发酵工程考试复习题

2022-08-09

第一篇：发酵工程考试复习题

发酵工程论文 -

发酵工程的研究进展

【前言】发酵工程是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。它包括厌氧发酵的生产过程(如酒精、乳酸、丙酮丁醇等)和有氧发酵的生产过程(如氨基酸、柠檬酸、抗生素等)。广义的概念：生物学(微生物学、生物化学)和工程学(化学工程)结合。狭义的发酵概念：微生物培养和代谢过程。

发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一，产品也很多，以传统食品来说，东方有酱、酱油、醋、白酒、黄酒等，西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。这些发酵食品都是数千年来凭借人类的智慧和经验，在没有亲眼看到微生物的情况下，巧妙地利用微生物生产的产品。【关键词】发酵发展应用

1、发酵工程的内容

1.1 定义

发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。

1.2现代发酵工程

人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。

现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支，成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。

现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包，而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物，生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料，在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。

1.3组成

从广义上讲，发酵工程由三部分组成：是上游工程，中游工程和下游工程。

1.3.1 上游工程：包括优良种株的选育，最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定，营养物的准备等。

1.3.2 中游工程：主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术;在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术;在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术;还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。

此外，根据不同的需要，发酵工艺上还分类批量发酵：即一次投料发酵;流加批量发酵：即在一次投料发酵的基础上，流加一定量的营养，使细胞进一步的生长，或得到更多的代谢产物; 连续发酵：不断地流加营养，并不断地取出发酵液。在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。

1.3.3 下游工程：指从发酵液中分离和纯化产品的技术：包括固液分离技术(离心分离，过滤分离，沉淀分离等工艺)，细胞破壁技术(超声、高压剪切、渗透压、表面活性剂和溶壁酶等)，蛋白质纯化技术(沉淀法、色谱分离法和超滤法等)，最后还有产品的包装处理技术(真空干燥和冰冻干事燥等)。②此外，在生产药物和食品的发酵工业中，需要严格遵守美国联邦食品和药物管理局所公布的cGMPs的规定，并要定时接受有关当局的检查监督。 2.发酵工程技术的发展

发酵技术的发展经历了如下几个阶段： 2.1 自然发酵阶段

这个阶段为从史前到19世纪末，主要特征为人类利用自然接种的方法进行传统酿造食品的生产。

2.2 纯培养厌氧发酵技术的建立这个阶段始于19世纪末，20世纪初，主要特征为人类在显微镜的帮助下，把单一的微生物进行纯培养，在密闭容器中进行氧发酵生产酒精等工业产品。 2.3 通气搅拌发酵技术的建立

这个阶段始于20世纪40年代，其技术特征为，成功地建立起深层通气进行微生物发酵的一整套技术，有效地控制了微生物有氧发酵的通气量、温度、pH和营养物质的供给，使得抗生素、柠檬酸、酶制剂等好氧发酵产品的生产成为可能，是现代发酵工业的开端。 2.4 代谢调控发酵技术的建立

这个阶段始于20世纪60年代，其技术特征为，以生物化学和遗传学为基础，研究代谢产物的生物合成途径和代谢调节机制，选择巧妙的技术路线，人为地控制目的代谢产物的大量合成，从而得到所需产品。 2.5 现代发酵工程技术的建立

这个阶段始于20世纪70年代，其主要技术特征表现在如下几个方面： 2.5.1 原生质体融合技术、基因工程技术的发展和在微生物菌种选育方面的应用，为发酵工程技术带来了方法上、手段上的重大变化和革命。

2.5.2 计算机控制发酵技术，固定化细胞技术，发酵工程优化控制技术，先进的提取、分离、纯化技术以及现代化的发酵与提取设备的应用，使发酵工业得到了迅速的发展，并展现了广阔的前景。 3.发酵工程的应用领域 3.1轻工业

轻工业是发酵工程技术应用最早和最多的领域，这个领域的特点是大量利用农副产品(产要是淀粉类产品)进行深加工，其生产的产品种类有：

3.1.1 酒和溶剂类：如啤酒、白酒、果酒、酒精、丙酮、丁醇等; 3.1.2 有机酸类：如柠檬酸、乳酸、苹果酸、衣康酸等; 3.1.3 氨基酸类：如谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸等;

3.1.4 酶制剂类：如食品工业用酶、纺织工业用酶、饲料工业用酶等; 3.1.5功能性蛋白质、功能性脂类、功能性糖类。 3.2 生物医药工业通过发酵工程技术，可以生产多种抗生素、疫苗、以及一些基因工程药物(如干扰素、白细胞介素系列等)。 3.3 农牧业

通过发酵工程技术，可以生产生物农药、生物肥料、植物生长调节剂、饲料蛋白、饲料工业用酶等。 3.4 环境保护

发酵工程技术，可用于污水处理，有毒物质的降解、固体垃圾处理、土壤污染的修复。 3.5 能源开发

通过发酵工程技术可利用可再生原料生产燃料酒精，生产沼气，进行微生物冶金等。

4.现代发酵工程技术的发展方向展望

由于发酵工业生产具有反应条件温和，生产原料来源广泛，价格低廉，以及与其它工业相比投资少、见效快，经济与社会效益显著等诸多优点。而且，通过发酵工程技术生产的产品种类多、应用面广。因此，发酵工程具有广阔的发展应用前景。

近年来，生物技术的迅速发展有力地推动了发酵工程技术的发展。而发酵工程技术的应用，则是直接将生物技术转化为生产力，用于生产人类所需的各种产品，以及为社会服务的重要手段。因此，基因工程、细胞工程、酶工程技术的最终实施，主要是依靠发酵工程技术来完成的。所以现代发酵工程是生物技术的重要内容之一，是生物技术实现产业化的必由之路，是未来经济社会发展过程中富有生机和活力的一个重要产业群体。

目前发酵工程技术的研究主要集中在如下几个方面：

4.1采用基因工程、细胞工程技术与常规微生物育种方法相结合，辅之以激光、离子束、γ-射线等物理诱变方法，致力于选育发酵工业所需的各种优良生产菌种。

4.2 开发研制社会需要、附加值高的新型发酵产品。

4.3 采用发酵工程技术取代部分传统化工产品的生产，降低原材料消耗和能源消耗，减少污染物的排放。 4.4 研究开发发酵和提取新技术、新工艺、新设备，提高产品收率、节能降耗。

4.5 大规模工业化发酵生产技术。

5.学术思想

发酵工程研究：获得应用价值的微生物，反应器及过程放大，发酵产物分离提取，发酵过程优化和控制。

研究一些重要的工业微生物的抗胁迫因子及其抗胁迫机制，考察环境胁迫条件下特定微生物蛋白转录和代谢途径变化，采用不同环境胁迫手段或措施对微生物的生长或代谢进行调控，促进微生物生长或大量合成目的产物。

研究辅因子形式及其浓度在物质代谢和信号传递途径中控制代谢流方向和流量分配的作用机制、物质流和辅因子流的变化规律，对微生物的生长或代谢进行调控，促进微生物合成目的产物的代谢流的最大化和快速化。

