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发酵工业是传统发酵技术和现代DNA重组、细胞融合等新技术相结合并发展起来的现代生物技术,并通过现代化学工程技术,生产有用物质或直接用于工业化生产的一种大工业体系。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:发酵工业存在的主要问题及解决措施探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
我国发酵工业是将传统的发酵工艺和现代生物工程技术相结合的基础产业,也是现代工业生物工程技术的具体应用产业。我国发酵工业目前已发展形成了具有一定规模和技术水平的门类比较齐全的独立工业体系。其中,一部分产品的发酵生产工艺及技术已接近或达到世界先进水平,并且掌握了核心工艺技术拥有知识产权。目前,我国已经是味精、柠檬酸的世界第一大生产国。2013年我国发酵行业主要产品产量、出口量及同比增长率。
2013年我国生物发酵工业全年生产值约2780亿人民币,全年的产品总产量为2429万吨,比2012年略有增长。其中,味精、淀粉糖由于价格等原因导致产量下降,而氨基酸、酵母、酶制剂行业保持了持续增长。2013年,氨基酸产品年产量为400万吨,有机酸产品年产量为158万吨,功能发酵制品年产量为310万吨。2013年我国发酵工业主要产品出口总量为327.9万吨,比2012年增长了13.2%。
近年来,随着食品发酵工业的迅速发展和人口不断增长,工业用粮也在不断增加,工业大量使用粮食造成了与人类争粮的局面。与此同时,这些企业排放的废水、废渣也极大地污染了环境,不仅消耗了大量粮食、能源和水资源,而且也严重制约了自身的发展。发酵工业耗能多、排污大,采用新技术,优化发酵生产工艺,减少废水、废渣的排放量,提高发酵原料的综合利用率,把耗能降到最低水平,以期获得最佳产品和获得最好的效益,这一直以来都是发酵工业努力的目标。
2.1 粮食短缺问题
我国用占世界耕地面积总量7%左右的耕地,养育了占世界人口总额21%的人口,而且我国的可耕地面积还在不断减少,人口在不断增长。2013年我国粮食国内总消费量为60 133万吨,而发酵主要工业耗粮约为16 970万吨,我国人均粮食占有量约为420千克,但人均粮食消费量约500千克,尤其是近几年全国各地都有旱情,导致粮食减产,有的地方甚至颗粒无收,所以降低粮耗是目前我国发酵工业所面临的重要问题。因此,发酵工业首先要面临的问题就是优化发酵生产工艺、节约粮食。
2.2 水资源匮乏问题
2012年我国味精行业年耗水量1.25亿吨,柠檬酸行业年耗水量4000万吨,而且废水排放量每年都在增加。众所周知,我国是一个严重缺水的国家,尽管我国的淡水资源总量很大,约占全球水资源的7%,但因我国人口众多,人均水资源量却很少,2012年人均水资源量为2186立方米,是全球人均水资源贫乏的国家之一,而且水资源分布很不均匀[3]。我国有11个省份属于“水稀缺”,还有许多地区在为生活饮用水发愁,所以要降低发酵工业的用水量,减少废水的排放量,加大对废水的处理,争取早日实现废水零排放。
2.3 环境污染问题
发酵工业产品是原料先经过发酵,再经提取、精制得到的,生产过程必然会产生大量的一定浓度的有机废水和废渣。2012年我国味精行业排放废水1.2亿吨,柠檬酸行业排放废水3500万吨,这些废水和废渣是发酵工业的主要污染物,不经严格处理就排入江河,将会对人类的生活环境造成严重污染,甚至危害人类的身体健康。
近年来,为了提高发酵原料综合利用率和工业副产品的转化率,加大对产品生产工艺的优化,减少污染物的排放,促进发酵生产过程中所产生的废水、废渣、废气和工业废弃物等污染物的治理与回收利用,国家出台了一系列措施。随着科学技术的发展以及国家政策的正确指导,越来越多的发酵企业认识到发展节能减排技术和走资源节约、环境友好型循环经济的重要性和必要性。发酵企业已经认识到只有提高原提炼过程,优化生产工艺,从工艺和源头上控制、消除污染因素,才能降低发酵的综合生产成本,提高企业经济效益,充分利用物质原料的价值和生产潜力,求得物尽其用,建立资源节约型的循环经济、环境友好型的生态发酵工业体系。
3.1 原料精制体系
为解决粮食问题,经多年研究陈洪章等[5]提出了原料组分分离和选择性结构拆分的炼制原理。发酵工业原料的组分分离即发酵工业原料的精制。发酵原料是含有多种成分的资源,将原料的各成分分离精制,成为具有一定纯度的各类成分,这些成分再经过不同的发酵工艺加工成为不同的有价值的发酵产品。这样就可以使原料资源分配利用最大化,实现原料组分的全利用。近年来,经过对发酵工业原料充分利用的高值化研究,已创建了以汽爆为核心的发酵原料炼制平台和针对发酵工业常用的淀粉、糖类、木质纤维素类及有机酸、醇类等作为发酵原料的节水、节能、环境友好的原料炼制技术体系,为建立资源节约型、环境友好型的循环发酵工业体系提供了技术支撑。
3.2 废水处理
2012年我国全年废水排放总量为684.76亿万吨,其中氨氮排放量为253.59万吨。工业废水必须经过处理达到排放标准才能够排入城市污水管道。不同行业所排放的废水是不一样的,主要是废水里的污染物种类和含量相差很大,所以不同的废水要有不同的净化处理方法。以下介绍几种新型废水处理方法。
3.2.1 用UASB-CASS法处理啤酒厂废水根据啤酒厂排放废水的特质,万田英等[6]采用UASB-CASS工艺对其进行净化处理。在UASB反应器中加入约占反应器体积30%的颗粒状甲烷菌,用颗粒甲烷菌处理流经的废水,产生的甲烷通过气固液分离装置回收利用。使用CASS反应器可省去内循环系统,脱氮效果也很好。经过处理的废水中BOD(生化需氧量)去除率约90%、SS(悬浮物)去除率约95%。用此法处理废水,剩余污泥比活性污泥法减少75%、消耗电力减少50%,回收利用产生的沼气使工厂燃料节省11%。此法不仅节能、减少废弃物的产生量,而且还可使设备稳定运转、延长设备的使用寿命。
3.2.2 含高浓度油脂废水的处理系统根据含高浓度油脂废水的特点,郭勇等[7]提出采用气浮-反相破乳-IC塔法进行净化处理,效果好,经济节约,工艺运行安全。该系统只产生极少量的污泥,无须使用药物,而且也几乎没有臭味产生,更不会污染环境。经该系统处理的废水,污染物清除率为COD(化学需氧量)95%左右、BOD 99%以上,n-Hex抽提物99%以上。经净化处理的水完全达到《污水综合排放标准》的三级标准,可直接排放进入污水管道。
3.2.3 含抗生素废水的处理系统因为抗生素可以抑制细菌生长或杀死细菌,为了防止发酵过程染菌,抗生素在发酵行业的使用量也与日俱增。如果抗生素不经过处理直接排放到环境中,将会极大地威胁生态系统的稳定和人类健康。不同的企业使用的抗生素也不同,因而须采用不同的污水处理方法。目前常用处理方法有人工湿地法、土壤渗滤系统法、超声降解法、加强型活性污泥法和低温等离子体技术等,这些方法对抗生素都有较高的去除效率,适用范围也较广,而且不会对环境造成二次污染。如果将这些工艺组合起来,建立组合式工艺,将可以更好地处理含抗生素的污水,这将成为以后的研究重点。
