《食品科学与工程专业综合性大实验》课程教学大纲

《食品科学与工程专业综合性大实验》教学大纲基本信息课程代码：040713实验课程名称:综合性大实验英文名称:Comprehensiveexperiment实验课周数:2周总学分:2.0适用对象：食品科学与工程专业实验课程的性质与任务综合性大实验是高等学校食品科学专业与工程专业必修实践环节。它是食品专业学生在完成了所有的专业基础课和专业课之后、在进入毕业论文前的最后一次综合实验。大纲所述的食品工艺综合实验是指以产品加工生产实验为核心，包括产品设计、可行性分析、质量检验、经济核算等内容的食品开发的过程。它的综合性体现在知识的综合与交叉和实验方法、操作技能的综合等方面。它涉及到人文社科、管理学、生物学、化学、营养学、工程学、工艺学等各学科的知识与技能。需要把《食品工艺学》、《实验设计与统计》、《食品分析与检验》、《食品质量管理学》、《企业管理》等课程知识进行综合的运用。通过综合性大实验，巩固学生课堂所学知识，提高学生的专业实验技能。实验教学目的与要求1.教学目的：开设本实验的主要目的是加深学生对基础知识的理解，提高学生对所学专业知识的综合运用能力，为后期的毕业论文乃至今后的职业生涯作一个必不可少的准备。通过本实验环节使学生认识到所学知识相互联系、相互交叉，通过实践应用可将其融会贯通；认识到只有将所学知识进行有机整合才能使其得到更有效的应用。培养和训练学生独立开展科学研究和产品开发的能力，也为毕业论文与毕业设计打下基础。2.教学要求：综合实验的开设遵循以下几个教学要求：（1）学生为主体,教师为主导。教师根据教学大纲要求,提出实验的方向、目的和要求,基本程序和考核目标,而实验过程从选题,资料查阅,实验方案制定,实验内容确定,实验开展以及结果分析评价均由学生独立完成,教师作必要的指导及评价。（2）实战性原则。产品的研发，要以市场为导向，要满足市场的要求。综合实验的开展要理论联系，要有强烈的市场意识，实验生产的产品要具备商品性能，要进行成本核算，利润分析。（3）可行性原则。综合实验的开展要考虑实验用原辅材料、仪器设备、时间、费用等客观条件。综合实验一般在工艺实验课或生产实习期间内进行，时间2周，因此，生产工艺的实验内容不应该太复杂，要完成综合实验的全部内容，保证综合实验的完整性。（4）通过食品工艺综合实验，锻炼学生综合运用知识，拓展学生的知识面，强化学生实践动手能力，提高学生综合归纳问题，分析问题和解决问题的能力。考核办法和成绩评定标准本课程的考核方法：根据实验过程遵守纪律情况、实验预习质量、现场操作熟练情况和解决实验中出现问题的水平考核。实验成绩评定方法：评定成绩的依据包括学生在实验过程中的操作能力、实验报告的内容以及学习态度，评定优、良、中、及格、不及格等五个等级的成绩。评定各级成绩时，可参考以下标准：1.优秀（很好）：能正确理解实验的目的要求，能独立、顺利而正确地完成各项实验操作，会分析和处理实验中遇到的问题，能掌握所学的各项实验技能，能较好地完成实验报告及其它各项实验作业，有一定创造精神和能力。有良好的实验室工作作风和习惯。2.良好（较好）：能理解实验的目的和要求，能认真而正确地完成各项实验操作，能分析和处理实验中遇到的一些问题。能掌握所学实验技能的绝大部分，对难点较大的操作完成有困难。能一般完成实验报告和其它实验作业。有较好的实验习惯和工作作风。3.中等（一般）：能粗浅理解实验目的要求，能认真努力进行各项实验操作，但技巧较差。