胡偉 陳豫
(宜賓學院農林與食品工程學部 四川 宜賓 644000)
1.1 課程定位。《農產品貯藏與加工學》課程是研究各類農產品貯藏保鮮的原理和方法、農產品加工的原理和生產工藝以及國內外在農產品加工貯藏方面的新理論和新技術的一門綜合性應用學科[1,2]。本課程教材選自科學出版社出版,秦文、李夢琴主編的《農產品貯藏加工學》,“果蔬干制原理”是本書第七章果蔬加工的第二節果蔬干制加工的內容。果蔬干制加工是果蔬加工的一種重要方法,與人民生活和社會發展息息相關,所以需要熟練重點掌握。我國干制歷史悠久,隨著干制技術的提高,干制品營養會更接近新鮮果蔬,因此果蔬干制前景看好,潛力很大[4]。
1.2 教學目標
1.2.1 知識目標。掌握果蔬干制的基本原理,理解并掌握微生物生長和耐熱性與水分活度的關系,酶的活性與水分活度的關系。
1.2.2 能力目標。通過講練結合,讓學生利用所學的果蔬干制的原理分析解決實際生活中關于農產品干制存在的問題。
1.2.3 思政目標。讓學生理論聯系實際,應用所學的知識解決生活、生產中的問題,勤于思考,勇于創新。生產中拒絕原料摻假、誠實守信,遵守職業道德,保障食品安全[5]。
1.3 教學重難點。本課程的教學重點是微生物生長與水分活度的關系、酶的活性與水分活度的關系。由于初學者容易錯誤的認為干制的過程可以殺菌,干制可以使酶失活,因此教學難點是講清楚“降低水分活度,是抑制微生物的生長發育,并不是殺死微生物,是控制酶活性并不是使酶失活”。
2.1 學生基礎。《農產品貯藏與加工學》課程在農學專業第六期開設,學生通過此前生物化學和微生物學等基礎課程的學習,已經具備了一定的專業基礎知識和實訓操作能力。
2.2 學生特點。農學專業的同學熱愛大自然,善于思考,具有創新精神,對新知識有較好的接受能力。與枯燥的理論知識相比,他們樂于應用技能,但對于知識的理解與應用的能力還有所欠缺。
3.1 教法。結合本次授課的內容及學生的特點,教學中充分調動學生的積極性。授課中重點采用問題導入和案例分析相結合的方法。
3.1.1 問題導入法。把質疑、釋疑作為教學過程中的重要環節,抓住教學的疑點、難點,設計具有針對性和啟發性的問題。如針對水分活度與微生物的關系,提出“干制食品容易長什么菌”;針對水分活度與微生物耐熱性的關系,提出“濕熱殺菌和干熱殺菌哪個工藝效果好”;針對細菌芽孢及其毒素與水分活度的關系,提出“食品中的產毒菌在干制前如果沒有產生毒素,干制后會不會產毒?如果食品原料在干制前已經產毒,干制過程能否破壞這些毒素”;針對水分活度和酶的關系,提出“干制食品中的酶是否完全失活”等問題,啟發學生思索,鼓勵學生探討。在探索問題時,留給學生充分的思考時間,以利于發散學生的思維。使教學過程真正成為學生學習的過程,以思維教學代替單純的認知教學。
3.1.2 案例分析。《農產品貯藏與加工學》是面向應用的,也是學生今后工作中解決實際問題的基礎理論知識。因此,在教學過程中要注重選擇合適的案例。例如:講述水分活度與微生物的關系,選擇“土榨油”看似原生態實存安全隱患的案例,強調干制品易霉變,禁止生產中選用霉變原料;講述水分活度與微生物耐熱性的關系,選擇罐頭濕熱殺菌工藝的案例,強調濕熱殺菌比干熱殺菌效果好,生產工藝要節約能源、高效;針對細菌芽孢及其毒素與水分活度的關系,選擇葡萄干霉菌污染的案例,強調干制不等同于殺菌,生產中原料選擇和加工環境的重要性;針對水分活度和酶的關系,選擇獼猴桃干吸濕返潮的案例,強調干制會抑制酶的活性但酶并沒有完全失活,干制食品包裝和貯藏環境的重要性。
3.2 學法。本次授課堅持以學生為主體。為調動學生的學習興趣,課堂中能積極參與,培養自主學習的能力,要求學生課前預習。在授課中,先提問引導再結合案例講授,讓學生帶著問題聽課,不斷思考課程內容。案例的分析和課程結論由學生分小組討論完成,在學習知識的同時,鍛煉團隊協作能力。課后布置思考題及社會實踐任務,讓學生走出書本,走出校園,走進社會,提高綜合素質,為將來工作打基礎。
