食品化学的应用汇总十篇

时间:2023-08-20 14:59:47

食品化学的应用

食品化学的应用篇(1)

1 风险评估的主要内容

评估问题的形成是整个风险评估过程的第一步,不仅与风险评估者及管理者有关,同时也涉及到生产者、经营者和消费者的利益。通常一项完整的风险评估要花费大量时间和精力,需多个领域专业技术人员共同完成,包括化学、毒理学、药理学、数学、食品安全等多个学科。因此,在进行风险评估之前要考虑该问题是否成为影响人类健康的主要问题,是否有必要对其进行风险评估,需要哪些人员参与,怎样给风险管理决策者提供必要的信息,已经具备的资料和预计完成时间等。之后,根据风险评估的主要内容,进行危害识别、风险特征描述、暴露评估、风险描述[1]。其中,风险特征描述和暴露评估是风险描述的基础,也是风险评估的核心部分(图1)。

1.1 危害识别

危害识别目的在于确定人体摄入化学物的潜在不良作用,这种不良作用产生的可能性,以及产生这种不良作用的确定性和不确定性。由于资料往往不足,进行危害识别的最好方法是证据加权。该方法对不同研究的重视程度顺序为:流行病学研究、动物毒理学研究、体外试验以及最后的定量结构-反应关系。

1.2 风险特征描述

风险特征描述是确定毒作用终点、作用机制和剂量反应关系。其中剂量-反应关系是风险特征描述的核心内容,多数是基于动物试验的毒理学资料得出的。污染物在食品中的含量往往很低,为了达到一定的敏感度,动物毒理学试验的剂量必须很高,需要把动物试验数据经过处理外推到低得多的剂量。因此,用于剂量-反应关系外推的生物学机制模型一直是近年来研究和应用的热点。

1.3 暴露评估

食品污染物暴露评估的目的在于求得某危害物的剂量以及暴露的频率、时间长短、途径和范围等。由于剂量决定毒性,关于污染物的膳食摄入量估计需要食品消费量和这些食品中相关化学物浓度的相关资料。需要注意的是,在暴露评估中没有一个数据能够代表所有个体的消费量以及消费相关物质浓度。因此, 饮食成分的暴露评估经常需要建立模型来代表真实的暴露情况。

1.4 风险描述

风险描述是整个风险评估过程的最后一步,其结果是给出人体摄入化学污染物对健康产生不良作用的可能性的估计,要考虑危害识别、风险特征描述和暴露评估的结果。在进行风险描述时应依赖于科学的数据而不受其他外界因素的影响,需说明评估过程中每一步资料分析和利用、模建立时的不确定性。

2 数学模型在风险评估中的应用

随着风险评估技术在国际范围内推广应用,用于风险评估的方法也在不断发展,尤其是在剂量-反应关系和暴露评估方面,这里作一简单介绍。

2.1 应用于剂量-反应关系的生物学机制模型

与传统的毒理学方法相比,根据解剖结构、生理学、生物化学、毒理学等建立的生物学机制数学模型减少了进行各种外推因不确定性造成的误差;使风险评估的不确定性降低,观察毒作用终点提前,更能够客观真实地评估人类所面临的健康风险。

生理学基础的药代动力学模型(Physiologically-based pharmacokinetic models,PBPK)可描述任何器官或组织内化学物及其代谢物浓度的经时变化,以提供其体内分布的资料,并可模拟肝脏等代谢转化的功能,提供毒物体内生物转化的资料。应用PBPK模型不仅能够预测在靶组织中毒物原型或其活性代谢物的剂量,为风险评估定量的剂量效应关系研究提供可靠的基础,而且有助于阐明化学危害物的毒作用机制。Dybing 等[2]根据PBPK模型完成了丙烯酰胺内剂量及生物标志物含量(血红蛋白加合物、DNA加合物、胱氨酸加合物、缬氨酸加合物)的评估。Sharma[3]等用PBPK模型完成了由食物中摄入铅(外剂量)到体内血铅浓度(内剂量)的推导。

生物学基础的剂量反应关系模型(Biologically based dose response models, BBDR)是根据毒理学机制结合PBPK和PBPD模型

(Physiologically based pharmacodynamic models,生理学基础的药效动力学模型),可定量地描述靶组织剂量与毒作用终点之间的关系,能够明确地描述接触外源性化学物后所发生的生物学效应或反应,可反映从分子水平、细胞水平到器官水平多个阶段的生物学变化,定量地描述外剂量和毒作用终点的关系。美国环保署(EPA)联合多个机构建立了有机磷农药毒作用的BBDR模型[4],描述了有机磷农药的代谢机制,模拟了抑制乙酰胆碱脂酶活性及活性恢复的全过程,因此能够根据接触剂量较准确地阐述乙酰胆碱脂酶受抑制的时间变化和剂量反应(效应)关系。

2.2 概率暴露评估模型

用于计算人群暴露量的点评估方法和简单分布方法由于操作简单、经济,曾被广泛应用。但由于点评估方法把食品消费量和化学物在相关食品中的浓度都视为固定值。简单分布虽然应用食品消费量分布数据, 但对于化学物残留量/或浓度却使用一个固定参数值的方法。当选择代表食品消费量或化学物浓度数据存在系统的偏高或偏低时就会发生偏差。这两种方法都不能反映人群暴露的分布情况及暴露风险的大小。

与点评估和简单分布相比,概率暴露评估模型可用来描述食品化学物的暴露风险分布[5], 如对某一特定的健康影响发生的概率;它也可用于描述最终可能用于概率风险评估的暴露分布。在概率分析的过程中,主要采用了Monte Carlo模拟分析的方法,市场上的风险分析软件@risk 4.5、Crystal Ball等可用于食品中化学污染物暴露评估模型的构建。在食品化学物的膳食暴露概率分析的模型中, 食品消费数据及残留量/或浓度数据均使用分布, 并且依据每一个输入的分布, 找出与暴露过程相一致的数学模型, 用随机生成的一些数值来模拟膳食暴露。即一旦模型和输入的数据被选择了, 运用合适的软件系统, 就可以设置所需的模拟和重复数据, 并且可以利用这个模型对所有可能的结果进行分析和判断,也可对一些与暴露评估相关的不确定性因素进行定性。

3 国内外开展食品安全风险评估的现状

3.1 WHO/FAO

WHO/FAO共同成立了食品法典委员会(CAC)下属的3个国际性专家委员会,即食品添加剂联合专家委员会(JECFA)、农药残留联席会议(JMPR)及微生物风险评估专家会议(JEMRA),分别负责食品添加剂、化学、天然毒素、兽药残留的风险评估,农药的风险评估和微生物的风险评估,为CAC决策过程提供所需的科学技术信息。《食品中污染物和毒素通用法典标准》(Codex stan 193)附件I《制定食品中污染物限量值的原则》中规定[6],在制定污染物限量值(MLS)时要附以摄入量的计算及其风险评估资料。CAC在2003年制定了适用于法典风险评估的《在法典框架内应用风险分析的工作原则》(alinorm 03/41)[7],有关风险分析的原则和指南为风险分析在各国的应用提供了共同遵守的框架。

3.2 欧盟

欧洲食品安全局(EFSA)是欧盟进行风险评估的主要机构,其评估结果直接影响欧盟成员国的食品安全政策、立法。目前EFSA主要是应欧洲委员会的请求进行风险评估,同时根据新出现的食品安全问题开展一些项目研究[8]。EFSA提出转基因食品和饲料的风险评估指导性文件、鱼中汞问题、食源性致病菌的风险评估中暴露量评估相关的定量方法[9,10]。实施的“欧洲食品安全-食品和膳食中化学物质的风险评估”项目,为食物链中化学物质风险定性定量评估方法奠定了科学基础[11]。

3.3 其他国家

在美国制定食品法律法规政策及相关风险评估工作主要由卫生和人类服务部(DHHS)、农业部(USDA)、环境保护局(EPA)完成。2003年美国USDA成立了一个食品安全风险评估委员会,该委员会的主要任务是确定风险评估的优先领域,提供实施风险评估的技术指导,加强各机构在风险评估中的合作与交流。美国的食品安全标准都是在进行客观的风险评估基础上制定的。

德国于2002年成立了联邦风险评估研究所,其中心任务是在国际认可的评价标准基础上,通过风险评估和风险交流,独立于政府开展消费者健康保护和食品安全评估工作。澳大利亚、新西兰、加拿大等国也成立了专门的机构,遵照国际组织制定的原则和框架进行食品安全的风险评估和管理。

3.4 中国

近年来,我国虽然已经在食品污染物和食源性疾病监测方面作了一些工作,但在应用风险评估方法进行食品安全管理方面尚处于起步阶段,污染物限量标准的制定未按照CAC制定的“风险分析原则”,不能与国际接轨。目前我们在食品安全风险评估方面存在的困难有:缺乏高质量的人群暴露资料(如总膳食研究、以食物分类为基础的摄入量研究等)、采样和检验方法与国际上不统一、未明确设立专门机构来组织开展风险评估工作、食品行业的参与不足等。

风险评估在科学评估食品中污染物危害水平、制定切实有效的保障食品安全的管理措施、降低危害、更好地保护人类健康方面有着极其重要的作用,而目前我国在降低食品中污染物风险方面尚未充分发挥风险评估的作用。为了更好地保护人类健康,应采用国际通行的原则和方法开展风险评估研究工作并制定相应规范,将风险评估与管理相结合,使我国的食品标准体系和卫生管理规范与国际接轨,为管理者制定保护措施提供科学基础和依据。

4 参考文献

[1]王大宁.食品安全风险分析指南[M].北京:中国标准出版社,2004.

