饮食
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12、综述绿色食品
13、综述无公害食品
14、分析各国的膳食结构
15、综述膳食结构跟体质、性格等关系
三、分子生物学、现代生物技术方向
1、微生物制剂的.生产与应用
2、基因工程技术的应用与发展
3、生物菌肥对植物的影响与作用分析
4、质粒的构建和扩增
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四、生物技术方向
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6、转基因食品的安全性评价
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8、浅谈生物技术领域的知识产权保护
9、生物技术与环境治理
10、现代生物技术与食品工业
现代发酵技术主要包括大容量发酵罐发酵法（其中主要是圆柱露天锥形发酵罐发酵法）、高浓糖化后稀释发酵法、连续发酵法等。（一） 锥形发酵罐发酵法传统啤酒是在正方形或长方形的发酵槽（或池）中进行的，设备体积仅在5～30m，啤酒生产规模小，生产周期长。20世纪50年代以后，由于世界经济的快速发展，啤酒生产规模大幅度提高，传统的发酵设备以满足不了生产的需要，大容量发酵设备受到重视。所谓大容量发酵罐是指发酵罐的容积与传统发酵设备相比而言。大容量发酵罐有圆柱锥形发酵罐、朝日罐、通用罐和球形罐。圆柱锥形发酵罐是目前世界通用的发酵罐，该罐主体呈圆柱形，罐顶为圆弧状，底部为圆锥形，具有相当的高度（高度大于直径），罐体设有冷却和保温装置，为全封闭发酵罐。圆柱锥形发酵罐既适用于下面发酵，也适用于上面发酵，加工十分方便。德国酿造师发明的立式圆柱锥形发酵罐由于其诸多方面的优点，经过不断改进和发展，逐步在全世界得到推广和使用。我国自20世纪70年代中期，开始采用室外圆柱体锥形底发酵罐发酵法（简称锥形罐发酵法），目前国内啤酒生产几乎全部采用此发酵法。1．锥形罐发酵法的特点（1）底部为锥形便于生产过程中随时排放酵母，要求采用凝聚性酵母。（2）罐本身具有冷却装置，便于发酵温度的控制。生产容易控制，发酵周期缩短，染菌机会少，啤酒质量稳定。（3）罐体外设有保温装置，可将罐体置于室外，减少建筑投资，节省占地面积，便于扩建。（4）采用密闭罐，便于CO2洗涤和CO2回收，发酵也可在一定压力下进行。即可做发酵罐，也可做贮酒罐，也可将发酵和贮酒合二为一，称为一罐发酵法。（5）罐内发酵液由于液体高度而产生CO2梯度（即形成密度梯度）。通过冷却控制，可使发酵液进行自然对流，罐体越高对流越强。由于强烈对流的存在，酵母发酵能力提高，发酵速度加快，发酵周期缩短。（6）发酵罐可采用仪表或微机控制，操作、管理方便。（7）锥形罐既适用于下面发酵，也适用于上面发酵。（8）可采用CIP自动清洗装置，清洗方便。（9）锥形罐加工方便（可在现场就地加工），实用性强。（10）设备容量可根据生产需要灵活调整，容量可从20～600m不等，最高可达1500m。2. 锥形罐工作原理与罐体结构（1）锥形发酵罐工作原理锥形罐发酵法发酵周期短、发酵速度快的原因是由于锥形罐内发酵液的流体力学特性和现代啤酒发酵技术采用的结果。接种酵母后，由于酵母的凝聚作用，使得罐底部酵母的细胞密度增大，导致发酵速度加快，发酵过程中产生的二氧化碳量增多，同时由于发酵液的液柱高度产生的静压作用，也使二氧化碳含量随液层变化呈梯度变化（见表4-3-1），因此罐内发酵液的密度也呈现梯度变化，此外，由于锥形罐体外设有冷却装置，可以人为控制发酵各阶段温度。在静压差、发酵液密度差、二氧化碳的释放作用以及罐上部降温产生的温差（1～2℃）这些推动力的作用下，罐内发酵液产生了强烈的自然对流，增强了酵母与发酵液的接触，促进了酵母的代谢，使啤酒发酵速度大大加快，啤酒发酵周期显著缩短。另外，由于提高了接种温度、啤酒主发酵温度、双乙酰还原温度和酵母接种量也利于加快酵母的发酵速度，从而使发酵能够快速进行。（2）锥形发酵罐基本结构①罐顶部分 罐顶为一圆拱形结构，中央开孔用于放置可拆卸的大直径法兰，以安装CO2和CIP管道及其连接件，罐顶还安装防真空阀、过压阀和压力传感器等，罐内侧装有洗涤装置，也安装有供罐顶操作的平台和通道。②罐体部分罐体为圆柱体，是罐的主体部分。发酵罐的高度取决于圆柱体的直径与高度。由于罐直径大耐压低，一般锥形罐的直径不超过6m。罐体的加工比罐顶要容易，罐体外部用于安装冷却装置和保温层，并留一定的位置安装测温、测压元件。罐体部分的冷却层有各种各样的形式，如盘管、米勒扳、夹套式，并分成2～3段，用管道引出与冷却介质进管相连，冷却层外覆以聚氨酯发泡塑料等保温材料，保温层外再包一层铝合金或不锈钢板，也有使用彩色钢板作保护层。③圆锥底部分 圆锥底的夹角一般为60º～80º，也有90º～110º，但这多用于大容量的发酵罐。发酵罐的圆锥底高度与夹角有关，夹角越小锥底部分越高。一般罐的锥底高度占总高度的1/4左右，不要超过1/3。圆锥底的外壁应设冷却层，以冷却锥底沉淀的酵母。锥底还应安装进出管道、阀门、视镜、测温、测压得传感元件等。此外，罐的直径与高度比通常为1：2～1：4，总高度最好不要超过16m，以免引起强烈对流，影响酵母和凝固物的沉降。制罐材料可用不锈钢或碳钢，若使用碳钢，罐内壁必须涂以对啤酒口味没有影响的且无毒的涂料。发酵罐工作压力可根据罐的工作性质确定，一般发酵罐的工作压力控制在～。罐内壁必须光滑平整，不锈钢罐内壁要进行抛光处理，碳钢罐内壁涂料要均匀，无凹凸面，无颗粒状凸起。（3）锥形发酵罐主要尺寸的确定①径高比 锥形罐呈圆柱锥底形，圆筒体的直径与高度之比为1：1～4。一般径高比越大，发酵时自然对流越强烈，酵母发酵速度快，但酵母不容易沉降，啤酒澄清困难。一般直径与麦汁液位总高度之比应为1：2，直径与柱形部分麦汁高度之比应为1：1～。②罐容量 罐容量越大，麦汁满罐时间越长，发酵增殖次数多、时间长，会造成双乙酰前驱物质形成量增大，双乙酰产生量大、还原时间长。此外，还会造成出酒、清洗、重新进麦汁等非生产时间延长，且用冷高峰期峰值高，造成供冷紧张。由于二氧化碳的释放和泡沫的产生，罐有效容积一般为罐总量的80%左右。③锥角 一般在60°～90°之间， 常用60°～75°（不锈钢罐常用锥角60°，内有涂料的钢罐锥角为75°），以利于酵母的沉降与分离。④冷却夹套和冷却面积 锥形发酵罐冷却常采用间接冷却。国内一般采用半圆管、槽钢、弧形管夹套，或米勒板氏夹套在低温低压（－3℃、）下用液态二次冷媒冷却，国外多采用换热片式（爆炸成型）一次性冷媒直接蒸发式冷却。一次性冷酶（如液氨蒸发温度为－3～－4℃）蒸发后的压力为～,对夹套耐压性要求较高。由于啤酒冰点温度一般为－～－℃,为防止啤酒在罐内局部结冰，冷媒温度应在－3℃左右。国内常采用20%～30%的酒精水溶液，或20%丙二醇水溶液作为冷媒。根据罐的容量不同，冷却可采用二段式或三段式。冷却面积根据罐体的材料而定，不锈钢材料一般为～发酵液，碳钢罐为～发酵液。锥底冷却面积不宜过大，防止贮酒期啤酒的结冰。⑤隔热层和防护层 绝热层材料要求导热系数小、体积质量低、吸水少、不易燃等特性。常用绝热材料有聚酰胺树脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨胀珍珠岩粉和矿渣棉等。绝热层厚度一般为150～200mm。外保护层一般采用～厚的铝合金板、马口铁板或～的不锈钢板，近来瓦楞型板比较受欢迎。⑥罐体的耐压 发酵产生一定的二氧化碳形成罐顶压力（罐压），应设有二氧化碳调节阀，罐顶设有安全阀。当二氧化碳排出、下酒速度过快、发酵罐洗涤时二氧化碳溶解等都会造成罐内出现负压，因此必须安装真空阀。下酒前要用二氧化碳或压缩空气背压，避免罐内负压的产生，造成发酵罐瘪罐。3．锥形罐发酵工艺（1）锥形罐发酵的组合形式 锥形罐发酵生产工艺组合形式有以下几种：①发酵－贮酒式 此种方式，两个罐要求不一样，耐压也不同，对于现代酿造来说，此方式意义不大。②发酵－后处理式 即一个罐进行发酵，另一个罐为后熟处理。对发酵罐而言，将可发酵性成分一次完成，基本不保留可发酵性成分，发酵产生的CO2全部回收并贮存备用，然后转入后处理罐进行后熟处理。其过程为将发酵结束的发酵液经离心分离，去除酵母和冷凝固物，再经薄板换热器冷却到贮酒温度，进行1～2天的低温贮存后开始过滤。③发酵-后调整式 即前一个发酵罐类似一罐法进行发酵、贮酒，完成可发酵性成分的发酵，回收CO2、回收酵母，进行CO2洗涤，经适当的低温贮存后，在后调整罐内对色泽、稳定性、CO2含量等指标进行调整，再经适当稳定后即可开始过滤操作。（2）发酵主要工艺参数的确定①发酵周期由产品类型、质量要求、酵母性能、接种量、发酵温度、季节等确定，一般12～24天。