2537 发酵工艺学

1湖北省高等教育自学考试大纲课程名称：发酵工艺学课程代码：2537第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点本课程是一门以传统生产工艺为主，把酿造学的基本理论与现代科学技术相结合，在弘扬祖国古代文化瑰宝的基础上，结合现代微生物工程、发酵工程、酶工程等相关课程的手段和方法，使学生能更深刻地体会到我国传统工艺技术的博大精深，从而能利用所学相关基础知识、专业基础知识和专业知识融会贯通到酿造学中去，达到不断提高我国酿造工艺技术水平的目的。二、课程的目标与基本要求使学生掌握了生物化学、微生物学、发酵设备、酶工程等课程基础上，对食品酿造的基本原理、生产工艺及其特点有一个系统的了解对扩大知识面及为以现代科学新成就建立中国传统酿造食品新道路培养人才。运用微生态体系的原理对酿造环境、酿造工艺不断地进行改造和保护。通过学习要求学生对食品酿造的原料、菌种培养、生产设备及产品质量标准等生产原理、生产工艺及其特点有一个系统了解。并能在酿酒行业、风味食品和调味品行业以及相关的食品发酵、酶制剂行业从事技术、工艺和产品开发等研究工作。三、与本专业其他课程的关系本课程是本专业及相关专业学生的一门专业性较强的课程。先修课程：生物化学、微生物学；相关课程：发酵工程与设备、酶工程、微生物遗传与育种；后续课程：生物工程综合大实验、生物工程下游技术。先修课程是学习的基础，相关课程可增进学生对现代生物技术应用的理解，后续课程则是巩固、拓宽本课程的学习内容。第二部分考核内容与考核目标第一章绪论（总学时：2）一、学习目的与要求1、使学生了解酿造微生物的概念、食品酿造法与微生物学的发展、酿造微生物的作用特点、酿造微生物生态系统的几个概念、中国食品酿造工业现状。2、要求学生能运用所学相关知识融会贯通到酿造学课程的学习中去。二、考核知识点与考核目标（一）酿造学与酿造微生物的概念（次重点）（0.2学时）（理解）（二）食品酿造法与微生物学的发展（一般）（0.3学时）1我国古代劳动人民对食品酿造的贡献（识记）22纯培养技术（理解）3传统工艺与纯培养技术（应用）（三）酿造微生物的作用特点（重点）（0.5学时）（应用）（四）中国食品酿造工业现状（一般）（0.5学时）（识记）（五）酿造技术特点总论（0.5学时）（识记）本章主要参考书：1、阎淳泰编著.酿造学.武汉:华中农业大学，19882、张水华，刘耘主编.调味品生产工艺学.广州:华南理工大学出版社，20003、陈洪章，徐建编著.现代固态发酵原理及应用.北京:化学工业出版社，20044、李阜棣，俞子牛，何绍江主编.农业微生物实验技术.北京:中国农业出版社，1996第二章食品酿造历程的微生物生化机制（总学时：6）一、学习目的与要求1、使学生了解食品酿造要经历的三个阶段、微生物对酿造变化的适应性、食品酿造三个阶段的主要生化机制及参与的主要微生物，为本课程第二篇、第三篇章节学习奠定基础。2、要求学生运用所学的专业基础知识灵活食品酿造三个阶段的主要生化机制及参与的主要微生物。二、考核知识点与考核目标（一）食品酿造法与微生物学的发展（一般）（1学时）1食品酿造历程（应用）2食品酿造历程的三个阶段（应用）2.1大分子物质降解阶段2.2代谢产物形成阶段2.3产物再平衡（二）微生物对酿造变化因素的适应性（次重点）（1学时）1、酿造微生物生态系统（识记）生态系统(ecosystem)这个名词是英国生态学家坦斯利于1935年首先提出来的，他强调有机体与其环境不可分割的观点上，认为生态系统的基本概念是物理学上使用的“系统”整体，这个系统包括生物群体和它周围的环境，两者联合起来构成某一特定区域的生态系统。