化学在食品中的应用精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇化学在食品中的应用，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：食品安全、食品检测、化学反应

一、引言

食品安全问题直接关系到我国亿万群众的身体健康问题，容不得半点懈怠，但是稍早前发生的“敌敌畏火腿事件”、“苏丹红事件”以及仍然没有被人淡忘的轰动全国的“毒奶粉（三鹿三聚氰胺事件）”和“地沟油事件”，无不在挑战人们对食品安全容忍的底线。食品安全问题直接关系到我国亿万群众的身体健康问题,容不得半点懈怠,但是稍早前发生的”敌敌畏火腿事件”、“苏丹红事件”以及仍然没有被人淡忘的轰动全国的”毒奶粉(三鹿三聚氰胺事件)”和“地沟油事件”,无不在挑战人们对食品安全容忍的底线。食品安全问题直接关系到数以百万计的健康问题,不容许过失,不过都是早些发生“苏丹红事件”,还没有被人淡忘的是一个国家的“毒奶粉(SanLu三聚氰胺事件)事件,所有地沟油在食品安全的挑战人们容忍底线。在媒体的曝光下，人们已经对我国食品的安全性产生了严重的质疑。例如，现在吃植物制品害怕各种“毒素”，吃动物制品害怕各种“激素”，甚至喝饮料也饱受各种“色素”的困扰，其中，化学污染是威胁食品安全的重要因素之一。

二、食品添加剂的作用

食品添加剂是指为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品的人工合成或者天然物质。从定义中我们可以看出食品添加剂可以起到提高食品质量和营养价值，改善食品感观性质，防止食品腐败变质，延长食品保藏期，便于食品加工和提高原料利用率等作用。按其来源、功能和安全性可以对食品添加剂进行分类。按来源可分为天然食品添加剂和人工化学合成添加剂，按功能分为防腐剂，漂白剂，着色剂等22种，按安全划分为A、 B、C三类。

三、食品检测中的方法分析

（一）、色谱法在食品检测中的应用

如果导致食品污染的化学物质为有机化合物，则最优的选择便是利用色谱法对其化学污染程度进行检测。色谱法能够对有机化合物进行有效地分离和分析，利用该有机化合物的保留时间进行定性分析，利用峰面积进行定量分析。

1、GC法（气相色谱法）的应用

GC法（气相色谱法）通常用来检测有机农药等有害物质，它可以依照不同的分配系统来进行分离，检测效果令人满意。检验人员利用正己烷（C6H14）来提取，将PCB209与PCB2作为内标，利用GC法（气相色谱法）对禽蛋当中的微量有机氯污染物质进行快速检测，测量典型多氯联苯类化合物以及各种有机氯农药的残留数值。经过检测，各种待测物的回收率限定在84.32%至116.78%，最小检出数值范围在0.08 ng/g至0.35 ng/g之间，RSD（相对标准偏差）的范围在6.0%至18.0%之间。

2、LC法（液相色谱法）的应用

如果待检测物质的热稳定性比较差、分析沸点比较高、相对分子质量比较大，则优先选择LC法（液相色谱法）进行检测。钱疆、卢声宇、黄杰等利用乙腈（C2H3N）进行稀释、四氯化碳（CCI4）进行萃取、采用高效液相色谱法进行分离、紫外308nm处对食品当中的甲醛（HCHO）进行检测，实验显示该方法的检测限是0.3μg/L，同时其它脂肪醛不干扰测定。

3、IC法（离子色谱法）

IC法（离子色谱法）是LC法（液相色谱法）的一种模式，不仅可以用来分析阴离子和阳离子，同时也可以对多组分离子进行测定。姚敬和钟志雄利用IC法（离子色谱法）对各种酱腌菜（主要是辣味萝卜条和咸菜头等）当中所含有的硝酸盐与亚硝酸盐含量，212nm波长，AS4A-SC色谱柱，的检出限是0.018mg/kg，其回收率是91.2%至106.3%之间；的检出限是0.016mg/kg，其回收率是92.06%至103.8%之间。Mariana A利用IC法（离子色谱法），依照离子的电化学活性以及固有特性，对甲醛次硫酸氢钠（NaHSO2?CH2O?2H2O，俗称“吊白块”）进行了检测，样品的提取、离心和净化采用流动相超声进行，利用峰面积对标准溶液浓度进行定量分析，利用特征阴离子保留时间进行定性分析，其RSD（相对标准偏差）的范围在0.7%至3.9%之间，回收率在90.0%至96.0%之间。

（二）、光谱法在食品检测中的应用

1、FAAS法（火焰原子吸收光谱法）

常规的FAAS法（火焰原子吸收光谱法）检测食品中的金属需将样品消化完全，马玲采用非完全消化FAAS测，定羊肉中Ca、Fe、Mn、Cu、Zn等5种元素，RSD（相对标准偏差）小于2.81%，回收率为96.5%至101.1%。

2、GFAAS法（石墨炉原子吸收光谱法）

GFAAS法（石墨炉原子吸收光谱法）常用于痕量元素如铅、镉、锡等检测。刘建等将饼干及其他干燥的固体食品制成均匀的悬浊液，以磷酸铵为基体改进剂，石墨炉直接进样测定，同时与湿法消化测定结果进行F检验，F0.05（6.6）=4:28。

四、结语

食品安全问题是国之大事，作为管理部门和检测部门，应加强这方面的管理和检验，以上介绍的化学添加剂在食品检测中的检测方法，随着检测能力和检测方法也有了进一步改进，类似于二噁英类化学污染物的检测在基层检测机构也将作为常规检测项目来开展，对确保食品安全具有重要意义。

