工程認(rèn)證導(dǎo)向下“油脂工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整與優(yōu)化

慕鴻雁， 陳海華，2

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266109；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)巴瑟斯未來(lái)農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，山東青島 266109）

在工藝學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的設(shè)置是一項(xiàng)重要的內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是聯(lián)結(jié)理論知識(shí)與實(shí)踐的紐帶，對(duì)于提高課程教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)工學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力具有重要的作用?！坝椭に噷W(xué)”是學(xué)校食品科學(xué)與工程學(xué)院糧食工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課程，包括理論教學(xué)（24 學(xué)時(shí)）、實(shí)驗(yàn)教學(xué)（16 學(xué)時(shí)）和實(shí)習(xí)實(shí)踐（1 周）3 個(gè)部分。在遵循理論教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)圍繞油料、油脂制取、油脂的品質(zhì)和油脂精煉4 個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要目的在于豐富課程體系內(nèi)容，進(jìn)一步深化課堂教學(xué)知識(shí)和理論，提高該課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)工程教育背景下的專(zhuān)業(yè)實(shí)用型人才。

工程教育是我國(guó)高等教育的重要組成部分，在高等教育體系中“三分天下有其一”。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證以實(shí)現(xiàn)工程教育和工程師資格兩方面均得到國(guó)際互認(rèn)為基礎(chǔ)，在促進(jìn)高校專(zhuān)業(yè)建設(shè)和學(xué)科發(fā)展、培養(yǎng)高水平工程技術(shù)人才方面具有重要的意義[1-2]。立足于工程教育認(rèn)證對(duì)學(xué)生的畢業(yè)要求，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，對(duì)“油脂工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)狀進(jìn)行分析，對(duì)課程內(nèi)容的優(yōu)化和教學(xué)方法的改進(jìn)進(jìn)行了一些探索，以期更好地與專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相契合，滿(mǎn)足國(guó)際大環(huán)境下新型工程技術(shù)人才的培養(yǎng)需求。

1 “油脂工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容安排及現(xiàn)狀

近年來(lái)，在工程教育認(rèn)證背景驅(qū)動(dòng)下，學(xué)院人才培養(yǎng)方案制定方面更注重學(xué)生工程和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，“油脂工藝學(xué)”課程積極響應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的理念，實(shí)驗(yàn)課作為一門(mén)獨(dú)立的課程單獨(dú)開(kāi)設(shè)，課程借助于看得見(jiàn)、摸得著的儀器設(shè)備，由學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，從而感性認(rèn)識(shí)得到增強(qiáng)。學(xué)院自2011 年首次成立糧食工程專(zhuān)業(yè)以來(lái)，課程授課人數(shù)600 余人，近年來(lái)學(xué)生對(duì)脂質(zhì)的研究興趣漸濃，報(bào)考油脂專(zhuān)業(yè)研究生或者畢業(yè)后任職糧油企業(yè)的人數(shù)逐年增加，體現(xiàn)了課程教學(xué)在人才培養(yǎng)及就業(yè)導(dǎo)向中的重要性。但就目前來(lái)說(shuō)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上存在教學(xué)內(nèi)容匱乏、教學(xué)方法單一等問(wèn)題，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足提高學(xué)生實(shí)踐能力的需求。

在“油脂工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，容易與食品分析、食品化學(xué)、油脂化學(xué)的內(nèi)容發(fā)生交叉。例如，在油脂基本品質(zhì)的評(píng)價(jià)方面，食品分析、食品化學(xué)、油脂化學(xué)實(shí)驗(yàn)中通常將食用油的色澤、酸價(jià)和過(guò)氧化值的測(cè)定設(shè)為操作的內(nèi)容。在制取工藝學(xué)中油脂的品質(zhì)評(píng)價(jià)也是重要的環(huán)節(jié)，完全重復(fù)之前的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，缺乏創(chuàng)新和改進(jìn)，學(xué)生在上課時(shí)缺乏積極性。油脂是一種疏水性的組分，其性質(zhì)與水溶性的化學(xué)成分有著顯著的差異，也決定了其在制取過(guò)程中的特殊性和復(fù)雜性。油脂制取前處理環(huán)節(jié)繁瑣、制取工藝耗時(shí)長(zhǎng)，因此不宜在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展。此外，油脂的精煉是理論課程的重要組成部分，包括脫膠、脫酸、脫色、脫臭、脫蠟五步，簡(jiǎn)稱(chēng)“五脫”精煉，其中脫膠、脫酸、脫色所需設(shè)備簡(jiǎn)單，工序可控性好、結(jié)果易于監(jiān)測(cè)，因此實(shí)驗(yàn)室操作可行。而脫臭對(duì)儀器設(shè)備要求高、需要高溫高壓環(huán)境，成本及安全性要求高，脫蠟是個(gè)緩慢的油脂結(jié)晶過(guò)程，作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容顯得冗長(zhǎng)。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化

