食品工业研究合集12篇

时间:2023-06-30 09:24:09

食品工业研究

食品工业研究篇1

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。

食品工业研究篇2

2.科技创新意识薄弱。全社会鼓励创新、支持创新的氛围没有真正形成。2011年,全市规模食品企业研发投入占销售额的比重0.55%,只有全国工业企业的1/2,不到工业化国家的1/8。全市省级工程技术中心和企业技术中心只有11家,部级工程技术中心和企业技术中心仍是空白。各级政府和职能部门抓经济发展仍着眼于铺摊子、扩规模,没有形成依靠科技创新推动经济发展的自觉意识和行动。

3.与市外科研院校合作不紧密。目前全市校地科技合作中与农业院校的合作只有2家(中农大、安农大),食品企业与科研院校建立的产学研合作实体的只有1家(科宝与清华大学),食品产业尚没有1家省级产业技术创新战略联盟。中农大淮北实验站暨(淮北)黄淮海地区食品工业研发中心工作进展缓慢,目前尚没有开展实质性的科技合作与食品研发工作。

4.科技创新能力不强。全市科技投入还十分有限,企业独立承担自主创新的科研项目偏少,专利申请、专利拥有和专利发明以及新产品、高新技术产品的比重也明显低于全国平均水平。2011年全市规模食品企业专利申请数量44件,有效发明专利只有10件,发表科技论文24篇,制定国家行业标准1项。新产品、高新技术产品占全市工业的比重只有25%和8.6%,其产值的比重只有10%和5%。10余年来,全市农业科技只获得省级科技奖7项(棉花2项、小麦和玉米3项、蔬菜和食用菌2项),食品科技只有省级科技奖1项(口子窖)。高水平研发团队和领军人才缺乏。全市规模食品企业研发机构只有研究员1人,博士和硕士研究生48人,占研发机构全部人员比重只有7.8%,低于全市工业企业2个百分点。23家省级重点龙头企业共有技术人员1241人,其中高级职称以上人员102人,研究员以上学历21人。技术人员占全部职工比例为17.4%,高级职称和研究生以上占全部技术人员比例只有8.2%、1.7%。

5.科技创新投入不大。全市科技投入财政预算有4000万元,2012年实际支出3900万元,其中用于食品科技的投入近1000万元,占25.6%。全市规模食品企业试验发展2011年支出8865万元,占食品工业总产值的比重只有0.55%(全部规模工业企业占总产值比重0.54%),远低于全国工业0.93%、安徽省0.91%的平均水平。其中规模食品企业投入企业自投比重只有49%(全部规模工业企业投入中企业自投比重87%),亦远低于全国工业70%、安徽省91%的平均水平。

二、食品科技发展趋势与企业需求

(一)食品工业发展方向

“十二五”时期,我国食品工业发展仍处于战略机遇期,既面临继续保持较快发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。根据《国家“十二五”食品工业发展规划》以及国内外食品产业发展动向,课题组认为今后淮北市食品工业将会朝着下列方向发展。1.“三品一标”具有巨大的发展空间。近年来,食品安全备受社会关注,并且对消费者购买取向产生了前所未有的影响。随着政府及有关部门对食品安全工作的重视和人们对食品安全意识的增强,有机食品、绿色食品、无公害农产品和地理标志农产品将迎来一个新的发展高潮。目前,淮北市共认证绿色食品35个、无公害农产品43个(有效期内13个)和地理标志产品(口子酒、塔仙石榴)2个,基地面积分别为39万亩、31万亩、6万亩,处于发展中的起步阶段,发展空间巨大,这是确保食品安全关键环节,提高食品产业竞争力的基础。2.营养保健食品和高档名优食品越来越受到消费者的青睐。目前,淮北市营养保健食品(营养强化食品、功能性食品)几乎是空白,面粉企业开展营养强化面粉的很少,天宏集团研发的功能性红曲面条、黑木耳面条以及曦强集团研发功能性乳品,均已通过省级新产品认证,但产品没有走进千家万户。相关资料显示,近十年间,我国居民对保健品的消费支出一直处于增长趋势。目前,我国城乡居民保健类消费支出以15%~30%的速度增长,这一增长速度明显高于发达国家12%的增长水平。全国保健食品销售额1996年大约300亿元,2011年达到2600多亿元。国家“十二五”食品工业规划目标,2015年营养与保健食品产值达到1万亿元,年均增长20%。因此,淮北市要抢抓这一发展商机,创造条件,加快发展。3.行业结构和产品结构将日趋合理。目前,食品制造和精深加工高附加值产品总量少、比重低,是淮北市市食品产业产品附加值低、产业竞争力不高的瓶颈,是今后发展的重中之重,要快速扩大畜产品熟食产品、猪血深加工、大豆蛋白产品、高端面制食品等特色产品的生产规模和市场占有率。

(二)食品科技发展方向

“十二五”时期,是全面建设小康社会、加快经济发展方式转变的关键时期。党的十报告强调指出:“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的核心位置。食品工业科技创新工作要围绕食品工业发展方式转变,以满足食品工业发展、产业结构优化、消费需求升级以及食品安全为导向,突出完善科技创新机制,加大重点领域关键核心技术攻关,提高自主创新能力,推广普及先进技术成果,促进科技创新与产业优化升级以及技术标准与技术支撑体系的有机衔接,努力形成一批拥有自主知识产权的核心技术的重大科技成果,培育和形成一批知名品牌,造就一批具有竞争能力的企业。

(三)食品科技创新目标

根据《关于促进现代农业和食品工业发展的实施意见》(淮发〔2012〕8号)、《关于实施工业企业“万千百十”工程的意见》、《关于加快区域科技创新体系建设若干意见》以及《关于推进国家技术创新工程试点工作若干政策措施》淮政(〔2011〕52号)等规范性文件,结合淮北食品工业科技发展实际,淮北市到“十二五”末食品科技奋斗目标是:1.建立食品工业技术研究院。依托中农大淮北实验站,建立食品工业技术研究院。2.培育新型食品科技企业。培育食品类科技型企业50家,新增省级以上农业产业化重点龙头企业8~10家,新增知识产权优势企业1~2家,省级以上创新型(试点)企业2~3家,国家高新技术企业5~6家,高新技术产值比重达10%以上。3.建立食品科技研发机构。产学研联合建立科技创新研发机构,新增国家农产品加工分中心1家,省级农业科技专家大院5家,培育动植物新品种3-5个;新增省级工程技术中心或企业技术中心15家,新产品产值比重达15%以上。4.组建产业技术创新战略联盟。选择肉猪及猪血深加工、面粉及面制食品加工、生物发酵工程与生物饲料加工等重点产业组建省级产业技术创新战略联盟2~3家,产学研合作经济实体5~8家,建立协同科技创新中心1~2家,新制定省级以上行业技术标准2~3项。5.推进科技企业孵化器建设。依托国家和省级工业开发区以及四大食品工业园区,建立专利(食品)创业园孵化器1家。6.加快高端食品人才引进。引进省级以上食品类学术技术带头人2~3人,博士或研究员以上高级人才10~15人,新建立院士、博士工作站2家。7.增加食品研发投入。确保食品研发投入逐年增加,全市规模食品企业研发投入占主营业务收入的比例达1.5%以上。8.提高食品工业产值与科技进步贡献率。争创中国食品名城,全市食品工业产值达500亿元以上,食品工业科技进步贡献率达55%以上。

(四)食品企业技术需求

1.传统产业向现代产业转变过程中对科技有巨大需求。将具有悠久历史的传统食品,依靠现代科技向现代工业转化以及开发研究的升级换代产品和延伸产品,最大限度地保存其原有风味和营养价值,提高其附加值,延长货架期,使之标准化、方便化、卫生化,是目前淮北食品企业对科技的重大需求。由于缺乏必要的科技创新和科研投入,市场上的现有设备只是对手工制作过程进行简单复制,而对决定产品外观、结构、风味、口感的原料物性、工序选择、加工方法、工艺参数等指标却得不到体现。消费者宁愿选择手工食品,就可说明相关食品机械的研发滞后。在产业和科技方面加大对传统食品产业的支持,这是产业发展的必然要求。

2.自主知识产权技术与营销方式的创新需求。淮北食品产业呈现出的是向下的“哭脸曲线”,即自主知识产权的核心技术在产业链条的增加值少,品牌增加值低,中间产品制造高,导致整个行业的利润率低、竞争力低。在企业层面上,产学研结合中企业应是主体。由于企业最贴近市场,因此创新激情最高,创新需求最迫切,最符合自主创新的特性,也应当成为自主创新的主体。但在企业中技术创新与开发的设施、研究经费、研究专业人员都极为缺乏,大专院校技术研发、课题的申报往往根据申报人所从事专业、学科的前沿和自身利益(论文的发表、成果鉴定等)需求来确立科研重点和方向。企业找不到所需要的技术单位与人才,院校不知道企业需求。目前,项目申报虽也提倡产学研结合,但是实际情况是两者结合不紧密,科研与企业实体的联合、结合面很小,企业对技术创新、工艺创新、品种创新需求得不到科研院校的强力支持。

3.食品科技人才的需求。无论大中型企业还是微型企业普遍存在缺乏专业技术人才和企业管理人才的问题。食品行业属典型的传统产业,由于农产品加工企业利润薄,职工普遍收入低,福利待遇也比较低,使各类专业技术人才和管理人才聘不到、留不住、养不起。同时,由于资金不足,技术开发难度很大,就连技术引进也受到限制。各类人才的缺乏直接影响了淮北市食品产业科技的投入与进步。产品科技含量不高,附加值低,效益低,制约了发展。

4.食品科技重点技术需求。通过发放问卷和调查表,淮北市食品企业具体技术需求:生物工程育种;作物秸秆、畜禽粪便等农林剩余物综合利用及循环农业技术;食品工业循环经济示范区技术体系;生物发酵和生物制造技术及生物功能产品研发;饲料酶及生物饲料研发;麦胚、麸皮等粮食加工副产品综合利用与全营养谷物产品研发;方便面、饼干等方便休闲面制食品新产品研发以及馒头、鲜面等主食食品工业化生产的技术创新;谷物浓浆型新产品(谷物饮料)研发;黑色素提取技术与工业化生产;超低温干燥技术与果蔬产品研发;功能性乳品、婴幼儿奶粉等高端乳制品研发;食品工业污水排放的综合治理与副产品综合利用;动物废弃物(猪血、动物内脏)综合利用与医药级新产品研发;新型功能性食品与保健食品研发;大豆蛋白等深加工产品及新型豆制品研发;高端酒、保健酒等中高端酒类新产品研发;淮北传统食品工业化生产技术创新;果胶等食品添加剂的研发;农产品产后加工及冷藏和冷链技术创新;农产品和食品快速检测技术研究与标准制定。

三、构建食品科技创新体系的主要途径

创新体系是由参与知识、技术发展和扩散的企业、大学和研究机构组成,并由中介机构广泛介入和政策适当参与的一个为创造、储备和转让知识、技能和新产品相互作用的有机网络系统。它由创新主体、创新环境和创新机制组成,具有系统性、开放性、协同性、动态性、多样性等特点。2006年总书记在全国科技大会讲话中提出创新体系包括5个方面:一是建立以企业主体技术创新体系;二是建设以科研院所、高校为主体的知识创新体系;三是建设各具特色的区域创新体系;四是建设社会化、网络化的科技中介服务体系;五是国防科技创新体系。其包括以下几方面内容:技术创新系统(企业为主体)、知识创新系统(大学、科研院所为主体)、创新中介服务系统、多元化科技投入系统和宏观管理系统(科技体制改革)。建设中国食品名城,加快淮北经济快速崛起,必须积极实施科技创新战略。就加快食品产业发展而言,必须选择科学路径,在经营管理、市场开拓、产品研发、技术创新等多方面加强探索与创新,突出原始创新、集成创新和消化吸收后再创新三个体系建设,打通科研、推广两个关键环节,推动产业发展由要素驱动向创新驱动转变,建成从研发到市场、从生产到消费环环相扣的食品产业科技创新体系,为食品工业和现代农业发展提供充足的动力和活力。

