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基于新工科背景下“食品工艺学”教材建设初探

2020-12-20徐怀德雷宏杰

农产品加工 2020年24期
关键词:工艺学原料加工

徐怀德,李 梅,雷宏杰

(西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌 712100)

0 引言

我国食品科学与工程学科下设多个食品类本科专业,如食品科学与工程、食品质量与安全、食品营养与健康等。“食品工艺学”是重要的专业课程,是一门运用化学、物理学、生物学、机械学和工程学等基础知识,研究食品资源加工利用,为人类提供营养丰富、品质优良、种类繁多、食用方便食品的一门学科。在新工科背景下,有必要对“食品工艺学”教材结构体系进行探讨。

1 食品工艺类教材发展历程

我国食品工艺类课程建设历史悠久,早先1902中央大学创办农产与制造课程,西北农林科技大学前身国立西北农林专科学校早在20 世纪三四十年代就开设农产制造课程或专题。

新中国成立后,国内代表性轻工类高校如无锡轻工业学院(现江南大学) 建立“食品工艺学”课程和教材,为我国食品工艺学类课程引领性基础教材。20 世纪80 年代我国农业院校的食品工艺类课程大多是在农学、园艺学及畜牧兽医等学科的基础上建立的,早期开设“畜产品加工学”“果蔬贮藏加工学”“蜂产品加工学”等课程。同时,也有高校将“畜产品加工学”进一步细化为“肉制品加工学”“蛋品加工学”“乳品工艺学”或开设“畜产食品工艺学”和“动物性食品加工学”等;以此类推,开设有“果蔬加工工艺学”或“果蔬加工学”“果品加工学”“果蔬贮运销学”“果蔬贮藏保鲜学”;还有“农产品加工学”“粮油食品工艺学”“焙烤工艺学”“粮食加工学”“油脂加工学”“方便食品学”等。食品工艺类课程种类名目繁多,或按照产品写工艺学教材,或按照原料写工艺学教材,这些教材各有特点,对培养学生的食品制造和农产品加工工艺的理解都有帮助,为食品或农产品加工产业的进步、为食品学科的发展和人才培养发挥了重要作用。

1998 年教育部为优化专业结构、合理配置资源、改革培养模式、提高人才培养质量和办学效益,将原来的食品工程、食品科学、制糖工程、粮食工程、油脂工程、烟草工程、食品卫生与检验、食品分析与检验、粮油储藏、农产品贮运与加工、水产品贮藏与加工、冷冻冷藏工程、蜂学(部分) 等13 个专业方向,都统一在食品科学与工程这个专业名称之下,食品工艺类课程仍然保留有“食品工艺学”“果蔬加工工艺学”“畜产食品工艺学”等,但工艺类课程的名称也大大减少。

目前,全国开设有食品科学与工程专业本科的高校共有300 多所,分布在综合、工科、农业、工商、医学、师范、民族等院校中,校院所在省、市达到31 个。每年毕业的本科生有3 万多人,在学校都要使用和学习不同的食品工艺类教材及课程训练。

近年来,我国食品类专业相继开展工程教育认证,食品工艺类课程减少,更多偏向于原理和产品的《食品工艺学》教材,教育部食品科学与工程专业教学指导委员会制定了食品科学与工程专业规范标准和食品工艺学推荐内容。

由于我国食品种类繁多、原材料复杂、生产工艺多样,甚至同一原料同一产品其加工工艺也不相同,“食品工艺学”教学内容具有多样性。有的高校“食品工艺学”课程和教材更具有地域和产业特点。教材的多样性让学生能够理解对食物原料实行加工重组,以确保食品的营养、美味、保健、方便、安全,便于储运,并能进行机械化、自动化的大规模生产的食品制造和溯源。

2 《食品工艺学》教材浓缩了我国食品产业发展的特点

食品工业是我国国民经济的重要支柱产业,是关系到国计民生,关联农业、工业和第三产业的朝阳产业,我国GDP 近100 万亿元,食品工业产值达到我国GDP 的15%左右。近年来,我国食品和农产品加工企业采用了国际上先进的管理方法和先进的技术、设备,生产线高度机械化、自动化,产品质量达到世界一流,走向国际市场,具有强大的竞争力和发展势头。

我国的高等教育已由精英教育转向大众化教育,每年毕业食品类的本科生达到3 万多人,暴露了社会需求与毕业生的知识体系之间的矛盾。食品教育工作者也要思考《食品工艺学》 教材的体系内容,通过“食品工艺学”系统学习,理解食品工艺学与机械制造、自动控制、信息技术、原料、包装运输业的密切关联,食品工艺学与生命科学、生物技术、环境科学、农牧业种植紧密联系。

