食品新技术和食品安全可持续理念在《食品工厂设计》教学中的实践

摘 要：《食品工厂设计》是食品科学与工程、食品质量与安全专业的主要专业课程之一,现代食品高新技术、自动化技术、信息网络远程控制技术、环境保护、可持续发展及食品安全在现代食品工厂设计中的地位显得越来越重要,为适应食品生产新形势下对新型食品人才的需要,本文探索了现代食品新技术、食品安全控制生产及可持续发展理念在《食品工厂设计》课程教学中的实践与效果,提高了教学质量.为食品专业毕业生适应新形势下的现代食品工厂建设奠定了一定的理论和实践基础.

关 键 词：食品工厂设计；现代食品新技术；自动控制技术；信息网络及远程控制技术；环境保护；可持续发展；食品安全

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）03-0227-03

《食品工厂设计》课程是食品科学与工程、食品质量与安全、食品质量控制本科专业教学的重要专业课程之一,是一门综合性和实践性非常强的课程,具有教学内容多、课时少的特点[1].教学过程必须紧密地将理论教学和设计实践结合为一体.食品工厂的科学设计与建设是食品营养、安全、卫生、高质量、低成本、高效益、可持续生产的基础[2].现代食品工厂设计必须以市场为导向,满足人们对食品营养、食品口感、食品安全、食品卫生和保健的需求[3].为了达到这一目的,现代食品工厂建设对食品工厂的设计提出了更高的要求,既要能保证食品的新颖、良好的风味和口感,具有营养、卫生、对人体安全及保健功能,同时生产企业又要求生产过程简单、成本低、效益高、污染少、能耗低、利用高、劳动强度低、生产人员少的特点,这就要求食品工厂设计过程中必须采取一些现代食品生产新技术,提高生产的自动化程度,考虑食品原料的综合利用,减少废弃物,从而达到提高食品营养、安全、卫生、保健效果,降低原料消耗、能耗、劳动强度、人员需求,减少环境污染,提高生产效益,达到可持续发展的目的.随着科学技术特别是高新技术、计算机和网络信息化技术的迅猛发展及科学技术的综合化、整体化的趋势,传统的食品工业正向着生物技术、工程技术、信息工程技术等高新技术的方向发展[4].所以现代的食品工厂设计的市场新需求对人才的知识结构也提出了更高的要求,要求食品专业人才不仅要掌握一般的食品加工技术,又要掌握与食品相关的边缘科学的新技术在食品生产和食品质量与安全控制中的应用,坚持可持续发展思维[5].这对现在的食品专业的《食品工厂设计》课程教学内容和教学手段、教学理念提出了新的挑战,要求我们大学的《食品工厂设计》课程教学过程中必须体现这些新的思维理念,并将其应用于实践,才能培养出更能适应新形势需求的人才,从而促进我国食品工业的稳健发展.为了提高教学质量,培养创新型人才,我们对《食品工厂设计》课程的教学内容、教材建设、教学实践、教学手法等进行了教学改革,探索了现代食品新技术及食品安全控制和可持续发展理念在《食品工厂设计》课程教学中的实践,现总结如下.

一、教学实践

1.教学内容中强化食品加工新技术、食品安全和可持续发展理念.在教学内容中积极探索增加和强调现代食品加工新技术、新设备、新材料、自动化技术、远程网络控制管理技术、在线监测控制技术、现代生物安全控制检测技术、原料综合利用技术、新型节能技术和环境保护技术、食品工厂技术人员信息化安全管理方法在现代食品工厂设计中的应用,介绍GMP、HACCP、ISO9000食品安全控制在食品工厂设计中的应用,培养学生在食品工厂设计课程实践中探索新技术新方法新管理模式的使用,从而培养学生的创新思维和创新意识,探索不同食品加工的新方法、新技术和食品质量安全控制管理新模式.真正把现代新技术应用于现代化食品工厂设计之中,减少和防止今后食品加工企业的低水平重复建设,为培养适应现代和未来新型食品企业设计人才从教学内容上奠定一定理论基础.

2.教学过程中突出新技术、新设备、新材料应用,强化食品安全和可持续发展观.随着全球矿物能源的消耗殆尽和全球气候变化的日益恶化,减少能源消耗和温室气体排放已成为全球可持续发展的焦点,这也要求在现代食品生产过程中要尽力采用新的技术手段,不仅要生产出安全营养保健的食品,同时又要减少原料、能量消耗,减少和消除对环境的污染,走综合利用的道路,坚持可持续发展观[6].食品工厂生产过程中要体现这些要求,首先要求食品工厂设计人员在食品工厂设计和规划之初就要具有这些思维理念和思想,这样才能把这种思维意识贯穿到现代食品工厂设计过程中,设计出适合现代和未来的新型食品企业.要培养有这种思维和意识的人才,这就要求我们在《食品工厂设计》课程教学过程中要不断地给同学们贯穿这些思维理念和思想,不断强化新技术、新设备、新材料在现代食品工厂设计中应用的重要性,强调自动化技术、远程网络控制技术、在线监测控制技术、现代生物安全控制检测技术对食品安全与质量控制的作用,原料综合利用、新型节能和环境保护技术对企业可持续发展的影响,及现代食品生产技术人员信息化综合管理对食品安全、企业效益、和企业社会影响力的作用.培养学生在未来食品工厂设计中主动探索使用新技术、新设备、新方法、技术和人员管理新模式,从整体上促进我国食品工业的良性发展.

