酒精发酵毕业论文

发酵工程论文

发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能，通过发酵过程来生产目的产物或将生物直接用于工业化生产的技术体系，是建立在发酵工业基础上，与化学工程紧密结合的一门学科，现在是我为您整理的发酵工程论文，希望对您有所帮助。

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

1选取合适的教材

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

2开展发酵工程实验，提高学生综合素质

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

3改进教学方法，切实提高学生创新能力

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

案例教学

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

启发、讨论式教学

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

比较归纳教学法

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

4优化考试模式，重在平时学习的思考与探讨

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

5小结

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

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无水乙醇合成方法【发酵法】将富含淀粉的农产品如谷类、薯类等或野生植物果实经水洗、粉碎后，进行加压蒸煮，使淀粉糊化，再加入适量的水，冷却至60℃左右加入淀粉酶，使淀粉依次水解为麦芽糖和葡萄糖。然后加入酶母菌进行发酵制得乙醇。【水合法】以乙烯和水为原料，通过加成反应制取。水合法分为间接水合法和直接水合法两种。间接水合法也称硫酸酯法，反应分两步进行。先把95～98%的硫酸和50～60%的乙烯按2:1（重量比）在塔式反应器吸收反应，60～80℃、～条件下生成硫酸酯。第二步是将硫酸酯在水解塔中，于80～100℃、～压力下水解而得乙醇，同时生成副产物乙醚。烯直接与水反应生成乙醇。直接水合法即一步法。由乙烯和水在磷酸催化剂存在下高温加压水合制得。本法流程简单、腐蚀性小，不需特殊钢材，副产乙醚量少，但要求乙烯纯度高，耗电量大。无论用发酵法或乙烯水合法，制得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物，即浓度为95%的工业乙醇。纯化方法市售的无水乙醇一般只能达到纯度，在许多反应中需用纯度更高的无水乙醇，经常需自己制备。通常工业用的的乙醇不能直接用蒸馏法制取无水乙醇，因乙醇和的水形成恒沸点混合物。要把水除去，第一步是加入氧化钙（生石灰）煮沸回流，使乙醇中的水与生石灰作用生成氢氧化钙，然后再将无水乙醇蒸出。这样得到无水乙醇，纯度最高约。纯度更高的无水乙醇可用金属镁或金属钠进行处理。无色澄清液体。有灼烧味。易流动。极易从空气中吸收水分，能与水和氯仿、乙醚等多种有机溶剂以任意比例互溶。能与水形成共沸混合物(含水)，共沸点℃。相对密度(d204)。熔点℃。沸点℃。折光率(n20D)。闭杯时闪点（在规定结构的容器中加热挥发出可燃气体与液面附近的空气混合，达到一定浓度时可被火星点燃时的温度）13℃。易燃。蒸气与空气能形成爆炸性混合物，爆炸极限～（体积）