参考文献：

[1].张星元发酵原理科学出版社 2005 [2].李寅，高海军陈坚高细胞密度发酵技术化学工业出版社 2006 [3].陈騊声中国微生物工业发展史北京轻工业出版社 1979 [4].胡之璧刘涤生物技术生产传统药材的探索厦门大学出版社1998 [5].李艳发酵工程的可持续发展教育学论坛 2012 [6].潘蓓蕾中国食品发酵工业现状与发展方向食品与药品 1999 [7].赵发发酵促进剂面临巨大发展机遇酿酒科技 2011 [8].朱克庆我国发酵面食机械装备的发展与对策粮食与食品工业 2009 [9].王荫宇发酵乳制品的市场发展趋势中国乳业 2008 [10].王钢开发信息我国酸奶制品的发展趋势中国食品工业 2011

第二篇：发酵工程实习报告

> XXX实习报告

姓名：学号：

专业：

班级：

指导老师：

实习单位：

实习时间：X年X月X日——X年X月X日

一. 实习任务：

通过实习，培养学生进一步掌握发酵食品、饮品的生产原理，工程技术方法，生产设备，要求学生必须学会葡萄酒、白兰地、啤酒、白酒、酱油、醋、酶制剂、氨基酸、生物活性物质等的发酵生产，学会食品发酵工厂的建厂设计，生产线的安装，调试生产。

二. 实习内容：

(一)北京市燕京啤酒厂

1. 企业介绍：燕京1980年建厂，1993年组建集团，1998年在两地上

市。在整个啤酒行业中，名列第二。在2010年中国酒类流通协会、中华品牌战略研究院共同主办的，"华樽杯" 中国酒类品牌价值评议中，其品牌价值为263.18亿，荣膺啤酒类品牌价值第二名。经过30年快速、健康的发展，燕京已经成为中国最大啤酒企业集团之一。2009年啤酒产销量467万千升，进入世界啤酒产销量前八名、销售收入133.08亿元、实现利税29.98亿元、实现利润8.65亿元。2005年8月10日燕京成为国内首家北京2008年奥运会啤酒赞助商。

2. 啤酒生产工艺介绍：

2.1原料：大麦、水和酒花。

2.2辅料：大米(我国)、玉米(欧美)

2.3现代啤酒的酿造工艺流程：

①制麦工艺：大麦→浸渍→湿大麦→发芽→绿麦芽→干燥→除麦根→破皮→贮藏→成品麦芽

②糖化工艺：首先把麦芽在滚筒碾碎机中碾碎，注入热水混合，旋转入麦芽汁桶，制造出麦芽汁，甜甜的麦芽汁被过滤后流入酿造罐，再用热水喷射麦芽汁沉淀物，以带走剩余的麦芽汁。过滤后的麦芽汁谷物渣可以做牲畜的饲料。

③发酵和灌装工艺：接下来在酿造罐中再煮沸麦芽汁并添加啤酒花，通常要1.5-3个小时。然后过滤啤酒花沉淀，用离心法离调沉淀的蛋白质，冷却至发酵温度，把麦芽汁输送至初级发酵池，在那里加入新鲜酵母，发酵过程五至十天，然后啤酒被注入后熟罐，在那里进一步进行发酵直到啤酒成熟，这个过程约一个月左右。最后过滤成熟的酒液进行罐装。

④啤酒的原辅料：酿造啤酒主要有四大原料，即啤酒的灵魂――大麦与麦芽;绿色的金子――啤酒花;酿酒小精灵――酵母和啤酒的血液――水。这些都是啤酒酿造不可缺少的原料。辅料有：大米(我国)、玉米(欧美)。

(二)北京顺鑫农业股份有限公司牛栏山酒厂

牛栏山地区的饮酒文化，有据可考的历史可追溯到我国3000年以前的西周时期。1982年在牛栏山酒厂附近出土的鼎、觯、爵等八件青铜器皿中，有五件都与酒有关。这些青铜器经有关专家分析推测，应在我国的西周年间。而牛栏山二锅头的酿酒历史可上溯到清朝年间，据《顺义县志》记载："造酒工：做是工者约百余人(受雇于治内十一家烧锅)。所酿之酒甘冽异常，为平北特产，销售邻县或平市，颇脍炙人口，而尤以牛栏山酒为最著。" 此处所提及的"烧酒"，即现在的牛栏山二锅头酒。历经数百年的发展，牛栏山二锅头酒已成为中国白酒清香型(二锅头工艺)代表，深受消费者青眯。

牛栏山二锅头，二锅头之宗。二锅头作为京酒的代表，已有八百多年的历史。京师酿酒师蒸酒时，去第一锅"酒头"，弃第三锅"酒尾"，"掐头去尾取中段"，

唯取第二锅之贵酿。牛栏山二锅头，宗气一脉相传，于2002年9月4日荣获"国家二锅头原产地认证"

1、牛栏山二锅头传统酿造工艺

"二锅头"酒是以酿酒工艺而命名的。古时蒸酒所用器具为锡锅，也称天锅。天锅由甑锅和釜锅两部分组成。在甑锅内撒放发酵好的酒醅，然后在釜锅内注入凉水，甑锅中的酒醅被加热后，蒸发出酒气，遇釜底凉水而凝聚成酒，用管引出。釜锅内的凉水温度升高后，需再换一锅凉水，以降低温度，继续使酒气冷凝成酒。由于每锅次所冷凝出的酒从香气、口味上都有明显区别，而第二锅冷凝出的头半部分酒既口感平和又香气醇厚，因而商家特意引接出来单独售卖，并冠以"二锅头"的俗称，流传至今成为品名。

二锅头酒选用高粱为主要原料，还是以麸曲和酵母为糖化发酵剂，采用传统的"老五甑"工艺，经原料清蒸、辅料清蒸，低温入池，适当发醇，火蒸馏，掐头去尾，贮陈精酿而成。由于二锅头酒的酒液清亮透明，香气芬芳，酒质醇厚，入口甘润、爽洌，酒力强劲，后劲绵长，回味悠长，因此备受广大消费者的认可，二锅头品牌家族也日渐丰富。

牛栏山二锅头的发酵，仍沿用古老的"地缸"发酵法，恪守传统的"清蒸清烧" 酿造工艺。从润料、糊化到入池发酵，十多道传统工艺，下足精致工夫。充分保证，地道二锅头之清、香、爽、净。

三、实习体会

古人云："不登高山，不知天之高也;不临深溪，不知地之厚也。"深藏于象牙塔中的我们，一直以来都以理论学习为主，之前几乎没有什么机会近距离接触生产第一线，这次难得的发酵专业课实习，给我提供了一个良好的实践平台，让我们身临其境地感知企业的工作和生活环境，也给我提供了一个将学科相关知识付诸于实践的机会，提高了我的专业素养，特别是食品发酵加工的实践技能，同时加深了我对食品加工过程的感性认识。下面是我在本次实习的几点心得体会：

( 1) 质量是企业的生存之本

牛栏山人一丝不苟的企业精神让我不禁想到质量是企业的生存之本。在食品企业的不断发展中，很多企业都清楚地认识到质量乃生存之本，产品品质的保证才是企业在走向高峰的基石。近年来，苏丹红、三聚氰胺、瘦肉精等食品安全事故层出不穷，让很多人对于食品行业的信任度极具下降。但是令我们欣慰的是，正如华都一样，很多企业，特别是大型企业在食品卫生、安全方面的意识不断提高，都在向食品生产标准化靠拢。

