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食品科学与工程的优点

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食品科学与工程的优点

食品科学与工程的优点范文第1篇

关键词:食品营养学;专业课;案例式教学

中图分类号:G71 文献标识码:A

“案例式教学法”(case teaching method,CTM)是通过案例所呈现的具体典型情境或故事,引领学生对隐藏于其中的特定疑难问题进行研讨,从而培养认识和解决问题的创新性思维和创新人格,提高学生解决实际问题能力的一种教学方法,具有集讲授、研讨、分析等多种教学方法于一体的优点。在大力推进高校教学改革,树立教育新理念的形势下,案例式教学法以其强调实践、创新、合作、对话、交流等适应知识增长方式的新特点日益受到重视。

一、食品科学工程专业课引入案例式教学法的必要性

食品科学与工程专业集生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计于一体,具有极强的理论性与实践性。其专业课主要任务是使学生掌握必要的专业基本理论、专业知识和专业技能,了解本专业的前沿科学技术和发展趋势,培养分析解决专业问题的能力,教学内容既具有对专业知识体系极强的依附度,同时也具有专业的针对性、适应性和应用性,为避免授课内容与理论知识、现实问题和学科前沿的脱节,将案例式教学法合理引入食品专业课教学,促进理论与实践相结合,在师生共同解读、分析、研讨典型案例的过程中,有效强化学生对基础知识的理解与掌握,培养逻辑思维和创新能力,逐步提高学生分析问题解决问题的能力,提高其对食品专业和岗位任职的认知、认可与接受程度,显著增强课程教学效果。

二、食品科学与工程专业课实施案例式教学的基本要求

(一) 针对专业课程性质,合理规划案例教学

食品科学与工程专业课的理论性和应用性都很强,只有把握好案例教学与系统理论知识讲授两者之间的关系,学生才能较好地认识和全面把握案例问题,并进行正确分析或决策,不能仅为案例式教学的实施而摈弃传统教学方法,而是始终围绕教学大纲和教学目标,把案例式教学有目的地整合在课程中,包括教学的实施方式、时间分配、教学策略等。

(二)体现综合学习特点,实现知识重新构建

案例式教学具有双主体的特点,即教师和学生全员参与,在教学过程中学生对案例进行分析、讨论,对相关专题进行调查、研究,教师主动参与设计和指导,尽可能拓展问题讨论的深度和广度,最后教师总结,实现“理论―实践―理论”的教学过程,在这一过程中,学生个体知识、经验与实际问题相互结合、相互碰撞,知识系统得到整合和重新建构。

(三)重视案例选编工作,不断优化教学案例

案例是案例教学能够顺利实施最根本的条件,推动食品专业课案例式教学,必须提高案例制作水平,并构建丰富、前沿、典型的食品专业案例库。首先,案例的选择要充分考虑到案例教学目标。解决不同层次的问题,就需要选择与之相对应的具备相关特点的案例。其次,要选择对背景资料描述尽可能详尽的案例。最后,要及时融入学科专业发展前沿问题。

三、食品科学与工程专业课案例式教学实践与分析

以《食品营养学》为例,课程以“营养基本原理―食物营养―改善食物营养”为主线,其中,“营养基本原理”与“食品营养”为课程基础理论,全面系统地阐述了人体营养的生理基础、基础营养以及食物的营养价值等营养学基础知识,“改善食物营养”为课程的实际应用部分,根据食品科学与工程专业特点介绍了不同人群的营养、食品的营养素强化、营养与健康、社区营养、营养与农业等内容。

(一)案例素材的选取与呈现

案例是实现案例教学的材料和媒介,因此案例式教学实施的首要任务就是案例素材的选取与呈现。在《食品营养学》课程中,案例的选取首先要考虑与教学目标的契合,包括所选取案例的主要内容、观点以及教学时间都要符合教学目标。其次要考虑案例的典型性和现实性。可以通过解剖案例,有效地达到由例及类,由表及里,由点及面的教学目的。例如,在讲授蛋白质时,以阜阳劣质奶粉事件、三聚氰胺毒奶粉事件以及2008年颁布实施的《原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法》等作为案例素材,结合蛋白质生理功能、蛋白质营养价值评价等知识点,启发学生展开分析讨论,引导学生对实际生产中原料乳及乳制品中蛋白质检测方法的利弊进行深入思考,达到理论知识、现实问题和学科发展动态的有机结合。最后,引入食品科学研究领域的热点问题及教学资源。将国内外食品营养、食品安全、食品加工领域涌现的新闻事件纳入教学案例库,拓展学员知识视野。案例的呈现方式多种多样,包括文字、图片、影像、专访等多种形式,由教师根据教学目标、教学内容以及案例内容来选择,目的是引导学生进入状态,使学生关注案例,激发学生的兴趣和注意力。

