以實(shí)際應(yīng)用為基礎(chǔ)開(kāi)展食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)

王可興

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院 湖北武漢 430070

食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)是我校食品科技學(xué)院大學(xué)生教育必修課程，也是國(guó)內(nèi)食品科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科的骨干課程。食品化學(xué)分析方法是每一名食品相關(guān)專業(yè)本科生必備的基礎(chǔ)知識(shí)技能，同時(shí)也與日常生活息息相關(guān)。在應(yīng)試教育中過(guò)分重視考試和分?jǐn)?shù)，學(xué)生相對(duì)缺少對(duì)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用能力和動(dòng)手操作能力。為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展新需求，大學(xué)教學(xué)內(nèi)容也在由單一的純理論內(nèi)容向?qū)嶋H應(yīng)用變革。筆者從事食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)教輔工作近20年，結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐，以食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為基礎(chǔ)，提出以實(shí)際應(yīng)用為起點(diǎn)的基礎(chǔ)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)，期望對(duì)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革起到促進(jìn)作用。

目前，食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)以純理論實(shí)驗(yàn)為主，主要以分析測(cè)定蛋白質(zhì)、脂肪、維生素C、膽固醇、礦物質(zhì)和色素等為主，教學(xué)內(nèi)容相對(duì)枯燥，很難引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師選擇好實(shí)驗(yàn)材料，制定好實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生按照教師選定的實(shí)驗(yàn)方案做實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生很少發(fā)揮主觀能動(dòng)性，而且實(shí)驗(yàn)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。伴隨著工業(yè)化產(chǎn)品普及，暴露出的食品安全問(wèn)題越來(lái)越多，且越來(lái)越嚴(yán)重。如三聚氰胺事件發(fā)生時(shí)，三聚氰胺的檢測(cè)方法處于空白階段。再如，地溝油話題熱議的時(shí)候，竟然也難以找到識(shí)別地溝油的簡(jiǎn)單有效方法。因此，原有的食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法并不能滿足食品化學(xué)知識(shí)在日常生活中的應(yīng)用。筆者對(duì)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，以期提高食品化學(xué)知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

1 結(jié)合近幾年食品安全事件展開(kāi)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)

近年來(lái)，食品安全事件頻發(fā)，食品安全嚴(yán)重挫傷社會(huì)公信度。影響較大的食品安全事件有：2003年，阜陽(yáng)“大頭娃娃”奶粉事件；2004年，廣州市白云區(qū)劣質(zhì)散裝白酒事件；2006年，“蘇丹紅事件”，湖北武漢等地的“人造蜂蜜”事件；2008年，“三鹿”三聚氰胺毒奶粉事件，人造“新鮮紅棗”事件；2010年，“假葡萄酒事件”；2011年，“地溝油”事件。綜合上述事件可知，食品安全性事件多發(fā)生在食品中蛋白質(zhì)含量，人為添加色素，違規(guī)使用色素，違規(guī)人工勾兌等方面。在食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，首先要選取生活中直接接觸的食物原料作為樣品，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有實(shí)驗(yàn)方法，結(jié)合實(shí)際檢測(cè)食品特性選擇最佳實(shí)驗(yàn)方法。若現(xiàn)有方法不能達(dá)到預(yù)期目的，則引導(dǎo)學(xué)生思考原有方法存在的制約性因素；鼓勵(lì)“學(xué)習(xí)—實(shí)踐—學(xué)習(xí)”的思維模式。如“大頭娃娃奶粉”事件是奶粉中蛋白質(zhì)含量不足，通過(guò)常規(guī)方法測(cè)定奶粉中總氮含量如凱氏定氮法即可分析確定。2008年的“三聚氰胺”事件，不僅僅是奶粉中蛋白質(zhì)含量不足，還涉及投毒問(wèn)題。用三聚氰胺提高奶粉中的總氮含量，用凱氏定氮法分析含有三聚氰胺的奶粉時(shí)，不能分析出奶粉中蛋白質(zhì)具體含量，也不能測(cè)定奶粉中是否含有三聚氰胺。這就涉及最新的教育裝備問(wèn)題，原有的瓶瓶罐罐等簡(jiǎn)單裝備已不能適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)的需求。因此，必須用其他方法，如“紫外分光光度法”分析奶粉中蛋白質(zhì)含量[1]。奶粉中是否含有三聚氰胺需要用高效液相色譜分析[2]。此外，最新研究成果表明，用納米金顆粒結(jié)合酶系統(tǒng)，可以快速、簡(jiǎn)單地測(cè)定出牛奶中是否含有三聚氰胺[3]。綜上可知，單一測(cè)定方法和裝備已不適合時(shí)代發(fā)展的要求。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室中蛋白質(zhì)分析方法也需要做相應(yīng)的調(diào)整，通過(guò)引入新的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法，加深學(xué)生對(duì)食品中蛋白質(zhì)的認(rèn)識(shí)。目前，我院實(shí)驗(yàn)中心購(gòu)置了以Waters 2695為主的多臺(tái)液相色譜儀，配以二極管陣列檢測(cè)器升級(jí)原有的教學(xué)設(shè)備，以應(yīng)對(duì)更加復(fù)雜的食品安全事件。