3.2.4 磁分离技术磁分离技术是利用磁场力的作用,对水中不同磁性的物质进行分离去除的一种废水处理方法。发酵工业废水中的污染物很多都不是磁性的,只要在废水中加入一定量的磁种和合适的混凝剂,利用絮凝技术即可使废水中的非磁性物质和磁种相互结合在一起,再通过磁盘分离、高梯度磁分离或超导高梯度磁分离等工艺,就能去除废水中的悬浮物、有机物、细菌等污染物,净化处理效果很好,分离效率高、速率快、处理效果好、结构简单、占地少。为了更好地去除废水中的COD、BOD5、氨氮、磷等污染物,可以将磁分离技术与现代生物工程技术相结合,能够获得很好的净化处理效果,如BioMag工艺和MagBR工艺,这也是废水净化处理中磁分离技术的未来发展趋势。
3.3 节能减排技术的发展
近年来,粮食匮乏及环境污染问题越来越突出,发酵企业已经认识到发展节能减排、生物环保技术的重要性,在原料精制、高附加值产品开发、加大对工业废水及废渣的处理和回收再利用方面有了很大进步。下面介绍一些节能减排的生物环保技术。
3.3.1 热管式发酵设备热管式发酵设备是指利用热管作为传热或散热元部件的发酵设备。该设备的工作原理是:当发酵罐温度没有达到预定的最高温度或生产的最佳温度时,热管不工作;一旦其温度达到或超过规定的最高温度时,为了达到控制发酵罐温度的目的,热管就会自启,开始控温工作,将发酵罐产生的多余热量传到罐外冷凝段热管,通过风扇冷却、自然冷却、水冷却或其他方式强制冷却。为了排除发酵产生的多余热量,该设备是将不同热管的冷凝段放在发酵罐外,蒸发段放在发酵罐中。为满足不同发酵设备的需求,主要根据不同发酵生产工艺和不同发酵产品的要求,准确选择发酵设备所需热管的材质、管径、长度、数量、排列形式等,并合理确定冷凝段的冷却方式。
热管式发酵设备的优点:①减少发酵工业的能耗,节约大量水、电等;②传热效率高,副反应减少;③热管安装布置方式灵活,结构简单紧凑,同时可根据换热量的多少增减热管元件的数量,亦可单独更换热管;④安全可靠,不需要经常维护。
3.3.2 结晶技术结晶技术是能够控制发酵产物固体特定物理形态的制造与分离纯化技术,具有高效率、低污染、低能耗等优点。分离提取也是发酵生产下游过程中最重要的部分。许多发酵产品可以通过结晶技术获得,并且所获得的产品浓度和质量都有所提高。近年来,随着发酵工业的发展,结晶技术也在不断发展,结晶技术在发酵工业中的应用也越来越普遍。例如将多种结晶方法相结合的耦合结晶技术在发酵后目标产物的提取分离纯化中的应用,结晶技术在生物大分子聚合物后提取纯化工艺中的应用等。在发酵工业中,目标产物的分离提取纯化是整个发酵工业的重中之重,如果将结晶技术应用到发酵工业目标产物的提取中,不但可以降低成本,也可简化复杂的传统操作工艺,而且有助于提高产品质量,增加发酵工业效益。
3.3.3 膜技术与过程耦合膜技术可据不同种类发酵产品的具体要求,去除不需要的成分和物质,如除菌、除浊、除微粒、脱色、去酸、去异味等,保留所需成分和物质,以实现分离、分级、净化、浓缩、精制及回收再利用。过程耦合就是将发酵过程中两个及两个以上相连的独立单元操作有机结合成一个完整的单元操作。近年来,膜技术在发酵工业的原料精制、发酵过程及下游分离纯化过程中都有广泛的、有时甚至是关键性的作用。过程耦合膜技术已广泛用于发酵工业的许多过程中,成为整个发酵过程的组成部分或单元操作。合理设计的单元操作之间的相互耦合过程,可以提高发酵过程的效率和经济性,也有利于发展循环经济环境友好型发酵工业。
为了提高发酵工业的核心竞争力,必须深化产业结构调整,加快产业升级,进一步扩大产品应用领域;企业也要积极研发新的生产技术、装备和生产工艺,淘汰落后的生产技术和工艺,降低产品耗能和耗粮,提高原料的综合利用率;同时也要学会借鉴发达国家或其他行业的经验,将一些新技术、新设备、新工艺应用到我国发酵行业中,实现资源利用的最大化,实现清洁生产,解决环境污染问题,推动发酵工业的可持续发展。
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谷胱甘肽是一种含γ-酰胺键和巯基的三肽,由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成。存在于几乎身体的每一个细胞。谷胱甘肽能帮助保持正常的免疫系统的功能,并具有抗氧化作用和整合解毒作用,半胱氨酸上的巯基为其活性基团(故常简写为G-SH),易与某些药物(如扑热息痛)、毒素(如自由基、碘乙酸、芥子气,铅、汞、砷等重金属)等结合,而具有整合解毒作用。谷胱甘肽具有广谱解毒作用,不仅可用于药物,更可作为功能性食品的基料,在延缓衰老、增强免疫力、抗肿瘤等功能性食品广泛应用。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:论述发酵生产谷胱甘肽的研究进展相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
谷胱甘肽(GSH) 是一种由L - 谷氨酸、L - 半胱氨酸和甘氨酸组成的3 肽。在临床上用于保护肝脏、治疗肿瘤、解除氧中毒、抗衰老和治疗内分泌紊乱等疾病,在医疗、食品、保健品生产及体育运动和有关生物研究领域有广泛市场。
能够生产谷胱甘肽的菌株主要是酵母菌、酿酒酵母和热带假丝酵母, 其菌体内GSH 含量较高,且能长时间保持合成GSH 的能力。发酵法生产GSH 的重点在于优良菌种的选育,以常规诱变育种以及遗传工程技术就可以得到优良的生产菌株。
1.1 常规诱变育种
传统诱变育种大致可分为2 类:一是物理诱变方法,如紫外线诱变、放射线诱变、超声波诱变等;二是化学诱变方法,主要是用化学诱变剂处理,如亚硝酸盐、亚硝基胍、叠氮化钠、硫酸二乙酯、甲基磺酸乙酯等。抗性筛选中常用的抗性筛选物有甲硫氨酸、乙硫氨酸、氯化锌、三氮唑等。
克热木江·阿布都热合曼用酿酒酵母作为出发菌株,先用紫外诱变筛选抗氯化锌突变株,再用亚硝基胍诱变筛选三氮唑和叠氮化钠抗性突变株,最后又用紫外和亚硝基胍复合诱变,最终得到的GSH高产突变株产量为162.0 mg/L,比出发菌株产量提高了404.7%。王小娟用一株稳定高产的假丝酵母作为出发菌株,经过紫外诱变,氯化锌、甲硫氨酸抗性物交替筛选得到的突变株,谷胱甘肽产量是出发菌株的150%。
李小娟从自然环境土壤样本中分离筛选出一株谷胱甘肽(GSH) 产量为35.4 mg/L 的酵母菌株Y51;经紫外线诱变、亚硝基胍诱变后,分别用乙硫氨酸、氯化锌和三氮锉3 种抗性平板进行抗性筛选,得到一株GSH 高产菌株Y51- 21- 15;对该菌株摇瓶发酵生产GSH 的工艺条件进行优化后,菌株Y51- 21- 15 产GSH 量达158.4 mg/L,较出发菌株提高3.5 倍。郝淼闻研究半胱氨酸对S. cerevisiaeY08 的GSH 生产性状影响基础上,对菌株进行紫外- 亚硝酸复合诱变,在含有不同质量浓度半胱氨酸的高渗培养基上筛选半胱氨酸抗性菌株,所筛选到的菌株能够在发酵初期较高质量浓度的半胱氨酸环境下正常生长,并可以利用半胱氨酸高产GSH。
1.2 基因工程育种技术