能分析和处理实验中一些较容易的问题，掌握实验技能的大部分。有30%掌握得不好。能一般完成各项实验作业和报告。处理问题缺乏条理。工作作风较好。能认真遵守各项规章制度。学习努力。4.及格（较差）：只能机械地了解实验内容，能一般按图、或按实验步骤“照方抓药”完成实验操作，能完成60%所学的实验技能，有些虽能操作但不准确。遇到问题常常缺乏解决的办法，在别人启发下能作些简单处理，但效果不理想。能一般完成实验报告，能认真遵守实验室各项规章制度，工作中有小的习惯性毛病（如工作无计划，处理问题缺乏条理）。5.不及格（很差）：盲目地“照方抓药”，只掌握50%的所学实验技能。有些实验虽能作，但一般效果不好，操作不正确。工作忙乱无条理。一般能遵守实验室规章制度，但常有小的错误。实验报告较多的时候有结果，遇到问题时说不明原因，在教师指导下也较难完成各项实验作业。工作态度不认真，不求上进。实验指导书自编实验项目、内容与要求实验一食品干制实验类型：学生课堂综合性实验实验学时：6每组人数：5（一）实验目的运用课堂所学过的理论知识，结合实验现有的条件，并查阅有关文献，在教师的指导下制定出干制实验方案并实施。通过实验，达到以下目的：1．了解不同前处理对干制品品质的影响2．了解不同干燥条件对干制品品质的影响3．掌握果蔬实验室干制的基本工艺和操作方法4．加深对食品干制原理的认识（二）教学要求1．实验前需查阅相关资料，准备所需实验材料，设计实验方案，并撰写实验预习报告；2．实验过程中应及时记录；3．实验结束后认真整理数据、分析结果，按论文格式写出撰写正式实验报告，实验报告内容包括：（1）实验目的；（2）实验材料、仪器与设备；（3）实验内容与结果分析；（4）讨论。4．实验操作过程中需要注意以下几点：（1）态度认真，操作规范；详细记录实验过程的现象和数据。（2）遵守实验室规程，爱护仪器设备；每次实验操作结束后，必须清洗干净所用玻璃器皿，打扫实验室卫生。（三）教学方法学生为主体,教师为主导的原则。教师根据教学大纲要求,提出实验的方向、目的和要求,基本程序和考核目标,而实验过程从选题,资料查阅,实验方案制定,实验内容确定,实验开展以及结果分析评价均由学生独立完成,教师作必要的指导及评价。（四）实验内容提要实验原料市场目前能供应的、适合于制造干制品的果蔬原料，每小组准备水果、蔬菜原料各一种。2．原料及成品的物理、化学成分测定根据实验室现有条件，可进行以下项目的测定：（1）色差计测定样品干制前后的颜色变化（以L、a、b值表示），并计算出褐变度。（2）可溶性固形物：用手持折光计测定；（3）可滴定酸：用酸碱滴定法测定；（4）干燥比、复水比的计算；（5）用水分活度仪测定水分活度（6）复水曲线的绘制（7）过氧化酶的活性的定性检测：愈创木酚或联苯胺指示溶液，双氧水法3．工艺过程（1）工艺流程原料→称重→清洗→去皮→切分→烫漂→冷却→脱水→干制→成品→检测（2）操作要点a.烫漂目的：钝化过氧化酶的活性方法：热水烫漂，温度：100℃，时间：自定检验：愈创木酚或联苯胺指示溶液，双氧水b.脱水绿叶蔬菜可用离心机脱水，其余放置网篮中沥干水分。c.干制干制工艺参数（时间、温度）的应根据具体原料选定。实验二复合果蔬汁饮料制作实验类型：学生课堂综合性实验实验学时：6每组人数：5（一）实验目的运用课堂所学过的理论知识，结合实验现有的条件，并查阅有关文献，在教师的指导下制定出干制实验方案并实施。通过实验，达到以下目的：1．进一步理解果汁、蔬菜汁的生产工艺，果蔬汁饮料的配方设计。