果蔬饮料安全与感官品质管控虚拟仿真实验
本实验紧扣《食品安全与品质控制原理》专业核心课程,构建了高度仿真的果蔬饮料(B猴桃)原料产地、生产及货架流通的现实场景,通过原料管控、生产管控和流通管控三个模块的虚拟仿真实验,特别是通过设置容错功能,设计不同的生产工艺和参数,进行试错,让学生深刻理解"过程控制,预防管理”这一现代食品安全管控的基本思想,掌握从农田到塔桌全过程的食品安全管控GMP/ SSOP /HACCP/知识和实际操作技能。
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实验教学项目负责人情况
姓名 韩剑众 性别 出生年月 1963-01-17
学历 博士研究生 学位 博士 专业技术职务 教授
行政职务 院长 院系 食品与工程学院
教学研究情况

(主持的教学研究课题(含课题名称、来源、年限,不超过5项);作为第一署名人在国内外公开发行的刊物上发表的教学研究论文(含题目、刊物名称、时间,不超过10项);获得的教学表彰/奖励(不超过5项))

项目负责人长期担任食品质量与安全专业核心课程“食品安全与品质控制原理”、“食品品质学”的一线主讲教师,每年本科理论教学课时数在64以上;坚持教学改革与研究,主持十二五省优势专业“食品质量与安全”专业建设、国家卓越农林(食品)人才培养基地建设项目,作为主持人和核心成员先后获得浙江省教学成果一等奖(2014)和国家教学成果二等奖(2005),主持“食品品质学”浙江省高校重点建设教材;担任教育部食品类专业教指委委员、浙江省政府食品安全专家委员和浙江省食品安全重点实验室主任。

一、教学研究课题

1、食品类专业卓越人才创新创业能力培养及评估研究(浙江省高等教育教学改革项目,2015

2、“工商融和”的食品类专业人才培养模式创新及实践(浙江省高等教育教学改革项目,2012)

3、“技术管理型”食品质量与安全专业人才培养的途径探索浙江省高等教育教学改革项目,2002)

4、“食品品质学”(浙江省高校重点教材,2010

二、教学研究论文

1、新时代食品质量与安全专业人才培养模式的探索和实践,《“工商融和”的食品专业人才培养模式创新及实践》论文集,2012

2、现代大学本科教学课堂教学改革的关键及路径思考,《“工商融和”的食品专业人才培养模式创新及实践》论文集,2012

三、教学表彰/奖励

1、“工-商融和”的食品类专业人才培养模式创新与实践,省教学成果一等奖,2014

    2、“技术管理型”食品质量与安全人才培养模式创新及实践,国家教学成果二等奖,2005



学术研究情况

(近五年来承担的学术研究课题(含课题名称、来源、年限、本人所起作用,不超过5项);在国内外公开发行刊物上发表的学术论文(含题目、刊物名称、署名次序与时间,不超过5项);获得的学术研究表彰/奖励(含奖项名称、授予单位、署名次序、时间,不超过5项))

一、研究课题

1、食品味觉属性智能感官传感响应机制(2017YFD0400102),国家重点研发计划重点专项项目子课题,201707-202012,主持人  

2、基于血液生理生化特性变化的屠宰厂PSE猪肉在线快速检测技术研究(2014C32045),浙江省科技厅公益性项目, 201601-201712,主持人

3、人工胃肠系统构建及食物营养评价研究,浙江省食品安全重点实验室绩效补助基金,201610-201809,主持人

4、母乳脂肪球膜结构与婴儿奶粉的差异及体外消化研究,一流学科建设国际合作研究暨学术交流与培养计划项目,201611-201910,主持人

5、基于婴儿体外胃肠环境的乳脂肪球结构对乳脂质消化、吸收和代谢的影响及机制研究(LY18C200005),浙江省自然科学基金一般项目,201801-202012 ,3/6参与人

二、学术论文

1、Kinetic stability and membrane structure of liposomes during in vitro infant intestinal digestion: Effect of cholesterol and lactoferrin. Food Chemistry. 2017, 230:6-13. 5/5通讯作者

2、Oral administration of yeast b-glucan ameliorates inflammation and intestinal barrier in dextran sodium sulfate-induced acute colitis. Journal of Functional Foods. 2017, 35:115-126. 5/5通讯作者

3、High Content Analysis technology for evaluating the joint toxicity of sunset yellow and sodium sulfite in vitro. Food Chemistry. 2017, 233:135-143.4/4通讯作者

4、Development of class modased on blood biochemical parameters as a diagnostic tool of PSE meat. Meat Science. 2017,128:24-29.7/7通讯作者

5、The effect of copper from water and food: changes of serum nonceruloplasmin copper and brain's amyloid-beta in mice. Food & Function. 2016, 7(9):3740-7. 5/5通讯作者

三、成果奖励

1、“天然植物来源为主体的饲料添加剂研制开发关键技术及应用”(省科技进步一等奖,2004)

2、长毛兔全价颗粒饲料标准(内贸部科技进步二等奖,1992)

    3、伊萨蛋鸡全价颗粒饲料研制开发关键技术及推广应用(内贸部科技进步二等奖,1995)



实验教学项目教学服务团队情况
团队主要成员
序号 姓名 所在单位 专业技术职务 行政职务 承担任务 备注
团队其他成员
序号 姓名 所在单位 专业技术职务 行政职务 承担任务 备注
{xh} {xm} {xx} {zyzw} {xzzw} {cdrw} {bz}
项目团队总人数:5 人高校人员数量:5人 企业人员数量:0人
实验目的

  “健康中国”战略为现代食品产业提供了前所未有的发展机遇。快速发展的中国食品产业在新时期呈现二个显著特点:一是产业模式已由短缺经济下的“农产品资源驱动”向“市场需求引导”模式转变,使食品的产业链不断延长;二是食品消费需求由“温饱”向 “安全、美味、健康”转变。食品安全与感官特性既是人民群众追求美好生活的需要,更是新时期我国食品产业实现转型升级和全球化的关键。

良好的操作规范,基于风险分析和评估的关键控制点预防体系(GMP、SSOP、HACCP、ISO22000)是迄今为止全球现代食品安全管控最先进最有效的方法,它既是理论体系,又是非常具体的操作实务,已经成为全球各国政府对食品安全管理、食品生产制造商以及消费者的普遍要求;而根据消费人群的感官风味嗜好研发、细分市场并准确定位,是现代食品特别是快消品行业的基本准则。

如何把理论知识体系实践化并内化为行为,让学生切实掌握实操技能,一直是高校食品类专业这一模块实验教学的难点和焦点,因为以往只能组织学生到食品生产企业进行为期2-3周的专门教学实习,由于食品生产过程的安全成本十分昂贵,即使进入企业,学生也只能对照和初步了解理论体系与企业生产工艺和管控模式,获得感性认识;而食品感官特性测试与评价,不仅费时、费财、费力(测试参评人数要求大),且对专业感官测试人员的培训条件(感官实验室和人员)十分苛刻。

依托学院“食品工程与质量安全国家级实验教学示范中心”、“食品感官科学国家精品视频公开课”和“食品质量与安全国家特色专业”等平台优势,紧扣《食品安全与品质控制原理》专业核心课程,构建了虚拟饮料生产从原料到成品销售的真实场景,通过原料、生产、货架流通的安全与感官品质管控三个模块,有效训练、提升和培养学生对现代食品安全管控原理技术的掌握和应用能力,满足产业和社会对食品专业人才的需求。其设计框架如下:

                                     果蔬饮料安全与感官品质管控虚拟仿真实验设计构架


具体实验目的如下:

一、通过对果蔬饮料生产从原料产地到产品销售全程的食品危害因子(各种生物性危害、物理性危害和化学性危害因子)的辩识、分析评估及管控训练,使学生熟练掌握现代食品安全管控技术实务技能;培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力

二、通过电子舌、电子鼻智能感官仪器仿真实验,以及市场消费感官嗜好的调查,产品感官特性测试评估,强化食品新产品创意、设计、研发的思维训练,培养学生的创新思维能力

三、通过果蔬饮料工业生产中良好操作规程(GMP)的仿真实验,

对工厂选址环境、功能布局、设备选型、工艺流程、特别是对“物流、人流、水流、气流”的设计,培养学生系统思维和工程思维的能力

四、以食品安全和感官特性为主线,通过作为快消食品的果蔬饮料设计、市场消费人群感官嗜好定位、原材料组织与品控要求、工厂功能模块区分和布局、过程品控关键点、货架寿命与销售环节等训练,使学生明白果蔬饮料商品的市场逻辑,培养学生的商业思维能力

五、使学生进一步感知食品安全大于天,提升学生的食品安全意识和食品从业人员的责任担当,增强社会责任感。

    本实验旨在把枯燥乏味的文本理论知识落在真实的食品生产场景中,把分散的知识点围绕主线串联成有机的整体,把查找问题、发现问题和解决问题作为基本的实验教学方法,培养和提升学生的综合素质和能力,努力为现代社会和食品产业提供高素质、强能力、具有社会责任感的现代食品专业人才。