通常，夏季普通啤酒发酵周期较短，优质啤酒发酵周期较长，淡季发酵周期适当延长。②酵母接种量一般根据酵母性能、代数、衰老情况、产品类型等决定。接种量大小由添加酵母后的酵母数确定。发酵开始时：10～20×10个/ml；发酵旺盛时：6～7×10个/ml；排酵母后：6～8×10个/ml；0℃左右贮酒时：～×10个/ml。③发酵最高温度和双乙酰还原温度啤酒旺盛发酵时的温度称为发酵最高温度，一般啤酒发酵可分为三种类型：低温发酵、中温发酵和高温发酵。低温发酵：旺盛发酵温度8℃左右；中温发酵：旺盛发酵温度10～12℃；高温发酵：旺盛发酵温度15～18℃。国内一般发酵温度为：9～12℃。双乙酰还原温度是指旺盛发酵结束后啤酒后熟阶段（主要是消除双乙酰）时的温度，一般双乙酰还原温度等于或高于发酵温度，这样既能保证啤酒质量又利于缩短发酵周期。发酵温度提高，发酵周期缩短，但代谢副产物量增加将影响啤酒风味且容易染菌；双乙酰还原温度增加，啤酒后熟时间缩短，但容易染菌又不利于酵母沉淀和啤酒澄清。温度低，发酵周期延长。④罐压根据产品类型、麦汁浓度、发酵温度和酵母菌种等的不同确定。一般发酵时最高罐压控制在～。一般最高罐压为发酵最高温度值除以100（单位MPa）。采用带压发酵，可以抑制酵母的增殖，减少由于升温所造成的代谢副产物过多的现象，防止产生过量的高级醇、酯类，同时有利于双乙酰的还原，并可以保证酒中二氧化碳的含量。啤酒中CO2含量和罐压、温度的关系为：CO2（%，m/m）=－其中 p --罐压（压力表读数）（MPa）t --啤酒品温（℃）⑤满罐时间从第一批麦汁进罐到最后一批麦汁进罐所需时间称为满罐时间。满罐时间长，酵母增殖量大，产生代谢副产物α-乙酰乳酸多，双乙酰峰值高，一般在12～24h，最好在20h以内。⑥发酵度可分为低发酵度、中发酵度、高发酵度和超高发酵度。对于淡色啤酒发酵度的划分为：低发酵度啤酒，其真正发酵度48%～56%；中发酵度啤酒，其真正发酵度59%～63%；高发酵度啤酒，其真正发酵度65%以上，超高发酵度啤酒（干啤酒）其真正发酵度在75%以上。目前国内比较流行发酵度较高的淡爽性啤酒。（4）锥形发酵罐工艺要求①应有效的控制原料质量和糖化效果，每批次麦汁组成应均匀，如果各批麦汁组成相差太大，将会影响到酵母的繁殖与发酵。如10ºP麦汁成分要求为：浓度%（m/m）10±，色度（EBC单位）～，±，α-氨基氮（mg/L）140～180。②大罐的容量应与每次糖化的冷麦汁量以及每天的糖化次数相适应，要求在16h内装满一罐，最多不能超过24h，进罐冷麦汁对热凝固物要尽量去除，如能尽量分离冷凝固物则更好。③冷麦汁的温度控制要考虑每次麦汁进罐的时间间隔和满罐的次数，如果间隔时间长次数多，可以考虑逐批提高麦汁的温度，也可以考虑前一、二批不加酵母，之后的几批将全量酵母按一定比例加入，添加比例由小到大，但应注意避免麦汁染菌。也有采用前几批麦汁添加酵母，最后一批麦汁不加酵母的办法。④冷麦汁溶解氧的控制可以根据酵母添加量和酵母繁殖情况而定，一般要求每批冷麦汁应按要求充氧，混合冷麦汁溶解氧不低于8mg/L。⑤控制发酵温度应保持相对稳定，避免忽高忽低。温度控制以采用自动控制为好。⑥应尽量进行CO2回收，以便于进行CO2洗涤、补充酒中CO2和以CO2背压等。⑦发酵罐最好采用不锈钢材料制作，以便于清洗和杀菌，当使用碳钢制作发酵罐时，应保持涂料层的均匀与牢固，不能出现表面凹凸不平的现象，使用过程中涂料不能脱落。发酵罐要装有高压喷洗装置，喷洗压力应控制在～或更高。（5）操作步骤（一罐法发酵）①接种 选择已培养好的0代酵母或生产中发酵降糖正常，双乙酰还原快、微生物指标合格的发酵罐酵母作为种子，后者可采用罐－罐的方式进行串种。接种量以满罐后酵母数在（～）×10个/ml为准。②满罐时间 正常情况下，要求满罐时间不超过24h，扩培时可根据启发情况而定。满罐后每隔1天排放一次冷凝固物，共排3次。③主发酵 温度10℃，普通酒10±℃,优质酒9±℃，旺季可以升高℃。当外观糖度降至～时可封罐升压。发酵罐压力控制在～。④双乙酰还原 主发酵结束后，关闭冷媒升温至12℃进行双乙酰还原。双乙酰含量降至以下时，开始降温。⑤降温 双乙酰还原结束后降温，24h内使温度由12℃降至5℃，停留1天进行酵母回收。亦可在12℃发酵过程中回收酵母，以保证更多的高活性酵母。旺季或酵母不够用时可在主发酵结束后直接回收酵母。⑥贮酒 回收酵母后，锥形罐继续降温，24h内使温度降至-1℃～℃，并在此温度下贮酒。贮酒时间：淡季7天以上，旺季3天以上。4．酵母的回收 锥形罐发酵法酵母的回收方法不同于传统发酵，主要区别有：回收时间不定，可以在啤酒降温到6～7℃以后随时排放酵母，而传统发酵只能在发酵结束后才能进行；回收的温度不固定，可以在6～7℃下进行，也可以在3～4℃或0～1℃下进行；回收的次数不固定，锥形罐回收酵母可分几次进行，主要是根据实际需要多次进行回收；回收的方式不同，一般采用酵母回收泵和计量装置、加压与充氧装置，同时配备酵母罐且体积较大，可容纳几个罐回收的酵母（相同或相近代数）；贮存方式不同，锥形罐一般不进行酵母洗涤，贮存温度可以调节，贮存条件较好。一般情况下，发酵结束温度降到6～7℃以下时应及时回收酵母。若酵母回收不及时，锥底的酵母将很快出现自溶。回收酵母前锥底阀门要用75%（v/v）的酒精溶液棉球灭菌，回收或添加酵母的管路要定期用85℃的NaOH（俗称火碱）溶液洗涤20分钟；管路每次使用前先通85℃的热水30分钟、的消毒液（H2O2等）10分钟；管路使用后，先用清水冲洗5分钟，再用85℃热水灭菌20分钟。酵母使用代数越多，厌氧菌的污染一般都会增加，酵母使用代数最好不要超过4代。对厌氧菌污染的酵母不要回收，最好做灭菌处理后再排放。回收酵母时注意：要缓慢回收，防止酵母在压力突然降低造成酵母细胞破裂，最好适当备压；要除去上、下层酵母，回收中层强壮酵母；酵母回收后贮存温度2～4℃，贮存时间不要超过3天。酵母泥回收后，要及时添加2～3倍的～℃的无菌水稀释，经80～100目的酵母筛过滤除去杂质，每天洗涤2～次。若回收酵母泥污染杂菌可以进行酸洗：食用级磷酸，用无菌水稀释至5%（m/m），加入回收的酵母泥中，调制～，搅拌均匀后静置3h以上，倾去上层酸水即可投入使用。经过酸洗后，可以杀灭99%以上的细菌。酵母使用代数：有人研究发现，在同样的条件下，2代酵母的发酵周期较长，但降糖、还原双乙酰的能力较好；3代酵母在发酵周期、降糖、还原双乙酰能力等方面最好，酵母活性最强；4代酵母以后，发酵周期逐渐延长，酵母的降糖能力和双乙酰还原能力也逐渐下降，产品质量将变差。如果麦汁的营养丰富（α-氨基氮含量高，大于180mg/L），回收酵母的活性高，而麦汁营养缺乏时，回收的酵母活性很差，对下一轮发酵和啤酒质量有明显影响。回收酵母泥时用的美蓝染色测定酵母死亡率，若死亡率超过10%就不能再使用，一般回收酵母死亡率应在5%以下。5．CO2的回收CO2是啤酒生产的重要副产物，根据理论计算，每1kg麦芽糖发酵后可以产生的CO2，，每1kg葡萄糖可以产生的CO2，实际发酵时前1～2天的CO2不纯，不能回收，CO2的实际回收率仅为理论值的45%～70%。经验数据为，啤酒生产过程中每百升麦汁实际可以回收CO2约为2～。CO2回收和使用工艺流程为：CO2收集→洗涤→压缩→干燥→净化→液化和贮存→气化→使用①收集CO2 发酵1天后，检查排出CO2的纯度为99%～以上，CO2的压力为100～150kPa，经过泡沫捕集器和水洗塔除去泡沫和微量酒精及发酵副产物，不断送入橡皮气囊，使CO2回收设备连续均衡运转。②洗涤 CO2进入水洗塔逆流而上，水则由上喷淋而下。有些还配备高锰酸钾洗涤器，能除去气体中的有机杂质。③压缩 水洗后的CO2气体被无油润滑CO2压缩机2级压缩。第1级压缩到（表压），冷凝到45℃；第2级压缩到～（表压），冷凝到45℃。④干燥 经过2级压缩后的CO2气体（约），进入1台干燥器，器内装有硅胶或分子筛，可以去除CO2中的水蒸汽，防止结冰。也有把干燥放在净化操作后。⑤净化 经过干燥的CO2，再经过1台活性碳过滤器净化。器内装有活性炭，清除CO2气体中的微细杂质和异味。要求2台并联，其中1台再生备用，内有电热装置，有的用蒸汽再生，要求应在37h内再生1次。⑥液化和贮存 CO2气体被干燥和净化后，通过列管式CO2净化器。列管内流动的CO2气体冷凝到－15℃以下时，转变成－27℃、的液体CO2，进入贮罐，列管外流动的冷媒R22蒸发后吸入致冷机。⑦气化 液态CO2的贮罐压力为（～之间），通过蒸汽加热蒸发装置，使液体CO2转变为气体CO2，输送到各个用气电。回收的CO2纯度要大于（v/v），其中水的的最高含量为，油的最高含量为5mg/L，硫的最高含量为，残余气体的最高含量为，将CO2溶于不能出现不愉快的味道和气味。6．锥形罐的清洗与消毒 在啤酒生产中，卫生管理至关重要。