發(fā)酵技術(shù)范文

時間:2023-03-17 21:32:03

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發(fā)酵技術(shù)

篇1

二十世紀(jì)人類過分開采地下資源,導(dǎo)致現(xiàn)在地下資源短缺。今天,我王博士發(fā)明了新型發(fā)酵技術(shù)將公布于世。首先,我請主持人把錄像機(jī)對準(zhǔn)這個超級高倍顯微鏡。只見在超級高倍顯微鏡下,出現(xiàn)了一個小巧的東西,這就是我的搭檔“酵母菌先生”。

“請把納米話筒交給酵母菌先生”,我一聲令下,那個小巧的東西拿起話筒:“我是酵母菌,二十世紀(jì)時,人類把我用于制作面包和饅頭,這使本領(lǐng)超強(qiáng)的我有一些不高興,我真是有苦難言,前不久,王博士發(fā)現(xiàn)了我,并用知識傳輸器使我會說話,今天,是我和王博士顯示成果的時候了?!?/p>

我拿一個事先準(zhǔn)備好的汽車模型,放在桌子上面,灑上一些M型特效藥水,這種藥水可以使真菌克隆100個,每一個同原來的真菌有一樣的智慧。過了一會兒,汽車模型開始膨漲。一個小時后,汽車模型變成了真實汽車。我當(dāng)起了第一個駕駛這種發(fā)酵汽車的人。這種汽車與平常汽車沒有什么不同。

我非常得意這次實驗的成功,在高速工路狂奔,開著開著突然遇到一個大卡車……“光,快起來吃面包,剛加熱的,快來吃!”,我醒了。我想這種技術(shù)在不久的將來一定會成功的。

篇2

二十世紀(jì)人類過分開采地下資源,導(dǎo)致現(xiàn)在地下資源短缺。今天,我王博士發(fā)明了新型發(fā)酵技術(shù)將公布于世。首先,我請主持人把錄像機(jī)對準(zhǔn)這個超級高倍顯微鏡。只見在超級高倍顯微鏡下,出現(xiàn)了一個小巧的東西,這就是我的搭檔“酵母菌先生”。

“請把納米話筒交給酵母菌先生”,我一聲令下,那個小巧的東西拿起話筒:“我是酵母菌,二十世紀(jì)時,人類把我用于制作面包和饅頭,這使本領(lǐng)超強(qiáng)的我有一些不高興,我真是有苦難言,前不久,王博士發(fā)現(xiàn)了我,并用知識傳輸器使我會說話,今天,是我和王博士顯示成果的時候了。”

我拿一個事先準(zhǔn)備好的汽車模型,放在桌子上面,灑上一些M型特效藥水,這種藥水可以使真菌克隆100個,每一個同原來的真菌有一樣的智慧。過了一會兒,汽車模型開始膨漲。一個小時后,汽車模型變成了真實汽車。我當(dāng)起了第一個駕駛這種發(fā)酵汽車的人。這種汽車與平常汽車沒有什么不同。

我非常得意這次實驗的成功,在高速工路狂奔,開著開著突然遇到一個大卡車……“光,快起來吃面包,剛加熱的,快來吃!”,我醒了。我想這種技術(shù)在不久的將來一定會成功的。

篇3

根據(jù)微生物生長環(huán)境的不同,堆肥可分為好氧堆肥和厭氧堆肥。好氧堆肥是指在有氧狀態(tài)下,好氧微生物對廢物中的有機(jī)物進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化的過程,最終產(chǎn)物主要是CO,H20、熱量和腐殖質(zhì);厭氧堆肥是在無氧狀態(tài)下,厭氧微生物對廢物中的有機(jī)物進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化的過程,最終產(chǎn)物是CH。CO,熱量和腐殖質(zhì)。但是由于厭氧微生物對有機(jī)物的分解速度緩慢,處理效率低,容易產(chǎn)生惡臭,工藝條件也比較難以控制,因此現(xiàn)在常用好氧堆肥技術(shù)。

現(xiàn)代化好氧堆肥工藝可分為翻堆條垛式堆肥、通風(fēng)靜態(tài)垛堆肥、發(fā)酵槽(池)式堆肥和筒倉式堆肥等。其中槽式機(jī)械翻拋發(fā)酵堆肥工藝具有占地面積小、堆肥效率高、發(fā)酵物料堆積高、翻拋產(chǎn)量大、物料翻動徹底等優(yōu)點,太陽能堆肥車間具有極好的升溫和保溫效果及調(diào)控功能,堆肥發(fā)酵將不再受大風(fēng)及雨雪等惡劣天氣的影響。

槽式堆肥工藝原理為:首先進(jìn)行堆肥原料的預(yù)處理,通過預(yù)混調(diào)質(zhì)機(jī)將畜禽糞便原料與秸稈粉等輔料自動稱量并充分混合調(diào)質(zhì),按照堆肥要求合理調(diào)整物料碳氮比和孔隙度,降低物料的水分含量。然后將混合物料堆放在太陽能堆肥車間里的發(fā)酵槽內(nèi)進(jìn)行好氧發(fā)酵。采用的太陽能堆肥車間具有透光保溫的特性,加上采棚強(qiáng)制性槽式翻拋機(jī)翻攪和槽底管路通風(fēng)充氧曝氣,一般堆肥20~30天即可腐熟達(dá)到無害化要求。就是一個典型的槽式機(jī)械翻拋堆肥工藝構(gòu)成圖。

槽式堆肥工藝特點可概括為:發(fā)酵原料和輔料經(jīng)過預(yù)混調(diào)質(zhì)機(jī)自動稱量、調(diào)質(zhì)和混合等預(yù)處理后,優(yōu)化了水分、碳氮比、孔隙度等發(fā)酵條件;太陽能堆肥車間具有極好的升溫和保溫效果及調(diào)控功能,堆肥發(fā)酵將不再受大風(fēng)及雨雪等惡劣天氣的影響;發(fā)酵槽配備機(jī)械翻攪和靜態(tài)曝氣雙重作業(yè)系統(tǒng),利于均衡物料總體發(fā)酵溫度和物料水分向外蒸發(fā)。

下面我們就以某市污泥堆肥處理工程為例講一講槽式機(jī)械翻拋好氧發(fā)酵技術(shù)。

此槽式機(jī)械翻拋堆肥廠的工藝流程見圖2。在混料車間內(nèi)設(shè)置了三個料倉:脫水污泥料倉、粉碎秸稈料倉和回用料倉。污水處理廠的脫水污泥通過污泥運輸車運至脫水污泥料倉;粉碎后的秸稈經(jīng)皮帶機(jī)輸送至秸稈料倉;從發(fā)酵槽出來的物料經(jīng)篩分機(jī)篩分后的篩上物進(jìn)入回用料倉。脫水污泥、粉碎后的秸稈及堆肥成品中的篩上物,經(jīng)混料機(jī)攪勻后用裝載機(jī)運送至發(fā)酵槽中進(jìn)行堆肥。堆肥后的物料通過裝載機(jī)或翻拋機(jī)運送至回料皮帶機(jī)上,通過回料皮帶機(jī)輸送到篩分機(jī),經(jīng)過篩分,篩上物進(jìn)回用料倉重復(fù)使用,篩下物即為成品營養(yǎng)土。

工藝設(shè)計

1、發(fā)酵槽

發(fā)酵槽的設(shè)計包括發(fā)酵槽的數(shù)量設(shè)計和單個發(fā)酵槽的尺寸設(shè)計。為方便生產(chǎn)運行,單個發(fā)酵槽容積根據(jù)每日需要堆肥的物料體積進(jìn)行設(shè)計。發(fā)酵槽的寬度、高度尺寸根據(jù)翻拋設(shè)備的要求確定。本項目采用進(jìn)口翻拋機(jī),其要求發(fā)酵槽寬度為4.5m,翻堆深度最大為2.0m,考慮0.2m的超高,則發(fā)酵槽的深度確定為2.2m。發(fā)酵槽的長度根據(jù)物料體積、發(fā)酵槽寬度、高度尺寸等綜合確定為30m。發(fā)酵槽的數(shù)量根據(jù)發(fā)酵周期確定。本項目設(shè)計發(fā)酵周期為21d,則發(fā)酵槽至少需要21個,考慮1個發(fā)酵槽進(jìn)行周轉(zhuǎn),則發(fā)酵槽的數(shù)量為22個。處理量達(dá)到300t/d時,設(shè)66個發(fā)酵槽;處理量達(dá)到600t/d時,設(shè)132個發(fā)酵槽。

發(fā)酵槽為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),相鄰兩個發(fā)酵槽共用池壁。池壁的寬度根據(jù)翻拋機(jī)的要求確定。池壁要能承受翻拋機(jī)的壓力。發(fā)酵槽底板既要承受發(fā)酵物料的重力,又要承受裝載機(jī)的重力,同時還要滿足通風(fēng)的要求。

2、發(fā)酵槽的進(jìn)出料設(shè)計

對于槽式發(fā)酵工藝,發(fā)酵槽的進(jìn)出料有兩種方式:批次進(jìn)出料和整體進(jìn)出料。批次進(jìn)出料的特點是每次在發(fā)酵槽的一端進(jìn)一批料,通過翻拋機(jī)對物料的翻拋作業(yè),將物料向發(fā)酵槽的另一端移動。第二次再在起端進(jìn)一批料,周而復(fù)始,直至發(fā)酵周期結(jié)束,成品料從發(fā)酵槽的另一端排出。翻拋機(jī)在搬運物料的同時也對物料進(jìn)行充氧、粉碎和攪拌操作。整體進(jìn)出料的特點是整個發(fā)酵槽一次性全部進(jìn)滿料,當(dāng)發(fā)酵周期結(jié)束時,一次性全部出料。為滿足進(jìn)料的需要,批次進(jìn)出料工藝要求在整個發(fā)酵周期內(nèi)按照固定的頻率進(jìn)行翻拋,而翻拋作業(yè)會引起堆體溫度呈鋸齒形變化,不利于堆肥的無害化,因此本工程選擇整體進(jìn)出料工藝。進(jìn)料時,通過裝載機(jī)一次性將發(fā)酵槽裝滿料;出料時,一次性將發(fā)酵槽中的物料全部搬運出來。在發(fā)酵周期的前期不翻拋,只進(jìn)行鼓風(fēng)供氧,以滿足無害化的持續(xù)高溫要求;在發(fā)酵周期的后期,適當(dāng)翻拋,以滿足堆肥均勻性的要求。