参考文献

[1]安琼，董元华，倪俊等．气相色谱法测定禽蛋中微量有机氯农药及多氯联苯的残留[J]．色谱．2002：20（2）：167～171

[2]钱疆，卢声宇，黄杰，蓝锦昌，张玉燕．液相色谱-电化学法检测食品中甲醛合次硫酸氢钠[J]．理化检验(化学分册)．2009（2）：103～105

[3]姚敬，钟志雄.紫外检测离子色谱法测定酱腌菜中的亚硝酸盐、硝酸盐[J]．中国卫生检验杂志．2006：16（3）：306，356

篇2

微波是频率在300 mhz～300 ghz之间，位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间的一种非电离电磁能。微波技术起源于20世纪30年代，最初应用于电视、广播、通讯技术中。1945年，美国人首先发现了微波的又一特性——热效应，并首次将微波作为一种非通讯的能源应用于工业、农业乃至科学研究中。微波工业应用就是指利用微波的能量作用于物体实现需要的目标。微波能应用的特点在于一是以“能量转换”为基础，即微波所产生的热量是被加热物体的分子通过偶极回转、分子极化后转化成的，并非热传导；二是具有很高的传热效率，相当于对流传热的5倍。

微波能的作用原理是当物体被置于超高频电流的交变电场中受到微波作用时，物体中的极性分子处于激烈、快速的震荡和回转中，产生自感应，使物体获得热量，进而发生物理的、化学的或者生物的变化。

目前用于工业应用的微波有两个频率：2450mhz和915mhz，产生微波的核心部件是磁控管，磁控管是组成微波源的主要部件。

微波工业应用主要在替代传统工艺、产品附加值高及适用于微波（吸收微波能力比较强）的领域取得快速发展，主要是茶叶加工、橡胶脱硫、活性炭和竹炭高温烧制、陶瓷材料、能源材料（磁性材料、锂电池材料）的烧结和环保（生物质能、水处理、有机物处理（工业废水、废料除毒））等领域。

1. 微波技术应用于茶叶杀青、干燥

微波杀青、干燥是微波发生器将微波辐射到杀青、干燥的物料并穿透到物料内部时,诱使物料的水等极性分子随之同步旋转，例如采用915mhz微波干燥物料,其体内极性分子每秒钟旋转9.15亿次,如此的高速旋转使物料瞬时产生摩擦热,导致物料表面与内部同时升温,且内部温度高于物料表面温度,使大量的水分子从物料中逸出而被蒸发带走,这样达到杀青、干燥的目的。这种杀青、干燥方法的特点是加热时间短,内外温度一致,其热传递方向从内向外与湿传递方向也一致,不同于常规加热方式需要一定时间才能将热量从外部加热到内部,存在内外温度差和湿、热传递方向相反的问题。

茶叶杀青、干燥的要求是杀青后茶叶的含水率为58%～60%,干燥后的含水率达6%,保持茶叶的原味、原样、原色,保证基本营养成份不失,同时要求安全卫生。但不同季节所产的茶叶,由于生理结构不同、组织细嫩程度不一,如清明前后茶大多是组织较嫩的叶芽,而夏秋季用于制茶的原料大多是组织较老的叶片,其杀青、干燥的工艺要求亦有所不同,这给杀青、干燥带来了难度。制成后的茶叶大多用于泡茶饮用,要求杀青的茶叶一经开水泡开,色泽、形态、味道及营养成分与新鲜茶叶基本一致。而目前茶叶的炒青工艺和热风干燥工艺随意性大,茶叶易产生红梗、红叶、色泽不均、叶边焦黄、带有烟焦味等问题,其品质较难控制。而微波能具有透人茶叶的内部加热,以及无需高温热介质的特点,从根本上改变了依赖高温介质和热传导加热升温的常规加热杀菌抑酶的方法,同时由于微波电磁场在杀青、干燥过程中还具有非热效应,可大大缩短了杀青、杀菌时间,有利于茶叶干燥后的贮藏以及卫生标准。因此,采用微波杀青、干燥茶叶可解决传统杀青、干燥方式中存在的问题。

2. 微波技术应用于橡胶加工

（1）橡胶硫化

橡胶是一种偶极材料，适合于微波加热。当接收微波作用时，橡胶分子处于激烈、快速的震荡和回转之中，从而产生自感应，获得热量。电场的频率越高、胶料的极性大，则升温效果越明显，由于微波加热从内部开始，其过程迅速而稳定，从室温到200°c仅需数十秒。目前橡胶行业使用的微波频率为2450mhz和915mhz两种，其快速升温特别适合短流程硫化生产线，同样也可适合于厚壁制品的预热以及废胶的再生。

在实际生产中，为了达到节能、缩短流程和确保质量等多方面的目的，在微波加热段得后面往往加装热空气或远红外补充加热装置。

橡胶工业所用的微波设备,功率都在12～24 kw。1度电用于微波加热可使22 kg的未硫化半成品从室温加热到硫化温度。曾经做过对比,用微波硫化350 kg挤出胶条耗电50度,而盐浴硫化耗电量达180度。对于导电性差的橡胶材料而言,使用微波不仅节能、降耗、省时,还能减少设备占用的空间。

例如微波硫化用于橡胶挤出制品时,其流水线所占面积仅为蒸汽加热流水线的1/5～1/4。原因在于微波加热所产生的热量几乎全部为橡胶所吸收，而在蒸汽硫化中90%的热量消失于对流过程，被加热装置（硫化罐）或周围介质所吸收。