1.加强科研创新体系建设,突出原始创新能力培育。一要整合各种科技资源,组建完善自主食品研发团队。进一步提高淮师大及农业和食品科研机构的研发能力,在完善运行机制的基础上,整合全市科技资源,坚持以产业需求为导向,从食品和农业发展实际的需要出发,立足当前,着眼长远,超前谋划,大力开发具有自主知识产权的技术和产品,努力提高科技创新特别是原始创新能力,力争在皖北地区乃至中原经济区占有重要位置。二要打破部门、区域、单位和学科界限,建立健全协同科技创新机制。加强与中农大、安农大、淮师大以及省内外、国内外科研院所的科技大联合,建设一批部级、省级重点实验室、工程技术研究中心等,不断提升科技创新能力和科技研发水平。三要通过政府引导,加快发展民办食品和农业科技科研机构。

食品工业研究篇3

小麦胚约占小麦籽粒质量的2%~3%,是小麦籽粒生命的源泉,含有极其丰富且优质的蛋白质、脂肪、酶、维生素、矿物质以及多种微量生理活性物质。它是小麦粉加工厂的主要副产物之一,其资源潜藏量相当丰富,我国每年约有30~50万t的小麦胚量可供利用开发,但一直以来,小麦胚这一宝贵资源未能得到充分、合理的利用。随着人们对营养要求的不断提高,小麦胚的营养价值也越来越受到重视。近年来,国内外学者纷纷围绕着麦胚油脂、麦胚维生素、麦胚蛋白以及一些生物活性物质,进行了大量的研究和利用,开发出许多以小麦胚为原料的食品或保健品。

1小麦胚在食品工业中的研究开发进展

1.1小麦胚油及其应用小麦胚含油率11%左右,提取的麦胚油富含维生素E、亚油酸、亚麻酸、二十八碳醇以及多种生理活性组分,是一种颇具营养保健作用的功能性油脂,可用于食品、生物病虫害防治剂、制药以及化妆品配方之中。小麦胚脂肪的开发研究主要围绕麦胚油的提取、微胶囊化和维生素E的提取浓缩等三个方面进行。提取方法是获得高质量麦胚油的保障,决定着油品质的好坏。传统提取方法主要是用有机溶剂进行提取,其次是压榨法。近年来对超临界CO2或亚临界提取麦胚油进行了研究,Shao等[1]用响应面法优化出超临界CO2提取小麦胚油的最佳工艺条件为:萃取压力35MPa,温度50℃,萃取剂流量22.5~25L/h,提取时间为1h,萃取所得最大麦胚油得率为10.15%。宋国辉等[2]以液化丙烷为溶剂,通过正交试验对亚临界萃取小麦胚油的工艺进行了优化:萃取时间65min、料液比1∶8、萃取温度45℃,此时的油脂提取率为88.68%。微胶囊化技术是一种利用天然或者合成的高分子材料作为壁材,以活性物质作为芯材,保护被包裹活性物质的良好手段,其应用于麦胚油的开发之中,可以更好地保护小麦胚油的生物活性,国内很多研究者采取不同手段对麦胚油的微胶囊化进行了研究。何娇[3]通过喷雾干燥法对麦胚油进行了微胶囊化,实验得出:大豆分离蛋白和麦芽糊精的配比为1∶1、芯材添加量为40%、总固形物质量分数25%,小麦胚油微胶囊化的包埋率为89.5%。翟颖丝等[4]以大豆分离蛋白和麦芽糊精为壁材,用蔗糖酯和单甘酯为乳化剂,采用乳化-喷雾干燥法对小麦胚油进行微胶囊制备,实验研究出小麦胚油微胶囊制备最佳工艺条件为:均质压力34MPa、进风温度181℃、进料泵速7.6ml/min,该条件下小麦胚油微胶囊包埋率为88.03%。微胶囊颗粒表面结构完整,具有较好的包埋效果。小麦胚油是良好的VE来源,VE的富集和浓缩成为其开发应用的另一个热点。Yang等[5]对VE营养油制备方法进行了比较研究,结果表明:超临界CO2萃取压力为33MPa,温度为45℃时小麦胚油有最高的VE含量;在压力为19MPa,温差为9℃时VE浓集效果最好。师景双等[6]对传统溶剂法浸提小麦胚中VE浸提条件进行了一系列的研究。试验得到最佳的控制条件为:乙醇体积分数为95%,浸提温度为70℃,料液比为1∶3,浸提时间为120min,此时的浸提效果最佳。

1.2小麦胚健康饮料

小麦胚蛋白质质量分数高达30.2%左右,其中清蛋白18.9%、麦醇溶蛋白14.0%、麦谷蛋白0.3%~0.37%、水不溶性蛋白30.2%。不仅蛋白质含量丰富,氨基酸全面平衡,且易于被人体吸收,是很好的优质全价蛋白质营养源,在营养学上具有重要意义[7]。制作麦胚饮料不仅能够更好地利用麦胚中的蛋白质,而且更利于人体吸收利用。根据制作工艺,麦胚健康饮料可分为非发酵型和发酵型两种类型。在非发酵型饮料的研发中,李涛等[8]以小麦胚、乳清蛋白为原料研究了新型运动型饮料,通过单因素和正交试验确定出了饮料的最佳配方为:小麦胚汁100g、低聚麦芽糖8g、无机盐1.8g、乳清蛋白1.5g、黄原胶0.075g、柠檬酸0.02g,此条件下的饮料质地均匀,清爽可口。肖玟等[9]研究了小麦胚蛋白复合保健饮料的生产工艺,采用正交试验设计方案和模糊数学评判确定出该饮料和复配稳定剂的配方。最佳组合为:澄清的混合汁质量分数60%、蜂蜜4%、蔗糖3%、柠檬酸钾0.3%,复配稳定剂的配方为羧甲基纤维素钠0.40%、卡拉胶0.15%、黄原胶0.30%,所得的饮料品质和稳定性最好。发酵型饮料的研制主要是通过添加不同种类的益生菌,利用菌种的活性来获得稳定的小麦胚饮料。王宇飞等[10]以小麦胚和芝麻为主要原料,添加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌进行了植物蛋白发酵饮料的制备,通过正交试验确定乳化稳定剂的最佳组合和最佳发酵工艺参数。小麦胚乳和芝麻乳的最佳调配比例为1∶2,最适发酵条件为:接种量7%,发酵温度42℃,发酵时间12h。此条件下生产的产品同时兼具乳酸发酵植物蛋白饮料应有的芳香。李永平等[11]对麦胚面包发酵饮料进行了研究,实验选用新鲜麦胚和面包渣为原料,先接种酵母菌、后接种乳酸菌进行发酵,结果表明,酵母菌最优发酵条件为:烘烤过的麦胚粉30g、面包渣250g、砂糖量10%,酵母菌添加量2%、发酵温度为28℃、发酵时间1h;乳酸菌最优发酵条件为:乳酸菌添加量1.2%、发酵温度为44℃、发酵时间8h。

1.3小麦胚面制品

小麦胚含有丰富的营养物质,不仅能够改善焙烤食品的外观、口感和风味,而且还能提高产品的营养价值。几乎所有以小麦粉为原料的焙烤食品都可以添加小麦胚。小麦胚可以通过挤压处理,也可以直接以片状或者粉末状、粒状添加到小麦粉里制成各种麦胚焙烤食品,以增强食品的营养价值,平衡各种氨基酸,补充小麦粉赖氨酸的不足。不仅如此,在谷物食品中,麦胚还能提供许多质构性的功能。

1.3.1小麦胚面包和饼干

面包和饼干是小麦胚产品的主要研究方向之一,研究者往往通过在面包和饼干的制作过程或是原料中添加小麦胚,以提高产品的感官或者营养品质来获得新产品。Sidhu等[12]研究了在高纤维吐司面包中添加脱脂小麦胚,实验表明,添加7.5%左右的小麦胚制得的面包,感官和营养品质都高于全麦粉面包。孙小凡等[13]以面包专用粉为主要原料,添加小麦胚粉、酵母、面包改良剂、白砂糖等辅料,采用一次发酵工艺生产面包,通过单因素试验和正交试验,确定小麦胚粉保健面包的最佳配方为:面包专用粉100.0g,小麦胚粉8.0g,面包改良剂0.4g,酵母2.2g,白砂糖7.0g。Arshad等[14]对小麦胚饼干进行了研究,通过在小麦粉中添加0~25%小麦胚的理化指标和营养特性的比较,得出用脱脂小麦胚替代15%的小麦粉生产出来的饼干的理化和感官评价最佳。

1.3.2小麦胚馒头和面条

小麦胚不仅可在烘焙产品中添加,而且还可直接加入到小麦粉中制作馒头和面条。韩俊俊等[15]研究了小麦胚粉加入量对馒头品质的影响,结果表明,馒头的白度和比容均随着小麦胚粉含量的增加而呈下降趋势,馒头硬度先平缓后上升,在加入量为6%时馒头的感官评分最高。姚娣等[16]研制了小麦胚特色营养挂面,结果表明,特色营养挂面的最佳配方是:紫薯粉质量分数10%、小麦胚粉质量分数5%、银杏叶粉质量分数1.5%,预干燥温度30℃、主干燥温度40℃、完成干燥温度20℃、压片6道、干燥时间4h,所制作的挂面有较好的品质。小麦胚富含多种营养物质,不仅可提取营养成分、制作麦胚产品,而且可与其他食品原料混合在一起制作新型的麦胚产品,如麦胚酱油、麦胚豆腐、麦胚大豆粉以及小麦胚豆奶等;也可用来制作麦胚婴儿食品或者老年食品包括麦胚米粉和麦胚钙片,或者制作麦胚休闲方便食品,如小麦胚速溶泡腾片、小麦胚能量棒、麦胚咀嚼片等;还用来制作强化型麦胚糊系列产品,或者将小麦胚粉添加到汤料中替代淀粉、小麦粉等粉料。国外已经开始往番茄酱、马铃薯粉内添加麦胚粉来作为增稠料,日本和东南亚地区也已成功地采用麦胚替代大米或大豆来作为发酵基质,开发出了一些发酵食品,如日本豆酱和日本米曲等[17]。