实验课时
待定
实验原理
实验原理说明:

现代食品安全管控理论认为,“安全、美味、健康”的优质食品是设计和生产出来的,而不是检测检验出来的。良好的操作规范,基于风险分析和评估的关键控制点预防体系是一大堆文本化、体系化的文件材料,而且是作为国家法规、标准、规范及指南等形式存在,这些体系文件对食品企业而言,好比软件对应硬件,要把这些文本化的文件材料内化在食品企业的生产过程中,需要紧密结合企业生产实际及真实场景。本实验构建了高度仿真的果蔬饮料(猕猴桃)原料产地、生产及货架流通的现实场景,并通过设置容错功能,可设计不同的生产工艺和参数,进行试错,让学生深刻理解“过程控制,预防管理”这一现代食品安全管控的基本思想。实验原理如下:

一、食品生产企业良好操作规范(GMP基本原理)

这是政府强制规定的确保食品质量安全的最基本要求,包括训练有素的人员(包括生产操作人员、质量检验人员和管理人员);合适的厂房设施和设备;合格的物料(包括原料、添加剂辅料、包装材料等);经过验证的生产方法;可靠的检验、监控手段;完整的追溯要求。

二、食品生产危害分析与关键控制点(HACCP基本原理)

应用风险评估和控制的方法控制食品安全危害的预防性体系,使食品安全危害风险降低到最小或可接受的水平,预测和防止在食品生产过程中出现影响食品安全的危害,防患于未然,降低产品损耗。包括进行危害分析;确定关键控制点;确定各关键控制点关键限值;建立各关键控制点的监控程序;建立当监控表明某个关键控制点失控时应采取的纠偏行动;建立证明系统有效运行的验证程序;建立关于所有适用程序和这些原理及其应用的记录系统。

三、食品感官特性分析与评价原理

基于人的感官品评结果作为品质好坏的最终判断点。以人的感觉器官为测量工具,结合合理的实验室设计与数据处理,将品评员主观的因素剔除,最终给出客观的能够反映产品感官特征属性的结果。虚拟仿真实验通过仿真感官评价实验室、样品处理方法、品评员品评方法、感官品评数据处理方法等关键步骤,让学生了解和掌握猕猴桃鲜果和果汁感官品质控制的能力。

四、智能感官仿真原理

以传感器替代人的感觉器官,以多元统计分析和特定的模式识别技术给出与人工感官品评类似的结果,从而对食品产品感官品质进行评价与控制。虚拟仿真实验中,将质构仪作为硬度感官属性仿真测定仪器,替代人工感官评价果蔬成熟度;电子舌作为味觉感官属性仿真测定仪器,替代人工感官品评评价果蔬味觉感官品质;电子鼻作为气味感官属性仿真测定仪器,替代人工感官品评评价果蔬气味感官品质。让学生了解和掌握智能感官在食品感官品质控制中的应用。


知识点:12
  1. 果蔬原料(猕猴桃)种植基地的环境要求(土壤、灌溉水、大气和光照)及与其感官特性之间的关系;
  2. 果蔬原料(猕猴桃)种植过程中投入品(肥料、农药及生长调节剂)的使用规范及其安全意义;
  3. 果蔬原料(猕猴桃)采收时节、分级标准及贮运技术与品质之间的关系
  4. 食品安全危险性分析与评估的基本原理及要点;
  5. 食品生产企业良好操作规范(GMP)的要点及应用准则;
  6. 食品企业卫生标准操作程序(SSOP)的要点及应用注意事项;
  7. 食品生产危害分析与关键点(HACCP)的要点及应用准则;
  8. 果蔬(猕猴桃)果汁饮料生产流程及关键工艺参数;
  9. 果蔬(猕猴桃)果汁饮料的产品安全指标种类及检测方法;
  10. 食品感官特性分析方法与评价原理;
  11. 智能感官(电子鼻、电子舌)的基本原理及应用准则;
  12. 果蔬(猕猴桃)果汁饮料仓储与物流安全管控要点。
实验仪器设备

本实验通过虚实结合的教学模式,以猕猴桃果汁饮料生产全程(从原料产地到成品货架流通)为实验载体,使学生通过虚拟生产环境,熟练掌握现代食品安全管控体系(GMP、SSOP、HACCP)在果蔬饮料生产中的操作实务,同时通过不同工艺及设备选择、参数变化(试错容错机制)了解目前果蔬饮料的主要工艺路线、设备及原理;熟练掌握饮料感官品质的测试与评价原理,了解不同人群的感官风味嗜好的特性差异。

一、猕猴桃果汁饮料原料安全

猕猴桃鲜果原料质量是猕猴桃果汁饮料安全的先决条件。虚拟仿真软件设计了猕猴桃种植基地的产地环境管控要求、投入品规范使用的管控要求、猕猴桃鲜果贮运管控要求,使学生通过软件的操作学习,熟练掌握猕猴桃鲜果安全与感官品质管控的基本技能。

1、品种及产地环境管控要求

Ø 土壤

基地的土壤是否为适宜猕猴桃生长的轻壤土、砂壤土,如果为中壤土等类型的土壤,是否对土壤进行改良。

土壤污染风险项目是否定期进行了检测,检测结果是否符合GB 15618-2018 《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》的要求。

Ø 灌溉水

基地的灌溉水源是否有充足,灌溉设施是否有效,周边是否有污染源。

土壤湿度宜保持在田间最大持水量的70%~80%,低于60%时应灌水。

灌溉水是否定期进行检测,检测结果是否符合GB 5084-2005 《农田灌溉水质标准》的要求。

Ø 大气和光照

基地所处的环境空气质量是否符合NY/T 391-2013 《绿色食品 产地环境质量》的要求。

为了充分利用太阳光能,猕猴桃栽培的行距以南北走向为佳。基地坡度在25°以内,西向坡不宜。

2、投入品规范使用的管控要求

     

Ø 肥料 

土壤有机质是否达到了1.5%以上,pH值5.5~7.5,并有一定量的速氮、速磷、速钾营养元素及猕猴桃所需要的多种微量元素。如没有达到上述指标,是否依据DB 33/T 226-2015 《猕猴桃栽培技术规程》进行了土壤改良。

猕猴桃生长过程中,是否观察植株生长发育营养状况,分析其叶片元素含量,诊断缺乏何种营养元素,并确定施肥方案。

基地应施有机肥为主,化学肥料为辅,所施的肥料是否对果实品质产生不良影响。

如使用商品肥料,该肥料是否在农业行政主管部门登记允许使用的肥料清单中,施用是否遵循NY/T 496-2010 《肥料合理使用准则 通则》的要求。

基地是否施用了不允许使用的含氯化肥或含氯复合肥。

Ø 病虫害防治

允许使用生物源农药、矿物源农药、中毒低毒有机合成农药,但是禁止使用剧毒、高毒、高残留(或有三致作用)以及未在农业行政管理部门登记用于果树或猕猴桃的农药。

基地农药使用是否符合GB/T 8321-2009 《农药合理使用准则》的要求。

Ø 植物生长调节剂类物质的使用

植物生长调节剂的使用应以对人体健康无害、不降低果实品质为原则。

允许使用苄基腺嘌呤、6-苄基腺嘌呤、赤霉素类、乙烯利、矮壮素等允许使用的生长调节剂,应保留农业行政管理部门登记所规定的浓度、次数和时间。

基地不得施用NY/T 5108-2002 《无公害食品 猕猴桃生产技术规程》所规定的禁用植物生长调节剂。

3、猕猴桃鲜果分级与品质管控要求

猕猴桃鲜果分级和品质指标是否符合NY/T 425-2000 《绿色食品 猕猴桃》和DB 33/T 226-2015 《猕猴桃栽培技术规程》的要求。采收与贮运是否按照NY/T 1392-2015 《猕猴桃采收与贮运技术规范》的要求进行监控。

二、果蔬饮料生产安全

良好的操作规范,基于风险分析和评估的关键控制点预防体系(GMP、SSOP、HACCP)是现代食品安全管控最先进最有效的方法,但都是文本化、体系化的文件材料,为使学生切实掌握猕猴桃果汁饮料生产安全管控能力,通过将生产实际场景进行虚拟仿真,本软件设计了猕猴桃果汁饮料生产工厂GMP、SSOP、HACCP和安全指标监控等体系。

1、猕猴桃果汁饮料工厂GMP管控要求

厂区不应选择对食品有显著污染的区域,不宜择易发生洪涝灾害的地区,周围不宜有虫害大量孳生的潜在场所。厂区地址与环境是否符合GB 12695-2016《饮料生产卫生规范》。