(2) 营养、健康是未来食品的发展方向

在食品工艺的创新过程中，人们更加注意到营养和健康的比重。过度饮食以及过度加工的过度饮食是二十一世纪人类面对的一大难题，改造非健康食品为健康食品将是食品工业面临的挑战和发展方向。燕京啤酒糖化过程采用德国HUPPMANN公司自动控制系统，使麦芽中的营养充分进入麦芽汁，减少了营养成分的损失，符合当今世界所倡导的天然、健康饮品的发展要求。

(3) 今后学习要注重理论与实际相结合

我们在平常的学习过程中，不仅要知道每种发酵食品的发酵工艺，还要学以致用，要将理论和实际情况相结合，比如考虑发酵过程中条件的控制、有害微生物的防制和处理、发酵产品的稳定性和货架期等问题，不能死板地只记课本上的知识，死板套用，要根据实际情况灵活地做出适当的调整，这样才能最大程度的提高发酵食品的品质。

(4) 要注重利用多学科横向思考

在实际中一种发酵工艺往往不是只用一种学科就能够解释的，在平常的学习过程中，我们就应当有意识地将相关学科结合在一起思考，结合每一个学科的知识，例如将食品发酵工程和食品设备与机械、食品工艺学和食品质量安全等课程相结合，既要考虑到食品的性质，又要考虑机器的实际操作可能性，最大优化生产线，保证尽可能高的生产效率以及发酵食品的质量。

(5) 通过实习实现学生到职场人的过渡

在工作前先多从事相关实习，加强自身的综合能力，更好的将课本知识与实际结合，在实习的过程中，也能更多的了解这一类型工作的本质，在接触这一行的过程中也有更多自己的心得体会，从而发现自己是否能够适应以及能够胜任这份工作。实习也是给自己从学校到职场的一个过渡，让自己多做好心理建设。

在这次参观实习过程中，让我感知了食品发酵工业的发展方向，感受到了企业文化的影响力，学到了很多有用的知识。在今后的日子里，我将把将此次实习所收获的宝贵经验运用于学习生活中，在学海中不断探索，在实践中不断进步。

第三篇：食品发酵工程实习报告

北京林业大学

食品发酵工程实习报告

生物科学与技术学院

1 实习目的 ..................................................................................................................................... 1 2 实习地点及时间 ......................................................................................................................... 1 3 实习内容 ..................................................................................................................................... 1

3.1北京市燕京啤酒厂 ............................................................................................................. 1

3.1.1 企业介绍 ................................................................................................................. 1 3.1.2 啤酒的生产工艺介绍 ............................................................................................. 2 3.1.3感想 ........................................................................................................................ 3 3.1.4 思考题 ................................................................................................................... 4 3.2 牛栏山二锅头酒厂 ........................................................................................................... 5

3.2.1 企业介绍 ................................................................................................................. 5 3.2.2白酒的生产工艺介绍 .............................................................................................. 6 3.2.3 感想 ......................................................................................................................... 7 3.2.4 思考题 ..................................................................................................................... 8 3.3 北京高碑店污水处理厂 ................................................................................................... 9

3.3.1 企业介绍 ................................................................................................................. 9 3.3.2 生产工艺介绍.................................................................................................. 9 3.3.3 感想 ....................................................................................................................... 10 3.3.4 思考题 ................................................................................................................... 10 3.4 品酒训练 ......................................................................................................................... 11 3.4.1酒的分类 ................................................................................................................ 11 3.4.2 酒杯 ....................................................................................................................... 11 3.4.3 如何欣赏酒 ........................................................................................................... 11 3.4.4 感想 ....................................................................................................................... 12 3.4.5 思考题 ................................................................................................................... 12 4 总结........................................................................................................................................... 13

食品发酵工程实习报告

1 实习目的

食品发酵工程是以生物化学、微生物学为基础的作为食品科学与工程专业学生必须掌握的一门重要课程，同时也是一门实践性很强的学科，为了将学过的食品发酵工程理论知识、发酵工程技术同生产实践结合起来，并学会解决实际生产技术问题，能在工艺技术的基础上提高创新能力，则课程实习是最好的方式

通过实习，进一步掌握发酵食品、饮品的生产原理，工程技术方法，生产设备，学会葡萄酒、白兰地、啤酒、白酒、酱油、醋、酶制剂、氨基酸、生物活性物质等的发酵生产，学会食品发酵工厂的建厂设计，生产线的安装，调试生产;通过品酒训练，了解世界上各种酒的酒文化以及何如品尝、鉴定世界名酒。

2 实习地点及时间

 2013年5月13日，上午参观北京市燕京啤酒厂，下午在实验室进行品酒训练;  2013年5月14，参观学习牛栏山二锅头酒厂;

 2013年5月16日，参观中国最大的污水处理厂——北京高碑店污水处理厂。

3 实习内容

3.1北京市燕京啤酒厂 3.1.1 企业介绍

燕京1980年建厂，1993年组建集团。制造、销售啤酒、无酒精饮料、啤酒原料、饲料、瓶盖;出口企业自产的啤酒、各种饮料、酵母粉、酱油、进口企业生产、科研所需的原材料、机械设备、仪器仪表及零配件。

经过多年快速、健康的发展，燕京已经成为中国最大啤酒企业集团之一。2009年啤酒产销量467万千升，进入世界啤酒产销量前八名、销售收入133.08亿元、实现利税29.98亿元、实现利润8.65亿元。--燕京用20年的时间跨越了世界啤酒业100年的发展历程。 2009年燕京发展成为拥有有形资产150亿元、2010年燕京商标商誉价值总计245.23亿元，其中子品牌漓泉啤

食品发酵工程实习报告

酒商誉价值为36.90亿元，惠泉啤酒商誉价值为26.72亿元，雪鹿啤酒商誉价值为13.28亿元。燕京总部是亚洲最大的啤酒生产厂。连年被评为全国500家最佳经济效益工业企业、中国行业百强企业。高品质的燕京啤酒先后荣获多次奖项，1997年燕京牌商标被国家工商总局认定为“驰名商标”，2004年通过中国绿色食品发展中心审核，符合绿色食品A级标准。2005年8月10日燕京成为国内首家北京2008年奥运会啤酒赞助商。

目前，燕京啤酒集团是国务院重点支持的520家大型企业之一，下属拥有控股子公司(厂)十八个，其中啤酒生产企业十二个，相关和附属产品企业六家。产品有七大类50多个品种。主导产品为啤酒，约占公司总收入的90%以上，主业非常突出。 3.1.2 啤酒的生产工艺介绍原料：大麦、水和酒花

辅料：大米(我国)、玉米(欧美)

发酵原理：啤酒的制造包括麦芽制备，麦芽及其它谷类的淀粉经麦芽中糖化酶的作用生成麦芽汁，在低温下经酵母的作用，先将部分糖转变成酒精，之后又在密闭容器中进行后发酵，使剩余的糖继续变成酒精，同时使生成的CO2保存在酒中。知名的有德国慕尼黑啤酒、捷克的比尔森啤酒、我国的青岛啤酒。工艺流程：

