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生物技术发酵工程范文1
发酵工程PBL改革人类对于发酵现象的研究由来已久，发展到今天，发酵工程已然与基因工程、细胞工程、蛋白质工程和酶工程，并称为生物技术的五大工程。也是高等院校生物技术类专业的必修主干课程，其研究内容与物理、数学、化学、微生物、设备等多有交叉，且更注重实践应用。医学生物技术是生物医药产业必备的核心技术，医学生物技术专业的特点决定了其更倾向于培养学生同时掌握生物技术、检验医学的基本理论和技术，基础医学、临床医学的基本理论和技能的能力，面对医学生物技术产业的发展趋势对人才培养提出的更高要求，如何提高发酵工程课程的教学质量，改进教学方法，不断增强学生综合素质和实践能力，显得至关重要。
在传统的发酵工程教学过程中，存在着很多问题，如教师讲、学生听的填塞式教学模式还没有被完全打破，教学与实践结合不紧密，学生积极性激发不够。为了解决以上问题，近几年来笔者所在学校对发酵工程课程的教学内容、教学方法和手段、实验开设方式和教学评价体系等方面进行了多次探索与实践，并取得了一定的成绩。
一、培养目标
教育部2012年了《国家教育事业发展第十二个五年规划》，强调应用型、复合型人才的迫切需要，因此医学院校发酵工程专业课程也应以培养适应现代化建设和社会发展需要的，具有创新精神和较强实践能力的复合型、应用型医药、生物技术专门人才。
二、教学内容的改革
发酵工程是一门与生产实践密切相关的学科，为了让学生能够更深入的了解发酵的理论知识和实验技能，我们综合了科学出版社、高教出版社和化学工业出版社出版的高等教育“十二五”规划教材，全部教学内容涉及发酵工程上游的菌种选育、发酵机制、发酵动力学、工业培养基及原料处理、灭菌与空气除菌，中游的发酵设备及放大、发酵过程优化及控制，及下游的产物回收与精制、发酵产品工艺和应用。同时，为了加强学生对课程理论知识的记忆和理解，我们还设立了发酵罐使用、基因工程菌种选育、高密度发酵、高通量筛选、乳酸发酵等多种实验课程。课程最后还带领同学到合作的生物制药或是诊断试剂等发酵生产企业参观，进一步将学校学习和实际生产联系起来，不仅有利于学生对理论知识的掌握，更有利于学生的就业和未来发展。
三、教学方法和手段的改革
医学院校最常采用的一种教学方法和手段就是PBL教学，全称为problem-based learning，即以学生为主题，以问题为导向，激发学生自主学习的能力。本课程亦将PLB教学引入发酵工程课程的教学当中。在教学过程中，学生组成学习小组，针对某些实际发酵过程的难题、知识点等问题，每组集体学习，建立解决问题的假设，并讨论解决方案的可行性，最后进行总结分析。在PBL教学实践过程中，学生们完全依靠自己的学习来发现问题、讨论问题、拓展问题，并解决问题。所以加深了他们对知识点的记忆和解决问题的能力，不会再出现考试结束记忆全无的情况。
为了让学生在课堂上学到更多的知识及视听享受，我们花了大量的时间即精力制作了大量精美、内容充实的多媒体课件，并伴有大量的动画演示，比如，发酵罐、灭菌过程、发酵过程和培养基配置过程。突触重点和难点，做到理论和实践相结合的教学方法。
四、教学评价体系改革
合理的教学评价体系有利于尽快发现教学过程中的问题，改进教学方法，提高教学质量。在发酵工程教学评价上，我们采用问卷调查的形式，从总体教学效果。教师组织实施情况和学生主观感受三个方面评价。总体教学效果分优秀、良好、一般、差四个等级建立教学评价体系。
五、考核方式改革
我们将课程的成绩考核分为3部分，即平时成绩（10%，包括出勤率和PBL课程）、实验成绩（30%，包括实验理论考试、实验操作考试和实验报告）和期末成绩（60%）。企业发酵工程参观后，还会让学生完成一份对发酵生产过程的体会论文，让学生切身体会到发酵工程的乐趣。
六、教学实践面临的问题
发酵工程在本校生物技术专业开展以来，教学成果显著，但是由于实施时间较短，经验和现有教学条件不足，难免不出现一些问题。具体表现在设备的欠缺、网络信息平台建设不完善，没有形成完整的视频教学，图书馆数据跟不上时代的发展，缺少有PBL教学能力和经验的老师，这些也限制了本校发酵工程课程的进一步发展。
七、总结
经过几年的教学实践，我们已经形成了一整套发酵工程的教学模式，并积攒了很多教学经验，取得了很好的教学成果，培养的学生也能很好的适应社会需求，将教学和就业紧密的结合到一起，实现理论知识和实践技能的完美统一。相信通过我们的努力，未来医学院校发酵工程课程也会取得可持续的发展，具有良好的前景。
参考文献：
[1]陈梦然.高校教师专业发展的基本标准.高校教育管理，2013，（02）：63-9.
