《發(fā)酵食品工藝學》課程教學大綱

發(fā)酵食品工藝學FermentativefoodEngineering教學大綱學分數(shù)3適用專業(yè)食品科學與工程使用教材（按作者、教材名稱、出版社、出版年月順序填寫）何國慶主編《食品發(fā)酵與釀造工藝學》中國農(nóng)業(yè)出版社2012年教學參考資料（按作者、參考資料名稱、出版者、出版年月順序填寫；填寫的教學參考資料應不少于三種）1.《現(xiàn)代微生物發(fā)酵及技術教程》，羅大珍、林稚蘭主編，北京大學出版社2006年2.《食品微生物學實驗技術》(第2版)，牛天貴編著，中國農(nóng)業(yè)大學出版社，20113.《食品工藝學實驗》，趙征編著，化學工業(yè)出版社，2009一、概述1、課程定位與性質發(fā)酵食品工藝學是以發(fā)酵工程、酶工程及基因工程為支撐，利用微生物細胞的特定性狀，通過現(xiàn)代化工程技術，生產(chǎn)食品、保健品或添加劑的一門科學技術。它不但是支撐現(xiàn)代食品工業(yè)的重要技術，同時也是生物技術產(chǎn)業(yè)化的重要手段。為此，食品科學與工程專業(yè)開設《發(fā)酵食品工藝學》課程，該課程為食品科學與工程專業(yè)的專業(yè)必修課之一?！栋l(fā)酵食品工藝學》是以發(fā)酵和釀造食品的工業(yè)化生產(chǎn)為主，注重現(xiàn)代生物技術在該領域的應用，介紹食品發(fā)酵與釀造生產(chǎn)的一般工藝過程及其菌種選育、保藏與復壯；代謝調(diào)控；產(chǎn)物提取、提煉等基本原理和技術，同時，對各類產(chǎn)品的發(fā)酵和釀造技術進行了講述，為學生從事該領域的生產(chǎn)和科學研究提供必要的基礎知識。2、課程教學目標本課程是食品科學與工程專業(yè)的必修課程，發(fā)酵食品工藝學是一門綜合性及實踐性很強的課程，內(nèi)容既以微生物生理及其發(fā)酵的生化機制、微生物遺傳育種、代謝調(diào)節(jié)等理論為基礎，又以化工原理、發(fā)酵動力學、發(fā)酵技術及設備等工科內(nèi)容為支撐，要求學生通過本課程的學習，深入探討發(fā)酵食品的微生物作用機制、發(fā)酵與釀造的調(diào)控等理論，了解發(fā)酵食品生產(chǎn)的工藝原理、產(chǎn)品的形態(tài)、種類及其衛(wèi)生與安全等方面的基本知識，掌握發(fā)酵食品生產(chǎn)的工藝設計和品控措施、發(fā)酵生產(chǎn)的一般工程計算、新產(chǎn)品開發(fā)思路等技能。以適應食品研究開發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營管理、質量控制等各行業(yè)對人才知識結構的需求。通過本課程的教學應使學生達到如下目的和要求：通過本課程的學習，了解啤酒、白酒、葡萄酒、醬油、食醋等發(fā)酵食品的起源和發(fā)展過程，產(chǎn)品的形態(tài)、種類及其衛(wèi)生與安全等方面的基本知識，掌握啤酒、白酒、葡萄酒、醬油、食醋等發(fā)酵食品的釀造原理、生產(chǎn)工藝流程、操作方法、釀造設備、過程與成品分析、工藝設計等專業(yè)知識。培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和獨立分析、解決實際問題的能力，掌握發(fā)酵食品生產(chǎn)的工藝設計和品控措施、發(fā)酵生產(chǎn)的一般工程計算、新產(chǎn)品開發(fā)思路等技能。并結合有關實習，能利用所學知識和技能，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，保證科研、生產(chǎn)過程的順利進行；還應初步具備探索和應用生產(chǎn)新工藝、新技術和新設備的能力。