基于食品安全通识教育的食品添加剂实验教学探索

李阳，刘旺鑫，郑晓冬，张辉，冯凤琴

(浙江大学 生物系统工程与食品科学学院，浙江 杭州，310058)

民以食为天，食以安为先。食品安全关乎每个人的身体健康和生命安全，关系到社会的和谐稳定。党中央和各级政府高度重视食品安全工作，习总书记在2013年农村工作会议上指出：“能不能在食品安全上给老百姓一个满意的交代，是对我们执政能力的重大考验，要用严谨的标准、最严格的监管、最严厉的处罚、最严肃的问责，确保广大人民群众‘舌尖上的安全’”[1]。大学是年轻学生最集聚的重要场所，普及食品安全科学知识，加强食品安全教育，增强食品安全意识和防范能力，对提高大学生生活品质具有十分重要意义[2]。

食品安全通识课程面向理、工、农、医、文、法、经、史等各学科学生开设，食品安全涉及面广，从种植养殖到加工生产，从储运销售到餐桌消费，保障食品安全需要跨专业、多学科的协作[3-5]，因此，食品安全所蕴含的科学性、实用性、综合性等特点决定了食品安全必然成为通识教育的重要内容。

目前，高校食品安全教学多以专业课为主[6]，仅向食品类专业学生开设，缺乏通识类课程设置，且主要采取线下教学的方式，难以向全国范围内大学生普及食品安全科学知识。根据东西部高校课程共享联盟对在线开放课程的要求，浙江大学联合了中国农业大学、北京大学、中国海洋大学等全国15所高校食品科学和食品安全相关领域的23位专家教授，共同开发了面向大学生通识教育的综合性食品安全线上线下混合式课程。为完善课程体系，丰富课程内容，增强课程的实践性，课程团队在食品安全理论教学基础上，增设食品安全实验教学内容，并结合公众对食品添加剂安全的关注热点，开展食品添加剂实验教学。

1 实验背景

近年来广泛爆发的各种食品安全事件使我国公众广泛质疑食品添加剂，很多时候公众将食品添加剂与违法添加的非食用物质混淆，导致误以为食品安全的根源是食品添加剂[7-8]。食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及防腐、保鲜和加工工艺的需要，加入食品中的人工合成或者天然物质。实际上，人类为改善食物的品质和用于加工食品而使用的功能性原料的历史相当久远，而近代工业革命和科技的进步，促进了食品添加剂的长足发展。可以说，食品添加剂是食品工业的灵魂，没有食品添加剂就没有现代食品工业[9]。

食品添加剂知识作为食品安全通识课程的重要内容，对引导各学科背景的学生正确认识食品添加剂发挥着不可替代的作用。食品安全通识课程中食品添加剂实验教学的开展，有助于丰富课程内容及形式，使学生了解食品添加剂在食品加工中发挥作用的过程及具体效果，提升学生对食品科学知识的兴趣及掌握程度，促进学科交叉和知识迁移[10]。

2 实验教学的原则及要求

由于通识课程授课对象专业来源不一，特别是有较多非理工类专业学生对食品安全及食品科学的知识了解不足，且缺乏一定的实验技能。为了能够让学生轻松地踏入食品安全专业知识的门槛，形成对食品添加剂的正确认识，在实验课堂上积极参与并有所收获，食品安全通识教育下的食品添加剂实验教学应遵循以下原则：

(1)科学性。食品安全通识课程作为极具科普性质的线上线下混合课程，在全国范围内具有广泛影响力，对大学生食品安全意识和防范能力的培养发挥着重要作用。因此，课程的实验教学内容必须有明确且充分的科学依据，实验过程必须严格按照正确的实验操作规范执行，切实保障实验教学的科学性、合理性[11]。

(2)基础性。基于大部分学生食品专业基础知识薄弱的现状，而食品添加剂实验本身的专业性较强，且实验操作中的安全要点较多。因此，实验项目在具有一定专业特色的同时，其理论及操作难度不宜过大，应偏向于经典的基础性实验，做到实验原理简明，实验流程成熟，实验可操作性强[12]，实验结果易于观察和判断，以激发学生的实验积极性。