基因工程育种技术可实现超远缘杂交,是一种可预先设计和控制的育种新技术,其筛选标记广泛、机理较明确、高产菌株的筛选率比较高,近20 年来发展较快;国内也有许多学者正在致力于研究利用这种技术来提高GSH 产量。目前,能够操作的菌株有大肠杆菌、毕赤酵母、乳酸乳球菌等,通常采取对GSH 合成酶系的改造,进而提高GSH 的含量。郝瑞颖构建酿酒酵母工程菌提高其产谷胱甘肽的能力,通过酶切带有GSHⅠ和铜抗性筛选标记CUP1 基因的载体pICG 获得GI 表达载体盒,并将其同源重组整合至工程菌株RA 的α- 乙酰乳酸合成酶基因ILV2 染色体基因组上。
结果显示,工程菌RIA的GSH 产量较出发菌株显著提高了18.7% (p<0.05)。陈加利等人用PCR 扩增酿酒酵母的GSHⅠ及GSHⅡ基因,以乙醇脱氢酶(ADH1) 启动子进行表达,并以Kanr 基因和Hygr 基因作为筛选标记,构建了2 个重组表达质粒。采用电击法将这2 个质粒分别和同时转入工业酿酒酵母菌株,在含有G418 或(和)Hyg的平板上筛选阳性克隆S.TS013/GSHⅠ,S.TS013/GSHⅡ和S.TS013/GSHⅠ+ GSHⅡ。将重组菌进行摇瓶发酵,结果显示不同转化子重组菌的谷胱甘肽产量相比宿主菌分别提高了44.11%,29.79%和56.47%。
王玮玮[7]综述了谷胱甘肽生物合成及代谢相关酶的研究进展和利用基因工程手段构建谷胱甘肽高产菌株,也不仅局限于谷胱甘肽自身的生物合成和代谢,半胱氨酸的合成、蛋氨酸的合成和谷胱甘肽合成过程中基因表达的调控及谷胱甘肽的胞外转运,对于胞内谷胱甘肽水平也有重要影响。方聪明[8]利用基因工程的方法,以高产GSH 酿酒酵母S. cerevisiae CCCG为研究对象,构建了酿酒酵母GSH 合成中关键酶基因:γ- 谷氨酰半胱氨酸合成酶基因(GSH1) 和谷胱甘肽合成酶基因(GSH2) 的大肠杆菌工程菌,再经表达、分离纯化得到GSH1,GSH2 重组蛋白,并研究它们的酶学性质,最后基于GSH1,GSH2 的酶学性质对酿酒酵母发酵产GSH 进行研究。
选育一株高产的菌株之后,对其菌种的培养基以及培养条件进行优化则可以进一步使产量增加,并且一些试验设计和数理统计方法的引入,能有效地设计试验方案。谢丽等人选育菌种,并研究酵母粉与硫酸铵对胞内谷胱甘肽含量影响最大。以硫酸铵为氮源时,GSH 含量可达到25.48 mg/g;补加葡萄糖的时间为接种后10 h,补加量为16 mL 时,最佳条件下得到菌体干质量为8.14 g/L,通过摇瓶发酵GSH 产量为113.45 mg/L,GSH 产量提高了2.89 倍。黎明从果园土壤中筛选到一株产谷胱甘肽的酵母菌YS10,经26S rDNA鉴定为酿酒酵母Saccharomycescerevisiae,正交试验获得该菌株产谷胱甘肽合适的发酵培养基为葡萄糖3.0%,酵母膏0.7%,硫酸铵1.0%,磷酸二氢钾0.3%,硫酸镁0.05%,通过发酵条件的优化,该菌在500 mL 三角瓶装量50 mL,30 ℃摇瓶培养72 h,谷胱甘肽的产量可达183.04 mg/L。杨莉[11]通过单因素及正交试验对酿酒酵母摇瓶发酵产谷胱甘肽的培养条件优化进行了研究。
结果表明,影响酿酒酵母摇瓶发酵产谷胱甘肽的主要因素有葡萄糖浓度、接种量、装液量和发酵时间。试验确定的最佳条件为葡萄糖添加量20 g/L,温度30 ℃,装液量50 mL,接种量8%,发酵时间54 h。条件优化后谷胱甘肽的含量比原来增加了4.21%,谷胱甘肽的产量比原来增加了15.81%。朱虹[12]在摇瓶条件下,利用Minitab16 软件中的响应面法对酿酒酵母发酵生产谷胱甘肽的培养基进行了优化,首先通过Plackett-Burman 设计方法对影响发酵各因素的效应进行评价。结果表明,葡萄糖、酵母粉、半胱氨酸3 个因素对谷胱甘肽产量影响显著,其中葡萄糖、酵母粉呈正效应,半胱氨酸呈负效应,其他因素的影响不显著。利用最陡爬坡试验,接近重要因素的最优水平,然后应用中心组合设计结合响应面分析确定了重要因素的最优水平。
优化后的发酵培养基组成为葡萄糖34.9 g/L,酵母粉12.7 g/L,半胱氨酸0.053 g/L,硫酸铵7.5 g/L,磷酸二氢钾9 g/L,硫酸镁1.5 g/L,生物素0.1 mg/L,在此条件下进行摇瓶发酵,谷胱甘肽理论产量达到170.58 mg/L。经3 批平行试验验证,谷胱甘肽的平均产量为168.72 mg/L,与预测产量接近,比优化前产量(113.43 mg/L) 提高了约48.7%。证明用响应面设计方法寻求菌体积累谷胱甘肽的最佳培养基组分是可行的。
除此之外,还采取了其他措施来提高GSH 的含量。郑丽雪通过摇瓶发酵培养,研究了Cu2+,Mg2+,K+,Fe2+,Mn2+ 5 种金属离子在不同发酵时间添加对酿酒酵母CS10515- 1 生产谷胱甘肽的影响。试验结果表明,在发酵初期(0 h),当K+,Mg2+,Fe2+ 添加量分别为0.15,0.12,0.09 g/L 时,GSH 的产量分别为88.53,52.73,41.42 mg/L,相比空白对照分别提高了63.50% , 36.58% 和44.25%。在15 h 时, 当Mg2+ 添加量为0.09 g/L 时,GSH 产量为61.75 mg/L,比对照组提高82.01%;当发酵至24 h 时,金属离子的添加对GSH 的产量无明显促进作用。
万红贵[14]研究了氧化刺激和高渗刺激对啤酒废酵母发酵产谷胱甘肽的影响,研究表明这2 种刺激都能有效增加谷胱甘肽的产量。在氧化刺激中,发酵后21 h 添加0.012 g/L 的高锰酸钾,谷胱甘肽的产量达512 mg/L,相比对照增产20%;当过氧化氢的添加量和添加时间为30 mmol/L 和12 h,谷胱甘肽产量达482.3 mg/L,相比对照增产13%。在高渗刺激中,发酵后15 h 添加15 g/L 的KCl,谷胱甘肽的产量提升至475.2 mg/L。两类外源刺激物联合使用没有显示出叠加效应,相比单独使用略有下降。
GSH 是胞内产物,需要从细胞内GSH 提取出来,提取的主要方法有细胞破碎法和抽提法。冷非凡研究了高压蒸汽提取废酵母中还原型谷胱甘肽的最佳工艺条件,利用Box- Behnken 的中心组合设计及响应面法(RSM) 探讨了表压、提取时间、液料比和提取次数4 个因素的优化组合,通过建立二次回归模型,确定其最佳提取工艺条件为表压1.1 MPa,提取时间15 min,液料比10∶1,提取次数1 次,在此条件下得率最大为4.63 mg/g。张冰等人对酿酒酵母细胞进行微波破碎、固液分离、超滤、浓缩、离子交换层析、纳滤、大孔吸附树脂层析脱盐、结晶的工艺路线,筛选了732 型强酸性离子交换树脂和DM- C18 型大孔吸附树脂为2 步层析分离的介质,并对整个工艺进行优化,对工艺进行放大试验,考察工艺工业化可行性。工艺总收率达到70%,产品纯度98%。
由于谷胱甘肽众多的应用价值,因此工业化生产谷胱甘肽迫在眉睫,因此要在菌种选育方面进行研究,利用常规育种方法以及利用基因工程和代谢工程对优良菌种进行改良与开发,同时在培养基以及培养条件方面,利用现代化的数据处理方法进行优化,建立高效的产品分离纯化回收工艺,进而提高谷胱甘肽的产量。