3、發(fā)酵槽的供氧

發(fā)酵槽式堆肥工藝根據(jù)供氧方式的不同分為風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供氧、翻拋供氧和風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供氧加翻拋供氧三種。發(fā)酵槽批次進(jìn)出料工藝即是風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供氧加翻拋供氧的典型代表。本工程考慮到翻拋供氧容易造成堆體溫度呈鋸齒形變化,不利于堆肥高溫的持續(xù),影響堆肥的無害化,因此采用前期風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供氧、后期風(fēng)機(jī)強(qiáng)制供氧加翻拋供氧的兩階段供氧方式。根據(jù)堆體溫度、堆體氧氣濃度等參數(shù)按照事先編制好的程序控制風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量。發(fā)酵槽的底部為布?xì)獍?,空氣從底部向上進(jìn)入堆體。每個發(fā)酵槽的最大設(shè)計供氣量為60m。/min。

4、混料

在污泥進(jìn)入發(fā)酵槽之前必須和其他物料進(jìn)行混料以獲得合適的含水率與碳氮比。堆肥料還需具有一定的疏松度,使氧氣容易擴(kuò)散進(jìn)去。設(shè)計堆肥料含水率為55%~58%,碳氮比為(25~30):1。

為配合混料機(jī)的連續(xù)工作,在混料機(jī)前設(shè)置了三個料倉,分別為脫水污泥料倉、粉碎秸稈料倉和回用料倉。通過螺旋輸送機(jī)將三個料倉中的物料以設(shè)定的比例輸送至混料機(jī)中。

5、物料的輸送

在堆肥廠,物料輸送貫穿于堆肥的各個階段。輸送方式有車輛輸送、皮帶機(jī)輸送、無軸螺旋機(jī)輸送、有軸螺旋機(jī)輸送、斗式提升機(jī)輸送等。最經(jīng)濟(jì)的輸送方式是皮帶機(jī)輸送,最不經(jīng)濟(jì)的方式是車輛輸送。

進(jìn)廠污泥如何進(jìn)入污泥料倉是整個物料輸送的關(guān)鍵點和難點,一般可用的輸送方案有螺旋輸送機(jī)輸送、活塞泵或螺桿泵輸送等方案。合理的輸送方案應(yīng)具有轉(zhuǎn)卸少、能量消耗小、對周圍環(huán)境影響小、投資小等特點。螺旋輸送機(jī)能量消耗小,對周圍環(huán)境影響小,但無法和污泥車卸車相匹配,需要增加轉(zhuǎn)卸作業(yè);污泥泵輸送方案對周圍環(huán)境影響小,但能量消耗大,投資大。綜合比較各種輸送方案,本工程選擇車輛輸送方案,即通過坡道,使污泥車直接開到污泥料倉頂部卸料。該方案最直接,能量消耗小,對周圍環(huán)境無影響,缺點是修建坡道投資較大。

混料后的堆肥料如何進(jìn)入發(fā)酵槽是物料輸送的另一個難點。在堆肥車間中,發(fā)酵槽具有數(shù)量多、長度長的特點。比較理想的方案是采用皮帶機(jī)加移動卸料機(jī)的方案,即用皮帶機(jī)將混合好的物料輸送至移動卸料機(jī),再由移動卸料機(jī)輸送至整個發(fā)酵槽中。受投資的限制,本設(shè)計采用裝載機(jī)直接將混料后的堆肥料運送到發(fā)酵槽中。

篇4

關(guān)鍵詞:生物技術(shù);基因工程;細(xì)胞工程

現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,成就非凡,推動著科學(xué)的進(jìn)步,促進(jìn)著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會的發(fā)展進(jìn)程?,F(xiàn)代生物技術(shù)的成果越來越廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、能源、化工、輕工和環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域。生物技術(shù)是21世紀(jì)高新技術(shù)革命的核心內(nèi)容,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益及潛在的生產(chǎn)力。專家預(yù)測,到2010~2020年,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將逐步成為世界經(jīng)濟(jì)體系的支柱產(chǎn)業(yè)之一。生物技術(shù)是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),利用生物機(jī)體、生物系統(tǒng)創(chuàng)造新物種,并與工程原理相結(jié)合加工生產(chǎn)生物制品的綜合性科學(xué)技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)則包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等領(lǐng)域。在我國的食品工業(yè)中,生物技術(shù)工業(yè)化產(chǎn)品占有相當(dāng)大的比重;近年,酒類和新型發(fā)酵產(chǎn)品以及釀造產(chǎn)品的產(chǎn)值占食品工業(yè)總產(chǎn)值的17%。現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵領(lǐng)域中有廣闊市場和發(fā)展前景,本文主要闡述現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用。

一、基因工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

基因工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心內(nèi)容,采用類似工程設(shè)計的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進(jìn)行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導(dǎo)入受體細(xì)胞,進(jìn)行無性繁殖,并使目的基因在受體細(xì)胞中高速表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品或組建成新的生物類型。

發(fā)酵工業(yè)的關(guān)鍵是優(yōu)良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質(zhì)體融合等傳統(tǒng)方法外,還可與基因工程結(jié)合,進(jìn)行改造生產(chǎn)菌種。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。將優(yōu)良酶基因轉(zhuǎn)入面包酵母菌中后,其含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖的含量比普通面包酵母顯著提高,面包加工中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w量提高,應(yīng)用改良后的酵母菌種可生產(chǎn)出膨潤松軟的面包。

(二)改良釀酒酵母菌的性能

利用基因工程技術(shù)培育出新的釀酒酵母菌株,用以改進(jìn)傳統(tǒng)的釀酒工藝,并使之多樣化。采用基因工程技術(shù)將大麥中的淀粉酶基因轉(zhuǎn)入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉發(fā)酵,使生產(chǎn)流程縮短,工序簡化,革新啤酒生產(chǎn)工藝。目前,已成功地選育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜殺啤酒酵母菌株,提高生香物質(zhì)含量的啤酒酵母菌株。

(三)改良乳酸菌發(fā)酵劑的性能

乳酸菌是一類能代謝產(chǎn)生乳酸,降低發(fā)酵產(chǎn)品pH值的一類微生物。乳酸菌基因表達(dá)系統(tǒng)分為組成型表達(dá)和受控表達(dá)兩種類型,其中受控表達(dá)系統(tǒng)包括糖誘導(dǎo)系統(tǒng)、Nisin誘導(dǎo)系統(tǒng)、pH誘導(dǎo)系統(tǒng)和噬菌體衍生系統(tǒng)。相對于乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌而言,德氏乳桿菌的基因研究比較缺乏,但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒pN42和PJBL2用于構(gòu)建德氏乳桿菌的克隆載體。有研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌基因突變有2種方法:第一種方法涉及(同源或異源的)可獨立復(fù)制的轉(zhuǎn)座子,第二種方法是依賴于克隆的基因組DN斷和染色體上的同源部位的重組整合而獲得。通過基因工程得到的乳酸菌發(fā)酵劑具有優(yōu)良的發(fā)酵性能,產(chǎn)雙乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的穩(wěn)定形成能力、抗雜菌和病原菌的能力較強(qiáng)。

二、細(xì)胞工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

細(xì)胞工程是生物工程主要組成之一,出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代末至80年代初,是在細(xì)胞水平上改變細(xì)胞的遺傳特性或通過大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)以獲得人們所需物質(zhì)的技術(shù)過程。細(xì)胞工程主要有細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合及細(xì)胞代謝物的生產(chǎn)等。細(xì)胞融合是在外力(誘導(dǎo)劑或促融劑)作用下,使兩個或兩個以上的異源(種、屬間)細(xì)胞或原生質(zhì)體相互接觸,從而發(fā)生膜融合、胞質(zhì)融合和核融合并形成雜種細(xì)胞的現(xiàn)象。細(xì)胞融合技術(shù)是一種改良微生物發(fā)酵菌種的有效方法,主要用于改良微生物菌種特性、提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)量、使菌種獲得新的性狀、合成新產(chǎn)物等。與基因工程技術(shù)結(jié)合,使對遺傳物質(zhì)進(jìn)一步修飾提供了多樣的可能性。例如日本味之素公司應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)使產(chǎn)生氨基酸的短桿菌雜交,獲得比原產(chǎn)量高3倍的賴氨酸產(chǎn)生菌和蘇氨酸高產(chǎn)新菌株。釀酒酵母和糖化酵母的種間雜交,分離子后代中個別菌株具有糖化和發(fā)酵的雙重能力。日本國稅廳釀造試驗所用該技術(shù)獲得了優(yōu)良的高性能謝利酵母來釀制西班牙謝利白葡萄酒獲得了成功。目前,微生物細(xì)胞融合的對象已擴(kuò)展到酵母、霉菌、細(xì)菌、放線菌等多種微生物的種間以至屬間,不斷培育出用于各種領(lǐng)域的新菌種。

三、酶工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有高效催化功能、高度專一性和高度受控性的一類特殊生物催化劑。酶工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的一個重要組成部分,酶工程又稱酶反應(yīng)技術(shù),是在一定的生物反應(yīng)器內(nèi),利用生物酶作為催化劑,使某些物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化的工藝技術(shù),包括酶的研制與生產(chǎn),酶和細(xì)胞或細(xì)胞器的固定化技術(shù),酶分子的修飾改造,以及生物傳感器等。酶工程技術(shù)在發(fā)酵生產(chǎn)中主要用于兩個方面,一是用酶技術(shù)處理發(fā)酵原料,有利于發(fā)酵過程的進(jìn)行。如啤酒釀制過程,主要原料麥芽的質(zhì)量欠佳或大麥、大米等輔助原料使用量較大時,會造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纖維素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白質(zhì)降解不足,從而減慢發(fā)酵速度,影響啤酒的風(fēng)味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制劑,可補(bǔ)充麥芽中酶活力不足的缺陷,提高麥汁的可發(fā)酵度和麥汁糖化的組分,縮短糖化時間,減少麥皮中色素、單寧等不良雜質(zhì)在糖化過程中浸出,從而降低麥汁色澤。二是用酶來處理發(fā)酵菌種的代謝產(chǎn)物,縮短發(fā)酵過程,促進(jìn)發(fā)酵風(fēng)味的形成。啤酒中的雙乙酰是影響啤酒風(fēng)味的主要因素,是判斷啤酒成熟的主要指標(biāo)。當(dāng)啤酒中雙乙酰的濃度超過閾值時,就會產(chǎn)生一種不愉快的餿酸味。雙乙酰是由酵母繁殖時生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羥基丁酸氧化脫羧而成的,一般在啤酒發(fā)酵后期還原雙乙酰需要約5~10d的時間。崔進(jìn)梅等報道,發(fā)酵罐中加入α-乙酰乳酸脫羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可縮短發(fā)酵周期,減少雙乙酰含量。