[2]甄德山，白益民.有关教师素质研究中的几个问题.教育改革，1994，（01）：16-8.
[3]张磊，王会岩，姜勇，李艳.基因工程课程多媒体教学的体会.课程教育研究，2015，（25）：201.
生物技术发酵工程范文2
发酵工程是现代生物技术的核心技术，是最终能将基因工程、细胞工程、酶工程和蛋白质工程等其它生物技术付诸实践的重要技术。经过数十年的发展，发酵工程已经成为生物技术和生物工程专业教学计划中非常重要的一门专业必修课，课程涉及微生物学、生物化学、化工原理、有机化学、物理、数学等理论基础知识，并能将其应用于生产实践中。发酵工程是一门实践性和应用性很强的学科，实践教学是掌握这门学科必不可少的教学环节。理科院校生物技术和生物工程专业的学生，理论基础知识扎实，但实践教学训练偏少。针对这一情况，在发酵工程课程的教学体系中加入实践教学环节尤为重要。经过几年的教学实践，建立了适合我校实际和学生情况的发酵工程教学体系，对发酵工程的实验教学进行了探索，以提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
1.发酵工程课程教学体系的组成
经过几年的实践，我校已建立起了由发酵工程原理为理论基础，发酵工程大实验为实验操作，生产实习为实践参观的教学体系，使学生系统、全面、循序渐进地掌握发酵工程领域的新技术、新方法和新思维。发酵工程原理在大学二年级春季学期开设，讲授发酵生产中的共性技术的原理和实践，引导学生自学若干典型产品的生产工艺。发酵工程大实验在大学二年级夏季学期开设，教学内容结合教师的科研，由基础性、综合性和创新性实验组成。生产实习在大学三年级夏季学期开设，带领学生到相关企业进行参观实习，了解典型发酵产品的生产流程。这种模式不仅包括了理论教学环节，还添加了由大实验和生产实习构成的实践教学环节，使学生完成了从感性认识到理性认识，再从理性认识到实践的飞跃。
2.实验教学内容的精选与组合
2.1实验教学内容设计理念
我们在发酵工程大实验教学内容的设计过程中，重点突出了“大”的特点，主要体现在以下几个方面：（1）课程开设在夏季学期，期间学生没有其它理论课程的学习任务，有一周的时间只完成这门实验课的学习，为连续、系统的实验内容的完成提供了时间保证。（2）将实验内容归纳为一个小科研课题，布置学生完成“查阅资料-制定研究方案-讨论实验方案-实验-记录实验结果-分析实验数据-撰写实验报告”等一系列工作，使学生体会科研工作的一般内容和步骤。（3）实验内容涵盖基础性、综合性、创新性三个层次的实验内容，使学生既掌握发酵工程的基本实验技能，又锻炼了创新实验思维和能力。（4）教学内容改变了传统实验课程开设单个实验的做法，将常用实验技能整合于三部分十二个实验中，使学生从整体上接受实验技能训练，更好地掌握各个操作及其彼此间的联系。（5）教学内容由传统的验证性实验转变为设计性、探索性、创新性实验，使学生体会到实验的真正内涵。在以上设计理念的指导下，我们对发酵工程大实验的教学内容进行了设计和改进。
2.2实验内容的精选
经过最近几年的实践和调整，我校的发酵实验教学内容已逐步建立起了一整套的实验体系，形成了基础性、综合性、创新性三个层次的实验内容。基础性实验：将发酵过程涉及的基本实验方法和技术整合于七个实验中，组成第一、二部分实验，包括了常规的实验操作技术，如培养基配制、高压蒸汽灭菌、菌种分离纯化、微生物染色制片、微生物固体培养和液体培养技术、显微镜使用、平板初筛、酶活力测定、正交试验设计、小型发酵罐的使用等。综合性实验：在7L发酵罐中进行补料分批发酵试验，构成第三部分实验，包括种子制备、发酵培养、生长曲线测定、还原糖测定和产物产量测定等内容。创新性实验：在第一部分实验“生产菌种的选育及发酵条件优化”中嵌入创新性实验环节，要求学生自己设计实验筛选一株酶制剂生产菌种，从而使学生的创新能力得到训练。
2.3实验内容的组织
我校的发酵大实验课程的实验内容围绕“酶制剂”这一主题展开，由三个部分组成：（1）生产菌种的选育及发酵条件优化；（2）生物反应器的使用；（3）7L发酵罐补料分批发酵。第一部分：学生自选分离样品，通过初筛和复筛实验从中分离纯化出酶制剂生产菌，以正交试验设计法完成菌株发酵培养基的优化。第二部分：学生认识小型发酵罐的主要构造，掌握发酵罐参数的设置及控制方法，学习发酵罐的操作方法及注意事项。第三部分：在7L发酵罐上培养第一部分筛选出的生产菌，获得相应的酶产品。实验内容相互联系，浑然一体，紧凑丰富。