[2]Dybing P B, Farmer M. Andersen,Human exposure and internal dose assessments of acrylamide in food[J].Food and Chemical Toxicology, 2005,43:365-410.

[3]Sharma M,Maheshwari M,Morisawa S. Dietary and inhalation intake of lead and estimation of blood lead levels in adults and children in Kanpur, India[J].Risk analysis, 2005, 25(6):1573-1588.

[4]Office of Prevention, Pesticides & Toxic Substances U.S. Physiologically-Based Pharmacokinetic/Pharmacodynamic Modeling: Preliminary Evaluation and Case Study for the N-Methyl Carbamate Pesticides Environmental Protection Agency Washington, D.C.2003.

[5]罗,陈冬东,唐英章,等.论食品安全暴露评估模拟模型[J].食品科技,2007,(2):21-24.

[6]Codex stan 193. General Standard for Contaminants and Toxins in Foods[S].

[7]Working Principles for Risk Analysis for Application in the Framework of the Codex Alimentarius[R].Alinorm,2003/14:142.

[8]Laying Down the General Principles and Requirements of Food Law,Establishing the European Food Safety Authority and laying down procedures in maters of food safety[S].ECNO, 178/2002.

[9]Guidance for the Risk Assessment of Genetically Modified(GM) Plants and/or Derived Food and Feed Submitted Within the Framework of Regulation[S].ECNO,1829/2003.

食品化学的应用篇(2)

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0143-02

传统课程教学以学科为导向、以知识为目标、以教师为主体、以应试为基础、以逻辑为载体、可以开设理论和实践分离的课程。但职业教育必须是以职业活动为导向,以能力为目标,借助项目教学培养学生职业素养、传授学生主体溶知识、理论和实践为一体的课程。[1]。项目化教学是一种行为导向教学,由杜威的“做中学”理论发展而成。

项目化教学以工作项目和生产实践中典型工作任务为载体、设计一系列教学情境和任务,把教学标准所要求的知识内容渗透进这些项目和情境中,学生参与完成这些项目后自然而然地就实现了教学目标。高职食品行业英语教学的第一目标是培养学生日后工作可能运用英语解决实际业务的技能,更加注重培养毕业生可持续发展的能力。

一、高等职业教育食品专业英语的教学问题

(1)高职食品专业英语教育照搬本科院校英语教学模式,教学内容过分依附理论课程,大量的时间用在基础语言知识的教学,却忽视了食品行业需要的实际英语能力的培养与提升。(2)食品专业英语教学目标不明确,考核评价方法单一,英语教育评价多以卷面成绩为准,一考定输赢,不能真实、全面地评价学生的能力。(3)现行的专业英语教学过分依赖学校定的教材,内容呆板、单一,不能很好地吸引学生,学生处于被动状态。(4)教学过程完全依赖教师讲授,而教师常采用一字一句进行英译汉式的讲授方式,学生反感,实际行业英语能力提高不大。针对上述问题,我们对高职食品专业英语课程进行项目化课程改革,根据日后学生从事的职业细化总结出的一系列的岗位工作任务,继而组建一系列行动化的学习项目,学生以完成工作化的学习项目为载体,实现在做中学的教学理念,最终丰富了学生的实践知识和理论知识。所以,食品专业英语课程进行项目化改革势在必行,顺应食品行业发展要求。

二、高职食品专业英语中项目化教学的应用

食品专业英语项目化教学强调“学习的内容是工作,通过工作完成学习”,对班级学生进行分组教学,培养学生的团队合作精神,构建一系列完整的工作任务情境,提高学生食品英语职业能力和素养,更注重学生个性特征的张扬。项目化教学在高职食品专业英语的应用可从以下几个方面探究:

1.项目化教学的基本理念。还原给学生一种真实的工作环境,注重对学生处理和综合分析实际问题能力的培养,同时评价和检验食品专业英语教学效果主要看学生运用英语解决食品行业工作的能力。因此,我们分析细化食品行业典型的英语工作场景作为典型工作任务从而设计出一系列可以贯穿整个课程的综合项目,通过这些项目的实施完成语言知识的学习和语言技能的锻炼。

2.课程目标的重新定位。以烟台职业学院《食品专业英语》课程项目化改革为例,课程以岗位需求为目的,要求学生掌握食品行业相关的常用语,具有英语口头交流的能力以及阅读和翻译英文资料的能力,学会运用互联网和字典处理食品行业英语信息的技能。通过该课程的学习,学生达到能基本听懂食品行业相关岗位上的常用语的水平;具备用英语与客户交流的一般口头表达的能力;能够阅读和翻译食品英语配料表、使用说明书和有关技术手册的能力;学会运用互联网查询食品专业英语资料的技能,同时培养学生基本生存能力,基本发展能力、解决问题、革新创新的能力。通过食品专业英语课程的学习和训练,使学生具备以下知识、能力、素质目标:(1)知识目标:了解1000个与食品行业相关的英语词汇和术语;掌握500个左右的食品专业英语词汇;能基本听懂与食品行业相关的简单对话;能阅读简单的食品行业英语材料并正确理解;能用英语表达相关食品业务中的相关术语;了解不同文化的食品礼仪差异。(2)能力目标:通过食品企业导游项目,让学生就相关食品企业、食品种类、企业文化、生产工艺等信息内容进行资料搜集和网络检索,组织小组语言情景,从而训练学生的口语对话能力和随机应变能力,根据小组表现,进行相互间的评分,培养学生的团结合作的精神,教师进行指导和总结并进行综合评价。通过食品包装设计项目,让学生为我食品系产品进行商标品牌的设计,通过进行商标的含义和理念的表述以及食品包装整体内容的设计,调动学生学习的积极性和创造性,教师仅对结果进行合理分析而主要由学生分组相互评价。通过实用餐厅英语项目,学生进行点餐、配餐的交流,组织小组情境对话,现场模拟餐厅点餐以及进行配餐营养分析,操练常用食品英语及餐厅口语句型,培养学生场景再现、灵活运用英语口语的能力。通过食品检测报告项目,让学生在课堂上熟悉食品检测报告常见报表及正确填写规范,通过资料收集和检索,分组完成某类食品的中英文检测报告,使学生养成调研和总结汇报的能力。通过食品企业工作汇报项目,让学生分组选择自己有兴趣的企业岗位,通过深入细致的检索和论证最后撰写出英文报告,培养学生英文资料的阅读和检索能力以及撰写英文报告的能力。通过食品企业应聘与面试项目,学生撰写中英文简历,分组模拟英文面试情境,学生掌握英文面试过程中需关注的问题和模式,培养学生英文面试的自信心和交际能力。在实训项目操作中使学生养成良好的工作习惯和职业素养,形成认真求实的工作态度,具有较强的沟通协调和团队合作能力以及具备良好的自我学习和可持续发展的能力。(3)素质目标:养成良好的食品质量安全责任意识和环保意识;树立食品文化包容意识和正确的职业态度;与组内成员分工合作,培养团队意识;提高解决问题的能力、自学能力和创新能力;具有“安全、节约、环保”的意识;具有“严谨细致、诚实守信”的品德。

3.项目化教学的考核评价。评价以能力考核的方式,即以结果为主的评价和过程为主向结合的评价方式。课程的总评成绩由学生课堂表现(包括课堂提问、课堂讨论、课堂发言等过程中的表现)、项目作业等各种情况进行综合评价。

食品专业英语进行项目化教学改革,强调一切以学生为主体,无论从思想理念,还是从学材及教学方式上均进行了颠覆性的变革:学生不再是“被填的鸭子”,不再是闷葫芦;学生变成了演员、经理,他们能够真正地参与教学,充分调动了学生的积极性。学生通过分组合作共同完成典型人物,有助于培养学生的团队意识、合作精神和责任感。该课程项目化教学真正体现了食品英语的职业性、实践性和创新性,避免了旧的专业英语课程体系的弊端,顺应了高职食品英语的改革发展趋势。

参考文献:

[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社,2007:8-9.