四、小結(jié)

在食品發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用生物技術(shù)可以提高發(fā)酵劑的性能,縮短發(fā)酵周期,豐富發(fā)酵制品的種類。不僅提高了產(chǎn)品檔次和附加值,生產(chǎn)出符合不同消費者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工業(yè)的發(fā)展。隨著生化技術(shù)的日益發(fā)展,相信會開發(fā)出更多物美價廉的發(fā)酵制品,使生物加工技術(shù)在食品發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用更加廣泛。

參考文獻(xiàn)

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篇5

一、浸種的優(yōu)越性

1.營養(yǎng)全面。腐熟的沼氣發(fā)酵液, 含有作物種子所需的多種養(yǎng)分, 如氮、磷、鉀和銅、鐵、鎂、鋅等微量元素以及一些氨基酸(賴氨酸、色氨酸), 還有生長調(diào)控物質(zhì)和維生素、生長激素等。在浸種過程中, 種子吸收了沼液中的各種營養(yǎng)物質(zhì)和微生物分泌的多種活性物質(zhì), 這些物質(zhì)能夠激化種子體內(nèi)酶的活動, 促進(jìn)胚細(xì)胞分裂, 刺激生長。

2.溫度適宜。種子經(jīng)浸泡吸水進(jìn)入萌動狀態(tài)后, 若外界的溫度過低, 將抑制其正常的生命活動。沼氣池出料間內(nèi)的沼液溫度比清水要稍高一些, 種子處在適溫的環(huán)境條件下, 新陳代謝活躍, 有利于促進(jìn)種子萌芽, 提高種子發(fā)芽率。

3.無毒無害。經(jīng)過沼氣池厭氧發(fā)酵處理的沼液, 病菌和蟲卵被殺滅, 無毒無害; 沼液中的多種微生物及其分泌的活性物質(zhì)對種子表面的有害病菌具有一定的抑制和殺滅作用, 沼液中的氨離子也能殺滅種子病菌, 起到藥物浸種的同等效果。

二、浸種沼液的要求

用于浸種的沼液應(yīng)同時具備以下3個條件。

1.正常運轉(zhuǎn), 使用兩個月以上, 并且正在產(chǎn)氣(以能點亮沼氣燈為準(zhǔn))的沼氣池出料間內(nèi)的沼液。停止產(chǎn)氣, 廢棄不用的沼氣池的沼液不能用來浸種。

2.出料間中流進(jìn)了生產(chǎn)、有毒污水(如農(nóng)藥等)或倒進(jìn)了生人糞尿、牲畜糞便及其他廢棄物的沼液不能用。出料間表面起白色膜狀的沼液不宜于浸種。

3.發(fā)酵充分的沼液為無惡臭氣味、深褐色明亮的液體, PH值在7. 2-7. 6之間, 比重在1. 044-1. 077之間。

三、浸N前的準(zhǔn)備

1.曬種。曬種能增強(qiáng)種子表皮的透性和增進(jìn)酶的活性, 提高種子的發(fā)芽率和存活能力。播種后可提早出苗, 還可提高種子的吸水能力, 并殺滅部分病菌, 保證種子質(zhì)量。曬種時間, 一般1-2天, 每天曬6小時, 最好選擇晴天的中午前后幾個小時的陽光。為使種子接受陽光均勻, 應(yīng)將種子在曬席上薄薄攤開, 每日翻動3-4次。

2.清理浮渣。將沼氣池出料間內(nèi)的浮渣和雜物清理干凈。

3.揭蓋透氣。加有蓋板的出料間應(yīng)在清渣前1-2天揭開透氣, 并攪動料液幾次, 讓硫化氫氣體逸散以便于浸種。

4.浸種工具。常用浸水性較好、結(jié)實的塑料紡織袋。

四、浸種技術(shù)要求

1.種子包裝。將種子裝入袋內(nèi), 裝種量根據(jù)袋子大小而定, 一般每袋15-20公斤, 并要留出一定空間(因種子吸水后會膨脹) 。空間大小視種子的種類而定, 有殼種子留1/3空間, 無殼種子留1/2或2/3空間, 然后扎緊袋口。

2.浸種位置。將裝有種子的袋子用繩子吊入正常產(chǎn)氣的沼氣池出料口中部料液中, 在出料口上橫放一根竹棒, 將繩子另一端綁在竹棒中部, 使袋子懸吊在固定的浸種位置。

3.浸種時間。視種子種類和出料間沼液溫度的不同而定。有殼種子一般浸種24-72小時, 無殼種子一般浸種12-24小時。沼液溫度低時, 浸種時間稍長; 反之, 則時間相應(yīng)縮短。農(nóng)村戶用沼氣池普遍是常溫發(fā)酵, 在環(huán)境氣溫變化不大時, 池內(nèi)料液溫度較為恒定。春末夏初, 沼氣池出料間內(nèi)沼液溫度在15℃左右時, 浸種時間可稍長; 夏末秋初,出料間內(nèi)沼液溫度在18℃左右時, 浸種時間可適當(dāng)縮短。一般以種子吸飽水為度, 最低吸水量以23%為宜。

4.浸種后處理。提出種子袋, 空干沼液, 把種子取出洗凈, 然后播種。需要催芽的, 按常規(guī)方法催芽后播種。

五、幾種主要農(nóng)作物沼液浸種方法

1.水稻。浸沼液24小時再浸清水24小時。雜交品種由于其呼吸強(qiáng)度較大, 因此宜采用間歇法浸種, 即浸6小時后提起用清水洗凈瀝干(不滴水為止), 然后再浸, 連續(xù)多次, 直到浸夠要求時間為止。浸種效果, 發(fā)芽率比清水浸種高5%-10%; 秧苗抗逆性增強(qiáng), 成秧率提高20%左右; 秧苗白根多, 粗壯, 葉色深綠, 移栽后返青快, 分蘗早, 生長旺盛; 在同等栽培管理條件下, 產(chǎn)量提高5%-8%。

2.玉米。將曬過的玉米種裝入塑料紡織袋(只裝半袋)內(nèi), 并拽一下袋子的底部, 使種子均勻松散于袋內(nèi), 用繩子吊入出料間料液中部, 浸泡24小時后取出, 用清水洗凈, 瀝干, 即可播種。浸種效果, 浸后的種子發(fā)芽齊、出苗早、苗勢壯, 比干種播種增產(chǎn)10%-18%。

六、注意事項

1.浸種時間不能超過規(guī)定時間, 如果時間過長, 會使種子水解過度, 影響發(fā)芽率。

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(貴州省安順市畜牧技術(shù)推廣站561000)

安順位于貴州省中西部,云貴高原造就了安順多山少平地,生態(tài)環(huán)境脆弱,石漠化嚴(yán)重,貧困人口多,農(nóng)民增收困難。2012年以來,安順市投人多項資金2200余萬元,在安順市“滬一昆”、“安一普”等高速公路沿線荒山、荒坡和石漠化地區(qū)種草,發(fā)展別墅型生態(tài)牧養(yǎng)綠殼蛋雞,現(xiàn)已在全市范圍內(nèi)新建綠殼蛋雞生態(tài)牧養(yǎng)基地22個,新增存欄綠殼蛋雞37.3萬羽,既綠化了荒山、荒坡,鞏固了生態(tài),治理了石漠化又增加了農(nóng)民的收入。但雞糞的處理成為一個問題,雞糞如果處理不當(dāng),不僅污染環(huán)境、傳播疫病,還使原本可以增加農(nóng)民收入的有機(jī)肥變得無法使用。

傳統(tǒng)的農(nóng)戶雞糞處理方法是讓雞糞自然堆積發(fā)酵,這種方法耗時長(一般需要5~6個月,才能完全發(fā)酵)、占用土地多、雞糞營養(yǎng)流失嚴(yán)重;長期的堆積,易造成疫病的傳播,滲透物還會污染土地和當(dāng)?shù)氐牡叵滤,F(xiàn)酵劑發(fā)酵法可以解決以上問題。

1 材料的準(zhǔn)備

1.1 水分

雞糞的發(fā)酵需要適當(dāng)?shù)乃?,水分偏高或偏低都不利于發(fā)酵的進(jìn)行。水分應(yīng)保持在60%~65%的范圍。調(diào)節(jié)水分可以使用米糠、麩皮等進(jìn)行調(diào)節(jié)。水分應(yīng)調(diào)整為,手抓起一把雞糞,指縫間見水但不滴水,落地后散開為最佳。

1.2碳氮比

適宜的碳氮比能促進(jìn)有益發(fā)酵菌的生長,抑制不良菌的生長,使發(fā)酵快速、有效、完全。由于雞糞營養(yǎng)物質(zhì)較多,碳氮比偏低,應(yīng)加入稻草、秸稈等碳元素較多的物質(zhì)進(jìn)行中和,調(diào)整碳氮比。

2打堆發(fā)酵

將發(fā)酵劑按照使用說明進(jìn)行稀釋,稀釋用水最好采用井水和河水,一定不可用消毒劑污染過的水源或自來水。

雞糞建堆應(yīng)在通風(fēng)、避雨良好的大棚內(nèi)進(jìn)行,打堆的高度和大小應(yīng)保持在:長2~4m,寬2m,高度1. 5~2m,每噸雞糞lkg發(fā)酵劑,每鋪lOcm雞糞噴灑發(fā)酵劑1層,逐層噴灑。

3 發(fā)酵管理

雞糞的發(fā)酵需要一定的氧氣,在打堆完成后每隔三天進(jìn)行一次翻堆,翻堆應(yīng)做到拌勻、通氣。不進(jìn)行翻堆會造成無氧發(fā)酵,影響雞糞有機(jī)肥的質(zhì)量。一般2~3次翻堆后發(fā)酵完成。發(fā)酵好的雞糞,徹底脫臭,大部分有害菌和蟲卵等被殺死。

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關(guān)鍵詞 高職;發(fā)酵技術(shù);課堂教學(xué);生產(chǎn)型實訓(xùn)

中圖分類號 G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)24-0325-02

近年來,教育工作者對鼓勵在高職高專中開設(shè)“生產(chǎn)型實訓(xùn)”課程已經(jīng)獲得共識[1-2]?!吧a(chǎn)型實訓(xùn)”是從“以教為主向以學(xué)為主”的重要轉(zhuǎn)變。然而,基于生物過程的生產(chǎn)龐大復(fù)雜、嚴(yán)密精細(xì)、環(huán)環(huán)相扣、耗時費錢,生物制藥專業(yè)工藝類課程,尤其是發(fā)酵技術(shù)課程,其課堂實踐教學(xué)的組織與管理,一直困擾著大家。實訓(xùn)周期過長、設(shè)備相對不足、實訓(xùn)過程難以監(jiān)控、實訓(xùn)效果難以評價等問題嚴(yán)重影響了實訓(xùn)的效果和效率,迫切需要一個行之有效的解決方案。該文擬從高職發(fā)酵技術(shù)課程課堂實踐教學(xué)的實際出發(fā),對教學(xué)組織中存在的問題和難題進(jìn)行分析,并提出一些自己的觀點和看法。