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发酵技术是一级学科轻工技术与工程专业下的二级学科。发酵技术专业是我国重点发展的高新技术--生物工程的重要组成部分,是生物工程技术产业化的关键。发酵工程是建立在细胞纯培养技术基础上,通过操纵遗传物质、调控细胞代谢关键酶和利用现代生物化工大分子分离纯化技术及其相应的现代装备,实现细胞的大规模培养以便获得各种生理活性物质的一门前沿生物高技术学科,其产业关联度涉及医药、农业、化工、轻工、食品及环保等领域。 发酵工程是生物工程的核心技术,也是医药生物工程和农业生物工程实现产业化的桥梁。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:高职高专《发酵技术》课程教学改革相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
21世纪是生命科学和生物技术时代。生命科学和生物技术的持续创新和重大突破,是新世纪科学技术发展的重要标志,而发酵技术是生物技术的一个重要组成部分。这就决定了《发酵技术》是一门具有发展性和前沿性的学科,作为一项在原理和技术上均采用当今最先进的科技发展起来的生产手段,其涉猎的范围几乎遍及医药、工业、农业、化学、环境、能源等各个方面。怎样使发酵技术的教学适合时代发展的需要,培养合格的从事发酵技术生产的高技术人才,就成为了一项至关重要的问题。针对这种情况,教师着手从教学内容、教学方法、评价方法等三个方面对《发酵技术》这门重要课程进行了相关的改革[1],并已经取得了一些有益进展,现具体分析如下。
1.1 理实一体化
为了提高学生的实践操作能力,适应高职教育的发展趋势,教师在教学过程中着重于理论与实践的结合,理论为基石,深浅适度、已够用为度。教学内容以体现理论知识点为目的进行设计,用实践的任务来驱动理论知识的学习,通过实际使学生在操作过程中能够对理论知识有一个循序渐进的认识过程,自己领悟其中要点,从而构建自身的理论知识体系,进一步指导实践。
1.2 特色教学内容体系的建设
为实现理实一体化教学,在教学过程中应加强教学的内容的合理化和内容的优化。实践教学内容的设计尽量以生产实际为导向,以工作任务为目标。
而且,在教学过程中必须遵循“学生为主体,教师为主导”的原则,以注重培养学生的主体意识和参与能力,引导学生学会学习,即以“学生为主体”。同时,注重与其它学科领域的联系,让学生对该课程有一个充分的了解。而在教学过程中,教师起到辅助作用,利用生动、鲜明的例子引导学生们主动了解课程的主要内容,即“教师为主导”[2]。例如,在绪论的学习中,教师以是生产实例引导学生领会发酵技术在生物技术领域中的重要地位;发酵技术发展的历史、现状和发展前景,以及在经济发展中的地位;主要的工业产品、研究的热点与难点等。这样既能调动学生对该门课程的学习兴趣,也能使学生学会构建自身知识体系,更加有利于对后续内容深入理解。
1.3 保证教学内容的前沿性
随着生物技术产业不断、迅速的发展,发酵技术的新技术、新的产品也在不断出现。为了保证学生就业后对于行业的适应性,对课程内容的更新和改革是必要的。该校以赵雪梅编著的《发酵技术》教材为主,同时参考熊宗贵编著《发酵工艺原理》,陈坚等编著《发酵工程实验技术》等其他的辅助资料,对教学内容随时加以补充和更新。在讲授基本知识的同时,给学生补充发酵技术方面的最新资讯,包括发酵技术的科学动态、一些新技术和新方法等。使发酵技术授课内容跟上科技发展,同时使学生提高学习兴趣并认识到发酵技术是一门随着时代脉搏跳动的新学科。
高职高专《发酵技术》课程教学改革论文
2.1 以多媒体教学为主的综合授课
传统的教学手段主要依靠板书,帮助学生对所学内容进行归类和总结。而对于发酵技术来讲,板书教学的优点是用时长,能够让学生紧跟教师的教学思维,在教师板书的同时给学生充分的机会去思考、领会教学内容。然而,板书教学的缺点在于信息量有限,而在有限的时间和空间下教师无法做到大量信息的呈现,且对于一些工艺流程方面的知识难以表达。
所以,教师在课堂教学实践中,以多媒体教学为主,同时综合传统教学方法的优点进行综合授课[3]。众所周知,多媒体教学的优点是信息量大,能够充分地利用图像、声音、色彩和动画等多媒体技术,使得整个教学过程图文并茂、生动形象具体。但它也有着一定的局限性,即教学节奏快,不利于学生对所学知识的消化吸收,容易造成学生课堂学习囫囵吞枣。因此,在发酵技术的教学过程中,还需要有传统教学方法相互融合,才可以进一步提高教学效果。
2.2 构建实践平台
《发酵技术》课程是一门实践性非常强的学科。因此,在教学环节中有针对性地设置一些能够为学生提供实践机会的平台是极其必要的[4]。例如,在生活中常见的面包、啤酒、酸奶等发酵产品的相关学习中,可以设置简易的设备模型,或者利用计算机系统设计出模拟的系统让学生进行实践操作。而且,在工业生产菌种筛选的这一章中,也可以实际带领学生到校园的操场上去取土样,并进行实践练习,使学生产生更直观的理解和记忆。一方面有助于提高学生的学习兴趣,一方面加剧深化理实一体化教学,进一步提升了教学效果。
教学评价是完整的教学过程中不可或缺的环节,既能够检验教学计划的实施效果,又能够判断学生学习效果好坏。然而,传统的评价方法只是单一的以笔试成绩作为最终评分标准,过于注重理论知识,常常培养出高分低能的书呆子。因此,我们将本课程的评价方法进行了改革,主要分为理论知识和实践技能两个方面。
3.1 理论知识评价
包括过程性评价和期末考试两种方法,即包括学生出勤、课堂表现、平时作业、实验报告等的过程性评价;以及占总成绩55%的闭卷方式期末理论知识考试。
3.2 项目技能评价
实项目技能的评价即针对实践平台中每次任务的完成情况进行的评价,首先,教师根据学生操作时的熟练程度、实验的准确性进行评分;而小组成员之间也会有相关的评价。
总之,《发酵技术》作为生物工程专业一门理论性严密、实践性极强的课程,其教学的改革无疑是一项艰巨的系统工程。我们通过改革教学内容、教学方法和评价机制的改革,初步改善了教学效果,提高了学生能力的培养。然而,全方位的教学改革和规划需要教师不断努力,融合新思想、学习新技术,并在教学工作中不断总结、发现、创新才能够逐步实现。
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旅游管理是随着经济的发展而兴起的一门新兴学科,与工商管理并列管理学下的一级学科,有庞大的发展空间和发展潜力,随着国际经济的全球化,旅游业更加繁荣,因此对旅游的管理要求也随之提高,现在开设旅游管理专业的学校也很多,对专业能力和素质也有一定的要求。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:旅游管理本科课程设计的结构与挑战探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:现有旅游课程研究绝大多数是描述性的,尽管内容广泛,但缺少实证调查。本研究在对7位资深旅游教育专家深度访谈以及对在线收集的48份旅游专业教学大纲内容分析的基础上,对我国旅游课程设计进行了实证性探索研究。研究揭示了目前我国旅游课程设计的主要特征以及面临的主要问题,并在实证研究的基础上对政府部门、教育机构与旅游产业提出了相应的政策建议。
关键词:旅游管理;旅游教育;教学法;课程设计