食品化学的应用篇(3)

中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)11(b)-0119-02

在我们的日常生活中,根本离不开“食品”,无论是简单的稻米,还是经过复杂加工的各种肉制品或其他东西,都在食品的范围内。因为我们每天都要食用很多食品,所以食品的安全和我们的身体安全是挂钩的。如果食品安全出现了问题,将会直接影响到我们的身体健康,甚至威胁到我们的生命。那么为了做好食品安全的工作,我们必须要重视食品化学课程的教学。在各行业都在不断发展的现代社会,食品化学的教学一直以来都没有得到重视,这导致了食品化学的学生难以很好地学习到足够的知识。为了解决存在于食品化学教学过程中的种种问题,我们应当使用案例教学法,激发学生的兴趣,提高食品化学课程的教学效率。

1 食品化学课程的主要学习目的

食品化学是从化学的角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性以及它们在生产、加工、贮存、运输和销售过程中所产生的变化对食品品质和食品安全性所产生的影响的科学。简而言之,食品化学就是从科学的角度检验食品从生产到销售结束这段过程中所产生的变化,是否有变质的现象。当然,食品化学的目的也不仅仅只是这一个方面,因为食品化学的涵盖面非常广,单从食品本身来看,就存在着食用价值、营养价值、药用价值等。食品化学不仅仅是要保证食品的安全,还要根据产生的问题来研究解决的方法,以便食品能够更好地保存。因为食品本身的存放时间是有限的,为了适应当今这个社会,我们必须要加长食品的贮存时间。那么如何能够让食品在保证安全的情况下贮存较长的时间呢?这是食品化学行业所面临的主要的问题之一。除了贮存方面的问题,食品化学还需要研究食品的加工和运输等方面的问题。因为在不合适的条件下,食品是很容易变质的,而运输过程中常常会出现许多问题。食品的加工也是很主要的问题之一,为了让食品的味道和口感更好,就需要进行良好的加工。所以食品化学课程中也需要学习如何进行食品加工。

2 食品化学课程教学过程中存在的问题

食品化学是一门内容繁杂琐碎,范围广,知识点众多的学科。并且课程中涉及了许多的理论知识,内容相对显得比较枯燥,很多学生反映很难学习。在食品化学教学过程中,不仅是课程本身的内容存在较大的麻烦,人们对食品化学这门课程的重视程度较低也是学生难以学习的主要问题之一。因为人们对食品化学这门课程的重视程度不够,给这门课程安排的课时也比较少,而食品化学课程所设计的理论知识又多,两个问题接踵而至,给学生的学习带来了很大的麻烦。为了解决这些问题,我们教师必须从教学方法入手,改变传统的教学方式,使用案例教学法、交互法等,使学生对课程提起兴趣[1],提高学习效率。

3 案例教学法的定义

案例教学法又称苏格拉底式教学法,最早由哈佛学院克里斯托弗・哥伦布・兰德尔于1870年前后应用于哈佛大学的法学教育中。在近20年中,很多的课程都会应用案例教学法来体验教学,案例教学法在很多的地方都得到了广泛应用,因此这一教学法对我国的教学改革有着很重要的推动作用。案例教学法就是使用个别案例来引发学生的兴趣[2],通过对这种案例的分析,来引导学生对这一情景说出自己的看法,对案例所涉及的知识进行学习。案例教学法就是一种以教师为主导,学生为主体的基本思想,案例教学可以充分调动学生的积极性,并且更加注重能力的培养。案例教学法的主要步骤是课堂教学流程、案例设计、问题设置及课堂实施。

4 案例教学法在食品化学教学过程中的应用

在食品化学教学过程中,很多专业术语会让学生产生抵触情绪,虽然在食品化学中有很多的公式和实验,可是要想让学生对这些实验和公式进行理解并加以运用,我们只有让学生对食品化学产生兴趣,因此我们必须将知识点通过一个个案例给学生呈现出来,这样不仅加深了同学们对这一知识的记忆,还可以让学生产生很深的兴趣。因此我们将案例教学应用于食品化学教学过程中,整理出来一个个案例,很好地将学生们带入这个案例中去,共同讨论这个知识点。

4.1 积累食品化学的素材

食品化学是一门与生活息息相关的学科,因此它的很多素材都是来源于生活中,在案例教学的方法中,我们必须在课堂上一起与学生找出与食品化学相关的素材,因此对这一问题的提出,学生们就可以自己动手分清楚食品化学的定义,把一些有关食品化学的素材整理出来。对这一问题的提出,不仅培养了学生的动手能力,还可以让学生们养成独立思考的习惯。案例教学法中问题的提出可以让学生们整理出素材,再来对这些素材进行分析,组成一个个案例。

4.2 设计关于食品化学的案例

通过对前面素材的整理,我们整理出一个个的案例,通过对这一案例的分析,提出有关食品化学的问题。我们要很好地把知识要点放入案例中,提出一个个的问题,通过这些问题让学生们把枯燥的要点和理论转化为生活中随处可见的事物。比如在课堂上提出“三鹿奶粉”事件,因为很多学生都知道这个案例,可是为什么吃这种奶粉,婴儿会变成大头娃娃呢?很多人都不了解,因此这可以让学生们的兴趣增强,这就涉及到我们的食品化学[3]。通过这一案例的提出,很多学生就会很清楚地知道三聚氰胺是怎样一种化合物,也知道了一种测定蛋白质的方法。因此案例教学法是把食品化学教学中的一些理论知识和生活中的事件联系一起,可以加深学生的兴趣。也在很大程度上把食品化学简单化,可以让学生很好地了解并消化。

4.3 整理出食品化学案例的知识要点

学生对案例有了清楚认知,教师就与学生共同整理出要学的知识点,通过做一些实验对这一理论进行巩固,在课堂上发表出对案例所表达的知识点的看法和φ庑识的认知,最后再由老师总结出这次案例教学的方法,你从中学到的知识点,最后以小组论文的形式来对这些知识点进行加深。

5 结语

案例教学法能使所教的课程从单向的灌输变为双向的交流,将枯燥的知识点化为案例的方式吸引同学们的兴趣,引发他们的独立思考能力。这就是案例教学法的定义,可以很好地应用于食品化学教学中。

参考文献

食品化学的应用篇(4)

微波是频率在300 MHz~300 GHz之间,位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间的一种非电离电磁能。微波技术起源于20世纪30年代,最初应用于电视、广播、通讯技术中。1945年,美国人首先发现了微波的又一特性——热效应,并首次将微波作为一种非通讯的能源应用于工业、农业乃至科学研究中。微波工业应用就是指利用微波的能量作用于物体实现需要的目标。微波能应用的特点在于一是以“能量转换”为基础,即微波所产生的热量是被加热物体的分子通过偶极回转、分子极化后转化成的,并非热传导;二是具有很高的传热效率,相当于对流传热的5倍。

微波能的作用原理是当物体被置于超高频电流的交变电场中受到微波作用时,物体中的极性分子处于激烈、快速的震荡和回转中,产生自感应,使物体获得热量,进而发生物理的、化学的或者生物的变化。

目前用于工业应用的微波有两个频率:2450MHz和915MHz,产生微波的核心部件是磁控管,磁控管是组成微波源的主要部件。

微波工业应用主要在替代传统工艺、产品附加值高及适用于微波(吸收微波能力比较强)的领域取得快速发展,主要是茶叶加工、橡胶脱硫、活性炭和竹炭高温烧制、陶瓷材料、能源材料(磁性材料、锂电池材料)的烧结和环保(生物质能、水处理、有机物处理(工业废水、废料除毒))等领域。

1. 微波技术应用于茶叶杀青、干燥

微波杀青、干燥是微波发生器将微波辐射到杀青、干燥的物料并穿透到物料内部时,诱使物料的水等极性分子随之同步旋转,例如采用915MHz微波干燥物料,其体内极性分子每秒钟旋转9.15亿次,如此的高速旋转使物料瞬时产生摩擦热,导致物料表面与内部同时升温,且内部温度高于物料表面温度,使大量的水分子从物料中逸出而被蒸发带走,这样达到杀青、干燥的目的。这种杀青、干燥方法的特点是加热时间短,内外温度一致,其热传递方向从内向外与湿传递方向也一致,不同于常规加热方式需要一定时间才能将热量从外部加热到内部,存在内外温度差和湿、热传递方向相反的问题。

茶叶杀青、干燥的要求是杀青后茶叶的含水率为58%~60%,干燥后的含水率达6%,保持茶叶的原味、原样、原色,保证基本营养成份不失,同时要求安全卫生。但不同季节所产的茶叶,由于生理结构不同、组织细嫩程度不一,如清明前后茶大多是组织较嫩的叶芽,而夏秋季用于制茶的原料大多是组织较老的叶片,其杀青、干燥的工艺要求亦有所不同,这给杀青、干燥带来了难度。制成后的茶叶大多用于泡茶饮用,要求杀青的茶叶一经开水泡开,色泽、形态、味道及营养成分与新鲜茶叶基本一致。而目前茶叶的炒青工艺和热风干燥工艺随意性大,茶叶易产生红梗、红叶、色泽不均、叶边焦黄、带有烟焦味等问题,其品质较难控制。而微波能具有透人茶叶的内部加热,以及无需高温热介质的特点,从根本上改变了依赖高温介质和热传导加热升温的常规加热杀菌抑酶的方法,同时由于微波电磁场在杀青、干燥过程中还具有非热效应,可大大缩短了杀青、杀菌时间,有利于茶叶干燥后的贮藏以及卫生标准。因此,采用微波杀青、干燥茶叶可解决传统杀青、干燥方式中存在的问题。

2. 微波技术应用于橡胶加工

(1)橡胶硫化

橡胶是一种偶极材料,适合于微波加热。当接收微波作用时,橡胶分子处于激烈、快速的震荡和回转之中,从而产生自感应,获得热量。电场的频率越高、胶料的极性大,则升温效果越明显,由于微波加热从内部开始,其过程迅速而稳定,从室温到200°C仅需数十秒。目前橡胶行业使用的微波频率为2450MHz和915MHz两种,其快速升温特别适合短流程硫化生产线,同样也可适合于厚壁制品的预热以及废胶的再生。