1 發(fā)酵技術(shù)課堂實踐教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 課堂實踐教學(xué)中存在的主要矛盾

(1)生物過程周期長。最快的大腸桿菌發(fā)酵即使不包括前期的種子制備,從配料滅菌、接種、在線控制、采樣等,一直到反應(yīng)結(jié)束清場,也需要24 h以上,其間是連續(xù)過程,無法隨意的分割和截斷。大多數(shù)抗生素藥物的發(fā)酵生產(chǎn)周期更是需要5~7 d。對常規(guī)的課堂教學(xué)組織來說,難度很大。

(2)生物過程所需要的儀器設(shè)備較多,價格昂貴,尤其是一些過程中用到的檢測儀器;成套生產(chǎn)設(shè)備占地大、控制點多,一次完整的生物過程所需要的運營成本也較高。對一般院校而言,很難配備足夠數(shù)量的儀器設(shè)備和實訓(xùn)場地供1個班級的學(xué)生在課堂上同步實訓(xùn);同時,由于設(shè)備昂貴且生產(chǎn)過程有一定的危險性,實訓(xùn)時每臺儀器設(shè)備需要配備相應(yīng)的教師或教輔人員,這對一般高職院校來說也難以辦到。

(3)高職高專的班級人數(shù)通常為40人,課堂實踐教學(xué)一般配備有1名主講教師和1名實驗教輔人員。這樣一個師生比,使得教師對實踐教學(xué)過程的掌控和評價都非常困難。這一矛盾,在基于生物過程的生產(chǎn)型實訓(xùn)的課堂教學(xué)組織中顯得尤為突出。

1.2 當(dāng)前發(fā)酵技術(shù)課堂實踐教學(xué)中普遍采用的方法與手段

為了應(yīng)對以上教學(xué)矛盾,在發(fā)酵技術(shù)課程的課堂實踐教學(xué)中普遍采用以下方法和手段:

(1)集中講解,經(jīng)驗傳授。對照發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)圖,對發(fā)酵設(shè)備的使用方法、生產(chǎn)操作中的技術(shù)要點和注意事項等進(jìn)行闡述,對可能出現(xiàn)的操作型問題進(jìn)行討論,以此作為學(xué)生實際動手操作前的崗前培訓(xùn)環(huán)節(jié)之一[1]。

(2)觀摩、示范教學(xué)。播放發(fā)酵罐的操作過程視頻,或者教師現(xiàn)場示范,向?qū)W生演示發(fā)酵設(shè)備的操作技術(shù)和技巧。視頻教學(xué)惠及面廣,但缺乏現(xiàn)場感?,F(xiàn)場教學(xué)能結(jié)合設(shè)備邊示范、邊講解,師生能夠互動,教學(xué)效果好,但需要分批,整體教學(xué)效率低下。生產(chǎn)車間實地參觀能幫助學(xué)生建立具體的發(fā)酵生產(chǎn)概念,但隔岸觀花,只能作為輔助手段。這些教學(xué)手段往往結(jié)合使用,互補(bǔ)長短。

(3)實際動手練習(xí)。目前課堂教學(xué)中普遍安排學(xué)生動手項目主要有發(fā)酵罐基本操作(分步)和搖瓶工藝試驗。搖瓶工藝試驗規(guī)模小,不需要用到大型的成套生產(chǎn)設(shè)備,也很少需要過程控制,適合在課堂上組織分組實驗。涉及發(fā)酵罐的課堂實操環(huán)節(jié)因受設(shè)備數(shù)量、生師比、場地與時間等因素制約,往往只能做到讓大家簡單“碰一碰”。目前,大部分院校的發(fā)酵技術(shù)課程都主要采用這2種方式讓學(xué)生鍛煉動手能力。

(4)平行分組和過程考核。實訓(xùn)教學(xué)的組織一般是以小組為單位的,約定俗成的分組是平行的,即4~5人1組,從頭到尾完成同樣的一系列實訓(xùn)項目。每組會搭配“好學(xué)生”(主動)和“差學(xué)生”(不主動),以確保實訓(xùn)能順利完成,同時期望“先進(jìn)帶動后進(jìn)以共同進(jìn)步”。實訓(xùn)評價的主要依據(jù)是結(jié)果、數(shù)據(jù)和實訓(xùn)報告,并引入過程評價。過程評價包含教師評分和學(xué)生互評,涉及勞動紀(jì)律、團(tuán)隊協(xié)作、能動性、職業(yè)素質(zhì)等。這種分組與評價模式逐漸改進(jìn),成為主流。還有部分院校實行了“課證融通”,即以職業(yè)資格考證的成績作為期末成績,與平時成績(實訓(xùn))各占總評成績的50%。

2 發(fā)酵技術(shù)“生產(chǎn)型實訓(xùn)”課堂教學(xué)存在的問題

以上方法和手段在一段時間內(nèi)、一定程度上解決或部分解決了一些課堂實踐教學(xué)問題,然而,在發(fā)酵技術(shù)課程的課堂實踐教學(xué)的開展過程中,尤其是“生產(chǎn)型實訓(xùn)”的組織實施中,又暴露了一些新的問題,具體包括以下幾點:

(1)課堂實訓(xùn)逐漸淪為教師和少數(shù)“好”學(xué)生的事情。隨著實訓(xùn)過程的展開,慢慢就會出現(xiàn)有人“掉隊”、“能者多勞”的現(xiàn)象。究其原因,還是因為整體參與度不夠,缺乏持續(xù)的學(xué)習(xí)動力。傳統(tǒng)的平行分組、“好差”搭配的模式,已經(jīng)將有人“不干活”的情況考慮進(jìn)去,也就是說,從教學(xué)設(shè)計上,就允許有人掉隊,僅寄希望于“先進(jìn)帶動后進(jìn)”。而積極主動的和不積極的在一起,結(jié)果只會是“能者多勞”。此外,當(dāng)前高等教育“嚴(yán)進(jìn)寬出”的現(xiàn)狀,客觀上縱容了偷懶的行為,使得學(xué)生缺乏必要的、持續(xù)的學(xué)習(xí)動力。

(2)“低效的課堂實訓(xùn)”與“高效的企業(yè)生產(chǎn)”的尷尬矛盾。這中間有新手與熟練工的因素,但更多的還是實踐教學(xué)現(xiàn)場組織管理的問題。學(xué)校的教育環(huán)境是自由而寬松的,這樣有利于學(xué)術(shù)研究。但職業(yè)教育,尤其是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中若仍沿用這種氛圍,并不利于學(xué)生迅速融入到企業(yè)緊張、高效、嚴(yán)格的生產(chǎn)活動中去。嚴(yán)格有效的課堂組織管理是在實踐教學(xué)中必須做到的一環(huán)。

(3)職業(yè)素質(zhì)教育與技能訓(xùn)練過程尚難有機(jī)結(jié)合。職業(yè)素質(zhì)教育要融入課堂教學(xué),最適合的形式是融入到課堂實踐教學(xué)中去,這就需要一個合適的載體。通常的小組內(nèi)分工合作可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊意識、交際能力和協(xié)調(diào)能力,但對完整的職業(yè)素質(zhì)構(gòu)成來說,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

(4)通過優(yōu)化試驗獲得新工藝是最為人所認(rèn)可、也最容易實踐的工科“創(chuàng)新”。優(yōu)化試驗的創(chuàng)新點不在于試驗實施,而是選題和方案設(shè)計,尤其是選題。對高職層次學(xué)生來說,缺乏專業(yè)領(lǐng)域的綜合素質(zhì)沉淀,自主選題難度太大。對大多數(shù)企業(yè)來說,工藝開發(fā)并不是高職層次學(xué)生承擔(dān)的工作。高職生通常只是工藝試驗的執(zhí)行者,而不是設(shè)計者。創(chuàng)新的核心是“發(fā)現(xiàn)問題、解決問題”,并不拘泥于問題的難易。鑒于此,應(yīng)該從實際出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生從具體的、一線的生產(chǎn)過程著手,去“發(fā)現(xiàn)問題、解決問題”,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,在專業(yè)課程的課堂教學(xué)中開展創(chuàng)新教育。這其中應(yīng)該包含工藝試驗項目,以及所需要的更大眾化的創(chuàng)新教育的形式和手段。

(5)“生產(chǎn)型實訓(xùn)”應(yīng)該是“從原料到產(chǎn)品”的生產(chǎn)(練習(xí))過程。對發(fā)酵工程制藥來說,如果想要實現(xiàn)“從原料到藥物”的綜合實訓(xùn),還涉及到很多上下游工藝流程,以及各項檢測環(huán)節(jié)。因此,“生產(chǎn)型實訓(xùn)”的課堂實踐教學(xué)勢必要延伸,除了要“以課堂教學(xué)為主,向課內(nèi)外結(jié)合轉(zhuǎn)變”以適應(yīng)較長的生產(chǎn)周期外,還要嘗試進(jìn)行專業(yè)課程間的銜接,尤其是工藝上下游的相關(guān)課程和檢測課程[2]。