1.4小麦胚抗氧化性的研究

小麦胚除了含有较高的优质蛋白质以外,还含有谷胱甘肽、二十八碳醇、黄酮类化合物、麦胚凝集素、维生素E、镁、泛酸、磷、硫胺素等多种功能物质,是一种难得的天然保健食品资源,已被证实具有抗氧化、抗衰老、抗疲劳等活性,国内外研究者已经围绕小麦胚的抗氧化性进行了大量研究。Zhu等[18]研究了不同脱脂条件下小麦胚的抗氧化活性,研究结果表明,用70%的乙醇脱脂的麦胚具有最好的DPPH自由基清除能力,而100%乙醇脱脂的麦胚具有最高的还原力和ABTS自由基清除活性。利用小麦胚中蛋白质的降解物制备抗氧化肽是目前国内外研究的热点。Cheng等[19]研究了小麦胚蛋白水解物的体外抗氧化作用,研究结果表明,1.20g/L的小麦胚蛋白水解物,在亚油酸体系中显示出78.75%的抑制脂质过氧化物的能力,0.6g/L的水解物对超氧自由基的清除率为75.40%,0.50g/L的水解物显示出63.35%的清除亚铁离子的能力。鹏等[20]利用碱性蛋白酶酶解小麦胚粕制备了抗氧化肽,实验表明,在料水比1∶12.3,加酶量0.8%,酶解时间2.1h的条件下,制备的抗氧化肽的DPPH自由基清除率达到49.78%,水解度为22%,水解液中肽质量分数为1.9%。

2小麦胚开发过程中存在的问题分析

虽然小麦胚具有较高的营养价值,但目前高附加值的利用却非常低,原因在于小麦胚开发利用中还存在着许多需要解决的现实问题。

2.1小麦胚的不稳定性

由于小麦胚脂肪含量较高,并且富含活性较高的脂肪酶和脂肪氧化酶,以及附着的微生物,导致小麦胚极不稳定。这就要求面粉厂应配备具有一定处理规模的稳定化设备。但实际生产中,稳定化设备多存在成本高、能耗高、效率低的缺点。目前的稳定化方式的原理均是降低酶活或者水分,以延长小麦胚储藏期,虽然在一定程度上延长了保质期,但都对小麦胚的营养成分产生一定的负面影响[21]。稳定性问题严重制约了小麦胚的开发利用。因此,对小麦胚进行稳定化处理的研究,延长保鲜期,对于小麦胚的深加工、高附加值产品的开发是十分必要的。

2.2产品开发过程中无法形成规模效益

我国小麦胚资源的潜藏量虽然丰富,但原料分布不均匀、质量参差不齐,且许多小麦粉厂受限于设备配置不齐全、提取工艺不成熟和相关研究匾乏,使得小麦胚在产量、提取率和纯度方面与国外相比较低,难以形成规模效益。另外,提取后的小麦胚如麦胚油在开发利用过程中,设备投入成本较高,出油率低,并且没有成熟的技术用于工业化生产,虽然超临界CO2出油率较高,但处理量较小,导致小麦胚油很难大量的生产。麦胚产品由于其自身口感和品质特性的限制,直接以脱脂麦胚分离蛋白作为一种食品功能配料还有些不尽如人意的地方,而且蛋白质的功能性质还有待改善,如何将优质蛋白质从脱脂麦胚中分离,从而获得高纯度天然蛋白质仍是探索的重点。

2.3抗氧化机制的研究不够深入

抗氧化肽是小麦胚利用研究的热点,但是其分离纯化方法还存在较多的局限性,目前,测定抗氧化能力多为体外的化学评价研究,而体内(动物模型)抗氧化能力的研究较少;抗氧化肽虽然对多种疾病显示出了一定的预防和治疗作用,但其抗氧化机制还有待深入研究,如何从小麦胚中提取具有更高活性的天然抗氧化肽,以及阐明这些抗氧化肽的作用机制成为了目前亟待研究解决的问题。

3小麦胚开发应用前景展望

我国是粮食大国,小麦胚的潜藏量相当丰富,小麦胚作为一种具有较高营养价值的食品原料,理应有广阔的市场前景,纵观国内外小麦胚开发研究的现状,制约其发展前景的关键就在于怎么解决这些开发利用中的问题,而这也成为麦胚继续开发研究的方向。在麦胚的稳定化方面,通过研究寻找既方便又经济且对麦胚营养成分和功能性质破坏小的稳定化条件,延长麦胚的保鲜期仍然是麦胚研究的重点;通过改进技术和改良生产设备,如何在不损害油品质量的情况下,尽量多的提取麦胚油将是麦胚油生产利用的主要方向;如何通过某种改性或者多种改性方法相结合进一步改善麦胚的功能性质,生产改性麦胚,可作为麦胚研究的一个新的重要方向;麦胚整体作为配料在食品中主要应用于焙烤及面食制品,拓宽麦胚的应用载体范围,并对改性麦胚在其应用上进行深入的研究,将会对推进小麦胚的基础研究以及产业化发展具有重要作用。总之,通过合适的加工方法、合理的生产工艺,延长麦胚的保鲜期,改善麦胚的功能性质和营养品质,拓宽麦胚的应用渠道,积极地开展麦胚应用研究,充分发挥这一可再生副产物的经济价值,将对推动我国农业和食品工业发展具有十分重要的意义。

[参考文献]

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食品工业研究篇4

喷雾干燥是目前食品工业最常用的干燥方式之一,1872年美国人SameulPercy在其“干燥操作的改进及通过雾化将液体物料浓缩”的专利中清楚地论述了喷雾干燥过程的实质,为喷雾干燥设备的诞生作出了重要贡献[1]。自从1865年LaMont提出用喷雾干燥法来处理蛋品,喷雾干燥技术已有一个多世纪的发展历史了,但是在我国发展起步较晚,20世纪50年代吉林染料厂从前苏联引进的旋转式喷雾干燥机,用于染料的喷雾干燥[2],从此喷雾干燥技术在我国得到了工业化的应用。随着喷雾干燥技术的完善和研究的深入,目前,这项技术已得到了广泛应用,尤其在食品加工业。20世纪初期首先应用于脱脂乳粉的制造[3],后来,在乳品工业、固体饮料及固体调味料的制造上也广泛采用了喷雾干燥技术,从而使食品工业得到了长足的发展。

1喷雾干燥技术喷雾干燥技术的研究

始于19世纪初期,随着喷雾干燥技术在工业上的广泛应用,人们对它的基本原理和特点也进行了深入研究。

1.1喷雾干燥技术的原理

喷雾干燥基本原理是物料经过过滤器由泵输送到喷雾干燥器顶端的雾化器,利用雾化器将液态物料分散成雾滴,由于雾滴半径较小,比表面积和表面自由能大,且高度分散,雾滴表面湿分的蒸汽压比相同条件下平面液态湿分的蒸汽压要大,所以水分挥发极快,产品迅速得到干燥[4]。戴命和等根据质量守恒、能量守恒和牛顿第二定律推导了喷雾干燥过程一维双向静态数学模型,从理论上研究了喷雾干燥的热干燥机理,对提高喷雾干燥的技术水平具有重要意义[5]。

1.2喷雾干燥技术的特点

1.2.1干燥迅速,确保产品质量。食品中多含蛋白质和糖分,而蛋白质一般在60~80℃保持数分钟会产生变性,在高温下放置也会产生美拉德反应[6]。利用喷雾干燥,仅需3~10s就能够干燥产品,这样可有效抑制干燥过程中食品的热变性和芳香成分的损失,确保了产品的质量。

1.2.2干燥产品具有良好的分散性、流动性和溶解性。对于干燥产品而言,分散性、流动性和溶解性是产品质量的重要指标。在喷雾干燥过程中,产品的干燥是在热空气中进行的,所以产品基本上能保持与液滴相近似的球状[7],从而具有良好的分散性、流动性和溶解性。

1.2.3生产过程简化、操作控制方便,适宜于连续化大规模生产。通过喷雾干燥获得的产品大部分都不需要再进行粉碎和筛选,从而减少了生产工序,简化了生产工艺流程。产品的粒径、松密度、水分,在一定的范围内,可以改变操作条件进行调整,控制管理都很方便,而且能适应工业化大规模生产的要求[7]。

1.2.4防止发生公害,改善生产环境。由于喷雾干燥是在密闭的容器中进行,能避免干燥过程中造成的粉尘飞扬,避免了环境污染[7]。

1.3喷雾干燥存在的问题

喷雾干燥技术的优点是显著的,但是其不足之处也是不容忽视的。其缺点主要表现在动力消耗大,体积传热系数和热效率均较低,设备体积大,易发生粘壁现象,一次性投资较大等[4]。尤其是粘壁问题,在喷雾干燥过程中如果发生粘壁物料由于长时间停留在热的内壁上,有可能被烧焦或变质,影响产品质量。周学永等对喷雾干燥粘壁的类型和原因进行了分析,提出了喷雾干燥粘壁的3种类型:半湿物料粘壁、低熔点物料的热熔性粘壁和干粉表面粘附,并提出了解决各种类型粘壁的方案[8]。

2喷雾干燥在食品工业中的应用

2.1喷雾干燥在果蔬粉生产中的应用

我国是农业大国,果蔬产业在国内已成为仅次于粮食的支柱产业[9]。果蔬粉因其具有独特的优点,不仅能克服果蔬不耐贮藏、容易腐烂变质等缺点,而且能够满足人们对果蔬多样化、高档化和新鲜化趋势的需求,所以具有广阔的开发前景。果蔬粉制备技术较多,譬如,喷雾干燥、热风干燥、真空冷冻干燥、微波干燥、变温压差膨化干燥及超微粉碎技术等[10],但喷雾干燥因其特有的优点,使其在果蔬粉的加工中占据着十分重要的位置。VaibhavPatil等应用响应面法(RSM)优化番石榴粉喷雾干燥工艺,当进口温度为185℃和麦芽糊精浓度为7%时,番石榴粉含有丰富的维生素[11]。王雅臣等研究了经酶处理的野木瓜速溶固体饮料的工艺条件,结果表明,野木瓜经酶处理,在进风温度为175℃下进行喷雾干燥,可得到口味丰富、酸甜适宜的野木瓜速溶固体饮料[12]。狄建兵等以山药为试材,将其预煮制浆后采用喷雾干燥制粉,料水比为1∶2g/ml,进风温度为160℃,进料量为500ml/h,助干剂添加量为4%时,制成的山药粉色泽洁白、粉末细腻、质量评价较高[13]。

2.2喷雾干燥技术在速溶茶饮料中的应用

速溶茶饮料是一种能够迅速溶解于水的固体饮料茶,因具有冲饮携带方便、冲水速溶、不留余渣、农药残留少、易于调节浓淡或容易同其他食品调配等许多特点[14],所以越来越受到人们的青睐。毕秋芸以灵芝与红茶为原料,采用喷雾干燥技术研究了灵芝红茶固体饮料生产工艺条件,其最佳配方和工艺条件为红茶浸提液添加量为15%、灵芝浸提液添加量为35%、柠檬酸添加量为1%、白砂糖添加量为8%、麦芽糊精添加量为15%;喷雾干燥最佳工艺条件为进风温度为180℃、出风温度为80℃、进料量为25ml/min[15]。程健博等以黑苦荞麦为主要原料,采用喷雾干燥技术,研究制作速溶红枣黑苦荞奶茶的加工工艺,确定关键工艺喷雾干燥的进风温度为185℃,出风温度为90℃[16]。