2 用國(guó)際眼光選擇多重食品標(biāo)準(zhǔn)分析方法開(kāi)展實(shí)驗(yàn)

中國(guó)是WTO成員國(guó)之一，農(nóng)產(chǎn)品的進(jìn)出口已成為國(guó)際貿(mào)易的重要組成部分。2012年，我國(guó)出口農(nóng)產(chǎn)品前五大類為水產(chǎn)品、蔬菜、畜產(chǎn)品、水果和飲品類，均為勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，合計(jì)出口金額447.6億美元，占我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品出口總額的70.8%。前五位的市場(chǎng)為日本、東盟、歐盟、美國(guó)和中國(guó)香港，出口合計(jì)437.4億美元，占當(dāng)年出口總額的69.2%[4]。在出口過(guò)程中，農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)必須達(dá)到日本、歐盟和美國(guó)FAO等國(guó)家進(jìn)出口食品分析檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，歐盟和美國(guó)等食品化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)為進(jìn)出口檢測(cè)分析常用分析方法。如維生素C的測(cè)定，中國(guó)國(guó)家分析標(biāo)準(zhǔn)顯著不同于美國(guó)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織分析標(biāo)準(zhǔn)。維生素C又名抗壞血酸，根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同分為D型和L型，其中L型維生素C對(duì)壞血酸的治療活性是D型的20倍，而D型維生素C作為常見(jiàn)的食品護(hù)色劑，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中。在FAO檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了D型維生素C的檢測(cè)方法和步驟，在中國(guó)國(guó)家分析標(biāo)準(zhǔn)中則沒(méi)有提出D型維生素C的檢測(cè)方法，只給出了總維生素C的分析方法和快速分析方法，涉及的設(shè)備僅為滴定管。相比之下，F(xiàn)AO的方法需要使用熒光光度計(jì)。在國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中，又分為嬰幼兒食品和乳品中維生素C的測(cè)定和水果、蔬菜維生素C含量測(cè)定法等。通過(guò)FAO和中國(guó)國(guó)標(biāo)對(duì)維生素C分析方法的對(duì)比，不僅可以讓學(xué)生更加全面地了解維生素C的結(jié)構(gòu)和特性，而且可以加深維生素C的應(yīng)用方法及特點(diǎn)，了解維生素C是常作為護(hù)色劑應(yīng)用于食品工業(yè)中的。此外，隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展，許多傳統(tǒng)食品實(shí)驗(yàn)分析方法急需修正，新型實(shí)驗(yàn)分析儀器正在應(yīng)用于食品分析行業(yè)；為了增加學(xué)生的就業(yè)機(jī)會(huì)，食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)也需要引進(jìn)更為科學(xué)、準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)分析儀器。