3 發(fā)酵技術(shù)課程“生產(chǎn)型實訓(xùn)”教學(xué)方法

3.1 “生產(chǎn)型實訓(xùn)”教學(xué)組織的整體思路

課堂實踐教學(xué)的開展,應(yīng)當(dāng)借鑒企業(yè)真實生產(chǎn)實踐的組織和運行模式以及考核方式,而不僅僅是嫁接工藝流程。其主要教學(xué)設(shè)計可以簡單概括為“四化、三銜接、一結(jié)合”,“四化”即實訓(xùn)組織生產(chǎn)化,實訓(xùn)指導(dǎo)SOP化,實訓(xùn)報告批記錄化,實訓(xùn)考核職責(zé)化。其核心就是借鑒企業(yè)真實生產(chǎn)實踐的組織和運行模式以及考核方式,以《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)為基本準(zhǔn)則,采用“定崗實訓(xùn)”和“崗位遷徙”的雙重機(jī)制,利用標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序(SOP)、批生產(chǎn)和控制記錄(BP&CRs)等一系列規(guī)范文件對“生產(chǎn)型實訓(xùn)”實施標(biāo)準(zhǔn)化管理,同時引入崗位職責(zé)的過程考核方式,責(zé)權(quán)到人,各司其職,分工協(xié)作?!叭暯印奔凑n內(nèi)實訓(xùn)與課外實訓(xùn)的銜接,發(fā)酵課程與上下游工藝課程及檢測課程的銜接,課程實訓(xùn)內(nèi)容與國家職業(yè)資格認(rèn)證應(yīng)會技能要求的銜接。其核心是從專業(yè)人才培養(yǎng)的全局出發(fā),不單獨割裂一門課的教學(xué)與建設(shè)工作,而是放在整個專業(yè)的職業(yè)教育范圍內(nèi)組織教學(xué),還要兼顧國家職業(yè)工種的能力要求。同時,這種銜接還能有效實現(xiàn)“生產(chǎn)型實訓(xùn)”所要求的“從原料到產(chǎn)品”的完整實訓(xùn)過程?!耙唤Y(jié)合”即規(guī)范教育與創(chuàng)新教育相結(jié)合。它是整個教學(xué)工作的核心。生物工程產(chǎn)品,尤其是生物藥品的生產(chǎn)對品質(zhì)有極高的要求,品質(zhì)的穩(wěn)定建立在規(guī)范的基礎(chǔ)上。規(guī)范的操作技能和規(guī)范生產(chǎn)的意識是最基本的職業(yè)素質(zhì)要求。創(chuàng)新是社會對高級人才的內(nèi)在要求,“發(fā)現(xiàn)問題、解決問題”是大學(xué)生應(yīng)該具備的基本能力之一[3]。規(guī)范要穩(wěn)、創(chuàng)新要變,二者是辯證統(tǒng)一的。規(guī)范是創(chuàng)新的基礎(chǔ);創(chuàng)新是規(guī)范發(fā)展的內(nèi)在訴求,規(guī)范不是一成不變的,其發(fā)展來源于創(chuàng)新。二者的有機(jī)結(jié)合正是課堂實踐教學(xué)所追求的終極目標(biāo)。

3.2 “生產(chǎn)型實訓(xùn)”課堂教學(xué)要點

(1)按照企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)來構(gòu)架實訓(xùn)分組,即“崗位分組”:全班學(xué)生分部門、分崗位合作完成發(fā)酵制藥的“連續(xù)生產(chǎn)”。每個崗位的設(shè)置要求既獨立(涵蓋所有基本技術(shù))又相關(guān)(可以貫通)。實行“定崗實訓(xùn)”和“崗位遷徙”的雙重機(jī)制:讓學(xué)生先“定崗實訓(xùn)”,在有限的課堂學(xué)習(xí)時間內(nèi)鉆研一個特定崗位的知識、技能和素質(zhì)要求,具備一技之長,同時摸索適合自己的學(xué)習(xí)方法;在一個生產(chǎn)周期后允許符合條件的學(xué)生進(jìn)行“崗位遷徙”。“崗位分組”使得每名學(xué)生職責(zé)明確,參與度高,現(xiàn)場管理更加容易。此外,以培養(yǎng)“崗位意識”為載體,綜合訓(xùn)練學(xué)生的職業(yè)素質(zhì),并通過大班上課、交流;小班研討、實訓(xùn)的教學(xué)組織形式,培養(yǎng)學(xué)生同時具備崗位意識和全局觀念。

(2)過程評價一直是課堂實踐教學(xué)考核的難點。以往的教學(xué)經(jīng)驗表明,考核點設(shè)計得越多,操作起來越難。教師不可能全程觀察所有學(xué)生的詳細(xì)實訓(xùn)情況,學(xué)生間的互評受自身評判能力和情感因素等影響太大。結(jié)果往往是“老師憑印象打分、學(xué)生憑關(guān)系給分”,就失去了過程評價設(shè)置的初衷了。實訓(xùn)考核的目的是為了評價、激勵和管理,對于崗位職責(zé)明確的“生產(chǎn)型實訓(xùn)”來說,只要能做好本職工作,不出“事故”,就應(yīng)該認(rèn)為是良好的;能發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,就應(yīng)該認(rèn)為是優(yōu)秀的。過程考核可以簡化,主要以崗位職責(zé)的完成度作為考核點。責(zé)任到人,職責(zé)明確,容易考核,也便于實施??己它c簡化,對學(xué)生多一些正面的評價,還有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、發(fā)揮其主觀能動性。

(3)在“生產(chǎn)型實訓(xùn)”中,通過“標(biāo)準(zhǔn)化”來訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)技能、培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范意識和職業(yè)素質(zhì)。同時,通過對現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的思考、質(zhì)疑、整改、驗證、修訂(整個過程需經(jīng)過設(shè)計),來培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的創(chuàng)新能力。具體做法是:在一些發(fā)放的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)文件中,由易而難的設(shè)計一些問題,這些問題要安全,不能引發(fā)事故,還要能被學(xué)生發(fā)現(xiàn)、可以被學(xué)生解決。

(4)可以采用多種輔助手段以監(jiān)控實訓(xùn)全程。比如:除了批記錄以外,還可鼓勵學(xué)生用智能手機(jī)記錄生產(chǎn)過程(照片和錄像),作為實訓(xùn)監(jiān)控的資料。此外,除了下發(fā)SOP規(guī)范學(xué)生操作之外,還可以將標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)的范例分節(jié)點錄制成短片發(fā)給學(xué)生。學(xué)生可以存到便攜設(shè)備(如智能手機(jī))上,隨時查閱,在實訓(xùn)中及時糾正自己的操作,這樣既方便,又能大大減輕教師現(xiàn)場示范的負(fù)荷。

(5)完整的“生產(chǎn)型實訓(xùn)”開展需要上下游工藝課程和檢測課程的銜接,對發(fā)酵技術(shù)課程來說,要開展完整的發(fā)酵工程藥物從產(chǎn)品到原料藥的“生產(chǎn)型實訓(xùn)”,需要生物分離技術(shù)課程、藥物檢驗技術(shù)課程,以及藥物制劑技術(shù)課程等相關(guān)專業(yè)課程的有效銜接[4]。因此,“生產(chǎn)型實訓(xùn)”的教學(xué)設(shè)計不僅僅是某一門專業(yè)課程的工作,更是整個專業(yè)課程體系教學(xué)組織的協(xié)同結(jié)果。

4 結(jié)語

借鑒企業(yè)真實生產(chǎn)實踐的組織和運行模式以及考核方式,在高職專業(yè)課程課堂教學(xué)中開設(shè)“生產(chǎn)型實訓(xùn)”是從“以教為主向以學(xué)為主”的重要轉(zhuǎn)變。采用崗位分組的形式,以生產(chǎn)規(guī)范文件對實訓(xùn)過程實施標(biāo)準(zhǔn)化管理,同時引入崗位職責(zé)的過程管理和考核方式,責(zé)權(quán)到人,提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)熱情。在實訓(xùn)中貫徹規(guī)范教育與創(chuàng)新教育相結(jié)合的教育理念,將職業(yè)素質(zhì)教育融入到課堂實踐教學(xué)中去。此外,還要做好專業(yè)課程間銜接的工作,從全局的高度做好專業(yè)課程建設(shè)工作。

5 參考文獻(xiàn)

[1] 秦鋼.高職發(fā)酵技術(shù)課程的教學(xué)設(shè)計[J].職業(yè)時空,2012,8(2):107-109.

[2] 宋超先,韓敏.產(chǎn)教結(jié)合一體化工作室——厭氧發(fā)酵生產(chǎn)實訓(xùn)車間的研究與實踐[J].科教導(dǎo)刊:中旬刊,2012(7):5-6.

篇8

關(guān)鍵詞:食品 發(fā)酵 生物技術(shù)

生物技術(shù)運用于現(xiàn)代食品生產(chǎn)領(lǐng)域,尤其對食品中的發(fā)酵過程起到一定的促進(jìn)推動作用。從生物技術(shù)的應(yīng)用特征來分析,能夠利用生物機(jī)體、生物系統(tǒng)創(chuàng)造新的品種,有效改善物種的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。正是基于上述認(rèn)識,很多的食品生產(chǎn)領(lǐng)域越來越重視其在食品發(fā)酵過程中不可替代作用。特別在釀造發(fā)酵類的食品生產(chǎn)中約占到兩成,有效運用現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù),更能夠推動食品安全生產(chǎn)。

1、細(xì)胞工程技術(shù)運用發(fā)酵,增加有益菌類

細(xì)胞工程技術(shù)運用就是在利用細(xì)胞分裂重組的作用機(jī)理,以改變細(xì)胞的遺傳特性或通過大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)以獲得人們所需物質(zhì)的技術(shù)過程。主要通過對細(xì)胞在外力作用的誘導(dǎo)中來生成新的組織,對發(fā)酵進(jìn)行反應(yīng)。較為常見的是細(xì)胞融合技術(shù),其目的是改良微生物發(fā)酵菌種,形成新的微生物種群。

在細(xì)胞的合成過程中,能夠更好形成微生物菌體,產(chǎn)生多樣性。細(xì)胞融合技術(shù)是一種的有效方法,主要用于改良微生物菌種特性、提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)量、使菌種獲得新的性狀、合成新產(chǎn)物等。像日本味之素公司通過細(xì)胞融合技術(shù)使產(chǎn)生氨基酸的短桿菌雜交,獲得比原產(chǎn)量高出3倍的賴氨酸產(chǎn)生菌和蘇氨酸高產(chǎn)新菌株。釀酒酵母和糖化酵母的種間雜交,分離子后代中個別菌株具有糖化和發(fā)酵的雙重能力。從目前使用的發(fā)展水平來看,微生物細(xì)胞融合的對象已擴(kuò)展到酵母、霉菌、細(xì)菌、放線菌等多種微生物的種間以至屬間,不斷培育出用于各種領(lǐng)域的新菌種。新的菌種用于食品的發(fā)酵,除了產(chǎn)生有益的微生物細(xì)菌外,還能夠更好促進(jìn)發(fā)酵過程的優(yōu)化。

2、基因工程技術(shù)運用發(fā)酵,改良酵母性能

在食品生產(chǎn)發(fā)酵過程中,基因工程技術(shù)的運用,能夠在通過基因轉(zhuǎn)變和分離組合的條件下,對所需要的基因體進(jìn)行無性繁殖,并使目的基因在受體細(xì)胞中高速表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品或組建成新的生物類型。該技術(shù)的運用能夠提高酵母的性能。