Ø 合适的车间布局与设施设备

应设置水处理区、原料清洗区、配料区、灌装防护区、包装区、原辅材料及包装材料仓库、成品仓库、检测实验室等。

应配备与生产能力和实际工艺相适应的设备,如水处理设备、配料设施、过滤设备、浓缩设备、杀菌设备、自动灌装封口设备、生产日期标注设备、工器具的清洗消毒设施等。灌装封盖设备采用全自动设备,避免交叉污染和人员直接接触待包装食品。车间布局与设施设备是否符合GB12695-2016《饮料生产卫生规范》。

Ø 合格的物料(食品添加剂及包装材料)

应当查验供货者的许可证和产品合格证明文件,均需经过验收合格后方可使用。贮藏应有专人管理,定期检查质量和卫生情况。仓库出货顺序应遵循先进先出的原则。

Ø 训练有素的人员与管理制度

应配备食品安全专业技术人员、管理人员,并建立保障食品安全的管理制度。

Ø 经验证的生产方法

应控制生产过程中猕猴桃果汁饮料的生物、化学及物理污染的风险,验证工艺流程、工艺参数及产品配方。

Ø 可靠的检验、监控手段

检验室应有完善的管理制度,妥善保存各项检验的原始记录和检验报告。应建立产品留样制度,及时保留样品。

2、猕猴桃果汁饮料工厂SSOP管控要求

猕猴桃果汁饮料工厂SSOP管控要求包括加工用水的安全,与食品接触的表面的清洁度,洗手消毒和卫生间设施卫生控制,防止外来污染物的卫生控制,化学药品控制,人员卫生控制,虫鼠害控制,包装、运输、储存的卫生控制等方面。内容要求涵盖目的、范围、控制程序、监控程序、纠偏措施和相关记录等。

3、猕猴桃果汁饮料工厂HACCP管控要求

猕猴桃果汁饮料工厂HACCP管控要求包括确定关键控制点关键限值,建立关键控制点的监控程序、纠偏措施、验证程序和文字记录系统,从而建立猕猴桃果汁饮料HACCP工作计划表。

Ø 杀菌工艺CCP

操作员应严格执行杀菌机操作规程,按规定的工艺进行杀菌作业,控制杀菌温度在108±3℃,杀菌时间为≥4秒,并留有(杀菌)记录,记录内应包括:生产日期,产品名称,杀菌温度,保持时间以及其他必备数据,品管科品管员每2小时检测杀菌温度,并留有书面记录。

Ø 充填 CCP

充填机操作人员应严格执行充填机操作规程,控制饮料充填中心温度≥86℃,并留有记录。品管员每2小时检测充填瓶中心温度并留有书面记录。

Ø 封盖CCP

要求封盖时扭矩控制在0.8-2.2 N.m。品管员每2小时检测并留有书面记录。

4、猕猴桃果汁安全指标监控要求

猕猴桃果汁品质、农药残留、重金属、微生物等指标是否符合GB/T 10789-2015《饮料通则》、GB 7101-2015 《食品安全国家标准 饮料》、GB 29921-2013 《食品安全国家标准 食品中致病菌限量》的要求。

三、猕猴桃果汁饮料流通安全

猕猴桃果汁饮料检验合格后,在仓储和出运的流通环节中,仍有可能会出现安全和品质的问题。本虚拟仿真软件设计了流通安全与感官品质管控,学生通过软件操作能够学习如何确保产品安全的交付给客户。

1、猕猴桃果汁饮料流通安全管控

猕猴桃果汁饮料的流通管控,是否符合GB 14881-2013 《食品安全国家标准 食品生产通用卫生规范》和GB 12695-2016 《食品安全国家标准 饮料生产卫生规范》的要求。如需冷藏的猕猴桃果汁饮料,需要核实其流通管控是否符合GB/T 22918-2008 《易腐食品控温运输技术要求》和GB/T 24616-2009 《冷藏食品物流包装、标志、运输和储存》的规定。

2、猕猴桃果汁饮料感官品质管控

猕猴桃果汁饮料感官品质管控贯穿于原料分级、生产和流通全过程当中。技术分为人工感官品评与智能感官检测两部分核心。人工感官品评以3D模拟的感官品评实验室为基础。智能感官检测以质构仪、电子舌、电子鼻为核心。


实验材料(或预设参数等)

一、实物材料

实验材料主要为猕猴桃果汁饮料安全与感官品质控制虚拟仿真实验涉及的相关标准和操作标准流程。

1、原料管控标准

GB 2762-2017 《食品安全国家标准 食品中污染物限量》;

GB 2763-2016 《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》;

GB 5084-2005 《农田灌溉水质标准》;

GB/T 8321-2009 《农药合理使用准则》;

GB 15618-2018 《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准

GB 19174-2010 《猕猴桃苗木》;

NY/T 391-2013 《绿色食品 产地环境质量》;

NY/T 425-2000 《绿色食品 猕猴桃》;

NY/T 496-2010 《肥料合理使用准则 通则》;

NY/T 1392-2015 《猕猴桃采收与贮运技术规范》;

NY/T 1794-2009 《猕猴桃等级规格》;

NY/T 5108-2002 《无公害食品 猕猴桃生产技术规程》;

DB 33/T 226-2015 《猕猴桃栽培技术规程》;《中华人民共和国农业部公告第199号》

2、生产管控标准

Ø 生产规范:

GB 12695-2016 《食品安全国家标准 饮料生产卫生规范》;

GB 14881-2013 《食品安全国家标准 食品生产通用卫生规范》;

《饮料产品生产许可条件审查细则》(2017);

Ø 产品标准:

GB 2760-2014 《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》;

GB 5749-2006 《生活饮用水卫生标准》;

GB 7101-2015 《食品安全国家标准 饮料》;

GB 7718-2011 《食品安全国家标准 预包装食品标签通则》;

GB/T 10789-2015 《饮料通则》;

GB 17325-2015 《食品安全国家标准 食品工业用浓缩液》;

GB 28050-2011《食品安全国家标准预包装食品营养标签通则》;

GB 29921-2013 《食品安全国家标准 食品中致病菌限量》;

GB/T 31121-2014 《果蔬汁类及其饮料》;

SB/T 10201-1993 《猕猴桃浓缩汁》

Ø 检验标准:

GB 4789.1-2016 《食品安全国家标准食品微生物学检验总则》;

GB 4789.2-2016 《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》;

GB 4789.3-2016 《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》;

GB 4789.4-2016 《食品安全国家标准 食品微生物学检验 沙门氏菌检验》;

GB 4789.10-2016 《食品安全国家标准 食品微生物学检验 金黄色葡萄球菌检验》;

GB 4789.15-2016 《食品安全国家标准 食品微生物学检验 霉菌和酵母计数》;

GB/T 4789.21-2003 《食品卫生微生物学检验 冷冻饮品、饮料检验》;

GB 5009.12-2017 《食品安全国家标准 食品中铅的测定》;

GB 5009.268-2016 《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》;

GB/T 5750-2006 《生活饮用水卫生标准 检验方法》;

GB/T 12143-2008 《饮料通用分析方法》;

GB/T 12456-2008 《食品中总酸的测定》;

GB/T 20769-2008 《水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》;

GB 23200.8-2016 《水果和蔬菜中500种农药及相关化学品残留量的测定 气相色谱-质谱法》;

NY 82.7-1988 《果汁测定方法 pH值的测定》;

NY/T 2637-2014 《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定 折射仪法》。

Ø 流通管控标准:

GB/T 191-2008《包装储运图示标志》

GB/T 22918-2008 《易腐食品控温运输技术要求》;

GB/T 24616-2009 《冷藏食品物流包装、标志、运输和储存》

GB/T 28843-2012 《食品冷链物流追溯管理要求》

3、感官管控标准

GB/T 10220-2012 《感官分析 方法学 总论》;

GB/T 12310-2012 《感官分析 成对比较检验》;

GB/T 12311-2012 《感官分析 三点检验》;

GB/T 12312-2012 《感官分析 味觉敏感度的测定方法》;

GB/T 12315-2008 《感官分析 方法学 排序法》;

GB/T 13868-2009 《感官分析 建立感官分析实验室的一般导则》;

GB/T 16291.1-2012 《感官分析 选拔、培训与管理评价员一般导则 第1部分:优选评价员》;

GB/T 16291.2-2010 《感官分析 选拔、培训和管理评价员一般导则 第2部分:专家评价员》;

GB/T 17321-2012 《感官分析方法 二-三点检验》;

GB/T 21172-2007 《感官分析 食品颜色评价的总则和检验方法》;

GB/T 29605-2013 《感官分析 食品感官质量控制导则》

5、企业内控标准

《猕猴桃鲜果品质检验标准》;

《猕猴桃浓缩汁半成品检验标准》;

《猕猴桃果汁半成品检验标准》;