大學(xué)時(shí)代是青少年思維成長(zhǎng)和成熟的關(guān)鍵時(shí)期，在食品化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課中，可以讓學(xué)生參照不同國(guó)家、不同組織食品化學(xué)分析標(biāo)準(zhǔn)操作實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)際化思維能力，提高他們的戰(zhàn)略眼光。

3 換位思考，站在多種角度上看待食品化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐性學(xué)科，教師、學(xué)生、消費(fèi)者、銷售者看待的角度完全不同。在常規(guī)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生站在接受者角度，被動(dòng)地接受食品化學(xué)分析方法，缺少主觀能動(dòng)性。同時(shí)，教師也偏重于完成既定的實(shí)驗(yàn)方案，沒(méi)有興趣思考不同角度的問(wèn)題。在食品化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以鼓勵(lì)學(xué)生站在施教者角度看待食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)。教師提出問(wèn)題，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)積極主動(dòng)地開(kāi)展食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)，也可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

如果讓學(xué)生站在消費(fèi)者和銷售者等多種角度看待食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)，了解校外人員對(duì)這門技術(shù)的期望值和實(shí)效性，從而提高學(xué)生對(duì)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知度，避免食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)僅僅是機(jī)械重復(fù)已定實(shí)驗(yàn)步驟的觀念。如，在分析牛奶中蛋白質(zhì)含量時(shí)，若站在銷售者角度，會(huì)考慮牛奶中蛋白質(zhì)含量是否滿足奶粉銷售質(zhì)量要求；與其他品牌牛奶競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中是否有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；蛋白質(zhì)含量是否可以作為該品牌的賣點(diǎn)。而站在消費(fèi)者角度，會(huì)考慮牛奶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、口感和價(jià)格等因素。消費(fèi)者不會(huì)只考慮牛奶的蛋白質(zhì)含量，還會(huì)考慮牛奶的蛋白質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)等因素。因此，在食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定牛奶中蛋白質(zhì)含量時(shí)，多角度思考后，作為實(shí)驗(yàn)操作者會(huì)聯(lián)想到牛奶中脂肪的測(cè)定等，從而將整個(gè)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)是檢測(cè)食品安全性的多種手段之一，對(duì)消費(fèi)者和銷售者利益都緊密相關(guān)。一千個(gè)觀眾就有一千個(gè)哈默利特，換位思考、多角度看待食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以提高學(xué)生綜合思維能力，避免思維定式。

4 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際開(kāi)展食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新，不僅可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力，還可以提高他們的思維能力和認(rèn)知度。立場(chǎng)不同，看問(wèn)題的方法就不盡相同；方法不同，得出的結(jié)論也將有所差異；目的不同，分析目標(biāo)也不同。以實(shí)際應(yīng)用為目的、多方位、多角度看待食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)，將是食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的主要目標(biāo)。

[1] 張梓喬,沈國(guó)棟,王鋼.一種快速簡(jiǎn)便測(cè)定奶粉中蛋白質(zhì)的方法[J].安徽醫(yī)學(xué),2009(11):1337-1340.

[2] 黃艷紅,丁健樺,邱昌福,謝小麗,張慧,劉淑娟,劉艷.液相微萃取—高效液相色譜法測(cè)定乳制品中的三聚氰胺[J].食品科學(xué),2010(2):161-164.

[3] 王青,楊麗娟,羊小海,王柯敏,王輝.基于納米金顆粒放大的電化學(xué)傳感器用于三聚氰胺的檢測(cè)[J].化學(xué)傳感器,2013(3):17-21.

[4] 2012年農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易概況及2013年展望[EB/OL].http://e-nw.shac.gov.cn/wmfw/scfx/analysis/201305/t20130515_1342949.htm.