(二)把握案例教学操作环节

专业基础课程通常蕴含着丰富的概念性、原理性和基础性的内容,与传统教学方法相比,案例式教学法在知识系统性、连贯性方面并不具备明显优势,不宜贯穿教学全过程。如果一味追求案例的量,而不深入解析案例的内涵,则容易导致教学目标的迷失,走入举例式教学的误区。为避免教学案例的简单堆砌与相加,一是要注意教学主体的把握。在案例教学的课堂上,教师要调动学生积极性,引导学生主动思考分析,挖掘案例的内涵,并融入到课堂研讨之中,体验理论知识的实践意义。学生要主动参与到案例中,对案例进行独立思考、钻研,利用自己已掌握的理论知识和经验作出决策和结论,在案例讨论环节,更要积极与其他同学沟通交流,学习别人分析问题的角度,在思考与合作中完成教学任务,实现教学目标。二是案例引入时机的把握。对于食品专业基础课而言,基本概念与原理部分的教学仍应沿袭传统的讲授式、解析式教学法,教学案例最好在归纳性与总结性教学环节适时引入,以巩固学员对基础知识的理解和掌握,增强教学内容的专业适应性。例如,在学习完营养学相关基础知识后,以“营养与健康”为案例教学专题,引用“七十年代美国医学科学院对河南林县进行流行病学调查和干预实验”、“近几年我国进行的生态学调查报告”、“糖尿病病人一日食谱”等为案例素材,在此基础上设计研讨主题,将六大营养素生理功能、代谢特点、膳食调查、饮食习惯、营养干预等重要知识点通过专题式案例教学依次展现出来,既巩固了理论知识,又提高了学生分析解决现实问题的能力和专业素养,同时通过思考、分析、讨论等环节,使学生原本零散的知识点得以重构和整合,完成由“讲授知识”向“培养能力”的教学模式转型。三是案例适用性的把握,这主要包括两方面的内容,其一是案例的难易程度,对于本科阶段的学生,应选择基础性或中等难度案例。其二,教师能否完全把握,例如教师对案例的环境背景是否了解,对案例的分析是否到位,对学生讨论的进度和方向能否很好的控制和引导。

(三)避免易出现的问题

成功的案例教学是教师的有效组织和引导、学生的积极参与以及精选的案例材料等有机结合,在实际教学中要做到这一点较为困难,往往会出现高投入低收效的结果,为了避免案例教学的低效率事件发生,首先要做好教学前的准备工作,包括明确教学目标、选取案例,制定课堂教学实施计划、教学的物质准备、预案的设计等。其次,教学实施过程应遵循开放式与研讨式相结合的原则,可以将资料查询、案例搜集、问题设计等开放性任务布置给学生,同时附带一些思考题以便让学生有较充裕的时间阅读和思考。在进行案例讨论时,由于学生的个体差异,思考问题的出发点和角度不同,很容易出现讨论偏离主题的情况,这时教师一定要加以控制和干预,使讨论回归主题,以完成各阶段应达到的教学目标。归纳总结阶段是学生受益和展现教师授课艺术的关键阶段,对于一些没有确定答案的案例总结分析时,教师可以给出自己的观点,但切忌过分强调自己观点的正确性,要把握好分寸,给学生留下足够的空间进行思考。

参考文献

[1]董会瑜.军队院校现代化教学理论研究[M].北京:出版社,2005.

[2]吴俊,杨安运,罗蕾蕾.军需专业基础课案例式教学探讨及实例分析[J].军事经济学院学报,2012.

[3]宋军.公安院校《刑事影像技术》案例教学的探索与实践[D].济南:山东师范大学,2010.

[4]孙远明,余群力.食品营养学[M].中国农业大学出版社,2002.

食品科学与工程的优点范文第2篇

[关键词] 食品包装 食品标签 问题

食品包装的材料、包装技术和方法的不断发展和完善,使食品包装学发展成为独立于食品工艺学的一专门学科。这门学科日益受到重视,成为有关食品各类专业的大、中专院校学生的必修课。按照国家教委对食品科学与工程专业及农畜产品贮藏与加工专业的培养目标要求,课程应系统地介绍有关食品包装材料、工艺技术、机械设备和设计方法,并反映近年来世界各地在食品包装领域的研究成果和最新进展。

针对大学生的特点,教师要力图把一些食品包装的基本理论讲解的清晰易懂,从而使学生通过理论教学,能够掌握食品包装的一些基本知识和包装方法的原理,学习和理解有关食品包装的材料运用、包装技能,从而培养学生分析和解决包装实际问题的能力,同时应介绍近年来世界各地在食品包装领域的研究成果和最新进展。

基于上述认识,针对食品科学与工程专业“食品包装学”课程进行了教学研究,采取的主要方法是:在调查走访中,了解食品包装,联系实际,提高学习兴趣;从食品标签入手,带着问题,在逛超市中学到知识,最终达到提高学生素质,培养能力目的。

1.通过各种方式,或走访食品厂,或逛超市,调查了解常见食品的包装。

比如,面包的包装,先让学生调查有几种包装形式,然后引导总结各种包装形态的优缺点,为拓宽学生知识面,再查阅有关资料介绍发展历史。通过调查学习认识到面包通常是采用软包装材料裹包的。主要包装材料有如下几种:

(1)蜡纸。第一次世界大战以后,面包开始采用蜡纸裹包。蜡纸是最经济的包装材料,在自动裹包机上也有足够的挺度,封合容易,能有效防止水分的散失,其缺点是透明度不好,而且折痕容易造成漏气,引起面包水分散失和发干。

(2)玻璃纸。1920年前后玻璃纸就开始作为面包的裹包材料。后来改用涂塑玻璃纸,解决了半防潮性和热封问题。1930~1955年,面包基本上改用玻璃纸包装。但是,玻璃纸的包装成本比蜡纸高得多,比较适合用作高档面包的包装。

(3)塑料薄膜。国外50年代开始采用聚乙烯薄膜包装面包。聚乙烯薄膜包装成本比玻璃纸低30%左右,但是,厚度较薄的薄膜的机械操作工艺性能差。聚丙烯薄膜透明度优于聚乙烯,而且挺度较大,机械操作工艺性能也好。不过,单纯的聚丙烯在-17.7℃时就会脆裂,而且热封困难。到1962年,聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯三层共挤材料出现,进一步满足了面包包装的需要。

(4)目前,大约90%的面包都采用聚乙烯塑料袋包装,其优点是,可反复使用,方便,面包的货架期较长,而且不需要捆扎,可采用热封或塑料涂抹的金属丝扎住袋口,也有采用聚丙烯塑料袋扭结袋口包装面包的。更讲究一些的是采用铝箔/纸复合材料或铝箔/聚乙烯复合材料。这类包装材料不透明,但可以保护面包中维生素B1免受损失。