在实际生产中,为了达到节能、缩短流程和确保质量等多方面的目的,在微波加热段得后面往往加装热空气或远红外补充加热装置。

橡胶工业所用的微波设备,功率都在12~24 KW。1度电用于微波加热可使22 kg的未硫化半成品从室温加热到硫化温度。曾经做过对比,用微波硫化350 kg挤出胶条耗电50度,而盐浴硫化耗电量达180度。对于导电性差的橡胶材料而言,使用微波不仅节能、降耗、省时,还能减少设备占用的空间。

例如微波硫化用于橡胶挤出制品时,其流水线所占面积仅为蒸汽加热流水线的1/5~1/4。原因在于微波加热所产生的热量几乎全部为橡胶所吸收,而在蒸汽硫化中90%的热量消失于对流过程,被加热装置(硫化罐)或周围介质所吸收。

(2)橡胶脱硫

废旧橡胶再生是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程,使其从弹性状态变成具有塑性和粘性的、能够再硫化的橡胶。再生过程的实质是在热、氧、机械作用和再生剂的化学与物理作用等的综合作用下,使硫化胶S—S键和S—C键网络破坏降解。

微波脱硫是利用在变化频率极高的微波场中,一切极性基团都会随微波场变化而剧烈运动,会在极性基团和分子之间产生巨大能量。硫化橡胶分子间及大分子内都存在S—S键和S—C键,可将其看成是一种硫醚键的偶极矩,因而硫化橡胶都会在微波场中发生偶极极化,并且硫醚键的偶极矩较大,在微波场中该处获得的能量也较大。而且,一般硫化橡胶中都含有炭黑,而炭黑吸收微波的能力很强,因此,在微波能的作用下可使硫化橡胶的S—S键和S—C键断裂,破坏硫化胶的网状结构获得塑性而使之再生。

微波脱硫法是非机械、非化学的一步再生法,相比传统方法,脱硫时间短,生产效率高,质量优良,无须添加再生活化剂,生产过程无污染,对极性和非极性橡胶都有效,并且,通过控制微波场的强度,可获得必需可塑性的再生胶。

在充分理解和掌握微波能应用理论和技术的基础上,与具体行业的生产工艺技术的有效结合是微波能工业应用的关键因素之一。根据具体行业生产工艺的需求,实现微波能应用设备(或生产线)和生产工艺的标准化的是扩大微波能应用市场规模的核心关键因素。随着微波技术的发展,未来微波将不断扩大应用领域,在环保、化工、新材料等领域都有巨大的发展空间。

参考文献:

[1]马国远, 郁永章. 热泵微波联合干燥及其在农副产品干燥中的应用. 农机与食品机械, 1998 (5) : 7 - 9

食品化学的应用篇(5)

中图分类号:TU994 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)07-0228-01 

绿色食品是指按照国家的专门机构提出的要求进行无污染和无公害食品的生产,所生产出的食品符合优质且安全营养的食品标准。通常消费者和专家将绿色食品称为“21世纪的主导食品”、“餐桌上的新革命”。在称谓方面国外将类似我国绿色食品的食品称为有机食品或生态食品,或将绿色食品称为自然食品,当前我国有效使用绿色食品标志的企业总数已经超过了3962家,产品总数超过10708个,而且中国绿色食品发展中心已同世界上90多个国家和地区,500多个相关组织建立了联系[1]。由此可见提倡天然、安全、健康的食品消费成为了国内、国外人们食品消费的主流。 

1. 绿色食品生产的技术要求 

首先绿色食品对产地环境的空气质量、农田灌溉水质、畜禽养殖用水的水质、渔业水质和土壤质量等均有一定的指标要求和浓度限值。其次,在生产和加工绿色食品中,所投入的农药和肥料,以及饮料和食品添加剂等应符合相关规定,在种养殖方面符合相关的的生产规程。再有,绿色食品从初级农产品到加工产品均应符合感官和理化以及生物学等方面的要求。从生物化学工程技术角度来解读绿色食品的生产,即在生产和加工中密切预防所生产的食品中被农药残留和放射性物质等污染,以保证食品的营养和安全性。 

2. 生物化学技术的绿色食品生产中的应用 

2.1 固氨转化技术的应用 

养分在农作物生长中具有较强的促进作用,其中氮元素为植物生长提供了必要的养分。如果通过相关技术能够固化空气中的氮气使之被植物吸收,既可以节省生产投入成本还可提高农作物产量,而且尽量减少农作物使用化学肥料的数量更能符合绿色食品的标准。据王嘉祥报道[2],许多细菌具有固化氮气的功能,同时绝大多数农作物对固氮菌具有排斥功能。因此,将固氨转化技术应用于农作物的生长过程中,便可以有效的解决多数农作物排斥固氮菌的问题。首先通过DNA技术改造固氮酶基因以强化其固氮能力,其次还可通过生物化学技术促进更多种类的农作物能够与固氮菌共生。 

2.2 应用生物化学技术抵御病虫害 

为了加快发展绿色食品生产,在有机农产品生产过程中遵循国际惯例,通过发展无公害农产品、绿色食品和有机农产品从而提高品牌农产品质量。应用生物化学技术替代农药可在减少农药残留基础上提高农作物抵御病虫害的能力。通过增强农作物抵御病虫害的基因,例如,在水稻中增加Bt蛋白基因,使其进入害虫体内影响害虫蛋白功能和发育进而达到杀死害虫的目的。这样可以在减少使用杀虫剂和农药残留基础上,增加水稻产量约11%。 

3.应用生物化学技术改善绿色食品营养价值 

应用生物化学技术改善食品营养价值方面,还可通过增加食品中的果聚糖、蛋白质和油脂含量等来提高食品的营养。以下本文将对生物化学技术提高食品中的果聚糖、蛋白质和油脂的含量进行简述。 

3.1 增加食品中的果聚糖含量 

果聚糖作为β-D-呋喃果糖的多聚体,由果糖聚合而生成。果糖残基数目通常是7-35,但也有少数是90-260。果聚糖有3种分型:(1)果糖残基以β2→1糖苷键连结而成的线形分子聚合生成的菊糖型。(2)果糖残基以β2→6糖苷键连结而成的线形分子聚合生成的左聚糖型。(3)混合型。许多植物根、茎、叶及种子中含有果聚糖,而且果聚糖这类碳水化合物能够有助于人体健康是肠胃菌的营养物质。应用生物化学工程技术中将1-SST基因转移到水稻和玉米等农作物上,可以使其果聚糖的含量增加。 

3.2 增加食品中的蛋白质含量 

人体所需的蛋白质多数来自植物性食物,其中谷类种子蛋白质含量达到15%,豆类种子蛋白质含量达到了29%[3]。但谷类和豆类的种子中分别缺少赖氨酸和蛋氨酸。赖氨酸作为人体必需的碱性氨基酸,具有促进人体发育和免疫的功能,还可提高中枢神经组织功能。而蛋氨酸也是人体必需的一种氨基酸,若蛋氨酸缺乏时会使人食欲降低,不利于生长发育还容易导致肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象。应用生物化学技术可改善食物蛋白质合成途径,将基因编码高的赖氨酸和蛋氨酸外源基因转至谷类和豆类中,以平衡豆类和谷类食物中的氨基酸所含的比例。 

3.3 增加食品中的油脂含量 

植物油脂是人们主要食用油,但植物油脂也存在着不饱和脂肪酸熔点低,以及热稳定性也相对低且容易在加热过程中分解的特点。为了改善植物油存在的上述不足,工业上通常采用氢化的方法来提升油脂熔点和热稳定性。但采用氢化的方法改变食用油的熔点和热稳定性不利于人体健康,容易增加人体中饱和脂肪酸,饱和脂肪酸(SFA)是含饱和键的脂肪酸。膳食中饱和脂肪酸多存在于动物脂肪及乳脂中,这些食物也富含胆固醇。饱和脂肪酸摄入量过高是导致血胆固醇、三酰甘油等升高的主因,进而引起动脉管腔狭窄,形成动脉粥样硬化,增加患冠心病的风险。但不饱和脂肪酸中的单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸均有利于人体健康,能够起到降血脂、改善血液循环和干扰血小板凝集的作用,还具有阻滞动脉粥样硬化斑块和血栓形成等效用。在绿色食品生产中通过结合转基因技术和人们需要提高植物油营养价值的要求,开发出高油酸含量的食用油,利用基因技术从酵母中将EPA和DHA以及花生四烯酸等长链不饱和脂肪酸生物合成酶基因,运用克隆技术编码这类酶基因再通过基因技术导入植物体内,使得植物油脂中的DHA等长链不饱和脂肪酸含量能够得到提升。 

结束语 

综上,为了加快发展绿色食品生产,在有机农产品生产过程中遵循国际惯例,运用生物化学技术,可以精简生产资金的投入同时也减少食品被污染几率以提高绿色食品的质量和安全性。 

食品化学的应用篇(6)

【摘要】烘焙食品加工技术课程基于职业岗位分析及岗位能力分析,以项目为基础,任务为驱动,对教学内容进行的重构,本文从课程定位、课程设计与实施、教学效果等几个方面进行了归纳与总结。

关键词 烘焙食品加工技术;项目教学;课程设计

项目教学法是行动导向教学论中最具有代表性的教学方法,是通过师生共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动。它既是一种课程形式,又是行动导向教学法的一种。项目教学法在专业教学中能将普适教育目标,如方法能力、合作交往能力、独立思考能力、责任意识等突出表现出来,使学习者获得职业工作所需的职业行动能力,并使其在社会生活上称为成熟的社会成员,因此,项目教学法是一种基于完整人格发展的学习方法,被广泛应用在一些技术应用性课程中。“烘焙食品加工技术”课程为我院食品专业的专业核心课程,随着课程改革的不断深入,以项目为基础,任务为驱动,以职业能力培养为目标的课程设计及实施,取得了良好的教学效果。