操作要点：

糖化(Brewhouse)：利用麦芽所含的各种水解酶，在适宜的条件下，将麦芽中不溶性高分子物质(淀粉，蛋白质，半纤维素及其中间分解产物)，逐步分解成低分子可溶性物质。整个过程主要包括：淀粉分解、蛋白-葡聚糖分解以及酸的形成和多酚物质的变质分解、 2

食品发酵工程实习报告

化。

发酵(Fermentation)：将麦芽糖汁打进发酵罐，并添加一定量的酵母，在计算机系统严格控制温度及酵母生理状态的情况下，酵母“吃”掉麦芽糖，代谢出二氧化碳、酒精以及啤酒风味物质。发酵分为前发酵和后发酵，前发酵：即主发酵，后发酵：贮酒使啤酒成熟的低温过程。

燕京啤酒厂发酵罐自动控制工艺图发酵车间

过滤(filter)：是一个纯物理分离过程，利用过滤前后的压差将待过滤液体从一端推向另一端，穿过过滤介质，发酵液中悬浮的微小粒子被截留下来，滤出的啤酒透明且有光泽。啤酒过滤的首要目的是去除酒液中的固体悬浮物，使啤酒清亮透明，保持啤酒风味的稳定性，经常使用的啤酒过滤设备是硅藻土过滤机及纸板精滤机，现代的无菌过滤设备还可以去除啤酒中残留的微生物。

罐装(Botting)：罐装车间主要有出瓶、洗瓶、验瓶、灌酒、杀菌、贴标、装箱等工序。

3.1.3感想

北京市燕京啤酒厂在啤酒的整个生产工艺中，基本都实现了机械—计算机的自动化控制，燕京是个很大的公司，每年燕京啤酒的生产也很大但是在参观生产线的时候，生产工人却很少,这种自动化的流水线生产既可以节省劳动力，又可以提高生产力。在燕京酒厂，我们最开始看到的是整个公司的沙盘模型图，从这里我们可以看到公司的整个地理位置安排是很合理，基本上是生产啤酒的所有车间都被安排在一处，所以

食品发酵工程实习报告

那天我们看到的工作人员也就很少，除此之外，公司还有专门的研究实验室，不仅是对啤酒各种成分含量的检测，还有对各种香味物质的分析及营养价值的研究，可是说燕京不愧是啤酒界的老大。燕京酒厂还有一个专门的检测室，控制了各个生产车间的生产情况，尤其是对发酵过程，这种用计算机自动控制，可以很好的控制发酵温度、发酵时间、甚至可以有效的控制发酵罐中酵母菌的生长状况及对其生长环境，比如发酵液的PH值。在参观完整个生产流程之后，我们还美美的喝了一杯燕京的鲜啤酒(没有经过杀菌处理，刚发酵出来发酵)。原来在中国每年还有一个啤酒节，啤酒不仅在国内销量很大，在国外也越来越来受欢迎，除了它的口感比较好之外，我想最主要是啤酒的价格比较合理，大众都能消费得起。 3.1.4 思考题

⑴ 燕京啤酒的年产量有多少?占全国的比例?在全国有多少分厂?

答：2010年啤酒产销量达到500万千升，预计2015年啤酒产销量达到800万千升,进入世界啤酒前六名，形成世界级的大型啤酒企业集团。占全国比例12%，在全国有31个分厂。

⑵ 在参观大厅熟悉酒花、麦芽的标本。答：如右图

酒花的作用：赋予啤酒香味和爽快的苦味、提高啤酒泡沫的持久性、使蛋白质沉淀有利于啤酒的澄清、酒话有抑菌作用。

麦芽：是啤酒生产的主要原料，含有多种营养物质，大麦发芽、干燥后制成的干大麦芽，内涵各种水解酶酶源和丰富的可浸出物，大麦的谷皮是很好的麦芽汁过滤介质。 ⑶ 糖化罐和发酵罐的容积有多大?如何实现自动控制?

答：糖化罐和发酵罐的容积都有上千升，通过计算机自动控制。

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⑷ 在灌装车间，注意观察各种设备，如哪个是巴氏灭菌箱、自动灌瓶机?

自动灌瓶机

巴氏灭菌箱

⑸ 如何品尝啤酒?

答：喝啤酒则要一看、二闻、三品尝

一看：要看酒体色泽，普通浅色啤酒应该是淡黄色或金黄色，黑啤酒为红棕色或淡褐色;再看透明度，酒液应清亮透明，无悬浮物或沉淀物;后看泡沫，注入无油腻的玻璃杯中时，泡沫应迅速升起，泡沫高度应占杯子的三分之一，当啤酒温度在八到十五度，五分钟内泡沫不会消失，同时泡沫还应细腻洁白，散落杯壁后仍然留有泡沫的痕迹。

二闻：即闻香气，在酒杯上方，用鼻子轻轻吸气，应有明显的酒花香气，新鲜、无老化气味。黑啤酒还应有焦麦芽的香气。

三品尝：品尝味道，好的啤酒入口纯正，没有酵母味或其它怪味杂味，口感清爽、协调、柔和，无明显的涩味。有人喜欢斟啤酒时，慢慢斟，怕啤酒泡沫四溢。但行内人士认为，啤酒的泡沫有营养成分，喝没有泡沫的啤酒不叫喝啤酒。

喝啤酒时，还应将啤酒杯洗干净，切忌有油腻，讲究的话，还得将洗干净的玻璃杯放在冰箱里降降温。斟酒时啤酒瓶与酒杯要呈直角，酒斟向杯子正中，一直斟到泡沫上升到杯口为止。稍候片刻，待泡沫消退之后，再次向杯子正中斟酒，直至泡沫呈冠状，高出杯口。

3.2 牛栏山二锅头酒厂 3.2.1 企业介绍

北京顺鑫农业股份有限公司牛栏山酒厂建于1952年10月，位于北京市顺义区牛栏山镇，傍依风景宜人的潮白河畔，是上市公司——北京顺鑫农业股份有限公司的分公司。牛栏山酒厂现有干部职工1500余人，占地300多亩。企业在围绕 “质量是市场、质量是效益、质量是生命”的发展方针的同时，在产品生产中，严格按照ISO9001质量管理体系和HACCP食品

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安全管理标准，进一步细化和强化生产过程中的产品质量控制。主要生产清香型 “牛栏山”牌为代表的四大系列共计200余种酒类产品。多年来，企业恪守传统的发酵工艺，充分保证了地道二锅头之清、爽、醇、净的特点。

牛栏山二锅头，二锅头之宗。二锅头作为京酒的代表，已有八百多年的历史。京师酿酒师蒸酒时，去第一锅“酒头”，弃第三锅“酒尾”，“掐头去尾取中段”，唯取第二锅之贵酿。牛栏山二锅头，宗气一脉相传，于2002年9月4日荣获“国家二锅头原产地认证”。

