“食品微生物学”课程教学体会

2019-01-06张淑红高丰衣刘秀花宋兆齐

农产品加工 2019年8期

张淑红，高丰衣，刘秀花，梁峰，宋兆齐

（1.商丘师范学院生物与食品学院，河南商丘 476000；2.生物精炼河南省工程实验室，河南商丘 476000）

0 引言

“食品微生物学”是食品科学与工程专业的一门专业基础课。该课程的学习不仅关乎以后的考研之路，最主要的是与食品安全、食品发酵等应用有关。在学习过程中，为激发学生兴趣、培养学生科学思维能力和创新能力，教师必须采取一些措施或技巧，才能达到预期的效果。这对教师的科研能力、书本外知识的积累都有相当高的要求。笔者根据自己多年的教学科研经历及知识的积累，对“食品微生物学”课程的讲解有如下领悟。

1 运用比喻加深记忆

在讲解“细菌纯培养生长曲线”时，由于处于对数生长期的细菌生长旺盛、代谢活力强[1]，教师可以把大学生比作该时期的细菌，因为大学生处于青春期，精力旺盛、活力充沛、记忆力好，所以大学时期更应该充满求知欲，展现当代大学生良好的精神姿态和优良品质。而教师则与大学生不同，已经过了对数期，类似衰退期，每天有诸多事情干扰，记忆力逐渐衰退，出现了忘事、备课不能过于提前等现象。

在讲“酵母菌细胞壁的结构”时，因结构呈三明治状——外层为甘露聚糖，内层为葡聚糖，中间夹着一层蛋白质[1]。可以把三明治结构比喻成食品营养的金字塔，如外层和内层的糖类比作水果和谷物，它们处于金字塔的底端，人体需要的量比较大，这与酵母细胞壁结构中外层和内层含量比较高的知识点相一致。三明治结构中间的少量蛋白质与金字塔结构中适量的奶制品、豆类和蛋类的营养需求相一致。

2 自学与引导

讲解“恒浊培养和恒化培养”[1]时，首先留5 min时间让学生自学，之后提问恒浊培养和恒化培养装置间的差异。还可以把问题加深，提问书上没有的内容，让学生列表比较恒浊培养和恒化培养流入物和流出物，以及附加物之间有何区别，还可以进一步加深到例图之外看不见的地方，如流入物和流出物如何实现无菌，流入物和流出物之间是否可以实现再循环等一系列的问题，来引发学生深入思考。

3 补充生活知识与科研知识

在讲“微生物生长温度类型中的中温菌”时，根据中温菌的最适生长温度为35～40℃[1]时提问学生。从医学角度来说，为什么发烧有助于提高人体免疫力、利于病原体的清除和疾病的痊愈？中温菌的最高生长温度为40～45℃[1]时，可以引入当前与健康密切相关的话题。为什么经常吃烫的食物容易引发食道癌，其科学依据是什么？

由于抗生素的大规模使用，细菌耐药性已经成为当今全球健康、粮食安全和发展面临的最大威胁之一。在讲解烈性噬菌体的繁殖时重点说其结果，烈性噬菌体在宿主体内的繁殖可导致其宿主裂解死亡[1]。如果将烈性噬菌体代替抗生素来杀灭病原体，不仅不会出现耐药性，还会避免抗生素引发的副作用。如噬菌体对某些细菌菌株具有高度特异性，噬菌体只感染细菌，对人畜无害。然而，噬菌体的用途远非如此，其应用已扩大到了防治细菌感染以外的各种疾病。最新研究发现部分噬菌体通过活化免疫应答，影响细胞因子的分泌，调节肿瘤微环境，有益于癌症治疗。噬菌体还可作为筛选具有诱导抗肿瘤效应的外源肽平台[2]。关于抗生素抗性的话题不仅可以加入烈性噬菌体的知识，还可以引入食品中抗生素抗性基因检测的知识，如鱼[3]、蟹[4]、虾[5]、酸奶[6]、家禽肉[6]、猪肉[7]、香肠制品[7]，甚至是即食蔬菜沙拉[8]等食品源均携带有四环素、链霉素、氨基糖苷类、β-内酰胺类等抗性基因。让学生了解威胁食品安全的不仅仅是食品添加剂等，还有抗生素抗性基因。讲到这里，可以告诉学生，教师有关于饮用水抗生素抗性基因的课题，欢迎感兴趣的学生加入。不仅可以提高动手能力，还能培养科学思维，为考研、求职打基础。