3、課程適用專業(yè)、年級、開課時間適用于食品科學與工程專業(yè)，本科大學三年級學生，開課時間：春季二、教學內(nèi)容與學時分配1、各章課時分配表理論課時分配表章節(jié)講授內(nèi)容講授學時第一章緒論2第二章菌種選育、保藏與復壯6第三章微生物的代謝調(diào)控理論及其在食品發(fā)酵與釀造中的應用6第四章發(fā)酵與釀造工程學基礎6第五章酒精發(fā)酵與白酒釀造6第六章有機酸發(fā)酵2第七章發(fā)酵豆制品4實驗課時分配表實驗序號實驗名稱學時實驗一藥用真菌液體種子制備及發(fā)酵動態(tài)變化6實驗二液體培養(yǎng)藥用真菌發(fā)酵液多糖的提取與純化6實驗三淀粉質原料的米酒發(fā)酵與質量評價7實驗四黃豆醬釀造及質量評價6實驗五腐乳制作與質量評價7第一章緒論2學時主要內(nèi)容（必備項必備項：即該項內(nèi)容必須填寫。）必備項：即該項內(nèi)容必須填寫。一、食品發(fā)酵與釀造的歷史二、食品發(fā)酵與釀造的特點三、食品發(fā)酵與釀造的研究對象四、食品發(fā)酵與釀造的發(fā)展趨勢教學要求：（必備項）了解發(fā)酵食品工藝學的研究方法，內(nèi)容范圍及特點；了解其發(fā)展趨勢；了解發(fā)酵食品工藝學與其它學科的關系。難點、重點：（可選項可選項：即該項內(nèi)容可根據(jù)具體情況確定是否填寫。可選項：即該項內(nèi)容可根據(jù)具體情況確定是否填寫。［重點］食品發(fā)酵與釀造的特點及與現(xiàn)代生物技術的關系?！倦y點】1.闡述發(fā)酵食品工藝學的定義；2.說明發(fā)酵工程與發(fā)酵技術、生物技術之間的關系；3.發(fā)酵工程發(fā)展歷程；4.發(fā)酵工程研究的范圍、特征和發(fā)展趨勢。其它教學環(huán)節(jié)：（如實驗、習題課、討論課、其它實踐活動）第二章菌種選育、保藏與復壯6學時主要內(nèi)容：一、微生物菌種選育的理論基礎二、自然選育三、誘變育種教學要求：了解選育菌種和菌種的重要性；了解菌種保藏與復壯的方法；掌握菌種的自然選育、人工誘變、雜交育種、原生質體融合、基因工程構建五種選育方法；掌握人工誘變、雜交育種、原生質體融合的原理和操作方法。難點、重點：［重點］1.選育菌種和菌種的重要性。2．掌握菌種的選育方法。3.自然選育4.人工誘變5.雜交育種6.原生質體融合7.基因工程構建［難點］營養(yǎng)缺陷型的篩選、檢出、鑒定、各種發(fā)酵工業(yè)所用菌種的差異。其它教學環(huán)節(jié)：（如實驗、習題課、討論課、其它實踐活動）第三章微生物的代謝調(diào)控理論及其在食品發(fā)酵與釀造中的應用6學時主要內(nèi)容：第一節(jié)：糖、醇、有機酸發(fā)酵的代謝調(diào)控一、葡萄糖的分解代謝二、厭氧發(fā)酵機制三、好氧發(fā)酵機制四、糖分解代謝中的調(diào)節(jié)第二節(jié)：氨基酸發(fā)酵的代謝調(diào)控一、氨基酸的生物合成二、氨基酸發(fā)酵機制第三節(jié)：抗生素的代謝調(diào)控一、次級代謝產(chǎn)物生物合成的主要途徑二、抗生素發(fā)酵調(diào)控機制三、抗生物生物合成途徑的遺傳控制教學要求：了解微生物自身代謝與調(diào)節(jié)、代謝調(diào)節(jié)的部位及其相關酶類；掌握微生物代謝的四大協(xié)調(diào)作用，即誘導作用、分解代謝物的調(diào)節(jié)、反饋調(diào)節(jié)、能荷調(diào)節(jié)；掌握代謝控制在發(fā)酵工業(yè)的應用。