经过这个过程后,从食品包装原理学总结出面包包装的要求主要是保持面包水分,防止老化和防止细菌、霉菌等微生物的侵染以及防尘。

2.联系实际,从食品包装技术应用及生活应用的广泛性,提高学生对本课程的学习兴趣,使其通过本课程的学习,对学生综合素质的提高和直接解决实际问题的能力培养提供一定的基础。

通过调查,学生了解到果蔬保鲜的包装方法:

(1)塑料袋包装

要求使用的薄膜材料具有良好的透明度,对水蒸气、氧气、二氧化碳气体透过性适当,并有一定的机械加工性能,无毒副作用。大部分果蔬可采用此法包装保鲜。

(2)浅盘包装

将果蔬先放入浅盘中再进行裹包或装盒,浅盘主要有纸浆模塑盘、瓦楞纸板盘、塑料热成形浅盘等,包装时采用热收缩包装或拉伸包装固定产品。这种包装具有可视性,有利于产品的展示销售,消费者对内装产品一目了然。芒果、白兰瓜、香蕉、番茄、嫩玉米穗、苹果等都可以采用这种包装方法。

(3)穿孔膜包装

实施穿孔膜包装时,穿孔程度应通过实验确定,一般以包装内不出现过湿状态下所允许的最少开孔量为准。由于薄膜穿孔,这种方法很难再有气调作用。

(4)简易薄膜包装

对果蔬实行单个包装时常采用的一种方法,即用塑料薄膜对果蔬进行简单裹包拧紧,只能起到有限密封作用。

收回调查资料后针对其中穿孔膜包装进行重点讲解,用密封方法包装果蔬,在条件不适时包装内易出现厌氧腐败、过湿状态和微生物的侵染。因此某些果蔬的保鲜需用穿孔膜包装,即在薄膜上按要求刺穿一定数量和直径的小孔再进行包装,以避免袋内二氧化碳的过度积累和过湿现象。许多绿叶蔬菜和果蔬适宜采用此种方法,这样加深了对打孔膜保鲜包装贮藏方式的理解。

3.调查几种食品的标签,与国标规定的对照,看存在什么不足,应如何改进。比如,按照标签标准规定有必须标注的内容,推荐标注的内容,为提高学生能动性,可留课后作业:调查几个附近食品厂家的标签存在问题,提出改进建议。

《食品标签通用标准》规定食品标签上必须标注的内容有:食品名称,配料表,净含量和固形物含量,制造者、经销者的名称和地址,生产日期、保质期或/和保存期,贮藏指南,质量等级、产品标准号,特殊标注内容。当包装容器的最大表面积小于10cm2时,除香辛料和食品添加剂外,可免除配料表、生产日期、保质期或/和保存期、质量等级、产品标号。产品标准(国家标准、行业标准)中已明确规定保质期或保存期在18个月以上的食品,可以免除标注保质期或保存期。进口食品可以免除原制造者的名称、地址和产品标准号。推荐标注的内容是批号、食用方法、热量和营养素。经电离辐射线或电离能量处理过的食品,必须在食品名称附近标注《辐照食品》;经电离辐射线或电离能量处理过的任何配料,必须在配料表中加以说明。

食品包装学的授课中,联系课程理论通过逛超市或走访食品厂家,学到食品包装相关知识,从而提高学生对本课程的学习兴趣;从与人们日常生活联系最为密切的食品标签入手,既让学生了解食品保藏的基本知识,又通过调查实践掌握了常见食品包装的形态,最终达到提高学生素质,培养能力目的。

参考文献:

[1]陈志周,于志彬,迟建,等.《食品包装学》的探索与实践[J].包装工程,2004,25(3):202-203.

[2]张平安,艾志录,赵秋艳,等. 食品包装学的多媒体教学[J].现代食品科技,2005,21(2):145-147.

食品科学与工程的优点范文第3篇

关键词:食品分析与检测;教学方法;探索

中图分类号:G622.4 文献标识码:A

《食品分析与检测》是食品质量与安全及食品科学与工程2个本科专业学生必修的一门重要专业基础课。它是建立在分析化学、食品化学、仪器分析等学科基础之上的一门综合性课程,兼具理论性和实际应用性[1],主要包括以下几方面内容:样品的采集与制备、数据分析处理方法、食品营养成分测定、食品添加剂测定、有毒有害物质测定、微生物检验及食品感官评定等。本课程不仅与化学等基础学科有关,而且与食品科学、农业科学和食品生产密切相关。通过这门课的教学,使学生掌握不同样品和不同检测指标的检测方法的原理和操作技能,熟悉各种常见大型仪器设备的使用方法和测定原理,将理论与实践有机结合,提高学生分析解决具体实际问题的能力,培养出素质全面,业务能力强的一线检测技术人员。因此,学好食品分析与检测课程,有助于学生毕业后从事食品成分分析、食品品质控制、质量监督检验等工作[2-3]。

在《食品分析与检测》的教学活动中,如何将复杂的测定原理和枯燥繁琐的测定步骤转化为生动有趣的教学内容,最大程度调动学生的积极性,使教与学形成良性互动,达到满意的教学效果,是摆在许多教学一线教师面前的难题。结合本人几年来的教学实践,本文对该课程的教学体系进行初步探索。