3.教材建设中贯穿新技术、食品安全控制和可持续发展思路.为了培养出适合现代食品工厂设计的新型人才,首先应该从教材建设做起.在食品工厂设计课程教材内容建设方面,我们要把新技术、新设备、新材料、自动化技术、远程网络控制管理技术、在线监测控制技术、现代生物安全控制检测技术、原料综合利用技术、新型节能技术和环境保护技术、食品工厂人员信息化管理技术体现于教材之中,结合现代食品加工企业建设视频教学,使同学们在《食品工厂设计》课程中知道那些技术属于新技术,哪些设备属于新型设备,哪些材料属于新材料,这些新技术新设备新材料在食品工厂建设中的作用,介绍如何将自动化技术、远程网络控制管理技术、在线监测控制技术、现代生物安全控制检测技术、原料综合利用技术、新型节能技术和环境保护技术及人员信息化管理技术应用于食品工厂设计过程,从而体现出食品生产过程的可持续性.4.结合现代先进工厂设计实例分析体现新技术、新设备、新材料和食品安全及可持续发展的作用.在教学实践中,带领学生参观各类现代化食品工厂,在现场向同学们分析该工厂在设计建造中采用的新技术、新设备、新材料及生产的自动化程度,邀请企业技术人员向同学讲解和分析本企业网络化技术管理、污物处理、环境保护、原材料综合利用、节能措施、食品质量安全生产技术及人员信息化管理先进经验,同时让同学们和企业生产人员进行现场讨论,探讨新技术、新设备、新材料及自动化生产、网络化技术管理、环境保护、节能措施、原料综合利用及食品质量安全生产技术及人员信息化管理为企业生产和企业效益带来的利弊,开发学生的创新性思维,探索企业生产过程的改进方法,进一步激发学生的创造性,也为企业提供可借鉴的有价值建议,促进企业的可持续良性生产,从而建立了企业与高校之间的技术交流.

5.在教学课程设计中指导学生设计采用新技术,提高设计自动化程度和网络控制程度,增强学生设计时的食品安全和可持续发展意识.在《食品工厂设计》课程设计中,积极倡导学生在生产工艺设计过程中选用新技术、新设备、新材料,提高生产过程的自动化程度,将网络控制技术、在线检测技术应用于各生产工艺单元的控制和操作,同时提倡生产过程的综合利用设计,追求食品生产过程的原料利用率,同时引导学生在设计过程中要注意生产过程的废物分析和利用及无害化处理的技术设计,保护生产环境,减少环境污染和污物排放,提高食品质量与安全生产控制意识,设计过程还要体现节能思想,在能达到生产工艺要求前提下,尽量采用能量消耗低的先进的单元操作设备,以便在设计理论上减少生产过程的能量消耗,达到可持续化生产工艺设计.

6.在教学方法上进行改革.为了让同学们能更加客观理解现代食品新技术及食品安全控制和可持续发展思想在食品工厂设计中的重要性,课堂理论教学过程中经常采用比较分析教学法、引导式教学法、启发式教学法、讨论式教学法、提问式教学法、探讨式教学法,让同学们下意识地懂得食品新技术、自动化技术、信息网络远程控制技术、环境保护、可持续发展及食品安全控制在现代食品生产工艺及工厂设计中的重要地位,同时通过一些国内外现代食品工厂生产过程视频展示,使他们在设计中自觉地考虑利用新技术来创造性地解决现实问题.例如在脱水果蔬生产工艺设计中,通过比较分析冷冻升华干燥、真空干燥、热风干燥、流化床干燥、远红外线干燥、微波干燥、太阳能干燥等不同干燥方式的优缺点,使学生意识到不同干燥方式对最终产品营养、保健成分及产品质量、品质的影响,同时比较不同干燥方式生产的自动化程度、劳动强度、能量消耗、网络化控制管理及食品质量控制的难易程度,引导学生在设计中针对不同的生产目的选用先进、自动化程度高、劳动强度低、能量消耗低、易于网络化技术管理的干燥方式,以保证最终产品的质量安全.在课程设计过程中,根据不同的设计内容,引导学生讨论他们关键工艺能够采用的所有技术和设备,并和同学们一起探讨对这些技术和设备的各自优缺点和自动化程度、网络信息化控制程度、能源消耗情况,引导和启发学生采用某一新技术,同时让同学们探讨生产过程可能产生的废弃物及一些废弃物可综合利用情况,并在设计中考虑废弃物的无公害处理方法,让同学们分析废弃物处理在全厂平面布局中的位置和对生产环境的影响,讨论使用这些技术在自动化、网络信息化、生产工艺参数控制、节能方面的优势,从而使学生认识到食品工厂工艺设计的先进性、卫生性、节能性对食品企业今后生产过程的效益、质量控制、劳动强度、能源节约、技术人员管理等的影响,让同学们通过实践设计认识到现代食品新技术及食品安全控制和可持续发展对现代食品企业建设的重要性.

二、讨论

在《食品工厂设计》课程教学中,从教学内容、教学过程、教材建设、实践教学、教学方法中始终贯穿现代食品新技术及食品安全控制和可持续发展的设计理念,对培养适应现代食品生产方式的创新型专业人才具有积极的促进作用,不仅提高了学生适应新形势食品企业发展的能力,也培养了学生今后对食品工厂的总体设计和工艺改进的新型思维方式,对推进我国食品工业的现代化、信息化、安全化建设具有积极意义.