4.1 新課導入。以提問的方式復習果蔬干制加工概述的知識。列舉“新鮮蔬菜與腌制蔬菜含水量相似但貯藏效果差別很大”的實例,讓學生思考原因,引出依據食品中水分含量的多少不能準確判斷食品貯藏的穩定性,得出水分活度的概念。另一方面,讓學生回顧罐制保藏中所講述的引起果蔬腐敗變質的原因,得出“果蔬產品的腐敗變質多是由微生物繁殖”的結果,而果蔬本身就是一個生命體,不斷地進行新陳代謝與酶的活性有關,進而引出本次課程學習的內容:①水分活度與微生物的關系;②水分活度與酶活性的關系。
4.2 課程講授。本次課程包含四個知識點,分別為微生物生長與水分活度的關系,微生物的耐熱性與水分活度的關系,細菌芽孢及其毒素與水分活度的關系、酶的活性與水分活度的關系。表1為果蔬干制原理教學實施過程表。每一個知識點的講授方式一致,在此僅以第一個知識點教學過程和方式為例來闡述。第一個知識點為微生物生長與水分活度的關系。

表1 果蔬干制原理教學實施過程表
首先以實驗30℃條件下金黃色葡萄球菌、紐波特沙門門氏菌、30℃梅氏弧菌隨水分活度的降低其增值率的變化數據圖為例。讓學生觀察數據圖,學生從數據圖上很清晰的看出三種菌隨水分活度的降低其增值率呈下降趨勢。降低水分活度,使食品的水分活度值低于微生物生長所需最低水分活度極限值時,微生物的生長繁殖就會受到抑制。并說明其原因:水分活度降低,水溶液濃度升高,滲透壓提高,微生物發生細胞質壁分離、蛋白質失水變性。
其次,給出另一張不同微生物類群(包括細菌、酵母菌、霉菌、嗜鹽性細菌、嗜干霉菌、耐高滲酵母菌)最低水分活度值,引出問題:根據不同微生物類群生長所需的最低水分活度值判斷干制食品容易生長什么菌?學生通過觀察不同微生物類群生長所需最低水分活度值,發現霉菌生長的最低水分活度值最高,說明在同樣的水分活度條件下,干制品最容易長霉菌。
最后,引入“土榨油”看似原生態實存安全隱患的案例,讓學生分小組分析案例。近年來,“純天然”和“原生態”成為部分消費者的追求,除了購買“土榨油”外,也有使用家用榨油機自制油的方式。對于這兩種榨油方式,都存在較大安全隱患。玉米、花生和核桃等油料易感染黃曲霉,小作坊或者自榨油,榨油原料沒有經過檢測,很容易用到黃曲霉超標的油料,“土榨油”沒有經過油脂的精煉,不能去除油脂中的黃曲霉。黃曲霉毒素中毒癥狀一般為發燒、嘔吐、厭食、黃疸、腹水、下肢浮腫等肝中毒癥狀,嚴重者出現暴發性肝功能衰竭、死亡。從而引出食品加工企業要嚴格執行食品安全國家標準和相關技術規范,積極采取有效措施,重視原料安全,嚴格把關每一個生產環節,確保產品的質量和安全。呼吁學生將來從事食品加工相關工作,一定要拒絕原料摻假、誠實守信,遵守職業道德,保障食品安全[6,7]。
4.3 課程總結。通過課程講述的前三個知識點,可以總結得出:通過降低水分活度,可以抑制微生物的生長發育;通過課程講述的第四個知識點,可以總結得出:通過降低水分活度,可以控制酶活性。再結合生物化學所學知識,通過降低水分活度,可以減少游離水,使生化反應所能利用的水減少,從而延緩生化反應的速度。通過本次課程總結出干制保藏的原理:通過降低水分活度,抑制微生物的生長發育;控制酶活性;延緩生化反應速度,可使食品獲得良好的保藏效果。在此基礎上再次強調課程的兩個難點:一通過降低水分活度,是“抑制”微生物的生長發育,并不是殺死微生物,所以干制食品并非無菌;二通過降低水分活度,是“控制”酶活性并不是使酶失活,所以干制品貯藏不當很容易吸濕返潮,腐敗變質。
布置本節課程的思考題:除了干制,還有哪些降低食品水分活度的方法?此思考題的目的是引入下一章學習內容果蔬的腌制和糖制(提高滲透壓可以降低水分活度)。安排社會實踐作業:調查超市的加工食品,分別找出去除水分達到食品保藏目的食品、提高滲透壓達到保藏目的的食品和控制水分狀態達到保藏目的的食品各10種。通過社會實踐內容一方面鞏固所學的知識,另一方面鼓勵學生應用所學的知識參與實踐,為將來工作打基礎。
通過這種提問式教學和案例分析的教學方法,教師更容易調動學生上課的積極性,提高學生分析和解決實際問題的能力;也更容易突破教學的重點和難點,提高課堂效率,增強學生對本專業的熱情。采用課程相關問題自然引入思政主題,學生樂意接受,并感受頗深,立志遵守職業道德,維護食品安全。同時課程內容涉及微生物學和生物化學的知識較多,對學生專業基礎知識掌握程度要求較高,部分同學可能對所學知識有所遺忘,因此為了保證課程的教學效果,需要學生課前做足預習的功課,利用網絡教學平臺輔助進行課前預習。