2．掌握果蔬汁饮料生产的品控要点。3．通过本实验及所学知识能独立设计一条复合果蔬汁饮料生产线。（二）教学要求：同前（三）教学方法：同前（四）实验内容提要（参考）1．原辅材料白砂糖，防腐剂(山梨酸钾)，酸味剂(柠檬酸)，色素(日落黄，胭脂红，柠檬黄)，香精(苹果，胡萝卜)，工业酒精(瓶盖，砂滤棒消毒)，饮料瓶，瓶盖。2．仪器设备果蔬榨汁机，手持糖量计，pH计，色差计，浊度仪，温度计，轧盖机，电子天平，搅拌器，高剪切混合乳化机，不锈钢桶，不锈钢锅，量筒，烧杯，汤匙,药匙。3.实验内容3.1混浊苹果汁生产工艺流程（1）工艺流程原料→选果→洗净→破碎→榨汁→筛滤→脱气→均质→调和→瞬间杀菌→灌装→密封→冷却→检查→成品（2）操作要点a．选果：选择成熟晚，适于取汁的品种为原料，剔除病虫害及腐败果。b．洗净：水洗；1%NaOH+0.1-0.2%洗涤剂，<40℃浸泡10min,水洗；0.2%KMnO4液消毒，洗净，剥皮去芯。c．破碎：粒度3-4mm；添加抗坏血酸5-10%苹果原料，浓度0.2‰，或95-100℃加热2-3min钝化酶活。d．榨汁：e．筛滤：60-100目的不锈钢网筛过滤,去除夹杂物，调节果肉浆含量。f．调和：天然苹果汁糖度12%,酸度0.4%g．加热杀菌：95℃，15-30s,杀死细菌和钝化酶活性,冷却<45℃3.2混浊胡萝卜汁生产工艺流程（1）工艺流程原料选择→洗净去皮→修整切块→预煮→打浆榨汁→过滤→脱气均质→灌装密封→杀菌冷却→检查→成品（2）操作要点a．原料选择：选择新鲜、成熟度适当、无木质化芯、无病虫害、无采收铲伤的胡萝卜，不宜用储存时间长、有糖芯、霉烂的胡萝卜。b．洗净、去皮、修整、切块：用水冲洗，洗净原料表面泥土、杂物和微生物；再用3-4%NaOH，90-95℃浸泡1-2min,使原料去皮；然后用清水冲漂干净。人工修整切除青头和损伤部分，机械切成3-5mm小块。c．预煮、打浆、榨汁：原料小块加水预煮，温度95-100℃，时间2-3min，使之组织软化，并钝化酶活。然后进入打浆机中进行破碎，通过打浆器与胡萝卜的撞击将胡萝卜打成果肉浆，通过筛孔渗出浆汁，经过滤布过滤得到胡萝卜汁。d．脱气：由于是用打浆机取汁，混入空气较多，应采用真空脱气除氧。e．灌装、杀菌、冷却：加热灌装密封；高温杀菌处理，温度115-120℃，时间8-10min；冷却至室温。f．检验：按产品标准随机抽样检验。3.3复合果蔬汁饮料的生产工艺流程（1）工艺流程配料计算→原料预处理→称量→调配→加水定位→冷均质→热灌装→封盖→后杀菌→冷却（2）操作要点a．原料预处理砂糖糖浆的制备(65Brix)：加水时一定不要超过量;刚开始煮开时注意火候及搅拌；用微火煮沸5分钟;趁热过滤;取样冷却后用手持糖量计测糖度防腐剂：10%山梨酸钾溶液酸味剂：50%柠檬酸溶液,10%柠檬酸钠色素：1%日落黄溶液,1%胭脂红,0.5%柠檬黄b．调配：边搅拌边逐个加入混匀,具体配料顺序为:原糖浆+防腐剂+酸+果蔬汁+色素+香精c．冷均质:4000rpm,5mind．热灌装:93℃e．后杀菌:沸水5min4.质量检验4.1感官指标检验日期温度检验员检验项目质量评定色泽香气滋味外观形态浊度杂质4.2理化指标:可溶性固形物;pH值;浊度（NTU）;色度度.4.3微生物指标5.