2酿造微生物生态系统的特征（应用）2.1生境大小2.2表面环境2.3营养物的供给32.4酿造微生物在生产环境中的生物量及生长速度2.5酿造微生物群体的相互作用3酿造物料环境中微生物的变化（三）食品酿造三阶段的主要生化机制及参与的主要微生物（重点）（3.5学时）1大分子物质降解阶段1.1淀粉的降解1.1.2淀粉的结构（识记）1.1.3淀粉的一般性质（应用）1.1.4淀粉的糊化及老化（应用）1.1.5淀粉酶的分类1.1.6产生淀粉酶的主要微生物1.2蛋白质的降解1.2.1蛋白质的结构与分类（识记）1.2.2氨基酸（识记）1.2.3蛋白质水解酶类（理解）1.3纤维素的降解（理解）1.4半纤维素与麦胶物质的降解（理解）1.5果胶质的降解（理解）1.6木质素及芳香族物质的分解（理解）1.7类脂化合物的降解（理解）2代谢产物形成阶段2.1有机酸类2.1.1甲酸（HCOOH）（理解）2.1.2醋酸（CH3COOH）（应用）2.1.3丙酸（CH3CH2COOH）（理解）2.1.4乳酸（CH3CHOHCOOH）（应用）2.1.5葡萄糖酸[CH2OH·（CHOH）4COOH]（理解）2.1.6丁酸（CH3CH2CH2COOH）（理解）2.1.7己酸[CH3（CH2）4COOH]（应用）2.1.8其它有机酸类（识记）2.2醇类2.2.1甲醇（CH30H）（理解）2.2.2乙醇（CH3CH2OH）（应用）2.2.3甘油（CH2OHCHOHCHZOH）（识记）42.2.42，3-丁二醇（CH3CHOHCHOHCH3）（识记）2.2.5双乙酰（CH3COCOCH3）与乙偶姻（CH3CHOHCOCH3）（应用）2.2.6丙醇、丁醇、异戊醇等高级醇（识记）2.3酯类（理解）2.4醛类（理解）2.5脂肪酸（理解）2.6氨基酸（理解）2.7核苷酸（理解）（四）产物再平衡阶段（次重点）（0.5学时）（应用）产物再平衡是指微生物代谢产物的再平衡，从表面上理解似乎主要是指酿造食品的陈酿阶段（或称后发酵阶段），其实不然。应该从有机、无机、生物与非生物等方面对原料的粉碎、浸泡等预处理开始，直至生产工艺，产品到餐桌上这一漫长的过程中对产物的再平衡进行理解，论述。本章主要参考书：1、阎淳泰编著.酿造学.武汉:华中农业大学，19882、张水华，刘耘主编.调味品生产工艺学.广州:华南理工大学出版社，20003、陈洪章，徐建编著.现代固态发酵原理及应用.北京:化学工业出版社，20044、李阜棣，俞子牛，何绍江主编.农业微生物实验技术.北京:中国农业出版社，19965、W.F.Harrigan著.食品微生物实验手册.北京:中国轻工业出版社，2004第三章酿造微生物学中的常用培养技术（总学时：6）一、学习目的与要求1、使学生了解微生物营养元素在酿造培养基中的应用、掌握各类培养基的配制、使用方法。一些微生物的分离方法举例旨在引导学生在酿造实际生产中如何应用微生物分离技术解决生产实际问题。2、引导学生在食品酿造过程中针对不同的菌株的不同要求采用不同的菌株保藏方法。随着生物技术的不断发展，菌株的保藏在食品酿造行业越来越重要。3、要求学生熟练掌握各类培养技术的运用。5二、考核知识点与考核目标（一）微生物营养元素在培养基中的应用（次重点）（0.4学时）（应用）1水2碳源3氮源4无机盐5生长因(素)子6氧(二)培养基（一般）（0.6学时）1培养基的种类（理解）2培养基的配制原则（应用）3培养基配制中各成分的定量（理解）3.1理论计算法（识记）3.2统计法（理解）3.3连续培养法（应用）(三)微生物培养方法（重点）（1学时）微生物培养技术的发展特点：（理解）1固体培养1.1实验室常见的固体培养（应用）1.2生产中常见的固体培养（应用）1.3固体培养的特点（应用）2液体培养2.1实验室常见的液体培养（应用）2.2生产中常见的液体培养（应用）2.3液体培养的特点（应用）3载体培养（识记）4厌氧微生物的培养方法（理解）4.1Hungate滚筒技术。4.2厌氧培养皿。4.3厌氧罐。4.4厌氧手套箱。