（2）橡胶脱硫

废旧橡胶再生是指废旧硫化橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程,使其从弹性状态变成具有塑性和粘性的、能够再硫化的橡胶。再生过程的实质是在热、氧、机械作用和再生剂的化学与物理作用等的综合作用下,使硫化胶s—s键和s—c键网络破坏降解。

微波脱硫是利用在变化频率极高的微波场中，一切极性基团都会随微波场变化而剧烈运动，会在极性基团和分子之间产生巨大能量。硫化橡胶分子间及大分子内都存在s—s键和s—c键，可将其看成是一种硫醚键的偶极矩，因而硫化橡胶都会在微波场中发生偶极极化，并且硫醚键的偶极矩较大，在微波场中该处获得的能量也较大。而且，一般硫化橡胶中都含有炭黑，而炭黑吸收微波的能力很强，因此，在微波能的作用下可使硫化橡胶的s—s键和s—c键断裂，破坏硫化胶的网状结构获得塑性而使之再生。

微波脱硫法是非机械、非化学的一步再生法，相比传统方法，脱硫时间短，生产效率高，质量优良，无须添加再生活化剂，生产过程无污染，对极性和非极性橡胶都有效，并且，通过控制微波场的强度，可获得必需可塑性的再生胶。

篇3

1化学技术在食品添加剂中的应用现状

化学技术在食品中的使用历史悠久，在现代食品的生产、加工、贮运和食用等过程中都有（可食用的）化学物质相伴，也正是这些化学物质在食品中的广泛使用，才使得食品及食品添加剂工业成为朝阳产业。据统计，目前全球开发的食品添加剂总数已达1.4万种以上，常用的有680种以上。这些添加剂有天然或提炼的、化学合成的和生物合成或提取的，其中大部分是化学食品添加剂。美国是世界上食品添加剂使用量最大、使用品种最多的国家，目前允许直接使用的有2 300种以上。我国实施的《食品添加剂使用标准》（GB2760-2011），包括食品添加剂、食品用加工助剂、胶姆糖基础剂和食品用香料等2 314个品种，涉及16大类食品、23个功能类别，产品门类齐全，基本上可以满足食品工业的需要[1-2]。全国各类食品添加剂的年产量已达几百万吨，市场上几乎没有不用食品添加剂的加工食品。而一个时期引起消费者揪心的种种“添加剂事件”，基本上都是由于少数生产经营者基于自身利益违法违规使用非食用的化学或其他添加物所引起，也有部分是人为添加不当或滥用所致。

以往曾经发生的一些非法添加现象：一是用苏丹红（为亲脂性偶氮化合物，主要包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ等4种类型，如1-苯基偶氮-2-萘酚）添加到辣椒粉中，主要目的是着色，主要危害表现在：国际癌症研究机构将苏丹红Ⅳ号列为三类致癌物，其初级代谢产物邻氨基偶氮甲苯和邻甲基苯胺均列为二类致癌物，对人可能致癌。二是用三聚氰胺（一种三嗪类含氮杂环有机化合物）添加到乳及乳制品中，主要目的是在检测时造成蛋白质含量达标假象，主要危害表现在：大量摄入会损害人体和动物的生殖、泌尿系统，产生肾、膀胱结石，并可能导致肾功能衰竭。三是用瘦肉精（如克伦特罗、莱克多巴胺等）添加于饲料而生产瘦肉型商品猪，主要目的是增加猪瘦肉率，并节省饲料成本，主要危害表现在：使用后会在猪体组织中形成残留，食用后直接危害人体健康，特别是对高血压、心脏病等疾病患者危害更大。四是用吊白块（化学名称为甲醛次硫酸氢钠）添加到腐竹、粉丝、面粉、竹笋中，主要目的是防腐、增白、保鲜、增加口感，主要危害表现在：损害人体的某些酶系统，从而造成中毒者肺、肝、肾系统的损害，此外吊白块也是致癌物质之一。

2认识误区

2.1误区一：食品安全事件多半是化学食品添加剂惹的祸

前一个时期，因不断发生人为在食品中非法添加苏丹红、三聚氰胺、瘦肉精、福尔马林等引发的一系列食品安全事件，让很多人对在食品中添加任何化学物质都觉得恐慌，尤其在某些媒体的推波助澜之下，不少人认为这些食品安全事件多半是化学食品添加剂惹的祸。其实这些非法添加物都是化工或其他原料，并非化学食品添加剂。我国《食品添加剂使用标准》中规定的食品添加剂（包括化学的），是经过了严格的安全性和工艺必要性的评估，按规定使用不会有损身体健康。至少从目前得到的信息，无论国际国内，似乎没有一例由于（化学）食品添加剂造成的食品安全事件。因此，违法添加物不等于食品添加剂，不应该把这些食品安全事件归罪于化学食品添加剂。

2.2误区二：不含添加剂的纯天然食品才是安全的

普通民众往往以为，纯天然的食品就是最好的，看到“本品不含任何添加剂”这样的说明就觉得很放心。其实，食品是否安全，取决于多个方面，包括食品原料的被污染水平、膳食结构、饮食方式、吃进去的量、食品中危害物质毒性及毒性大小等。比如微生物就是很容易引起食源性疾病的，前期媒体曝光的速冻食品“细菌门”以及某品牌牛奶中黄曲霉毒素M1（致癌物）含量超标事件都是实例。按照现在的科技检测水平，无法保证人们吃的食品是百分之百安全的，总能检测出一些有害物质。关键是看接触量，专家所做的工作就是评估什么样的风险是人体所能接受的。天然并不等于安全，天然的食品添加剂也并不比人工化学合成的更安全。要求食物实现“零风险”基本上是不可能的，否则也只会加重生产企业其实最终还是消费者的额外负担。