(3)趣味性。通识课是学生基于自身兴趣而选修的课程，如何让学生在实验过程中保持兴趣关系到实验教学的成功与否[13]。因此，应在实验教学中发挥该课程实践性强的特点，实验项目应从生产生活实际出发，寻找丰富、生动、直观的例证来帮助学生发现问题[14]，使学生进一步体会到食品安全与生活的紧密联系，激发学生的实验兴趣，增强其实验参与度，达到事半功倍的实验教学效果。

3 实验教学的组织与实施

3.1 实验教学平台

食品添加剂实验教学依托于浙江大学生工食品学院实验教学中心(简称实验教学中心)进行。实验教学中心有与实验内容相配套的食品加工实验室、食品感官实验室、食品包装实验室等，实验室总面积约400 m2，配备与之相关的食品加工及检测仪器设备40余台，为食品添加剂实验教学的开展提供了场地、设备等多方面的保障。

食品添加剂实验教学团队由在食品安全及食品添加剂领域具有丰富理论及实验教学经验的教授、副教授、高级实验师、实验师等共计6名教师组成，线下教学面向浙江大学理、工、农、医、文、法、经、史等各学科的100余名选课学生，并在实验过程中录制视频，于智慧树在线教育平台向全国大学生开放，实现食品添加剂实验线上线下混合式教学。

3.2 实验教学内容

食品添加剂实验教学内容的设置与理论课程内容相对应，分为三部分：认识身边的食品添加剂、食品添加剂的功能、食品添加剂的应用，各部分实验内容由浅及深、由单一向综合的递进设置，使实验课程兼具科学性、基础性和趣味性。

3.2.1 认识身边的食品添加剂

食品添加剂种类繁多，根据其来源、功能、安全性评价等不同的分类标准有多种分类方法。按来源分，食品添加剂可分为天然食品添加剂和化学合成食品添加剂；按作用功能分，不同国家、地区、国际组织对食品添加剂的定义不同，因而分类也有差异；食品添加剂也可以按安全性评价等级不同而进行分类。从食品添加剂的使用角度，按功能、用途的分类方法最具有实用价值，利于使用者及消费者快速查找所需的添加剂。大学生作为特殊的消费群体，需要对日常食品中的食品添加剂使用有科学的认知，提高自身食品安全意识。

针对以上内容设置实验项目，如“身边的食品添加剂及食品配料表的解读”。以学校超市售卖的常见零食为例，让学生查看所购食品外包装上的配料表，知晓食品添加剂在配料表中的3种标示形式：(1)按照加入量的递减顺序全部标示食品添加剂的具体名称；(2)按照加入量的递减顺序全部标示食品添加剂的功能类别名称及国际编码；(3)按照加入量的递减顺序全部标示食品添加剂的功能类别名称及具体名称[15]。通过实验，使学生初步识别身边的食品添加剂，并让学生对所购食品进行品尝，感受食品添加剂对日常接触到的食品品质及其色、香、味的改善作用，使学生正确认识食品添加剂。

3.2.2 食品添加剂的功能

食品添加剂的功能包括防腐、乳化、增稠、稳定、护色、抗氧化等加工功能及在人体营养健康方面的生物功能。食品添加剂作为现代食品工业的灵魂，在食品中的科学运用，能够保证食品的安全性，提升商品的价值。对食品添加剂功能的了解和掌握，有助于学生正确理解食品添加剂在现代食品工业中的地位和作用，提升食品安全意识及风险防范能力。

针对以上内容设置实验项目，如“抗氧化剂对鲜切果蔬的护色功能”。以鲜切苹果为例，用常用抗氧化剂抗坏血酸(VC)[16]溶液(20 g/L)对其进行浸泡处理(10 min)，以去离子水浸泡处理作为空白对照。浸泡后取出沥干(25 ℃，15 min)，观察其颜色变化[17]。结果表明，抗坏血酸显著抑制鲜切苹果的褐变，能对其护色保鲜发挥积极作用(图1)。色差分析[18]显示(表1)，试验组色泽更鲜亮，对照组颜色更黄，与图1的直观观察结果一致。通过此实验，学生能直观地体会到食品添加剂在食品加工过程中的重要作用，能正确地认识食品添加剂。