難點、重點：［重點］1.微生物自身怎樣代謝與調(diào)節(jié)2.代謝調(diào)節(jié)的部位；3.與代謝調(diào)節(jié)相關的酶及微生物代謝的協(xié)調(diào)；4.誘導作用、分解代謝物的調(diào)節(jié)5.反饋調(diào)節(jié)6.能荷調(diào)節(jié)[難點]1.分解代謝物的調(diào)節(jié)2.反饋調(diào)節(jié)3.能荷調(diào)節(jié)。其它教學環(huán)節(jié)：（如實驗、習題課、討論課、其它實踐活動）第四章發(fā)酵與釀造工程學基礎6學時主要內(nèi)容：一、發(fā)酵與釀造的工藝過程；二、微生物發(fā)酵動力學；三、發(fā)酵工藝控制；四、發(fā)酵與釀造的主要設備教學要求：了解發(fā)酵與釀造的基本工藝過程以及微生物發(fā)酵動力學；掌握產(chǎn)物分離、提純與后加工過程和方法；掌握溫度的影響與控制、pH的影響與控制、溶解氧的影響與控制以及溶質、泡沫的控制。難點、重點：[重點]1.發(fā)酵工藝控制；2.溫度的影響與控制；3.pH的影響與控制；4.溶解氧的影響與控制；5.溶質、泡沫的控制。[難點]1.微生物發(fā)酵動力學；2.溶解氧的影響與控制以及溶質發(fā)酵。其它教學環(huán)節(jié)：（如實驗、習題課、討論課、其它實踐活動）實驗一實驗編號：07200127-1實驗名稱：藥用真菌液體種子制備及發(fā)酵動態(tài)變化實驗學時：6實驗類別：必做實驗性質：綜合性實驗目的：使學生學會液體培養(yǎng)平菇的原理和方法，掌握液體培養(yǎng)條件下的無菌技術、液體培養(yǎng)條件下各因子的動態(tài)變化和發(fā)酵終點的判斷及污染處理。實驗內(nèi)容：1.配制PDA液體培養(yǎng)基2.學習液體菌種的制備3.無菌操作取樣4.測定發(fā)酵液還原糖、總糖、多糖、蛋白質、氨基氮等指標的含量變化5.探討引起指標變化的原因。主要儀器：無菌操作臺、振蕩培養(yǎng)箱、紫外分光光度計、凱氏定氮儀、控溫消煮爐等實驗二實驗編號：07200127-2實驗名稱：液體培養(yǎng)藥用真菌發(fā)酵液多糖的提取與純化實驗學時：6實驗類別：必做實驗性質：綜合性實驗目的：通過液體深層發(fā)酵獲得發(fā)酵液，使學生學會固液分離的一般方法，醇沉的原理及影響條件，掌握多糖提取的最佳工藝。實驗內(nèi)容：1.液體深層培養(yǎng)阿魏側耳、選擇最佳培養(yǎng)時間、培養(yǎng)條件進行發(fā)酵培養(yǎng)2.正確判斷發(fā)酵終點3.固液分離的方法4.醇沉條件的選擇和優(yōu)化5.多糖提取率的獲得主要儀器：振蕩培養(yǎng)箱、紫外分光光度計、水浴鍋，離心機等第五章酒精發(fā)酵與白酒釀造6學時主要內(nèi)容：一、酒精發(fā)酵二、白酒釀造三、啤酒釀造四、葡萄酒釀造教學要求：了解酒精發(fā)酵、白酒釀造的原理和工藝技術；掌握兼性厭氧和厭氧發(fā)酵的工藝控制和特點，常見白酒的種類、白酒釀造的工藝流程、釀酒微生物的來源及控制。難點、重點：[重點]1.麥芽及麥汁制備工藝要點，啤酒的發(fā)酵技術；2．成品啤酒的穩(wěn)定性；3.以酒精和啤酒發(fā)酵為例，介紹兼性厭氧發(fā)酵的工藝過程；4.重點介紹發(fā)酵工藝控制；5.厭氧發(fā)酵的特點、設備。[難點]1.啤酒發(fā)酵機制及成品啤酒穩(wěn)定性；2.白酒釀造原理；3.酒精發(fā)酵生化機制。其它教學環(huán)節(jié)：（如實驗、習題課、討論課、其它實踐活動）實驗三實驗編號：07200127-3實驗名稱：淀粉質原料的米酒發(fā)酵與質量評價實驗學時：7實驗類別：必做實驗性質：設計性實驗目的：使學生學會液體發(fā)酵釀制米酒的技術，熟悉高溫滅菌技術，掌握酒精蒸餾的方法和步驟，學會測定酒精的方法步驟，為今后從事于微生物酒精發(fā)酵奠定基礎。