生产环节中清洗和消毒杀菌不严格所带来的直接后果是：轻度污染使啤酒口感差，保鲜期短，质量低劣；严重污染可使啤酒酸败和报废。（1）发酵大罐的微生物控制 啤酒发酵是纯粹啤酒酵母发酵，发酵过程中的有害微生物的污染是通过麦汁冷却操作、输送管道、阀门、接种酵母、发酵空罐等途径传播的，而发酵空罐则是最大的污染源。因此，必须对啤酒发酵罐进行洗涤及消毒杀菌。（2）杀菌剂的选择 设备、方法、杀菌剂对大罐洗涤质量起着决定作用，而选择经济、高效、安全的消毒杀菌剂则是关键。我国大多数啤酒厂所采用的杀菌剂大致有CIO2、双氧水、过氧乙酸、甲醛等，使用效果最好的是CIO2。（3）洗涤方法的选择①清水-碱水-清水这种方法是比较原始的洗涤方法，目前在中小型啤酒厂中使用较多，虽然洗涤成本低，但不能充分杀死所有微生物，而且会对啤酒口感带来影响。也有采用定期用甲醛洗涤杀菌，但并不安全。②清水-碱水-清水-杀菌剂（CIO2、过氧乙酸、双氧水） 一般认为上述三种消毒剂最终分解产物无毒副作用，洗涤后不必冲洗。采用此种方法的厂家较多，其啤酒质量特别是口感、保鲜期会比第一种方法提高一个档次。③清水-碱水-清水-消毒剂-无菌水 有的厂家认为这种方法对微生物控制比较安全，又可避免万一消毒剂残留而带来的副作用，但如果无菌水细菌控制不合格也会带来大罐重复污染。④清水-稀酸-清水-碱水-清水-杀菌剂-无菌水 此种方法被认为是比较理想的洗涤方法。通过对长期使用的大罐内壁的检查，可发现粘附有由草酸钙、磷酸钙和有机物组成的啤酒石，先用稀酸（磷酸、硝酸、硫酸）除去啤酒石，再进行洗涤和消毒杀菌，这样会对啤酒质量有利。（4）其它因素对大罐洗涤的影响①CIP系统的设计:特别是管道角度、洗涤罐的容量及分布、洗涤水的回收方法等，都会对洗涤杀菌产生影响。有些采用带压回收洗涤水，压力过高会使洗涤水喷射产生阻力而影响洗涤效果。②洗涤器：当前生产的洗涤器种类很多，应选择喷射角度完全，不容易堵塞的万向洗涤器。定期拆开大罐顶盖对洗涤器进行检查，以免洗涤器因异物而堵塞。③洗涤泵及压力:如果泵的压力过小，洗涤液喷射无力，也会在大罐内壁留下死角，洗涤的压力一般应控制在～。④大罐内壁:有的大罐内壁采用环氧树脂或T541涂料防腐，使用一段时间后会起泡或脱落，如果不及时检查维修，就会在这些死角藏有细菌而污染啤酒。⑤洗涤时间:只要方法正确，设备正常，一般清水冲洗每次15～20分钟，碱洗时间20分钟，杀菌时间20～30分钟，总时间控制在90～100分钟是比较理想的。⑥微检取样方法：大罐洗涤完毕后放净水，关闭底阀几分钟，然后再打开，用无菌试管或无菌三角瓶，在火焰上取样作无菌平皿培养24小时或厌氧菌培养7天，取样方法不正确或者培养不严格也会使微生物测定不准确。
1870年普法战争爆发后，法国战败投降，割了两省地，赔了五十万法郎的赔款。当时法国一位著名的科学家在科学上卓有成就，德国的波恩大学准备把名誉学位证书授予他。可是，怀着对祖国的热爱，他毅然退回了波恩大学的名誉学位证书，一句 科学没有国界，但科学家却有自己的祖国 掷地有声，之后便一心专注于化学实验室里做他的化学试验和微菌学研究。他用一生的精力发现证明了三个科学问题：1.每一种发酵作用都是由于一种微菌的发展；2.每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发展；3.传染病的微菌，在特殊的培养之下可以减轻毒力，使他们从病菌变成防病的药苗。 这三个问题从表面上看似乎都和救国大业没有多大的联系。然而由于第一个问题的证明，他发现用加热的方法可以杀灭让啤酒变苦的微生物，使全国的制酒业每年减除极大的损失，并远远超过了德国。法国每年因蚕病损失一亿法郎，从第二个问题的证明他教会了全国的蚕丝业怎样选种防病，全国的畜牧农家怎样防止牛羊瘟疫，又教全世界怎样注重消毒以减少外科手术的死亡率。从第三个问题的证明，他发明了牲畜的脾热瘟的防治疫苗，每年替法国农家减除了两千万法郎的大损失；又发明了狂犬病的治疗法，救活了无数条生命。 他就是路易斯 巴斯德。英国的科学家赫胥黎在皇家学会里称颂他的功绩上说道： 法国给了德国五十万法郎的赔款，巴斯德先生一个人研究科学的成就足够还清这一笔赔款了。 《圣经》里有一句话说： 不要怕，只要信。 巴斯德，这位法国传奇般的人物，在国家危难的时候，对科学怀有极大的信心，靠坚强的意志和努力的工作，终于缔造了科学救国的奇迹。巴斯德的对人类的贡献第三组(陆春菊,杨丽波,邱传机,覃炫杰) 前言 路易斯·巴斯德(比isPastr122一19)是十九世纪法国伟大的化学家、微生物学家,现代微生物学和免疫学的奠基人,他在立体化学、结晶学、微生物学、医学等不同领域取得一系列的重大科学成果,特别是他作为医学上的门外汉,创立了微生物致病理论和免疫学,从而引起医学的重大变革,被誉为现代医学之父、人类的大救星。 第一章巴斯德生平 1822年12月27日,巴斯德生于法国南部汝拉省多尔小镇一个制革匠家庭。巴斯德的父亲曾是拿破仑军队中的一名军士长,跟随拿破仑征战欧洲。巴斯德的父亲经常向儿子传授爱国主义思想,这对于巴斯德日后的成长起着极其重要的 作用。巴斯德虽非天才,但学习用功,各门功课成绩优良。他爱好文学和绘画,至今还有几幅作品传世。1843年巴斯德以优异的成绩考入巴黎高等师范学校,师从著名化学家让一巴蒂斯特·毕奥(一1862)和让一巴蒂斯特·杜马( 1800一1884)。1847年获物理化学博士学位。1849年担任斯特拉斯堡学院化学教授,并与该学院院长的女儿玛丽·洛朗结婚。1854年任里尔理学院院长。1862年当选法国科学院院士;1873年当选法国医学科学院院士;1881当选法兰西学院院士;1895巴斯德在巴黎病逝。 巴斯德一生进行了许多开创性的研究,在诸多领域取得了重大成果,是19世纪最有成就的科学家之一。1848年研究酒石酸,发现分子结构不对称性,从而创立了立体化学。1856年开始从事发酵研究,发现了酵母菌和乳酸菌的发醉机理,进而发明了“巴氏灭菌法”。1859年至1862年巴斯德与“自然发生说”进行公开论战,他以一系列的公开实验,其中包括著名的“曲颈瓶”实验,战胜了“自然发生说”。此后,他相继征服了蚕病、霍乱、炭疽病和狂犬病等传染性疾病,为拯救和造福人类做出了巨大贡献。1888年巴斯德自筹巨资创建“巴斯德研究院”,成为至今世界上最有影响力的微生物研究机构。巴斯德最伟大的功绩在于创立了微生物致病理论和免疫学理论,从而引起医学的重大变革,被誉为现代医学之父。 第二章巴斯德的科学贡献及其对后世的影响 在公众的心目中,巴斯德的名字主要与狂犬病及世界级医学研究中心巴斯德研究院(研究病毒学、免疫学、变态反应学和生物化学,提供血清和疫苗)联系在一起。他早年研究结晶学,在酒石酸和消旋酒石酸的研究中提出分子不对称理论,开创了立体化学;他研究发酵,发现了微生物的作用;他挽救了法国养蚕业、啤酒和葡萄酒酿造工业;他发明了目前仍用于牛奶、葡萄酒和啤酒加热消毒的巴斯德灭菌法:他首创用科学的疫苗接种法预防炭疽病、鸡霍乱以及狂犬病。晚年,他以募捐方式筹款建立了巴斯德研究院。巴斯德主要功绩在于,他提出和证明了微生物致病理论和创立免疫学,从而成为微生物学和免疫学的奠基人。这些理论在当时引发了一场医学革命,是他把科学引入医学,在此基础上建立了科学的医学。他的一生累累硕果,甚至70多岁卧病在床,仍然攻克狂犬病,这是人类第一个被攻克的传 染病。 美国著名的物理学家麦克.哈特(Michael H. Hart)在其所著的《影响人类历史进程的100名人排行榜》中,把巴斯德排在第十一位,仅次于爱因斯坦,其影响力比他著名的同胞拿破仑(第三十四位)还要大得多,认为他是医学史上最重要的人物。他在书中写道:“自从19世纪中叶以来,人类寿命的显著延长对每个人产生的巨大影响,很可能超过了整个人类历史上任何其它发展对人的影响。这一现代科学和医学的发展,几乎为我们每个人提供了第二次生命。如果延长生命的功劳全部归功于巴斯德的话,我会毫不犹豫地将他排在本书的第一位。尽管事实并非如此,但巴斯德的贡献是如此的重要,以至毫无疑问降低上个世纪人类死亡率的大部分荣誉应归功于巴斯德。”。这说明巴斯德在医学发展的历史进程中,影响的程度最为深远,无人能及。他的科学成果、科学方法和科学精神仍然对最前沿的科学领域产生巨大的影响。 第一节巴斯德在化学领域的贡献 巴斯德早年研究结晶学,在酒石酸和消旋酒石酸的研究中提出分子不对称理论,开创了立体化学,成为著名的化学家。 1846年10月,巴斯德在化学家巴拉尔的指导下选择了结晶学作为自己博士论文的研究课题,巴斯德认真地查阅和比较了多位著名学者的研究,以天才的直觉,把化学晶体和矿物晶体联系在一起,用类比方法选择了化学晶体—酒石作为研究对象。以独创性的方法把空间几何原理移植到化学领域,用结晶学和物理学的方法来研究化学,解开了著名的“密切利希之谜”—两种同分异构体之间的光学性能差异问题。1848年5月15日巴斯德向法国科学院提交第一篇学术报告:《论结晶形状、化学构成和旋光方向之间可能存在的关系》。