1 从绪论内容入手,培养学生学习兴趣

绪论是对一门课程的宏观介绍和概括,学生接触一门新课,都是从绪论开始了解这门课程的教学内容,学习方法和学习的目的及意义的。所以,绪论课教学效果的好坏直接关系着学生学习这门课的兴趣大小。我们介绍了食品分析与检测这门学科发展的历史沿革,课程涉及的主要内容,学习这门课程的方法和一些小技巧;列举了食品分析与检测与日常生活的紧密联系以及在食品生产和居民生活中发挥的巨大作用,使学生深切感受到学习该课程的重要性,充分调动他们的学习积极性。如:讲解了购买食品时,要认真仔细查看食品标签上各营养成分的含量,以确定该食品的摄入量;列举了三聚氰胺、瘦肉精等近年来影响重大的一系列食品安全事件,表明有害成分的检测和监督是保证我国消费者饮食安全的当务之急;从宏观的角度,介绍了世界范围和我国在食品分析领域科学研究的主要方向和取得的重大突破,开阔了学生的视野,激发了学生勇于探索,勇攀科学高峰的坚定信念。从以上几方面的讲解,不仅使学生对食品分析这门学科有了初步认识,而且使学生学习的主动性和积极性更加高涨。

2 优化课堂教学,提升教学效果

理论知识是食品分析与检测的基础,是进行检测操作的指挥棒,也是学生毕业后可持续发展的前提,因此搞好课堂理论教学具有重要意义。在教学过程中,各教学环节应尽量规范化,传统授课方式与现代多媒体及网络教学等相结合,提高课堂教学的效率,使学生在最短的时间内接受更多有用信息[4]。

2.1 将多媒体教学融入传统教学

传统教学虽有其自身优点,但也具有缺乏生动性和互动性等不足。多媒体教学的引入,不仅成倍增加了教学内容的信息量,提高了教学效率,同时也更加直观的将检测步骤逼真地呈现在学生面前,达到了事半功倍的效果,有助于学生对知识的理解和掌握。本人在教学中,下载并制作了大量的图片展示给学生,如一些检测过程的流程图,一些大型检测装备的实物图等,将枯燥呆板的语言描述以图片形式生动地表现出来。此外,课堂上还给学生播放一些检测方法的动画演示或检测过程的录像,使冗繁难记的操作环节清晰形象地展示给大家。如在讲到凯氏定氮法测定食品中蛋白质时,消化、蒸馏、滴定和计算各个步骤在动画中一目了然,加深了学生的理解和记忆。

2.2 将案例式教学引入到课堂教学

对于教学内容的某些章节,可在原有教学方式的基础上增加案例式教学,培养学生的创新性思维和解决实际问题的能力。比如,在讲到食品中脂肪测定时,可以让同学们横向比较一下索氏提取法,酸水解法和巴布科克法等方法的优缺点,针对不同的样品基质,选择哪种方法结果更准确,并启发式地提出当今比较热门的反式脂肪酸应该如何去测等问题,使学生将课本知识与实际问题联系在一起。

3不断更新自身的知识积累

食品分析领域囊括了许多尖端科学技术和先进仪器设备的应用,许多检测方法都会随着时代的发展,或是被更为准确快速的新方法取而代之,或是在某些细节处做出调整,总之没有一种检测方法是一成不变的。此外,有关食品成分的检测国家标准也推陈出新,不断进行着调整。作为一名食品分析与检测的任课教师,应时刻关注食品分析领域的最新动态,力争将最新最准确的检测理念传授给学生。例如,2010年国家颁布的乳品新国标,原奶细菌数允许最大值改为200万个/毫升,乳中蛋白质含量改为大于等于2.80g/100g,这些检测限量的变化直接关系到产品的合格与否,应及时准确地传达给这些未来的一线检测人员。所以,教师要与时俱进,不断更新知识和认识,才能让教学内容更加充实和科学。

4 抓好实验、实习环节,强化动手能力

实验、实习是教学工作的重要环节,通过实验和实习阶段的锻炼可以提高学生的独立思考和实际动手能力,发现问题、分析问题并解决问题[5]。

教育学生参与到实验课的整个流程,包括试剂的准备和配置、样品的制备和前处理以及后续的实验步骤。只有这样才能让其感受到整个实验的全过程,既锻炼了能力,又加深了印象。

增加设计型和综合性实验的比例。让学生独立设计实验方案,选定检测方法,准备实验试剂和仪器设备,处理样品,完成检测操作,直至数据分析,得出实验报告。本实验室完成了诸如原奶入厂检测、瘦肉精的快速检测、多种果蔬的Vc测定等综合性实验的教学实践,取得了良好的教学效果。

5 结语

以上是本人在讲授《食品分析与检测》课程几年中得到的些许体会。通过对食品分析与检测课程教学的不断摸索,学生对食品分析与检测的学习兴趣和积极性明显提高,教学效果良好。在今后的教学实践中,将不断总结完善,使该课程的教学更加科学和规范。

参考文献

[1] 张水华.食品分析[M].北京 :中国轻工业出版社,2007:1.

[2] 葛兴,郑燕英食品分析与检验课程改革初探[J].天津农学院学报,2003,10(增):58-60.

[3] 许英一,吴红艳,张舵. 食品分析与检测课程教学改革初探[J].黑龙江教育,2013,(2):21-22.

[4] 黄晓东. 现代食品检测技术课程教学研究[J] .食品工程,2010,(1):5-6.

食品科学与工程的优点范文第4篇

【关键词】 超高压;食品;微生物;酶

Abstract Studies have shown that, compared with conventional thermal processing techniques, using ultra-high pressure to process food can more effectively achieve the purpose of sterilization and inactivation of enzymes, and can serve as a good way to keep the original nutrients as well. This paper summarizes the effect of ultra-high press processing techniques on micro-organism and enzymes in the food and describes the mechanism of ultra-high pressure inactivating microorganism and passivating food enzyme. Finally, The prospect of ultra-high pressure development in food industry is also mentioned in this paper.