2.3误区三：食用化学合成的工业品一定对人体有害

化学合成的化学名称食品添加剂并非是危害人体的，在世界各地很多的食品、药品和化妆品（牙膏）里，都有多种这样的食品添加剂，我国每年食用的味精、香精的数量就是相当大的。以一般正规的面包制作为例，普遍加有包括抗氧化剂、乳化剂、酶制剂、防霉剂等多种添加剂成分。如加入硫酸钙可以很好地调节面包的pH值，使酵母发挥更大的功效；加入双乙酰酒石酸单双甘油酯是作为乳化剂的一种水油融合剂；加入碳酸氢钠作为膨松剂；加入脱氧乙酸钠作为防霉剂等，这些都是在国家允许使用的安全范围之内的。此外，还有方便面、饼干、糕点、糖果、口香糖之类，更是含有多种化学合成的食品添加剂，只要不是超量或超保质期食用的，就不会对人体造成多大伤害。

3正确认识化学技术及化学食品添加剂的意义

3.1化学技术用于食品添加剂工业具有双刃性，人类可以趋利避害

人类与化工的关系十分密切，在现代生活中，几乎随时随地都离不开化工产品，甚至有些化工产品在人类发展史上，起着划时代的重要作用。但化学技术也是一把双刃剑，在给人们带来很多好处的同时，也有可能带来部分危害。首先必须看到，化学食品添加剂正是与人类生活息息相关的化工产品，它在依法使用前提下表现出很多有益作用：一是有利于食品的保藏，防止食品腐败变质；二是改善食品的感官性状；三是保持或提高食品的营养价值；四是增加食品的种类和方便性；五是有利于食品加工机械化操作等。其次，某些化学食品添加剂在发挥有益作用的同时，对人体也可能存在副作用。比如亚硝酸钠，被作为肉类制品的添加剂应用时，优点是可以使肉类制品呈现较好的亮红色，并抑制多种厌氧性芽孢菌生长，增进肉制品风味。但其缺点是，本身具有较大毒性。迄今为止尚未找到能够替代亚硝酸盐的新产品，原因是虽然可以找到替代品，如红曲色素，但对于如何防止肉毒梭状芽孢杆菌的生长仍是一大问题，而一旦发生肉毒中毒则可能给人类带来生命危险。因此，人类要确保食品安全，不应该躲避化学食品添加剂，而是要科学把握某些化学食品添加剂的双刃性，在权衡利弊后严格控制使用范围和使用量，并在有些情况下尽可能地减少其用量[3]。

3.2非食用的化学物质与化学食品添加剂有天壤之别

人们一度害怕化学食品添加剂，多数是因为某些概念上的混淆，将化学食品添加剂与食品中非法添加的非食用（化学）物质统称为“添加剂”。其实，首先这二者性质完全不同，化学食品添加剂是符合国家食品安全标准的、用于改善食物品质的可食用物质，如瘦肉精、苏丹红、三聚氰胺、孔雀石绿等都是对于食品非法添加的非食用物质。其次，化学原料不等于化工原料，即使是同一名称的化学物质，因其品质指标、杂质含量等的差异，在用途上差别很大，如有些物质（原料）有试剂级、食品级、药品级、饲料级、化工级（工业级）等级别区分。化学试剂和食品添加剂的生产过程都是相似的化学技术，但食品添加剂强调对人体卫生学的安全程度，砷、铅、重金属等为必检项目，毒理试验、安全评价尤为重视，所有安全性都必须经过严格审查。而化学试剂强调对物质的化学纯粹程度，项目有含量、杂质和物理常数等。工业级与食品级的区别以钛白粉为例，工业级钛白粉（二氧化钛）是涂墙用的涂料，决不可用于食品，因为其含铅等杂质的量很高。但是钛白粉除去铅等有害物质，安全性评价证明其可以用于食品，如膨化食品、油炸小食品、果冻、凉果中都有使用。此外，既是药品原料又是食品添加剂的物质也有不少，如氨基酸类、维生素类、无机盐类等，其中的区别在于根据不同的需要，使用剂量不同[4]。

3.3化学食品添加剂的标准规定不是一成不变的

在以往的面包制作中，溴酸钾是被允许使用的优良食品添加剂。这种溶于水的白色结晶颗粒，可以让酵母产生的二氧化碳均匀分布在面团内，出炉后的面包松软、内部组织细腻，达到较好的烘焙效果。但是从1992年联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂联合专业委员会认定溴酸钾为一种可致癌的有害物质后，欧盟成员国、加拿大和澳大利亚等国相继宣布了对“溴酸钾”的禁令，美国是以限量检出其安全残余量加以控制使用的，我国于2005年7月起禁止使用溴酸钾。还比如面粉增白剂――过氧化苯甲酰，至今仍在不少发达国家延续使用，我国是在边使用边争议多年后，于2011年5月起，禁止生产、在面粉中添加这种物质。因此，随着自然环境的变化和科学技术水平的不断提高，化学食品添加剂的有些标准规定也是处于不断地调整和完善之中。