《猕猴桃果汁成品检验标准》

二、预设参数

参数设置是虚拟仿真实验顺利展开并能达到实验预期效果的关键要素。本实验紧扣实验内容及实验要求,围绕果蔬饮料原料、生产、流通安全与感官品质管控三个模块中的知识要点,分别设置了正确参数、试错参数,共计69个。具体参数设置情况如下:

模块一:果蔬饮料原料管控参数设置

该模块的预设参数主要包括果蔬种植基地的土壤污染、大气质量、灌溉水、农药、肥料、植物生长调节剂的使用规范及原料感官管控操作要求等内容,具体参数设置如下表:

编号

参数名称

正确参数

试错参数1

试错参数2

试错结果

1

土壤污染指标(六六六)

≤0.10mg/kg

0.2mg/kg

/

猕猴桃鲜果的六六六超标,拒收原料

2

灌溉水源指标()

0.01mg/L

0.02mg/L

/

猕猴桃鲜果的镉超标,拒收原料

3

大气质量指标(二氧化硫日平均)

≤0.15mg/m3

0.20mg

/m3

/

猕猴桃鲜果的品质不符合,根据检验结果决定降级处理或拒收

4

投入品

(纯磷肥)

8.4~9.6kg/·

6.8~8.0kg/·

10.0~11.2kg/·

猕猴桃鲜果的品质不符合,根据感官检验结果决定降级处理或拒收

5

投入品(农药)

香芹酚0.5%有效浓度的800-1000倍液

滴滴涕

香芹酚0.5%有效浓度的500倍液

(1) 试错1 鲜果的滴滴涕超标,原料拒收;

(2) 试错2鲜果的香芹酚超标,原料拒收。

6

投入品(植物生长调节剂)

谢花后20-25天,用0.1%的氯吡脲稀释后的药液浸幼果一次

苯脲类细胞分裂素

谢花后10-15天,用0.1%的氯吡脲稀释后的药液浸幼果两次

猕猴桃鲜果的品质不符合,根据检验结果决定降级处理或拒收;

 

7

鲜果贮藏的温湿度

库温0℃

-3℃,湿度95%

库温10-15℃,湿度55%

/

猕猴桃鲜果的品质不符合,根据检验结果决定降级处理或拒收

8

质构仪的探头选择

球型探头

圆柱探头

针型探头

猕猴桃变形或被刺破,需重新选择样品试验

9

质构仪探头的下行速度

5 mm/s

下行速度20 mm/s

/

质构仪检测精度过低,无法准确判断猕猴桃成熟度

10

质构仪探头的下行距离

5 mm

20 mm

/

严重挤压变形而不能恢复,下次测量时需要重新选择样品实验

11

样品摆放方式

竖状摆放

横向摆放

/

判断猕猴桃成熟度错误,导致感官评定优质鲜果判定为普通鲜果,造成经济损失

12

工作人员准备流程顺序

先漱口纯净水,餐巾纸,漱口杯,勺子及品评表,再送样品

先送样品,再漱口纯净水,餐巾纸,漱口杯,勺子品评表

/

感官品评结果的准确性降低,导致感官评定优质鲜果判定为普通鲜果,造成经济损失

13

品评人数

16人

5人

/

品评人数较少,无法运用统计学知识进行品评结果的解释

14

品评方法

先漱口后品评

没有漱口直接品评

/

感官品评结果的准确性降低,导致感官评定优质鲜果判定为普通鲜果,造成经济损失

模块二:果蔬饮料生产管控参数设置

    该模块的预设参数主要包括果蔬饮料生产中的果浆厚度、酶反应温度、酶反应时间、巴氏杀菌温度、巴氏杀菌时间及果蔬饮料半成品、成品的感官控操作要求等内容,具体参数设置如下表:

编号

参数名称

正确参数

试错参数1

试错参数2

试错结果

1

果浆厚度

100px

175px

/

影响果汁品质,导致产品沉淀,不得进入市场,需再次压榨。

2

酶反应温度

50℃

45℃

55℃

果汁沉淀明显,不得上市,产品报废处理。

3

酶反应时间

95min

85min

105min

果汁颜色偏深,影响感官品质,产品报废处理。

4

第1次巴氏杀菌

温度

110℃

135℃

/

果汁口感、风味差,不得上市,产品报废处理。

5

第1次巴氏杀菌后的温度

45℃

55℃

/

果汁口感、风味差,不得上市,产品报废处理。

6

第2次巴氏杀菌

时间

30s

 

5s

70s

(1)试错1:产品菌落总数超标,不得上市,作报废处理。

(2)试错2:果汁颜色较深,明显蒸煮味,不得上市,报废处理。

7

电子舌传感器选择

S1和S3传感器

S1、S2、S3、S4、S5、S6

/

传感器类型太多,猕猴桃果汁品质稳定性判断错误,造成经济损失

8

电子舌灵敏度选择

10e-3

 

10e-5

/

灵敏度太大,信号溢出,影响电子舌的分辨率结果

9

样品锥形瓶封口

封口膜封口

没有封口

/

电子鼻检测结果精度降低,猕猴桃果汁品质稳定性判断错误,造成经济损失

10

样品放置时间

30 min

5 min

/

影响电子鼻的检测精度,猕猴桃果汁品质稳定性判断错误,造成经济损失

11

电子鼻清洗时间

5 min

0 min

/

电子鼻检测精度降低,猕猴桃果汁品质稳定性判断错误,造成经济损失

12

电子鼻采样时间

120 s

10 s

/

影响电子鼻检测精度,猕猴桃果汁品质稳定性判断错误,造成经济损失

       模块三:果蔬饮料流通管控参数设置

    该模块预设参数主要包括果蔬饮料流通温度及果蔬饮料成品感官管控要求等内容,具体参数设置如下表: 

编号

参数名称

正确参数

试错参数1

试错参数2

试错结果

1

流通温度管控

5℃

15℃

/

引起果汁品质不符合,降低产品货架寿命。

2

工作人员准备流程顺序

先漱口纯净水,餐巾纸,漱口杯,勺子以及品评表,再送样品

先送样品,再漱口纯净水,餐巾纸,漱口杯,勺子以及品评表

/

猕猴桃果汁感官属性嗜好性判断错误,影响工艺配方优化方案的确定

3

品评人数

16人

5人

/

猕猴桃果汁感官属性嗜好性判断错误,影响工艺配方优化方案的确定

4

品评方法

先漱口后品评

没有漱口直接品评

/

感官评价的准确性降低,猕猴桃果汁感官属性嗜好性判断错误,影响工艺配方优化方案的确定

5

编码设置

312、354、436、521、245

 

1、2、345

/

降低感官评价的准确性,猕猴桃果感官属性嗜好性判断错误,影响工艺配方优化方案的确定



实验教学方法

(举例说明采用的教学方法的使用目的、实施过程与实施效果)

一、教学目的

贯彻以学生为中心的理念,落实教学模式从验证式向探究式,从灌输式向诱导式,从被动式向自主式的转变,利用虚拟仿真实验在时间、空间开放的自由度,充分调动学生对实验课的学习积极性,全面提高学生的综合素质与能力。

二、教学模式

本实验设置了“1234”的教学模式,主要内容如下:

1、一条主线。围绕从原料(产地、品种、投入品等)、生产过程(工厂设计及功能布局、工艺设置与设备、品控检测与管控)、市场消费(货架寿命与流通、感官特性分析与评价)产业链,以提高学生的系统思维、工程思维意识,提高学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力,提高实际操作技能为主线,贯穿现代食品安全与品控原理教学全过程。

2、二个转变。通过实验引导学生由传统的食品“产品”生产到食品“商品”设计与研发转变;由食品生产工艺“怎样做”到食品商品“做什么”转变;

3、三个融合。“文本化的理论体系及文件规范”与“生产实践和操作技能”的融合;“食品制造设备及工艺参数”与“安全管控及检测检验”的融合;食品产业链各部门(原料商、生产商、经销商、第三方认证及政府监管)模块的融合。

4、四种形式。实验课主要采用探究诱导自主综合的教学方式。

三、实施过程

传统的食品质量与安全专业相关实验教学关注的是食品中危害因子的检测检验,包括食源性病原微生物、农残兽残及重金属环境污染物等,核心是根据已有规定的国标方法,对实验样品进行按照标准方法模拟检测;而食品工程类专业的相关实验则关注产品的制造工艺参数,如何生产出符合规定的产品,采用单元操作小试。实验以演示、模拟、验证等为主 

“食品安全与品质控制原理”课程中我们使用虚拟仿真实验技术,开设本实验,引入翻转课堂的理念,使学生在实际实验前做好预习,充分了解实验过程,在课堂上通过提问检验预习效果,再通过细节及难点的讲解帮助学生更好的完成实验。