1 课程定位

1.1 行业分析与人才培养目标

近年来人们对食品越来越高的质量、安全、方便、营养、功能性、多样性等方面的要求,促使食品行业调整,由原来的粗加工发展为精深加工,新技术、新工艺、新设备的大量引进和使用,促使食品行业人才结构的调整,食品加工行业高端技能性人才的需求量逐年激增。我们通过企业、行业调研,确定专业人才培养目标为:培养适应食品行业、区域经济发展需要,具有良好职业素质,具备食品生化、食品微生物、食品贮藏与加工、食品检验和食品质量管理的基础知识与专业技能,具备一定的技术创新能力,懂经营、会管理,能从事各类食品生产、管理、质量控制等岗位工作的高端技能型专门人才。

1.2 课程定位

针对行业产业发展,本着“人才培养围着需求转”的原则,经过企业调研与岗位分析,确定了食品加工技术专业的职业岗位群有食品加工岗位、食品检验岗位和食品质量管理岗位。对工作任务和典型工作任务进一步分析,将职业能力细化分解为知识技能经验态度,并归纳转换为教学内容,将教学内容进行分离、组合形成了学习领域中的“烘焙食品加工技术”、“水产品加工技术”、“食品分析检验技术”等专业核心课程。

1.3 课程性质

烘焙食品加工技术课程是一门职业性和实用性很强的专业课程,是培养学生综合职业能力和职业素养的重要支撑课程。本课程以《食品生物化学》、《食品微生物技术》、《食品添加剂》等课程的学习为基础。通过融生产、管理、质量控制于一体的实境教学,全面提升学生的职业能力和综合素质,为后续顶岗实习及就业奠定了坚实的基础。

1.4 课程目标

针对烘焙食品加工岗位的能力及要求,参照合糕点、面包烘焙工国家职业资格标准,将课程培养目标确定为:通过本课程的学习,学生能掌握焙烤产品的有关原料知识,具有典型焙烤产品生产操作技能,能操作、保养、维护焙烤食品生产设备,具有对焙烤生产中常见问题的判断、处理的技能,具有对产品生产过程中质量加以控制、产品质量进行检验的技能;具有对生产工艺改进,参加产品开发的能力;同时注重培养学生良好的职业素质和发展后劲,学生毕业后在焙烤行业岗位能提前适应工作岗位要求

2 课程设计与实施

2.1 课程设计理念与思路

植根行业、面向教育,校企合作、全程共建,以职业岗位能力分析为切入点,根据岗位职业能力要求确定课程培养目标;根据岗位典型工作任务选取教学内容;根据岗位工作过程并遵循职业成长规律和学生认知发展规律设计教学实施方案;根据岗位工作评价标准制定课程评价体系。

2.2 教学内容的设计

根据烘焙行业岗位群市场调查、归纳、分析,得出职业岗位的典型工作任务有:原料选择、验收、贮藏;典型产品生产;常见问题的分析与判断;生产设备的操作、维护与常见故障的分析;产品生产过程质量监控;生产管理与技术支持;产品开发;产品营销。根据实际岗位的任务,分析确定所需职业能力,再结合岗位所对应的职业资格的要求,归纳出烘焙食品加工技术课程所需学习内容。这样确定的教学内容与企业的要求接轨,实现了与企业岗位能力要求的对接。

分析职业岗位能力,根据工作任务的工艺相似性,分解成面包生产、蛋糕生产、饼干生产、月饼生产和糕点生产五个项目,共14个任务,并融合糕点、面包烘焙工国家职业资格考试内容,以任务为载体,通过典型产品生产进行教学。

2.3 课程教学实施

本课程以典型产品为载体,设计了五个学习项目,每个项目,依据产品特点设计了2-4个任务。任务的实施按照资讯、决策、计划、实施、检查、评估6个步骤进行教学组织。

教学过程中,根据班级人数将学生每4~7人分为一个学习生产小组,一个学习生产小组就是一个模拟生产班组,教师是技术顾问,学习小组成员在这门课程的学习中是稳定不变的,每个项目的学习、生产、考核以小组为单位进行。

2.4 课程考核

依据评价范围全面性、评价指标系统性、评价主体多样性、评价方法综合性的原则设计全方位、立体化、多层次的课程考核方案。将考核方案分为三个方面进行综合测评,即任务考核(50%)、创新能力考核(20%)和理论考核(30%),满分100分。

(1)任务考核

注重学生在完成任务过程(查阅资料、讨论、制定方案、实施情况和结果、总结)中的考核。该环节主要考核学生的学习态度、学习主动性、对课程知识点的获取能力、实际动手的操作能力、分析思考及解决问题能力和创新的意识,学生依据各个学习任务的任务评价单,随时检查自身的知识与技能进展。小组、组员、教师依据任务评价单表,对各个项目分别评价,取平均分。

(2)理论考核

理论考核在学期末举行,为闭卷考试。

(3)创新能力考核

创新能力考核在学期末举行,以组为单位进行实操考核。以抽签的方式决定每组需生产的产品类型,然后在规定的时间内由小组成员确定生产方案和工艺并组织生产,根据产品的质量和生产组织过程进行评分。

3 教学效果

经过对三届学生采用基于项目化教学的“烘焙食品加工技术”课程的设计与实施,取得了良好的教学效果,真正体现了“以学生为主体”的教学理念。使学生具备了工作岗位所需要的专业技术能力、自主学习能力、团队协作能力等,教师的综合能力也得到了提升。

本课程开展项目化教学后,以任务为驱动的发放任务单式教学,提高了学生对教学任务的主动性,能主动探究下一任务完成所需的知识,达到了课前预习的目的;在设计实施方案过程中,可以增强学生独自完成学习任务的能力,自己要思考完成过程中需要用到什么、怎么用,改变了以往完全依赖老师的习惯;在课程实施过程中,每组都会进行分工合作开展各项活动,培养了学生的积极性及团队协作的意识,并能随时填写相应记录,培养了学生的职业习惯;多元化考核方式可以从多个细节严格要求学生,学生的职业素质及综合能力得到了提升。

参考文献

[1]岩淑霞.项目化教学在电子技术课程中的探索与实践[J].现代企业教育,2010,8.

[2]张桂娟,吕文博,等.基于项目教学的高职“中药制剂技术”课程设计与实施[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2014,27(6):89-90.

食品化学的应用篇(7)

Curriculum Teaching and Experience

ZHANG Wen-li1,2 ZHANG Jian-ping1,2* CHEN Shang-long1,2 WU Yong-hua1,2 YU Nan-nan1,2

(1. School of Food Science and Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221018, Jiangsu Province, China;2. Key Laboratory of Food Resources Development and Quality Safety, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou, Jiangsu 221018, China)

【Abstract】The article mainly introduces the teaching process and experience of the subject basic course "inorganic and analytical chemistry" in the subject of Application-oriented Undergraduate food specialty. The author puts forward the measures and methods to improve many problems in the new students' weakness in the course, content of courses and limited courses hours.

【Key words】Application-oriented Undergraduate; Food specialty; Inorganic and Analytical Chemistry; Subject Basis Courses; Teaching

“?o机及分析化学”是将无机化学和分析化学两门课程整合为一的课程[1-3],这门课程不仅是化学专业的必修课,同时也是近化学专业如食品、环境、生物、医药、材料等专业的学科基础课[4]。因此,学好这门课程至关重要。对应用型本科食品专业[5-9]来说,这门课程的教学要做到重视基础内容,敢于摒弃、整合旧内容,及时补充新理论知识,让学生所学知识能应用到后续专业课的学习和实际生活中。随着近年应用型本科食品专业基础课程教学的改革,“无机及分析化学”的课程[10-12]教学现状如下。首先,该课程的课时数相比以往有所减少,目前我校食品专业无机及分析化学有64学时(不包括实验)。课时数减少的同时食品专业所需的相关化学学科基础知识并没有减少,这在一定程度上加重了教学难度。其次,我校食品专业学生来自全国各地,除了高中时期专门参加过化学竞赛的同学基础稍好,其他同学的化学基础知识相对薄弱。这对于教师讲课的内容和教学设计有一定的挑战。再者,该课程是食品专业的学科基础课,开设在大学的第一学期,该课程与“生物化学”、“食品化学”等课程联系比较紧密,该课程的学习效果直接影响后续专业基础课的学习。最后,应用型本科食品专业的学生需要掌握好无机及分析化学理论知识的同时也要有熟练的实验操作技能。因此,教好和学好无机及分析化学对食品专业新生的学习兴趣、知识积累和科研素质培养非常重要。

本课程的教学要完成教学任务,更要为食品专业的学生打下扎实的化学基础。结合自身的实际教学来说,该课程总体教学的时间紧,内容多,任务重。这就要求我们能根据学生的具体情况和专业的要求,提出教学目标,以此来安排合理的教学。下面我将结合自身的教学过程,从几个方面谈谈应用型本科食品专业无机及分析化学课程的教学目标、教学内容、教学方法及课程教学的体会[13-18]。

