食品新技術和食品安全及可持續發展理念在《食品工廠設計》教學中的實踐

摘要：《食品工廠設計》是食品科學與工程、食品質量與安全專業的主要專業課程之一，現代食品高新技術、自動化技術、信息網絡遠程控制技術、環境保護、可持續發展及食品安全在現代食品工廠設計中的地位顯得越來越重要，為適應食品生產新形勢下對新型食品人才的需要，本文探索了現代食品新技術、食品安全控制生產及可持續發展理念在《食品工廠設計》課程教學中的實踐與效果，提高了教學質量。為食品專業畢業生適應新形勢下的現代食品工廠建設奠定了一定的理論和實踐基礎。

關鍵詞：食品工廠設計；現代食品新技術；自動控制技術；信息網絡及遠程控制技術；環境保護；可持續發展；食品安全

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）03-0227-03

《食品工廠設計》課程是食品科學與工程、食品質量與安全、食品質量控制本科專業教學的重要專業課程之一，是一門綜合性和實踐性非常強的課程，具有教學內容多、課時少的特點[1]。教學過程必須緊密地將理論教學和設計實踐結合為一體。食品工廠的科學設計與建設是食品營養、安全、衛生、高質量、低成本、高效益、可持續生產的基礎[2]。現代食品工廠設計必須以市場為導向，滿足人們對食品營養、食品口感、食品安全、食品衛生和保健的需求[3]。為了達到這一目的，現代食品工廠建設對食品工廠的設計提出了更高的要求，既要能保證食品的新穎、良好的風味和口感，具有營養、衛生、對人體安全及保健功能，同時生產企業又要求生產過程簡單、成本低、效益高、污染少、能耗低、利用高、勞動強度低、生產人員少的特點，這就要求食品工廠設計過程中必須采取一些現代食品生產新技術，提高生產的自動化程度，考慮食品原料的綜合利用，減少廢棄物，從而達到提高食品營養、安全、衛生、保健效果，降低原料消耗、能耗、勞動強度、人員需求，減少環境污染，提高生產效益，達到可持續發展的目的。隨著科學技術特別是高新技術、計算機和網絡信息化技術的迅猛發展及科學技術的綜合化、整體化的趨勢，傳統的食品工業正向著生物技術、工程技術、信息工程技術等高新技術的方向發展[4]。所以現代的食品工廠設計的市場新需求對人才的知識結構也提出了更高的要求，要求食品專業人才不僅要掌握一般的食品加工技術，又要掌握與食品相關的邊緣科學的新技術在食品生產和食品質量與安全控制中的應用，堅持可持續發展思維[5]。這對現在的食品專業的《食品工廠設計》課程教學內容和教學手段、教學理念提出了新的挑戰，要求我們大學的《食品工廠設計》課程教學過程中必須體現這些新的思維理念，并將其應用于實踐，才能培養出更能適應新形勢需求的人才，從而促進我國食品工業的穩健發展。為了提高教學質量，培養創新型人才，我們對《食品工廠設計》課程的教學內容、教材建設、教學實踐、教學手法等進行了教學改革，探索了現代食品新技術及食品安全控制和可持續發展理念在《食品工廠設計》課程教學中的實踐，現總結如下。

一、教學實踐

1.教學內容中強化食品加工新技術、食品安全和可持續發展理念。在教學內容中積極探索增加和強調現代食品加工新技術、新設備、新材料、自動化技術、遠程網絡控制管理技術、在線監測控制技術、現代生物安全控制檢測技術、原料綜合利用技術、新型節能技術和環境保護技術、食品工廠技術人員信息化安全管理方法在現代食品工廠設計中的應用，介紹GMP、HACCP、ISO9000食品安全控制在食品工廠設計中的應用，培養學生在食品工廠設計課程實踐中探索新技術新方法新管理模式的使用，從而培養學生的創新思維和創新意識，探索不同食品加工的新方法、新技術和食品質量安全控制管理新模式。真正把現代新技術應用于現代化食品工廠設計之中，減少和防止今后食品加工企業的低水平重復建設，為培養適應現代和未來新型食品企業設計人才從教學內容上奠定一定理論基礎。

2.教學過程中突出新技術、新設備、新材料應用，強化食品安全和可持續發展觀。隨著全球礦物能源的消耗殆盡和全球氣候變化的日益惡化，減少能源消耗和溫室氣體排放已成為全球可持續發展的焦點，這也要求在現代食品生產過程中要盡力采用新的技術手段，不僅要生產出安全營養保健的食品，同時又要減少原料、能量消耗，減少和消除對環境的污染，走綜合利用的道路，堅持可持續發展觀[6]。食品工廠生產過程中要體現這些要求，首先要求食品工廠設計人員在食品工廠設計和規劃之初就要具有這些思維理念和思想，這樣才能把這種思維意識貫穿到現代食品工廠設計過程中，設計出適合現代和未來的新型食品企業。要培養有這種思維和意識的人才，這就要求我們在《食品工廠設計》課程教學過程中要不斷地給同學們貫穿這些思維理念和思想，不斷強化新技術、新設備、新材料在現代食品工廠設計中應用的重要性，強調自動化技術、遠程網絡控制技術、在線監測控制技術、現代生物安全控制檢測技術對食品安全與質量控制的作用，原料綜合利用、新型節能和環境保護技術對企業可持續發展的影響，及現代食品生產技術人員信息化綜合管理對食品安全、企業效益、和企業社會影響力的作用。培養學生在未來食品工廠設計中主動探索使用新技術、新設備、新方法、技術和人員管理新模式，從整體上促進我國食品工業的良性發展。