在設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程時(shí)，應(yīng)以理論教學(xué)為基本，緊扣理論教學(xué)的重點(diǎn)，既充分體現(xiàn)課程教學(xué)內(nèi)容，又避免太難[3]。既注重實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的理論驗(yàn)證，又考慮實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的關(guān)聯(lián)和銜接。

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的編排上，增加設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例，以提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐和思維能力，鍛煉學(xué)生的科研思維和分析水平。在開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，立足理論課教學(xué)內(nèi)容，可以選擇安排以下內(nèi)容。

2.1 熟悉油料籽粒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)

油料籽粒的貯藏物質(zhì)以油脂為主，內(nèi)部是一個(gè)含有很多脂滴和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為油體。不同的油料籽粒油脂含量不同，油料籽粒的微觀結(jié)構(gòu)也存在差異。此外，不同預(yù)處理工序后油料籽粒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)顯微鏡觀察油料籽粒的微觀結(jié)構(gòu)，了解油料籽粒中油脂和蛋白質(zhì)的分布，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以針對(duì)不同種類(lèi)的油籽及不同預(yù)處理后的油籽的結(jié)構(gòu)展開(kāi)觀察和比較，有助于理解不同油籽中油體中組分的分布特點(diǎn)，理解油脂從油料籽粒中排出的過(guò)程。

2.2 水代法制油實(shí)驗(yàn)

油料籽粒中除了含有油脂、蛋白質(zhì)和碳水化合物等親水性組分也是重要的組成部分，傳統(tǒng)概念上的油脂提取是以油為主體，利用脂溶性溶劑溶解油脂，從而將油脂與非油溶性成分分離開(kāi)，而水代法制油以親水性組分為主體，利用親水性的蛋白、碳水化合物等對(duì)水和油的親和力不同，以及油水之間的密度差，經(jīng)過(guò)一系列工藝過(guò)程，將油脂分離。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，理解不同水代法制油對(duì)油料的要求，熟悉油料籽粒中油脂與其他組分的差異，掌握制油的原理。

2.3 油脂基本性質(zhì)測(cè)定

油脂的基本理化性質(zhì)包括油脂的色澤、氣味、酸價(jià)、過(guò)氧化值、煙點(diǎn)等。食用油在儲(chǔ)存期間，由于溫度、光照等影響會(huì)發(fā)生分解、聚合或裂解，導(dǎo)致色澤發(fā)生變化，因此可將油脂色澤的測(cè)定作為評(píng)價(jià)食用油品質(zhì)的手段。此外，油脂在不同加工工序中油脂的色澤也有較大的差異，油脂的色澤對(duì)于油脂安全性有一定的影響，該實(shí)驗(yàn)以不同精煉階段的油脂作為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握油脂色澤的測(cè)定方法，理解食用油脂貯藏條件、精煉過(guò)程與油脂品質(zhì)的關(guān)系。

2.4 毛油水化脫膠

毛油中除了甘油三酯，還含有磷脂、蛋白質(zhì)、黏多糖等膠體物質(zhì)，其中以磷脂含量最高。但磷脂的物理性質(zhì)跟甘油三酯不同，容易氧化，還易導(dǎo)致乳化現(xiàn)象，食用油中含有磷脂會(huì)使得油脂在高溫時(shí)容易產(chǎn)生泡沫，影響生產(chǎn)安全性。因此，脫除磷脂是油脂精煉的重要步驟，又稱(chēng)為脫磷。該部分通過(guò)水化脫膠實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證水化脫膠的原理，了解水化脫膠的效果與毛油的種類(lèi)、質(zhì)量及實(shí)驗(yàn)操作條件（如加水量、加水溫度等的關(guān)系），掌握水化脫膠過(guò)程中的原料、產(chǎn)品等的質(zhì)量分析方法。

