《发酵工程》课程教学大纲

1、发酵工程课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Fermentation Engineering课程编号180140040课程类型专业必修课课程学分2.5学分/2学分课程学时54学时/36学时适用专业农学（食药用菌方向）先修课程微生物学，生物化学后修课程菌种学，食用菌栽培学课程负责人课程团队微生物学教学团队二、课程性质与定位发酵工程是食药用菌专业和农学专业食药用菌方向的的专业必修课程，此课程涉及生物技术领域上游下游各个知识要点以及实际应用。由于发酵工程是整个生物技术的核心，是工业微生物实现实验室与工厂化生产的具体操作，是生物技术在生产实践中应用的原理及方法的一部分，是基因工程及酶工程等生物技术工业

2、化的过程与方法。因此，通过对发酵工程的学习，不仅掌握发酵工程原理及发酵优化控制过程，而且对系统了解生物技术及其工业化应用都具有深远的意义。另外，通过发酵工程实验及发酵工程各论的了解，不仅能够掌握发酵工艺操作从小试到放大的具体过程及反应过程控制方法，而且进一步了解了目前发酵行业的具体产品生产工艺，从理论到方法学会发酵工程这一门技术，对发酵生产能够进行指导与分析。学习发酵工程课程，需要先修微生物学和生物化学课程，该课程对后续课程如菌种学、食用菌栽培学等，有承接作用。三、课程目标1.知识目标：在学习完本课程之后，学生能够掌握机械搅拌通风发酵罐的结构特点及原理，了解其它液态与固态发酵生产设备种类及特点

3、，掌握无菌空气制备的工艺流程，了解其设备结构特点，了解传统发酵食品及现代发酵产品的工艺技术。2.能力目标：在学习完本课程之后，学生能够理论结合实际，能够分析和解决发酵中出现问题。3.素质目标：通过本课程学习，提高学生的职业素质、思想素质、人文素质、身体素质、心理素质等。四、主要内容和要求第一章 绪论【目的要求】1、掌握 生物工程的概念、范围。2、熟悉 生物工程的发展历史。3、了解 生物工程的发展趋势。【教学设计建议】生物工程概念、历史以课堂讲授为主，生物工程发展趋势以课堂讨论为主。【讲授内容】1、生物工程的概念、范围。2、生物工程的发展历史。3、生物工程的发展趋势。第二章 液态与固态发酵设备【

4、目的要求】1、掌握 通风发酵罐的类型、结构、原理及应用。2、熟悉 嫌气发酵设备的结构及原理及应用。3、了解 其它固态与液态发酵设备结构原理及应用。【教学设计建议】课堂教授为主，结合以模型实物展示，适当开展课堂讨论。【讲授内容】1、机械搅拌通风发酵罐：机械搅拌式发酵罐的组成、结构、原理及几何尺寸及体积的计算；溶氧系数和热量传递的计算；了解流变特性。2、气升式发酵罐：气升式发酵罐的种类及工作原理；气升式发酵罐的操作参数；气升式发酵罐的应用。3、自吸式发酵罐：自吸式发酵罐的种类及各类型的工作原理；功率的计算方法；吸气量的计算。4、酒精发酵设备：酒精发酵罐的结构、原理及发酵罐结构尺寸的确定、发酵罐罐数

5、的计算；发酵罐冷却面积的计算。5、啤酒发酵设备：啤酒发酵设备的结构、新型啤酒发酵设备的类型及大型设备设计时应注意的事项；啤酒发酵设备的计算；啤酒发酵设备的演变过程。6、通风固相发酵设备：通风发酵设备的结构、原理及应用。第三章 无菌空气的制备【目的要求】1、掌握 空气介质过滤除菌的原理与工艺过程，空气过滤除菌的介质和过滤器。2、熟悉 空气中的微生物种类及分布，空气除菌的方法和要求，无菌空气制备的一般方法，空气的过滤除菌原理和过滤介质。3、了解 空气过滤除菌的发展趋势。【教学设计建议】课堂教授为主，结合以模型实物展示，适当开展课堂讨论。【讲授内容】1、空气中的微生物种类及分布，空气除菌的方法和要求