图1 抗坏血酸对鲜切苹果的护色保鲜Fig.1 Preservation of ascorbic acid for fresh-cut apple

表1 鲜切苹果色差分析Table 1 Color difference analyzing of fresh-cut apple

3.2.3 食品添加剂的应用

在食品加工中使用食品添加剂，有利于实现不同的食品加工制造工艺。食品添加剂在食品工业中的应用及其重要地位主要体现为在食品的色、香、味、形等品质方面满足消费者的需求，赋予食品特殊的营养价值和保健作用，维持食品在货架期内的优良品质，满足食品加工过程中的工艺技术需求。学生掌握食品添加剂的应用，能够在日常实践中自主选用食品添加剂来实现特定的需求，实现食品安全科学知识理论与实践的融会贯通。

针对以上内容设置实验项目，如“膨松剂在烘焙食品中的应用及其对曲奇饼干口感的影响”。以添加膨松剂的曲奇饼干为试验组，不加膨松剂曲奇饼干为空白对照组，探究膨松剂对曲奇饼干口感的影响。膨松剂为焦磷酸二氢二钠、碳酸氢钠、磷酸二氢钙、碳酸钙及柠檬酸组成的复合膨松剂[19]。曲奇饼干感官分值为：1-硬，2-较硬，3-适中，4-较酥松，5-酥松[20]。感官品鉴实验结果显示，膨松剂能显著增加曲奇饼干的酥松度，见图2。通过此实验，学生能正确认识到膨松剂对曲奇饼干的品质及口感的改善作用，并通过食品加工工艺的亲身实践参与，激发实验积极性，提升探究食品添加剂奥秘的兴趣。

图2 曲奇饼干感官评定Fig.2 Sensor analysis of cookies注：#表示试验组相比对照组有显著性差异(P<0.05)

4 实验教学效果评估

从实验课堂上学生的听课认真度、实验积极性及参与度、课堂的整体氛围等维度，结合学生考勤、随机访谈反馈及实验课前后2次的调查问卷统计情况，对实验教学效果进行评估。结果显示学生对食品添加剂及其安全性表现出了浓厚的兴趣及求知欲，对实验原理及实验操作步骤能够较好地掌握，实验参与度及完成度较高；实验结束后的讨论环节学生踊跃发言，形成良好的学术讨论氛围。调查问卷统计结果显示(表2)，通过实验课的开展，学生对食品添加剂的认知更为清晰及科学。通过本次实验，学生向他人普及所掌握的食品添加剂科学知识的意愿度由实验前的80%提升至实验后的97%；学生自己做美食时，使用食品添加剂来改变食品品质口感及其色、香、味等的意愿度由实验前的63%提升至实验后的93%。从学生的实验心得体会中可以看到，学生对食品添加剂的种类、作用及安全性有了更加准确、客观的认识，如“发现生活中的食品大多都离不开食品添加剂的身影，我们不必对食品添加剂感到恐慌，实验课的趣味性也很强”、“对于食品添加剂有了新的认识，对它心服‘口’服，以后不能用有色眼镜看待食品添加剂，要更加客观地评价”等。

表2 实验教学前后学生对食品添加剂认知的变化Table 1 Students’ cognition of food additives before and after experimental teaching

目前，食品安全通识课程已在全国范围内累计实现选课学生29万人次、选课学校660所、互动88万人次，因其形式新颖、内容丰富、紧密联系生活等特点深受广大学生的好评。依据完善的课程体系、优质的课程内容和新颖的课程形式，以及实验课程的开展，该食品安全课程被评为浙江省级精品在线开放课程和省级线上线下混合式一流课程。

5 结语

自然科学领域的通识课程不仅要反映本领域各学科间交叉融合的趋势，还要反映自然科学向人文科学、社会科学融合的趋势，从而培养“通融识见”的高素质人才[21]。食品安全通识教育课程紧密联系生活，兼顾科学知识的发展规律与学生的人文情怀，正确反映科技发展与社会发展的关系，较好地普及了食品安全知识，培养了学生的食品安全意识和防范能力。通过食品安全通识教育中食品添加剂实验课程的开展，以实践的形式让学生了解到我国食品工业中食品添加剂的现状，培养学生正确认识食品添加剂及应对社会生活中相关食品安全问题的能力，帮助学生养成理性及现代公民意识[22]，增强了学生的社会关怀意识及能力，扩大了食品安全宣传力度，有助于国家食品安全教育体系的建设[23]。