Key words Ultra- high pressure; Food; Microbiology; Enzyme

传统的热加工技术虽然在食品加工中应用广泛,但是由于它存在着破坏食物营养成分、造成能源浪费等众多问题,所以需要新的食品加工技术来克服热加工技术的缺陷,超高压技术作为一项物理冷加工技术,恰恰顺应这一趋势,成为近年来研究的热点。超高压加工是一个物理过程,在加工过程中使形成生物体结构的氢键结合、离子键结合以及疏水键等非共价键结合发生变化,导致酶失活、微生物被杀死,但对食品中的色素、维生素、氨基酸、多肽等以共价键结合的小分子物质的破坏作用较小,所以有着完好保留食品中的营养物质,保持食物自然风味、增长食物保质期、节约能源、食品卫生安全性高、有利环保等优点,经超高压处理的食品,符合现代食品“天然、营养、卫生、安全”的发展方向,是一种有着很好发展前景的食品加工技术。

1 超高压对微生物的影响

根据目前的研究发现,超高压灭菌的机制与破坏细菌的细胞壁和细胞膜,抑制酶的活性和DNA等遗传物质有关,高压对细胞膜和细胞壁有一定的影响。在压力作用下,细胞膜的磷脂双层结构的容积随着每一磷脂分子横切面积的缩小而收缩。加压对细胞膜常常表现出通透性的变化和氨基酸摄取的受阻。当压力为20~40 MPa时,细胞壁会发生机械性断裂而松懈;当压力为200 MPa时,细胞壁会因遭到破坏而导致微生物的细胞死亡[1]。超高压可以破坏非共价键,如破坏氢键之类弱结合键,使基本物性变异,产生蛋白质的压力凝固及酶的失活,高压抑菌是由于主要酶类的变性。一般说来,超过300 MPa压力引起酶类的变性是不可逆的,酶失活的主要原因是高压引起的酶分子内部结构的破坏和活性部位上构象的变化[2]。由于高压处理时料温随着加压(卸压) 而升高(降低),一般高压处理每增加100 MPa 压力,温度升高2~4 ℃,故近年来也认为超高压对微生物的致死作用是压缩热和高压联合作用的结果[3]。在超高压灭菌过程中,灭菌效果受到压力大小、加压时间、施压方式、处理温度、微生物种类、食物本身的组成及添加物、pH 值和水分活度等许多因素的影响。

潘庆梅等[4]对西瓜汁的超高压杀菌研究表明,在处理温度为30 ℃和保压时间为10 min 的条件下,大部分微生物在300 MPa下处理时即可杀灭,耐受压力超过300 MPa的微生物数量不多。处理压力为400 MPa ,同样保压10 min 时,西瓜汁中菌落总数从12 000 cfu/mL减少到46 cfu/mL,在30 ℃,处理压力达到或超过400 MPa时,西瓜汁中微生物含量达到国家食品卫生标准要求。为了增强高压杀菌效果,实验中还采用了脉动施压的方式对西瓜汁进行超高压杀菌处理,即以加压—保压(10 min) —卸压—停顿(5 min)为一个高压处理循环,对处理西瓜汁样品进行多次循环高压处理,在处理温度为30 ℃的条件下,发现随着脉动施压次数的增加,微生物存活量减少,但微生物存活量减少值与循环次数之间不是线性关系。田晓琴等[5]研究了超高压对鲜牛奶杀菌效果,影响超高压处理鲜牛奶杀菌效果的主次因素依次为:处理压力> 处理时间。超高压处理鲜牛奶的最优处理工艺操作参数是:500 MPa下处理30 min,鲜牛奶中的细菌总数最少,杀菌效果最好。潘见等[6]的研究发现在温度为29 ℃下,草莓汁中大肠菌群对压力非常敏感,压力为350 MPa,保压3 min 即可全部杀灭;霉菌和酵母菌较大肠菌群耐压,压力为350 MPa,保压10 min,可全部杀灭;果汁中虽含多种耐压菌,但经500 MPa,保压15 min处理,菌落总数还可降至30 cfu/mL,达到了国家食品卫生标准要求。

2 超高压对食品中酶的影响

酶的化学本质是蛋白质,其生物活性与其三维结构有关。酶的生物活性产生于活性中心,活性中心是由分子的三维结构产生的,即使是一个微小的变化也能导致活力的丧失,并改变酶的功能性质[7]。超高压处理也是通过影响酶蛋白的三级结构来影响其催化活性。由于蛋白质的三级结构是形成酶活性中心的基础,高压作用导致三级结构崩溃时,使酶活性中心的氨基酸组成发生改变或丧失活性中心,从而改变其催化活性。而在较低压力值下时酶活的上升则被认为是压力产生的凝聚作用,完整的组织中酶和基质经常被隔离,而较低的压力可以破坏这种隔离,使酶与基质相接触,加速酶促反应[8]。超高压影响酶活性的因素主要与压力及处理时间、体系温度、体系pH值、介质成分和酶的种类有关[9]。

2.1 超高压对过氧化物酶的影响

过氧化物酶通常被认为是食品热处理中酶灭活的指示酶,也有着很强得耐压性。曾庆梅等[10]研究了超高压处理对砀山梨汁中过氧化物酶活性的影响, 比较了不同试验压力、处理温度、保压时间及pH值处理对酶活性的影响。实验结果表明, 在处理温度为50 ℃、保压时间为10 min和梨汁pH值为5的条件下,300 MPa以下压力范围内高压处理酶被激活, 其活性增加;大于300 MPa时酶的活性随压力增大而下降。高压处理时, 温度低于40 ℃对酶的活性影响不大;有效影响高压处理的最小温度为40 ℃。保压时间超过10 min后时间延长对酶的活性影响甚微,认为保压时间不是影响酶活性的主要因素。pH 小于5或大于6时酶的活性降低;当pH 值为6 时, 梨汁中过氧化物酶最耐压。处理条件为500 MPa、50 ℃、pH=3 和保压10 min时可以较好地钝化过氧化物酶活性。陈玮等[11]的研究发现,在较低的压力下(396 MPa),胡萝卜过氧化物酶的稳定性较常压下高,在506 MPa、40 ℃时则观察不到再生,在600 MPa、45 ℃下几乎钝化,但超高压对维生素C 或蛋白质的失活没有明显的影响。温度和压力对胡萝卜中过氧化物酶的钝化有重要的作用。在温度和压力之间也有显著的相互作用,胡萝卜过氧化物酶的活性在所有的温度下都随着压力的增加而逐渐减小,在胡萝卜处理中超高压结合轻微的加热处理比在高温下的热处理更容易使过氧化物酶失活。