6、。2、空气净化的方法。3、空气的过滤除菌原理和过滤介质。4、空气过滤除菌的介质和过滤器。5、空气过滤除菌的工艺技术。第四章 工业发酵的无菌技术【目的要求】1、掌握 掌握无菌技术的概念，培养基及设备灭菌的原理。2、熟悉 发酵工业的无菌技术。3、了解 发酵工业污染的防治策略。【教学设计建议】课堂教授为主，适当开展课堂讨论。【讲授内容】1、掌握无菌技术的概念 。2、了解发酵工业污染的防治策略。3、理解发酵工业的无菌技术。4、掌握培养基及设备灭菌的原理与技术。第五章 发酵食品与饮料生产工艺技术【目的要求】1、掌握 理解白酒、黄酒、葡萄酒、酱油、食醋、酸奶、腐乳的生产原理。2、熟悉 理解白酒、黄酒、葡萄

7、酒、酱油、食醋、酸奶、腐乳的生产工艺技术。3、了解 参与发酵食品与饮料生产的微生物的特点。【教学设计建议】课堂教授为主，适当开展课堂讨论，播放产品生产工艺技术的视频，增加现场感。【讲授内容】1、白酒、黄酒、葡萄酒、酱油、食醋、酸奶、腐乳的生产原理。2、参与发酵食品与饮料生产的微生物的特点。3、白酒、黄酒、葡萄酒、酱油、食醋的生产工艺。第六章 淀粉水解制糖工艺【目的要求】1、掌握 淀粉水解的酶法生产工艺。2、熟悉 理解淀粉的结构特点。3、了解 淀粉水解酸法工艺和酶法工艺的优缺点。【教学设计建议】课堂教授为主，适当开展课堂讨论，播放产品生产工艺技术的视频，增加现场感。【讲授内容】1、淀粉的结构特点

8、。2、淀粉水解酸法工艺和酶法工艺的优缺点。3、淀粉水解的酶法生产工艺。第七章 谷氨酸生产工艺【目的要求】1、掌握 谷氨酸生产工艺。2、熟悉 谷氨酸发酵机制，理解控制细胞膜透性的方法。3、了解 谷氨酸生产的国内外生产现状。【教学设计建议】课堂教授为主，适当开展课堂讨论，播放产品生产工艺技术的视频，增加现场感。【讲授内容】1、谷氨酸生产的国内外现状。2、谷氨酸发酵机制，理解控制细胞膜透性的方法。3、谷氨酸生产工艺。五、教学条件必须有多媒体教学设备，满足播放视频的需要。六、学时分配建议表理论教学内容学时第一章 绪论2第二章 液态与固态发酵设备12第三章 无菌空气的制备4第四章 发酵工业的无菌技术4第

9、五章 发酵食品与饮料生产工艺技术8第六章、淀粉水解制糖工艺3第七章 谷氨酸生产工艺3合计36七、实施建议1、教学组织本课程采取多媒体教学，结合图片、教学模型及实物、视频等，使学生由理论到感性认识，由感性认识再上升为理论研究。2、教材选编本课程是合并了生物工程设备与生物工艺学两门课程的核心知识，前半部分是设备知识，后半部分工艺知识，没有现成的教材能够涵盖这两类知识，所以本课程采用自编教材。教材编写过程中，注重充分体现发酵工程行业的最新进展，介绍目前正在行业内推广应用的新技术与新设备，与生产实践密切结合。3、教学团队课程负责人应是有3年以上教学经验的博士或副教授，有微生物学教育背景或发酵行业从业背景。主讲教师应为有微生物学、生物工程教育背景或从业背景的博士。教学团队应该老中青结合，以中青年为主，年龄结构合理，并从事微生物学相关科研工作。4、教学评价本课程的考核为闭卷考试，成绩评定包括考试、平时成绩和实验三部分：考试成绩占50%，平时成绩占30%，实验成绩占20%。5、教学资源主要教学参考书目：1梁世中主编，生物工程设备，第