生物技术发酵工程范文3
【关键词】发酵工程 实验教学 改革 实践
【基金资助】黑龙江八一农垦大学教学研究课题“发酵工程课程实验教学改革与实践”（校教务发[2012]26号），黑龙江省高等教育学会高等教育科学研究“十二五”规划课题（HGJXHB2110216），黑龙江省高等学校教改工程项目（JG2012010462）。
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）08-0168-02
发酵工程又称微生物工程，是现代生物技术的重要组成部分，内容涉及数学、物理、化学、微生物学、化工原理和工程等理论，是实现基因工程、细胞工程、蛋白质与酶工程等其它技术的最终手段和方法[1]。作为发酵工程课程的重要组成部分，实验课是促使学生理解理论知识，夯实理论知识的有效手段，也是全面实施发酵工程素质教育的有力途径。我国发酵工程实验教学通过近些年的改革，取得了一些成效。如改革发酵基础实验、增加学生自主实验等，初步形成了基础、综合、创新三个层次的实验内容，并以此建立了相关实验管理体系[2]。
黑龙江八一农垦大学发酵工程自1996年微生物专业（现生物技术专业）成立以来，在校教务主管部门和学院领导的支持和鼓励下，取得的较大的发展，实验教学平台和水平也在不断进步。但我校发酵工程实验课程的建设仍存在不足，如不能做到教学与科研结合；教学内容死板单一，多以传统发酵为主；教学方法和手段单一，多以教师示范，学生模仿为主，或者由教师将关键步骤完成，学生只完成次要实验；考核方式不合理，多注重出勤，而不注重学生的实验操作和实验质量。这些都限制着我校发酵工程实验教学的发展，进而影响到作为省级重点专业生物技术专业主干专业课的教学质量和本专业学生的专业技能和实践技能。为此，我们通过对发酵工程实验课的教学内容、教学方法和考核方式等进行了探索性改革和实践。
1.改革实验教学内容
发酵工程具有很强的实践性和应用性，要保证发酵工程课程的教学质量，必须保证理论与实践的密切联系。最初我校涉及到发酵工程课程的实践教学只有参观实习和验证性实验两个环节，导致学生动手能力差，对于系统综合性的知识理解不透，对发酵工艺和设备一知半解。为此，我们在系统分析微生物学、工业微生物学、蛋白质与酶工程等课程实验内容的基础上，结合我校实际，改革了实验内容，增加了企业顶岗实习、综合性设计实验两个环节。
1.1优化基础技术及验证性实验
发酵工程实验课的开展依赖于学生对于基础实验技术的掌握，特别是微生物相关的基础技术，包括微生物的接种、培养和形态观察、细菌生理生化、自然界中菌种的筛选、传统诱变技术、以及分子生物学中最常用的DNA提取和微生物转化、转导等技术。而验证性实验是学生对发酵工程相关理论知识的理解和掌握最有效手段。因此，在设置实验教学内容时，既要注重和强化对学生基本实验技能的训练，又要体现实验教学对基础理论服务性的特点。使学生通过验证性试验，在实验准备和基础操作过程中，提升实验操作能力，夯实理论知识。
1.2强化综合设计性实验
综合设计性实验是指给定实验目的要求和实验条件，要求学生自行设计实验方案并加以完成[3]。由于发酵综合设计实验具有实验周期长、连续性要求高的特点，在教学中我们对学生进行分组，让学生利用除发酵工程实验课以外的时间自主进行实验，实验结果随时向教师汇报，进行跟踪指导和督促。综合设计实验教学内容涵盖好氧发酵、厌氧发酵、固态发酵和液态发酵，从而实现多层次实践教学体系，系统的培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
1.3 强化生产实践实习
发酵工程实验教学的目的就是让学生能够掌握发酵相关的实验操作、工艺流程、发酵调控等技术。校企合作办学是世界高等教育发展的趋势[4]。高校在科学研究、人才培养等方面具有优势，但在学生生产实践能力培养方面往往由于工艺规模、成本等因素而显得捉襟见肘。因此，在发酵工程实验教学内容中，我们通过开设参观实习，顶岗实习，让学生直接进入企业，面对实际的工作环境，接受企业资深专家的指导和教诲，学习企业先进的技术以及企业专家丰富的实践经验。多年来，我们通过与大庆志飞生物化工有限公司，肇东市日成酶制剂有限公司等企业开展合作，共建教学实验实践基地，有力的促进了发酵工程实验实践的教学效果，为应用研究型人才培养提供了有力支撑。