制作方法 1．破碎。将成熟的红葡萄用清水冲洗干净后，除去果梗及青粒、霉粒、破粒等，放入经过消毒容器（小缸）里，用手挤碎或捣碎，但操作前须将手、木棒、容器等先用高锰酸钾水洗一次，再用清水冲一次，然后再去操作，以防止杂菌污染，同时要注意不要使用铁、铜等金属的工具和容器（或用干净铝勺在杯中经消毒）将葡萄捣碎。 2．发酵。发酵是将葡萄皮汁中的糖分经酵母的作用产生酒精和二氧化碳，红葡萄酒的前发酵过程是皮汁混在一起的，酵母在葡萄破碎时已接入汁中，因为葡萄皮上的白霜存在有酵母，所以自制葡萄酒在发酵时可以不另外加入酵母。发酵的温度最好在15~25℃，不应超出35℃，但用小型容器发酵，散热较容易，一般可以达到不超过32℃。当皮汁装入容器后，一般经过一天即可开始发酵。液面开始是平静，这时已有微弱的二氧化碳气泡产生，表示酵母已开始繁殖，经过2~3天有大量二氧化碳放出，皮渣上浮结成一层帽盖，口尝果汁，甜味渐减，酒味渐增。发酵时每天应将上浮的葡萄皮用消毒筷子压到汁内两次，这样做一方面防止葡萄皮生霉，变酸，同时可将皮上的色素浸入汁中，且排出CO2，使酵母得到氧气，发酵更旺盛。高潮后，发酵势头开始减弱，此时可以进行加糖，加糖是用葡萄原酒来溶解，而不要用水化糖后再加入，等白糖完全溶解后，继续在容器中进行发酵，最后二氧化碳放出至微弱而接近平静，酒精味很浓、糖分减少至1%以下，汁液开始清晰，即为发酵结束，进行压榨，将皮汁分离。 3．压榨。压榨的方法是用洁净的布袋或纱布，进行挤压或扭压，红葡萄酒液即流出来，称为元酒。 4．加鸡蛋清澄清。30毫升葡萄原酒约加鸡蛋清一个。方法是将鸡蛋清打成泡沫状，用少量酒充分搅拌混合，然后加入酒中，再充分搅拌和静置，至酒液清透明，将沉淀物弃掉。 5．葡萄酒的加糖。大多数人的习惯是觉得葡萄酒应该是甜的，因此，需将葡萄酒进行加糖调配，加糖量约12~14%，溶解糖时要用原酒搅拌溶解。这样，具有浓厚的“玫瑰”香味，酸甜适口的红葡萄酒制成了，但如果在容器中密闭贮存2个月，则酒的风味更加醇厚。葡萄酒的酿制 1.第一道是所谓的去梗，也就是把葡萄果粒从梳子状的枝梗上取下来。因枝梗含有特别多的单宁酸，在酒液中会造成一股令人不快的味道。 2.不管有无经过去梗的手续，接下来的步骤是压榨果粒。如果酿制白酒，则榨汁的过程要迅速一点，因酿制白酒所用的葡萄浆若放置太久，即使葡萄已经去梗，余下的果皮和果核仍然释放出大量的单宁酸。反之如打算酿制红酒，则葡萄浆发酵的过程就绝对必要。因果酸中所含的红色色素就是在这段时间释放出的。就因为这样，所有红酒的色泽才是红的。 3.接下来是榨汁和发酵。经过榨汁后，就可得到酿酒的原料——葡萄汁。有了酒汁就可酿制好酒。葡萄酒是透过发酵作用而得的产物。由此可见发酵在葡萄酒酿制过程中扮演极重要的角色。发酵是一种化学过程，透过酵母而起作用。经过此化学作用，葡萄中所含的糖分会逐渐转成酒精和二氧化碳。因此，在发酵过程中，糖分越来越少，而酒精度则越来越高。通过缓慢的发酵过程，可酿出口味芳香细致的葡萄酒。 4.虽然已做到此，但酿酒师的工作仍未完成。要想保持葡萄酒的果味和鲜度，就必须在发酵过程后立刻添加SO2处理。二氧化硫可以阻止由空气中的氧使葡萄酒所引起的氧化作用。新酒在发酵后大约3周左右，必须进行第一次沉淀与换桶。第二次沉淀要4至6周。沉淀的次数和时间上的顺序，完全就是所要达到的口味。 5.葡萄酒在桶中存了3至9个月以后，就要装瓶了。葡萄酒瓶以软木塞来封口，因葡萄酒是有生命的东西。 自制葡萄酒做法非常简单，具体如下： ●第一步：买葡萄 选购葡萄时，可以挑选一些熟透的葡萄，哪怕是一颗颗散落的葡萄也不要紧。