1、课前讨论:实验课开始前,学生分组进行讨论,并以小组为单位形成果蔬饮料安全与感官品质管实施过程要点的汇报,且作为考核平时分的重要组成。

2、课堂教学:学生通过原料验收、生产控制、理化分析、流通管控等不同环节的实验操作,完成实训体验,通过试错容错分析进行果蔬饮料安全与感官品质管控仿真,强化理论学习、工程实践以及商业思维的融合。如:杀菌温度在97±2℃,但杀菌结束后果汁经管道进入冷却板片降温,设置温度大于52℃且不做预警处置时,出现试错,产品感官评分不高,风味较差,不符合商品化市场需求。

3、课后评价:学生在沉浸式虚拟环境中,可组合式、独立式或全程式选择学习内容,例如学生若对原料的安全感官控制感兴趣,可选择原料模块学习,若对车间生产有浓厚的兴趣可直接跳过前段进行定点学习。其中每个参数设置及试错容错均会有评价分,学生实验一做完,就有一个学习效果分,它是学习过程的主体部分。

4、课程安排  

安排

实验环节

授课学时数

实验

猕猴桃果汁饮料原料安全与感官品质管控

0.5课时

实验

猕猴桃果汁饮料生产中安全控制与感官要求实现

1.5课时

实验

猕猴桃果汁饮料流通安全与感官管控

1课时

考试

软件操作考试

实训课总成绩

软件操作评分+实训报告+平时考勤

四、实施效果

对于一个给定的食品,绝大部分学生能够根据其特性分析产品实现的合规性要求,掌握原料的生产技术和接收准则,掌握加工过程的品质和安全要求,掌握产品放行和流通环节的管控。通过掌握食品安全管理体系的要求,识别出各个环节所存在的潜在危害,结合食品感官、理化、微生物检测的验证方法,从而制定有效的控制措施将危害消除或降低至可接受水平。

掌握从农田到餐桌全过程的食品安全管控GMP/ SSOP / HACCP /知识和实际操作技能。该实验充分发挥了学生的主观能动性和创造性,在加深学生对课堂上所学内容的理解、记忆的同时,通过实验过程中大量试错、容错环节的训练,促进学生积极思考,综合性运用所学和所知的理论知识,培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。通过角色转换,每一位学生必须以原料供应商(质量保证)、生产商(品控管理)、经销商(溯源核查)、第三方认证机构(审核认证)、政府监管者(稽查监控)的角色扮演提出各自的安全管控要素并制作表格,互为参考,使学生对全供应链的安全品控管理有了深刻的认识,实操技能和整体素质有了明显的提高。同学们在实验体会中都谈到该实验项目使他们受益匪浅, 原先枯燥的理论文本知识在实验中突然灵动起来,可以一一对应,从而进一步激起学生对专业课浓厚的学习兴趣。学生们感受到了看似简单的“果汁”其中有那么多的奥妙,每一工序稍不注意就会造成食品安全及感官差异问题,这不仅培养了学生严谨的科学态度,更是加强了其社会责任意识。

 

实验方法与步骤要求

(学生交互性操作步骤应不少于10步)

实验方法描述:


本实验通过虚实互补的教程模式,紧紧围绕学生食品安全与感官品质管控能力培养主线,开展果蔬饮料生产中原料安全与分级、生产实施与管控、产品仓储与流通等从原料到消费体验的全产业链安全与感官品质管控制虚拟仿真,使学生熟练掌握食品生产中GMP、SSOP、HACCP等质量安全管控操作实务技能,掌握描述分析、差别分析、人工智能感官等食品感官分析技术,培养学生食品工程技术能力和食品生产安全管控能力。


学生交互性操作步骤:
11
学生交互性操作步骤说明:


学生交互性操作从三个模块来完成。

模块一:果蔬饮料原料管控虚拟仿真

步骤1:果蔬原料产地管控

该步实验预期目的:

学生掌握猕猴桃原料产地环境要求的基本内容,了解猕猴桃种植过程对产品安全和感官特性产生影响的重要因素。

操作交互内容:

①种植土壤管控

仿真查验原料产地的周边环境情况,土壤的检测结果是否符合15618-2018的要求。

②灌溉水源管控

仿真查验基地灌溉水源是否充足,灌溉水氯化物、重金属、农药残留等质量指标是否符合GB 5084-2005的要求。

③种植肥料管控

仿真查验土壤有机质是否<1.5%,肥料是否遵循NY/T 496-2010 的施用要求。

④种植农药管控

仿真农药使用遵循GB/T 8321-2009 要求。 

⑤植物生长调节剂管控

仿真植物生长调节剂使用符合NY/T 5108-2002 规定。

步骤2:果蔬原料鲜果进厂安全管控

该步实验预期目的:

学生掌握果蔬饮料原料理化安全管控的基本内容和方法,掌握鲜果可溶性固形物的测定、总酸量的测定、农药残留的检测、重金属含量检测的基本实验步骤和应用范围,了解果蔬原料理化安全管控对产品安全和感官特性产生的重要影响。

操作交互内容:

进入理化分析室后通过点击实验室门牌了解实验室的基本构成和管理制度,点击理化分析室的仪器学习阿贝折光仪、液相-质谱联用、气相-质谱联用和原子吸收光谱等仪器设备的工作原理、基本用途和操作方法;模拟开展鲜果的可溶性固形物、总酸、农药残留和重金属等理化指标的检测过程。

指标名称

指标要求

监控频率

指标不合格的处理

可溶性固形物

美味猕猴桃>6.5%

每批

降级或拒收原料

中华猕猴桃>7%

总酸(以柠檬酸计)

≤1.5%

甲拌磷

不得检出

每年至少

一次

拒收原料

杀虫脒

≦0.01mg/kg

铅(以Pb计)

≤0.2ppm

每年至少

一次

拒收原料

镉(以Cd计)

≤0.05ppm

步骤3:果蔬原料鲜果感官特性评价及分级管控

    该步实验预期目的:

让学生了解基于喜好打分法的猕猴桃感官品质分级方法全过程,掌握感官喜好打分法的数据处理方法,分级方法。

操作交互内容:

进入感官评价实验室,工作人员为每个品评工位准备漱口纯净水,餐巾纸,漱口杯,勺子以及品评表。工作人员将已经成熟的猕猴桃样品对半切开,放置于品评杯中。邀请16位品评员进入品评工位,将对半切开的猕猴桃样品送至每个品评工位。品评员开始品评,品评员漱口水进行漱口,并吐至漱口杯。勺子取出一勺猕猴桃果肉,进行品评,并填写品评表。品评结束,统计纸质品评表结果,并得出猕猴桃得分。根据得分判定猕猴桃等级:70分以上选择优级品,按照鲜果。70分以下为普通品,判定为猕猴桃果汁加工原料。

参考标准NY/T 1794-2009 将原料分为特级、一级、二级三个等
级。

                         图1  不同等级的猕猴桃样品雷达图

模块二:果蔬饮料生产管控虚拟仿真

步骤4:果蔬饮料工厂GMP管控

该步实验预期目的:

使学生了解猕猴桃果汁饮料工厂选址环境、功能布局、设备选型、工艺流程等,培养学生系统思维和工程思维的能力。

操作交互内容:

①厂区地址及环境

厂区不应选择对食品有显著污染的区域,不宜择易发生洪涝灾害的地区,周围不宜有虫害大量孳生的潜在场所。厂区地址与环境符合GB 14881-2013。

②车间布局与设施设备

应设置水处理区、原料清洗区、配料区、灌装防护区、包装区、原辅材料及包装材料仓库、成品仓库、检测实验室等。应配备与生产能力和实际工艺相适应的设备,如水处理设备、配料设施、过滤设备、浓缩设备、杀菌设备、自动灌装封口设备、生产日期标注设备、工器具的清洗消毒设施等。车间布局与设施设备应符合GB12695-2016。

③食品添加剂及包装材料

应当查验供货者的许可证和产品合格证明文件,均需经过验收合格后方可使用。贮藏应有专人管理,定期检查质量和卫生情况。

 

步骤5:果蔬饮料生产SSOP管控

该步实验预期目的:

使学生熟练掌握猕猴桃果汁生产SSOP管控程序及关键,培养学生现代食品安全管理能力。

操作交互内容:

猕猴桃果汁工厂SSOP管控要求包括加工用水的安全,与食品接触的表面的清洁度,洗手消毒和卫生间设施卫生控制,防止外来污染物的卫生控制,化学药品控制,人员卫生控制,虫鼠害控制,包装、运输、储存的卫生控制等方面。内容要求涵盖目的、范围、控制程序、监控程序、纠偏措施和相关记录等。

步骤6:果蔬饮料生产HACCP管控   

该步实验预期目的:

使学生了解猕猴桃汁饮料生产的主要工艺流程及生产设备,熟练掌握生产过程安全管控中HACCP体系的建立原则和实施过程。

操作交互内容:

①猕猴桃果汁饮料生产工艺流程虚拟仿真

            图2 猕猴桃果汁饮料生产工艺流程示意      Ø 原料清洗

根据生产需要,输入猕猴桃进料量;根据猕猴桃实际损耗,输入猕猴桃损耗率.