近三十年来随着中国旅游业的迅速发展,中国旅游教育亦迅速发展,最近的中国旅游统计年鉴表明,中国的旅游教育机构发展迅速,总数从2001年的1152所增加到2008年的1775所,专业数量从2001年的311个迅速增加到2008年的810个,但是不管是业界还是学术界都认为中国对旅游专业人才的需求尚未满足[1]。在学术文献中,针对旅游人才供需不匹配的问题进行了广泛的讨论,得到的共识是:旅游专业数量表面充足与实际旅游人才培养不足,其差距存在的主要原因在于课程设计问题。
中国核心旅游专业期刊《旅游学刊》已经连续多年刊发了旅游教育专刊,其中课程设计相关的话题是讨论最为广泛的一个议题,但是这些旅游课程设计的文章多为思辨性的描述文章,尽管具有一定的广泛性但是缺少扎实的实证调查,所以对中国旅游教育中的课程设计进行探索性的实证研究确有必要。本研究具体探讨中国大学旅游本科课程的内容构成与设计过程;从教育者的角度调查开发旅游本科课程面临的问题;比较中国不同旅游管理本科教学计划,识别中国旅游本科课程在目标、内容与构成方面的异同;为中国旅游本科课程将来的发展提供建议与发展方向。
本研究采用质性方法,分两个阶段展开。第一个阶段,为了解旅游本科专业课程结构,根究中国国家旅游研究院发布的《中国旅游教育机构统计报告》,选定61所在2000年前设置旅游学院的大学为研究样本,从这些大学官方网站收集到48份本科教学大纲,根据Ring[5]与吴必虎和黎筱筱[6]的学科分类对48份旅游教学计划进行内容分析。第二个阶段,为理解中国旅游管理本科课程设计过程及面临的问题,对资深旅游教育者进行深度访谈。首先根据国内外文献设计访谈提纲,涉及专业发展历史、课程开设状况、课程评估机制、专业之间的异同、课程设计存在的问题。
根据大学旅游本科专业开办的历史、学界认可度及其知名度以及区域分布选择北京、天津、大连、上海、广州、重庆等地区10所大学作为便利抽样的样本。首先通过邮件寄发邀请信给这10所大学的旅游学院院长,邀请他们本人或指派一个合适的人接受大约45分钟的面对面的深度访谈,有7个大学愿意接受访谈。本研究所有受访者均为在旅游领域有十余年教研经验的教授,都参与过或者现在仍直接参与所在学院的课程设计,因此本研究的深度访谈仍具有较好的代表性。访谈获得受访者同意后进行了录音。访谈结束后立即对访谈资料进行第一轮的手工编码,把编码的结果与誊录好的访谈文稿发给受访者进行审查,对经过审查的资料进行第二轮的编码作为最终分析使用。深度访谈的同时收集7所大学旅游专业教学计划,旨在比较他们在专业培养目标、课程组成方面的异同。
1. 旅游本科课程的构成与培养目标
我国旅游本科专业课程的内容构成主要分为三大块――管理课程、旅游课程与会展课程(见表1),其中管理课程是主要部分,所占比例最高。在48个旅游管理专业教学计划中,管理课程所占比例达42.8%,所有6个酒店专业中所占比例达到73.8%,10个会议经济管理专业中所占比例为32.8%。像饭店管理、市场营销、会计学、管理学、餐饮管理、人力资源管理、战略管理、危机管理与财务管理等都归为管理课程。
同时,旅游规划、旅行社管理与生态旅游专业核心课程主要为旅游业方面的,其旅游课程在课程总数中所占比例各为53.7%、34.8% 与 88%。但是即使这些课程在旅游课程名目下,有些仍偏向旅游地理学科,比如旅游规划专业开设的区域旅游规划、城乡旅游规划与计算机扶助旅游制图,生态旅游专业开设的旅游生态学、旅游景观生态学与旅游林学等课程。
由于中国旅游管理专业属于工商管理一级学科下的二级学科,工商管理一级学科所要求开设的核心课程必须开设出,所以管理类课程所在比例就非常高。20世纪90年代国家鼓励发展旅游教育,一些历史、地理、语言、社会学等学院为了缓解就业压力并促进学院创收纷纷开设旅游专业,尽管专业名称相同,但是他们的师资基本上没有太大变化,这样就使某些专业开设的课程具有明显的原有学科的痕迹。由课程大纲内容分析可以发现会议展览与奖励旅游是中国旅游本科教育中一个相对较新的领域,在所有旅游专业中占课程总数的比例为0―5.6%。
旅游本科课程培养的基本技能主要包括三种类型――沟通技能、服务礼仪与计算机使用,还有少量的学校培养摄影、茶道与自我阅读等能力,但是其他重要的个人技能,比如个人发展、跨文化交流、团队工作与问题解决能力、社会与个人责任方面的知识很少出现在课程计划中。其次,旅游本科课程强调语言能力。
不管在中国还是其他很多国家旅游课程中都强调语言能力,绝大部分专业都至少提供一门旅游专业英语课程,有些还提供第二外语作为选修课,种类广泛的语言课程也支持了强调外语的观点:很多大学提供涵盖听说读写至少2个方面的英语课程,有些甚至还把口译作为主要选修课。另外,中国旅游课程对科研方法训练不足。72所院校中只有5所院校提供研究方法方面的课程,三所院校是旅游研究外文文献,其他两所是研究方法与设计,在课程总数的比例为0―1.3%。研究方法课程较低的比例反映了中国旅游本科教育中对科研训练的不足。
2.旅游专业课程设计过程
有4位受访者说他们有一定的规定,隔年修改教学计划并且当准备开设新专业或方向的时候或者增删课程的时候需要经过一个组织良好的程序,通常由学院院长与教授组成一个教学委员会,当决定修改专业计划的时候就召开一个会议。有时候,当教师希望开设或取消某一课程的时候,他(她)要提交一个论证报告或申请,并且由教学委员会讨论。教学委员会把会议决议上报给校教学委员会以表明接收了这种修改。另三所大学的受访者说,尽管当他们决定修改教学计划的时候有一定的程序执行,但是往往由院长或教学院长基于他们个人对旅游业发展变化的认识或教学需要进行修改。
对课程设计过程的访谈结果显示,政府与教育者是课程的决策者并且旅游本科课程的其他利益相关者――业界、在校学生或校友――偶尔参与这个决策过程。只有一个受访者提到他们当开始开设一个新专业高尔夫球管理时试着探寻业界的期望并且与业界人士进行沟通,并且最终从这种沟通中获益良多。因为他们认识到业界对本科生的期望是具有更多的运动管理的知识而不是操作知识,否则基于当前的师资与现有资源他们不可能获得这种认识并且不符合学院既有的教学与研究方向。
最终学院考虑到现有的体制与教学资源把业界需要的高尔夫球管理变通为俱乐部管理。三个受访者承认在现有实践下,即使有必要,其他利益相关者也很少能够参与课程设计过程。另一个受访者反映,公立大学甚至没有认识到诸如业界和学生也是利益相关者。因为官方对高等教育机构的评价准则几乎是纯学术的,旅游专业也无不例外,即使旅游学被认为是一种应用性的社会科学并且需要与实践紧密联系。
3. 旅游本科课程设计面临的问题
首先,缺少旅游课程评价与总体质量标准。当问到对中国旅游本科课程的评估与质量标准时,受访者说基本上没有一个专门针对旅游课程的相关标准。
其次,师资紧缺,实习机会缺乏。师资紧缺是7位受访者共同反映的问题,由于没有合格的教员,一些想开设的课程没有开出来。另一个例子就是由于师资缺乏,一名讲师一个学期主讲多门课程,即使有些课程脱离了他们的学术专长。对教师学历的高要求也被认为是师资缺乏的一个原因,有些实践课程或管理层次的课程如果由具有业界经验的教师讲授效果可能更好,但是在我国那些具有实践经验的人通常没有获得较高学历,所以不能在旅游本科教育机构谋取一个教职,这也从某种程度上降低了课程质量。由于用人单位喜欢聘用具有一定实践经验的毕业生,如果旅游本科生在毕业前没有积累足够的实践经验,那么用人单位的这种偏好就会进一步影响到本科生毕业后的就业。