4政府加强食品添加剂行业有效监管的责任

4.1政府管理在于有法可依、执法有责和培育守法意识

《食品安全法》颁布实施以来，我国食品添加剂的生产、经营、使用和管理等方面整体上有了法律依据。但在实际应用中，因我国食品加工企业绝大多数规模较小，超量、超使用目录范围添加食品添加剂，以及有关部门疲于“头痛医头，脚痛医脚”的现象仍然在一定范围内存在。有些具体品种的使用标准、易操作的检测方法等亟需建立、更新和完善，监管机制的协调性、连续性和责任性还有待进一步提高，某些方面还应学习借鉴发达国家的管理经验。比如在美国，虽然某些食品添加剂的标准规定似乎比我国宽松，但FDA（美国食品药物管理局）肩负的责任重大。一旦发生某种食品损害公民身体健康，消费者厂家的同时，也有权告FDA监管不力。以至于有些美国人认为，FDA的最大“罪过”就是它严格的食品加工标准，导致饮食业品种匮乏和口味单调――在美国，人们根本看不到大排档里热气腾腾的牛杂汤或者街边的烧烤小摊[5]。

培育公民特别是生产经营者的守法意识也是政府有效管理的重要方面。在一个时期社会上“金钱至上”的价值观的影响下，生产经营者的诚信问题，即真诚这种无比重要的品格的严重缺失，成为食品安全问题的深层原因之一。培育公民的守法诚信品德、企业的社会责任和企业负责人的道德意识，已是政府主导下全社会的一项紧迫任务。

4.2知法而违法使用非食用化学添加物是故意犯罪行为，必须严惩

我国《食品添加剂使用标准》中规定了何种添加剂可以添加到食品中，并对此制定出目录。目录中不存在的，即使暂时证明对人体没有害处，也不能添加。《食品安全法》明确要求，食品生产者应当依照食品安全标准关于食品添加剂的品种、使用范围、用量的规定使用食品添加剂；不得在食品生产中使用食品添加剂以外的化学物质和其他可能危害人体健康的物质。 但一个时期以来，一方面有一些单位或个人，或是无意混淆（模糊）了食品添加剂和非食用物质的界限，是不知法而没有守法，误向食品中添加了非食用的化学物质及其他物质，这从某种角度上说，是一种无意犯罪行为，有关部门可核实其违法无意的证据，并酌情予以处罚，并将其滥用食品添加剂等行为载入餐饮服务业食品安全不良信用记录体系中，同时要进一步加强有关法律、标准的宣贯再教育工作。而另一方面，确有少数单位或个人是知法违法。他们利益熏心，明知《食品安全法》的有些规定，却为了压低成本，蓄意在食品中违法使用非食用化学添加物。如三聚氰胺、瘦肉精、苏丹红等一系列典型案件，以及曾经在一些农村地区肆意横行的用非食用化学物质掺兑酱油、食醋和用工业酒精制造假酒、甲醇假冒白酒等现象，都是突出的故意犯罪行为，有关部门必须依法严惩，决不可姑息迁就。

5参考文献

[1] 陈敏，王军.食品添加剂与食品安全[J].大学化学，2009（1）：28-32.

[2] 赵同刚.食品添加剂的作用与安全性控制[J].中国食品添加剂，2010（3）：45-50.

[3] 吕绍杰.食品用化学品的现状与发展浅见[J].中国食品用化学品，1997（4）：3-9.

篇4

【关键词】PBL 食品专业 生物化学 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2016）02-0065-02

PBL（Problem-Based Learning）是以问题为导向、以学生为中心的教学模式。该教学方法最早由美国神经病学教授Barrows在加拿大的McMaster大学首创，目前已成为国际上较为流行的教学方法。PBL教学具体过程由“提出问题―定义问题―小组讨论（头脑风暴）―分析问题并建构假设―界定学习目标―收集信息―提交学习报告并共享信息”七个步骤构成。该教学方法实现了从“填鸭式”教学向“能力提升型”教学的转变，具有传统教学方法无可比拟的优越性。

食品专业开设的生物化学课程是运用化学的理论和方法研究食品生物大分子的结构和代谢变化的学科，分静态生物化学和动态生物化学两部分，该课程是食品专业的学位课，实践性很强，具有广泛的应用价值。因课程体系庞杂，代谢途径纵横交错，采用传统的“灌输式”教学导致学生的学习积极性不高，课堂气氛沉闷，教学效果差强人意。为充分调动和激发食品专业学生学习该课程的积极性和主动性，提升学生的创新思维能力，我们选取了部分章节尝试采用PBL教学方法进行授课，旨在为食品专业生物化学的课程教学改革提供新思路。

一 PBL教学法的实施

1.教学对象

我校2013级食品专业共有两个班级，其中一班45人，二班56人，将人数相对较少的一班作为实验组，二班为对照组，对照组仍采用传统的教学模式，实验组采用PBL教学模式。两班在任课教师、教学大纲及课时总数相同的前提下进行授课。

2.教学方法

对照组采用传统教学方法，即教学过程本着“以教师为主导，以讲课为中心”的原则，采用大班全程“灌输式”教学。对于学生而言，只需理解和记忆教师所授知识，在学期结束后进行统一考试。