2.3喷雾干燥在食品添加剂中的应用

食品添加剂既能改善食品的色、香、味等感官品质,也能在一定程度上满足产品防腐和加工工艺的需要,大大促进了食品工业的发展,并被誉为现代食品工业的灵魂[17]。但是由于某些食品添加剂易受环境中光、氧、温度、水分等因素影响及食品添加剂自身存在的异味、臭味、辛辣味等不良气味,严重影响了其在食品中的应用,阻碍了食品工业的发展。20世纪随着微胶囊技术的诞生,这些问题都迎刃而解,而微胶囊技术的关键就是喷雾干燥。NgLayTze等研究不同的麦芽糊精浓度和喷雾干燥入口温度对火龙果甜菜红素含量的影响,得到的最佳喷雾干燥条件是入口温度155℃和20%的麦芽糊精浓度[18]。刘楠楠以明胶、阿拉伯胶为壁材,采用复合凝聚法对葱油香精进行包埋,以微胶囊包埋率为评价指标,采用响应面分析法优化了影响包埋率的主要因素:壁材浓度、芯壁比和pH[19]。研究发现,复凝聚法制备葱油香精微胶囊的最佳工艺参数为:壁材浓度为1.82%、芯壁比1∶1.87、pH4.16,并在此基础上,采用喷雾干燥法可以制备出葱油香精微胶囊白色粉状产品,微胶囊粒径大小较为均一,体积平均粒径为65.54μm。

2.4喷雾干燥在保健食品中的应用

近年来,随着居民的经济和生活水平不断提高,一些现代文明病,如高血压、高血脂、糖尿病等也不断涌现[20]。鱼油中富含ω-3系多不饱和脂肪酸(DHA和EPA),具有抗炎、调节血脂等功效[21],被誉为保健食品中的“常青树”[22]。随着我国国民经济的持续发展和城乡居民生活水平的不断改善以及人口老龄化的不断加剧,鱼油市场不断扩大,鱼油消费也开始迅速增长。但是由于鱼油中的多不饱和脂肪酸(DHA和EPA)极易氧化[23],严重阻碍其在保健食品中的应用及市场需求,而鱼油微胶囊化不仅可以有效防止其氧化变质,而且能够掩盖鱼腥味。SriHaryaniAnwar等研究了各种干燥方法制备的微胶囊鱼油,比较了喷雾造粒干燥(SG)、喷雾干燥(SD)、冷冻干燥(FD)3种方法制备的微胶囊鱼油的稳定性[24]。蜂胶含有丰富而独特的生物活性物质,具有抗菌、消炎、止痒、抗氧化、增强免疫、降血糖、降血脂、抗肿瘤等多种功能,对人体有着广泛的医疗、保健作用,是一种具有较高保健功能的产品[25]。张英宣采用喷雾干燥法对蜂胶提取物进行微胶囊化处理,通过测定微胶囊化蜂胶中主要活性物质总黄酮的活性,探讨蜂胶喷雾干燥法微胶囊化的工艺[26]。试验表明,以阿拉伯树胶和糊精1∶1比例混合作为壁材,固形物含量为20%,芯材与壁材比例为1∶4,进样量20ml/min,进风压力为0.2MPa,微胶囊化蜂胶中总黄酮的活性最高。

2.5喷雾干燥技术在其他食品领域的应用

随着喷雾干燥技术研究的深入,以及人们对食品的风味和营养价值的要求不断提高,市场上出现了越来越多的由喷雾干燥法生产的食品,如蛋黄粉[27]、杂粮粉[28]、调味粉[29]等。由于经济的发展,人民生活的改善,不少地区民众杂粮谷物的摄入量有所减少,而杂粮谷物中富含膳食纤维、矿物质等,这些物质又是机体不可或缺的,所以谷物粉备受消费者的喜爱。李居男以喷雾干燥技术为主要载体,对山药、黑米、玉米、荞麦、橙子等多种谷物及水果进行了制粉处理,并评价了喷务干燥处理对其中功能活性成分的影响[30];以各种喷雾干燥粉剂为基料,调配了4种冲调型功能性饮料。此外,喷雾干燥技术也常用于婴儿营养食品的加工中[31],最常见的就是婴儿奶粉的加工。沈国辉等采用喷雾干燥技术制备微胶囊婴幼儿奶粉的研究表明,添加DHA微胶囊的婴幼儿奶粉最佳工艺条件是:均质压力为40MPa、均质温度为40℃、喷雾干燥进风温度为170℃、出风温度为80℃,在此条件下制备添加DHA微胶囊的奶粉,在产品保质期内质量指标极为稳定,未发生任何不良反应[32]。

3结语

喷雾干燥在食品工业中的应用已有多年的历史,最早只应用于奶粉的制造[33],目前已广泛应用于食品工业,因其本身的优点,既克服了物料不易贮藏的缺点,又保留了物料的营养价值,为人们的健康提供了更好的保障[34]。随着对喷雾干燥技术和设备的深入研究与开发,以及人们对食品的风味和营养价值的要求不断提高,市场将出现越来越多的喷雾干燥产品,食品工业必将加速发展,前景广阔。

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食品工业研究篇5

1热成像技术在热处理中的应用

温度的控制、监测不仅是预煮、热烫、消毒等食品加工前处理过程中的重要控制因素,也影响着食品贮藏运销过程中的其他方面。食品工业中传统的温度控制采用热电偶、温度计、热电阻等接触式的方法,近年来,包括热成像技术在内的一些无触点式测量方法和成像技术也以其高频率和高分辨率的优点得到广泛应用[7]。热处理有助于多种食品风味物质的形成,增加食品的安全性,延长货架期[8]。过度地加热会引起食品组织损伤,而热量不足会导致受热不均或杀菌不彻底。与传统热处理方式相比,热成像技术对于杀菌处理中的热量迁移和受热均衡意义重大,并且有高速、无损和防止交叉感染的优点。Samuel等[9]研发了一种高温恒热蒸汽杀菌系统,采用表面热杀菌的方式有效减少了物料内部受热、损伤程度。该系统基于热成像技术,结合蒸汽喷射、电力蒸汽干燥等原理,使用温度监控器实时、独立、分段、精确地控制加工过程中各个阶段的温度。结果表明该系统能够有效降低胡萝卜贮藏期间核盘菌引发的软腐病发病率,减少其60%~80%具有植物毒性的颜色变化。热成像技术有助于加强控制食品表面的冷热循环[10-11],可以用于即食食品质量安全控制以及食品表面温度的在线检测[12-13]。Ibarra等[14]依据鸡胸肉的表面温度和加热时间构建统计学模型,借助热成像技术测温后进一步估算出鸡肉蒸煮后的内部温度。此外,该技术可以用于微波加热过程的设计[15]以及不同种类食品微波加热模式的区分[16]。在另一项相似的研究里,该技术被用于确定黑麦、燕麦微波加热时的过冷点和过热点[17]。热成像技术还可以改善水果热消耗、提升其质量品质。Fito等[18]通过测定柑橘在失水过程中的温度分布研究其脱水动力学,继而确定水果的最终干燥点,建立其在线质量控制系统。此外,热成像技术可以检测食品的加热效率、通风情况、空气条件和制冷效果,追踪食品生产中的潜在空气污染源等[19]。

2热成像技术在果蔬采后质量控制方面的应用

机械损伤引起的表观受损、微生物侵染和加速成熟往往会影响采后果蔬的品质,造成较大的经济损失。传统方法中的目测法等人工评价方法耗时长、易受到人体疲劳的影响,而光谱成像、热成像等无损检测技术在采后果蔬质量控制方面发展快速[20-22]。目前,热成像技术在机械伤的客观量化方面崭露头角,该方法借助样品之间热扩散系数的差异,利用不同损伤程度的样品对于温度的差异性响应进行检测。自然对流的方式在1980年已经被用于苹果机械伤随温度变化的研究[23]。在一项最近的研究中,Varith等[24]将有机械伤的苹果藏于26℃、空气湿度50%的环境下48h,然后用热成像技术分别观察热处理和冷却过程中苹果的温度变化,判定具有机械伤的个体,该技术与高光谱技术联用可有效检测果实的早期机械伤[25]。结果表明受损组织与正常组织在30~180s内至少存在1~2℃的温差,机械伤检出率为100%,该方法可广泛应用于果蔬的机械分选。贮藏前后的冷却速率、表面温度可以用于评价苹果的表面质量和蜡质层结构,研究发现不同品种的冷却速率有显著区别,这与其蜡质层结构相关,但是该指标在贮藏期间却并无显著差异[26]。热成像技术不仅可以用于检测采后果蔬的机械伤,还可以用于其生理病害的检测。“水心病”是苹果生理病害中的一种,病果内部组织呈水渍状,果肉为半透明,轻病果的外表不易识别,必须剖开后才见到病变。Baranowski等[27]将1.5℃下贮藏的水果样品移至20℃环境中(温差18.5℃),升温20min,通过升温速率的差异判定果实是否感染水心病。研究发现,预处理时增加温差可以缩短水心病害的观察时间。一项西红柿轻微组织软化的研究分别比较了1℃冷却90min、70℃烘箱加热1~2min、微波加热7~15s三种不同方式在检测机械伤时的处理效果;结果表明微波加热15s后可以有效区分出被检测物体细微的机械伤[28]。果蔬成熟度的评估在采摘前后都是很关键的步骤,Bulanon等[29]研究了柑橘树冠、果实的热量瞬时变化,将热成像技术用于柑橘成熟度的检测。该研究使用红外照相机24h循环监测树冠,测定其表面温度、环境温度和相对湿度,再以上述测定数据结合果实的热辐射系数(估值0.9)来补偿热力图像。分析结果表明树冠和果实的温差在下午四点至午夜时间段内较大,可通过测量果实在该时段的温差而区分其成熟度。此外,利用热成像技术可以非倾入、无损伤地观测植株各个器官的生长状况及水分含量[30-31],为研究大型苗木种群提供一个全新的视角。

3热成像技术在谷物质量安全评估上的应用

病虫害、微生物侵染是影响谷物质量安全的重要因素,食品在货架期和贮藏期内的病虫害检测至关重要,这不仅与食品安全规范相关,也关系着人们谷物消费的健康、满意度。传统用于检查粮食病虫害的方法有手工挑选、筛分等,由于谷物籽粒数量大、体积小、许多特征肉眼难以发觉,人工检测方法操作繁琐、效率低、主观性强、误差较大,难以准确判断侵染昆虫的具体生长时期[32],热成像技术的出现和发展可以有效解决此类问题。利用热成像技术可以检测出谷物中胚后发育阶段的昆虫,原理是该时期的昆虫呼吸作用生热,与谷物形成温度差异[33-34]。该技术在谷物病虫害侵染鉴别方面效果良好,但在识别昆虫的生长阶段方面效果相对较差[35]。Manickavasagan等[36]研究了受锈赤扁谷盗侵染小麦的温度分布图,观察到小麦的温度曲线与侵染昆虫的呼吸作用相关,该研究结果可进一步应用于谷物的在线连续检测。此外,热成像技术在小麦的分级和品种鉴别中体现出较高的辨别力,这是传统方法中仅凭外观检测手段很难达到的[37-38]。

4热成像技术在异物检测方面的应用

异物检测是食品质量安全检测中的一个重要方面,最常见的手段为目测法,但限制因素较多。常见的物理筛选手段有筛分、沉降、筛选、过滤和重力法等,金属探测器、X-射线、光学传感、超声波法等精密仪器系统也常被用于异物检测[39],上述方法都无法依据大小、形状检测出所有的异物。热成像技术通过热力性质的差异区分食品和异物,该技术在异物检测方面是一种辅助方法,是光学和机械法的补充检测手段,检测效果与被测食品的物理性质、组成和图像的噪音有关[40]。Ginesu等[41]使用热感摄像机成功检测出食品中的异物,如腐烂的坚果、贝壳、小石子等,证实了热成像技术在该检测领域的有效性。