2.2 超高压对多酚氧化酶的影响

多酚氧化酶是水果中促进褐变的主要酶类,也是耐高压的酶类之一。赵光远等[12]人研究发现,使用超高压技术单独或协同加热处理鲜榨梨汁,结果200~600 MPa 的压力处理对果汁中多酚氧化酶活性影响不大,400 MPa的压力对多酚氧化酶有激活作用;高于600 MPa的压力使多酚氧化酶显著失活,而且压力协同热处理对多酚氧化酶的失活作用强于压力或热的单独处理。实验还研究了加入维生素C 对超高压处理效果的影响,在500 MPa 以下对果汁中多酚氧化酶有激活作用,在600 MPa 以上或热处理结合高压时有钝化多酚氧化酶的作用。500 MPa 60 ℃或750 MPa 50 ℃以上的处理条件可使鲜榨梨汁中的多酚氧化酶失去60 % 以上的活性,750 MPa 50 ℃的处理条件下果汁颜色变化不显著。但维生素C对多酚氧化酶的作用机制还有待进一步研究,可能与维生素C 影响酶的活性中心的结构有关。证实梨的多酚氧化酶是耐高压的酶,有效的控制酶促褐变需要结合添加防褐变剂、热处理、低温贮藏以及脱气处理等其他手段。谭俊峰[13]等人对超高压处理后茶鲜叶多酚氧化酶比活性的测定结果发现,在处理温度为37 ℃,处理压力在400 MPa以下时,茶鲜叶中多酚氧化酶比活性只稍有下降。当压力达到500 MPa时,多酚氧化酶比活性下降近50 %。600 MPa的压力下,多酚氧化酶活性进一步降低。经500 MPa以上超高压处理的茶鲜叶,多酚氧化酶比活性已发生显著下降,若在杀青工艺前通过超高压处理,则能使多酚氧化酶等酶活性受到部分抑制,后续加工过程便可通过使用较少的热量达到抑制酶活性的目的,从而为最大程度地保留茶叶中的功能活性成分提供了条件。

3 展望

综上所述,超高压技术在食品灭菌、钝化酶、保持营养素等方面都有着非常理想的效果。尽管这项新技术目前还存在着生产成本过高,研究理论尚不成熟等问题,但是由于它有着诸多无可比拟的优势,在部分食品加工领域逐步取代传统热加工技术已成为可能,作为食品加工技术的新领域,超高压加工技术在未来将得到更大的发展与应用。

参考文献

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食品科学与工程的优点范文第5篇

【关键词】食品生物化学;教学改革;兴趣教学;移动互联网

在食品科学与工程专业中,生物化学可谓是进入食品的一块敲门砖,掌控学会、理解本门学科的主要通路。以化学知识为背景的食品科学与工程专业主要还涉及无机、有机、分析、物理、食品化学等的学习。作为一门具有承前启后作用的生物化学课程是食品科学与工程专业的核心课程,它占据着学好食品专业的核心要位。同时该课程同样与食品技术上的生产、加工、保藏及质量安全检测等技术相互联系[1]。因此,生物化学课程对于学生的建立理论学习体系起到了纽带作用,学生对本课程理论知识的学习将有助于培养其临场应变能力,在遇到与食品相关问题时,更为有效的去分析解决实际问题,同时通过对交融性较强的生化课程学习,也达到了拓展学生知识系统的作用。近年来,生物化学实验技术已渗透到生命科学的各个领域。提高实验教程及改善实验教程对于学生更好地及更容易掌握生物化学知识,实际运用技能及科研能力都起着非常重要的作用[2]。目前,食品生物化学与其他学科具有愈来愈密切的交叉。食品生物化学是各专业本科生教育中重要的基础课程,特别是在食品专业中,食品生物化学已被设置为大多数农学硕士相关各专业研究生入学考试的必考科目。对食品科学与工程专业的生物化学课程实施教学改革具有重要的作用和教学意义。

1食品生化特点及生化教育改革的重要性

《食品生物化学》是食品专业的必修课程之一。本课程主要的目的是认识生物体的种类、其物质结构及物理化学性质、研究生物体物质在体内进行物质代谢和能量代谢的过程和原理及其与复杂的生命现象之间的联系。通过生物化学的学习旨在让学生了解生命有机体中化学组成有哪些、维持生命活动的化学变化情况及两者相关的协同、拮抗作用,去更为清晰的认识生物化学,分子水平角度的研究可以更深入认识到生物体分子的结构与功能、物质代谢与调控作用,更进一步了解在生命活动中的影响作用[3]。食品生化课程教学主要包括两大模块:理论教学板块和实验板块。实验板块在生化课程中占有60%的较高比例,因此,生化课程的学习和掌握直接影响临床科研人才的培养,同时对食品专业科研人员也具有重要的影响。生物化学课程是教学与实践相结合的,它涉及的范围广、知识面大,概念抽象难度大、分子结构和代谢途径复杂,且信息量磅礴,工科院校安排的课时量又极其有限、课程进展迅速,被视为一门难教、难学的课程。学生普遍反映生化课的概念多、知识抽象、记忆困难、实验操作困难等。近些年来,教育部了不少关于教改的文件[4]。文件主要要求各高校要注意教育改革,淘汰没有营养的“水课”、打造吸引本科生并通俗易懂的“金课”。注重学习过程,并加强对学习过程的管理和考核;文件同时再次提出各高校应加快完善“互联网+教育”的深度融合机制,打造网上在线优质课程,并将在线课程纳入个人培养方案和教学计划,积极促进网络资源的共建共享,以弥补传统教育的不足,提高各高校的教育整体水平。另外,还应该鼓励各高校或地方通过与具备资质的企业合作,推动在线资源平台的建设和相关教育软件的开发。可见“互联网+教育”的发展是适应生物化学教学模式改革的新趋势,充分利用互联网于生物化学教改中,将有利于激发学生的学习积极主动性,提高生物化学学习的效率。那么互联网的充分合理应用,将在新时代,新背景下的教育改革工作中占有重要的位置,基于互联网与移动智能终端的生物化学教学模式改革将具有重要的教学意义。