该论文标志巴斯德发现了分子不对称原理,创立了立体化学。这个发现也为巴斯德锻制了一把开启整个现代生物学大门的钥匙。巴斯德的立体化学理论为有机化学研究开辟了广阔的天地,21年后荷兰化学家范霍夫发现了碳化合物分子的空间结构。如今,立体化学理论已不只局限于纯化学,同时还广泛涉及到物理化学、光学、医学化学、生理学和发酵化学等领域,而且还在向原子结构的理论方面发展着。 第二节奠定微生物学的基础 微生物学是现代人类医学、兽医学的基础,也是现代发酵工业和食品工业的基础。没有微生物理论作为基础就没有我们今天健康的身体,也没有餐桌上的美食。所有这一切都应当归于巴斯德奠定了微生物学的基础。 1856年巴斯德开始研究发酵工艺,经过几年的潜心研究,终于找到了发酵的本质。1857年和1860年,巴斯德分别发表《论乳酸发酵》和《论酒精发酵》两篇论文,将其研究公之于世。最重要的独创是他发现了酵母是活的微生物。他因此得出了一个革命的定义:发酵是酵母繁殖的结果。巴斯德打开了一个新的微小世界的大门:细菌的世界,由此创立了微生物学。 巴斯德在发酵研究过程中,认识到“自然发生说”未必成立。“自然发生说”是一个古老而颇有争议的理论,它认为生命可以不从其亲代生殖而来,而是从无结构的有机或无机材料中自然而然产生,并且时时处处都在进行着。1858年12月,法国科学家普歇向法国科学院提交了题为(论动物和植物原生生物在人造空气和在氧气中的自然发生》的论文,1859年他出版了《论自然发生》的巨著。他认为,有机质液体腐败时就会有新的生命产生,而且是在“绝无空气的媒介中产生气而 巴斯德却认为,空气中的微生物才是问题的关键。由此引发了一场著名的生命“自然发生说”论战。 广义上的“自然发生说”和狭义上的“自然发生说”在内容上有着本质的区别。实际上,巴斯德所批驳的是狭义上的“自然发生说”,而不是广义上的“自然发生说”。巴斯德通过一系列的科学实验证实了,历史上所谓的“自然发生说”大多都是猜测性的,即使有少量的实验,也是荒谬绝伦,经不起重复实验的考验。他坚信生命“自然发生”的不可能性是一个科学事实,因为实验证实了,在比较短的时间微生物是不可能自然产生的,必定有其外部原因。巴斯德并不反对绝对的自然发生说,而是反对无严谨实验作根据的狭义的自然发生说。生命在他看来是一个哑谜,原始的、有理的未知数。巴斯德知道人的理性主义是有限度的,他认为应留给后人来澄清自己搞不明白的事物。虽然,他是一位局限于他的观察结果的贤哲,但他预见到了,并预先接受了,他的观察结果总有一天要过时的。在这种辩证科学观的指导下,巴斯德把理论的严密性和实验的精确性结合在一起,用“数学推理的明晰性来使他的对手承认他的结论”,彻底驳倒了自然发生说,从而为现代消毒、防腐法提供了科学的依据,并奠定了微生物学和免疫学的基础。无所不在的“自然发生说”不得不缩小自己的范围,退到至今仍然是个谜的终极自然发生问题。这是人类认识史上的一次巨大的飞跃,也是医学史上的一次思想大解放,对后世影响极为深远。在十九世纪的伟人中,除了巴斯德之外,很少有人预见到这一点,就是恩格斯对于巴斯德实验的重要性也估计不足。他在《自然辩证法》中写道“巴斯德的实验在这个方向上是无用的:对那些相信自发生殖的可能性的人来说,他单用这些实验是决不会来证明它的不可能性;但是这些实验是很重要的,因为这些实验对这些有机体、它们的生命、它们的胚种等等提供了许多启示。” 此后巴斯德以其毕生精力研究三个科学问题:1、每一种发酵作用都是由于一种细菌繁殖引起的。2、每一种传染病都是由于一种细菌入侵机体内造成的。3、传染病菌经过特殊处理之后可变成防治的疫苗。这三个科学问题横跨工业生产与医疗卫生诸多科研领域,但是它们都有一个共同的基础—微生物学。 第三节巴斯德在工业、农业、畜牧业领域的贡献 一、发酵工业与食品工业 人类自古以来就有酿造业,但这不是真正的发酵工业,酿造业一直因为各式各样的变质问题而遭受到巨大损失。1856年巴斯德担任里尔理学院院长。里尔是法国甜菜主产区,以甜菜为原料的制酒业十分发达。然而此时的里尔酿造业因酸败问题正濒临破产的边缘,里尔的一位工业家比戈登门向巴斯德求助。巴斯德认为,帮助这些工厂主摆脱困难是他的责任,因此他接受了请求。经过近四年的努力巴斯德终于发现了发酵的机理,1857年和1860年分别发表了著名的《论乳酸发酵》和《论酒精发酵》两篇具有划时代意义的论文。他明确地指出发酵是酵母—有生命的微生物繁殖的作用,酒精的产生是和生物行为作用一样复杂的一种现象。甜菜酒糟中的乳酸来自乳酸酵母的不幸污染。他提出了摆脱困境的方法:用高温消灭乳酸酵母,为繁殖酒精酵母而进行移植。这就是著名的“巴斯德灭菌法”的雏型。巴斯德挽救了里尔的酿造业。 葡萄酒酿造业是法国外贸的支柱产业,然而多年来法国出口的葡萄酒时有变质,导致对外贸易为之一级不振。由于巴斯德在发酵方面的出色研究,1863年3月,拿破仑三世委托巴斯德研究葡萄酒及其变质问题。巴斯德再次借助显微镜观 察,证实葡萄酒中存在着一种真菌,为了解决问题,巴斯德仔细研究了葡萄酒的酿造工艺和保存经验,古老的酿造技术第一次得到了科学的分析。面对葡萄酒的变质,巴斯德做各种各样的化学分析,力求找到一种预防微生物感染的办法。巴斯德对古老的加热法作了精确的实验论证。这个方法实际上很简单:在隔绝空气的情况下,葡萄酒在60℃一100℃之间的温度中被加热片刻,杀灭其他霉菌和寄生虫—这就是著名的“巴斯德灭菌法”。巴斯德为此申请了发明专利,并于18“年出版了《葡萄酒研究》一书。巴斯德又一次拯救了法国的酿酒业。 酿醋业也是法国的一大产业,是法国和德意志诸国经济竞争中的一个不可忽视的部分。奥尔良是法国主要的产醋区,有欧洲“醋都”之称。酒精是制醋的主要原料,因为酒在变陈时搞得不好就会变成醋,但奇怪的是醋也会变质。在巴斯德之前,人们不知道醋产生的原理。巴斯德用显微镜观察分析后确认醋霉菌是醋发酵的要素,它曾是使葡萄酒酸败的原因。这种霉菌的作用强大且迅速有效,以致只需一克重的霉菌就能使几公斤的酒精转变成醋。当巴斯德在研究初期考察一家奥尔良醋厂时,他在过滤不当的酒桶里发现了一些微生物、寄生虫—线虫。后者很容易在醋中繁殖,酸醋制造者却对此毫不在乎。更糟糕的是奥尔良厂主认为线虫是醋生产不可缺少的。巴斯德很快发觉事情并非如此。线虫对霉菌的生存是一种威胁,因为线虫需要空气。当霉菌吸取氧使酒精酸化时,也同时剥夺了寄生虫需要的氧,当霉菌按照其生长规律逐渐在液体表面上铺开时,线虫就聚集在霉菌的下面,通常是成团成团的,并竭力将其拖入呈皱皮状的液体下面。被浸没的霉菌不再起作用,于是,酒精得不到氧,不再转变成醋。一旦知道了线虫的危害作用,巴斯德马上建议消灭它们,方法仍然是“巴斯德灭菌法”。科学又一次来挽救产业。 1870一1871年法国在对普鲁士的战争中惨败,德军占领阿尔萨斯和洛林之后,那里的啤酒花来源被切断。巴斯德为了雪洗国耻,决心研制出如自己所说的“复仇的啤酒”。不到15个月,巴斯德的的确确成功地研制出了“复仇的啤酒”。他终于通过自己的发现制服了使啤酒变质的微生物,为国家的复兴作出巨大贡献。法国著名生物学家赫青黎指出:“巴斯德一人的发现,就足以抵偿1870年法国付给德国50亿法郎的战争赔款。” 巴氏消毒法的发明,不仅挽救了法国葡萄酒业、醋业和啤酒业,更重要的是创立了一门新的工业—发酵工业,此法至今仍然是整个发酵工业的标准。没有巴氏消毒法,任何发酵工业、食品加工业都失去存在的根基。如同牛顿力学原理之于今天的机械工业和建筑业一样,巴氏消毒法及其相关工艺至今仍是发酵工业和食品工业的圣经。如果你从“麦当劳”买一份合装的鲜奶,只要你留意一下上面的标签就会发现上面写着“巴斯德灭菌法”。有了巴斯德才有现代食品工业的基础。 二、农牧业19世纪上半叶,蚕丝业在法国经济上占有举足轻重的地位,年收益达数亿法郎,1853年曾年产26000吨蚕茧,蚕丝产量达到世界的十分之一。1850年蚕病开始蔓延,1860年己席卷了整个法国和世界各个养蚕国。1860年法国蚕茧产量降到58吨,1865年的产量仅4000吨。蚕病连累的不仅仅是养蚕业,纺织业和续丝业及其他产业也受到危及。不仅使养蚕人也使法国连续数年大幅度减收,己到破产边缘。为了解决最极需的实际问题,巴斯德在对蚕一无所知的情况下,接受了新的艰巨任务。巴斯德在蚕病研究中发现寄生虫的作用,提出了控制微生物传染的选种新方法,清除了农业上空的阴云,挽救了危亡中的法国蚕业。直到现在,巴斯德的方 法仍在蚕业中得到普遍应用。现代蚕业还设有巴斯德奖。 除了蚕病,巴斯德先后攻克了羊炭疽、鸡炭疽、鸡霍乱、猪丹毒等严重危害畜牧业的疾病。在研究中他发现,所有这些疾病都是不同的微生物引起的,每一种疾病对应于一种微生物,从而建立了微生物致病理论。为了预防疾病,巴斯德发明了疫苗接种法。为了应用这一重要的理论成果,巴斯德接受挑战:当众试验预防炭疽的疫苗接种。