Ø 破碎 

根据果浆的累计量计算需添加果胶酶的量,使果浆充分酶化以提高出汁率。

Ø 榨汁

根据猕猴桃实际损耗,启动生汁罐。

Ø 巴氏杀菌与酶解澄清

设定好加热蒸汽杀菌温度及冷凝水冷却温度,根据果浆的累计量计算需添加果胶酶和淀粉酶的量进行酶解。

Ø 过滤与脱色吸附

将树脂吸附器投用,对果汁进行过滤与脱色。

Ø 真空浓缩

根据实际情况调节冷凝器冷却循环水出口阀开度控制冷凝温进行真空浓缩。

Ø 二次巴氏杀菌

设定好加热蒸汽杀菌温度和冷凝水冷却温度。

Ø 无菌灌装及包装

启用无菌灌装及产品包装设备,进行无菌灌装。

                  图3 猕猴桃果汁饮料生产虚拟示意

②猕猴桃果汁饮料生产安全危害关键点管控

Ø 杀菌工艺CCP

操作员应控制第1次巴氏杀菌温度为98±3℃,杀菌时间为≥4秒,并留有(杀菌)记录,应包括:生产日期,产品名称,杀菌温度,保持时间以及其他必备数据,品管科品管员每2小时检测杀菌温度,并留有书面记录。

Ø 充填 CCP

充填机操作人员应严格执行充填机操作规程,控制饮料充填中心温度≥86℃,并留有记录。品管员每2小时检测充填瓶中心温度并留有书面记录。

Ø 封盖CCP

要求封盖时扭矩控制在0.8-2.2 N.m。品管员每2小时检测并留有书面记录。

步骤7:果蔬饮料产品安全指标监控

该步实验预期目的:

使学生掌握阿贝折光仪、原子吸收光谱等检测方法的基本原理和操作,掌握饮料产品的感官特性和微生物、重金属等安全管控指标的检测方法。

操作交互内容:

进入理化分析室后通过点击实验室门牌了解实验室的基本构成和管理制度,点击理化分析室的仪器学习阿贝折光仪、便携式pH计、原子吸收光谱等仪器设备的工作原理、基本用途和操作方法;模拟开展果汁的可溶性固形物、重金属、pH等理化指标的检测过程。

进入微生物实验室后,点击检验仪器学习微生物检验的工作原理、基本用途和操作方法,模拟开展果汁的菌落总数等微生物指标的检测过程。

① 品质指标

检测对象

指标名称

指标要求

监控频率

指标不合格的处理

猕猴桃浓缩汁半成品

可溶性固形物

≥30%

每批

半成品降级处理

猕猴桃果汁成品

可溶性固形物

5-6%

每批

成品降级处理

总酸

(以柠檬酸计)

≤1.5%

pH

3.5-4.5

② 重金属指标

模拟原子吸收光谱对果汁终产品中的重金属铅含量进行测定。

检测对象

指标名称

指标要求

监控频率

指标不合格的处理

猕猴桃果汁成品

铅(以Pb计)

≤1.0ppm

每年至少一次

成品报废

③ 微生物指标

检测对象

指标名称

指标要求

监控频率

指标不合格的处理

猕猴桃浓缩汁半成品

菌落总数

≤100个/mL

每批

半成品报废,

拒绝放行

大肠菌群

≤6个/mL

每批

猕猴桃

果汁成品

菌落总数

GB 7101-2015

每批

成品报废

大肠菌群

霉菌和酵母

沙门氏菌

GB 29921-2013

每年至少一次

金黄色葡萄球菌


                  图4 微生物检验操作交互虚拟场景示意

步骤8:果蔬饮料感官品质稳定性电子舌检测管控

该步实验预期目的

让学生了解电子舌(智能味觉仿真仪器)的工作流程,理解产品稳定性控制过程中的电子舌数据分析结果表征方式。

操作交互内容:

采集猕猴桃浓缩果汁样品,进入感官分析实验室,选择电子舌仪器,取6份15 mL 样品于电子舌自动进样器,设定S1和S3传感器,灵敏度10e-3,开始电子舌实验。实验信号采集完成,直接弹出6个样品电子舌质量稳定性控制结果图。

                        图5 电子舌质量稳定性控制结果图

步骤9:果蔬饮料感官品质稳定性电子鼻检测管控

该步实验预期目的:

让学生了解电子鼻(智能嗅觉仿真仪器)的工作流程,理解产品稳定性控制过程中的电子鼻数据分析结果表征方式。

操作交互内容:

采集猕猴桃浓缩果汁样品,进入感官分析实验室,选择电子鼻仪器,取6份15 mL 样品于三角锥形瓶中,封口膜封口,放置30 min。样品进行电子鼻检测。设置清洗时间5 min,采样时间120 s。实验信号采集完成,直接弹出6个样品电子舌质量稳定性控制结果图。

    

  图6 电子鼻质量稳定性控制结果图

   模块三:果蔬饮料流通管控虚拟仿真

步骤10:果蔬饮料仓储与物流安全管控

实验预期目的:

了解成品库等仓储物流设施的物理条件和布局要求,熟悉掌握巴氏杀菌、UHT杀菌果汁类产品在流通过程中对于温度的不同要求,以及流通安全与感官品质管控相关标准的规定。

操作交互内容: 

成品库区分为冷藏库和常温库,冷藏库用于巴氏杀菌猕猴桃汁的存储,温度要求0-7℃,保质期21天,库房温度波动不应超过±2℃,库内有自动温度记录仪和报警装置。常温库用于UHT杀菌果汁的存储。仓库储存应符合GB 14881-2013和GB 12695-2016的要求。

在成品出库时,冷藏库的库温升高不应超过3℃,运输过程应符合GB 22918-2008和GB 24616-2009的要求。

步骤11:果蔬饮料感官属性嗜好性评价

该步实验预期目的:

让学生了解和掌握果汁饮料类感官属性嗜好性评价的过程和方法。

操作交互内容:

    进入感官评价实验室,工作人员为每个品评工位准备漱口纯净水,餐巾纸,漱口杯以及品评表。工作人员将市售4种猕猴桃果汁饮料和自己生产的猕猴桃果汁共5种,分别倒入品评杯中,每个品评杯标注3位数字编码。邀请16位品评员进入品评工位,将果汁饮料送入品评工位。品评员开始品评,品评员漱口水进行漱口,并吐至漱口杯。进行品评并填写品评表。品评结束,统计纸质品评表结果,最后得出猕猴桃不同感官属性与其他市售产品之间的差异性。

   

            图7 猕猴桃不同感官属性嗜好性品评结果


实验结果与结论要求
是否记录每步实验结果:
实验结果与结论要求:
实验报告,心得体会,其它角色报告(原料商、生产商、经销商、第三方认证、政府监管)
其他描述:

   实验结果与结论要求是评价学生专业知识能力的掌握情况的重要参照,也是激发学生学习兴趣重要驱动。本实验结果与结论要求从三个模块来予以描述:

模块一:原料管控实验结果与结论要求

1、掌握猕猴桃种植的产地环境要求。基地土壤宜为轻壤土、砂壤土,pH值为5.5-7.5,土壤污染风险项目需符合GB 15618-2018的要求。土壤湿度保持在最大持水量的70%-80%为宜,低于60%时应灌水,排水系统通畅,灌溉水应符合GB 5084-2005的要求。基地周边环境良好,空气质量指标符合NY/T 391-2013的要求。

2、掌握猕猴桃种植投入品管控要求。土壤有机质应达到1.5%以上,如达到需依据DB 33/T 226-2015进行土壤改良。猕猴桃生长过程中根据营养元素诊断确定施肥方案,使用应符合NY/T 496-2010的要求,不允许使用含氯化肥或含氯复合肥。允许使用生物源等农药,使用需符合GB/T 8321-2009的要求。可规范使用农业行政管理部门允许的植物生长调节剂,不施用NY/T 5108-2002所规定的禁用植物生长调节剂。

3、掌握猕猴桃采收及贮藏的管控要求。猕猴桃的适宜采收期需结合指标检测和生产经验确定,避免雨天和雨后采收,采收应分批分期进行,采收后在基地立即进行分级包装。贮藏仓库温度应达到0℃3℃,库内空气相对湿度保持95%的条件,应进行分库分垛堆码贮藏,不能与释放乙烯的水果混放。采收及贮藏应符合DB 33/T 226-2015NY/T 1392-2015的要求。

4、掌握猕猴桃品质及安全指标的检验方法。猕猴桃品质及安全指标包括可溶性固形物、总酸、农残和重金属。可溶性固形物依据NY/T 2637-2014进行检测,指标符合DB 33/T 226-2015的要求。总酸依据GB/T 12456-2008进行检测,指标符合NY/T 425-2000的要求。农残分别依据GB 23200.8-2016GB/T 20769-2008进行检测,指标符合NY/T 425-2000GB 2763-2016的要求。重金属铅和镉依据GB 5009.12-2017GB 5009.268-2016进行检测,指标符合NY/T 425-2000GB 2762-2017的要求。