牛栏山酒，、大麦等制成大曲为发酵剂，纯粮酿造绿色自然。从原料粉碎到成品酒灌装，历经糊化、发酵、蒸馏等十多道关键工序，悉心传统工艺酿造。以清香型“牛栏山”牌为代表，四大系列共计110余种产品。牛栏山酒，产于燕山脚下、潮白河畔，含天地之灵犀。牛栏山二锅头国家原产地认证，为二锅头的正宗源头，地道口感无可复制。秉百年中华老字号工艺精髓，“掐头去尾截取中断”，更承牛栏山“百年酒窖”之神气，酝酿绝代酒香。

3.2.2白酒的生产工艺介绍

主要原料：高粱、水、麸曲、酵母、玉米、大米等含淀粉物质或含糖物质。菌类：霉菌、酵母菌、细菌。

分类：按白酒的香型可分为浓香型白酒、酱香型白酒、清香型白酒、米香型白酒、兼香型白酒。

白酒的发酵机理：白酒酿造大多是固态发酵，其主要产物是乙醇。分析检测，白酒中大部分是乙醇和水，还含有占总量2%左右的其他香味物质。由于这些香味物质在酒中种类的多少和相互比例的不同才是酒有别于酒精，具有特殊的风格。白酒中的香味物质主要是醇类、酯类、醛类、酮类、芳香族化合物等物质。生产工艺：

北京牛栏山二锅头发酵工艺中常规的控制指标是杂质、甲醇和杂醇油。在勾调之前首先对原酒逐坛品尝，确定合适的基酒，在勾调中充分利用各基酒的不同风格特点相互组合，充分彰显牛栏山酒的风格特色，确保了牛栏山酒的风味特点和优良品质。一下是二锅头生产的整个流程图。

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3.2.3 感想

牛栏山二锅头酒是一个“神秘的传说”，可以从两方面说明这个问题，第一二锅头是一种历史悠久的酒，不仅酒文化发展久远，据历史记载，二锅头已经有八百多年的历史，而且酒的陈酿时间越久，酒的口感就越醇厚，在牛栏山酒厂有个一个专门的酒库，里面贮存有不同年份的酒以五年为一个单位，酒库里甚至藏了有上百年的二锅头，年代越久远的酒，价格也就越高，我们有幸地品尝了酒度为65的二锅头，虽然只是小小的一杯，但是喝进去之后，明显感觉肚子里“有一把火在燃烧”，这让我想起了我家乡自个酿的白米酒，也正是这个浓度。二锅头和啤酒真是两个截然不同的风格，如果说二锅头是真酒的话，那么啤酒就只能算是饮料了。从二锅头的酿造工艺来说，它也真算得上是中国史上历史悠久的酒，我们看到的酿酒的工具都是很旧式的，走进二锅头的酿造车间，就感觉回到了80年代，甚至可以是更早以前。另一个神秘之说来源于二锅头酿造过程的神秘，在进发酵车间之前，就申明了不准照相，这就是中国惯用的“祖传秘方”。不过我最喜欢了牛栏山酒厂理念陈设的各种酒杯和酒壶，很多器具都是青铜材质做的，看得出这些酒杯的制造年代也是很久远的，正是应证了

部分酒醅

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那句话“喝什么酒，就应该用什么酒杯”，这样才能最大发挥酒的功效，才能喝出酒最原始的那种滋味。 3.2.4 思考题

⑴ 二锅头主要是什么香型?

答：主要浓香型、酱香型、清香型、米香型、兼香型五种 ⑵ 酒的起源有哪几种有意思的传说? 答： a、仪狄酿酒

相传夏禹时期的仪狄发明了酿酒。公元前二世纪史书《吕氏春秋》云：“仪狄作酒”。汉代刘向编辑的《战国策》则进一步说明：“昔者，帝女令仪狄作酒而美，进之禹，禹饮而甘之，日：„后世必有饮酒而之国者。‟遂疏仪狄而绝旨酒。”(禹乃夏朝帝王)

b、杜康酿酒

另一则传说认为酿酒始于杜康(亦为夏朝时代的人)。东汉《说文解字》中解释：“酒字的条目中有，杜康作秫酒。”《世本》也有同样的说法。

c、酿酒始于黄帝时期

另一种传说则表明在黄帝时代人们就已开始酿酒。汉代成书的《黄帝内经·素问》中记载了黄帝与歧伯讨论酿酒的情景，《黄帝内经》中还提到一种古老的酒——醴酪，即用动物的乳汁酿成的甜酒。黄帝是中华民族的共同祖先，很多发明创造都出现在黄帝时期。《黄帝内经》一书实乃后人托名黄帝之作，其可信度尚待考证。

d、酒与天地同时

更带有神话色彩的说法是“天有酒星，酒之作也，其与天地并矣”。 ⑶ 牛栏山二锅头酒蒸馏时“掐头去尾”的道理?

答：蒸酒时，需将蒸馏而得的酒汽，经第一次放入锡锅内的凉水冷却而流出的“酒头”和经第三次换入锡锅里的凉水冷却而流出的“酒尾”提出做其它处理，因为第一锅和第三锅冷却的酒含有多种低沸点和沸点的物质成分，所以只摘取经第二次换入锡锅里的凉水冷却而流出的酒，故起为“二锅头”。

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3.3 北京高碑店污水处理厂 3.3.1 企业介绍

北京市高碑店污水处理厂是北京市城市总体规划中拟建的16座城市污水处理厂中规模最大的重点环保项目，也是目前全国最大的城市污水处理厂。该厂承担着市中心区及东部地区总计9661公顷流域范围内的污水收集与治理任务，流域服务人口240万，污水厂自身占地 1120亩，总建设规模为日处理污水100万立方米，占北京市污水总量40%。位于北京市朝阳区高碑店乡界内。根据上游管网配套情况及资金状况，按统一规划分期建设的原则，该工程分两期实施。一期工程日处理污水50万立方米，总投资5.24亿元人民币，于1990年开工，1993年底建成通水，建成后的五年来始终保持满负荷运行、全达标排放的水平，取得了明显的社会效益和环境效益。二期工程日处理污水50万立方米，总投资11.2亿元人民币，1995年开工，1999年9月竣工通水。 3.3.2 生产工艺介绍其工艺流程图如下：

高碑店污水处理厂采用传统活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉沙池和矩形平流式沉淀池;二级处理采用空气曝气活性污泥法。一级处理的方法主要是物理方法，一级处理的格栅、泵房、曝气沉沙池和矩形平流式沉淀池是利用物理中筛滤、重力沉淀和浮选等方法串联组成。这些方法可以去除大部分直径在100um以上的大颗粒物质。二级处理主要是生物法，而高碑店二级处理采用的空气曝气活性污泥法主要是凝絮法。该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。

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3.3.3 感想

高碑店污水处理厂是中国最大的一个污水处理厂，所以厂子很大，以至于我们要坐在车上参观污水厂的处理流程。在这次参观过程中，我们见证了将臭的不行了的污水变成澄清透明的纯净水，这就是变废为宝啊，在这一过程中，最大的功劳得归功于人类的好朋友—亲爱的微生物，所以说这个世界其实并没有废物，只是看你怎么用了，在未来世界里，变废为宝将会是一个很大的产业。 3.3.4 思考题

⑴ 北京每天排放的污水有多少?该厂日处理量有多大?