他在普里勒富尔农场的决定性公开实验中获得巨大成功,减弱毒力的方法终于获得公众的认可,加快了在农村的推广应用,挽救了法国的畜牧业。 第四节巴斯德在医学领域的贡献 英国著名外科医生李斯特(JosePhLister,1827一1912)说:“在现代医学中,没有一个人的贡献有巴斯德那样大”。巴斯德一生有很多重大科学贡献,科研领域跨越许多学科,而且都是硕果累累,但对人类影响最大的是他发现了细菌与疾病的关系,是他揭开了传染病与感染的根源,引发了一场医学革命,使人类医学由黑暗走 向了光明。 一、近代医学的困境 在人类漫长的历史中,疾病和瘟疫总是在肆虐人类,人口、牲畜大量死亡的记载不绝于书。公元79年,罗马帝国的坎帕纳(C田mPag班)平原地区发生可怕的瘟疫大流行,每天的死者达万余人。。134-61349年欧洲爆发鼠疫造成大约一半人口死亡。面对疾病和瘟疫医生们想尽了办法,如用放血方法试图对鼠疫进行治疗,用海绵捂着鼻子试图抵抗“邪恶的传播”,然而疾病和瘟疫照样传播。教会则借机宜传,这是上帝对人类的惩罚。 文艺复兴运动的发展,使科学获得了解放,牛顿建立了力学体系,天文学、物理、化学等其他学科也获得了巨大的发展,从而使人类走出了中世纪的黑暗。与此同时医学也在进步,英国医生哈维发现血液循环,荷兰人列文虎克通过显微镜看到细小的微生物世界,意大利病理学家莫尔加尼建立了病理解剖学。18世纪中叶开始的工业革命,给人类社会带来了巨大的物质财富。但是,疾病和瘟疫仍在肆虐,丝毫没有减弱。1865年法国巴黎爆发霍乱,每天都有两百多人死亡,甚至总理卡齐米尔。佩里埃也因此丧命。虽然医学也在发展,但是人类对折磨自己的各种严重瘟疫、热病和恶性流行病等的实际病原并不比古希腊人了解得多;相反,古代一些近乎于宗教仪式消毒方式(如用火焰对手术器皿进行灼烧)被认为是无用之举而被弃之不用。由细菌感染产生的产褥热,使许多母亲在生产中死去。年复一年,成千上万的人死于霍乱、伤寒、肺炎、白喉、鼠疫、肺结核、梅毒等传染病,但医生们并不知道这些疾病的病因,对于这些疾病的防治自然就束手无策。由于伤口容易被细菌感染而引起的并发症使外科手术死亡率高达50%,医生做外科手术无异于对病人宣判死刑。 面对传染病、流行病和伤口感染造成的大量死亡,许多医生根本没有意识到细菌感染是这一切的根源,他们仍认为这一切都是“自然发生”的。一些医生甚至还研究出了只要在一个封闭的容器内放入一些脏物就能生出老鼠和苍蝇,因此他们认为伤口的感染也是自然发生的。直到19世纪中期,医学界的权威们仍顽固坚持疾病“自然发生”说,对少数持有不同看法的医生,采取排挤打击做法,从而窒息了医学科学的发展。19世纪欧洲的医院盛行产褥热,产妇死亡率高达20今卜30%,当时的产科医院被人们称为“殡仪馆的前厅”。1847年匈牙利医生塞麦尔维斯经过比较研究,认为是传染所至,并指出了如何防止这种疾病,以减少病人的痛苦,降低死亡率。塞麦尔维斯所领导的产科医院产妇死亡率从2000/下降到1%,但是他招致了权威的反对,并被所在医院开除,最后塞麦尔维斯被关进了疯人院,不久便含恨死去气。 在巴斯德生活的时代以前,医学可以说是一团漆黑。即使文艺复兴运动赶走了上帝,给科学带来了春天,唯独吹不散医学上空的乌云,成为春风不度的玉门关。 二、现代医学的革命 十七世纪杰出的科学家罗伯特.波义耳(RobertByole)曾预言:能发现酵素和发酵本质的人将比谁都有资格解释某些疾病的本质。如果乳酸发酵、酒精发酵和酪酸发酵中的变化是由于微小的、具有生命的有机物引起的,难道这种微小的生物不会在人体内引起腐败性、化脓性疾病吗?发现发酵过程的实质,使巴斯德打开了通向认识疾病的大门,同时也引发了科学界关于“自然发生说”的论战。这场论战对医学产生了巨大影响,其直接成果体现在外科手术的改革上,成为人类最伟大的福利之一。 正当巴斯德与普歇为“自然发生说”论战之时,在英国格拉斯哥一家外科医院任职的青年外科医师约瑟夫·李斯特一直为外科手术高死亡率所困扰,经朋友介绍他仔细阅读了巴斯德有关发酵方面的论文,通过重复巴斯德的实验他认识到,是细菌从外界侵入引起病人的伤口感染。此后,李斯特采用石炭酸灭菌法,使所在的医院外科手术死亡率从55%迅速下降到5%,从而结束了外科手术令人恐怖的时代。1874年2月,李斯特致信巴斯德,他在信中写道:“请允许我乘此机会向您表示衷心的谢意,感谢您以出色的研究向我证明了微生物和发酵理论的真实性,并给了我使灭菌法取得成功的唯一原理。”。面对李斯特热情的赞颂,巴斯德谨慎对待,他认为李斯特的方法还应更完善一些。此后巴斯德与医生们一道,对手术中的消毒方法进行了改进。他与助手尚贝尔兰发明了用于手术器械消毒的高压蒸汽锅,并提出了一整套隔绝感染源的无菌法,取代了李斯特灭菌法。经过这样一系列的改善,李斯特灭菌法发展成了现代外科消毒法。 外科消毒法的普遍实施,为解决夺走许多妇女生命的产褥热开辟了道路。造成塞麦尔维斯悲剧的根本原因是:妇产科没有巴斯德的微生物致病学说的理论指导,仅凭经验找到一些有效的措施,无法在实践中得到推广,只能以失败告终。1873年3月25日,巴斯德被选为医学科学院院士。经过深入研究,巴斯德终于找到产褥热的根源—葡萄链球菌。1880年5月3日,巴斯德作《论微生物致病理论延伸至疖子、骨髓炎和产褥热病因学》的学术报告,在产科学中极力推广无菌法和灭菌法。巴斯德最终征服了产褥热,避免了塞麦尔维斯悲剧的重演。 巴斯德在传染病学上的突破,首先从研究蚕病开始。巴斯德在研究蚕病过程中,发现了蚕病是通过寄生虫等微生物传染的,从而发现了细菌的致病作用,并确定传染病三原则:第一,传染必须有一定的病原:第二,传染要有一定的媒介;第三,传染要有一定的生理条件。他是人类历史上第一个认识到疾病与细菌关系的人。这些发现不仅挽救了养蚕业,还使他了解到流行病的原因。他的《蚕病研究》成为传染病研究人员的真正向导。蚕病研究的最主要功绩是将巴斯德引向动物生物学。正是蚕使巴斯德从微生物学转向兽医学和人类医学,最终建立了细菌致病理论。巴斯德的微生物理论为近代医学走出困境,提供了坚实的理论基础。从巴斯德之后,不仅医院的死亡率大幅度减少,更重要的是人类掌握了控制疾病的方法,此后科学家沿巴斯德开创的道路研究出各种疫苗和抗生素,到今天各种恶性传染病已基本消失,人类的生命己大为延长。 三、现代免疫学莫基人巴斯德在研究细菌致病的基础上,重新发现了免疫法,从而为人类开辟了防治传染病的有效方法。1796年,英国乡村医生爱德华·詹纳(EUw别drJenner,1749一1823)发明了牛痘接种法。虽然,人类手中有了对付天花病毒的方法,但由于詹纳无法从理论上加以解释,使这种方法过于简单,毒素的弱化程度无法控制,而且易被感染,危险性很大,很难推广。巴斯德在研究鸡霍乱中发现免疫的奥秘,随后又研制出炭疽病疫苗。巴斯德以微生物学为基础重新研究了詹纳的牛痘疫苗,解决了疫苗不纯的问题,从而减小了牛痘接种的风险。狂犬病疫苗的诞生标志着巴斯德免疫学理论的成熟。从此免疫学为人类战胜疾病提供了又一有力的武器。与詹纳发明用牛痘治疗天花相比,巴斯德的免疫法有以下特点: l、有坚实的理论基础,在预防疾病时能有的放矢,减少盲目性,降低了预防风险,适宜于广泛推广。 2、具有普遍适用性。尽管詹纳制备天花疫苗的方法要比巴斯德发现免疫法早80年,但是詹纳的重要性比巴斯德小很多,因为詹纳的免疫法只能用于一种疾病,而巴斯德的方法可以并已经应用于防治多种疾病。 3、能够明确和控制疫苗的剂量,利于临床治疗。而詹纳的天花疫苗在剂量上无法控制,临床应用的风险性很大。 在疫苗原理的指导下,巴斯德攻破了狂犬病。尽管鸡霍乱、炭疽病和猪丹毒的研究极为重要,但预防狂犬病的疫苗接种才是巴斯德伟绩最主要的标志,治愈被狂犬咬伤的约瑟夫。梅斯特,这是有史以来第一例能阻止狂犬病发病的治疗,也是第一次攻破的人类传染病。狂犬病研究的成功,使巴斯德跨入了人类病理学领域。在巴斯德微生物致病理论和免疫学理论的指引下,一批又一批像科赫这样优秀的追随者相继攻克了各种各样的传染病。后来诺贝尔奖的大部分医学奖项都颁发给攻克传染病的医生,其中包括青霉素的发明者弗莱明,他们都是巴斯德事业的继承者。 1980年5月8日,世界卫生大会庄严宣布:天花己从地球上最终根除。横行数千年之久的天花瘟神终于彻底授灭。这是被人类彻底根除的第一种恶性传染病,是人类与疾病作斗争的漫长征途中取得的一项划时代的胜利。现在威胁人类的各种传染病己消灭得差不多了,尽管还发现新的传染病,但再也没有像黑死病这样大规模能毁灭人类的传染病出现了。而巴斯德是这一伟大成就的最主要的功臣。 1995年是巴斯德逝世100周年,联合国教科文组织为了纪念他的伟大贡献及其对现代多学科领域的深刻影响,把1995年定为巴斯德年,为此联合国教科文组织和法国巴斯德研究院联合组织了六次学术讨论会以纪念这位上个世纪伟大的科学家对现代科学所作出的重大贡献。美国斯坦福大学药学院生物化学系的名誉教授阿瑟·考恩贝格(Arthur Kornberg,诺贝尔医学奖获得者)认为巴斯德的贡献就在于在化学和生物学之间架起了一座桥梁。今天科学家们发现的艾滋病病毒由于其基因突变比其他微生物更具有致病力,它直接攻击人体的免疫系统,以使它不受中和抗体的攻击。但这种新型的“狡猾”微生物或病毒仍然处于巴斯德学说的范围之中。我们没有脱离巴斯德时代。对当今的病人来说,巴斯德的范例是希望的源泉。