2以兴趣教学推进生物化学教学模式改革

近年来,随着教育信息化的发展,传统的教学方式及大班授课的形式在生物化学教学中所体现出的问题越发突出,严重影响教学效果,面对传统教学中的教师们难因材施教、学生创新思维培养的破坏、以及因晦涩难懂的课程内容及单一的考核方式产生的学生对生物化学学习兴趣的丧失等问题,开展适应时代教育需求的教学改革是教学发展的必然趋势。俗话说“兴趣是最好的老师”,学生对本门课程的兴趣,往往直接或间接决定着教学工作评价的好坏。只有在教学过程中积极充分的调动学生对课程学习的积极性,培养“乐学”兴趣,学生在学习的过程中才能变被动为主动,达到预期的教学效果[5]。但目前,生物化学教学重点问题则是要通过教育改革来有效的提高学生的学习兴趣,消除学习上的抵抗,畏惧的厌学情绪,以兴趣的提升来改善教学效果[6]。不难发现,在我们的平时生活中,可谓是处处有生化学,且息息相关的两者则愈来愈成为公众关注的焦点。若教改方向可以从此出发,水到渠成的把生化与实际生活相关联,保证学习兴趣的长久性,同时达到获得知识与提高思维能力、应用能力双赢的效果。学生及可以学会理论联系实际,有能提高自身利用生物化学知识解决实际问题的意识和能力,这便能达到增强学生学习生物化学的信心和动力[7]。托尔斯泰曾说过“成功的教学不是强制,而是激发学生的兴趣”,让学生们主动的去了解学习,只有这样,才能更快的接受并吸收新知识,进而转化为一种兴趣和动力[8]。通过调查,在讲课的过程中学生普遍认为,适当引入有趣的实例和人物传记,更有助于他们对生物化学的理解与记忆,更乐于以这种方式来接受和理解新的难点知识。例如,以诺贝尔奖获得者沃森和克里的人物事迹来引出DNA的双螺旋结构,采用幽默风趣的故事模式自然引入生化知识讲述DNA结构模型是如何发现的,加深学生对知识点的理解与牢固掌握。这样既普及了背景知识,剖析了深奥原理,又调节了课堂气氛,提高了学习兴趣。同时,在生物化学知识点学习过程中,以故事的模式让学生学习且了解杰出科学家的奋斗史,总结他们成功的经验与犯错类型,同时还可以加入现如今科研,社会所必须的成功因素分析来潜移默化的影响着学生,帮助学生树立正确的思想认识观念,更好的学习与成长[9]。