在運用的過程中,主要有如下的作用:(1)改良面類食品的酵母菌的性能,將優(yōu)良酶基因轉(zhuǎn)入面包酵母菌中后,其含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖的含量比普通面包酵母顯著提高,面包加工中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w量提高,應(yīng)用改良后的酵母菌種可生產(chǎn)出膨潤松軟的面包。(2)激活釀酒中的酵母,該技術(shù)能夠?qū)⒋篼溨械牡矸勖富蜣D(zhuǎn)入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉發(fā)酵,使生產(chǎn)流程縮短,工序簡化,革新啤酒生產(chǎn)工藝。從運用的實例來看,已成功地選育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜殺啤酒酵母菌株,提高生香物質(zhì)含量的啤酒酵母菌株。(3)改良乳酸菌發(fā)酵劑的性能,乳酸菌基因表達(dá)系統(tǒng)分為組成型表達(dá)和受控表達(dá)兩種類型,其中受控表達(dá)系統(tǒng)包括糖誘導(dǎo)系統(tǒng)、Nisin誘導(dǎo)系統(tǒng)、pH 誘導(dǎo)系統(tǒng)和噬菌體衍生系統(tǒng)。相對于乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌而言,德氏乳桿菌的基因研究比較缺乏,但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒pN42和PJBL2用于構(gòu)建德氏乳桿菌的克隆載體??赏ㄟ^運用獨立復(fù)制的轉(zhuǎn)座子和同源部位的重組整合來獲取想要的乳酸菌發(fā)酵劑。這樣的發(fā)酵劑,不僅能夠使得產(chǎn)生突變的效果,還能夠形成較強(qiáng)的穩(wěn)定性能。

3、酶工程技術(shù)運用發(fā)酵,催化發(fā)酵過程

酶對于食品細(xì)胞的激活有著不可替代的重要作用,隊生物的催化起到促進(jìn)推動作用。其主要原理在于在一定的生物反應(yīng)器內(nèi),利用生物酶作為催化劑,使某些物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化的工藝技術(shù),包括酶的研制與生產(chǎn),酶和細(xì)胞或細(xì)胞器的固定化技術(shù),酶分子的修飾改造,以及生物傳感器等。

在食品的發(fā)酵處理過程中,一方面,用酶技術(shù)處理發(fā)酵原料,有利于發(fā)酵過程的進(jìn)行。如,啤酒釀制過程,主要原料麥芽的質(zhì)量欠佳或大麥、大米等輔助原料使用量較大時,會造成淀粉酶、葡聚糖酶、纖維素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白質(zhì)降解不足,從而減慢發(fā)酵速度,影響啤酒的風(fēng)味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、等制劑,可補(bǔ)充麥芽中酶活力不足的缺陷,提高麥汁的可發(fā)酵度和麥汁糖化的組分,縮短糖化時間,減少麥皮中色素、單寧等不良雜質(zhì)在糖化過程中浸出,從而降低麥汁色澤。另一方面,用酶來處理發(fā)酵菌種的代謝產(chǎn)物,縮短發(fā)酵過程,促進(jìn)發(fā)酵風(fēng)味的形成。啤酒中的雙乙酰是影響啤酒風(fēng)味的主要因素,是判斷啤酒成熟的主要指標(biāo)。當(dāng)啤酒中雙乙酰的濃度超過閾值時,就會產(chǎn)生一種餿酸味,影響食品的食用欲望。雙乙酰是由酵母繁殖時生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羥基丁酸氧化脫羧而成的,一般在啤酒發(fā)酵后期還原雙乙酰需要10天左右時間。現(xiàn)代一些生產(chǎn)企業(yè)發(fā)現(xiàn),發(fā)酵罐中加入α-乙酰乳酸脫羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可縮短發(fā)酵周期,減少雙乙酰含量。在使用的過程中,應(yīng)該注意把握發(fā)酵的時機(jī),應(yīng)該按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格使用。

正如上所述,在食品發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用生物技術(shù)可以提高發(fā)酵劑的性能,對食品的生產(chǎn)周期、改善性能等都具有積極促進(jìn)作用。隨著這些新技術(shù)的不斷成熟和廣泛運用,更能夠減少生產(chǎn)成本,為廣大生產(chǎn)企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效率。

參考文獻(xiàn):

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篇9

一、培養(yǎng)料準(zhǔn)備

提前準(zhǔn)備好用于栽培蘑菇的稻草、麥草、玉米稈、高粱稈、棉籽殼、棉紡屑、廢棉、玉米芯等農(nóng)作物廢棄物,因其吸水性較差、腐熟速度較慢,使用前需要預(yù)濕,有的還需要壓扁和粉碎。用于栽培蘑菇的牛糞、豬糞、羊糞、馬糞、兔糞、雞糞、鴨糞、鵝糞等畜禽糞要提前收集,一般要充分曬干后備用。用于栽培蘑菇的菜籽餅、棉籽餅、豆餅、花生餅、尿素、過磷酸鈣、石膏粉、生石灰粉等輔料也要按比例提前準(zhǔn)備好。

二、培養(yǎng)料常用配方

配方一:稻草(或麥草、玉米稈、高粱稈)58.5%,干牛糞(或豬糞、羊糞、馬糞、兔糞)32.4%,菜籽餅(或棉籽餅、豆餅、花生餅)4.5%,尿素0.4%,過磷酸鈣1%,生石灰粉1.3%,石膏粉1.9%。

配方二:稻草(或麥草、玉米稈、高粱稈)58.5%,干牛糞(或豬糞、羊糞、馬糞、兔糞)32.4%,干雞糞(或鴨糞、鵝糞)6.5%,菜籽餅(或棉籽餅、豆餅、花生餅)4.5%,尿素0.4%,過磷酸鈣1%,生石灰粉1.3%,石膏粉1.9%。

配方三:稻草(或麥草、玉米稈、高粱稈)68.9%,干雞糞(或鴨糞、鵝糞)23%,菜籽餅(或棉籽餅、豆餅、花生餅)3.1%,過磷酸鈣1.2%,生石灰粉1.5%,石膏粉2.3%。

配方四: 棉籽殼(或棉紡屑、廢棉)64.6%,干牛糞(或豬糞、羊糞、馬糞、兔糞) 32.3%,尿素0.6%,過磷酸鈣0.6%,生石灰粉1.3%,石膏粉0.6%。

配方五: 玉米芯45.9%,干牛糞(或豬糞、羊糞、馬糞、兔糞)45.9%,菜籽餅(或棉籽餅、豆餅、花生餅)4.6%,尿素0.9%,過磷酸鈣0.9%,生石灰粉0.9%,石膏粉0.9%。

三、堆制發(fā)酵技術(shù)

1. 一次發(fā)酵技術(shù)

在室外一次性完成培養(yǎng)料的堆制發(fā)酵稱為一次發(fā)酵。該技術(shù)所需設(shè)備簡單、成本低、發(fā)酵操作容易;但室外堆制發(fā)酵受自然氣候影響較大,發(fā)酵時間較長,發(fā)酵質(zhì)量相對較差,腐熟程度不易均勻,易受病蟲害侵染。

①堆制發(fā)酵場地選擇。

堆制發(fā)酵場地應(yīng)選擇靠近菇房、地勢平坦高燥、水源方便、通風(fēng)、向陽、不會被雨水浸淹的混凝土或石頭地面。如果為泥土地面,則最好摻入石灰渣后再平整、夯實,建堆前l(fā)天用生石灰水澆潑地面消毒。嚴(yán)禁畜禽進(jìn)入堆料發(fā)酵場所。

②培養(yǎng)料預(yù)濕處理。

a.畜禽糞預(yù)濕。在培養(yǎng)料正式建堆發(fā)酵前7~8天,先清除畜禽糞中的石塊、瓦礫、木片等雜物,將干畜禽糞碾碎或粉碎,然后用清水或人糞尿?qū)Ω尚笄菁S預(yù)濕均勻,使其含水量達(dá)到50%左右,即手緊握畜禽糞指間有水滲出而不下滴為宜;再將預(yù)濕均勻的畜禽糞堆制成高1米的方形堆,使其預(yù)發(fā)酵。預(yù)發(fā)酵期間糞堆溫度要控制在50~60℃,每間隔3天翻堆1次。通過預(yù)濕預(yù)堆預(yù)發(fā)酵,使畜禽糞的臭味減小,并初步培養(yǎng)一些有益微生物,消除大部分病蟲。須注意的是培養(yǎng)料含水量不可過大,以免畜禽糞因厭氣發(fā)酵而黏臭發(fā)黑;含水量也不可過小,以免產(chǎn)生過多高溫放線菌,使畜禽糞因發(fā)酵熱而消耗過多養(yǎng)分。預(yù)濕預(yù)堆預(yù)發(fā)酵期間若遇降雨,可用塑料薄膜覆蓋避雨。

如果使用新鮮濕畜禽糞,在培養(yǎng)料正式建堆發(fā)酵前19~21天,將新鮮濕畜禽糞預(yù)堆預(yù)發(fā)酵;濕糞堆制發(fā)酵一般不需再加水;如果濕糞含水量過大,要適當(dāng)晾曬,使其含水量降到50%左右。預(yù)堆預(yù)發(fā)酵期間每隔4天左右翻堆1次,以達(dá)干糞預(yù)堆預(yù)發(fā)酵的同樣效果。

b.秸稈預(yù)濕。在培養(yǎng)料正式建堆發(fā)酵前2~3天,將稻草或麥草、玉米稈、高粱稈等農(nóng)作物秸稈用清水澆濕,使其含水量達(dá)到用手緊握秸稈指間有水滲出而不下滴成線為宜。如果培養(yǎng)料配方中畜禽糞的比例較小,則可用清糞水澆潑秸稈堆進(jìn)行預(yù)濕。預(yù)濕預(yù)堆預(yù)發(fā)酵期間若遇降雨,可用塑料薄膜覆蓋避雨。

c.餅肥預(yù)濕。菜籽餅、棉籽餅、豆餅、花生餅等餅肥粉碎后,在培養(yǎng)料正式建堆發(fā)酵前9~10天,用500~600倍菊酯類農(nóng)藥攪拌,再用塑料薄膜覆蓋2~3天,以熏蒸方式滅害蟲,然后按干畜禽糞預(yù)濕預(yù)堆預(yù)發(fā)酵方法進(jìn)行預(yù)濕預(yù)堆預(yù)發(fā)酵。