酸奶的不同制作方法：原味酸奶作菌种制作酸奶原 料 鲜牛奶500克，原味酸奶50克1.将牛奶倒在不锈钢锅中， 上火加热到70~80℃，离火降温，待用。2.将容器用开水消过毒后，倒入牛奶，再加入原味酸奶，搅拌均匀。3.盖上盖子，放入酸奶机体中，再把外盖子盖上。接通电源，保温8小时左右。4.待牛奶呈豆腐脑状，即可取出食用。制作秘籍1.加热的牛奶降温至不烫手时为佳。若温度过高，会杀死酸奶中的乳酸菌，影响发酵。2.如果选用的是经过巴氏消毒的牛奶，则不需经过加热过程。3.如果家里有微波炉，可以将容器内放一勺水，盖上盖子，高火加热半分钟即能达到消毒效果。4.容器消毒最好不用消毒液，因为如果冲洗不干净，会杀死乳酸菌，使发酵失败。5.做好的酸奶要立刻放到冰箱里冷藏2小时，然后才能饮用。6.此酸奶制作时没有加入白糖，故食用时可根据个人口味加入白糖调味。以酸奶发酵剂作菌种制作酸奶原 料 鲜牛奶500克，酸奶发酵剂包，白糖25克1.坐锅点火，倒入鲜牛奶和白糖。2.以中火煮开至白糖溶化，离火。待牛奶降温至不烫手时，加入酸奶发酵剂充分搅匀。3.取消毒的酸奶杯，盛入调好的牛奶，封好口。4.放入酸奶机体中，盖上盖子。5.接通电源，加热保温8~12小时，至呈豆腐脑状。6.取出酸奶，放入冰箱冷藏2小时即可食用。制作秘籍1.这种采用的是分杯酸奶机制作。2.要掌握好酸奶发酵剂与鲜牛奶的比例。3.加糖量一般控制在5%~10%之间。4.酸奶发酵剂最好先用少量牛奶在干净的小碗中完全溶解，然后再倒入酸奶机容器内搅匀。
一．啤酒工厂设计(重点为糖化，发酵车间)基础数据： 生产规模： 50，000吨／年(或100，000吨／年)产品规格： 12度(或10度)淡色啤酒生产天数： 300天／年原料配比： 麦芽：大米=70：30原料利用率： 98％麦芽水分： 6％； 大米水分： 12％无水麦芽浸出率78％； 无水大米浸出率：90％啤酒损失率(对热麦汁)： 冷却损失：7％；发酵损失：％； 过滤损失：％：装瓶损失：2％； 总损失： 12％糖化次数： 生产旺季(150天) 8次／天生产淡季(150天) 4次／天工艺指标： 由具体指导老师下达。设计内容： 1．根据以上设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数与数据，进行生产方法的选择，工艺流程与工艺条件的确定与论证。2．工艺计算：全厂的物料衡算；糖化车间的热量衡算(即蒸汽耗量的计算)；水用量的计算；发酵车间耗冷量计算。3．糖化车间、发酵车间设备的选型计算：包括设备的 容量，数量，主要的外形尺寸。4．选择其中某一重点设备进行单体设备的详细化工计算与设计。设计要求： 1．根据以上设计内容，书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》P．254车间初步设计说明书的编写要求书写)。2．完成图纸两张(1号图纸)：全厂工艺流程图(初步设计阶段)，重点单体设备总装图。二、酒精工厂设计(重点为蒸煮糖化车间)基础数据：生产规模： 20，000吨／年（50，000吨／年）产品规格： 国标食用酒精生产方法： 以薯干为原料，双酶糖化，连续蒸煮，间歇发酵；三塔蒸馏副产品： 次级酒精(成品酒精的3％)杂醇油(成品酒精的％)原料： 薯干(含淀粉68％，水分12％)酶用量： 高温一淀粉酶(20，000U／m1)：10 U／g原料糖化酶(100，000U／m1)：150 U／g原料(糖化醪)300 U／g原料(酒母醪)硫酸铵用量： 7kg／吨酒精硫酸用量： 5kg／吨酒精蒸煮醪粉料加水比： 1：发酵成熟醪酒精含量：11％(V)酒母醪接种量： 糖化醪的10％(V)酒母醪的组成： 65％为液化蒸煮醪，35％为糖化剂与水发酵罐酒精捕集器用水：发酵成熟醪5％发酵罐洗罐用水：发酵成熟醪的2％生产过程淀粉总损失率： 9％蒸馏效率： 98％全年生产天数： 320天(其他工艺指标由具体指导老师下达。)设计内容：1．根据设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料及工艺参数，进行生产方法的选择与比较，工艺流程与工艺条件的确定和论证。2.工艺计算：全厂的物料衡算；连续蒸煮及蒸馏蒸汽耗 量的计算；蒸馏车间水用量的衡算。3.蒸煮糖化车间(或蒸馏车间)的生产设备选型计算：包括设备的选型，容量，数量及主要的外形尺寸。4.选择一重点设备进行单体设备的详细化工设计与计算设计要求：1.根据以上设计内容书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》车间初步设计说明书的编写要求书写)。2.完成二张图纸(1号图纸)蒸煮糖化车间(或蒸馏车间)工艺流程图；重点单体设备总装图。发酵工厂设计 ——————————————————————————————三、味精工厂设计(重点为发酵车间)基础数据：生产规模： 1万吨／年(或2万吨／年)生产规格： 纯度为99％的味精生产方法： 以工业淀粉为原料、双酶法糖化、流加糖发酵，低温浓缩、等电提取生产天数： 300天／年 倒罐率： ％发酵周期：40-42小时 生产周期：48-50小时种子发酵周期：8-10小时种子生产周期：12-16小时发酵醪初糖浓度： 15％(W／V)流加糖浓度：45％(W／V)发酵谷氨酸产率： 10％ 糖酸转化率： 56％淀粉糖转化率： 98％ 谷氨酸提取收率： 92％味精对谷氨酸的精制收率：112％原料淀粉含量：86％ 发酵罐接种量： 10％发酵罐填充系数： 75％发酵培养基(W/V)： 水解糖：15％，糖蜜：％，玉米浆：，MgS04 ％，KCl．％，Na2HP04：，尿素：4％，消泡剂：％种子培养基(W/V)： 水解糖：％，糖蜜：2％，玉米浆：l %，MgS04 ％，K2HP04：％，尿素：％，消泡剂：、％设计内容：1．根据设计任务查阅有关文献，收集必要的技术资料与工艺数据，进行生产方法的选择比较，生产工艺流程与工艺条件的确定与论证。2．工艺计算：全厂的物料衡算；发酵车间的热量蘅算（蒸汽耗量的计算)；无菌空气耗量的计算。3．发酵车间(包括糖液连消)生产设备的选型计算(包括设备的容量、数量、主要外形尺寸)。4．选择一重点设备进行单体设备的详细化工设计与计算。设计要求：1．根据以上设计内容，书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》车间初步设计说明书的编写要求书写)。2．完成图纸两张(一号图纸)，发酵车间工艺流程图(包括糖液连消)，重点单体设备总装图。四、酶制剂工厂设计(重点糖化酶车间)基础数据：生产规模：1000M3／年(或3000 M3／年)产品规格：食品级液体糖化酶(50,000U／m1)生产天数：180天(其他时间生产其他酶)罐发酵单位：25,000U／ml 提取总收率：82％发酵罐装料系数：85％ 生产周期：8天发酵培养基： 玉米淀粉：22％； 豆饼粉：4％；玉米浆： 1％；(NH4)2S04：％；NaHP04：O：1％；接种量： 10%种子培养基： (培养周期4-6天)麦芽糊精： 4％；玉米浆：1％；(NH4)2S04：％ KHP04：％设计内容： 1．根据设计任务，查阅有关资料、文献，搜集必要的技术资料，工艺参数，进行生产方法的选择比较，工艺流程与工艺条件确定的论证。2．工艺计算：全厂的物料衡算，发酵车间的热量衡算，无菌空气用量的计算。3.糖化酶生产设备的选型计算(包括设备的容量、数量、主要的外形尺寸)。4．选择一重点设备进行单体设备的详细的化工计算与设计。设计要求： 1．根据以上设计内容书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》P．254车间初步设计说明书的编写要求书写)。2．完成图纸二张(1号图纸)：全厂工艺流程图(初步设计阶段)：重点单体设备总装图。