答：据统计2012年，北京全年产生共15.2亿立方米左右的污水，每天约产生410万立方米污水，相当于两个昆明湖。该厂污水日处理能力达120万吨 ⑵ 采用何种处理工艺?工艺流程如何?

答案见上3.3.2 ⑶ 你认为树立环保的观念，自己如何从点滴做起? a) 复印各种资料时，双面复印; b) 节约用水用电，人走灯关、水龙头关; c) 一个人在宿舍时，尽量使用台灯;

d) 自习时，尽量找人多的教室，尽量不要一个人占用一个教室，避免浪费电资源; e) 少使用一次性餐具; f) 出门游玩尽量坐公交车或者自行车;

g) 平时用餐时，最好是能吃多少就买多少;

h) 外出旅行时，不要随地扔垃圾，自觉维护公共环境卫生。

作为一名环境友好者，以上当然是最起码要做到的，除此之外，我们每一个人都要尽自己的力量来加大宣传，只有全球每一个人的潜意识里都树立了环保的观念，我们的家园——地球才会真的变得越来越美好。

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3.4 品酒训练 3.4.1酒的分类

发酵酒：葡萄酒、啤酒、黄酒、香槟酒蒸馏酒：白酒、白兰地、威士忌

配制酒：药酒、竹叶青、桂花陈、利乔酒(Liqueur) 3.4.2 酒杯

红葡萄酒杯：酒一般倒至杯容的一半，最多不得超出杯容的2/3 白葡萄酒杯：杯型比红葡萄酒杯稍小，也有的采用敞口杯型。

白兰地杯：白兰地酒一般倒至杯容的1/3或更少，以其酒面最大时效果最好。为使酒发出更多的香气，常常是将酒杯的柄夹在手中指和无名指之间，使酒在掌心中得到加热和便于摇动，以增加酒香味的挥发。

威士忌杯：杯壁较厚，不易碰破。因威士忌多与冰配合饮用。

香槟酒杯：低矮、口较宽。它的特点是杯柄中间是空的，从杯身直通杯座，当酒倒入杯中后，从杯柄下部不断上升的小泡似泉涌，香槟酒色泽淡黄、透明，有一连串珍珠似的气泡上涌，给人以美的享受。

鸡尾酒杯：高脚，三角形杯。

中国白酒杯：小型敞口杯，这种杯散发香气容易，好的白酒倒入杯后能够“满屋生香”，杯小可一饮而尽，也不致醉倒。

黄酒杯：没有一定的格式，但传统的喝法是用瓷杯，喝前也要在热水中烫一下。

啤酒用杯：生啤杯对酒杯的要求：应无色、无水泡、无皱纹，象晶体，壁薄(除威士忌杯外)，最好不刻有花纹。 3.4.3 如何欣赏酒 1) 感官欣赏

酒的欣赏主要是通过眼、鼻、口的感受而得到的。 2) 酒的外观

酒应该是晶亮的(brilliant)、澄清的(clear)的，有些贮存多年的葡萄酒，当酒瓶直立放置时，酒可以和沉淀物分开，这也是允许的。 3) 酒的香气

葡萄酒的香与味中，着重有两点：果香(Aroma)和酒香(Bouquet)。果香是描述来自葡萄的悦人的水果香气;酒香是描述由发酵和陈酿得来的芳香。

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4) 酒的味感

葡萄酒进入口中产生的味感有：酸味、干与甜、涩与圆滑以及酒体等。葡萄酒中的某些酸对于酒的可口性来说是绝对重要的，但不应有醋酸味，一种好酒不应含有太多的酸。优质白兰地的味感，应具特有的贮存木桶香，它不仅进口柔软，还有诱人的水果鲜香味和幽雅醇厚的陈酿香味。而威士忌具麦芽香、贮存木桶香和令人愉快的烟香。 3.4.4 感想

要说这次实习当中最有趣的是哪部分——当然是品酒训练的环节了，其实我们还是赚了，真因为有这样的实习，我们才有机会喝上了很多之前连名字都没有听过的酒，在实验室中老师给我们讲解了很多酒的知识，先介绍了各种酒，然后是酒杯，我想酒杯的诞生正是因为有了酒的存在，然后是怎样品酒，这可是一门很大的学问。最后是味酒测试，有四种不同香型的白酒，根据味出的香味确定是什么酒型，这可是苦了我了，要知道这四种香型的酒颜色一样，只能感嗅觉来区分出来，要知道我的鼻子是对大部分气味都是不感冒的，第一次味还能感觉的出不同的香型，多味了几次之后，什么酒都变成了一个味。我终于明白了这品酒师可不是一般人能做的，更不是一个摆设。 3.4.5 思考题

⑴ 各种酒的色香味特点?

a) 葡萄酒的香与味中，着重有两点：果香(Aroma)和酒香(Bouquet)。果香是描述来自葡萄的悦人的水果香气;酒香是描述由发酵和陈酿得来的芳香。

b) 白酒一般分为浓香、清香、酱香、米香、兼香五种类型，用嗅觉基本可以鉴别出来，白酒的香以柔绵不刺鼻为上。

c) 白兰地除具有葡萄本身的果香外，更主要的是具有长年贮存于橡木桶中，酒与橡木结合而产生的香，这种香虽经加水冲稀，也不变味。

d) 威士忌分两种：具烟香属苏格兰型，不具烟香属其它型。前者具有麦芽香、贮存木桶香和微烟香，特别当饮后返回鼻中时，烟香就较容易鉴别出来。三种香协调柔和成一体为上品。刺鼻、具杂醇油味、不协调者为下品。

e) 黄酒的香气由“酒酿香”和“老酒香”组成，前者是在发酵过程中产生，后者是新黄酒经长期贮存而产生。 f)

12 啤酒除具CO2麻酥酥提神感外，应具有啤酒特有的酒花香和新鲜的麦芽香。

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4 总结

为期一周的发酵课程的实习结束了，其实我还是很不舍的，我想大部分同学都会觉得这是我们大学四年以来最有趣的实习。喝了不同的酒，有酒味淡的、浓烈的，有不同香型的酒，最重要的是通过这次实习，了解了很多关于酒的知识，可谓真的是博大精深啊。在中国食品行业一直不是很受重视，所以才会出现那么多关于食品安全的问题，为此，大家也都觉得食品行业是一个没什么前景的行业，我想经过了这次实习，大部分同学的观念至少发生了那么一点点的变化，一瓶精致的葡萄酒可不是那么便宜的，法国的葡萄酒是全国最有名的，法国陈酿的酒历史悠久，对全世界而言，可称的上高档的贵族酒，在中国，近期发展的酒应该是啤酒吧，销量逐年上升。其实咱们学食品的吧并不比其它热门专业差，关键是发现商机，勇于创新。在接触这门课程之前，在日常生活中，我们最常喝的就是啤酒，而觉得最有神秘感的应该是葡萄酒，每每想起葡萄酒，就会感觉眼前出现了一位高贵、典雅的少妇，当然实际上并没有那么神秘，现在看来葡萄酒也就那样，葡萄酒的价格贵除了原料成本贵，制造工艺精细之外，还有最重要一个原因就是葡萄酒的发展背景文化，葡萄酒产于法国，已经有两百多年的历史，葡萄酒酿造的好坏与很多因素有关。