1 教学目标

“无机及分析化学”是食品专业本科生的重要学科基础课。该课程的教学以教师课堂讲授为主,课堂提问、课后练习和实验课为辅。该课程安排在第一学期,是学生进入大学后的第一门学科基础课,现总学时 64学时,每周 4 学时。课程教学开始前,需要了解学生的相关化学知识学习状况: 该门课程所教授的知识点,学生在高中阶段接触过,但不够系统和深入,除非参加过竞赛的同学。所以说,学生整体化学知识薄弱。鉴于现状,整个课程中无机化学部分比例稍大,占36个学时,分析化学占28个学时。具体目标有以下几个方面:首先,该课程能培养学生具有分析、处理一般无机与分析化学问题的初步能力,同时培养学生严谨细致、实事求是的科学作风。其次,该课程要求学生对课程中知识的重难点明确掌握,课后作业题独立完成。再者,涉及该课程的具体内容有:让学生重点掌握平衡的原理、溶液中的各种化学平衡及其在分析化学中的应用,让学生建立准确的“量”的概念和掌握各种化学分析方法;让学生掌握化学热力学、化学动力学、原子和分子结构、分散体系和溶液等方面的基本理论和基本知识;让学生掌握分析化学中的滴定分析、重量分析和吸光光度分析的基本理论和方法。

2 教学内容

为了实现上述的教学目标,我们是以 “加强理论基础知识,重视实验操作,联系实际问题,反应科学前沿” 作为该课程教学的指导思想。食品专业本科生所学习的 “无机及分析化学” 课程中涉及到的大多数知识点,在后续的“物理化学”“生物化学”“有机化学”等课程中又会在更深的层次上重复。那么如何选择该课程的教学内容,避免不必要的重复,这也是一个难题。首先,在教学内容的选择上,注重知识结构的整体性教学,突出知识体系的主干,不讲或少讲与食品专业后续学习无关的部分,重点讲授基本的、容易混淆的和难以理解的概念。使学生的知识体系更加清晰和系统。其次,在教学内容的选择上注意理论与实验和实际的结合。该课程分为两个部分,一是,无机化学侧重于元素化学的学习,二是,分析化学侧重于分析科学思维模式的培养。两者都需要联系日常生活中的实验现象和实际生产。通过增加“应用实例”,比如:测定三聚氰胺中蛋白质的含量或麦芽糊精中总糖含量的测定,来提高学生们学习该课程的积极性和热情。再次,在强调基础理论知识的过程中要反应科学前沿,具有先进性。满足一些学生的好奇心,同时也能拓宽他们的知识面。

3 教学方法

在课程开课之前,通过对食品专业学生的新生调查可知,不同地区中学化学课开课情况以及掌握情况各不相同,有些新生甚至没有接触到化学实验。鉴于上述情况,我们需要从教学方法上提高教学效果,调动学生的积极性,让学生打下扎实的基础,培养学生的创新思维和能力。从以下几个方面着手:

(1)开阔学生视野,让学生充分了解“无机及分析化学”这门课程的地位和用途。该课程是化学两大基础学科分支的结合。通过学习无机化学,我们可以不断认识和改造物质世界,还能创造新的物质世界。通过学习分析化学,将有助于我们对原料的筛选,对工艺流程的控制以及对食品质量的检测。该课程作为应用型本科食品专业的学科基础课,对后续“食品分析”“微生物学”“食品化学”等专业课的学习起了至关重要的作用。同时,也让学生了解学习该课程在将 来从事食品的教学、科研、管理、生产等各领域、各部门工作时都颇有益处。

(2)加强基础知识学习,突破重难点。结合该课程的特点和专业的需求,对教材的内容有所增?p。但是,基本知识、反应、公式和实验都是需要系统的学习。在实际教学中,促进学生学习知识与提高素质相结合。将教学中的重难点布置成思考题,以此来启发学生的思维。课堂上不能自导自演,要做到与学生互动。可以提出问题让学生交流讨论,及时的进行反馈点评。增加课堂提问和练习的力度。根据课堂学生反应情况布置课后习题,巩固课堂所学知识。布置课后练习时要做到有针对性,有层次性,从而使每位学生都能够较好地掌握。

(3)认真的备课,做到有备而去。讲授时要做到主次分明,层次清晰。更新自己的教学手段,做到理论与实际相结合。采用多种教学方式:启发式、讨论式和参与式。根据学生的反应及时调整教学策略。讲课时要做到深入浅出,化繁为简,有快有慢,循序渐进。根据教学进度计划表,运用好教材,有条不紊的进行教学。同时也要注意培养学生自主学习、独立思考的能力,有些知识没必要讲的太细太繁。

(4)理论课的学习一定要与实验课相结合。通过具体的实验操作,增加学生学习理论课的兴趣,也能起到巩固理论知识的效果。鼓励学生参加各类开放性实验和创新实验,结合实验也可以对理论知识进行查漏补缺。比如,通过分光光度法测定待测铁样中总铁的含量,来巩固分光光度法的原理。此外,通过实验也能够训练学生正确的掌握化学实验的基本操作技能。综合性实验也可以锻炼学生的动手能力,提高分析问题和解决问题的独立工作能力。

食品化学的应用篇(8)

近年来,食品安全问题是全社会关注的焦点,与此同时,社会对于食品质量与安全专业人才的需求量也急剧上升,高素质的食品质量与安全人才相当紧缺,业内有关人士的调查表明,目前我国食品安全人才缺口80万。食品质量与安全属于应用型专业,绝大多数毕业生开始均是从实际生产工作做起,所以工作单位除了要求学生具有扎实的基本理论和专业知识外,还需要有较强的动手能力,才能很快适应工作,更好地解决生产实际问题[1]。

河南牧?I经济学院是河南省第二批转型发展应用型本科的试点院校,它要求理论教学和实践训练并重,以应用能力培养为主线,突出实践。“食品理化检验分析”是食品质量与安全专业的一门重要的专业核心课,采用分析手段和现代检测技术,对各类食品的主要成分及其含量进行检测,保证生产出合格的产品,具有很强的技术性和实践性[2],它对提高学生的主观能动性,巩固掌握专业知识及创新应用有着重要意义。

二、食品理化分析实验教学中存在的弊端

由于我校食品质量与安全本科专业成立成立时间短,笔者在从事实验教学过程中发现存在一些弊端。

1.相对于专科,实验课时数大为缩短。由于我们专业开设时间还很短,而实验课时由专科的30学时加1周实习周缩短为现在本科的16学时加0.5周实训,这导致很多实验项目要被削减,因此,如何使学生在有限的实验学时中掌握关键实践技能,如何整合并提炼实验内容是亟待解决的问题。

2.学生创新能力和独立工作能力差。这主要是由于两方面的原因:第一,实验内容孤立,缺乏系统性;第二,传统的实验教学一般都是由教师确定试验内容,完成试剂配制、仪器调试及样品采集的全部工作。上课时,教师从实验原理到操作步骤、数据的处理进行一一讲解,学生实验时只需按照老师给出的实验讲义照方抓药即可,这种教学组织模式使学生学到的仅仅是测定步骤,而对于实验方案的选择、各种试剂的配制以及实验数据记录、处理及出具检测报告等没有进行思考。

3.实验内容设置与实际脱轨。食品理化分析是一个日新月异发展的技术。近年来,许多高新技术应用于食品理化分析的领域,为理化检验技术的发展提供了更多的技术支持。但从理化分析实验内容的设置看,简单的、基础性的、传统性的实验所占比重较大,利用现代分析仪器进行的实验项目较少,无法使学生适应时代的发展和行业的需求。

4.缺乏科学的考核方式。正确衡量实验成绩方法直接决定了实验的成效。实验成绩评定方法如果不合理,所有的技能训练都将流于形式。目前,大部分理化分析本科老师,考查的是学生对理化基础知识的掌握,包括对基本概念、基本原理和基本操作的记忆。这类知识考查通常不用做深入的理解和分析,只需机械记忆。而实验考查形式多为实验报告的撰写,并且占总成绩的比重很低。不能很好地体现出学生对试验内容的掌握情况,因此,考核方式急需改革。

三、食品理化分析实验教学的改革与实践

1.岗位分析和职业能力要求分析。笔者及课题组成员在多年从事“食品理化分析”课程教学经验基础之上,通过多种形式开展了一些调研工作,包括通过互联网获取大量的相关资料;去往多所兄弟院校进行调研学习,获取了一些经验;利用寒暑假前往质检院、省农科院、省畜牧局、省出入境检验检疫局等检测机构实践锻炼学习,到伊赛、双汇、思念等大型食品企业对工作岗位进行调研,了解企业的用人需求。调查国内特别是省内食品行业发展和人才需求情况,分析食品加工企业及相关检测机构中学生就业岗位及其每个岗位技能、知识、素养要求。

2.转变思路,整合实验教学内容。在工作岗位调研基础上,结合行业需求,从职业标准逆推构建食品理化分析实验框架。由于本科较专科实验课时大为缩短,所以将实验项目进行了提炼整合(见表1),分为两个模块,模块一为基本操作实验,分为6个实验项目。模块二是综合性设计实验,设在实习周完成。学生分为数个小组,以4―5个人为一个小组分别选择1个实验项目。学生根据样品的特点查阅资料、设计实验方案、试剂配制、实验操作(包括样品的制备、预处理、测定)、结果计算、出具报告等,全部过程由学生独立完成操作。最后每组学生对实验结果进行总结汇报。保证了学生能够在有限的实验学时中掌握关键实践技能,有利于培养学生初步的科研能力和创新精神。