③建堆發(fā)酵。

培養(yǎng)料發(fā)酵堆以南北方向延長為宜,以利于接受光照。料堆一般寬2米、高1.5~2米,長度不限。堆料時,先均勻鋪一層厚30厘米、寬2米的已預(yù)濕稻草或麥草、玉米稈、高粱稈等農(nóng)作物秸稈,秸稈上再均勻鋪一層厚2~4厘米已預(yù)濕的畜禽糞,如此一層秸稈、一層畜禽糞地逐層堆制加高,直到料堆高度達(dá)到1.5~2米,最后用畜禽糞封頂。堆制過程中,下面的兩層只鋪秸稈和畜禽糞,不加其他物質(zhì),從第三層以上要適當(dāng)加水充分補(bǔ)濕,直到有水從料堆流出為宜;第四層至第六層中間要添加部分或全部餅肥、過磷酸鈣、尿素、生石灰粉、石膏粉等輔料。建堆時,在料堆中下部每間隔1~1.5米M向插入一根長2米、打通竹節(jié)、中間留有2~3個通氣孔的竹筒,以方便堆內(nèi)通氣,竹筒兩端的管口先要堵塞,在建堆或翻堆2天后才能打開,發(fā)酵期間如遇大風(fēng)天氣,則要密封管口,以免料堆水分、熱量過度散失;每層料堆外圈要修理整齊,建堆完成后要用畜禽糞將料堆四周做成墻狀,并輕拍四周及頂部,最后給料堆覆蓋草苫保溫保濕。

建堆的第二天將溫度計插入料堆,正常情況下料堆內(nèi)50厘米處的溫度應(yīng)在3天內(nèi)上升至70℃以上,否則應(yīng)查明原因并及時補(bǔ)救。建堆發(fā)酵期間若遇降雨,可用塑料薄膜覆蓋避雨。

④翻堆。

建堆后,料堆中間培養(yǎng)料發(fā)酵分解效果最好,料堆表層和底層培養(yǎng)料發(fā)酵效果不理想,所以在整個發(fā)酵過程中,要從前到后分別間隔7天、6天、5天、4天、3天進(jìn)行第一、第二、第三、第四、第五次翻堆,即在料堆內(nèi)溫度達(dá)到70℃以上并維持一段時間開始下降時進(jìn)行翻堆,以使培養(yǎng)料發(fā)酵均衡,排除廢氣,加快腐熟進(jìn)程。如果前四次翻堆發(fā)酵后,培養(yǎng)料已經(jīng)腐熟,就不再進(jìn)行第五次翻堆發(fā)酵;否則要進(jìn)行第五次翻堆并發(fā)酵2~3天后,方可運進(jìn)菇房鋪料播種。除最后一次翻堆外,前幾次翻堆都要補(bǔ)充水分,達(dá)到用手緊握培養(yǎng)料時,指縫間有2~3滴水滴出為宜。

如果每次建堆后3天內(nèi)溫度上升不到70℃以上,就要立即翻堆查出原因,并采取相應(yīng)補(bǔ)救措施。如果翻堆后遭到雨淋,要在天晴后立即翻堆以散去多余水分,防止料堆發(fā)黏、發(fā)臭。

翻堆操作時,先將外層培養(yǎng)料刮下來灑少量水后放置一邊,重新建堆時再混入料堆中間;中間的培養(yǎng)料與底層的培養(yǎng)料要交換位置;翻堆拌料時,還要加入剩余應(yīng)加入的輔料。翻堆時,要注意將培養(yǎng)料一叉一叉地抖松散,拌勻后再重新建堆;如發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重變質(zhì)發(fā)臭的培養(yǎng)料要堅決剔除;如有病蟲侵染,可用相對應(yīng)的多菌靈、甲基硫菌靈、菊酯類農(nóng)藥噴灑防治。

翻堆時常見料堆中間有一些白色絲狀霉層或者粉末狀灰白色斑塊,這是放線菌活動旺盛、料堆溫度較高、含水偏低的正?!鞍谆爆F(xiàn)象。如果料堆內(nèi)“白化”現(xiàn)象比例過大,且“白化”部位非常松散易碎,則說明培養(yǎng)料嚴(yán)重缺水、大量養(yǎng)分已被消耗,此時應(yīng)補(bǔ)水加濕后再重新建堆。如果料堆內(nèi)無“白化”現(xiàn)象,培養(yǎng)料呈現(xiàn)藍(lán)黑色或青褐色,培養(yǎng)料發(fā)黏、有酸臭味,料面散發(fā)出的水蒸氣較少,則說明料堆偏濕、溫度太低;應(yīng)及時散堆晾曬,補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)料,增加生石灰粉和石膏粉用量0.3%~0.5%,再建堆時不要過于壓實,適當(dāng)增設(shè)竹筒通風(fēng)道。

⑤一次發(fā)酵質(zhì)量判定。

蘑菇培養(yǎng)料的發(fā)酵腐熟度以6~7成為好,此時要將發(fā)酵好的培養(yǎng)料趁熱運進(jìn)菇房鋪好、播種。發(fā)酵成功的培養(yǎng)料可從以下幾個方面判定:

a.有濃郁料香味,聞不到氨味和糞臭味。

b.質(zhì)地松軟、手感好、不黏滑,用手緊捏培養(yǎng)料,不會有水滴出,但在手掌有水印。

c.培養(yǎng)料中秸稈的原型還在,但纖維的強(qiáng)度很小,輕輕一拉就斷。

d.料堆體積已縮小至初建堆時的60%左右,無害蟲和病菌,有“白化”現(xiàn)象,色澤已由金黃色或青黃色轉(zhuǎn)變?yōu)樽睾稚?/p>

e.通過檢測培養(yǎng)料,pH值為7.2~7.5,含水量為60%~65%,碳氮比為17~18∶l。

2. 二次發(fā)酵技術(shù)

二次發(fā)酵培養(yǎng)料的腐熟標(biāo)準(zhǔn)雖與一次發(fā)酵的標(biāo)準(zhǔn)相同,但堆制發(fā)酵分為室外前發(fā)酵和室內(nèi)后發(fā)酵兩個階段。其優(yōu)點是節(jié)約發(fā)酵時間、節(jié)約堆制用工、腐熟均勻、質(zhì)地松軟、無氨味、通氣性好、出菇早、菇體質(zhì)量好。

①室外前l(fā)酵。

其預(yù)濕、建堆、翻堆等程序與一次發(fā)酵技術(shù)相同,但翻堆僅3次,第一、第二、第三次翻堆間隔時間分別為5天、4天、3天。第三次翻堆2天后,當(dāng)料堆溫度上升至70℃時,趁熱拆堆運進(jìn)菇房進(jìn)行室內(nèi)后發(fā)酵。

②室內(nèi)后發(fā)酵。

a.巴氏消毒。培養(yǎng)料室外前發(fā)酵第三次翻堆后的第二天,當(dāng)堆溫上升至70℃時,趁熱拆堆快速運進(jìn)菇房集中平鋪或條壟式堆放在床架中間幾層,堆放厚度40~50厘米。提前關(guān)閉門窗,依靠微生物的活動使培養(yǎng)料升溫,經(jīng)過5~6個小時后開始人工蒸汽加溫,使培養(yǎng)料的溫度在短時間內(nèi)上升至57~63℃,并保持20~24小時,以殺死培養(yǎng)料內(nèi)的有害病蟲;但溫度不宜超過65℃,否則會抑制或殺死一些有益微生物。然后將菇房的門窗、墻角、屋頂?shù)乃锌p隙用塑料薄膜密封,用蒸汽加溫進(jìn)行室內(nèi)后發(fā)酵。同時,在發(fā)生蒸汽的汽油桶中的沸水內(nèi),按菇房內(nèi)空體積每立方米加入甲醛5 毫升、菊酯類農(nóng)藥2 毫升,使菇房消毒、殺蟲更徹底。當(dāng)培養(yǎng)料的溫度上升至60℃時保持20~24小時,使培養(yǎng)料進(jìn)一步發(fā)酵分解,進(jìn)一步殺死有害微生物和害蟲,達(dá)到巴氏消毒的效果。

b.營養(yǎng)轉(zhuǎn)化。培養(yǎng)料巴氏消毒后,揭去塑料薄膜適當(dāng)通風(fēng),使料堆溫度降至48~52℃并保持5~7天,繼續(xù)進(jìn)行室內(nèi)后發(fā)酵,使放線菌、腐質(zhì)菌、鏈霉菌等有益微生物在適宜的溫度和通風(fēng)條件下生長繁殖,使游離氨、硫化氫等氣體揮發(fā)或者被微生物吸收利用,使培養(yǎng)料得到進(jìn)一步分解和轉(zhuǎn)化。這一階段要保證溫度在48~52℃,每天通風(fēng)2~3次,每次10~20分鐘。室內(nèi)后發(fā)酵完畢逐步打開門窗,將培養(yǎng)料鋪好,當(dāng)料溫降至25~26℃時即可播種。

室內(nèi)后發(fā)酵期間菇房內(nèi)的加溫方法一般用汽油桶加溫法,即在菇房外砌好爐灶,將廢舊汽油桶一側(cè)改裝成加水和出氣裝置,3個汽油桶為1組,上面一個汽油桶的作用是及時補(bǔ)充水分,下面兩個汽油桶的作用是加熱后產(chǎn)生熱蒸汽,熱蒸汽通過橡膠管進(jìn)入菇房,使菇房溫度上升。一個室內(nèi)面積200~250米2的菇房,需用1組汽油桶加溫。

③二次發(fā)酵注意事項。

篇10

【關(guān)鍵詞】畜牧業(yè);非常規(guī)飼料資源;營養(yǎng)價值評價

近年來我國畜牧產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長,畜禽的飼養(yǎng)量在逐年增加。在滿足人們?nèi)找嬖鲩L的消費需求的同時,畜牧產(chǎn)業(yè)也面臨著飼養(yǎng)資源匱乏的問題。我國非常規(guī)飼料資源及其豐富,但開發(fā)利用率較低,利用微生物發(fā)酵技術(shù)可以改善我國非常規(guī)飼料資源,是解決我國畜牧產(chǎn)業(yè)飼料資源不足的有效途徑之一。

1.微生物發(fā)酵非常規(guī)飼料資源的種類和營養(yǎng)價值評價

1.1微生物發(fā)酵非常規(guī)飼料資源的種類

非常規(guī)飼料資源主要包括兩大類,一類是以植物性原料為主,包括農(nóng)作物的秸稈與秕殼,樹葉、樹籽、嫩枝等林業(yè)副產(chǎn)物,工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的糟渣和廢液,芝麻餅、花生餅、向日葵餅等植物餅粕類,還包括海帶和紫菜等海藻類。另一類是以動物性原料為主,包括皮革制造、水產(chǎn)品加工等工業(yè)下腳料,禽畜糞便和酵母、真菌等微生物細(xì)胞或菌體蛋白。以植物和動物非常規(guī)飼料資源為原料開發(fā)新型飼料都可以通過微生物發(fā)酵技術(shù)得以實現(xiàn)[1]。