3以兴趣教学为目的的教育改革成果应用

“以兴趣教学”为主旨的生物化学教改被应用到了一次次的教改热潮中,高校教师已经开始注重学生对本门生物化学的兴趣程度,教改的目的已不仅仅是提升教学质量了,更多的是从兴趣出发,积极推动兴趣引导的教学改革、教学质量的提升,提高学生的自身整体与综合素质。对生物化学教学而言,作为入门的第一节课,通常都是将绪论课作为引领学生走进生化课堂的一节课[10]。绪论课的开展、构建目的非常明确,就是要学生在完全没有生化基础的情况下,能够清晰直观的去了解本门课程的大致设置和知识体系构建的认知。对于绪论课的改革可谓是生物化学改革中的头牌阵容改革,由于生化课特殊的构建,它需要学生掌握的较多且较复杂的内容。绪论课的成败往往是导致学生产生畏难情绪和恐惧心理的诱导因素,所以在绪论课的教授方面,教师的首要任务就是要通过打开学生兴趣的目的,帮助学生树立学好生物化学课程,掌握好相关知识的信心。通过打开学生参与进来积极性,来引导学生积极、主动地培养自己的生物化学自发学习的能力,并让学生树立一种信念,信任老师,相信自己,只要肯努力、肯下劲,只要有问题不隐藏去尽力学会就没有学不会的知识点,没有解决不了的生物化学难题。在生物化学的教改旅程中,多媒体教学改革的应用可谓是为教改画上浓墨重彩的一笔。多媒体教学的模式具有直观、形象、生动等特点,他在向学生展示教学内容的兴趣方面具有很好的积极引导性,尤其是生化原理部分的讲解将更加具体化和形象化。使用多媒体课件、动画视频教学使得多种信息如文字、图像和声音可集于一体,教学内容可以清晰地展示于学生中,最大限度的激发学生对所学内容的兴趣。将生动的动画引入教学中,如以卡通视频形式将一些难点知识点形象化,这样将能起到容易理解的作用,但这样仍存在一定的教学缺陷,多媒体仅是在有限的距离与时间处发挥其能动性,在固定时间如课堂,借助电脑,大屏幕等媒介工具,对在课堂的学生起到教导作用,但由于过于限制化的模式,使得其对那些无法参与课堂学习的学生产生效果[1]。且由于本科生物化学教学中课时量有限,课程编排紧张,生物化学知识点庞大等特点,基于多媒体教学的生物化学教学改革并未能够起到提升培养学生对生化学习能力、学习效率的帮助,教学质量的提示虽有成果,但相对差异性并不显著。新的教改模式还需要进一步的去探索以及提升。在生化教学改革中,年轻血液的加入也起到了推波助澜的作用。年轻的老师在教改中起到了相对重要的作用,他们作为一个生化不断改革、试验期间的过来人,心中有许多的感慨。他们在教授生物化学本门课程时,更能以作为一位学长或学姐过来人的身份去带动和激励学生去探索未知的生化世界,在这种亲切与近距离的同学生的互动和交流中,经常能够结合一些生物学现象和学生们感兴趣的话题来引导学生的好奇心并激发学生的学习兴趣,通常一次次与学生的讨论,来带动课程的进行,与知识点的输出。通过抛出社会热点与学生所关心的问题的形式,来带动课程的进行,例如可以抛出男、女生们以及健身人事最关心的问题,到底我们的脂肪是如何“工作的”,什么样的减肥才是健康减肥?那么减肥期间如何吃最好?是不是所有的人都是多吃蛋白质最好?让学生充分意识且认识到生物化学的专业知识与日常生活息息相关,具有共通性,再次引发学生主动学习的积极性与热情,做到兴趣引导式教学。再加之,这些年轻的教师皆是刚走出校门不久的高等学历的学生,他们对于生化领域国际最新的研究前沿和新闻报道有着较好的掌握度与理解,可以通过深入剖析这些与大家生活相关的热点新闻与科学前沿动态,来充分展现生物化学的广度与重要性,让学生认识到学习生化知识的必要性,从方方面面的让学生认识生物化学,了解生物化学,并对其产生浓厚的兴趣,提高其学习的动力与效率,提升教学质量。但是这种形式也同样有他的局限性,这样的教学对教师的综合实力要求很高,教师要有较高的知识储备量与极强沟通、应变能力来处理学生的问题导向。同时缺乏数据化的知识也同样会使得学生因为知识点的离散与系统性不强而产生厌烦心里,丧失学习生物化学的积极性与兴趣。目前,随着现代化新技术的不断出现,生物化学与其他学科的交融性愈来愈广泛,因此在教学任务中需要融合的教学知识点也需要大量增加,这便和有限的课时时间相矛盾,且两者日益明显。由于传统课堂的教学时间、空间有限,新形式的要求很难去完成[11]。所以,亟待寻找更灵活高效的教学手段予以补充。在近年来的教育教改中,PBL(problem-basedlearning)教学法、“翻转课堂”、“微课”等新型教改模式课堂接踵而来[12]。旨在以学生为中心、教师为引导的小组讨论式教学的PBL教学法,虽可以通过生活中相关生化问题作为基础,以实际生活的案例、实践经验相结合,利用教师的辅助教学,来培养学生在遇见问题的分析和解决能力,以及通过团队间自主学习的方式达到培养学生自主学习和创建其团队合作精神的优点[13],但是其在以往实施过程中也暴露出了一些需要大量课时量、需要配备大量的生物化学教学资源设施等方面的缺陷。同样的,“微课”与“翻转课堂”这样的教改虽然起到了一些有效的启发作用,能加大师生之间的交流互动,激发学生的学习主动性]等特点[14],但这样的创新,在改革实施中同样存在一些漏洞与缺陷,如不具备及时反馈,教师难在短时间内,及时了解到学生对知识的掌握情况等问题。

4移动互联网对兴趣教学的影响

在大数据时代的背景下,互联网技术日渐更新,网络教育新形态的出现是必然的,将传统课堂与网络教学结合,实现课程教学中的优势互补,也是教育信息化趋势所需。移动互联网平台端教学模式能更大限度地传播知识,真正实现随时随地的学习,已成为现代教育发展的重要突破口。近年来,网络技术的迅猛发展,移动电子终端设备的广泛应用以及智能手机的普及使校园内出现了一种新的学习模式——移动学习,即指利用无线移动通信网络技术及无线移动通信设备获取教育资源、信息及服务的一种新型学习形式,这种学习方式有助于学生有效利用碎片化时间,随时随地进行学习,且硬件限制,进入障碍低,能够及时方便的进行交互,此外其娱乐性,灵活性,实效性是培养学生兴趣,改变学习沉闷基调,吸引学生自主学习的关键[15]。目前的移动学习多依托于移动网络APP学习软件及网站[16]。移动网络教学的实现与智能手机以及网络的普及密不可分。此外,现如今各种社交软件也提升了信息的传播速度,间接的为提高教学平台活跃度奠定了基础。例如,前期网站使用率较低时,我们可以分享一些总结性表格、思维导图,兴趣测试,从而引起学生的讨论与转发,教学平台上的优质资源得以扩散,引起更多学生的关注,有助于提升网站的点击率。在这个“互联网+”时代,信息技术的发展极大推动着教育模式的转变及教学方法的改进,网络教学模式以其独特的优势为教育教学发展注入新的活力。可以预测的是,随着信息技术的发展,网络教学资源会更加丰富,优异的网络教学平台势必如雨后春笋,推动着教育与信息化的完美融合。“互联网+教育”将带给我们更加智能化、公平化、泛在化的教与学。然而,由于目前的教育环境的限制,广大师生的接受程度不一,及医学生物化学课程“三难”的特点,若将传统课堂教学完全由网络信息化教学替代,教学效果不会尽如人意,而利用现有资源与传统教学结合,开展线上与线下混合式教学则更能适宜现今的教学环境。因此,构建基于信息化教学及网络教学平台的混合式教学模式对课程改革具有重要意义。

5结语