2.5 毛油堿煉脫酸

未經(jīng)精煉的毛油中含有一定數(shù)量的游離脂肪酸，游離脂肪酸使得油脂的極性增強(qiáng)，更容易發(fā)生性質(zhì)的變化，影響油脂的感官品質(zhì)和食用安全性。因此，脫酸也是油脂精煉的必要步驟。利用脂肪酸具備酸的一般特點(diǎn)，通過(guò)加燒堿使之與脂肪酸發(fā)生中和反應(yīng)來(lái)達(dá)到脫酸的目的，將工程運(yùn)算與實(shí)際操作相結(jié)合，以掌握堿煉脫酸的原理，了解堿煉過(guò)程中影響脫酸效果的因素。

2.6 毛油真空脫色

油料籽粒中脂溶性色素含量多，在毛油中含量較高，因而毛油的色澤較深，透明度低。該實(shí)驗(yàn)依據(jù)表面活性劑如活性白土的選擇性吸附性能，通過(guò)在適宜的操作溫度及壓力下，將毛油中的色素吸附，之后借助于過(guò)濾裝置將吸附劑與油分離。

2.7 大豆粉末磷脂的制備

大豆粉末磷脂屬于油脂深加工產(chǎn)品，是油脂制取的副產(chǎn)物利用途徑之一。實(shí)驗(yàn)利用磷脂不溶于丙酮，而油脂及其他脂溶性物質(zhì)均易溶于丙酮的特性，將大豆水化磷脂經(jīng)脫水和脫油處理后，再經(jīng)干燥后制取粉末磷脂。通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解油脂制取副產(chǎn)物的重要用途和利用途徑，加強(qiáng)對(duì)水化油腳綜合利用的認(rèn)識(shí)，掌握粉末磷脂制備的原理，熟悉品質(zhì)控制方法。

3 改進(jìn)教學(xué)方法

“油脂工藝學(xué)”的理論知識(shí)抽象，工程參數(shù)多而復(fù)雜[4]，但是實(shí)踐操作又是具有創(chuàng)新和吸引力，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)所發(fā)生的現(xiàn)象都與實(shí)驗(yàn)過(guò)程中合理設(shè)置參數(shù)有著密切的聯(lián)系。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師為主，由教師提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料、講解完原理后，將固定的實(shí)驗(yàn)參數(shù)分配給學(xué)生，學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以驗(yàn)證為主。這種教學(xué)方式由于學(xué)生沒(méi)有壓力，所以導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容不夠重視，知識(shí)掌握不牢固。嘗試改進(jìn)教學(xué)方法，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前提前跟學(xué)生布置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由學(xué)生自行成立實(shí)驗(yàn)小組，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)小組之間進(jìn)行方案討論，并對(duì)方案給予合理的解釋?zhuān)瑢?duì)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出預(yù)判，之后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。突出以學(xué)生為中心，引導(dǎo)學(xué)生初步運(yùn)用科研思維探究和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，利用所學(xué)知識(shí)提出問(wèn)題的解決辦法；并將幾個(gè)實(shí)驗(yàn)相聯(lián)合，注重實(shí)驗(yàn)之間的相關(guān)性。通過(guò)開(kāi)設(shè)上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使得抽象的理論變得生動(dòng)直觀，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也利于培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和創(chuàng)新的能力。

4 結(jié)語(yǔ)

在工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下，如何提高學(xué)生運(yùn)用理論教學(xué)所學(xué)的知識(shí)和理論來(lái)指導(dǎo)他們?cè)谖磥?lái)從事科學(xué)研究、在工作和生產(chǎn)中解決問(wèn)題的能力，是工藝學(xué)類(lèi)課程的教學(xué)目標(biāo)和宗旨?；诖耍罁?jù)“油脂工藝學(xué)”課程的教學(xué)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)方案要求，通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容、改革教學(xué)方法，將有利于強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)的實(shí)用型和創(chuàng)新型人才。