3.制订新的考核标准和实施方案。因本课程实践性、应用性强等特点,考核注重过程性考核。将实验成绩在总成绩中占的比例设为50%。实验成绩分为:考勤成绩、实验报告成绩、综合性设计实验成绩、实操考核成绩。着重考核学生的动手操作能力、检验数据的记录和处理能力、检验的准确度和精密度、实验方案的设计能力、协调沟通能力等,细化考核标准,具体评分标准见下表2。

4.进一步建全网络课程平台。本课程前期已建立了网络课程空间,初步上传了授课计划、课程标准、PPT等课程资源,为了让学生对实验项目有更加感性的认识,特别是一些综合性实验以及涉及到大型仪器的使用实验由于条件有限学生无法实际操作,课程组成员进一步制作并上传了相关实验项目的微课视频,以及上传相关检测标准和完善其他资源。

食品化学的应用篇(9)

本课程是食品营养与检测专业的专业核心课程。本课程是在学习了《无机与分析化学基础》、《有机化学基础》、《生物化学技术》等前导课程后开设的,学生掌握了各种化学物质的基本性质及相关知识,能够灵活使用各种生物仪器进行物质分析,为以真实检验任务的《食品分析与检测技术》课程奠定基础,通过以上课程的学习为后续课程《顶岗实习与毕业设计》、《食品安全与质量管理》等的学习铺平道路,也为将来的顶岗实习起到重要的支撑作用。

2 课程的定位与目标

本课程以分析检测技术为主线,工作过程为参照,针对工作过程的环节来设计学习情境,将相关知识穿插在每个学习单元中,重新融合成以工作过程为中心的《食品微生物检验技术》任务化课程。课程内容框架由实践情境构成,以工作过程为中心,以产品检测任务为驱动,充分体现了食品生物技术专业高等职业教育人才的培养规格和要求,实现学习、工作的行为融合;学生、员工的身份融合;教学、生产的过程融合,保证“现在学”和“未来用”的零距离对接。

本课程将选取的典型检测项目与常见的食品种类进行一一对应的有机融合,以检测难度作为学习情境,并将典型检测项目与其相对应食品种类组合成具体的工作任务。

按照国家《食品检验工》国家职业标准,课程任务是培养学生:

(1)能力目标

掌握微生物检验的灭菌和消毒、培养基制备、接种、培养分离、纯化与保藏等基本操作技能。

能完成常规食品微生物检验项目。

能设计微生物检验方案。

(2)知识目标

认识微生物的类群与形态。

理解微生物营养与生长。

了解微生物对食品、食品工业及人体健康的影响。

了解相关国家标准,理解食品微生物检验的基础知识。

(3)素质目标

增强食品质量与安全观念。

形成严禁求实的科学态度,养成爱岗敬业的职业道德,

保持互助合作的团队精神,具有可持续发展能力。

3 信息化教学任务实施案例

选取本课程中一个项目《细菌的革兰氏染色及镜下观察技术》作为案例。

由于传统的教学方法多以平面素材、教师讲解为主,抽象知识理解相对困难,且不利于学生的自主学习,对于初次接触细菌实验、从未进过实验室的学生较难掌握知识要点。为了解决以上问题,本课程利用课程网站、显微成像系统、动画、视频、电子题库、电子标本库等多种信息资源进行教学设计。

3.1教学目标

依据专业人才培养方案和检验员的职业要求,从知识、技能、素质三个方面确定本实验项目的教学目标。

根据教学目标,确定教学重点为革兰染色的标准操作和镜下细菌的准确观察。遵循学生认知规律,确定教学难点为革兰染色的原理和显微镜油镜的使用。

3.2教学策略

采用分段实施、分组合作的教学模式组织教学,将135分钟的教学活动设计为5个环节,每个教学环节均使用了多种信息技术和数字资源,使得教学手段由单一变多元,教学内容由抽象变具体。

3.3教学过程

3.3.1分析任务

采用课前讨论、课上分享的教学方法。课前,将每6~8名学生分为一组,以小组形式利用课程网站中的相关资源,如教学课件、电子教案、实验用表、专业链接网站等,按照食品检验工岗位的工作任务,讨论并完成实验报告的预填写,使学生提前了解教学内容,有助于提高教学效果。课上,请每组派代表以多媒体课件的形式对本教学任务进行分析。课上、课下的有机结合,能够使学生提前了解岗位任务,既提高学习的自主性,也培养分析问题、解决问题的能力和团队合作的意识。

3.3.2明确任务

根据课前学生提交的实验报告和课上的分析汇报,教师进行归纳总结,明确本实验的教学任务。然后,请学生观看科教视频,让学生在享受视听体验的同时,能够更生动的掌握教学任务,激发学习兴趣。

3.3.3实施任务

根据食品检验工岗位的工作任务,将实施环节分为4个阶段,采用多种教学方法,利用多种信息资源,分段实施任务,逐步达成教学目标。

3.3.4考核评价

分为过程性考核和结果性考核。过程性考核主要体现在两个方面:一方面通过填写课前从课程网站中下载的电子评价表完成对各组实验项目的分析、操作及结果的互评和自评;另一方面利用显微成像系统实时完成镜下细菌形态的绘制。结果性考核主要在课后进行,有实验报告的网上提交,以及完成电子题库中本单元试题的在线测试。学生以考核模式进行试题操作,试题类型有图片、视频、文字等多种格式,系统实时评分,将错误试题重现并给出正确答案。同时,教师进入日志管理界面,随时查看学生作业的完成情况以及个人或班级的整体成绩。考核评价环节的设计,有效提升了考核评价的客观性和时效性。

3.3.5拓展提高

首先,教师指导学生使用电子标本库,通过点击的形式查看包括细菌种类、细菌的镜下形态。电子标本库以动态形象的方式展现静态抽象的内容,更能激发学生的学习兴趣,提高学习效率。课后,学生打开课程网站中的拓展学习专区,利用影音资料、案例导学、模拟试卷、参考资料等,拓展知识学习的广度和深度。同时,利用互动专区,随时进行师生之间、生生之间的交流,学生还可主动上传优秀资源,供师生分享。拓展提高环节的设计,把学习由课内延伸到课外,更有利于培养学生自主学习的意识,提高教学质量。

食品化学的应用篇(10)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)20-0005-03

目前,全国高校中已有超过200所大学有食品院系。食品化学是食品院系中本科教学中的三大基础课程之一。任何与食品科学相关的高等教育平台均教授这门课程。因此,这门课程的教学质量备受关注。

一、我国《食品化学》课堂教学的现状

1.教学平台。在整个20世纪,食品科学的独立性逐步地、但是不容争辩地得到加强。世界各国参与食品科学与技术研究工作的人力资源也迅速膨胀。在过去100年中,我国的社会形态发生了多次变更。到上世纪末,我国的生产力发展水平和国民生水平有了显著的提升,食品科学的研究与教育也得到长足的进展,形成了四个主要的高等教育平台:①以医科大学和研究单位中预防医学方向为主的平台;②以原轻工部所属各轻工业院校和研究部门为主的平台;③以上世纪80年代后各农业院校和科研机构建设的食品科学院系和机构为主的平台;④以综合性理工科大学的相关学科为基础组建的食品科学教学与研究平台。在这些平台上,食品化学课程均作为主要课程被教授。因此,我国的食品化学课程的教学平台具有多样性的显著特点。各平台的背景不同,培养计划不同,食品化学课程的教学目的亦有区别。

2.师资力量。目前,在许多高等院校,讲授食品化学课程的教师都具有比较高的学历,拥有博士学位的教师不在少数。其学历背景,除食品科学专业外,比较多的教师具有化学第一学位背景。在一些规模比较大的教学平台上,已经形成了具有梯次的教学团队。可以认为,我国目前食品化学课程的教学师资力量丰厚,学历背景充实。

3.学时。西南大学的赵国华等人曾经于2007年对全国19所教授食品化学课程大学进行了核定学时的调查[1],结果见图1。根据他的调查,采用课堂教学学时数在50~5时的院校居多。实际上,根据课程的教学内容,食品化学课程的课堂教学学时长度主要分长版和短版两种。长版的学时数一般在50~60学时,短版的学时数一般在30~40学时。每个教学平台在安排自己的课堂教学学时时,一般要考虑学生的培养计划、教学条件和师资力量等因素。

4.教材。目前,在国内各大学和教育机构较为广泛地采用的食品化学教材包括:谢笔钧主编的《食品化学》(科学出版社)、夏延斌主编的《食品化学》(中国农业出版社)、王璋主编的《食品化学》(中国轻工业出版社)、阚建全主编的《食品化学》(中国农业大学出版社)、刘临渭主编的《食品化学》(中国农业出版社)等。其中,阚建全主编的《食品化学》被采用的频率较高。尽管一些有教学经验的教师提出过一些建议,有些人甚至做了尝试,我国大部分教材的主要知识理论体系仍然沿用了Owen R. Fennema所著《食品化学》的体系。虽然该知识理论体系被世界上许多国家所接受,但不适我国国情之处也明显,如:①对各营养组分的描述较多,对各种食材整体化学性质的描述不够。②所举的例子多为西方各国的传统和流行食品,东方食品、食材的例子很少。因此,编写适合我国国情的高质量食品化学教材对于我国的食品化学教学人员依然是今后一个长期的、具有吸引力的任务之一。