3.教材建設中貫穿新技術、食品安全控制和可持續發展思路。為了培養出適合現代食品工廠設計的新型人才，首先應該從教材建設做起。在食品工廠設計課程教材內容建設方面，我們要把新技術、新設備、新材料、自動化技術、遠程網絡控制管理技術、在線監測控制技術、現代生物安全控制檢測技術、原料綜合利用技術、新型節能技術和環境保護技術、食品工廠人員信息化管理技術體現于教材之中，結合現代食品加工企業建設視頻教學，使同學們在《食品工廠設計》課程中知道那些技術屬于新技術，哪些設備屬于新型設備，哪些材料屬于新材料，這些新技術新設備新材料在食品工廠建設中的作用，介紹如何將自動化技術、遠程網絡控制管理技術、在線監測控制技術、現代生物安全控制檢測技術、原料綜合利用技術、新型節能技術和環境保護技術及人員信息化管理技術應用于食品工廠設計過程，從而體現出食品生產過程的可持續性。

4.結合現代先進工廠設計實例分析體現新技術、新設備、新材料和食品安全及可持續發展的作用。在教學實踐中，帶領學生參觀各類現代化食品工廠，在現場向同學們分析該工廠在設計建造中采用的新技術、新設備、新材料及生產的自動化程度，邀請企業技術人員向同學講解和分析本企業網絡化技術管理、污物處理、環境保護、原材料綜合利用、節能措施、食品質量安全生產技術及人員信息化管理先進經驗，同時讓同學們和企業生產人員進行現場討論，探討新技術、新設備、新材料及自動化生產、網絡化技術管理、環境保護、節能措施、原料綜合利用及食品質量安全生產技術及人員信息化管理為企業生產和企業效益帶來的利弊，開發學生的創新性思維，探索企業生產過程的改進方法，進一步激發學生的創造性，也為企業提供可借鑒的有價值建議，促進企業的可持續良性生產，從而建立了企業與高校之間的技術交流。

5.在教學課程設計中指導學生設計采用新技術，提高設計自動化程度和網絡控制程度，增強學生設計時的食品安全和可持續發展意識。在《食品工廠設計》課程設計中，積極倡導學生在生產工藝設計過程中選用新技術、新設備、新材料，提高生產過程的自動化程度，將網絡控制技術、在線檢測技術應用于各生產工藝單元的控制和操作，同時提倡生產過程的綜合利用設計，追求食品生產過程的原料利用率，同時引導學生在設計過程中要注意生產過程的廢物分析和利用及無害化處理的技術設計，保護生產環境，減少環境污染和污物排放，提高食品質量與安全生產控制意識，設計過程還要體現節能思想，在能達到生產工藝要求前提下，盡量采用能量消耗低的先進的單元操作設備，以便在設計理論上減少生產過程的能量消耗，達到可持續化生產工藝設計。

6.在教學方法上進行改革。為了讓同學們能更加客觀理解現代食品新技術及食品安全控制和可持續發展思想在食品工廠設計中的重要性，課堂理論教學過程中經常采用比較分析教學法、引導式教學法、啟發式教學法、討論式教學法、提問式教學法、探討式教學法，讓同學們下意識地懂得食品新技術、自動化技術、信息網絡遠程控制技術、環境保護、可持續發展及食品安全控制在現代食品生產工藝及工廠設計中的重要地位，同時通過一些國內外現代食品工廠生產過程視頻展示，使他們在設計中自覺地考慮利用新技術來創造性地解決現實問題。例如在脫水果蔬生產工藝設計中，通過比較分析冷凍升華干燥、真空干燥、熱風干燥、流化床干燥、遠紅外線干燥、微波干燥、太陽能干燥等不同干燥方式的優缺點，使學生意識到不同干燥方式對最終產品營養、保健成分及產品質量、品質的影響，同時比較不同干燥方式生產的自動化程度、勞動強度、能量消耗、網絡化控制管理及食品質量控制的難易程度，引導學生在設計中針對不同的生產目的選用先進、自動化程度高、勞動強度低、能量消耗低、易于網絡化技術管理的干燥方式，以保證最終產品的質量安全。在課程設計過程中，根據不同的設計內容，引導學生討論他們關鍵工藝能夠采用的所有技術和設備，并和同學們一起探討對這些技術和設備的各自優缺點和自動化程度、網絡信息化控制程度、能源消耗情況，引導和啟發學生采用某一新技術，同時讓同學們探討生產過程可能產生的廢棄物及一些廢棄物可綜合利用情況，并在設計中考慮廢棄物的無公害處理方法，讓同學們分析廢棄物處理在全廠平面布局中的位置和對生產環境的影響，討論使用這些技術在自動化、網絡信息化、生產工藝參數控制、節能方面的優勢，從而使學生認識到食品工廠工藝設計的先進性、衛生性、節能性對食品企業今后生產過程的效益、質量控制、勞動強度、能源節約、技術人員管理等的影響，讓同學們通過實踐設計認識到現代食品新技術及食品安全控制和可持續發展對現代食品企業建設的重要性。

二、討論

在《食品工廠設計》課程教學中，從教學內容、教學過程、教材建設、實踐教學、教學方法中始終貫穿現代食品新技術及食品安全控制和可持續發展的設計理念，對培養適應現代食品生產方式的創新型專業人才具有積極的促進作用，不僅提高了學生適應新形勢食品企業發展的能力，也培養了學生今后對食品工廠的總體設計和工藝改進的新型思維方式，對推進我國食品工業的現代化、信息化、安全化建設具有積極意義。

參考文獻：

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作者簡介：段旭昌（1965-），男，博士，西北農林科技大學食品科學與工程學院副教授，主要從事《食品工廠設計》課程教學及食品加工新技術研究。