食品工业研究篇6

自2013年“一带一路”战略首次提出以来,经过3年多的实践与发展,“一带一路”建设已取得显著成就。在日前召开的推进“一带一路”建设工作座谈会上,指出,目前已经有100多个国家和国际组织参与其中,我国同30多个沿线国家签署了共建“一带一路”合作协议[1]。受此影响,作为我国国民经济支柱产业的食品工业也呈现出与“一带一路”沿线国家合作共赢发展的态势。据商务部统计,2014年,我国与“一带一路”沿线国家食品农产品贸易额达210.3亿美元,同比增长11.3%[2]。以“一带一路”战略为契机,我国食品工业迎来了新的发展机遇,同时也面临着诸多挑战。

一“一带一路”战略为我国食品工业发展提供了广阔的市场空间

“一带一路”贯穿亚、欧、非三个大陆,连接亚太经济圈和欧洲经济圈。据商务部部长高虎城介绍,“一带一路”沿线总人口约44亿,经济总量约21万亿美元,分别约占全球的63%和29%[3],发展潜力巨大。初步研究发现,“一带一路”沿线国家食品工业发展水平差异较大。总体来看,除新加坡、菲律宾、马来西亚等部分东南亚沿海国家和波兰等部分中东欧国家食品工业基础较好、食品产业相对发达之外,东亚、中亚、南亚、西亚、北非及部分独联体国家食品工业发展水平整体滞后,食品加工能力差,食品很大程度上依赖于进口。如沙特阿拉伯,全国生产的食品仅能满足30%的市场需求。截止2014年底,沙特阿拉伯国内食品进口额达470亿美元,与2009年同比,年增幅高达7.8%[4]。“一带一路”战略的提出,给中国发展与东南亚、南亚、中东、北非等穆斯林聚居国家的关系带来新的机遇[5]。据马来西亚清真产业促进署的统计,中东国家约90%的人口为穆斯林,超过80%的清真食品依赖进口[6-7]。“一带一路”沿线国家对进口食品的旺盛需求为我国食品工业发展提供了巨大的国际市场。

二做好食品安全工作是“一带一路”战略下我国食品工业发展的首要保障

食品工业研究篇7

随着食品工业的逐步发展壮大,以及全社会对食品安全问题关注度的不断升温,以食品科学与工程为核心的相关专业成为近年来的热门专业之一。据统计目前全国开设有食品相关专业的高校已达300余所;除老牌的轻工院校、商口院校和农业院校外,许多地方高校也新增设了此类专业。虽然开设有食品类专业的高校数量庞大,但不同层次的高校在专业定位和人才培养目标上应该有所差异。以地方本科院校向应用型大学转型发展为突破口,调整高等教育结构是我国高等教育改革在“十三五”期间的主要任务[1-2]。在高等教育转型发展上升为国家战略的大背景下,国内有一大批开设有食品科学与工程专业的高校率先启动了向应用型转型发展的改革工作[3-5]。湖南文理学院作为一所地方高校,同样积极响应国务院、教育部关于高校转型发展的政策,于2013年在湖南省率先启动全面开展教育教学综合改革、深度推进专业(集群)转型发展的工作,并将此作为学校发展的战略方向;2016年成功入选国家“十三五”产教融合发展工程应用型本科试点高校。目前,学校已先后筛选了两批转型发展试点专业,食品科学与工程专业位列其中。本科专业转型发展在我国尚处于探索阶段,虽然可借鉴国外相关高校的一些经验[6-8],但当前的核心任务应该是积极探索适合于我国自身国情的专业转型发展思路。专业转型发展的改革是一项系统工程,涉及到专业人才培养的方方面面,但实践教学体系的改革在其中占据着核心地位[9-11]。优化实践教学内容模块、创新实践教学模式手段、保障实践教学资源配置,进而构建符合应用型人才培养要求的实践教学体系,是专业转型发展的核心要素。本文对湖南文理学院食品科学与工程专业转型发展过程中实践教学体系的优化改革进行介绍,以期为国内同类院校提供借鉴和参考。

1优化实践教学内容模块

所谓应用型人才,是指能够把成熟的技术和理论应用到实际生产、生活中的技能型人才,实践教学内容模块的设计,是实现应用型人才培养目标的基础。通过实践探索,构建了食品科学与工程专业应用型人才培养实践教学体系(图1),将食品科学与工程专业实践教学内容分为三个部分:专业基础实践教学模块涵盖了本专业所需具备的工程学基础、化学基础以及生物学和物理学基础;专业核心实践教学模块分为共性和个性化两部分,前者为本专业学生必修内容,后者则根据学生所选专业方向任修其一;专业综合实践教学模块分为校内和校外两部分,前者主要是利用校内生产实训平台进行各类产品的生产及相关管理,后者则依托校外实践教学基地进行顶岗实习,另外还采取措施鼓励学生在企业开展毕业论文(设计)工作。上述三个模块的实践教学是本专业人才培养的主线,是培养学生专业技能的关键所在;但作为高级应用型人才,还需具备一定的创新创业能力。为此,围绕“大学生研究性学习与创新性试验项目”和“大学生创新创业研究项目”设计了社会实践与专业认知实习、文献检索与论文写作实训等实践教学内容,以培养学生发现问题、解决问题的能力。

2改革实践教学模式手段

1Thepracticalteachingsystemofappliedtalentscultivationinfoodscienceandengineering采用适宜有效的实践教学模式手段,是保障实践教学效果,实现应用型人才培养目标的关键,为此必须根据不同实践教学内容模块的特点,对实践教学手段进行改革创新。在近年来的教学探索中,采取如下措施取得了良好的实践教学效果。(1)以学生为主体。由传统的“先教师讲,再学生照步骤做”,转变为“学生先做,再由老师总结点评”。将学生进行分组,每组选出一名能力较强的组长,对于基础性实验项目,由学生自行根据实验指导书开展实验,实验结束后组长进行汇报,教师进行点评;对于综合性、设计性和创新性等实验项目,则先由每组分别拟定实验方案,教师对方案予以审核改进后,学生分组展开实验,最后再进行汇报和点评。通过这种教学方式,学生的积极性得到了提高;尤其是每个实验小组的组长,其各方面的能力在实践教学过程中得到了极大的锻炼和提高。(2)虚与实相结合。教育部于2012年颁布《普通高等学校本科专业设置管理规定》,将原有的制糖工程、粮食工程、油脂工程、食品卫生与检验等十多个专业合并于食品科学与工程专业,因此其涵盖面非常广。在专业核心实践教学模块,除了采用实体教学外,还充分利用模型演示教学、计算机虚拟教学等手段,以协调教学资源有限而专业涵盖面广的矛盾。此外,模型演示教学,有利于每一位学生更加充分的掌握实践项目的基本原理和操作,例如食品机械与设备模型的应用,可以让学生充分地了解设备内部结构;而计算机虚拟教学,则更加能够迎合新时代大学生的兴趣特征,例如“3D奶粉生产虚拟现实仿真软件”可以让学生在类似于游戏的操作界面中感知企业生产的运营要求。(3)模拟工作实际。在实体化的实践教学项目中,尽可能地模拟实际工作的各项要求。在食品加工综合实训中,将学生分成若干小组,分别负责原材料的采购与验收、车间生产的运行与维护、终产品的抽样与检验等,以让学生感知不同岗位的职责要求,并培养学生质量意识。而食品分析与检测相关实训,则全部依据最新的国家或行业相关标准来设计项目,以让学生感知实际工作对分析与检测的要求,并培养学生标准意识。(4)强调能力考核。在实践教学考核方式方面亦积极改革,实现了由传统的知识考核向能力考核的转变,具体的措施包括:专业基础实践教学模块,逐步实现实际操作考核全覆盖,以确保学生实际动手能力达到培养要求;专业核心实践教学模块,每个项目均要求按照学术论文或设计书的形式完成实验报告,并在评阅中重点关注分析讨论部分的内容,以强调学生发现问题与分析问题的能力;而专业综合实践教学模块,在学生完成实训工作后,均要求学生参照毕业论文(设计)答辩的要求进行汇报,并在汇报中重点关注学生在实训中的收获与体会,以强调学生在实训中的主观思考。

3保障实践教学资源配置

根据应用型人才培养的要求设计了合理的实践教学内容模块,并提出了理想有效的实践教学模式手段,但这些设想能否实现均依赖于实践教学资源是否有保障。在教学实践中,采取如下措施来保障实践教学资源的配置,取得了较好的实际效果。(1)重视“双师型”教师培养,保障实践教学师资队伍建设。应用型人才培养的实施者是教师,因此教师的素养便决定了人才培养的质量,“双师型”教师是教育教学能力和工作经验兼备的复合型人才,对保障应用型人才的培养具有重要意义。近年来,从学校和学院各层面出台相关鼓励政策,推进“双师型”教师的培养。例如职称评定时同等条件下“双师型”教师优先,适当增加“双师型”教师的课酬标准等。经过几年努力,本专业教师队伍中“双师型”教师的比例达到80%,为实践教学的开展提供了人力资源保障。(2)积极争取各类项目资源,保障校内实践教学条件建设。校内实践教学相关资源是实施实践教学内容的载体,因此校内实践教学条件建设是应用型人才培养的重中之重。近年来,一方面积极从学校和政府各方申请专项经费,另一方面积极挖掘学院相关平台资源,以用于本专业实践教学条件建设。通过努力,先后成功获批中央财政支持地方高校建设专项经费、校内实验室条件改造专项经费、专业转型试点建设专项经费,使本专业实践教学条件得到了有效改善。此外,学院建有“环洞庭湖水产健康养殖与加工”湖南省重点实验室、水产高效健康生产湖南省协同创新中心等省级平台,通过资源整合与共享可供本专业的实践教学所用。(3)以“工学结合”基地为抓手,保障校外实习资源建设。“工学结合”是将学习与工作结合在一起的教育模式,其充分体现了应用型人才培养的有关要求。近年来,学校以“工学结合”基地建设为抓手,积极推进专业深度转型,并取得了较为理想的效果,相关情况已另文介绍[12]。总地来说,“工学结合”基地的思路包括,科研、业务合作推动人才培养合作;立足地方,与地方龙头企业结合;与行业知名企业合作,树立品牌;紧跟新型产业,扩大专业外延。

4结语

人才培养是一项复杂的系统工程,实践教学环节是其中的一个子系统,虽然我校积极推进食品科学与工程专业应用型人才培养的实践教学体系建设并初现成效,但在实际的教学运行过程中依然受到一系列因素的制约。一是,目前的人才培养方案中一般将“生产实习”等校外实践教学环节安排在第七学期,但此时也正是考研学生的备考关键期,导致这部分学生的实习效果大打折扣;二是,当前诸多地方高校的实践教学运行经费预算较为有限,进而导致实践教学中每批(组)人数较多,实践教学效果受到影响;三是,目前高校教师职称晋升时的考核指标依然以科研成果为重头,进而导致部分教师,尤其是青年教师投入实践教学的积极性不高。针对这些制约因素,需要从各个层面进行深度改革,以保障人才培养质量的提升。在学院层面,要突破部颁专业标准的禁锢,大胆改革专业人才培养方案,灵活安排教学进程;在学校层面,要充分利用专业实践教学资源来争取实践教学经费,形成良性循环,如将校内的实践教学平台作为校外相关企业的研发基地或中试生产基地;在教育主管部门层面,要积极推进职称评定等相关制度的改革,实现高效教师的分类考核。应用型人才培养质量关键取决于实践教学环节是否做好,即可以说,抓好了实践教学本科教学质量便有了保障。近年来,湖南文理学院食品科学与工程专业在学校向应用型本科院校转型的背景下,从实践教学体系的优化着手积极推进专业建设,并取得了一定的成效。其成效主要体现在,学生创新创业项目立项数、学生校外实习单位好评率、学生就业专业对口率等指标稳步提升。本文从优化实践教学内容模块、创新实践教学模式手段、保障实践教学资源配置等三个方面介绍了我校的相关经验,可供同类院校参考借鉴。

作者:贺 江 王芙蓉 王伯华 雷 颂 黄春红 刘良国 单位:湖南文理学院生命与环境科学学院

参考文献

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[9]邵秀芝,曲静然.工程应用型食品科学与工程专业实践教学体系构建研究[J].安徽农业科学,2014(35):12763-12764.