药学毕业论文开题报告篇3 题 目 名 称： 番泻叶对小鼠尿量的影响 研究现状： 一、普鲁兰酶 普鲁兰酶(Pullulanase，. 2. 1. 41)是一种能够专一性切开支链淀粉分支点中的α糖苷键，从而剪下整个侧枝，形成直链淀粉的脱支酶。普鲁兰酶还可以分解普鲁兰多糖，普鲁兰酶来源于微生物，R-酶则来源于植物。普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气气杆菌Aerobacter. aerogenes}(典型菌为肺炎克雷伯氏杆)发酵获得，他们报道了该酶良好的酶学性能。之后，各国的科研人员经过广泛深入研究，从不同的地区、微生物中获得该酶，掀起了开发普鲁兰酶的高潮。 在淀粉加工工业中，α淀粉酶最为常用，它的功能是水解淀粉的α-1,4糖苷键，单独用它时，产物中含有大量分支结构的糊精，其中就含有大量的α-1,6糖苷键。假如不把淀粉的α-1,6糖苷键彻底分解的话，势必会造成很大的浪费。自然界中，存在有能分解淀粉的α-1,6糖苷键的酶，通称为解支酶。如寡α-1,6葡萄糖苷酶( , Oligo-l,6-glucosidase )，普鲁兰酶( )，异淀粉酶( , Isoamylose )，支链淀粉一6-葡聚糖酶( )，其中普鲁兰酶要求的底物分子结构最小，故而可以将最小单位的支链分解，导致可以最大限度的利用淀粉，所以在淀粉加工工业中有着重要的用途和良好的市场前景。故而许多国家都争相开发，但是到现在为止，只有丹麦的NOVO公司具有普鲁兰酶的生产能力。我国只有向其进口，但是其价格昂贵，限制了普鲁兰酶在我国的应用。其实，我国早在七十年代就开发普鲁兰酶的产生菌，但是该菌的酶学性质不适合生产，至今我国在普鲁兰酶的国产化方面还没有报道。 在淀粉的加工行业上，对普鲁兰酶的酶学性质的要求是耐酸耐热，其原因是因为通常使用外加酶化法，由于所用酶类的限制，普鲁兰酶的添加可以在两步反应的任何一步，但必须满足上述的反应的条件。因此所开发的普鲁兰酶的酶学性质必须满足现有的酶法水解制糖的条件，也就是耐酸耐热。 二、普鲁兰酶的研究现状 1.产普鲁兰酶的微生物 普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气杆菌(Aerobacter aerogenes)发酵获得。他们报道了该酶的良好性能之后，各国的科研人员经过广泛深入的研究，从不同的地区的微生物中获得该酶，掀起了开发普鲁兰酶的高潮。但是迄今为止，尽管发现许多微生物能够产普鲁兰酶，但是由于当今工业生产条件(酸性，温度)，大多数微生物所产的普鲁兰酶并无商业价值。以下便介绍一下普鲁兰酶的生产菌种。 蜡状芽抱杆菌覃状变种(Bacillus cereus ) 由日本的ToshiyukiTakasaki于1975年发现。该菌同时产生两种淀粉酶:β-淀粉酶和普鲁兰酶。最佳作用条件为pH6～，温度50℃，最大转化率(淀粉水解产生麦芽糖)大约为95%.酶学研究中发现，此酶在pH5，温度60℃依然保持大部分活性，该菌的营养细胞呈棒杆状，聚集成长短不等紊乱链状，无运动性，格兰氏阳性，产芽抱时细胞无明显膨胀。该菌最适生长温度30℃～37℃ ,最高生长温度在41℃～45℃，可以利用葡萄糖，甘露糖，麦芽糖，海藻糖，淀粉和糖原。 嗜酸性分解普鲁兰多糖芽抱杆菌() 上世纪八十年代初，丹麦Novo公司获得此菌，此菌所生产的普鲁兰酶耐热 (60℃)，耐酸()。该公司经过投入巨资开发研究，1983年Nov。公司在日本和欧洲市场同时商业化销售，商品名Prornozyme。如今，它是应用最广，产量最大的普鲁兰酶。呈棒状，深层发酵几小时后，可观察到类原生质体的膨胀细胞，较稳定，饱子呈圆柱体或椭圆体。格兰氏反应阳性，37℃生长良好，45℃以上和pI-1高于以上不长，在以普鲁兰糖为碳源的培养基(( ～)上生长良好。 枯草芽饱杆菌(Bacillus subtilis) 1986年，日本的Yushiyuki Takasaki报道了一株能产生耐热耐酸普鲁兰酶的菌种，被命名为Bacillus subtilis TU。此菌种所产生的酶为普鲁兰酶和淀粉酶的混合物，可水解淀粉为麦芽三糖和麦芽搪.水解普鲁兰糖为麦芽三糖，其中普鲁兰酶最佳作用pH为～，但在时亦有约50%的酶活，此普鲁兰酶最佳作用温度60℃。 耐热产硫梭菌(Clostridum Themosulfurogenes) 1987年.德国的等报道了一株能同时产a淀粉酶、普鲁兰酶和葡萄糖淀粉酶的菌种:耐热产硫梭菌。该菌种所产普鲁兰酶有较广的温度适应范围(40℃～85℃)，在～有较高的活性，在如此广的范围内都有较强活力无疑将扩大该普鲁兰酶的应用领域. Bacillusnaganoensis,Bacillus deramificans, 上世纪九十年代，Deweer发现了普鲁兰酶产生菌Bacillus naganoensis;Tomimura筛选出Bacillus deramifrcans。这两株菌所产的普鲁兰酶的酶学性质与Bacillus. Acidopullulyticus的酶学性质相似。这两株菌都是中度嗜酸菌，在以上就不生长，温度超过45℃以上同样也不生长。这两株普鲁兰酶产生菌的发现，进一步拓宽了普鲁兰酶的应用。 产普鲁兰酶的高温菌菌种 自上世纪八十年代以来，人们逐渐意识到在通常的自然条件下，很难筛选得到极端耐热的普鲁兰酶生产菌种，于是各国的科学家便把目光转移到温泉嗜高温细菌的筛选，而且现在已经取得较多的成果。Bacillus如vorcaldarius所产普鲁兰酶的最适温度和pH分别是75～85℃, , Thermotoga maritime的最适温度和pH分别是90℃, , Thermurs caldopHilus的最适温度和pH分别是75℃,, Fenidobacterion pernnavoran最适温度和pH分别是80～85℃, 2.普鲁兰酶的分子结构 至今为止，许多普鲁兰酶的基因己经被克隆，但是还没有见到任何有关普鲁兰酶结构的报道，但是在根据序列相似性对糖普键水解酶的分类，普鲁兰酶属于第13家族，α淀粉酶家族，这个家族中包含了30多种酶，可以分为水解酶，转移酶。异构酶三大类。这些酶能够水解和合成α～,α～,α～,α～,α～,α～糖苷键。其中很多酶的结构已经被报道，它们都采取了(β/α)8的结构，通过生物信息学的研究，这个家族的蛋白都有一个共同的结构，酶的活性中心都是(β/α)8折叠筒的结构，命名为结构域A。第13家族的大多数酶还具有结构域B，它是位于(β/α)8折叠筒中，第三个β片层与第三个α螺旋之间的一段序列，其特点是结构和长度差异较大，推测其功能是与底物的结合有关。在紧接着(β/α)8折叠筒后，还有C结构域，紧接C结构域，部分家族成员还有结构域D。 3.普鲁兰酶的应用 普鲁兰酶，在食品工业中是一种用途广泛的酶制剂和加工助剂。它能专一性分解淀粉中的支链淀粉和糖原分子及其衍生的低聚糖分支中的α～l, 6糖苷键，使分支结构断裂，形成长短不一的直链淀粉。因此，将该酶与 其它 淀粉酶配合使用时，可使淀粉糖化完全。近年来，普鲁兰酶己作为淀粉酶类中的一个新酶种，应用于淀粉为原料的食品等工业部门，在食品工业中有如下几方面的作用: 单独使用普鲁兰酶，使支链淀粉变为直链淀粉 直链淀粉具有凝结成块，易形成结构稳定的凝胶的特性，因此，可作为强韧的食品包装薄膜。这种薄膜对氧和油脂有良好的隔绝性，又因涂布开展性好，故适合于作为食品的保护层。它还适合于淀粉软糖制造，也可用作果酱增稠剂，用于装油脂含量高的食品，以防止油的渗出以及肉食品加工。近年来在食品工业中提倡使用可被生物降解的薄膜，直链淀粉在这些方面具有较大的发展前途。豆类直链淀粉含量较高，因此绿豆淀粉制成的粉丝韧性比其它淀粉好，如果用普鲁兰酶处理谷物淀粉，再制成直链淀粉后，可以制成高质量的粉丝。一般谷物淀粉中，直链淀粉含量仅占20%，支链淀粉含量约为80%。工业上每生产1吨直链淀粉就有4吨副产品的支链淀粉。美国虽然通过遗传育种的方法.得到含直链淀粉60%玉米新品种，但不大适于大量生产。国外已采用普鲁兰酶改变淀粉结构，可使支链淀粉变为直链淀粉。据报道，采用此法收率可达100%.制造直链淀粉的方法为，先采用普鲁兰酶分解经液化的分支部分，使其转变为直链淀粉，并以丁醇或缓慢冷却法沉淀淀粉。再回收含少量水分的晶型沉淀物，最后通过低温喷雾干燥法制成粉状的直链淀粉。 普鲁兰酶与β～淀粉酶配合使用生产麦芽搪 饴糖是我国传统的淀粉糖产品，其中所含部分麦芽糖，广泛用于糖果、糕点等食品工业。目前生产方法是以α～淀粉酶进行液化，再用β～淀粉酶水解支链淀粉，这样只能水解侧链部分。接近交叉地位的α～糖苷键时，水解反应停止。但如果使用普鲁兰酶共同水解，便能使分支断裂，提高淀粉酶水解程度，降低了β极限糊精的含量，大大提高了麦芽糖的产率，有利于生产麦芽搪浆。目前对加普鲁兰酶进行糖化己作了较大规模的试验。 试验条件为。每批投料量约为900公斤碎米，粉浆浓度为15～16Be°数皮用量(对碎米计)，β～淀粉酶活性2,000单位/克以上，;普鲁兰酶活性45,000～55,0 00单位/克，系由产气气杆菌生产，每批用量为1公斤。试验结果表明，加入普鲁兰酶糖化的试验糖与对照糖品相比，还原糖平均增加，麦芽糖含量平均增加了，糊精含量平均减少了高浓度麦芽糖浆较之高浓度葡萄搪浆，具有不易结晶，吸湿性小的特点，所以高浓度麦芽糖浆在食品工业中有着广泛的用途。采用普鲁兰酶与p一淀粉酶配合使用，成本低廉，麦芽糖收率达到70%左右，其至更高。 