任冬娥

摘 要：數(shù)理統(tǒng)計是在概率論基礎(chǔ)上，對自然界以及社會內(nèi)大量隨機(jī)現(xiàn)象數(shù)量變化規(guī)律實施研究的手段，將其應(yīng)用到發(fā)酵工程領(lǐng)域之中，可妥善解決以往發(fā)酵工程領(lǐng)域所存在的各項統(tǒng)計問題，掌握相應(yīng)數(shù)量變化規(guī)律，進(jìn)而對領(lǐng)域發(fā)展形成有效推動，助力極大。通過對數(shù)理統(tǒng)計基本操作步驟的介紹，對其在發(fā)酵工程領(lǐng)域中的具體應(yīng)用方式展開分析，期望能夠為數(shù)理統(tǒng)計實際應(yīng)用提供一定啟示。

關(guān)鍵詞：數(shù)理統(tǒng)計;應(yīng)用步驟;發(fā)酵工程領(lǐng)域;吸光度

為達(dá)到最佳工程生產(chǎn)效果，發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)會通過不斷試驗，對各項工藝參數(shù)最佳值進(jìn)行確定，以達(dá)到對整體生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化的目標(biāo)。由于實際問題較為復(fù)雜，試驗過程中存在著諸多不確定因素以及影響因素，單一針對一種因素實施全部搭配試驗逐一展開驗證，工作量相對較大，并不現(xiàn)實，而通過對數(shù)理統(tǒng)計手段的運用，可實現(xiàn)對生產(chǎn)條件優(yōu)化方式的準(zhǔn)確選擇，能夠幫助企業(yè)更好地完成相應(yīng)生產(chǎn)任務(wù)，作用較為突出。

1.數(shù)理統(tǒng)計應(yīng)用步驟

利用數(shù)理統(tǒng)計手段對實際問題進(jìn)行解決時，需要按照如下步驟逐一展開相應(yīng)處理：①選擇、構(gòu)建模型。應(yīng)按照總體分布規(guī)定，對模型進(jìn)行選擇，并按照以往經(jīng)驗以及概率知識等，完成模型構(gòu)建;②數(shù)據(jù)收集。目前較為常用的收集方式，主要有安排特定實驗、全面觀測以及抽樣觀測三種;③安排特定實驗，獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)并分析;④數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計推斷，得出相應(yīng)論斷;⑤統(tǒng)計預(yù)測，假設(shè)在某種條件下，對變量實施觀測所獲得的數(shù)值;⑥統(tǒng)計決策。即按照統(tǒng)計預(yù)測展開分析，確定行動可能會產(chǎn)生的后果，完成相應(yīng)行動方案制定[1]。此活動開展，是以降低損失，實現(xiàn)利益最大化為目標(biāo)的。

2.數(shù)理統(tǒng)計在發(fā)酵工程領(lǐng)域中的應(yīng)用實例

2.1溫度對泡菜制作影響的數(shù)理統(tǒng)計應(yīng)用

作為我國傳統(tǒng)食品，泡菜是生活中常見食品，并且一直受到人們的喜愛。泡菜在制作過程中，如果不能有效處理，則會直接危害到人體健康。尤其是其中的亞硝酸鹽，處理期間必須控制好溫度。某高中以興趣小組為單位，組織泡菜發(fā)酵大賽。組織人員積極為其提供相關(guān)資料。提倡以數(shù)理統(tǒng)計的方式記錄研究數(shù)據(jù)。通過資料調(diào)查與實踐研究，獲得泡菜發(fā)酵時間圖（1），結(jié)合泡菜起作用的乳酸菌發(fā)酵，乳酸菌對溫度要求嚴(yán)格，最佳生長溫度為37℃，最高生長溫度不能超過40℃，并且泡菜制作期間，控制好水的溫度[2]。乳酸菌主要通過空氣與蔬菜帶入，有一定溫度的水不會殺死乳酸菌，有利于泡菜發(fā)酵。