5、掌握原料验收感官分级技术方法:检验果实的果面、果形、色泽、风味与成熟度。

模块二:生产管控实验结果与结论要求

1、要求熟练掌握猕猴桃果汁工厂的GMP操作实务:包括厂区环境卫生要求、功能布局要求、生产车间及设施要求(环氧自流平地坪、白色彩钢板墙面与圆弧墙角、硅酸盖板吊顶、净化灯、通风口、窗框设计为45°斜角、防撞门)、人流/物流/水流/气流的设计与关键要素。厂区地址与环境符合GB 14881-2013要求。车间布局与设施设备应符合GB12695-2016要求。熟练掌握工艺流程与参数,正确使用辅料包材。

2、熟练掌握卫生操作标准程序(SSOP)在猕猴桃果汁工厂的具体实施:正确区分生活用水与生产用水;熟练掌握更衣、洗手、脚踏消毒、风淋等人员卫生操作规程及卫生间设置要求;防控外来污染物(玻璃、金属、塑胶等异物)、化学品(杀虫剂、清洁剂、消毒剂)和虫鼠害(苍蝇、蟑螂、老鼠等)。

3、要求熟练掌握生产过程安全管控体系操作实务:分析不同工艺条件下可能存在的(已知的和潜在的)危害因子及处理方法,提出控制点(杀菌、充填及封盖)及预防措施。

模块三:流通管控实验结果与结论要求

   掌握仓储和流通过程的安全管控的要求。根据猕猴桃果汁产品的类型选择适宜的贮存和运输条件,配备必要的冷藏等设施。产品存储过程中应定期检查,遵循先进先出的原则。仓储和流通环节的温度和追溯信息应及时监控,符合GB/T 191-2008、GB/T 22918-2008、GB/T 24616-2009和GB/T 28843-2012的要求。


考核要求
考核要求:

利用信息化教学管理平台,对学生任务完成情况进行线上考核与评价,实现无纸化教学。

实验表现占 10%,实验综合报告占30%,机考成绩占 60%。机考成绩根据各产品操作考核成绩加权平均得到。不交实验报告,实验成绩评为不及格。

具体考核要求如下:

考核内容

考核要求

评分占比(%)

模块一:果蔬饮料原料管控虚拟仿真(25%)

1、猕猴桃种植管控

熟练掌握猕猴桃种植的产地环境要求。基地土壤宜为轻壤土、砂壤土,pH值为5.5-7.5,土壤污染风险项目需符合GB 15618-2018的要求,如六六六指标应≤0.10mg/kg。土壤湿度保持在最大持水量的70%-80%为宜,低于60%时应灌水,排水系统通畅,灌溉水应符合GB 5084-2005的要求,如镉指标应≤0.01mg/L。空气质量指标符合NY/T 391-2013规定,如二氧化硫日平均≤0.15mg/m3

②熟练掌握猕猴桃种植投入品管控要求。土壤有机质如达到1.5%需依据DB 33/T 226-2015进行土壤改良。猕猴桃生长过程中根据营养元素诊断确定施肥方案,使用应符合NY/T 496-2010的要求,如纯磷肥的施用量为8.4-9.6kg/亩·年,不允许使用含氯化肥或含氯复合肥。

允许使用生物源等农药,使用需符合GB/T 8321-2009的要求,不得使用如滴滴涕等禁用农药。可规范使用农业行政管理部门允许的植物生长调节剂,不施用NY/T 5108-2002所规定的禁用植物生长调节剂,苯脲类细胞分裂素。

掌握猕猴桃采收及贮藏的管控要求。猕猴桃应避免雨天和雨后采收,采收应分批分期进行,采收后在基地立即进行分级包装。贮藏仓库温度应达到0℃3℃,库内空气相对湿度保持95%的条件,应进行分库分垛堆码贮藏,不能与释放乙烯的水果混放。采收及贮藏应符合DB 33/T 226-2015NY/T 1392-2015的要求。

10

2、鲜果进厂安全

管控

掌握猕猴桃的可溶性固形物、总酸、农残和重金属指标安全管控的检验方法。可溶性固形物依据NY/T 2637-2014进行检测,检测结果为美味猕猴桃>6.5%、中华猕猴桃>7%。总酸依据GB/T 12456-2008进行检测,检测结果≤1.5%。农残甲拌磷和杀虫脒分别依据GB 23200.8-2016GB/T 20769-2008进行检测,检测结果为甲拌磷不得检出,杀虫脒≦0.01mg/kg。重金属铅和镉依据GB 5009.12-2017GB 5009.268-2016进行检测,检测结果为铅(Pb) ≤0.2ppm,镉(Cd)≤0.05ppm

5

3、猕猴桃鲜果感官特性评价及分级

熟练掌质构法分析猕猴桃的成熟度。

熟练掌感官品评法进行猕猴桃鲜果分级。

10

模块二:果蔬饮料生产管控虚拟仿真(60%)

1、果汁饮料工厂GMP管控

合理选择厂区地址,正确设计车间布局

5

合理配置设施设备(人流、物流、水流及气流走向)如工人进入车间的更衣室等消毒设施与要求,车间地面(环氧自流平地坪)、墙面(白色彩钢板与圆弧墙角)、房顶(硅酸盖板吊顶、净化灯、通风口)、窗口(窗框设计为45°斜角)、防撞门。

7

熟练掌握工艺流程与参数,正确使用辅料包材。

3

2、果汁饮料生产SSOP管控

正确区分生活用水与生产用水。

2

熟练掌握更衣、洗手、脚踏消毒、风淋等人员卫生操作规程及卫生间设置要求。

8

防控外来污染物(玻璃、金属、塑胶等异物)、化学品(杀虫剂、清洁剂、消毒剂)和虫鼠害(苍蝇、蟑螂、老鼠等)。

5

3、果汁饮料生产HACCP管控

根据工艺及功能区块布局分析可能的或潜在的危害因子

5

要求给出关键控制点(杀菌、充填及封盖),并提出品控的整体解决方案。

10

4、果汁饮料产品安全指标监控

熟练掌握生产过程的半成品和果汁成品的品质和安全指标监控要求。

品质指标监控要求如下:

检测

对象

指标

名称

指标

要求

监测

频率

猕猴桃浓缩汁半成品

可溶性固形物

≥30%

每批

猕猴桃果汁成品

可溶性固形物

5-6%

每批

总酸

(以柠檬酸计)

≤1.5%

每批

pH

3.5-4.5

每批

重金属安全指标监控要求如下:

检测

对象

指标

名称

指标

要求

监测

频率

猕猴桃果汁成品

铅(以Pb计)

≤1.0ppm

每年至少一次

微生物安全指标监控要求如下:

检测对象

指标

名称

指标

要求

监控频率

猕猴桃浓缩汁半成品

菌落总数

≤100个/mL

每批

大肠菌群

≤6个/mL

猕猴桃

果汁成品

菌落总数

GB 7101-2015

每批

大肠菌群

霉菌和酵母

沙门氏菌

GB 29921-2013

每年至少一次

金黄色葡萄球菌

 

5

5、果汁饮料感官品质稳定性管控

①熟练掌握电子舌分析果汁品质稳定性的方法,正确选择传感器与灵敏度,准确处理实验数据。

②熟练掌握电子鼻分析果汁品质稳定性的方法,正确设置气体平衡时间、电子鼻清洗与采样时间,准确处理实验数据。

10

模块三:果蔬饮料流通管控虚拟仿真(15%)

1、仓储与物流安全管控

掌握仓储和流通过程的安全管控要求。根据猕猴桃果汁产品的类型选择适宜的贮存和运输条件,如UHT杀菌的猕猴桃果汁为常温贮藏,巴氏杀菌的猕猴桃果汁需冷藏。

仓储和流通环节的温度和追溯等信息应及时监控,符合GB/T 191-2008、GB/T 22918-2008、GB/T 24616-2009和GB/T 28843-2012的要求。

5

2、感官属性嗜好性评价

熟练掌握感官分析实验室的布局与建设要求。

熟练掌握感官品评方法,正确设置品评人数和样品编码,掌握感官品评流程及数据处理方法。

10


面向学生要求
专业与年级要求:
食品质量与安全、食品科学与工程、食品营养与检测等相关专业大三年级及以上学生;食品科学与工程专业硕士研究生。
基本知识和能力要求等:

本实验在校内实验资源共享的基础上,依托互联网教学平台,将该虚拟仿真实验教学项目向社会开放,为相关专业领域的兄弟院校和企业提供教学资源与指导。面向的学生主要有以下几类:

第一类,主要面对食品类本科专业(如食品质量与安全、食品科学与工程)及相关硕士研究生;

第二类,主要面向高职类相关专业学生;

第三类,主要面向相关食品企业品控部门技术人员、基层政府食品安全监管人员;