2.改革实验教学方法
实验教学可以帮助学生深入理解理论知识，通过实验验证和理解相关理论，从而为学生进一步的获得知识奠定基础。从学生的学习兴趣入手，通过启发引导、联系实际等方式提出问题，让学生以问题为出发点，探寻解决问题的思路，从而寻找解决问题的手段，设计解决问题的技术路线，教师通过模拟、演示、指导、点拨等方法将知识进行拓展延伸，使学生能够触类旁通，激发学生对发酵工程的学习兴趣。
2.1加强实验过程监控管理
发酵工程实验教学时一个系统工程，包括实验准备、实施、分析、总结反馈等环节。因此，实验教学必须做到六个“认真”，即认真编写实验指导，认真检查预习情况，认真进行实验示范，认真指导学生实验，认真审查实验记录，认真批改实验报告。这就要求教师制定科学合理的实验教学大纲，遵循突出重点，启发为主的原则来编写实验指导，切忌面面俱到，拖沓冗长。同时，教师应该督促学生对实验进行预习，让学生通过研读实验指导，查阅相关资料，写出实验预习报告，同时提出自己的设想和问题，教师对学生的预习报告进行认真批阅修改后同学生进行沟通反馈。而在实验过程中，教师通过亲身演示，视频演示，优秀学生演示，将实验目的、原理、材料方法及步骤进行解读，特别对容易出错的实验细节进行强调和多次演示，让学生通过直观刺激把握实验的精髓和要点，随时解决学术提出的问题。学生在实验具体操作过程中，教师要随时点拨和指导，检查学生实验记录情况，并要强调实验记录的真实性和必要性。实验结束后，教师通过检查学生的实验结果、实验报告的批改了解学生对实验掌握的总体情况，从而做出分析，将问题分类整理后，同学生进行进一步的反馈交流。
2.2发挥多媒体及网络作用
多媒体技术和多媒体网络进入课堂，给传统教学注入了新的教育思想和教学方法，多媒体网络把视频、声频、动画有机结合起来，图文声色并茂，动静结合，可优化课堂教学的信息传递结构、学生认识结构、课堂时间结构、师生活动结构等。发酵工程实验内容涉及的学科多、设备多、工艺复杂，从发酵微生物菌种的筛选到发酵产物的分离纯化，每一个环节都包括很多实验步骤。如此复杂的综合性实验要在实验课中进行实际演示是不可能的，因此，就要充分发挥多媒体视频的作用。我们将标准的基础实验技术操作、综合性设计实验、发酵中试实验等制作成视频，在理论课进行的同时让学生进行学习。同时通过建立发酵工程实验QQ群，开通发酵工程实验微博等与学生交流实验视频观看心得及实验操作感受。此外，对在实验课中表现优秀的实验小组，将他们的实验过程进行全线追踪拍摄，制成视频文件，放到QQ群共享中，让大家下载学习，同时提出自己的见解。
3.改革考核方式
长期以来，发酵工程实验教学考核只占整个发酵工程课程极少一部分，通常分数比例为20%左右，导致学生在思想深处不重视实验课，甚至出现实验课旷课、逃课，以及抄袭实验报告等诚信问题。针对这些问题，我们对发酵工程实验的考核方式进行了改革，改变传统的只注重报告的考核体系，增加面试环节，包括实验方案设计、实验操作错误分析、实验模拟操作三部分中的任一部分，让学生同教师面对面的交流。在成绩设计上，我们通过增加实验教学的分值，将其分数比例提高至50%，即50分，其中，实验预习报告5分，实验表现10分，实验报告5分，面试环节30分。通过这种考核方式，既增强了学生实验实践能力，又锻炼了学生的语言表达能力。
参考文献：
[1]晏磊， 陈朋， 张爽. 发酵工程实验教学改革与实效分析[J]. 甘肃科技， 2011， 27（19）： 102-104.
[2]许波， 黄遵锡， 杨云娟， 等. 发酵工程实验教学改革初探[J]. 微生物学通报， 2007， 34（3）： 600-502.
[3]何海燕， 覃拥灵， 卢福芝. 地方性高校发酵工程课程实验教学改革及应用实践[J]. 科技文汇， 2013， 234： 61-62.
[4]李玉英， 姚伦广， 田龙， 等. 发酵工程实验课教学改革探讨[J]. 南阳师范学院学报， 2009， 8（3）： 113-115.