(四)微生物分离培养技术（1学时）1微生物分离法（重点）61.1平板划线分离法（应用）1.2倾注平板分离法（应用）1.3毛细管法（识记）1.4小液滴分离法（识记）4.5显微镜操作法（识记）2培养条件的控制（次重点）2.1pH值（应用）2.2氧化还原电位（识记）2.3温度（应用）2.4氧气（应用）2.5渗透压（一般）(五)一些微生物的分离方法举例（非重点）（2学时）1乳酸菌的分离（理解）2醋酸菌的分离（理解）3梭状芽孢杆菌的分离（理解）4酵母菌的分离（应用）5霉菌的分离（应用）(六)菌种保藏的常用方法（次重点）（1学时）1定期移植保藏法（应用）2液体石蜡保藏法（理解）3沙管保藏法、土壤保藏法（理解）4麸皮保藏法（理解）5梭氏（Sordelli）真空干燥保藏法（识记）6冷冻干燥保藏法（识记）本章主要参考书：1、阎淳泰编著.酿造学.武汉:华中农业大学，19882、张水华，刘耘主编.调味品生产工艺学.广州:华南理工大学出版社，20003、陈洪章，徐建编著.现代固态发酵原理及应用.北京:化学工业出版社，20044、李阜棣，俞子牛，何绍江主编.农业微生物实验技术.北京:中国农业出版社，19965、W.F.Harrigan著.食品微生物实验手册.北京:中国轻工业出版社，2004第四章固态发酵技术及过程控制（总学时：8）一、学习目的与要求71、掌握固体发酵相关的基本概念。2、了解固态发酵技术的特点、类型、固态发酵过程的控制。3、了解并能运用固态发酵技术知识层次和所要达到的能力要求二、考核知识点与考核目标（一）概述（一般）（1学时）1固态发酵（solidstatefermentation）和固体基质发酵（solidsubstratefermentation）的定义（识记）2固态发酵的特点（应用）3固态发酵的分类（理解）4固态发酵反应器（一般）4.1静态固态发酵反应器（识记）4.2动态固态发酵反应器（识记）5固态发酵发展趋势和应用前景（理解）（二）固态发酵过程的控制（次重点）（3学时）1固态发酵微生物及生长机制（重点）1.1适合固态发酵微生物特征（理解）1.2界面作用（理解）1.3固态基质中丝状微生物的生长（理解）1.4固态基质中细菌和酵母菌的生长（应用）2固态发酵基质原料（重点）2.1固态发酵基质原料种类（理解）2.2固体发酵基质原料影响微生物生长的因素（应用）2.3固态发酵基质的差异性（理解）3影响固态发酵过程的主要参数（次重点）3.1湿度与水活度（理解）3.2温度与热量传递（理解）3.3通气与传质过程（理解）3.4pH值（理解）（三）固态发酵技术（4学时）1混合固态发酵技术(mixedsolid-statefermentation)（重点）1.1混合固态发酵概念（识记）1.2混合固态发酵工艺特点（应用）1.3混合固态发酵过程控制（理解）1.4混合固态发酵工艺过程存在的问题（理解）82静态密闭式固态发酵技术（次重点）2.1静态固态发酵方式：托盘式发酵和填充床式发酵（理解）2.2静态密闭式固态发酵工艺控制：温度控制和水分控制（理解）3动态密闭式固态发酵技术（次重点）3.1动态密闭式固态发酵方式（理解）3.2搅拌对固态发酵工艺过程控制的作用（理解）4气相双动态固态纯种发酵技术（理解）5吸附载体固态发酵技术（次重点）5.1吸附载体固态发酵的特点（理解）5.2吸附载体固态发酵的载体选择（理解）5.3吸附载体固态发酵过程分析（理解）5.4吸附载体固态发酵的操作方式吸附载体固态发酵的前景（识记）本章主要参考书：1、陈洪章，徐建编著.现代固态发酵原理及应用.北京:化学工业出版社，20042、张水华，刘耘主编.调味品生产工艺学.广州:华南理工大学出版社，20003、W.F.Harrigan著.食品微生物实验手册.北京:中国轻工业出版社，20044、李阜棣，俞子牛，何绍江主编.农业微生物实验技术.北京:中国农业出版社，19965、颜方贵主编，发酵微生物学，北京：农业出版社，1993第五章酱油（总学时：6）一、学习目的与要求1、利用不同传统酿造工艺各自的特点和产品特征来说明传统工艺是系统的、很复杂的工艺过程，要全面掌握她、研究他是一件非常艰难的事情，但是，她为现代固态发酵工艺提供了坚实的工艺基础。2、要求学生能通过对酱油不同酿造工艺方法的学习，灵活运用传统工艺与现代生物技术