食品工业研究篇8

为顺应国际教育与科技的发展趋势,培养高素质工程技术人才已成为当前高等工程教育发展中的重点目标。工程教育专业认证制度融入了国际先进的高等教育理念,是提高工程人才培养质量的重要保证,也是我国高等教育参与国际竞争的重要基础。我国的工程教育认证始于2006年5月,由教育部、人事部、中国工程院、中国科协相关行业管理部门和行业协会(学会)代表组成了教育部授权的全国工程教育专业认证专家委员会,2013年1月中国正式提交加入《华盛顿协议》申请,同年6月中国科协代表我国顺利加入《华盛顿协议》,被接纳为预备成员。该协议承认签约国所认证的工程专业(主要针对四年制本科高等工程教育)培养方案具有实质等效性,认为经任何成员国认证的专业的毕业生均达到了从事工程师职业的学术要求和基本质量标准。开展工程教育专业认证旨在构建工程教育的质量监控体系,推进工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与注册工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系,构建工程教育与企业界的联系机制,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性,促进我国工程教育的国际互认,提升国际竞争力。教育部自启动工程教育专业认证试点以来,专业认证工作的认同度不断提高,越来越受到各高校的欢迎,促进了被认证专业的建设与交流,取得了良好的效果。

2以工程教育专业认证为导向的食品科学与工程专业课程体系建设

目前,高等学校制约工程技术人才培养的因素主要是工程教育与企业需求脱节、缺乏自主性的工程实训平台以及实践教学没有落到实处等。近年来,兰州理工大学食品科学与工程专业以工程教育专业认证的标准为导向,根据社会需求和行业引领,定位专业培养目标;并在此基础上认真梳理了毕业要求和课程体系的对应关系,建立符合认证标准的课程体系;通过持续改进的途径保障教学质量。

2.1核心课程体系优化思路围绕食品科学与工程专业规范和认证标准,依据食品科学与工程涉及的主干学科及其发展趋势,结合我校食品科学与工程专业的实际情况,按照工程应用型技术人才培养目标的要求,坚持基础性、综合性、实践性与前瞻性相结合原则,整合或重组食品科学与工程专业核心基础课程和核心专业课程,形成内容先进、观点新颖和结构合理的新型食品科学与工程专业核心课程体系,并创建具有自身特色的新课程。

2.2整合与优化教学内容,理顺课程之间的衔接,构建课程群工程教育指工程技术人员所应接受的全面素质教育,包括道德养成、能力训练、理论知识传授和实践水平提高。现代工程教育观认为工程的、科技的、人文的和社会的教育内容本身都是工程教育的组成部分,作为课程体系,应完整、有机地把这些学科的知识和内容融成一体,形成一个科学的课程系统。因此,课程体系结构的调整首先要确立整体工程观的指导思想,确立整体的课程目标包括毕业生所能达到的知识、能力和素质3个方面。围绕确立的课程目标,在强基础,突出特色;注重通识教育与专业教育的贯通;加强科学教育与人文教育的融合;加强实践能力与创新精神培养的原则下,整体设计专业教育培养方案,搭建多层次多模块的课程体系框架。食品科学与工程专业核心课程体系主要是构建自然科学和工程技术核心课程平台,其中化学类、生物类和机械类课程是贯穿自然科学和工程技术核心课程的三大支柱。食品科学与工程专业核心基础课程是培养学生掌握本专业基础知识、基本理论和基本技能的课程,为学生的知识、能力、素质协调发展奠定宽厚的基础。根据食品科学与工程专业规范和认证标准,我校食品科学与工程专业核心基础课程优化后应包括无机及分析化学、有机化学、物理化学、工程制图基础、化工制图、机械设计基础、化工原理、生物化学、微生物学、食品化学和营养与食品卫生学等课程。食品科学与工程专业核心专业课程是建立在核心基础课程基础之上的、培养本专业学生具备适应未来工作环境所必需的专业知识与技能的课程。根据食品科学与工程专业规范和认证标准,我校食品科学与工程专业核心专业课程优化后应包括食品保藏原理、食品工厂设计与环境保护、食品机械与设备、果蔬加工工艺学、粮油加工工艺学、畜产品工艺学、发酵工艺学、试验设计与统计分析和食品安全与质量等课程;同时根据自身长期人才培养中的积淀和本学科发展的新趋势,将功能性食品、食品分离工程、食品生物技术、食品添加剂和食品资源与环境学等设为核心专业课程,形成专业特色核心专业课程。此外,我校食品科学与工程专业遵循“厚基础、宽口径、重应用、塑特色、求创新”基本思路,以工程教育专业认证标准为导向,结合教育部2012版本科专业目录和学校的办学特点,对学科类课程进行了认真分析与梳理,将相应专业培养方案中的知识、方法和问题等方面具有逻辑联系的若干课程重新规划、整合构建形成课程群,以理顺课程的衔接,减少课程内容的重复,提高教学效率与水平。学科类课程核心课程群建设见表1。以食品化学课程群为例,对于水、蛋白质、糖类、维生素与矿物质等食品中的常量与微量成分,在无机、有机化学中已初步认识其结构与性质,在此基础上,生物化学侧重于各类成分的生理生化性质及代谢与合成过程,食品化学侧重于各类成分在食品加工与贮藏过程中的变化、功能性质及在食品加工与贮藏中的应用,而食品分析则从常规手段及仪器分析、感官评定的角度介绍各类成分的分析与检测,重要的内容则在食品化学与分析试验中通过验证性、综合性及设计性试验加以实践。通过将课程依照“课程群”的布局进行重新规划,由追求单门课程内容的严密完整转变为追求课程群体系的完善,使群内课程之间“由原来的相互隔离转变为相互贯通,由原来的相互重叠转变为相互补充,由原来的相互矛盾转变为相辅相成”,从而达到课时削减但效率反而提高的目的。

2.3优化实践教学体系,建立四级实践教学层次,进一步提高学生综合素质实践教学是大学素质教育的最重要组成部分,是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质人才的重要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。在实践教学的内容组建上,以“知识-能力-素质”为主线,按照能力培养要求建立“基础理论与基本技能培养、专业试验技能训练、工程应用与综合能力培养、研发与技术创新能力的培养”四级实践教学层次。四级实践教学层次间相互联系,各有侧重,有机结合,既突出了专业的工科背景,又形成了由理论到应用、由单项技能到综合能力、由一般应用到科学技术创新逐级提高的实践教学体系。第一层次:基础理论与基本技能培养层次。作为最基本的实践教学层次,主要包括无机及分析化学试验、有机化学试验、物理试验、物理化学试验和化工原理试验等基础课程试验。在试验内容的安排上,除大部分的验证性试验,还有一定量的综合性和设计性试验,在保证基本试验技能和基本方法培养的同时,有利于提高学生分析解决问题的能力。第二层次:专业试验技能训练层次。该层次主要由专业基础类实践课程组成,包括生物化学试验、微生物学试验、食品化学与分析试验、农产品工艺试验、畜产品工艺试验和发酵工艺试验等。在试验内容的设计上,既考虑试验的基础性,注重试验技能与方法的培养,又注意将试验与甘肃特色资源的利用开发紧密联系。通过实践与理论的互补教学、渗透教学,进一步加深学生对专业课程内容的理解和掌握。第三层次:工程应用与综合能力培养层次。通过金工实习、化工原理课程设计、机械设计基础课程设计、认识实习和食品工厂设计课程设计等实践课程对强化学生工科背景、培养工程应用能力、体现学校培养特色起到重要作用。毕业设计(论文)是将大学四年学习知识进行总结和升华的阶段,通过该阶段培养,学生将基础知识、专业基础知识和专业知识有机的结合起来并加以运用,综合能力得到有效提高。第四层次:研发与技术创新能力培养层次。产品设计系该层次的亮点,在第七学期利用三周时间,鼓励学生在教师指导下运用所学知识自主设计、开发产品,通过该环节的训练,激发学生的创新热情,培养学生创新意识,提高创新能力。工程的本质就是创造,因此,必须对工科学生加强创新精神和创新意识的培养。除了鼓励学生参与省级试验示范教学中心开放试验、校级大学生科技创新基金、省级和部级大学生创业创新训练计划、挑战杯等其他各类创新项目,培养创新能力外,还开设创新课程,包括研究型教学课程与创新案例解析,对培养学生的创新意识,传授创新方法,激发学生学习的主动性和创造性大有裨益。综上,通过层次化的实践教学体系建设,形成了以学生为主体,教师为主导,点面结合、全面开放的完整的食品科学与工程实践教学架构,使学生获得实践能力、工程素养、创新意识和创新能力的培养。

食品工业研究篇9

2.多媒体的合理运用及其与板书的有效结合。多媒体清晰的画面、生动的视频,能变抽象为直观,变复杂为简明,变枯燥为生动,在讲解抽象、复杂的单元操作过程中多媒体的运用能起到很好的辅助作用,多媒体动画可以演示各种单元操作过程的原理和设备的工作情况,非常直观,能产生一点即通的教学效果,加深了学生对基本原理的理解和相关设备构造的认识,提高学习效果。然而,传统的板书在黑板上从无到有的推演过程,是学生自己的参与过程,更是培养学生分析问题能力的有效方法,有利于学生理解和掌握所学内容,开拓思维,启迪智慧。同时,在目前的多媒体课件条件下,在课堂教学过程中,仍有许多内容是信息技术手段所不能呈现的,仍有许多功能是信息技术手段所不能达到的。因此多媒体技术与传统的板书教学两者更多的是互补关系而不是替代关系。

二、课程实验改革的探讨

实验教学是食品工程原理课程的十分重要的教学环节,其基本任务是使学生加深理解和巩固食品工程原理课程中阐述的理论,培养学生解决工程问题的能力并掌握一定的实验操作技能,通过对实验现象的观察、分析和讨论培养学生独立思考问题和解决问题的能力。

1.独立设置食品工程原理实验课。把食品工程原理课的实验部分设置为独立的课程,一方面可以增加实验教学课时,提高课程实践在整个课程中所占的比重,另一方面可以为设置多种形式的实验课程内容创造条件。这个举措从根本上改变了实验教学在整个课程中的地位,为把学生培养成为从事第一线生产服务和管理的“工程师和技师”类人才提供充分的理论联系实际的机会,为今后走入工作岗位奠定基础。

2.引入计算机仿真实验作为实验预习方式。食品工程原理的每个课程实验都相当于食品工业生产中的一个操作单元。由于实验综合性较强,容易造成学生对教师过分依赖。在实验操作中,教师怎么讲,学生就怎么做,学生的独立思考能力和独立操作能力得不到提高,实验效果不好。因此,实验课一定要采取先预习后操作的模式进行教学。仿真实验具有低成本、安全可靠、节省操作时间等优点,便于运行和调试,把完成仿真实验作为实验预习的主要形式具有十分好的应用效果,可以加强学生在实验预习的过程中对实验流程和设备的认识,使学生在实验之前基本了解其操作过程,根据所学的理论知识预测实验结果。