生物技术发酵工程范文4
关键词：生物技术；制药；应用
生物技术也可以称作是生物工程。以现在化的生命科学为主要基础，综合各种科学技术，科学原理以及先进的科学手段，按照设计对生物体和生物原料的加工为人类生产出具有重要作用的生物技术产品。生物技术是人们对动植物以及微生物本身的物质加工而成，为人们生产数优质的生物技术产品更好的为社会服务。现代生物制药技术其中包括现代化生物技术和发酵技术，生物技术来源于相关的学科和生物学发展相融合的产物，其中以重组DNA技术为核心主要的基因工程，这之中还包括有生化工程、细胞工程、微生物工程和生物制药等各个领域。生物技术是综合许多种现代科学理论与生命科学研究出来的一种高新技术，运用先进的技术手段为我国制药行业的研究创造出广阔的应用前景。
1 发酵工程制药
现代的发酵制药工程。又可以被称作微生物工程，是指采用现代的生物技术手段，利用微生物的特定功能，为人类生产出有用的产品，工业生产的过程直接运用微生物技术。微生物代谢生产的生物技术就是发酵工程制药。发酵工程制药中含有，抗生素、激素、维生素等相关的生理活性物质。主要的研究对微生物改良和筛选，工艺研究，等处理产品后续的问题。如今DNA重组技术对微生物菌类的改良有着重要的作用。在20世纪70年代中，基因技术和细胞技术融合等生物技术的不断发展，发酵工业进入了现代化的工程阶段，其中生产的产品有酒精类饮料，还有胰岛素、生长激素和抗生素等多种保健药物。发酵工程制药利用微生物生长以及代谢制作中药，此类制作中药方式比一般方式都优越，可以全面的改善药性，降低副作用，橹幸钚猿煞痔峁┬碌姆⒄狗较颍产生新的药物作用，针对各种适应症的治疗，充分保护中药成分，避免中药活性成分遭到破坏，从而做到节约药物资源。
2 基因工程制药
基因工程制药是指分子水平上基因的操作，根据人类的需求所设计的，按照设计方案创建含有新性状的生物新品系，并且能使生物新品系稳定的遗传给下一代。基因工程与工程设计运用了相似的方法，具有明显的理学与工程学的特点。工程制药通过DNA技术将疾病的蛋白质、酶、核酸等基因药物转移到宿主细胞进行表达和繁殖，最终可以获得相应的治疗药物。抗生素通常是人体的活性因子，主要研究基因的鉴定、克隆导体的构建，导入产物分离纯化等问题。基因工程被人们掌握时间并不是很长，但已经多次的取得了实际性的成果和应用价值，基因技术已经成为我国的核心技术，将在制药方面充分的发挥重要作用。
3 细胞工程制药
相关于细胞工程制药的范围还没有确切的说法，细胞工程是根据分子生物学原理，应用了细胞培育技术以及细胞水平进行遗传操作。细胞工程大体可分为细胞质工程和染色体工程。细胞工程的主要关键是运用植物和动物的细胞培养作为药物生产技术。利用细胞技术对动植物的培养可以生产出人类活性因子，以及单克隆等抗体产品。也可以生产出活性因子疫苗等DNA产品。在地理条件和气候环境的影响下植物细胞代谢产物含量仍然很高。系统正在研究培养，人参、三七等制药用的植物，并对相关的培养条件做出了。分析表明，人参细胞培养物与药理活性都和普通种植的人参没有明显差异。对于某些植物的细胞培养与生产已经达到了商业化作用。除了对细胞大规模的培养之外，毛状根与不定根的培养也很成功。黄氏毛状根的培养效果与价格与药物黄氏相似，希腊毛地黄细胞应在褐藻酸欲的固定情况下培养，可将有毒的毛地黄物质转化成地高辛，运用紫草细胞培养生产紫草宁等根据野生新疆雪莲的抗炎等作用，相关人员等进行了细胞培养物与天然新疆雪莲抗炎、镇痛的药理实验，实验表明新疆雪莲细胞培养物，可以成为野生雪莲的替代品。资源短缺也是比较严重的问题，对于资源短缺完全可以利用细胞培养技术对犀角等相关药用动物器官进行培养，此方式就能解决资源短缺的问题。
4 酶工程制药
酶工程指的是用酶、细胞，等拥有独特的催化功能，借助生物技术手段为人类制造出需要的产品。酶学理论与化工技术结合形成的新技术就是没酶工程。现如今已经有很多国家都运用了固定化的酶和细胞生产药品。没工程技术是现代生物技术的重要部分，固定化酶不仅能合成药物分子。还能用于对药物的转化。我国运用微生物的两部转化方法成功的生产出维生素C，酶工程主要研究产药酶，酶细胞固定化相关的操作条件等。酶工程的应用前景一片光明，发酵工业与化学合成工业发生了巨大的改变。药用植物的有效成分来源于植物的次生代谢产物。现如今已有很多个国家充分的应用固定化细胞与固定化酶进行药物的生产。
5 结束语
综上所述，我国的生物技术已经越来越重要，目前生物制药的研究成果数量日益增长，其技术制药研究已经不断的深入各个领域，中药研制新药的环节也在不断的介入在新药研发中生物技术制药形式相对比较重要，使生物技术制药成为了研发主流。生物技术同时还具有对珍稀传统药材的保护同时还能生产出大量的高品质药材和药品活性成分，使药品活性成分的含量有效的提高。合理的应用现代化生物技术，使我国的制药行业不断地取得更大的发展。
参考文献
[1]张秀婷，王英姿，段飞鹏，等.生物技术在制药行业的应用概况[A].中华中医药学会中药制剂分会、世界中医药学会联合会中药药剂专业委员会.“好医生杯”中药制剂创新与发展论坛论文集（上）[C].中华中医药学会中药制剂分会、世界中医药学会联合会中药药剂专业委员会，2013：4.