第四类,主要面向学校其他本科专业学生及中小学生的食品安全科普教学。

面向本科食品类专业学生的具体要求如下:

一、专业与年级要求:

食品质量与安全、食品科学与工程、食品营养与检测等相关专业大三年级及以上学生;食品科学与工程专业硕士研究生。

二、基本知识和能力要求:

具有生物、化学、食品加工及现代食品安全管控的基本知识,修过《食品原料学》、《食品化学》、《食品微生物》、《食品营养与卫生》、《食品添加剂》、《食品包装学》、《食品工艺学》、《食品安全与品质控制原理》、《食品感官科学》及《实验设计与分析》等相关课程,具有一定独立分析,解决复杂/综合问题的能力。


实验项目应用及共享情况
上线时间:
2015-08-05
开放时间:
2016-09-20
已服务过的学生人数:
2400
是否面向社会提供服务:
网络条件要求
说明客户端到服务器的带宽要求(需提供测试带宽服务)
建议20M以上
说明能够提供的并发响应数量(需提供在线排队提示服务)
400
用户操作系统要求
计算机操作系统和版本要求:

windows10,专业版


其他计算机终端操作系统和版本要求:

Windows7旗舰版


支持移动端:
用户非操作系统软件配置要求
需要特定插件:
插件名称:
暂无内容
插件容量:
暂无内容
下载链接:
暂无内容
其他计算机终端非操作系统软件配置要求(需说明是否可提供相关软件下载服务)

用户硬件配置要求
需要特定插件:
插件名称:
暂无内容
插件容量:
暂无内容
下载链接:
暂无内容
其他计算机终端非操作系统软件配置要求(需说明是否可提供相关软件下载服务)

用户特殊外置硬件要求
计算机特殊外置硬件要求:
其他计算终端特殊外置硬件要求:
网络安全
待定
系统架构图及简要说明
简要说明:

实验教学项目
开发技术(如:3D仿真、VR技术、AR技术、动画技术、WebGL技术、OpenGL技术等)
3D仿真、VR技术、AR技术、动画技术
开发工具(如:Unity3d、Virtools、Cult3D、Visual Studio、Adobe Flash、百度VR内容展示SDK等)
Unity3d、Visual Studio
项目品质(如:单场景模型总面数、贴图分辨率、每帧渲染次数、动作反馈时间、显示刷新率、分辨率等)
贴图分辨率:1024 每帧渲染次数:20 动作反馈时间:低于2s 分辨率:1024×768
实验教学项目特色

(体现虚拟仿真实验项目建设的必要性及先进性、教学方式方法、评价体系及对传统教学的延伸与拓展等方面的特色情况介绍)

实验方案设计思路:

传承学校大商科特色,坚持“工商融和”的教学理念,依托学科“食品质量与安全”(国家特色专业)、“食品感官科学”(国家精品课程)雄厚的科研实力和平台优势,研制开发了具有自主知识产权的电子舌和电子鼻等智能感官仪器,首次利用虚拟食品生产全过程的真实场景用于现代食品安全管理体系的实验教学,特色鲜明,为现代食品安全与感官品质管控高层次人才培养提供了切实有效的实验教学项目,拥有自主知识产权面向校内外开放享,极具推广和应用价值。

必要性和创新性食品的安全与感官品质管控技术是现代食品产业转型升级、全球化发展的关键,它不仅是全球各国政府对食品安全管理、食品生产制造商的普遍要求,更是消费者的关注焦点。培养和造就一大批理论知识扎实、又能与真实的生产现实紧密结合,精技术、强能力、高素质的现代食品人才一直是当下食品类专业实践教学的焦点和难点。现代食品安全管控体系既是理论体系,又是非常具体的操作实务技能,是高校食品类专业人才培养必须掌握的核心技能。

本实验构建了虚拟果蔬饮料生产全过程(从原料产地到成品货架流通)的真实场景,通过原料、生产及货架流通三个模块,使学生把文本化的理论知识实践内化为生产过程的操作实务技能;实现了把生产现场搬到实验室,解决了高校食品类专业教学中食品安全管控理论体系必须依赖企业现场实验和实务操作落地的难题;同时,把具有自主知识产权的智能感官的最新科研成果电子舌、电子鼻应用于仿真实验教学。

    本实验作为专业核心课“食品安全与品质控制原理”的实验课程,全面覆盖了现代食品安全管控体系(GMP、SSOP、HACCP(ISO22000)、感官品质评价和控制的主要内容,特别是基于食物与人相互作用的食品感官科学精髓内容如,感官特性构成、分析评估方法、测试仪器和智能感官等。实验教学内容具有系统性、适用性的基本特点,知识体系结构合理 、逻辑结构有序难点重点清晰内容扩展性好,符合教学大纲和课程标准,教学内容与实验目标匹配良好


教学方法:

本实验设置了“1234”的教学模式,即

1、一条主线。围绕从原料生产过程市场消费产业链,以提高学生的系统思维、工程思维意识,提高学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力,提高实际操作技能为主线,贯穿现代食品安全与品控原理教学全过程。

2、二个转变。由传统的食品“产品”生产教学到现代的食品“商品”设计与研发教学转变;由食品生产工艺“怎样做”到食品商品“做什么”的教学转变;

3、三个融合。食品产业链各部门模块的融合;“设备、工艺参数”与“安全管控、检测检验”的融合;“文本化的理论体系、文件规范”与“生产实践和操作技能”的融合;通过“角色扮演+岗位轮训+容错试错分析”,强化学生理论学习、工程实践以及商业思维的融合

4、四种形式。实验课主要采用探究诱导自主综合的教学方式。



评价体系:

实验布局合理,综合运用多种先进的信息技术,兼容各种运行平台和主流浏览器,导航清晰简捷虚拟实验场景和对象逼真流程完整系统性强符合认知逻辑人机交互友好交互类型多样具备良好的教学过程和教学结果评价 

按照实验的操作规范进行客观打分,学生在操作完成后计算机自动给客观分数。共享互联网系统能按照学习计划进度,对学生进行评级。


传统教学的延伸与拓展:

本实验的设计理念是通过系统性、综合性、开放性的虚拟仿真操作训练,全面检验学生掌握的基本理论知识,提高学生应用理论知识在生产实际中的操作技能,培养学生的的发现问题、分析问题和解决问题的能力;把分数的、单元操作的、不同知识点串联培养学生的系统思维和工程思维能力,利用虚拟仿真实验在时间、空间开放的自由度,充分调动学生对实验课的学习积极性,全面提高学生的综合能力素质。



实验教学项目持续建设服务计划

(本实验教学项目今后5年内继续向高校和社会开放服务计划,包括面向高校的教学推广应用计划、持续建设与更新、持续提供教学服务计划等,不超过600字)

持续建设与更新:

1、不断完善、更新和拓展实验内容,拓展和构建肉制品、海产品、乳制品等食品生产企业场景及管控要求;

2、设置不同教学对象和需求的实验模块,构建不同的实验方案,形成面向高校、企业品控技术员、基层政府监管人员、中小学生和社会公众科普实践的不同版本;

3、开发手机 APP 版的仿真系统,实现掌上实验、随时实验;利用关键控制点(系列容错试错参数)设计通关操作实验(仿照游戏软件),提升学生的趣味性和粘性,寓教于乐,加强互动。

     4、优化管理机制,充分发挥和调动专业教师参与虚拟实验教学的热情和激情,给予经费和资源倾斜,强化科研成果转化为教学实验内容及产学研结合,积极探索利用虚拟仿真实验进行创新创业教育培养模式。  


面向高校的教学推广应用计划:

面向高校(职)类食品相关专业。利用“食品感官科学国家精品视频公开课”已有的在线教学资源,以及每年定期不定期在我校举办的全国“食品感官科学”理论和实务培训班等载体,进行推广应用;


面向社会的推广与持续服务计划:

1、面向食品企业安全和品控技术人员。利用学院已有的与国内知名企业成立的各类产学研平台,以及主持的“浙江省食品科技学会”、向国内特别是省内各中小食品企业品控部技术人员培训推广;

2、面向基层政府食品安全监管人员。利用“浙江省食品安全重点实验室”承担的相关培训任务,配合省食安委、省市场监管局等政府监管部门在全省各类基层食品安全监管人员培训上应用推广;

    3、面向中小学生和社会公众。利用已有的杭州市中小学科普教学基地,向中小学生及其他社会公众进行科普教学推广。


知识产权
待定
附件材料清单
待定
申报学校承诺意见
待定
实验交流
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项目属性
  • 专业大类:食品科学与工程类
  • 所属学科:食品质量与安全
  • 所属学校:浙江工商大学
  • 项目评分:
    (0分/0人已评)
共享应用
  • 实验浏览量:1008
  • 做实验人数:0
  • 实验通过率:-
  • 优秀:0人
  • 达标:0人
  • 不达标:0人
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