實驗內(nèi)容：1.原料制備2.糖化、發(fā)酵3.酒樣理化指標的測定主要儀器：恒溫培養(yǎng)箱、分析天平、蒸飯鍋、發(fā)酵瓶、蒸餾裝置、酒精計、移液管等。第六章有機酸發(fā)酵2學時主要內(nèi)容：一、谷氨酸生產(chǎn)原料及其處理二、谷氨酸產(chǎn)生菌三、谷氨酸合成途徑四、谷氨破發(fā)酵工藝教學要求：掌握乳酸、醋酸和檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)的工藝和技術發(fā)酵生產(chǎn)的工藝和技術；以檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)為例介紹，熟悉和掌握有機酸液態(tài)深層發(fā)酵的基本理論，基本知識、工藝和技術。難點、重點：[重點]1.乳酸、醋酸和檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)的工藝和技術發(fā)酵生產(chǎn)的工藝和技術；2.乳酸發(fā)酵機理，檸檬酸發(fā)酵機理及調(diào)控措施；3.有機酸液態(tài)深層發(fā)酵的基本理論，基本知識、工藝和技術。[難點]1.乳酸發(fā)酵機理2.檸檬酸發(fā)酵機理3.檸檬酸發(fā)酵調(diào)控措施。其它教學環(huán)節(jié)：（如實驗、習題課、討論課、其它實踐活動）第七章發(fā)酵豆制品4學時主要內(nèi)容：一、黃豆醬發(fā)酵二、腐乳發(fā)酵（自學）教學要求：了解腐乳制造工藝和技術；掌握醬類及醬油釀造的基本理論；掌握釀造中的微生物與醬油品質的關系，以及對質量的影響。難點、重點：[重點]1.重點講授固態(tài)低鹽發(fā)酵工藝，厚層通風制曲的操作要點；2.釀造中的各類微生物與醬油品質的關系，對質量的影響；3.掌握釀造中的微生物與醬油品質的關系，以及對質量的影響；4.以醬油為例掌握醬油固態(tài)發(fā)酵的基本理論，基本知識、工藝和技術。[難點]1.腐乳發(fā)酵機理2.醬油發(fā)酵機理；3.固態(tài)低鹽發(fā)酵工藝。其它教學環(huán)節(jié)：（如實驗、習題課、討論課、其它實踐活動）實驗四實驗編號：07200127-4實驗名稱：黃豆醬釀造及質量評價實驗學時：6實驗類別：必做實驗性質：設計性實驗目的：通過本實驗的學習，使學生學會黃豆醬釀造的原理及方法，為今后從事食品發(fā)酵相關實驗奠定基礎。實驗內(nèi)容：1.泡豆2.蒸豆3.冷卻，拌曲4.制曲5.晾曲6.發(fā)酵制醬主要儀器：培養(yǎng)箱、瓷盤、量筒、溫度計、紗布、高壓鍋、臺秤等。實驗五實驗編號：07200127-5實驗名稱：腐乳制作與質量評價實驗學時：7實驗類別：必做實驗性質：設計性實驗目的：使學生了解豆腐乳發(fā)酵的原理；學會豆腐乳制作的基本技術。實驗內(nèi)容：1.擺坯2.接種3.培養(yǎng)菌種4.搓毛5.腌坯6.配鹵7.裝瓶并發(fā)酵主要儀器：恒溫培養(yǎng)箱、培養(yǎng)盒、刀、發(fā)酵罐（罐頭瓶）等。三、教學方法1．采用啟發(fā)式教學，著重培養(yǎng)學生的獨立思考能力和實驗設計能力。2．重視直觀教學，主要采用多媒體教學課件，國內(nèi)外最新的彩色原版圖片和自行制作的流程圖、原理圖示范等能提高教學效果的授課方式。課堂教學為主，課余閱讀為輔。指定閱讀參考書。每章講授完畢，布置練習作業(yè)，組織討論，以掌握和鞏固所學知識。四、考核要求課程考核方式：