[2]李云静.浅谈生物技术在制药行业中的应用[J].科技资讯，
2010，34：2.
生物技术发酵工程范文5
在我国，生物发酵主要经历了三个过程，一是利用祖先们遗留下来的传统制作方法生产发酵产品的家庭手工作坊式的发酵；二是经过借鉴化学工程实现工业化生产的近酵；三是从工程学角度将发酵工程分为生产菌种的选育、发酵条件的优化与控制、反应器的设计及产物的分离提取与精制等部分的现酵工程。在这个中国与发达国家差距相对较小的高技术领域，中国具有发展生物产业的技术基础和巨大市场需求。发展生物发酵产业，是培育新的经济增长点、提升中国产业国际分工地位和保障国家长远发展的需求。我国政府正在从不同层面上大力推动生物发酵产业的发展。
改革开放以来，自治区的生物发酵产业已得到了初步发展。以发酵为主体的工业生产有：利用乳酸菌发酵生产酸奶、利用酵母菌发酵生产白酒、啤酒、果酒等已形成一定规模。随着区域经济的不断发展，一些现代生物发酵企业先后入驻我区，如抗生素、氨基酸、2.3—丁二醇、微生物菌肥的生产，沼气、高粱秸秆发酵燃料乙醇等。生物发酵产业逐步成为我区支柱产业之一。
笔者认为：今后要加快我区战略性新兴产业——生物发酵产业发展的步伐、提升产业的科技水平，首先需强化“产、学、研科技协作中试平台”的建设，使该领域的前沿科研成果经过“中试平台”迅速转化为应用型成果，为我区生物发酵企业的可持续发展提供强有力的科技支撑，改变该产业低水平扩模的现状。
一、我区生物发酵产业发展现状与趋势
近年来，我国生物产业快速发展。2009年6月，国务院公布《促进生物产业加快发展的若干政策》。2010年9月，《国务院关于加快培养和发展战略性新兴产业的决定》出台，将生物产业作为国家的战略性新兴产业来大力发展。
发酵产业的技术科技含量较高，已经形成了具有科学研究、生产设计、设备制造等完整的工业体系。特别是在“十一五”期间，行业的技术水平不断提高，原材料消耗大幅降低，技术装备日益先进，先进的管理理念和管理方法已在行业中广泛应用，与国际接轨的各种认证已经普遍采用。近年来，发酵产业在节能减排方面做了大量工作，“十一五”期间，各行业积极开展资源综合利用，高新技术和传统工艺相结合，将各种组分充分回收和利用，做到物尽其用，在提高附加值的同时，减轻和消除对环境的污染。
近年来，我区的生物发酵产业除了本土白酒、啤酒、酸奶、调味品等传统生物发酵企业外，依托内蒙古地区丰富的水、电和玉米等资源优势，吸引了石药集团、华蒙金河、升华拜克、齐鲁制药、阜丰集团等现代生物发酵企业落户，主要产品有青霉素、饲用金霉素、黄霉素、阿维菌素、黄元胶、2.3—丁二醇、果葡萄浆等。就呼和浩特地区来说，仅托克托工业园区，就有10余家生物发酵企业，生物产品达20多个品种，发酵总容积达5万立方米。到“十一五”期末，托克托工业园区生物发酵产业产值将达到100亿元左右。在呼和浩特市“十二五”规划中，全市发酵容积规划达10万立方米。另外，在巴彦淖尔市、赤峰市、呼伦贝尔市等盟市20多家生物发酵企业也相继投产，该产业在我区国民经济所占比重逐年增大。
内蒙古生物发酵产业具有资源区位优势，相关科研水平领先、已形成一定的企业群、发展潜力大、前景广阔。抓住我区战略性新兴产业大发展的机遇，充分利用好自身优势，必须进行产业发展的高起点谋划，制定新兴产业的战略规划。
二、我区生物发酵产业发展存在的问题
改革开放以来，经济蓬勃发展，GDP增长速度在全国名列前茅。随着产业结构的不断调整，经济已由资源型逐步向创新型经济过渡，为我区走可持续发展道路奠定了强有力的基础。