实验组选取动态生物化学部分章节采用PBL教学法，首先将全班45名学生分成5个实验小组，便于该教学方法的具体实施。教师在备课中首先要基于教学大纲的要求确定某一章节的问题。问题是PBL的核心和起点，该问题是教师基于实际生活和学生的认知水平，并与学习内容相关联，问题也可以由学生确定，是学生在日常生活中遇到的问题。PBL中设定的问题必须是能够探索且在现实生活中具有一定的价值。问题确定后，教师需要给学生提出预期的目标及标准，便于学生围绕中心解决问题。每个小组要明确将要解决的问题及要达到的目标，并做好小组内各成员的具体分工和任务的分配。如学习核酸代谢时，医生为什么建议痛风患者不宜食用含嘌呤丰富的食物？为什么患者去医院检查时要测定尿酸水平？问题提出以后，各小组以问题为中心展开讨论，在预期目标的指引下进行自主和合作学习，主动承担起以解决问题为突破口的学习责任，学生在利用各种资源查阅资料后进行归纳、整理，课下根据各自所搜集的信息围绕问题进行分组讨论。在课堂上由教师再次重申问题，本着各抒己见和学术自由的原则，以小组为单位予以回答，各小组成员相互协作，对组内其他同学的回答进行补充或修正。教师可根据学生的回答进一步延伸并提出新问题，学生无法解决时，教师可做适当提示和启发。课堂上也可进行小组讨论，讨论形式多样，组内和组间均可进行，在讨论中加深对正确理论的理解

还可以不断发现新问题、解答新问题，教师要控制好课堂节奏。在讨论和回答问题结束后，教师可结合讨论的内容对问题进行科学的解答，并对课堂上同学们的讨论和回答情况进行客观的评价。评价的目的是使学生能很快从中得到正确的知识反馈，同时也对学生自主和合作学习的精神及解决问题的能力予以肯定，并进一步激发学生以问题为中心、联系实际生活学习生物化学知识的热情。

3.教学效果

课程结束后对对照组和实验组进行教学效果的评价，评价方式采用问卷调查和卷面考试两种方式，问卷调查侧重于是否符合下列标准：教学内容符合大纲要求，论证科学严谨，重点突出，难点明确；信息量与深浅度适合大学生的学习特点，能反映本科学领域的技术应用效果，教学内容能达到理论联系实际。对教师的教学能力也要进行评价，侧重于下列标准：课堂组织能力强，能调动学生的积极性，教学方法与教学手段有助于学生加深对课程的理解，实现现代技术资源与教学内容的有机整合，信息量大，激发兴趣，加深重点、难点理解，各种能力水平的学生均有收获。卷面理论测试时对照组和实验组均用同一套试卷，严格遵照大纲要求，试题覆盖面广，难度适中，但论述题偏重于应用。

问卷结果调查表明，对照组学生普遍认为传统教学方法中教学内容符合大纲要求，重点突出，难点明确，但课堂气氛沉闷，信息量较少，理论与实际脱节。实验组学生对PBL教学法的满意程度较高，觉得这种教学方法激发了学习兴趣，感觉书本上的理论更贴近实际生活。在查阅资料的过程中扩大了视野，同时也锻炼了利用各种检索工具获取信息的能力。学生之间团结协作的意识增强，无形中锻炼了人际交往能力、逻辑思维能力和口头表达能力，更重要的是锻炼了发现问题后如何分析和解决问题的能力。卷面理论测试结果表明，实验组成绩高于对照组，主要体现在对论述题的解答上，对照组在解答论述题时思维很难展开，往往停留在书本层面，而实验组学生则能以知识点为中心从多角度去分析问题，知识的纵向联系较好，条理清楚、逻辑严密。

二 讨论

在食品专业开设的生物化学课程分静态生物化学和动态生物化学两部分，该课程结合人与食物之间的关系，从食品工业技术的实际需要出发，从分子水平和化学变化的角度阐明生物大分子的组成及其在生命活动过程中的合成与代谢过程，是食品专业的学位课，在食品专业人才培养方案中占据核心地位。因课程理论体系庞杂，代谢途径相互交错，采用传统的“填鸭式”教学，导致很多学生的学习兴趣不高，同时也不符合高等教育培养高素质人才的要求。因此，对食品专业的生物化学教学方式进行改革刻不容缓。

PBL教学法以问题为导向，用问题串联理论和实际生活，解决了传统教学模式中理论与实际脱节的现象。学生带着问题出发，将生物化学理论融入人类生活，主动参与自主探究，并与组内学生建立起合作关系，共同承担分析问题和解决问题的责任，增强了对学习任务的责任感和对未来从事食品行业的敬畏感。在解决问题的过程中培养了团队协作精神和创新思维能力。另外，在利用各种资源和工具搜集信息并在课堂上进行展示时，锻炼了口头表达、逻辑思维及捕捉、整合和提炼信息的能力。因此，在食品生物化学的教学过程中采用PBL教学法使学生的综合素质得到了极大提升。对于教师而言，结合教学大纲与实际生活提出问题或引导学生提出问题关系到PBL教学法的成败。因此，教师在扩大自己的知识面以及优化知识结构的同时，将书本理论与现实生活进行有机结合，进而挖掘和提炼出有价值的、值得深入探究的问题。同时，教师在课堂上控制课堂节奏的过程中也可以从学生的讨论和学术争论中得到一些教学启示，从而为后续的教学积累宝贵的资料。

PBL教学法诞生后，曾在应用性较强的医学专业中大力推广，并逐渐从医学教育领域走向其他领域，我们尝试着将PBL教学法应用在食品专业的生物化学教学中。PBL教学法在本质上属于一种开放式的教学模式，是基于问题的教学法，对教师的素质有着更高的要求，要求教师不但熟悉专业知识，还应广泛涉猎其他相关学科知识。因此，问题的提出建立在深厚的专业底蕴的基础之上，而教师在备课的过程中需要花费大量的时间和精力去挖掘和提炼才能提出科学和严密的问题。作为高校教师，承担着繁重的教学任务和科研任务，在时间和精力上很难保证。对学生而言，一直习惯于“填鸭式”教学法，对设置的问题很难进行深入探究，再加上学业任务繁重，没有太多的时间深入调查和研究，如果每一章节均采用PBL教学法，学生在时间和精力上同样很难保证。所以，我们在食品专业生物化学的部分章节采用PBL教学法，PBL教学法覆盖整本教材还需要深入的探究。