成本核算(1000瓶*250ml)原料成本(元/Kg)：白砂糖4.0，苯甲酸钠9.0，柠檬酸12.5，苹果香精152，胡萝卜香精105，柠檬黄100，日落黄75，胭脂红62，材料成本：聚酯瓶及盖0.3元/个；商标0.05元/张水电煤工资等(估计)：100元生产成本=原料成本+材料成本+水电煤工资等利润=生产成本*利润率(20%)税=销售收入*税率(17%)=出厂价*税率出厂价=原料成本+材料成本+水电煤工资等+利润+税实验三食品冷冻实验类型：学生课堂综合性实验实验学时：6每组人数：5实验目的运用课堂所学过的理论知识，结合实验现有的条件，并查阅有关文献，在教师的指导下制定出干制实验方案并实施。通过实验，达到以下目的：1．了解不同冷冻温度对食品组织等品质的影响；2．了解和掌握食品冷冻前的预处理作用及不同预处理对冷冻食品品质的影响；3．了解和探讨解冻方式对冷冻食品解冻后品质的影响；4．了解和掌握冷冻食品品质评价、测定的常用方法及指标；5．加深对食品低温保藏原理的理解，了解一些食品的冻结规律；6．提高实验设计能力、操作能力、分析问题和解决问题能力等，了解和熟悉科研论文的写作规范，掌握写作要求。（二）教学要求：同前（三）教学方法：同前（四）实验内容提要1．实验原料：根据市场情况，选择有代表性的、比较容易观察结果的材料作为实验原料，动物性食品及果蔬食品均可。2．用不同冷冻温度对相同原料进行冷冻，比较解冻后样品品质有何不同；3．冷冻温度相同，解冻温度或方法不同，比较解冻后样品品质有何不同；4．不同溶度溶液冻结情况比较，如冻结点、过冷点等的差别如何等；5．测定冻结或解冻过程的温度变化，绘制冻结或解冻曲线；6．样品冷冻前后或解冻前后的外观品质评价和化学成分变化的测定。7．根据实验室现有条件，可进行以下项目的测定：（1）色差计测定样品的颜色变化（以L、a、b值表示），以此作为评价外观品质的指标之一；（2）可溶性固形物含量的变化，用手持折光计测定；（3）酸含量的变化，用酸碱滴定法测定；（4）Vc含量变化，可用2,6-二氯靛酚滴定法测定（5）其它化学成分的含量测定；（6）解冻汁液流失率，可用重量法进行计算。实验四乳化剂性能及其在食品中的应用实验类型：学生课堂综合性实验实验学时：6每组人数：5实验目的运用课堂所学过的理论知识，结合实验现有的条件，并查阅有关文献，在教师的指导下制定出干制实验方案并实施。通过实验，达到以下目的：1．了解蛋糕中常用的乳化剂；2．掌握蛋糕中常用的乳化剂的起泡性能及其测定方法；3．掌握蛋糕中常用的乳化剂的乳化性能及乳化能力的测定；4．研究乳化剂在新型低成本蛋糕中的应用，掌握蛋糕的配方设计和制作工艺。5．掌握正交实验在蛋糕中复合乳化剂的选择中应用。（二）教学要求：同前（三）教学方法：同前（四）实验内容提要1．乳化剂起泡性能研究1.1单一乳化剂起泡性能比较及浓度对起泡性能影响。分别测定蛋糕中常用乳化剂的起泡性能，其浓度均为1%。每种乳化剂重复3次，记录结果并作图分析。乳化剂123平均值单硬脂酸甘油酯脂肪酸聚甘油酯脂肪酸蔗糖酯脂肪酸山梨糖醇酐酯卵磷脂根据以上实验结果选取起泡性能较好的乳化剂，研究浓度对其起泡性能的影响，记录结果并作图分析。浓度123平均值1%2%3%4%5%1.2浓度、配比对复配乳化剂起泡性能的影响。选取起泡性能较好的两种乳化剂进行复配实验，研究浓度、配比对其起泡性能的影响，记录结果并作图分析。配比2:13:21:11:21%2%3%4%5%1.3起泡性能测定方法起泡能力及其起泡稳定性测定：乳化剂和水、油的混合液（水：油=1：9），用高速组织捣碎机搅拌30s后，转入量筒中，马上测定泡沫高度，来表示起泡能力的大小；静止24hr后再测其泡沫高度，来观测其泡沫稳定性。