经过这次实习，真的收获了很多、学到了很多、也明白了很多，以前自己对酒也比较有兴趣，也比较能喝酒，虽然这次实习，大部分时间都只是处于参观的状态，首先了解到了国内外酒这个行业的发展状况，其次是对酒的发展、酿造工艺有了一个系统的认识，还有很重要的一点是怎样辨别酒的好坏、如何优雅的品尝美酒。也不管自己以后是否从事跟食品有关的工作，增加这方面的知识，对自己以后的生活、工作总是有利的。希望在未来，中国的酒能发展的越来越好，更多中国自己的品牌酒能走向世界。

第四篇：长春理工大学选修论文 - 发酵工程1

编号

本科生选修论文

浅谈发酵工程

Introduction to Fermentation Engineering

学生姓名专业学号指导教师学院

阚海慧

探测制导与控制技术

110222233 葛淑敏

光电工程学院

二〇一三年十一月

浅谈发酵工程

摘要:发酵工程是指采用工程技术手段，利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。发酵技术有着悠久的历史，早在几千年前，人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。作为现代科学概念的微生物发酵工业，是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的，而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上，结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点，日益成为全球经济的重要组成部分。本文主要介绍发酵工程及其发展状况与前景。

关键词:历史发展状况前景发酵工程

一、发酵工程的发展历史 20世纪20年代的酒精、甘油和丙酮等发酵工程，属于厌氧发酵。从那时起，发酵工程又经历了几次重大的转折，在不断地发展和完善。

20世纪40年代初，随着青霉素的发现，抗生素发酵工业逐渐兴起。

1957年，日本用微生物生产谷氨酸成功，如今20种氨基酸都可以用发酵法生产。氨基酸发酵工业的发展，是建立在代谢控制发酵新技术的基础上的。目前，代谢控制发酵技术已经与核苷酸、有机酸和部分抗生素等的生产中。

20世纪70年代以后，基因工程、细胞工程等生物工程技术的开发，使发酵工程进入了定向育种的新阶段，新产品层出不穷。

20世纪80年代以来，微生物学家开始用数学、动力学、化工工程原理、计算机技术对发酵过程进行综合研究，使得对发酵过程的控制更为合理。在一些国家，已经能够自动记录和自动控制发酵过程的全部参数，明显提高了生产效率。

二、发酵技术的类型及特点 (一)微生物菌体发酵

这是以获得具有某种用途的菌体为目的的发酵。比较传统的菌体发酵工业，有用于面包制作的酵母发酵及用于人类食品或动物饲料的微生物菌体蛋白发酵两种类型。新的菌体发酵可用来生产一些药用真菌，如香菇类、依赖虫蛹而生存的冬虫夏草菌、与天麻共生的密环菌、以及从多孔菌科的茯苓菌获得的名贵中药茯苓和担子菌的灵芝等。这些药用真菌可以通过发酵培养的手段来产生与天然产品具有同等疗效的产物。有的微生物菌体还可用作生物防治剂，可制成新型的微生物杀虫剂，并用于农业生产中。因此菌体发酵工业还包括微生物杀虫剂的发酵。 (二)微生物酶发酵

酶普遍存在于动物、植物和微生物中。目前工业应用的酶大多来自微生物发酵，因为微生物具有种类多、产酶品种多、生产容易和成本低等特点。微生物酶制剂有广泛的用途，多用于食品工业和轻工业中，如微生物生产的淀粉酶和糖化酶用于生产葡萄糖，氨基酰化酶用于拆分D、L-氨基酸等。 (三)微生物代谢产物发酵

微生物代谢产物的种类很多，已知的有37个大类。在菌体对数生长期所产生的产物，如氨基酸、核苷酸、蛋白质、核酸、糖类等，是菌体生长繁殖所必需的，

这些产物叫做初级代谢产物。在菌体生长静止期，某些菌体能合成一些具有特定功能的产物，如抗生素、生物碱、细菌毒素、植物生长因子等。这些产物与菌体生长繁殖无明显关系，叫做次级代谢产物。次级代谢产物多为低分子量化合物，但其化学结构类型多种多样，据不完全统计多达47类。其中抗生素按其结构类型相似性，可分为14类。由于抗生素不仅具有广泛的抗菌作用，而且还有抗病毒、抗癌和其他生理活性，因而得到了大力发展，已成为发酵工业的重要支柱。 (四)微生物的转化发酵

微生物转化是利用微生物细胞的一种或多种酶，把一种化合物转变成结构相关的更有经济价值的产物。可进行的转化反应包括：脱氢反应、氧化反应、脱水反应、缩合反应、脱羧反应、氨化反应、脱氨反应和异构化反应等。生物转化还可用于把异丙醇转化成丙醇;甘油转化成二羟基丙酮;葡萄糖转化成葡萄糖酸，进而转化成2—酮基葡萄糖酸或5—酮基葡萄糖酸;及将山梨醇转变成L—山梨糖等。此外，微生物转化发酵还包括甾类转化。

(五)生物工程细胞的发酵

这是指利用生物工程技术所获得的细胞，如DNA重组的“工程菌”以及细胞融合所得的“杂交”细胞等进行培养的新型发酵，其产物多种多样。用基因工程菌生产的有胰岛素、干扰素、青霉素酰化酶等，用杂交瘤细胞生产的用于治疗和诊断的各种单克隆抗体等。

三、现代发酵工程的过程

(一)利用现代化的手段对微生物加以筛选和改造，以形成更符合工业生产需要

的新菌种的工业微生物育种技术、其中渗透了基因工程、细胞工程的一些内容，经过改造的、满足人们需要的微生物菌种通常被称之为工程菌;的手段对微生物加以筛选和改造，以形成更符合工业生产需要的新菌种的工业微生物育种技术、其中渗透了基因工程、细胞工程的一些内容，经过改造的、满足人们需要的微生物菌种通常被称之为工程菌;

(二)微生物菌体的生产，即利用先进的生产工艺高速的对某种微生物进行大量的纯培养，即工程菌的克隆;

(三)从微生物中分离有用物质;微生物菌体的生产; (四)微生物初级和次级代谢产物的发酵生产; (五)发酵产物的分离纯化和加工后处理;

(六)利用微生物控制或参与工业生产，如采矿、冶金等;

(七)微生物生物反应器的研究开发，新型发酵装置、生物传感器和使用电子计算机控制的自动化连续发酵的技术等等。

四、发酵工程的发展现状及应用

(一)发展现状

传统的酿造食品，都是用微生物将自然食品发酵成易消化的可口食品。现代提倡的添加氨基酸、维生素的强化食品都是生物工程，特别是发酵工程带来的成果。国际上用发酵工程法或酶法已经开发并生产出了18种氨基酸，年产量接近百万吨。用淀粉酶，糖化酶和异构酶生产的高果糖浆已都进入规模化生产阶段。

我国自20世纪50代以来，在发酵工程的研究和应用方面取得了一大批瞩目的成果。如使酱油、醋、酒等传统发酵工业得到了改革和更新。还从无到有建立了抗生素、氨基酸、柠檬酸、维生素、核苷酸，微生物多糖等一系列发酵工程，