这些葡萄一是容易发酵，二是价位相对较低。常见的葡萄、提子、马奶子等，都是可以用来制作葡萄酒的。 ●第二步：洗葡萄 由于葡萄表皮很可能残留农药，清洗葡萄的环节就相当重要，最好能够逐颗清洗，再用自来水反复冲洗，同时剔除烂葡萄。一些爱干净的人，喜欢把葡萄去皮后酿酒，这也未尝不可，但是少了一些葡萄皮特有的营养。 ●第三步：晾干葡萄 把葡萄盛在能漏水的容器当中，等葡萄表面没有水珠就可以加白糖了。 ●第四步：选择容器 酒坛子可以是陶瓷罐子，也可以是玻璃瓶，但不主张用塑料容器，因为塑料很可能会与酒精发生化学反应，并产生一些有毒物质，危害人体健康。 ●第五步：捏好葡萄放进容器 双手洗净后，将白糖倒入葡萄内，用手捏葡萄，操作办法是抓起一把葡萄使劲一握，捏破葡萄，使白糖充分浸入葡萄。然后放入酒坛（那种用于泡药酒的酒瓶也行）中。葡萄和糖的比例是10∶3，即10斤葡萄放3斤糖（不喜欢吃甜的朋友，可以放2斤糖，但是不能不放糖，因为糖是葡萄发酵的重要因素）。 ●第六步：加封保存 将酒坛子密封，如果是陶瓷罐的话，可以到买黄酒的小店要点酒泥，加水后糊住封口。如果是泡药酒的酒瓶注意把瓶盖盖紧，再在瓶盖处加盖紧塑料簿膜。加封后，酒坛（瓶）子需放在阴凉处保存，平时不要随意去翻动或打开盖子。 ●第七步：启封 天热时，葡萄发酵时间需要20天至一个月左右，现在这个季节做葡萄酒，发酵时间需要40天左右。启封后，用两层纱布过滤浮在上面的葡萄皮，就可以直接喝葡萄酒了。注意，如果喜欢酒劲足一点，只需延迟启封时间就行了。启封后，每一次舀出葡萄酒后，别忘盖好酒坛的盖子，以免酒味挥发。 还有一些不同的做法与大家分享： ●葡萄要买好的，葡萄的颜色越紫越好，而且颗粒要大。洗干净葡萄后，可用纱布或干净的毛巾擦干葡萄，在晾干的玻璃瓶底放一层白糖，然后再是一层白糖一层葡萄，装满后密封，封口处再用白糖浇一圈，然后把瓶子放在太阳下，一个月后就能享用美味葡萄酒了。 ●酒坛子要放在阴暗潮湿的地方，放置3个月以上，这样酒味比较醇厚。另外，用红葡萄做葡萄酒，这样酒的颜色会很好看。 ●只要看到瓶子里的葡萄浮起来，就说明葡萄酒做好了。 ●葡萄发酵3天后，将葡萄拿出来捣烂，再放进瓶子里发酵，瓶盖不需盖紧，5天后即可食用葡萄酒。 ●把每一颗葡萄切成两半放入酒坛，加糖后密封，经历半个月发酵的葡萄酒吃起来很不错的 ●在葡萄酒制作过程当中，可将白糖换成红糖或冰糖。也可以将葡萄换成苹果或橘子，参照上述“工艺”制作“苹果酒”或“橘子酒”。 葡萄酒的种类非常多，而且有许多种不同的分法。 最常见的是以颜色来分，主要分为： 红葡萄酒red wine ( 法vin rouge ) 白葡萄酒white wine ( 法vin blanc ) 桃红葡萄酒rosé wine ( 法vin rosé ) 也有以是否有气泡分成： 不起泡葡萄酒 still wine ( 法 vin tranquille ) 起泡葡萄酒sparkling wine ( 法 vin effervescent ) 也有以葡萄酒的甜度分成： 干型葡萄酒dry wine( 法vin sec ) 半干型葡萄酒semi-dry wine( 法vin demi-sec ) 甜型葡萄酒sweet wine ( 法 vin doux ) 在葡萄酒中以人工的方式添加酒精则成为： 强化葡萄酒 fortified wine ( 法 vin fortifié ) 采用单葡萄品种酿成称为： 单一葡萄品种葡萄酒 varietal wine ( vin de cépage )