最后,学科定位影响课程设计。现在旅游管理是在管理学目录下,制约了旅游学科的发展,因而也影响旅游本科教育以及课程设计。当旅游业在1978年起步的时候当时中国政府决定促进入境旅游的发展以赚取外汇,旅游专业最初设置在经济学目录下。当兴办旅游企业后如何管理旅游与饭店企业的开始出现,因而教育部1998年高校专业目录调整的时候决定把旅游专业设置在管理学目录下以响应这种需要。但是随着中国旅游业在过去十年里的发展,休闲与游憩开始成为人们日常生活中重要部分,与此同时,休闲研究、旅游社会学与旅游人类学逐渐出现在旅游本科课程中,但是考虑到只有2年的主要课程的学习时间,还要留出来半年到一年给实习与论文写作,其实只剩下一年到一年半的专业课程学习时间,如此短的时间造成很多课程无法开设。
4. 不同高校旅游本科课程设计的比较
专业培养计划显示,绝大部分教学与专业培养目标是按照教育部相关规定与指南制定的。教学计划里面都有相应的运营与管理技能、实务与理论能力方面的类似要求,同样也强调对旅游本科学习打下多学科与跨学科的知识基础。但是,就期望毕业生担任的职位与职业要求的表述方面,每一个专业在某种程度上是有差异的。比如南方某大学的会展专业预期他们的学生毕业后从事会展业的规划、营销与公共关系、谈判、经营与收益管理方面的工作。另一个例子是西南某师范大学旅游管理与酒店管理两个专业在培养目标方面也有差异。
对旅游管理的专业培养要求是了解营销、文化与旅游业,能够从事调查、制作计划与促销,擅长写作、数理统计与信息工作;酒店管理对学生的要求是了解管理、文化与商业,能够制定计划,胜任服务与宣传工作,擅长外语、信息技术与沟通工作。同时,某财经大学旅游管理专业要求他们的学生能够从事定性与定量研究,基本了解国际酒店与旅游业实务,也要求他们的毕业生遵守工作道德规范,这一点在其他的专业目标与要求里面没有发现。东部某师范大学要求他们的毕业生胜任旅游行政与企业管理中的高级职位,同时希望他们的学生能够寻找研究缺口,利用可能的研究方法从事调查并且写出可以汇报的研究结果。
开设课程方面,我国旅游本科课程主要是由两个部分组成――通选课与专业课,尽管在专业课下面可能会有不同的单元,比如专业基础课与专业课。专业课的比例比通选课大,占到所有课程总数的50%以上。在西南某师范大学与某财经大学,将毕业论文、实习与社会实践单列,而东部某师范大学与南方某大学则包括在专业课单元里面。四个专业计划里面毕业论文大约都占到毕业要求学分的3%~4%,而社会实践所占的比例在每个教学计划里面都不同,从2.5%到8.2%不等。西南某师范大学分配给社会实践的学分是毕业论文的2倍多,某财经大学教学计划分配给实习与实地研究的学分也比毕业论文多。南方某大学在实习与毕业论文分配的学分一样多,东部某师范大学分配给毕业论文的学分比实习的更多(6∶4)。在四学年里面,对毕业学分的要求从155―180个学分。
旅游本科课程专业课之间的异同。首先,旅游本科主干课程几乎不一样,有些专业把宏观层次的课程,比如旅游心理学、旅游社会学作为他们的专业必修课或专业基础课,但是其他专业把这些课程归为他们的选修课,而有些大学在他们的旅游管理与会展专业都没有提供这两门课。其次,不同专业之间的必修课与选修课名单中提供的课程也不一样。最后,同样专业方向下的课程也有巨大的差异。但是,就旅游管理涵盖的学科范围来说,旅游本科课程的内容有些类似,并且都强调信息技术与礼仪。
中国旅游本科课程面临的最重要的问题是资源缺乏与学科地位问题,它需要大学与旅游业之间有紧密的沟通与合作。当前中国的旅游本科课程是现有政策规定与资源的产物,因而这种课程仅仅反映了教育政策的趋向与教育者对外部环境的了解,而不是实际开设效果。目前为止中国学术界对旅游学科的核心知识还没有取得一致意见,对旅游学科核心知识缺少共识可能是旅游课程之间有巨大差异的直接原因,也影响旅游专业培养规格的连贯性。由于中国各地区域差异明显,旅游业的人才需求、教育资源的分配与获得也各有不同,专业之间允许有一定程度的差异,能够使专业较好地适应各个区域及专业的具体情况。各具特色的旅游专业才能更好地促进中国旅游高等教育的总体发展。
从文献与上述讨论得出几点启发与建议:政府方面,建议下放课程设计的主导权,给大学自主权设计更灵活的课程来响应旅游业需求与变化;同时要给旅游教育特别是旅游高等教育更多的资源,加大旅游教育的研究投入将会提高旅游教育品质,最终提供给旅游业更优良的人力资源。旅游教育机构方面,建议考虑引入全面质量管理与旅游教育认证;成立旅游教育顾问委员会,推动旅游业对旅游教育的参与,增加旅游教育机构与旅游业密切沟通的机会。旅游产业方面,要考虑平衡社会责任感与生产效率,那些业界知名人士应积极介入旅游教育事业,担当起其社会角色,建立一个好的公司形象。
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发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程[1] 。发酵有时也写作酦酵,其定义由使用场合的不同而不同。以下是读文网小编为大家精心准备的:论不同微生物菌株发酵猪血的研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
猪血是一种高蛋白、低脂肪、低糖且微量元素含量丰富的肉类工业副产品,其蛋白含量与猪瘦肉相当,故有液态肉之称。我国是世界上养猪最多的国家,每年存栏数至少在3亿头以上,因此,每年可利用的猪血量达到90 万吨,数量相当可观,然而,我国许多屠宰场屠宰牲畜后留下来的血液除了少部分用作菜肴食用外,绝大多数就直接排放到环境中,既浪费了宝贵的蛋白质资源,又严重污染了环境。目前,利用蛋白酶水解猪血制备多肽研究居多,多数采用单一酶或者混合酶进行酶解。
少数采用微生物降解猪血。枯草芽孢杆菌能够产生蛋白酶,具有丰富的产酶系统,具备生产多种酶的应用。近年来,枯草芽孢杆菌及微生物群体之间相互作用,由于不同的代谢途径,产生代谢产物不同,微生物协同作用能优势互补,相辅相成起到单一菌株起不到的作用。微生物产酶促进蛋白质分解、转化,并积累大量的代谢产物。通过微生物发酵法为猪血蛋白质资源在饲料行业高效利用创造良好条件,又能解决猪血废弃物带来的环保问题。
本试验利用6 种乳酸菌;2 种芽孢枯草杆菌;5 种酵母菌进行猪血发酵实验。选出最优菌的不同配比水解效果,为后续的猪血发酵蛋白水解实验提供依据。
1.1 原料、试剂材料及仪器
1.1.1 原料
猪血:由华正集团提供。
乳酸菌:乳完、乳S、北1、乳M、长1、乳G;酵母菌:啤X-33、啤酒酵母、酵母Q、酵母b、酵母假P;枯草芽孢杆菌:枯草、枯草1,由吉林农业大学生物工程实验室提供。
1.1.2 试剂硫酸铜、氢氧化钠、吐温80、牛肉膏、蛋白胨、乙酸钠、磷酸氢二钾、甲醛等。