并形成了完整的工业体系。我国在世界范围内首创的二步发酵生产维生素C新工艺，已在国内全面推广，并已向国外转让专利技术。我国研究开发的发酵工程产品核苷酸用于医药以及微生物无害农药，杀虫效果好，无污染。利用微生物及其代谢产物提高了石油的采收率。开发沼气发酵新工艺，为合理利用有机废弃物，变废为宝，改善环境，提高再生能源起到了重要的作用。

作为现代科学技术的发酵工程，是20世纪40年代随着抗生素发酵工业的建立而兴起的。目前，由于细胞融合，细胞固定化以及基因工程的建立，是发酵工程进入了一个崭新的发展阶段，它已经涉及到医药、食品、农业、化工、能源、冶金和环境保护等广泛的领域。

(二)应用 1.医药行业

微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。发展发酵中药可进一步推进中药现代化和国际化进程,提高中药行业的竞争力,为中药走向世界、造福人类作出新的贡献。 2.食品工业

现代化生物技术的突飞猛进，改写了食品发酵工艺的历史。据报道，由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生物发酵法可以生产近20种氨基酸。该法较蛋白质水解和化学合成法生产成本低，工艺简单，且全部具有光学活性。 3.能源工业

乙醇作为一种生产工艺成熟，生产原料来源广泛的替代能源越来越受到人们的关注。燃料酒精不仅可以缓解能源短缺的问题，从长远的利益和能源的可再生性来看，燃料酒精又是一种潜力巨大的物能源。酒精发酵的方式有间歇式发酵、半连续式发酵和连续发酵。 4.农业

近年来，固态发酵工艺在生物农药工业生产中的应用取得了进展。固态发酵是没有或只有少量游离水存在，在具有可以满足微生物生长代谢的一定湿度的固态营养基质中进行的微生物发酵过程。 5.环境保护

近年来，利用现代发酵及分离技术对大量的农作物麸皮，、壳和秸杆以及各种果渣等有机废渣资源进行深层次的研究开发，从而获得高活性、高附加值的天然功能产品，引起了各国学者的广泛重视，其中以有机废渣为基本培养基，选择合适的微生物菌株( 酵母、真菌或细菌)进行固态发酵，以获得高附加值的微生物代谢物。

五、发酵工程的发展趋势和前景

(一)发酵工程未来的发展趋向主要有以下几个大方面 ①基因工程的发展为发酵工程带来新的活力。 ②新型发酵设备的研制为发酵工程提供先进工具。

③大型化、连续化、自动化控制技术的应用为发酵工程的发展拓展了新空间。 ④强调代谢机理与调控研究，使微生物的发酵机能得到进一步开发。 ⑤生态型发酵工业的兴起开拓了发酵的新领域。 ⑥再生资源的利用给人们带来了希望。

(二)发酵工程的发展前景

发酵工程在工业上的应用具有投资少、见效快、污染小的特点，开展此项工程的应用往往是一举多得。它是未来社会经济的支柱——生物工程的重要组成部分。随着当代基因组测序国际联合行动的开展，发酵工程定会进入一个新的发展阶段。进入21世纪以来，在一些发达国家，发酵工程已经成为国民经济的重要支柱。我国地域辽阔，农副产品废弃物很多，发酵工程研究开发已取得一定的成果，加上我们已经培养出一批专业的技术队伍，因此发酵工程将会有一个新的飞跃。

参考文献

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[3] 王福源.现代食品发酵技术[M].北京:中国轻工业出版社，1998。 [4] 陈琳, 赵婷, 侯恩太, 赖智捷, 路锋, 巩江, 倪士峰.发酵中药研究概况,Journal of Anhui Agri.Sci.2010,38(15):8274-8275 [5] 陈万里，赵明星，燃料乙醇产业发展综述，河南化工，2010，27。

第五篇：生物技术专业发酵工程教学大纲

《发酵工程》课程教学大纲

课程名称(英文)：Fermentation Engineering

课程类型：学科基础课

学时：60

学分：4

适用对象：生物技术、生物科学

一、课程的性质、目的和任务

本课程是生物技术和生物科学专业必修专业基础课之一。在《化工原理》、《物理化学》、《微生物学》、《生物化学》等课程基础上开设。与同期开设的《细胞生物学》、《分子生物学与基因工程》等课程构成生物技术领域主干学科的骨架。这些课程与本课程有着密切的联系和分工。本课程以讲授发酵工程生产中各个分支领域共性的工艺的基本原理和生产技术为主。以本课程为基础为生物学科理科专业的学生工程学科的概念和基础，同时为生物技术其他学科技术奠定应用所必须的基础知识。

二、教学基本要求

发酵工程课是一门综合性很强的课程，涉及到数学、化学、生物学、生物化学、微生物学、物理化学、有机化学、化工原理等多个学科，基础理论性和实践性均很强，同时要求基础理论和生产时间密切结合。在课程讲授过程中，将要按照微生物发酵生产的全过程阐明各个阶段、各种产品生产的原理和技术，讲解理论知识的同时，又重点突出生产的工艺操作和控制技术等实际问题。因此，该课程需要在理论教学的同时，配合生产实践的实习、实验的实践环节，也要求学生建立实际生产的概念，在参观实习和社会实践中巩固本课程的教学效果，学生必须利用实验、参观、实习、社会实践等机会，培养分析问题和解决问题的能力。学生通过该课程的学习将会缩短理论与生产实践的距离，建立用理论知识分析和解决生产实际问题的概念和能力，动手能力也将有所提高。

三、课程内容及学时分配

第一章绪论(4学时)

熟悉发酵工程的一般概念;了解发酵工业的范围、特点、发展历程及发展趋势;掌握发酵工艺生产的一般培养方法和过程。了解现代发酵工程与生物技术的关系，了解高新技术发展的动态并掌握高新技术概念和生物生产的基本过程;

第二章发酵工业菌种与种子的扩大培养(8学时)

了解发酵工业常用的微生物菌种及要求;熟悉发酵工业微生物菌种的分离和选育工作并掌握分离和育种的原理和技术;熟悉发酵工业微生物菌种的衰退的原因、复壮的措施和保藏的方法;掌握菌种扩大培养原理和技术。

第三章发酵原料和培养基及制备(4学时)

了解培养基营养成分的来源和配制培养基的基本原则;了解发酵生产培养基的组成成份及其在发酵中的作用;掌握影响培养基质量的因素及控制措施。熟悉淀粉糖的制备原理、方法和工艺过程;了解淀粉以外原料，如糖蜜、石油代粮发酵的原料和其他发酵原料等作为发酵原料的对发酵生产的影响。

第四章灭菌及空气净化(4学时)

了解的灭菌的原理及方法;掌握微生物热死动力学;掌握影响灭菌效果的因素及控制方法;重点掌握分批灭菌和连续灭菌的工艺过程及操作要点。

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了解无菌空气的制备方法;掌握空气介质过滤除菌的工艺过程。第五章微生物发酵动力学(4学时)

了解微生物反应模式和发酵的方法，了解分批培养、补料分批培养和连续培养的概念及特点;掌握分批培养过程的基本动力学方程。第六章氧的供需和传递(4学时)