泡菜制作期間，泡菜壇必須用水密封，為泡菜發(fā)酵制造無氧環(huán)境，有利于乳酸菌發(fā)酵。好的密封容器，還能夠預(yù)防泡菜腐爛。注意周圍溫度變化，保持容器處于27℃-38℃恒溫狀態(tài)下。以兩種溫度實驗檢測其中的差異性。一種是密封性不好，溫度變化差異明顯，一種是密封性好，溫度不存在明顯變化，實驗時間為3天。3天后檢測泡菜中亞硝酸鹽含量，持續(xù)8天后，分別對兩種泡菜繼續(xù)檢查亞硝酸鹽。其中發(fā)現(xiàn)密封性不好的容器中，泡菜已經(jīng)出現(xiàn)明顯腐爛現(xiàn)象，但是密封性好的容器中，泡菜的亞硝酸鹽含量已經(jīng)降到最低。以數(shù)理統(tǒng)計方式對溫度變化加以記錄，發(fā)現(xiàn)溫度波動大，泡菜發(fā)酵不穩(wěn)定，加上有氧環(huán)境的影響，泡菜腐爛現(xiàn)象嚴(yán)重。但是溫度接近于恒溫狀態(tài)下，泡菜發(fā)酵穩(wěn)定，無氧環(huán)境下蔬菜依然保持新鮮度，并且亞硝酸鹽含量降到最低，滿足人們使用要求。

2.2糖蜜發(fā)酵檸檬酸工藝優(yōu)化

糖蜜發(fā)酵檸檬酸工藝，依靠數(shù)理統(tǒng)計原理，尋找最佳發(fā)酵時間，以數(shù)據(jù)為核心，幫助糖蜜實現(xiàn)完美發(fā)酵。充分利用實驗室資源，控制好發(fā)酵溫度與起始pH，分別測試溶解氧、發(fā)酵時間。將發(fā)酵過程中溫度的變化詳細(xì)記錄，待到發(fā)酵結(jié)束，提取發(fā)酵濾液，在教師的幫助下測試與記錄相關(guān)數(shù)據(jù)[3]。以小組為單位，對測試到的數(shù)據(jù)加以分析對比，從中掌握蜜糖發(fā)酵檸檬酸的原理，同時充分發(fā)揮出數(shù)理統(tǒng)計的價值。此研究相對較為復(fù)雜，需要在教師或者專業(yè)人士的指導(dǎo)下完成。發(fā)酵工程在未來一段時間發(fā)展前景廣闊，有效結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計與發(fā)酵工程，為發(fā)酵工程以后的技術(shù)創(chuàng)新、工藝優(yōu)化提供更有利的支持。

結(jié)束語

通過本文對數(shù)理統(tǒng)計相關(guān)內(nèi)容的論述，使我們對數(shù)理統(tǒng)計及其在發(fā)酵工程中的具體應(yīng)用有了更加清晰的認(rèn)知。有關(guān)企業(yè)應(yīng)明確認(rèn)識到數(shù)理統(tǒng)計所具有的重要作用，要在對該手段應(yīng)用具體步驟進(jìn)行明確的基礎(chǔ)上，結(jié)合發(fā)酵工程實際需要，做好淀粉酶活力測定以及發(fā)酵檸檬酸等工藝優(yōu)化，選擇出最佳的工藝參數(shù)與生產(chǎn)條件，以為最終發(fā)酵工程開展質(zhì)量提供可靠保障。本文所舉實例并不適合所有發(fā)酵工程，只希望起到拋磚引玉的作用。

本文系：河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項目規(guī)劃課題《基于學(xué)科核心素養(yǎng)背景下的高中生物選修的教學(xué)探究---以“傳統(tǒng)生物發(fā)酵技術(shù)”為例》（立項編號：JCJYC18081229）

參考文獻(xiàn)

[1]王艷芬.概率論與數(shù)理統(tǒng)計中哲學(xué)思想的體現(xiàn)與應(yīng)用[J].黑河學(xué)院學(xué)報，2018，v.9;No.58（04）：222-224.

[2]張娟，堵國成，陳堅.發(fā)酵工程優(yōu)勢學(xué)科國際化人才培養(yǎng)模式探討[J].中國輕工教育，2017（6）：35-37.

[3]蹇華麗，鐘武杰.基于能力培養(yǎng)的“發(fā)酵工程工藝原理”實驗教學(xué)改革研究[J].廣東化工，2018，v.45;No.369（07）：257+265.