1.1.3 仪器HYG-A 全温摇瓶柜,大仓市实验设备厂;立式压力蒸汽灭菌器,上海博讯实业有限公司医疗设备厂;超净工作台,苏州真田洁净设备有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 指标测定蛋白质水解度的测定:采用半微量凯氏定氮法;可溶性蛋白含量的测定:采用考马斯亮蓝法;氨基酸态氮含量测定:采用电位甲醛滴定法;水解率用甲醛滴定法测氨基酸含量。
1.2.2 实验菌株的摇瓶培养
1.2.2.1 三种菌株培养基的配置
配制600 毫升MRS 培养基、300 毫升YEPD 培养基及肉汤培养基,将制备好的培养基放入灭菌锅内,120℃灭菌20 公钟备用。
1.2.2.2 菌株平板培养在超净工作台里倒平板,做好标记,冷却后将对应菌株涂布接种到培养基上,在各自最适温度下培养2~3 天。
1.2.2.3 各菌株的摇瓶培养从固体平板培养基上挑取菌落接种到新配好的液体培养瓶中,将接种好的菌液放入32℃每分钟120rpm 的恒温摇床中震荡培养2 天。
1.2.3 菌株接种发酵及发酵液水解度测定
单菌种发。将培养好的各菌液按接种量5%接种到50 毫升的猪血中,做好标记,放入32℃每分钟120rpm 的恒温摇床中培养60 小时。
1.2.4 三种混合菌株混合发酵
1.2.4.1 三种菌株不同浓度配比正交实验
三因素两水平的正交试验方案设计4 个处理,接种到猪血中,在32℃每分钟120rmp 的恒温摇床中震荡培养。48 小时后测水解度。
1.2.4.2 不同时间对三种混合菌发酵水解度的影响在32℃每分钟120rmp 的恒温摇床中震荡培养,设定三个时间36 小时、48 小时、60 小时、测混合菌株发酵液的水解度。
2.1 单菌种发酵水解度的比较
将所用的每种菌种接种到50 毫升的猪血中。在相同的条件下32℃每分钟120rpm 的恒温摇床上培养。用甲醛法测其发酵液中氨基氮的含量从而计算出水解度。
从数据可以看出每种属中水解度依次为乳S> 北1> 乳完> 长1≥乳M> 乳G,枯草> 枯草1,啤酒酵母≥啤X-33> 酵母b> 酵母Q≥酵母假P。最高的菌株是乳S、枯草、啤酒酵母、啤X-33。因为考虑到啤酒酵母具有去除猪血异味的作用,因此在后面的实验中选取啤酒酵母。
2.2 三种混合菌株发酵水解度的比较
三种菌啤酒酵母,乳S,枯草根中的配比进行混合发酵,在48 小时测其水解度。由数据分析可知,在3 个菌株中,根据极差R 啤酒酵母>R 乳S≥R 枯草,说明啤酒酵母接种量对猪血蛋白水解度的影响最为显著。根据K1,K2 得知。最佳菌株混合浓度配比为:A2B2C1,即1%啤酒酵母,1%乳S,0.5%枯草。
2.3 三种混合菌株发酵时间对猪血水解度的比较数据分析可知,随时间的增加,水解度快速增加,48 小时达到最大,60 小时后菌株的发酵水解度不会有多大变化,还有下降的趋势。
乳酸菌属、酵母菌属及芽孢杆菌属均能对猪血蛋白进行水解。对猪血蛋白水解度最高的菌株是乳S、枯草、啤酒酵母、啤X-33。三种混合菌株最佳菌株混合浓度配比为:A2B2C1,即1%啤酒酵母,1%乳S,0.5%枯草。
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体育课程是学生以身体练习为主要手段,通过合理的体育教育和科学的体育锻炼过程,达到增强体质、增进健康和提高体育素养为主要目标的公共必修课程;是学校课程体系的重要组成部分;是学校体育工作的中心环节。是我国实现素质教育和促进学生适应社会、培养学生完整个性的有效途径。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:高职院校体育课程设计改革探析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
通过本人的教学实践以及查阅相关资料发现现在的高职体育教育存在一些弊端,对体育课的重视程度普遍不够,体育教材大多是选用普通高校体育教材,没有属于自己的系统体系,不能针对学生的个性特点,因材施教,更无自己的体育教学特色。希望本课程设计能为促进高等职业院校体育课程改革、探寻不同目标导向的课程开发模式,丰富课程理论,以及实现学生身心协调发展提供一定的理论依据和经验借鉴,积极推进高等职业院校的体育课程改革。
以体育课程为研究对象。采用了文献资料法、数理统计法、逻辑分析法、实验法。
要想真正使高职院校的体育教学能与学校的实际、学生的特点、所学专业特色相结合了,在体育锻炼的过程中学会健身的方法,养成良好的锻炼习惯,为将来的工作服务,所以当务之急就是对当前高职院校的体育教学进行改革。本课程设计从尊重学生的个性需求,调动积极性出发,最大限度的与本身所学的专业相结合,这能够对促进学生的专业实践能力有一定的帮助作用。因此可以推断如果实施必定会对教学的效果产生重要的影响,具有一定的实际可行性。
4.1体育课程设计的指导思想
以尊重学生的个性发展为前提,以保证学生的身心健康为主线,以协助培养和提高学生的专业实践能力为辅助,以使学生形成“终身体育”的观念为目标。
4、2、体育课程设计
4、2.1教学目标的确立
根据学校现状和学生的需求进行了重新定位,在满足体育课普通教学目标的同时,适当加入具有针对性的身体训练,使学生的专业技能在专业身体素质的到提高的工程中起到辅助提高学生专业技能的作用,进而能使学生的专业实践技能得到提高。
高职院校体育课程设计改革探析论文
采用了“三结合”的方式,拓展了校外体育项目,增加了体育理论及养成锻炼习惯的讲授,对学生所选的内容进行归类和取舍,具体项目为:篮球、排球、乒乓球、羽毛球、健身操、武术。另根据学生所选专业,提升出了适合的运动项目,增加了钓鱼、射击校外项目,但是由于实施的难度较校内体育课的实施较大,故采用了“业余”上课的方式,上课的次数根据现有的条件确定。
4.2.3课程的组织与实施
课程的组织实施可分为校内和校外两部分。校内体育课程的组织与实施采用原来以往的教学方式,加入了身体调节、伤病的预防、运动后的放松等知识,起到了较为突出的效果;校外体育课程的组织实施的采用了课外活动时间和周末的部分时间进行,利用学院的有利地理位置,学院东侧的鸢都湖距离学院只有500米,且学院有许多教职工都比较喜欢钓鱼,聘请他们作为技术指导,钓鱼设备自备。射击的项目的实施难度较大,教学资源是联系的野战训练的俱乐部,鉴于是收费项目,实施的次数较少,效果不明显。
4.2.4课程评价体系
将过程性评价与终结性评价的适当结合,在教学的过程中采用不定期的测评与最终测评相结合,在每一次的上课过程中教师对学生的学习态度、努力及进步程度以及对学生的技能掌握情况都做一个简单的客观评价,此测评与最终课程结束的终结性评价相结合,过程性评价占最后总分数的70%,终结性评价占总分数的30%,以此来核定最终考核结果,这种方式改变了原来只注重学生的学习结果,使学生的学习过程得到公正的评价,调动他们学习的积极性。
5.1促进了课程的优化
充分体现了学生的个性需求与兴趣爱好,教学内容更加丰富且能够结合学生所学专业对身体素质的要求,课程的组织更有针对性,评价体系得到了完善,变得相对合理,有益于体育教学质量的提高和学生的全面发展。
5.2教师能动性和学生的积极性得到了发挥
根据学生的接受程度不断加以调试与修正,要充分发挥其能动性,学生的积极性得到了很大的发挥,因此整个体育课的氛围较以前有很大的转变。