3.基础实验与综合实验结合的课程内容设置。食品工程原理基础实验都是针对单一的单元操作设置的,因为缺乏研究性而难以开展创新性实验项目。针对这一问题,选择一些简单的食品生产工艺将其设置为综合实验,这样做的好处是把若干个单元操作联系起来,学生在完成实验的过程中一定会考虑设备的处理能力、原料的用量、不同单元操作之间的衔接以及操作参数如何影响生产效果等问题,因而主动地进行探索和学习,能很好地培养学生的工程能力和创新能力。引入综合实验不但将食品工程原理实验的教学内容贯穿在一起,还对传统的实验内容进行了扩充和更新,跟实际生产更接近,最好还能与学生的“挑战杯”项目,学科竞赛或者教师的科研有机地结合在一起,使学生在获取基础知识的同时还培养了科研的能力。

三、课程设计改革的探讨

食品工程原理课程设计是教学和实践的衔接环节,是在讲完食品工程原理的基本理论、过程计算以及设备的结构与操作的基础上进行的综合性提高训练,要求学生能进行单元操作设备的设计。为期两周的食品工程原理课程设计需要学生灵活运用所学的知识,全面分析设计过程,完成设备工艺尺寸的设计计算以及设备工艺条件图的绘制工作。食品工程原理课程设计能够让学生从理论走向实践,培养学生解决工程问题的能力。

1.与食品机械与设备、食品工厂设计两门课程的设计结合独立设置一门课程。食品机械与设备是专门讲授食品加工机械及设备的结构特点和工作原理的课程;食品工厂设计是讲授食品工厂选址布局、生产流程设计及与之相关的水、电、汽、暖等公用系统设计的课程。这两门课程都设置了相应的课程设计环节,食品机械与设备的课程设计主要是基于测量基础上的食品机械设备零件图以及装配图的绘制,食品工厂的课程设计主要完成工厂的平面布置图、生产工艺的流程图和生产车间设备的工艺布置图,而食品工程原理是在明确了生产任务的前提下,对单元操作设备的工艺尺寸和工艺条件进行设计计算,为设备选型和整个工艺各单元操作设备之间的匹配提供依据。因此,把这几个设计整合成一门单独的设计课程,既避免让学生重复学习和完成相关的内容,又可以通过合理设置设计内容,让学生掌握从选择设备,安排生产流程,工艺计算一直到工厂的设计等一整套设计流程。这样做的好处是避免了原来多门课程多个设计题目之间没有关联,学生很难从中得到真正锻炼的局面。

2.在食品工程原理课程设计中突出VB、AutoCAD、Office等软件的应用。站在增强课程实用性和提高学生综合能力的角度,采用计算机软件进行辅助设计既可以提高设计的效率和水平,又能通过完成设计任务让学生的综合能力得到迅速提高。在设计的每一个环节都可以用到相应的软件,如:设计说明书可以用Of-fice办公软件完成,设计计算可以用VB编程软件完成,设计图纸可以用AutoCAD绘图软件完成。因此,为了能顺利落实这一目标,在课程设计开始之前需要学生掌握相关软件的使用。可以在机械制图课程中加入Au-toCAD的内容,在食品工程原理课程中加入VB编程的内容。通过突出各类软件在完成课程设计过程中的应用,使学生既掌握了从查阅资料、设计计算到制图等一系列的设计环节,完成了课程设计的任务,又提高了学生应用软件解决实际问题的能力,增强了学生在就业中的竞争优势。

3.与应用软件完成课程设计相应的课程设计考核方法的改革。计算机软件在课程设计中的应用顺应时代的需要,优点突出,但是其强大的复制功能却让学生在完成课程设计中“抄袭”起来更加简单和直接。因此,与应用软件完成设计过程相应的考核方法也需要重新考虑。主要有以下几种措施:①设置不同难度级别的题目让学生针对自己的能力自由选择,但是完成不同难度题目的最高成绩也是不同的,这样做有利于对不同学习态度的学生进行区分,鼓励那些学习认真的学生选择难度大一些的题目;②不强制要求用软件完成设计题目,但是会视应用软件完成部分占整个题目的比例有不同的加分,并且鼓励学生用软件完成的内容越多越好;③注重过程考核和阶段性检查,对每个学生从学习态度、学习能力等多个角度进行评价。对于提问积极,学习主动,在设计过程中能体现出解决问题的主动性、创造性的学生,都明确表示可以加分。同时加强阶段性检查,让学生做阶段汇报,及时了解学生的设计进度,对表现较差的学生提出口头警告。

四、食品工程原理课程改革与卓越工程师教育培养计划的结合

“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量,具有十分重要的示范和引导作用。食品工程原理课程改革的探索与实践有助于提升食品工程专业本科生层次卓越工程师培养计划的实施效果。作为培养食品工程专业高级应用型工程技术人才的一门核心专业基础课,是培养学生工程意识的启蒙课,对培养食品工程专业学生的业务素质、工程能力及创新能力具有十分重要的地位。要将食品工程原理从单一的“食品工程专业基础课程”转变为“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系,注重单元操作与环境的关联性,强化教学内容的与时俱进和应用性。同时将食品工程原理实验室建设成为集实验、实习、毕业论文(设计)及科学研究于一体的多功能实践教学平台,努力实现工程素质训练、科研试验与专业技术进步的有机结合。

食品工业研究篇10

【关键词】

食品安全;监管体系;问责机制

1 我国食品工业安全监管的现状

食品安全是关系国计民生的大工程,更是构建和谐社会的重要组成部分。近年来,国家为了加强食品安全监管,出台了一系列法律和措施,从1993年的《中华人民共和国产品质量法》 到2009年的《中华人民共和国食品安全法》,随着国家对食品安全问题的重视,地方政府在监管执行方面也加大了力度,同时也获得了更多的权利,同时也相继出台了各种食品安全监管措施,这些举措有效地打击和遏制了食品安全领域的不法行为,在促进食品行业发展等方面取得了很大成效,对于保障人民群众的身体健康和生命安全具有非常重要的意义,虽然成效显著,但是由于我国的食品安全监管体系还很不健全,同时,由于影响食品安全和食品安全监管的因素过于繁多和复杂,食品安全形势依然严峻,从根本上改善我国食品安全状况是一项长期而艰巨的任务,我国食品安全监管依然困难重重。需要进一步完善。

2 食品监管存在的问题

2.1 有关监管部门权利界定模糊

根据《食品安全法》 第4条的规定,目前我国采取的是分段监管为主、品种监管为辅的监管模式,国家食品安全委员会负责研究部署,统筹指导食品安全工作,督促落实食品安全监管责任;卫生行政部门负责食品安全综合协调、制定食品标准、处理食品安全重大事故等;农业部门、质量监督部门、工商部门等分别负责初级农产品、食品生产环节、食品流通环节、餐饮服务活动的监督管理,

这种监管模式存在很多的缺陷:首先,缺乏有力的协调机构,国务院为了加强对食品安全的统一管理,设立了专门的食品安全委员会,但其仅限于协调的软性机构,不具备垂直管理的职能,是否能够真正对其他监管部门起到组织、惩治、监督的作用尚待验证。其次,部门监管重叠,相互之间又缺乏有力的互动协调机制,很容易造成有限行政资源的极大浪费,再次,食品安全各环节之间的关系变的复杂,同时很难对各部门的职权加以详细界定,由于部门之间的职权界限模糊,往往会出现监管的空白地带,使得不法的食品生产经营者有利可图。

2.2 问责机制缺失,导致地方政府的寻租行为

所谓寻租,是通过一些非生产性的行为对利益的寻求。如有的政府部门通过设置一些收费项目,来为本部门谋求好处,有的企业通过贿赂官员为本企业得到项目、特许权或其它稀缺的经济资源,有的官员利用手中的权利为个人捞取好处,是一些即得利益者对即得利益的维护和对即得利益进行的再分配的活动。寻租往往使政府的决策或运做受利益集团或个人的摆布。这些行为有的是非法的,有的合法不合理的。往往成为腐败和社会不公以及社会动乱之源。

地方政府是国家食品安全监管的具体操作者和执行者,它是整个监管过程的关键。这就极易导致地方政府的腐败寻租行为,一些企业疲于应对各个监管部门的监管和检查,宁愿出钱换取一张相关机构的免检证书。而相关部门在减轻工作量的同时又获得了相当可观的利益。

2.3 食品企业集中度不高,缺乏有效监管

目前,西部地区的食品加工企业大多数为小规模经营,产业集中度不高,分散的经营者数量多、水平低 、流动性大、增加了监督管理的难度。尤其是一些小摊贩和地下加工厂,他们没有对食品原料进行检验的能力,食品添加剂滥用情况严重,很多食品进货来源不明。而监管部门又没有足够的人力和物力对这些企业进行监管,这就导致食品安全质量无法保证。

3 对策与建议

3.1完善现行食品安全监管体制,明确各方责任

要根本解决我国食品安全监管体系存在的问题,就要改变多部门分段监管的现状,设立一个独立的单一的的监管部门。首先,不仅要提高食品安全委员会的地位,还要保持其独立性和中立性,不受单个部门利益的控制,能够公平地开展食品安全监管工作,通过加强其权威性,带动部门之间的协调与合作,以提高监管效能,减少监管空白和盲区。

其次,食品安全委员会作为最高的协调机构,在整体上对食品安全工作进行全程监管,对一旦发生的部门间冲突或出现监管摩擦或区域间出现监管矛盾时给予协调,对于监管部门没有履行的监管职能,食品安全委员会可以直接下达行政命令要求予以履行,彻底改变目前各地食品安全委员会无具体实权的局面。

3.2 完善问责机制,促进规范执法

建立检察机关与政府检察机关、纪检部门的工作协调机制,确保司法监督权独立,保障新闻自由和媒体知情权,构建公民参与监督问责的制度平台,为防止食品安全监管部门执法不严,食品安全监管机关应当定期向辖区居民公布辖区内的食品安全状况,完善食品安全信息披露制度,向消费者公开相关信息,并将该部门具体责任人的基本信息公开,便于群众及时向其反映所在辖区内食品安全监管过程中所出现的问题,起到更好的监督和督促作用。 并且通过用利益驱动机制来引导消费者的行为,提高消费者监管的动力,积极推进公民问责的法制化进程。

总之,解决我国当前食品安全问题的一个重要环节,就是要进一步统一食品安全监管主体权责明确化,加大监管机关自身的检查监察力度。

3.3加大社会监督力度,加强群众监督功能

加强食品安全监管力度,光靠政府的力量是不够的,也很容易造成政府的寻租行为,必须充分发挥各种社会组织和人民群众的监管作用,才能最大限度地保障我国的食品安全。全民参与,全社会监督 争取社会各界对食品安全监管执法监督,并建立激励制度,鼓励人民群众举报违法违规生产和销售食品的行为。

同时,完善食品安全信息披露制度,向消费者公开食品采购、生产制作和销售各个环节的相关信息,让公众监督渗透到食品安全风险预防阶段。加强社会各界、尤其是新闻界和媒体的舆论监督功能,对恶意造假坑害百姓的不法企业和个人,要坚决予以曝光,并进行惩罚和整顿。

享受安全的食品是每个公民的基本权利,国家应高度重视,并且要相继出台切实可行的监管政策,不断加大力度,完善以《食品安全法》为主导地位的相关法律法规,增大社会监管力度和执行的透明度,推动食品监管工作不断提升和改进,保障人民的生命健康。