参考文献

[1]卢宏柱、刘丹.PBL教学在我国高等医学教育中的现状[J].长江大学学报（自然科学版），2011（7）

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关键词 食品营养学；多元化教学；教学方法；教学内容；应用

中图分类号 G119.21 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）13-0347-02

Application of Multiplex Teaching Mode in Food Nutriology

ZHANG Jing-jing WANG Xi-chang TAO Ning-ping * LIU Yuan

（College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306）

Abstract It is necessary to set up the course of food nutriology as a public elective course in colleges and universities.With the help of this course，students will fall into the habit of healthy eating，and the scientific nutrition concepts will be gained publicity.The teaching method，teaching mode and content of courses were discussed in this article.The combination of modern teaching techniques and traditional teaching patterns，adoption of debating issues and renewing teaching content were brought forth，in order to improve the teaching effect and promote students′ enthusiasm.

Key words food nutriology；multiplex teaching mode；teaching method；content of courses；application

食品营养学以营养的基础知识、食物营养、营养与人群健康、公共营养、营养强化、食品营养工程为主要内容。“民以食为天”，食品营养学与人们的日常生活实际密切相关，养成良好的饮食行为习惯非常重要。目前，中国人85%死亡原因是由于慢性疾病造成，如学生中存在不吃早餐、三餐不规律、暴饮暴食等不良的饮食和生活习惯对健康危害很大。因此，该课程授课宗旨不仅灌输学生食品营养学相应的知识框架体系，更重要的是让学生能够将所学营养学知识真正应用到生活实际。此外，随着人们健康意识的提高，越来越多的年轻人也开始关注起膳食营养，学生选修《食品营养学》的部分原因正是出于对该学科的兴趣和对营养学知识的需求。因此，通过开设公选课《食品营养学》普及营养学知识非常有必要。

目前，食品营养学的公选课可能存在以下一些问题：内容多，课时数少，来不及采取多种教学手法结合进行授课；而学生通常来自各专业，对食品营养学的内容了解程度千差万别，面对这门理论性强、涉及面广、知识点散的课程，若采用单一的教学手段授课，难免感到枯燥乏味，提不起兴趣。同时，根据教育部“加强基础、淡化专业、拓宽知识面和重视应用”的教改精神，有必要将多元化教学模式在食品营养学教学中进行探索实践，扩充和丰富教学内容等办法，充分调动学生的积极性，从根本上提高其对营养的认识和重视程度，并使其通过学习理论知识，能更理性地分析各种新兴的营养学观点，真正做到学以致用。

1 以教师为主体的教学方法的结合

近年来，多媒体教学已成为教学的必备手段，其具备了传统教学所不具备的多项优点。首先对教师而言，可以不用再花费大量时间备课和书写板书，并可通过在课件上添加图片、动画等手段，将要讲授的内容更加全面和生动地展现出来。对学生来说，上课不再需要记录大量的板书，可集中注意力听讲，课后通过拷贝课件，将上课内容完整保存下来，反复观看复习。另一方面，多媒体教学的丰富性，更能激起学生的学习兴趣。对教学内容本身而言，食品营养学因结合了食品安全、食品工程原理、生物化学、动物生理学等课程，非食品专业的学生对部分内容理解起来就较为困难。即使对食品专业的学生来说，有些章节如食物的消化吸收，仅学习教材较难理解，但这些难点若通过动画或录像的方式体现出来，便很容易理解。

不过，任何事物都有其两面性，运用多媒体教学在快捷方便的同时，也带了一些问题：一方面，教师不再像以前那样，需要通过深刻理解教材，提炼知识点精华后详细准备板书内容。多媒体教学的出现，在方便备课的同时，却也造成部分教师在备课环节对网络的过度依赖。目前忙碌的高校教师群体很少有充足的时间去思考如何在一节课里将精华传递给学生，互联网的便捷能轻松下载到各种课件，有些只需稍加修改便能作为讲授内容，而有些甚至不加修改就一步到位。如此一来，教师在一定程度上降低了对教学的重视程度，甚至于可能自己都没有完整熟悉过教材就给学生讲授，于己于人都不符合教学本身的意义。另一方面，由于课件通常承载的信息量很大，学生无法有效地从中提取重点和难点，而且不再需要记录大量笔记，课堂上对学生大脑的刺激就相对有所下降，不利于对信息的理解和掌握，因此许多学生在课堂上的主观能动性就会变差。

由于传统教学方法与多媒体教学为代表的现代教育技术有各自的优势和不足，有必要将两者有机地结合起来，取长补短。因此，可以适当将传统板书融入现代的多媒体教学，用多媒体作为承载教学内容的主体，将板书作为梳理教学内容的工具。通过板书将教学内容体系模块化，基础知识模块固定化，现有内容已经很完整，实例也很充分，需要进一步进行多媒体动画设计，将其建设成为一个个固定化单元，供各位教师授课使用。教师可利用多媒体将抽象、需要补充或不便于书写的内容如概念、图表、动画和数据等制作出来；利用板书将多媒体课件缺乏整体性的内容进行弥补，梳理出一堂课的主要脉络，使学生做到心中有数[1]。