5.3师生关系变得和谐融洽,学生的学习态度有了转变
教师在整个的授课过程中不再 “死板”对教材内容进行强制性的灌输,创设了一种民主、和谐、宽松的氛围,师生间平等对话,坦诚地交流的机会增多,从而增强了对学习的自信心与渴望感,心理上获得的学习满足感。
5.4实验效果较为突出
通过新课程设计实验前后学生的问卷调查反映看,学生对体育课开设情况、组织形式对授课内容及方式的喜欢程度都有较大幅度的提高,对于体育锻炼的兴趣逐渐浓厚,锻炼的自觉性加强,每周锻炼的次数明显增多,对专业技能的形成产生了一定的促进作用。
高职院校的体育课程授课时间较短,部分高职院校只开设一年的体育课,每周两课时很难达到锻炼身体的目的,建议学校适当增加体育课的开设时间。要想满足学生的个性需求和兴趣爱好,使之产生能够自觉锻炼的意识,加强对体育对身体影响方面的理论引导和宣传教育,使学生形成主动锻炼的意识。在体育课的教学中适当调整每一个项目较高难度技术水平的考核标准,适当增加去如何让学生学会自行锻炼和掌握锻炼方法等内容的讲授比重。积极开发课外和校外体育课程文化资源,挖掘地方和本校的特色体育课程文化资源,举办体育比赛和双休日体育活动等作为体育课的有益补充。
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微生物工业是利用微生物的生长代谢活动生产各种有用物质的现代工业,由于它以培养微生物为主,习惯上称为发酵工业。在发酵工业上,发酵体系是一个非常复杂的多相共存的动态系统,要实施有效优化的发酵中间控制,必须采用各种监测手段获得发酵过程中各种参数随时间的变化。常规的发酵工艺控制参数主要有温度、PH、溶氧、泡沫、补料。
发酵过程中,微生物只能利用溶解于发酵液中的氧,因此,溶解氧的量直接关系到微生物的生长和代谢产物的积累。发酵过程中,应将发酵液中氧的浓度维持在氧的临界浓度以上,并要采用有效而又经济的方法(如搅拌)使发酵液维持这样的溶解氧浓度。如在普鲁兰多糖发酵过程中搅拌速度300r/min时,细胞生物量最大。原因是随着搅拌速度的增高,培养基的溶氧量会增加, 有助于细胞生长和多糖量的产生;但过高的搅拌速度对细胞和酶的稳定性是不利的。[1]
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论文摘要:微生物工业是利用微生物的生长代谢活动生产各种有用物质的现代工业,由于它以培养微生物为主,习惯上称为发酵工业。在发酵工业上,目前还不能对发酵进行全面控制,使其按人的意志进行目标产物的生物合成。要实施有效优化的发酵中间控制,必须采用各种监测手段获得发酵过程中各种参数随时间的变化。常规的发酵工艺控制参数主要有温度、PH、溶氧、泡沫、补料。
论文关键词:发酵中间控制发酵工业重要性
微生物工业是利用微生物的生长代谢活动生产各种有用物质的现代工业,由于它以培养微生物为主,习惯上称为发酵工业。在发酵工业上,发酵体系是一个非常复杂的多相共存的动态系统,要实施有效优化的发酵中间控制,必须采用各种监测手段获得发酵过程中各种参数随时间的变化。常规的发酵工艺控制参数主要有温度、PH、溶氧、泡沫、补料。
温度是保证各种酶活性的重要条件,微生物的生长和产物合成均需在其各自适合的温度下进行。
1、影响发酵温度的因素。在发酵过程中,引起温度变化的原因是由于发酵过程中所产生的净热量,称为发酵热,它包括生物热、搅拌热、蒸发热、通气热、辐射热和显热等。由于生物热、蒸发热、显热在发酵过程中随时间而变化,因此发酵热在整个发酵过程中也随时间而变化,必须加以控制,才能满足微生物生长代谢的需要,从而达到高效生产的目的。
2、温度对微生物生长的影响。温度对微生物的影响,不仅表现在对菌体表面的作用,而且对菌体内部的结构物质也会产生影响。温度对微生物生长的影响是多方面的,每种微生物都有其最低、最适和最高生长温度。
3、最适温度的控制。不同的菌种、不同的培养条件以及不同的生长阶段,最适温度都有所不同。为了使微生物的生长速度最快和代谢产物的产率最高,在发酵过程中必须根据菌种的特性,选择和控制最合适的温度。如青霉素产生菌的最适生长温度是30℃,而最适于青霉素合成的温度是25℃。
不同种类的微生物其生长的最适pH值有所不同,而同种微生物在生长阶段和产物合成阶段的最适pH值也有所不同,pH值不仅影响着微生物的生长,也影响着代谢产物的形成。大多数细菌的最适生长pH为6.5~7.5,真菌为5.0~6.0,放线菌为6.5~8.0。青霉菌的最适生长pH为6.5~7.2,而青霉素合成的最适pH为6.2~6.8。
酵母菌在最适生长pH(4.5~5.0)时,发酵产物主要是酒精;而在pH为8.0时,发酵产物不仅有酒精,还有醋酸和甘油。所以,在发酵过程中,应根据不同微生物的特性,控制适当的pH。
发酵过程中,微生物只能利用溶解于发酵液中的氧,因此,溶解氧的量直接关系到微生物的生长和代谢产物的积累。发酵过程中,应将发酵液中氧的浓度维持在氧的临界浓度以上,并要采用有效而又经济的方法(如搅拌)使发酵液维持这样的溶解氧浓度。如在普鲁兰多糖发酵过程中搅拌速度300r/min时,细胞生物量最大。原因是随着搅拌速度的增高,培养基的溶氧量会增加, 有助于细胞生长和多糖量的产生;但过高的搅拌速度对细胞和酶的稳定性是不利的。[1]
在通气发酵过程中,发酵液常含有一定数量的泡沫,这属于正常现象,但泡沫过多会给发酵带来不利影响。发酵工业上消除泡沫的方法有两大类:机械消泡和化学消泡剂消泡。机械消泡借助机械搅拌促使气泡破裂消除泡沫,不需加入外源物质,可节省原材料,减少因加入消泡剂而引起的污染及泡沫,但不能从根本上消除泡沫的形成。化学消泡使用化学消泡剂消除泡沫,用量少,消泡效果好,但使用过量会改变细胞的结构形态,影响微生物生理、产物合成等。因此,宜使用机械方法与化学方法联合控制泡沫。试验表明,在啤酒工业中结合机械方法使用消泡剂“FOAMSOL”可行且可推广。[2]
所谓补料,是指在发酵过程中补充某些养料以维持微生物的生理代谢活动与合成的需要。补料中间控制的明显效果是维持较高的产物增长幅度和增加发酵的总体积,从而使产量大幅度上升。如在以混合糖为发酵底物制取乙醇过程中,采用分批补料可消除由于底物浓度过高对微生物发酵所产生的抑制作用,提高产率。其原理是基于底物碳源和氮源的添加速度等于微生物的消耗速度,维持底物浓度在一个较低的水平。底物添加速度较低,酵母因不能获得足够的碳源和氮源而逐渐死亡;底物添加速度过快,酵母来不及利用底物而使体系中底物不断积累,会抑制乙醇的生成——都会使产率下降。[3]
总之,在发酵工业中,发酵中间控制非常重要,控制不当,会导致产量下降,甚至目标产物不能合成。掌握发酵过程中各种参数随时间的变化情况有助于发酵中间控制,达到工业生产的目的。
[1]刘谋泉 普鲁兰多糖发酵条件研究[J].食品工业科技,2008,29(1): 109-112。
[2]徐斌 抑泡剂在啤酒大罐发酵中的应用及相关问题[J].啤酒科技,2001,10: 5-7。
[3]宋向阳 等 分批添料对戊糖、己糖同步发酵制备乙醇的影响[J].南京林业大学学报(自然科学版),2008,32(6): 8- 12。
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