用于啤酒外加酶法糖化 啤酒生产中麦芽，既是酿造啤酒的主要原料，也为酿造过程提供了丰富的酶源。在啤酒酿造的糖化过程中，麦芽中分解淀粉的主要酶是α～淀粉酶、β～淀粉酶和分解淀粉α～1. 6糖瞥键的R一酶(植物普鲁兰酶或植物茁霉多糖酶)。β～淀粉酶与另两种淀粉酶协同作用，可使淀粉分解成麦芽糖(也包括少量的麦芽三糖和极少量的葡萄糖)和低分子糊精。使麦芽汁有比较理想的糖类组成。在工业生产中为了节约麦芽用量，采用所谓外加酶法糖化，即在减少麦芽用量的前提下，增加淀粉质辅助原料的比率，并加入适当种类的酶制剂进行搪化。要使大麦及其它辅助原料糖化完全，需要外加a一淀粉酶和分解α～糖苷键的普鲁兰酶制剂等。单独使用a一淀粉酶时产生麦芽糖和麦芽三搪是很不完全的。假如分解淀粉α～糖苷键的酶活性不足，淀粉分解就不完全，其结果是可发酵性糖含量低，制成的啤酒发酵度达不到要求。若采用能分解α～和α～糖苷键的糖化型淀粉酶，则其反应产物为葡萄糖，容易使酒味淡薄。采用普鲁兰酶与α～淀粉酶协同，效果良好，其分解产物主要是麦芽糖和少量的麦芽多糖。采用外加酶法糖化时，加入酶制剂的用量为:淀粉酶6～7单位/克大麦及大米:蛋白酶，60-80单位/克，并配合以菠萝蛋白酶10ppm，普鲁兰酶50单位/克大麦。以上三种酶制剂均添加于糖化或酒化开始。 总之，普鲁兰酶无论作为酶制剂和食品工业的加工助剂均有广阔的发展前途。 研究目的和意义： 酶制剂工业是上世纪七十年代就己经形成的一个重要的产业，目前世界酶制剂总产值达100亿美元，我国的产值约为100亿人民币，并且随着其应用领域的不断扩大以及新酶种的开发，这一市场正在迅猛发展。但是全球酶制剂产业几乎被几家外国公司所垄断，其中丹麦的NOVO公司几乎占全球总销售额的一半。本研究对普鲁兰酶的开发，对酶制剂产业的发展有重要的意义。 其次我国自从七十年代开始便对普鲁兰酶进行研究开发，但是所开发得到的普鲁兰酶，既不耐热也不耐酸，这就使其在工业化应用中受到了局限。为了改变我国对进口产品的依赖，填补我国这一领域的空白，寻找一条国产化的道路，本研究的目的是利用自然微生物资源，普鲁兰酶，提高我国淀粉原料的利用率，从而提高整个淀粉加工行业的生产率，这对我国淀粉加工产业的意义是不言而喻的。 研究内容(内容、结构框架以及重点、难点)： 一.普鲁兰酶产生菌的筛选 (1)样品的采集; (2)菌种初筛; (3)菌种复筛; (4)菌种保藏方法; (5)酶活力测定方法的建立。 二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究 (1)碳源，氮源对发酵产酶的影响; (2)初始PH对发酵产酶的影响; (3)接种量对发酵产酶的影响; (4)发酵温度对产酶的影响; (5)金属离子对产酶的影响。 重点或关键技术： (1)纯菌株的分离; (2)菌株的鉴定方法的选择。 研究方法、手段： 一.普鲁兰酶产生菌的筛选 (1)样品的采集：选择适合产生的地点(面粉厂.菜地.果园等)采集土样 (2)菌种初筛：在采集的土样用无菌水稀释后，在含有淀粉类的培养基中做平板涂步， 37℃培养48h后，用碘液进行显色反应，将有淀粉酶产生的菌落接于斜面中保存。 (3)菌种复筛：将前期分离的能产生淀粉酶的菌株涂步于普鲁兰糖平板上，37℃培养48h后用95%乙醇进行透明圈实验。有透明圈产生说明菌株产生普鲁兰酶，将产生透明圈的菌落挑于斜面培养基培养。 (4)菌种保藏方法： 采用4℃低温保藏。 (5)酶活力测定方法的建立：采用发酵培养液经过离心后利用DNS显色法 520nm测定吸光值，测定标准葡萄糖标准曲线，利用标准曲线计算普鲁兰酶酶活大小。 二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究 (1)碳源，氮源对发酵产酶的影响：采用不同碳源，氮源培养基培养一段时间，测定酶活力。(其他条件相同：接种量，装瓶量，初始PH值，转速，培养时间。) (2)初始PH对发酵产酶的影响：采用相同发酵培养基，在不同初始PH下接种等量种子液。在相同条件下培养，测定发酵液的酶活。(其他条件相同：接种量，装瓶量，转速，最佳培养温度，最佳培养时间。) (3)接种量对发酵产酶的影响：在发酵培养基中分别接入2%，4%，6%，8%， 10%，14%，18%的种子培养液于最佳碳源，氮源，最佳初始PH的培养基中，在相同条件下培养，分别检测酶活。(采用以上确定的最佳碳源，氮源，最佳初始PH。) (4)发酵温度对产酶的影响：采用相同培养基，在不同温度下(25℃，30℃，35℃，40℃，45℃)培养一定时间，测定酶活力。 (5)金属离子对产酶的影响：在基础培养基中加入少量不同金属离子，发酵后测酶活。(金属离子有： 锰离子，钙离子，锌离子，镁离子，铁离子，铜离子。) 研究进度 ：完成项目总体进度30%，样品土样的采集及前期的准备工作,菌株的初筛，包括(样品土样原液的涂步培养及摇床培养，产支链淀粉酶菌株的挑选及斜面培养)。 ：完成项目总体进度50%,菌株的复筛，包括(产普鲁兰酶菌株的筛选及斜面培养),葡萄糖标准曲线的测定,酶活测定方法的建立,并以酶活大小对菌株进行再次筛选。 ：完成项目总体进度80%,产酶条件的研究。包括：碳源，氮源，初始PH值，接种量，发酵温度，金属离子。并通过各中单因素试验确定发酵培养基的最佳碳源，氮源，初始PH值，接种量，发酵温度，金属离子。 2009、4—2009、5 ：完成项目总体进度100%,课题总结，撰写论文。 文献综述(包括：国内外研究理论、研究方法、进展情况、存在问题、参考依据等) 自从1961年Bender H.等人在研究一株产气气杆菌Aerobacter aerogenes(典型菌为肺炎克雷伯氏杆菌)时首次发现普鲁兰酶后，国际上对产生这种酶的微生物进行了广泛研究，发现许多微生物可以产生此酶，并筛选出一些适用于工业化生产的优良菌株。随着该酶的应用发展，对耐热性普鲁兰酶的研究也逐渐增多，已成功克隆并表达了该酶的基因。国内1976年开始对一株产气气杆菌(Aerobacteraerogenes 10016)的普鲁兰酶进行研究，对该菌株的产酶条件、酶的分离提取及酶学性质作了报道，并研究了该酶的食品级提取技术。此外，陈朝银、刘涛等人从云南温泉水样中筛选到一株产普鲁兰酶高温栖热菌菌株，通过诱导等实验将该酶的酶活从提高到170u/mL，酶产量提高了近2500倍左右，酶的最适作用温度及pH分别是75℃和，具有一定的耐热和耐酸特性。 陈金全等从温泉水样中筛选到一株产耐热耐酸普鲁兰酶的野生菌株，并根据形态、生理生化特征、细胞化学组分分析及16SrDNA序列比对、基因组DNA的G+C摩尔百分含量、同源性比对等实验，鉴定其为脂环酸芽抱杆菌属(Alicyclobacillus)的一个新种，所产酶最适作用温度为60℃，最适pH值，具有较好的耐热耐酸特性。杨云娟等利用毕赤酵母成功构建了普鲁兰酶表达量较高的基因工程菌，摇瓶发酵酶活可达，最佳发酵条件下产量可达 .酶的最适作用温度为600C，最适pH值，具有较好的耐热耐酸性。目前我国仍没有具备独立生产普鲁兰酶能力的厂商，要实现低成本、国产化的生产，还有很长的路要走。 技术应用于耐热脱支酶的研究，使耐热异淀粉酶的研究有了很大发展。Coleman等人将嗜热厌氧菌T. brockii普鲁兰酶基因克隆到中得到的克隆子分泌的普鲁兰酶数量高于出发菌株，Okada等人将Bacillus Steanther, onhiu:中编码热稳定异淀粉酶的基因克隆到:中，得到的转化菌株其异淀粉酶能在60 ℃稳定15分钟。Burchadf将。ostridium thermosulf urogenes DSM38%的嗜热异淀粉酶基因克隆并在中表达，所得酶的最适pH和最适温度与出发菌相同，而且在高温下仍能保持活性.Antranikiam等人将Pyrococcus舟riousous的异淀粉酶基因克隆到中并分离得到了酶蛋白。尽管如此，目前尚未有已将转基因的耐热性异淀粉酶工程菌应用到工业生产中的报道。众所周知，利用物理和化学诱变剂单独或复合处理微生物细胞是选育高产变种菌株行之有效的经典方法，它在为培育多种抗生素、氨基酸、核苷酸激酶(尤其是蛋白酶和淀粉酶)的高产变种菌株方面曾经起过极为重要的作用，至今仍然是方便易行和行之有效的方法之一。 主要参考文献： [1][美]惠斯特勒等编王雏文等译.淀粉的化学与工艺学[M].北京：中国食品出版社，1988 [2]张树政.酶制剂工业[M]. 北京: 科学出版社，1998 [3]邬显章.酶的工业生产技术[M]. 吉林: 吉林科学技术出版社，1988 [4]Taniguchi H, Sakano Y, Ohnishi M, Okada G(1985) Pullulanase[J].TanpakushitsuKakusan Koso. 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