近年来，我区在传统生物发酵企业的基础上，以现代生物发酵企业为龙头的生物产业已初具规模，为我区经济发展做出了贡献。而该领域现有企业除一些像白酒、乳制品传统产业外，新兴现酵产业主要是临近发达省市产业结构调整的转移的结果。这些新产业快速引进的同时，不可避免地在能源消耗、环境污染、低水平重复、产业附加值低等方面存在的潜在负面问题逐步显现。主要体现在几个方面：
（一）生物发酵抗生素企业普遍存在的问题
1.资源依赖性强、工艺技术落后、导致生产效率低。
2.产品多为抗生素原料药、生产过程耗能高，产业链短、综合利用程度低。对环境污染严重，产品附加值低。
3.企业基本没有研发力量，“产、学、研”脱节，缺少技术支撑，在一定意义上是一个“生产车间”。
（二）高粱秸秆发酵新型能源中存在的问题
1.产业链短、整体效益差。
2.高粱收获季节集中，导致产能大而生产时间短，致储存运输难。
3.传统生产工艺落后，生产效率低，不能达到预期经济效果。
（三）农村户用沼气发酵中存在的问题
1.应用型科研落后、技术支撑度低、建管脱节，难以达到预期目的。
2.在北方冬季温度低，产气量低，导致停滞冻结，形成恶性循环。
3.沼气发酵后产生的沼液、沼渣的清理难度大、原料综合利用率低。
三、对于发展生物发酵产业的建议
针对生物发酵产业上述存在的问题，要使生物发酵产业成为自治区新兴战略产业，就必须依靠发酵工程的科研成果提高企业技术水平。尤其需强化“产、学、研科技协作中试平台”的建设，使该领域的前沿科研成果经过“中试平台”迅速转化为应用型成果，为我区生物发酵企业的可持续发展提供强有力的科技支撑，改变该产业低水平扩模的现状。具体建议如下：
（一）自治区（发改委、科技厅、经信委、农业厅等）应重视应用型 “中试”研发方面的资金投入，采用“产、学、研”相结合、集中资金建设1-2个公益性生物发酵中试工程中心。
（二）重视应用型生物发酵人才的培养和引进，特别是领军人才科研工作条件的改善。
（三）扶持小型、具有引领创新作用的实体性科技企业，政府在市场发挥重要作用的基础上，制定相应的引导性、鼓励性政策。
生物技术发酵工程范文6
1.1基因工程
基因工程是基于分子遗传学的理论建立的,又叫做DNA重组技术。对于来源不同的基因,基因工程根据预先设计的蓝图,借助于分子及微生物学,按照现代化的方式,实现杂种DNA分子的体外构建,通过活细胞的有效导入,完成生物遗传特性的全新转变,从而达到获得新品种的目的。在现代生物技术发展中,基因工程是关键组成,食品的包装、保藏等多个环节,都可以将该技术应用其中,实现包装材料的改变,达到降低食品生产成本的目的。同时,将基因工程应用于食品贮藏中,既是一种贮运方式的创新,也能获得食物贮藏期的有效延长。以延熟番茄为例,该种食物的生产就应用到了转基因技术,以调控乙烯合成途径这一办法来使乙烯的合成得到有效抑制,达到番茄延迟成熟、贮藏期延长的效果。
1.2细胞工程
细胞工程中涉及多项生物学理论,既包括现代细胞生物学,也包括发育、遗传学,更对分子生物学方法进行了运用。作为一种生物工程技术,细胞工程基于人们的需求,按照预先的设计,实施细胞层次的遗传操作,对细胞内含物进行重组,对细胞结构进行重组,从而实现生物功能以及生物结构的科学转变。通俗来讲,细胞工程主要是完成新物种的快速繁殖,在实现这一目标的过程中,有效应用了组织培养、细胞培养等生物学办法,引入了基因移植技术、核质移植技术等多项技术。作为一种科学研究办法,生物工程的多个领域都可以看到细胞工程的渗入。在食品工业发展中,细胞工程更是得到了广泛的科学利用。
1.3酶工程
在生物技术中,酶工程也是不可缺少的一种技术,主要实现的是物质转化。就酶本身而言,是具有一定催化作用的,在生物反应器内,利用酶的这一作用,就可以实现物质的转化。
1.4发酵工程