5.课程内容。食品化学教学内容一般包括:绪论、水分、碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质、酶、色素、风味化学和食品添加剂等章节。由于食品营养学、生物化学、食品添加剂、食品风味化学、食品酶学等课程的开设,一些院校为避免内容重复,在食品化学课程教学中略去了酶和食品添加剂等章节。有些院校在此基础上增加了部分有机化学、物理化学和生物化学内容,以加强学生重点知识的掌握。此外,食材(如焙烤食品、乳品、蛋品等)化学和分散体系等章节也随各个教学平台的具体情况有所增减,因此形成了食品化学课程教学内容的不稳定性。

6.授课对象。在我国具有食品科学与工程学科的教育平台上,食品化学课程的教授对象包括:硕士研究生、本科生、专科生和职业学校学生。可以说,课程的教授对象具有较强的广泛性。在北京联合大学应用文理学院食品科学系,鉴于食品化学课程内容的多样性和独立性,按照教育科学规律,食品化学知识的教学对象实际上被分成两个群组:①通识型教学对象,包括食品相关专业和非食品专业的本科生;②硕士研究生和毕业论文涉及食品化学相关内容的本科生。前者的教学目的为入门,后者的教学目的为深入掌握和运用知识。经过多年的实践,这种做法被证明是行之有效的。鉴于这些经验,在评价我国现行的食品化学课程课堂教学对象时,多样性也应该是肯定的结论。

7.教学方法。根据已有的报道,我国各教学平台食品化学课程实施的课堂教学方法也可以被形容为多种多样,总结归纳为:①讲授式教学;②讨论式教学;③互动式教学;④实践式教学[2-4];⑤项目、任务、问题驱动(PBL)式教学[5-8];⑥案例教学;⑦分组学习教学;⑧精简内容、突出重点式教学;⑨双语教学;⑩CDIO教学等。其中,讲授式教学和互动式教学被采用的历史最久、最广泛;问题驱动(PBL)式教学和CDIO教学在近期被关注;采用双语教学的平台数量有上升的趋势。在北京联合大学应用文理学院食品科学系,分组学习法已经被实践6~8轮,效果显著。这种教学方法有一个显著的优点:课堂上知识的传输量大幅度增加。

8.考核方法。在考核方法上,各个教学平台均采用了多种形式,力求全面考核学生掌握知识的能力。考核方法呈多样化,包括:闭卷笔试、开卷笔试、课程论文、口试等。

二、《食品化学》课堂教学改进的设想

根据上述的归纳和总结和作者十几年的教学经验,提出了一些对《食品化学》课堂教学改进的设想。

1.课程内容与教材的改进。(1)课程理论体系的创新。准确地讲,目前我国的食品化学课程知识内容的理论体系是根据食品中营养素的化学分类建立的。国外的课程教学情况亦如此。在对各种教材的调研中,可以看到建立三种不同于此的理论体系尝试:①突出在食品的加工、贮存和运输过程中的各类化学反应机理,以这些机理为核心展开讲授内容,详见Cornell University的Dominic W. S. Wong主编的Mechanism and theory in food chemistry一书。②将食品的功能引入食品化学领域内,尝试以食品的功能为核心展开讲授内容,如刘临渭主编的《食品化学》教程。③从食品的营养角度出发来阐述课程内容,如韩国翰林大学食品与营养工程系的课程安排。其中,作者认为第一种尝试应当得到重视。这种设想的出发点是建立在对食品化学学科领域本质内容的充分理解之上的。如果细加整理,可能形成不同于目前的课程理论体系。当然,其效果尚需实践的检验。基于上述考虑,尽管国内已经出版了几十种食品化学教材,具有理论体系创新内容的教材编写还是应当继续受到鼓励的。(2)加强课程独立性的建设。众所周知,食品化学学科是多学科交叉构成的,非常容易受到其他学科知识的影响。例如,在医疗卫生专业,食品化学课程的讲授内容很可能会增加不少食品营养学的内容;在原轻工业院校,课程的内容比较偏重工程内容;在农业院校,课程经常会从农产品加工的角度讲授。这些影响都可能会使食品化学课程的独立性丧失。因此,加强食品化学课程的独立性几乎是一个永恒的任务。具体做法可列举如下:①突出水分一章的重要性。在我国目前的高等教育知识体系中,恐怕没有哪一门课程能够比食品化学课程教授有关水的物理和化学性质和生物学功能更详细的了。这是目前我国高等教育相关专业培养计划中的亮点,也是与其他课程的区别点。②在碳水化合物一章中,重点讲授淀粉和植物胶等多糖部分的内容,尤其是淀粉的物理性质和植物胶的化学性质。这也是其他课程不易涉及到的内容。③在蛋白质一章中,主要讲授蛋白质在食品加工、贮藏和运输过程中表现出的八个功能和蛋白质变性在食品加工中的应用内容。这也是食品化学课程内容的亮点之一。④在脂肪一章中,讲授的重点应放在脂肪的物理性质上,同时,还应强调氢加成、水解和酯交换等反应在食品工业中的应用内容。⑤在维生素和矿物质等章节中,应着重强调这些营养物质在食品加工、贮藏和运输过程中的变化。(3)内容前沿性的保持。食品化学是一门动态的科学,每年都可能有新的研究成果补充其内容。因此,在食品化学课程的讲授内容中,在不影响其理论体系的前提下,完全有可能做到内容的前沿性,列举众多的新科研成果和发现。(4)坚持鲜明的中国特色。我国的食品化学课程教学是在浓厚的中国文化背景下进行的。课程的内容具有中国特色是理所应当考虑的事情。虽然,就我国在现代食品化学发展中所作的贡献和积累而言,建立自己的独立理论体系还为时过早,但应用食品化学的理论知识解决我国传统和现代食品加工、贮藏和运输过程所遇到问题的实例甚多。这些实例均可在教学内容中提到。如果能做到这一点,食品化学课程的中国特色就能得到保障。(5)与相关实验课程配套。食品化学又是一门应用科学,它的成长与其理论知识的应用是分不开的。在教学中,其应用性如何体现成为一个重要问题。因此,在理论上,食品化学理论课程与实践课程的衔接十分重要的。在安排食品化学的配套实验课程时,其内容的选择具有一定的困难性。在传统上,食品化学实验课主要由食品分析和食品加工内容组成。而在理论课中,食品分析的内容相对很少。这就需要在理论课的讲授内容上做相应的补充。另一方面,在我国食品化学课程的教学中,重理论教学、轻实验教学的情况十分严重,主要体现在理论教学和实验教学师资素质差别上。理论教学一般安排具有较高学历和职称的教师担任,而实验教学队伍的学历及职称与理论教学队伍相差甚远。这是客观存在的现象。另一种观点认为:食品化学的应用性也可以体现在课堂教学的内容中,其做法的要点是充分贯彻基础理论的应用性,多讲应用实例,着重训练学生在应用理论知识时的思维方式。学生的动手能力训练可以在其他相关课程中完成。

2.教学方法的改进。①双语课程建设。在我国现有的教学平台上,已经有人提出将食品化学这门食品科学的基础课建设成双语课程。这种设想如果能够实现,食品化学课程会成为语言教学的一个媒介课程。这样做会有许多正面收获,如:学生的能力训练水平与国际接轨和切实提高学生的专业英语水平等。这是一个十分有价值的设想,如有可能,应推广尝试。②推广分组学习法。根据作者十几年的教学经验,分组学习法是一种提高教学效率的有效方法。食品化学课程的内容和性质非常适合这种教学方法。在具体执行时,应注意需有教师参与分组名单制定。避免能力较强的学生集中于同组中,使每个组中好、中、差学生均匀分布,以达到最优教学效果。

3.授课对象的扩展。作为一门重要的专业基础课程,食品化学课程可以针对多种授课对象,包括医学院校、农业院校和综合理工科院校的相关专业学生。在学生级别上,食品化学的授课对象包括了研究生、本科生、专科生、职业学校的学生。因此,食品化学课程实际上起到了食品科学基础知识普及的作用。如果从这个方面来认识这门课的功能,可以尝试为非食品专业的学生开设这门课程,使其成为跨学科的选修课。

三、结语

食品化学作为食品科学教育方向的重要专业基础课程在我国的高等教育平台上可以说已经是比较普及了。但通过对现状的分析可以发现,这门课程还存在着一定的改进和提升空间,主要集中在教学内容调整和教学方法的创新上。如果全国从事食品化学教学的教师能够在这些方向上做出持续努力,这门课程的发展会有一个飞跃。

参考文献:

[1]赵国华.全国食品化学课程运行情况调查[J].中国农业教育,2007,(6):36-38.

[2]邵秀芝,孙华,王存芳.基于应用型人才培养的《食品化学》课程教学改革研究[J].广州化工,2015,(01):184-185.

[3]周丹.大学公选课《食品化学》课程教学改革探索[J].亚太教育,2015,(28):72.

[4]杨文建,俞凌.食品化学课程的新型“四维”教学模式研究与实践[J].农产品加工(学刊),2014,(10):86-88.

[5]王发祥,刘永乐,俞健,李向红,王建辉.任务驱动法在《食品化学》教学中的研究与初步实践[J].广东化工,2015,(04):122,129.

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