1.2幾種非常規(guī)飼料資源的營養(yǎng)價值評價

1.2.1秸稈飼料資源

我國秸稈資源豐富,產(chǎn)量巨大,是世界第一秸稈大國,2005年秸稈產(chǎn)量達(dá)84183.12萬噸,并且秸稈總產(chǎn)量總體上呈不斷增長之勢[2]。秸稈中蘊(yùn)藏著巨大的養(yǎng)分資源,作物吸收的養(yǎng)分將近一半要留在秸稈中。秸稈的化學(xué)成分中粗纖維為主要成分,但其中不能被家畜利用的木質(zhì)素含量較高;粗蛋白含量較低,且品質(zhì)較差;粗灰分含量較高,但對動物有營養(yǎng)價值的礦物質(zhì)和維生素含量較低。微生物發(fā)酵可以破壞農(nóng)作物秸稈細(xì)胞壁,使與木質(zhì)素交聯(lián)在一起的纖維素和半纖維素游離出來,同時菌體自身生物量的增長又可以提高秸稈的蛋白含量,進(jìn)而提高的秸稈飼料的營養(yǎng)價值和家畜對秸稈的消化利用率[3]。

1.2.2糟渣飼料資源

糟渣種類廣泛,價格低廉,是良好的發(fā)酵飼料資源。糟渣主要包括酒糟、醬油糟、醋糟、玉米淀粉工業(yè)下腳料、粉絲尾水、果酒、檸檬酸濾渣、糖蜜等。糟渣一般含水率高,通??蛇_(dá)30%~80%,在烘干時淀粉易黏結(jié)成團(tuán),物理形狀和酸堿性差異較大,同時部分糟渣仍含有抗?fàn)I養(yǎng)因子和毒性物質(zhì),簡單的加工工藝無法將這些成分去除,如豆渣中含有抗胰蛋白酶[4]。通過微生物發(fā)酵技術(shù)處理糟渣類原料,不僅可以改變糟渣中的營養(yǎng)成分含量,增加糟渣中適口性好的物質(zhì),還可以直接用來生產(chǎn)高蛋白飼料添加劑。

1.2.3餅粕類飼料資源

餅粕是油料作物的籽實壓榨后的副產(chǎn)品。油料作物本身不但含油脂和蛋白質(zhì)較高,而且無氮浸出物較低,特別是經(jīng)壓榨后蛋白質(zhì)含量更高, 再加上剩余的一部分植物油殘存,因此餅粕的營養(yǎng)價值較高,是目前使用最普遍的植物性蛋白質(zhì)飼料原料。常用的餅粕類飼料有大豆餅粕、菜籽餅粕、棉籽餅粕、花生餅粕等,但這類飼料中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子,例如大豆餅粕中含有胰蛋白酶抑制劑、植物紅細(xì)胞凝集素、皂甙、植酸、胃腸脹氣因子等有害物質(zhì),使用不當(dāng)容易引起畜禽中毒,應(yīng)限制其在生產(chǎn)中的大量應(yīng)用[3]。

1.2.4單細(xì)胞蛋白飼料

單細(xì)胞蛋白(SCP)又稱菌體蛋白或微生物蛋白,是指利用各種基質(zhì)大規(guī)模培養(yǎng)細(xì)菌、酵母菌、霉菌、微型藻等獲得的微生物蛋白。單細(xì)胞蛋白飼料不僅蛋白質(zhì)含量高(40%~80%),還含有脂肪、碳水化合物、核酸、維生素、無機(jī)鹽以及動物機(jī)體所必需的各種氨基酸,特別是植物飼料中缺乏的賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸含量較高,生物學(xué)價值大大優(yōu)于植物蛋白飼料[6]。

2.微生物發(fā)酵技術(shù)開發(fā)非常規(guī)飼料資源的特點與優(yōu)勢

通過微生物發(fā)酵技術(shù)開發(fā)非常規(guī)飼料資源已成為一種主要的處理方法和手段。它的特點和優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

2.1改善飼料性狀,提高飼料商品價值

微生物發(fā)酵技術(shù)可以改變植物性、動物性非常規(guī)飼料的物理性狀,發(fā)酵后飼料具有天然的發(fā)酵香味,良好的誘食效果,可以顯著地提高飼料的適口性和在日糧中的使用比例,改善非常規(guī)飼料的外觀狀況,提高商品價值。

2.2消除餅粕類飼料毒性

餅粕類飼料一般都含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子和毒性物質(zhì),畜禽直接食用后會影響消化吸收,同時具有毒害作用。微生物發(fā)酵技術(shù)可以明顯地降低毒素及飼料抗?fàn)I養(yǎng)因子等有害物質(zhì)的作用,減輕其對動物的傷害,同時避免了化學(xué)添加劑和物理法對飼料蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的影響[7]。

2.3提高飼料蛋白質(zhì)含量,改變蛋白質(zhì)的品質(zhì)

秸稈、秕殼類非常規(guī)飼料蛋白質(zhì)含量低,雖然餅粕類、動物性非常規(guī)飼料蛋白質(zhì)含量高,但其品質(zhì)較差,不利于禽畜的消化吸收。微生物發(fā)酵技術(shù)可以改善非常規(guī)飼料中蛋白質(zhì)的含量和品質(zhì),飼料中可溶性蛋白的比例可提高20%~30%,并可以將植物性、動物性原料中品質(zhì)較差的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為活性肽、寡肽等品質(zhì)較好的蛋白質(zhì)。

2.4降低飼料中粗纖維的含量

非常規(guī)飼料中一般含有禽畜難以利用的木質(zhì)素、纖維素等碳水化合物,僅適合于飼養(yǎng)草食動物,且利用率較低。采用細(xì)菌、酵母、絲狀真菌等微生物發(fā)酵非常規(guī)飼料,可以降低飼料中木質(zhì)素的含量,轉(zhuǎn)化為可吸收利用的碳水化合物,提高飼料的適口性。

3.微生物發(fā)酵技術(shù)開發(fā)非常規(guī)飼料資源在禽畜生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用

在肉雞生產(chǎn)中,適當(dāng)增加日糧中發(fā)酵飼料的比例,不僅可以降低飼料,改善肉雞生產(chǎn)性能,而且還可以改善肉質(zhì)品質(zhì)。張偉偉等研究發(fā)酵蘋果渣對肉雞生產(chǎn)的影響,發(fā)現(xiàn)利用發(fā)酵蘋果渣飼喂肉雞能顯著提高白肉雞日增重,提高白肉肉中蛋白質(zhì)含量,降低脂肪含量,且對白肉雞的肝、腎、脾無損傷[8]。夏素銀等利用發(fā)酵蛋白飼料替代30%豆粕飼喂肉仔雞,不僅降低了飼料的成本,而且可以顯著降低肉仔雞的腹瀉率[9]。

3.2在家豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

豬比家禽能更好地利用非常規(guī)飼料,但利用效果不如反芻動物,發(fā)酵后的非常規(guī)飼料更加利于家豬的消化吸收。Kobashi等給仔豬飼喂液體發(fā)酵非常規(guī)飼料,發(fā)現(xiàn)其可引起腸道內(nèi)的乳酸菌數(shù)目的增加,減少有害菌的滋生,提高仔豬對飼料的消化利用[10]。郭志明等利用發(fā)酵玉米秸稈飼料飼喂試驗組和對照組三元雜交豬,結(jié)果顯示,試驗組較對照組出欄體重增重率提高3.75%,每頭多獲利56.74元,經(jīng)濟(jì)效益顯著[11]。

3.3在肉牛生產(chǎn)中的應(yīng)用

肉牛屬于大型的反芻類動物,對非常規(guī)飼料的消化吸收要優(yōu)于其他單胃動物。肉牛一般可以直接食用秸稈、稻草等非常規(guī)飼料,但消化利用率較低,微生物發(fā)酵技術(shù)可以提高非常規(guī)飼料的利用率。鄧志平等采用分別占日糧的85%、90%、95%發(fā)酵稻草飼喂3個試驗組,與未經(jīng)處理的稻草飼喂的6頭牛進(jìn)行對照, 試驗期90d。試驗結(jié)果表明,處理組平均日增重和利潤有大幅提高, 料肉比/飼料成本大幅下降, 差異均極顯著[12]。

3.4在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

微生物發(fā)酵非常規(guī)飼料在水產(chǎn)養(yǎng)殖中也有一定的應(yīng)用??惖妊芯堪l(fā)酵餅粕飼料對異育銀鯽的影響,在異育銀鯽飼料中用3%氨基酸粉、6%發(fā)酵棉粕和6%發(fā)酵菜粕分別等量替代魚粉、棉粕和菜粕,顯著提高了異育銀鯽的生長性能以及對氨基酸的吸收效果[13]。施安輝等用微生物脫毒強(qiáng)化棉籽餅代替羅非魚飼料中的豆餅和花生餅, 實驗結(jié)果顯示羅非魚的增重率或成活率都有所提高, 還可降低飼料成本[14]。日本瀨戶水產(chǎn)研究所的試驗報告表明,將海藻發(fā)酵后作為飼料添加劑可大大提高魚、貝類對病毒的抵抗力,減少對抗生素和疫苗的依賴。

4.微生物發(fā)酵技術(shù)在非常規(guī)飼料資源開發(fā)中存在的問題與展望

微生物發(fā)酵非常規(guī)飼料雖然具有諸多優(yōu)勢,但在開發(fā)和應(yīng)用的過程中也存在著一些問題。第一,飼料生產(chǎn)菌種資源沒有得到充分開發(fā),非常規(guī)飼料原料利用率和可再生率還較低。第二,飼料生產(chǎn)工藝還不夠成熟,缺少科學(xué)的加工處理方法。第三,飼料產(chǎn)品穩(wěn)定性較差,缺少飼料產(chǎn)品營養(yǎng)價值的評價標(biāo)準(zhǔn),銷售市場不規(guī)范。以上這些問題都有待進(jìn)一步的研究和解決。

畜牧業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,是一項關(guān)聯(lián)廣泛的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),目前飼料資源的匱乏已成為制約我國畜牧業(yè)發(fā)展的重要因素,積極開發(fā)利用新型飼料資源已迫在眉睫。利用微生物發(fā)酵技術(shù)開發(fā)非常規(guī)飼料資源,不僅可以解決飼料資源緊缺的問題,還可以生產(chǎn)高附加值的新型飼料,對發(fā)展我國綠色畜牧業(yè)具有一定的推動作用。

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