《食品物性学》实践教学体系的构建与运行

工作原理和操作过程，掌握利用面粉在调粉过程中力学性质的变化来判断其品质的方法。

以上实验项目的开设进一步加深了学生对理论知识的理解，增强了其动手能力，为课题设计奠定了坚实的基础。

（二）专题讲座和专题讨论

1.专题讲座——质构分析（TPA）模式在食品研究中的应用。食品的质构学特性是《食品物性学》中很重要的一部分内容。目前，食品质构的测定所用的主要仪器是质构仪。为了使学生在课题设计中能够很好地运用质构仪，也通过质构仪模拟人口腔的咀嚼运动，对食品的组织和结构特性有所了解，解释食品在贮藏、加工、食用过程中所发生的物理变化，从而改善食品的质地及感官评价，为实际生产高品质和功能性好的食品提供理论依据[2]，课程讲授过程中穿插一次专题讲座“质构分析（TPA）模式在食品研究中的应用”[3]。讲座中介绍质构仪的测试模式和原理，以面制品为例，重点讲解质构参数和样品的外形尺寸、压缩探头与样品尺寸、压缩的程度、变形速率、压缩次数、两次压缩间的停留时间以及试验重复次数[4]等试验条件与测试结果的关系，并详细分析了TPA质地特征曲线的含义。

2.专题讨论——差示扫描量热法（DSC）在食品领域研究中的应用。食品的加工、贮藏和流通往往都需要进行加热、冷却或冷冻等与食品热物性有关的处理，因此，研究食品的热物性也是食品工程研究的重要领域。另外，食品热物性也與食品的分子结构、化合状态有密切关系。目前，在许多量热技术中，差示扫描量热技术应用得最为广泛，它是样品和参照物同时在升温或降温，并且保持两者温度相等的条件下，测定流入或流出样品和参照物的热量差与温度关系的一种技术。

为了使学生很好地掌握这项技术，并能在食品研究中得到应用，在课程讲授过程中组织学生进行一次“差示扫描量热法（DSC）在食品领域研究中的应用”专题讨论。用玉米淀粉、绿豆淀粉和豌豆淀粉进行比较，用差示量热扫描仪对糊化过程进行测定，比较它们焓变值的大小，同时对三种淀粉的分子结构进行研究，观察三种淀粉颗粒结晶度的大小，从而得出淀粉的糊化熔点不仅与直链淀粉含量有关，而且与分子结构密切相关。

DSC不仅能够用在淀粉的研究中，在蛋白质的研究中应用的也很广泛。食品中的蛋白质超过一定温度范围就会引起蛋白质构象的变化，而蛋白质的结构往往对食品的营养、风味、口感有很大影响。通过DSC能够检测出在蛋白质变性过程中其热焓的变化，从而研究以蛋白质为主要成分的食品受温度影响的情况。

（三）课题设计

课程结束后，结合课题阅读相关文献，利用学过的食品物性学知识，写出课题的设计方案，包括试验材料与方法、仪器设备名称等。通过试验，写出一篇科研论文。

二、开放式实践性教学环境的建立

近年来，学院已投入大量经费，建设了《食品物性学》实验室，同时也建立了食品感官评定实验室、校内学生课外实践基地、校外实践教学基地三位一体的实践教学条件，如图1。

《食品物性学》实验室面积300 m2，购置了高精分析仪器、设备，如多功能食品成分分析仪、食品质构仪、差示扫描仪、色差计等。实验室对研究生全面开放，学生可根据课题和试验内容的需要，自主设计实验方案，在专业教师的指导下，进行食品物性内容的测定和分析。食品感官评定实验室面积160 m2，按照食品感官评定的要求装修设计，可同时容纳20名学生独立进行实验。学生可在实验室进行《食品物性学》课程的实验，同时可以开展不同研究课题中的有关食品物性的测定和分析。

学院有国家级食品加工与安全实验教学示范中心，设有400m2的食品加工与检测实训基地，学生可在实训基地内从事实践训练及创新活动；学院还设有食品物性分析测试中心，对研究生和本科生全面开放，学生可自主进行课外实践活动。

建立了河南双汇集团、三全股份公司、思念食品股份公司等10个校外实践教学基地，学生可以自主到不同的企业实习，了解企业的生产设备、工艺和经营管理，加强学生对工业化生产过程的认识，实现理论与实践相结合的目的。

三、运行效果

（一）专业素质提高，知识结构更全面

在食品科学与工程专业的本科课程教学中，涉及物理学的课程很少。普通物理学是物理学最基本的原理，力学基础也是力学最基本的原理，学生学过这些基本原理知识后就进入机械与装备等应用知识的学习，其他课程很少涉及物理学。在研究生阶段《食品物性学》课程的教学内容起到了从基础理论到应用实践的桥梁作用，将物理学基本原理与物理知识的实际应用两个体系连接在一起。另一方面，目前全国绝大多数高校培养的食品科学与工程专业本科生的知识结构体系明显偏向化学和生物学。《食品物性学》的开设弥补了空缺，使学生的专业素养显著提高，知识结构也更加全面。

（二）实验基本技能增强，创新能力提高

实践教学采用“结合课题—物性实验—专题讨论—课题方案设计”为主线的一体化教学模式。理论讲解与代表性食品物性学实验穿插进行，进一步加深了学生对食品物性学基本理论知识的理解，提高了学生的动手能力；专题讨论提高了学生从掌握理论物理学知识到应用物性学知识的能力。学生结合自己课题的研究主题，查阅相关资料，整理自己课题所需的食品物性学材料，进一步理清研究思路，设计食品的加工及物性分析方法，选择所需仪器设备，为课题的试验研究做好前期准备工作。“4层次”的实践教学方法的实施，增强了学生实验的基本技能，培养了学生利用所学基本原理解决实际问题的能力，促进了研究生科技创新能力和专业综合素质的全面提高。

（三）人才培养效果显著，学生继续深造和就业广受欢迎

本校在食品科学与工程专业研究生课程体系中开设《食品物性学》是全国相关课程中建设较早的一批，在食品行业有较大影響，人才培养效果显著，不仅继续深造的研究生广受导师好评，而且就业的研究生也广受社会欢迎。

参考文献：

[1]栾广忠.《食品物性学》实验指导书[M].咸阳：西北农林科技大学，2009.

[2]屠康，姜松，朱文学.食品物性学[M].南京：东南大学出版社，2006.

[3]孙彩玲，田纪春，张永祥.TPA质构分析模式在食品研究中的应用[J].实验科学与技术，2007，（2）：1-4.

[4]王海鸥，姜松.质构分析（TPA）及测试条件对面包品质的影响[J].粮油食品科技，2004，（3）：1-4.

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