2．乳化剂乳化性能研究2.1单一乳化剂乳化性能研究分别测定蛋糕中常用乳化剂的乳化性能，其浓度均为1%。每种乳化剂重复3次，记录结果并作图分析。乳化剂123平均值单硬脂酸甘油酯脂肪酸聚甘油酯脂肪酸蔗糖酯脂肪酸山梨糖醇酐酯卵磷脂根据以上实验结果选取乳化性能较好的乳化剂，研究浓度对其乳化性能的影响，记录结果并作图分析。浓度123平均值1%2%3%4%5%2.2浓度、配比对复配乳化剂乳化性能的影响。选取乳化性能较好的两种乳化剂进行复配实验，研究浓度、配比对其乳化性能的影响，记录结果并作图分析。配比2:13:21:11:21%2%3%4%5%2.3乳化能力（EC）测定取100ml乳化剂溶液，加入100ml油脂后，用高速剪切混合乳化机于10000rpm搅拌3min；将乳浊液移至刻度离心管中，以3200rpm离心20min后读取上层油层体积V0ml；则EC=（100-V0）。3．蛋糕制作3.1蛋糕配方与工艺的确定（1）配方：面粉1000g、糖粉1000g、奶油1000g、全蛋液1000g、发酵粉28g、乳化剂（单硬脂酸甘油酯85g、吐温6045g）、香兰素7g、甘油36g（2）工艺流程：原料预处理↓油脂搅打→调面浆→浇模→烘烤→出炉→刷油→出模→成品↑蛋液的搅打（3）操作要点：a．在原材料预处理中所有的粉料都必需过筛。白砂糖经过粉碎后用120目筛子过筛，面粉用40目筛子过筛，发粉用100目过筛；注意面粉和发粉拌合均匀；鸡蛋手工去壳后取全蛋液；乳化剂预先温水溶解。b．蛋液的搅打：用球状搅拌桨搅打，先低速使蛋清蛋黄混合，然后高速使鸡蛋液发泡，最后改为中速控制搅打度，不使搅打过头。c．油脂的搅打：在另一搅拌缸中与融化的乳化剂一起用板式搅拌浆，先慢速搅打使混合，再快速搅打成为乳化油脂。d．料的混合：在乳化油脂中加入糖粉，慢速搅打使其与乳化油脂混匀，然后快速搅打使空气包入糖油混合物中；均匀撒入香兰素，并慢慢加入甘油，先中速搅打，后改为快速使体积增大形成奶油凝膏；发泡蛋液分5次慢慢加入，以中速搅打形成浓稠的乳化物。e．面粉及发粉的拌入：在2min内，手工拌入已混合均匀的面粉及发粉至无干粉团块。f．烘烤：温度1800C，时间50ming．冷却：自然冷却，一般需要45min左右3.2产品感官评定（1）色泽：表面深黄、红润有光泽、色泽均匀、内部金黄（2）口味：口感柔软，细腻，有浓郁的奶香味和蛋香味，无腥味，无异味、不粘牙。（3）形态：外形饱满、顶面微凸、无碎边现象。（4）组织：富有弹性、气孔细密均匀。4．蛋糕中复合乳化剂的研制以分子蒸馏单甘酯、脂肪酸蔗糖酯、Span-60、山梨糖醇等乳化剂为因素作正交试验，以蛋糕制作中的打擦度、浆料比重、体积得率等为指标，来考察乳化剂对蛋糕品质的影响，来选择合适的复合乳化剂。正交试验因素水平表因素分子蒸馏单甘酯脂肪酸蔗糖酯Span-60山梨糖醇112%8%3%10%214%9%4%12%316%10%5%14%L934正交试验表试验号A分子蒸馏单甘酯B脂肪酸蔗糖酯C斯潘-60D山梨糖醇试验结果11（12%）1（8%）1（3%）1（10%）21（12%）2（9%）2（4%）2（12%）31（12%）3（10%）3（5%）3（14%）42（14%）1（8%）2（4%）3（14%）52（14%）2（9%）3（5%）1（10%）62（14%）3（10%）1（3%）2（12%）73（16%）1（8%）3（5%）2（12%）83（16%）2（9%）1（3%）3（14%）93（16%）3（10%）2（4%）1（10%）打擦度、浆料比重、体积得率的测定：打擦度=打发前一定质量料液体积*100/打发后同质量料液体积浆料比重=打发后一定体积浆料质量/同体积水质量体积得率(cm3/g)=成品蛋糕体积/该体积下的成品蛋糕质量实验五胶体性能及其在食品中的应用实验类型：学生课堂综合性实验实验学时：6每组人数：5（一）实验目的1．