【参考文献】

[1]刘 杨,王甜甜,陆云生 食品安全监管体制探究 [J] 沈阳工业大学学报 (社会科学版) 2012.7 P194-196

[2]李洁丽 车素芳 刘海燕.我国食品安全监管存在的问题及对策[J] 重庆科技学院学报 社会科学版 2012 年第 11 期 P34-36

[3]郑小霞.我国食品安全监管现状及对策[J] 法制与经济2010.4 P78-80

食品工业研究篇11

0 引言

食品工艺学是一门以综合性食品理论为基础,以实践性为主的一门专业性实验课程。很多涉及食品专业的高等院校都将其列为了必修的学位课程之一[1]。但是,随着食品科技的不断进步和新方法的不断发展,过往的培养课程模式和方法都已经不能适应当前教学和实际运用上的需求,所以对食品工艺学实验课程的施行模式进行改革是势在必行的[2]。目前较为流行的模式为项目教学法、系统设计课程教学手段与形式、建立开放性的实验室及改革成绩评定方式,这些模式的引入可以增强学生的学习积极性、实验的趣味性,从而极大提升学生对问题的解决能力、分析能力、观察能力、实践能力和创新能力。这在食品工艺学实验课程上的改革上,具有划时代的意义。

1 开展项目教学法

所谓项目教学法,就是跳出原有的实验室的局限性,引入一些较为大型的营养学项目作为教学示范,通过和食品厂建立校外实践的平台,让学生了解在实际的产品生产过程中的各个流程和需要注意的事项,可以让学生比较实验室生产和企业大规模生产之间的差异在何处,并诱发学生进行深度的思考,有利于加深学生对理论知识的的感官认知。

2 系统设计课程教学手段和形式

2.1 采用课程提问教学法

以往的实验课程,都有明确的实验原理、目的、操作步骤和注意事项,学生完全是接受型的学习转状态,只需要按部就班执行实验的顺序就可以完成。这样的教学模式不利于创新型人才的培养。而课程提问法,则是在课堂上引入适当的问题,让学生通过自行的思考去解决实际中存在的问题,教师不仅仅是直接给予答案,而是引导学生思考食材加工过程对各种营养成分的影响以及不同加工方式对人体的营养吸收的功效影响。实验中出现的新情况,又是由于什么原因引起的,对营养吸收的影响,这样的教学,更具有互动性。

2.2 完善多媒体教学

食品工艺学实验设计的内容广泛而复杂,食品原材料多样、复杂,食品工艺实现形式多样,食品加工过程多变[3]。传统的讲述为主的实验教学手段不能将这些内容详尽地展示给学生,而多媒体课件包括文字、图片和视频等,采用视频教学,可极为方便地描述食品加工的动态过程[4]。利用多媒体教学,能够将教师不能直观演示的内容和在实验室无法开展实验,通过多媒体教学展示给学生。如小麦制粉、软饮料的全自动无菌灌装等生产过程,在实验室是无法演示的,可以播放生产车间的视频,给学生直观的认识,有助于更好地理解所学的理论知识。

2.3 让学生到企业实践参观

学生在课堂上学习到的有关营养学和养生学的内容,大部分都基于理论,而涉及到实际的生产过程,囿于篇幅的限制,在教科书上大部分都是采取流程图,架构图的形式简化了。有数据表明这样的教学形式,学生的记忆难以牢固掌握这些知识点,而通过带学生参观企业,可以让他们直观地看到原料、生产、发酵、灌装、检验等一系列完整的流程[5],从而将脑海里的抽象概念具体化,有利于知识的牢固掌握。

2.4 引入设计性实验

以往的食品工艺学实验设置,大部分均为经典的验证型实验。在实验中完全不用动脑,只需按照老师的指导去做就可以了,其结果可以说是毫无悬念的。这样非常不利于学生创造性思维的成长。而引入设计性实验,就是让学生自行查找文献,然后针对自己感兴趣的实验进行设计[6],老师给予一定的指导,这样可以极大拓展学生们的思维,并激发探索的积极性。

3 建立开放性的实验室

3.1 充分利用课余时间

实验室的开放,往往都是根据实验课程的设置而使用,而国外早已将实验室进行全面的开放,只要是有实验管理老师在场的情况下,学生可以按照自身的课余安排,来做自己感兴趣的实验[7]。这样不但增加了实验室的使用率,同时也极大提高了食品工艺学实验课程的教学效果。

3.2 引导学生参与教师科研项目

教师如果有一定的科研项目在手上,可以接纳一定数量的学生进入课题小组,参与一些基本工作和思路的设计。这样可以极大鼓励他们对于科研精神的培养,并且提前让他们有机会接触并参与到整个科研项目的流程和操作方法。这对于他们日后自身科研工作的开展,具有非常深远的意义。这也是食品工艺学实验课程最值得引入的模式改革之一。

4 改革成绩评定方式

在过往的实验课成绩的评定上,主要考察考勤和实验报告记录这两项,而对于实际的操作,实验的思考,实验的创新等内容没有给予足够的关注,这不利于我国培养具有创新意识的人才。因此,在成绩的评定上,应该给予一定的改变,以便鼓励具有创新意识的学生脱颖而出。例如,增加主动提问,实验设计,操作技巧,实验创新等方面的成绩评定。

5 小结

随着我国社会经济的不断发展,当前我国人口的需求已经从过往的温饱问题向营养均衡和养生需求方面发展。展望未来,可以预想到在营养学和养生学方面将出现大量高素质人才的缺口,而具备专业知识理论和严谨的科研精神及动手能力的实验型科研人才培养,正是开设食品工艺实验课程的目标。如何才能适应未来创新型人才的需求,这就需要针对当前的不合时宜的实验课程模式进行探索改革。不断引入新的意识,不断引入新的方法,只有这样,才能跟上时代的脚步,为我国提供更多优秀的营养和养生专业的学生。

【参考文献】

[1]严佩峰,张宇航.食品营养与检测专业实践教学体系的构建与改革[J].信阳农业高等专科学校学报,2014,24(2):121-124.

[2]张挺,黎海彬.食品营养与检测专业顶岗实习的实践与探索――以广州城市职业学院为例[J].广州城市职业学院学报,2011,5(2):93-96.

[3]杭瑜瑜,齐丹,裴志胜.基于应用型人才培养的《食品工艺学实验》教学改革研究[J].科技视界,2015(25):56-57.

[4]宋惠月,刘利强,张纪英.多媒体网络技术在食品工艺学实验教学中的探索与应用[J].河北工程大学学报:社会科学版,2013,30(4):120-122.

食品工业研究篇12

中图分类号:TS251-4 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2015)02-0082-01

高职教育是培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才,强调理论以够用为度,突出实践能力的培养。高职教育要培养出符合企业需求的食品加工技术高级应用型人才,核心是加强实践教学,按新的教学模式及标准组织和评价实践教学。

1 实践教学在食品加工专业高职人才培养中的作用

食品加工业通常是指对农、林、牧、副、渔等部门生产的产品进行加工制造以取得食品的生产部门,与人们生活密切相关。食品加工业通常包括发酵工业、粮油加工、罐头食品加工、饮料工业、调味品工业、屠宰加工、食品冷藏工业等,包括的门类非常广泛,对人才的需求量大。随着食品工业的高速发展,产业结构的深化调整,以及高新技术的不断应用,对从事食品加工的生产和技术人员的要求也越来越高,除了要掌握相应的现代食品加工、贮运、管理、营销等相关的理论知识外,更需要具备较强的实践技能和创新能力,以及良好的职业素养。这对以为食品行业培养一线实用型高技能人才为目标的高职食品专业教育提出了更高的要求,实践教学在高职食品加工专业人培养中的作用举足轻重,可以说,实践教学的质量直接影响着高职食品加工专业人才培养的质量,因此,借鉴国内外先进的实践教学经验,探索和构建适合我国食品加工专业的实践教学模式,是提升实践教学效果,提高人才培养质量的必经之路。

2 分类实践教学模式探索与研究

分类实践教学,是结合行业企业的生产实际,以及高职教育教学的特点,将实践教学合理分类,因地置宜,实施不同的教学方法和手段,以取得最佳的教学效果的一种教学管理模式。综合国内外的研究,对实践教学大致有三种分类方法。

2.1 根据实践课程内容分类,将实践教学分为验证性实验、操作性实训、综合性实训

验证性实验,是指对理论课程中的原理和方法进行验证,以加深学生对专业知识认知与理解的实验课程。验证性实验以训练学生的基本操作技能、培养学生严谨的科学态度和锻炼学生发现问题、分析问题的能力为主。操作性实训,是指通过反复操作,使学生熟练掌握使用方法和技巧的课程。操作性实训课程以培养学生熟练掌握专业技能、激发学生对专业职业的认同感和提高学生分析问题、解决问题的能力为主。综合性实训课程,是指通过综合性的实训环境,使学生进一步熟练掌握专业技能和解决问题的综合技巧的课程,主要提高学生综合运用专业知识、专业技能的能力。这种分类方法明显带有学科性质的痕迹,与高职教育的职业大环境融入度不够。

2.2 将实践分为硬实践和软实践

硬实践指动手能力,操作能力等的训练与提升的实践教学活动。软实践指理论知识运用、心智技能形成及实践经验积累等实践教学活动。相对硬实践而言,软实践更侧重于对学生思维的训练,侧重于对学生分析问题、解决问题等综合应用能力的培养。可见,这种分类方式对实践教学功能的理解已经突破了单纯的技能训练层面,逐渐走向综合职业能力。显然,我们对实践教学的内涵理解偏重于硬实践,考核方式也多以硬实践为主。硬实践能力可以在短时间内得到提高,而软实践能力的提高是一个长期而系统的工程,需要在工作和就业岗位上不断的强化和提高,才能日臻成熟。

2.3 将实践教学按实验、实训、实习等教学环节展开

通过实验、实训、实习三个关键环节,强化技能训练,提升学生综合实践能力。这种分类方法从教学环节上来说呈递进关系:技能训练内容由易到难、时间由短到长、实践技能由单一到综合,学生的实践技能提高也是由点到面。有些研究者认为,这种分类实践教学法缺乏多视角考察,对实践教学的理解容易将实践教学停留于单纯的技能训练上。但从教学环节上来说有它的合理性,与教学管理和企业的生产实际相适应,具有较大的灵活度,较其他的分类方法来说,更具有实践性和应用性,适合我国的食品加工行业的国情和职业教育现状,能更好的发挥高职教育为行业培养人才中的核心作用。

3 分类实践教学评价标准的研究

国外先进的教学理念和实践教学模式,对指导我国职业教育教学具有重要的参考价值,无论是何种先进的实践教学模式,实践教学管理和评价大致有如下特点:

(1)以学生为本,注重学生实践能力的提高。(2)注重实践教学的过程管理,强调实践过程中对知识的运用,态度的培养,经验的积累。(3)注重实践教学的服务,将综合职业能力作为实践教学的培养目标和评价标准,按企业或职业要求来考核评价实践教学模式的科学性及实践教学效果的高低与否。(4)以资格证书制度推动职业职业教育实践教学的发展,以学生最终对职业资格证书的获得率来评价实践教学模式的教学效果。

4 结语

结合食品加工专业的教学特点,整合多种实践教学评价标准,建立有效、可行的食品加工专业分类实践教学评价标准,实施分类化实践考核模式,是保障食品加工专业实践教学效果的关键。

参考文献

[1]教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[R].2006(11):20.

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