在生物技术组成中,发酵工程同样是不可缺少的。在发酵工程中,借助现代工程技术办法,通过对微生物特定功能的科学利用,实现对某一生产环节的有效控制,或是就此产生一种新的需求物质。
2生物技术在食品工业中的应用分析
2.1肉类食品中的生物技术
在肉类食品生产中,通过生物技术的科学应用,既可以施行对肉类食物资源的有效改造,又能够实现对肉类传统加工工艺的创新,从而使肉制品功能得到进一步增加、肉类加工深度得到更大提升,推动肉类生产的产业化发展。
2.2果蔬保鲜中的生物技术
现阶段,在果蔬保鲜技术中应用较为广泛的就是化学杀菌剂以及冷藏的处理方式了,然而,这样做也存在着很大的弊端。一方面,使用化学杀菌剂,果蔬中的残留会对食用者的健康造成一定威胁;另一方面,化学杀菌剂的长期使用,植物病原菌也会出现抗药性。鉴于此,需要用另一种果蔬保鲜处理方式来取代现在应用较为广泛的化学杀菌剂,而且,新的果蔬保鲜处理还最好是对人体健康没有毒害威胁的,同时又具有高效防腐效用的,生物保鲜技术就能够很好的满足这一要求,国内外都加强了对这一保鲜技术的研究。据相关研究显示,茄子保鲜中应用木霉发酵液能达到极好的保鲜效果。实验发现,在20℃至25℃的贮藏温度范围内,茄子果实如果被木霉发酵液处理,可以保鲜贮藏长达20天。
2.3饮品中的生物技术
在饮品生产中应用生物技术,不仅可以使饮品的风味得到有效改变,也会使饮品品质发生变化,对于产品质量的提升发挥着良好的效果。因此,在饮品产业发展中,生物技术的应用是非常广的。据相关研究发现,在南瓜汁乳酸发酵饮料生产中,以5%的乳酸菌接种量1:1.75的南瓜浆和水配比,分别向里添加7%以及0.05%的蔗糖、蛋白糖,给以40℃以及8小时的发酵条件,由此得到的饮品,不仅可以保持稳定的外观,还有着酸甜适中的独特口感,深受大众欢迎。
2.4食品添加剂中的生物技术
当前,科技术发展日新月异,在食品添加剂生产中,生物技术发挥着无可替代的作用,成为新型生产技术。在各种食品添加剂生产中,如何更好利用生物技术,成为国际研究热点。国内这方面的研究,也取得了一定成绩。比如在牛奶生产中,尤其是在双乙酸奶味香精生产中,可利用双乙酸乳酸乳杆菌进行发酵。向发酵液中,添加一定量的CuS04,可增加双乙酸活性,而添加一定量的0.1%柠檬酸钠,可抑制双乙酸还原酶。因此,制备的奶味香料,具有双乙酸的纯正奶油香味。
2.5食品包装中的生物技术
现阶段,在食品工业发展中,食品包装也更多的应用到了生物技术。而且,在包装食品毒理检测以及食品的防腐方面,生物技术应用也取得了效果。
2.6食品检测中的生物技术
评价食品品质、开展食品质量监督、实施食品生产监控、加强食品研究等,在食品检验的多个环节,生物技术检测都得到了较好的应用。尤其是在食品卫生检测环节,生物技术的应用为提升食品质量做出了重要贡献。比如,对于蔬菜食品,可以通过免疫分析、活体生物分析等生物技术办法来检测药物残留。同时,在药物残留检测环节,利用生物芯片技术也能获得准确的结论。再如,对于食品中是否含有病毒污染的检测,通过核酸聚合酶连锁反应这一生物技术,可以在短时间内扩增DNA和RN断,从而获得需要的检测数量。除此之外,将基因工程应用于食品检测,通过DNA指纹技术,食品原料是否掺假就可以准确的鉴定出来。而且,通过DNA指纹技术,也能判断出牛奶饮品中是否含有微量毒素。
3生物技术应用于食品工业的前景展望
在高新技术中,生物技术虽然兴起没有多长时间,但却在社会生产发展的多个领域得到了越来越广泛的应用。对于全球性重点关注的问题,如能源问题、污染问题、粮食问题等,都可以通过生物技术的应用得到科学的解决。可以说,生物技术出现而带来的种种经济、社会效益是无法预估的。而随着生物技术的继续发展,将其运用于食品工业,也必然会出现更加广阔的发展空间。
4结语