面对未来食品产业和学科的发展,食品物性和原料特性的认识是食品制造基础,食品营养健康和食品危害物发现与控制是推进健康中国2030 的重要内容,绿色制造技术将成为食品工业可持续发展的新驱动,大数据的应用和智能化食品加工将成为食品工业升级的新动能,食品全链条技术的融合将成为食品产业发展的新模式。有必要将未来食品产业和学科发展的理念融入到《食品工艺学》教材和课程结构体系中,这也应该是新工科背景下《食品工艺学》教材关注和重点体现的内容[1-2]。

3 新工科背景下《食品工艺学》教材建设的基本特色

3.1 思政元素和中国传统饮食文化融入《食品工艺学》教材

充分挖掘食品产业的饮食文化传统和民族饮食习惯,树立民族饮食文化和科技自信,把社会主义核心价值观融入“食品工艺学”教学中,激励学生自觉把个人追求食品科学的理想融入国家和民族的事业中,增强民族自信心,培养学生成为中国特色社会主义食品产业创新型人才[3]。

梳理我国不同历史阶段食品工业发展过程中的特点,弘扬我国饮食文化和产业科技进步,将中国餐饮文化和特色美食的典型案例融入到《食品工艺学》教材中,引入我国传统食品工业化典型成功案例,突出我国传统食品工业化,如饺子、汤圆、包子、火锅、糖葫芦等工业化成功案例。

3.2 构建原料- 产品- 工艺协调统一的《食品工艺学》教材内容

不同的《食品工艺学》教材结构体系不同,如按照产品和加工原理设计《食品工艺学》教材,通过介绍不同产品工艺提高学生对产品和加工之间关系的理解;按照原料开设有“果蔬加工工艺学”“粮油加工工艺学”“畜产食品工艺学”等课程,通过介绍不同原料工艺提高学生对原料和加工之间关系的理解[4]。

食品原料多种多样,同一产品加工工艺也有不同,加工产品千变万化。《食品工艺学》教材需围绕我国农业主导产业,我国工业主导食品产品加工工艺,融入产业界通用先进技术和规模化生产案例,体现我国食品工业的先进技术水平和产业特色。

基于原料品质安全和特性,将从土地到餐桌的食品工艺品质管控体系和生产工艺体系融入《食品工艺学》教材中。让学生学会分析并解决原料与加工制造中的主要问题,做到内容的系统性与实用性。

同时,教材要注意与其他课程的协调和融合,如“食品机械与设备”“食品工厂设计”“食品标准与法规”“食品化学”“食品原料学”“食品物性学”及相关的工艺类课程。

3.3 基于信息化和工程教育认证的教学理念融入《食品工艺学》教材

传统“食品工艺学”以介绍食品加工工艺过程为主,强调工艺条件控制的分析和讨论,或突出了产品,或突出了原料。目前,多学科交叉融合食品创新产业链,大数据、云计算、物联网、人工智能、5G、区块链、生物技术等深度交叉融合正在颠覆食品传统生产方式,催生一批新产业、新模式、新业态。根据现代信息化技术的发展,教学过程中应充分利用国内外先进食品制造视频,精选食品加工操作典型案例,将自动化、信息化技术融入《食品工艺学》 教材和课堂,仿真模拟和云端教育融入到“食品工艺学”教学中[5]。

3.4 《食品工艺学》教材要注重学科融合性与实践性,突显新工科的人才培养特色

培养学生从事食品产业的基本知识能力,能够将“数学”“食品化学”“食品微生物学”“生物化学”“食品营养学”“食品机械和工程”课程知识应用到食品加工操作、工艺设计和产品品质控制中,理解食品加工操作、工艺设计和产品品质控制遵循的食品相关法律法规和质量标准[6]。

“食品工艺学”是培养学生实践技能、创新意识和解决复杂工程问题的能力,教材应把教育的重心放在学生分析问题的能力、评价能力和创新实践能力的培养上,应强调食品知识、个人能力和素质协调发展的教学理念。学生能够根据原料物性和产品要求设计合理工艺流程,使加工方法更加科学,继承和发扬中国优秀饮食文化,培养学生创新思维,实现课程学习目标达标度。

4 结语

基于我国“一带一路”“中国制造2025”“互联网+ ”等重大战略实施,需要加快工程教育改革创新,培养造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才,支撑产业转型升级。新工科教育理念以产业需求为导向、多学科交叉融合、面向未来主动布局、综合全面突出创新为四大特征[7]。

通过《食品工艺学》教材应用和课程教学,学生能够学会运用教材中的基本原理进行生产管理和新产品开发,并更好地理解现代食品工厂是怎样通过食品工艺原理对各类原料进行合理食品加工,将现代信息技术应用于食品生产、贮运和分配过程中,分析食品腐败变质的原因及控制途径。以降低生产成本和提高食品质量为目标,科学合理地组织生产和管理,培养出能够适应食品全链条技术的创新融合人才。

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