在讲“病毒的特征”之一——在离体条件下，能以无生命的化学大分子状态存在，并可行成结晶时，需要强调病毒在离体条件下仍然具有侵染性。根据这一特点，可以解释病毒性感冒为什么具有传染性。这也解释了伊波拉病毒、SARS冠状病毒、H1N1禽流感病毒、霍乱弧菌、西尼罗病毒、天花病毒等为何会让人闻风丧胆。但是对于乙肝病毒、人类免疫缺陷病毒等，大家却知道虽然这类病毒对患者具有极大的危害性，但对于与患者交往的人员来说，却具有比较低的传染性。这与病毒的另一特征——宿主专一性有关。

在讲“理化因素对微生物生长的影响”一节内容时，书上的内容为牛奶一般采用超高温灭菌[1]，但未做详细阐述，这对于食品专业学生的基础知识积累远远不够。因此，首先要讲解蛋白质的变性温度，并从生活实例出发引导学生，为什么用保温杯可以煮熟鸡蛋？还可以顺带着用这种方法检验保温杯的保温性能。接着引入UHT设备处理过的牛奶在室温下的保质期最少可达30 d[9]，UHT处理不会降低奶制品原有的营养，因而得到大范围的推广。有食品加工就有食品检测，关于乳制品的检测有国家相关标准，如CCGF 114.1—2008。在该标准中，与食品微生物相关的内容为菌落总数、大肠菌群、致病菌，其标准编号为GB/T 4789.18。告诉学生所有与食品相关的标准都可以在食品伙伴网的食品标准栏免费下载。这些讲解不仅让学生知道食品安全有法可依，自己更要清楚如何查询食品标准。

在讲“电离辐射对微生物生长的影响”时，书中特别提出，电离辐射可造成人体损伤，应注意防护[1]。通过学生体检时胸透这一项目，了解胸透科标准的建筑有特殊要求，即射线防护门内衬屏蔽板，用于保护医护人员，避免工作人员多次接触到X射线。之所以要对X射线进行特别防护，是因为它会引起DNA损坏，如果过度照射，引起的DNA损伤无法修复。这也是孕妇不可以做胸透的原因。学生今后进入大学毕业季后，找工作、考研、证照等诸多事情均要求学生体检，做胸透时要有自我保护意识。

与电离辐射知识点接近的是紫外线，实验室的超净工作台和洁净室、食堂的筷子消毒车都使用紫外灯消毒。DNA是紫外线作用的靶分子，紫外照射DNA产生胸腺嘧啶二聚体，该物质是引起细胞死亡、致突和致癌的主要原因[10]。但是把紫外照射后的微生物立即暴露于可见光下，会明显降低其死亡率。因此，打开超净工作台紫外灯的同时，要尽可能保证周围环境处于黑暗或弱光状态。在日常生活中，都在不知不觉中利用着紫外线。如安装在家里阳台的玻璃，已经遮挡了部分紫外线，因此在阳台晾内衣、晒被子，效果并没有户外好。虽然紫外线对人类生活存在有益的一面，但同时也存在着危害，如紫外辐射增加就会引起皮肤癌和白内障患者的增多[11]，因此人们越来越注重防晒。实验室使用紫外灯也要注意人群隔离。

在讲“干燥的环境可以抑制微生物繁殖，干燥法常用于食品保存”这一知识点时，可以引入薯片、锅巴、山东煎饼、商丘焦饼、茶叶等食物即使不添加任何防腐剂，在室温环境下散装也能放置很久，不会出现食品变质的现象。反过来，为什么刚出锅的馒头放置1 d没有问题，但随着时间逐渐延长，就会出现发霉现象？

在讲“渗透压对微生物生长的影响”时，高渗溶液可导致微生物细胞脱水，使细胞不能生长甚至死亡。高渗环境不仅对微生物不利，对人体细胞也同样。因此，盐对水有某种吸附力，人体内盐分多了，要求水分也相应地增加，从而使过多的水分滞留在体内，因此引起高血压。吃盐过多，体内钠离子增加，就会导致面部细胞失水，从而造成皮肤老化，时间长了就会使皱纹增多。而相反，腹泻时，人体会脱水，因此儿童可口服补液盐来治疗轻中度脱水[12]。成人可静脉输葡萄糖注射液和氯化纳注射液。这些都是为了调节细胞渗透压。