比如在讲到“各类食物的营养价值”这一章时，若将各类食物的营养价值在课件上一一列举出来，既凸显不出主要的知识点又容易让人觉得枯燥。因此，用板书概括每类食物所要讲授的几块内容（优势营养素，缺乏营养素，与其他类互补，安全性），而多媒体在阐述这章内容时，可用图片、视频等手段展示各类食物及其对应的营养素，与板书进行互补，这样学生便容易留下深刻的印象。因此，幻灯片结合传统板书教学，可以使教学大纲条理清楚，内容生动形象，收到不错的教学效果[2]。

2 以学生为主体的新型教学模式的引入

随着社会各界对营养的日益重视，各种媒体渠道出现了越来越多关于营养的各种信息和观点，可谓百花齐放，百家争鸣。大量信息的涌现就难免鱼龙混杂，出现部分缺乏科学依据和营养学基础的一家之言。因此，作为食品营养学的学习者，掌握好经典的营养学理论，对一些热门或争议较大的观点提出自己科学而客观的见解很重要。为了培养学生的这种能力，除了在课堂上学习基础知识外，还需准备一些较为经典或热门的、具有争议的营养学论点，让学生提出自己的看法。这就需要改变目前以授课为主的教学模式，引入多种教学方法，让学生“动起来”。

PBL（Problem-Based Learning）即以问题为基础的学习[2]，这种以问题为基础、学生为中心的学习模式，可以较大程度地提高学生对知识的总结能力和发散思维能力。除此之外，另一种教学模式――论辩教学法[3]也是国外常见对话式教学法之一。这一教学法可促进教师与学生、学生与学生之间的沟通，提高学生的学习积极性。因此，不妨可以将问题教学与论辩教学结合起来，在课堂上设计一些社会上出现的有争议的观点让学生讨论，如“牛奶和豆浆哪个更具优越性”、“酸碱体质是否科学”等。而论辩形式可以多种多样，如分小组讨论，也可以自由提出自己的看法和意见等。教师在论辩中不参与实际的辩论，只负责涉及题目和辩论结束后的总结。另外，如果在课堂上时间有限，还可以网上设计相应感兴趣的热点话题进行课后讨论。

《食品营养学》是实用性非常强的一门课程，除了探讨热点话题，还可以让学生进行报告宣讲，进一步拓展知识面，比如食疗、食补、药膳、食物相克、合理减肥、大学生合理膳食的构成、强化食品和保健食品的研究进展等，这些都是书本上没有涉及到的知识，锻炼学生各方面的能力，进一步激发学生的学习兴趣，并能真正做到学以致用。

PBL、论辩教学以及自主宣讲等各教学手段的有机结合对食品营养学授课有一定意义。首先学生不会拘泥于只学习条条框框的理论和课堂教材，随着问题的提出，授课的内容可以从课本延伸到当今社会关于营养学的种种论点和知识。将课本知识和社会实际联系起来后，可以让学生在理解的基础上加深对知识点的记忆，并通过对一个问题的阐述，将信息整合归纳起来，形成真正属于自己的东西，无形中提高对实际问题的解决能力。

3 以信息为主体的教学内容的丰富

首先在主体课件内容的编排上，以教材为主，但不一定按照教材的顺序讲授，可以参考国外的一些经典教材，大体理出所需讲授的主线。比如先概述食物的选择和人体健康的关系，让学生有个大概的认识，然后提出营养素摄入的一些标准，接着分章节讲述几大营养素。而在分别讲述各章节内容时，又可以先提出几个与之相关、且富有争议性的问题，激发学生的兴趣，并带着问题去学习新的内容，且对每一章节的学习可以提出几个需要掌握的目标。这一点可以借鉴国外的一些经典营养学教材的编排[4]，如在提到食品的选择和人们的健康这一章，就每一块知识点分别提出了对应的学习目标，如一顿合理膳食餐的五大特征，如何养成一个长期健康的饮食习惯以及学会辨析一些来源于不同信息渠道的错误营养信息等。不难发现，这些学习目标并非过分挖掘专业的深度，而是与每个人生活密切相关，且易于理解与实用。除此之外，在讲授内容的同时，还可以补充一些有趣及实用的信息。比如讲授食品维生素章节时，可通过视频先介绍这些维生素被发现的过程，在了解过这些维生素被发现前引起的种种疾病后，学生便对其功能有个较深的印象。结合生活，可介绍VC和感冒之间的关系等。再如介绍各类食品的营养价值时，可将目前较为热门的相关的食品安全学内容融入其中。如介绍完各类蔬菜的营养价值后，可补充介绍蔬菜所存在的安全问题（农药残留，重金属超标及硝酸盐、亚硝酸盐等），由此便可以再介绍一些如何清洗果蔬，探讨下隔夜菜是否能吃等一些问题。再如还可以介绍一些前沿且实用的营养学知识，如食品营养计算器、食品营养标签与食品标签通则等话题。

各类知识的引入，特别是和学生日常生活休戚相关的一些问题探讨，可大大丰富原本枯燥的理论体系，生动活泼的内容能进一步激发学生对课程的兴趣。

4 参考文献

[1] 戴波，刘华戎，彭云.传统教学方法与现代教育技术融合的课堂教学模式探讨[J].黑龙江教育，2013（9）：23-24.

[2] 刘永峰，李建科，朱彩平.PBL教学模式在食品营养学教学中的初步应用与探索[J].农产品加工・学刊，2012（8）：160-161.