了解食品中加工中常用的食品胶类物质；2．掌握食品胶粘度性能，掌握浓度、温度、减切速度、pH值、离子强度、加热和冻融对食品胶粘度的影响。3．掌握食品胶体的凝胶性能，掌握浓度、糖、酸、冷冻对胶体的性能研究。4．掌握胶体悬浮性能及测定方法。5．利用果胶做一种果冻，掌握果冻的制作工艺，掌握凝胶强度的测定以及果冻感观品质鉴定方法。（二）教学要求：同前（三）教学方法：同前（四）实验内容提要1．配方（%）：复配胶0.5，KCL0.15，糖粉15，山梨酸钾0.05，柠檬酸0.15，色素、香精适量2．工艺流程：胶体、糖粉→干混→溶胶→调配定容→杀菌、灌装→密封→冷却、凝胶→成品3．操作要点：（1）干混将胶体、糖粉充分混匀（2）溶胶将胶体、糖粉混和物缓缓倒入60℃～65℃的温水中，边加边搅拌，使之充分分散于水中，避免结块成团。然后再将其放至90ºC水浴中，边加热边搅拌30min左右使之充分水化溶解。（3）调配定容依次边搅拌边加入山梨酸钾、柠檬酸、色素、香精等后定容至规定体积（4）杀菌灌装于90℃～100℃下灭菌10min后灌装至包装容器内（5）冷却、凝胶：密封后在冷水中迅速冷却，使之形成凝胶4．凝胶强度（G·S）测定：托盘天平左盘放待测凝胶，右盘放烧杯，内加水至天平平衡，称重并记录（烧杯+水）质量为m1；将垂直固定于天平上方的玻璃棒（底部粘有一枚硬币，直径为Dcm）底部与待测凝胶表面接触，然后在右边烧杯中缓缓加水至凝胶表面破裂，称量并记录（烧杯+水）质量为m2；凝胶强度（G·S）可由公式G·S=4(m2-m1)/πD²计算求得（一般测两次取平均值），单位：g/cm2。5．持水性分析:测定完凝胶强度（G·S）后的凝胶，质量为m1；用纱布轻轻挤压除去水分后称重，质量为m2；持水率可由公式持水率(%)=(m1-m2)/m1*100计算求得，一般测两次取平均值。6．感官评定：持水性、弹性、脆性、口感7．果冻下陷法（SAG法）GBn246-85实验六酸奶的制作及不同添加剂对冷藏期酸奶品质和活菌数的影响实验类型：学生课堂综合性实验实验学时：6每组人数：5（一）实验目的1．掌握酸奶的制作工艺；2．掌握不同添加剂对冷藏期酸奶酸度的影响；3．掌握不同添加剂的冷藏期酸奶品质的影响；4．掌握不同添加剂对冷藏期酸奶活菌数的影响（二）教学要求：同前（三）教学方法：同前（四）实验内容提要：1．原料：1.1供试菌种保加利亚乳杆菌（Lactobacillusbulgaricus）和嗜热链球菌（Streptococcusthermophilus）1.2原料脱脂奶粉、胡萝卜、西红柿、黄豆、玉米粉从农贸市场购买.1.3添加剂的配制（1）胡萝卜粉碎、过滤取汁——胡萝卜汁.（2）大豆浸泡、过滤取汁——大豆浸汁.（3）玉米粉浸泡、过滤取汁——玉米汁.以上三种汁液分别分装，于115℃灭菌10min，用Na2CO3调至pH6.5左右，冷却备用.（4）西红柿粉碎、过滤取汁——西红柿汁.（加热至90℃，15~20min，用Na2CO3调至pH6.5左右，冷却备用）.1.4培养基及试剂（1）