二、实验目的

（1）掌握调理类和休闲类水产品加工的基本步骤，强化学生对于食品产品加工的整体性工程认知，培养学生的工程能力；

（2）掌握冷冻解冻、预制调理、烟熏干燥等加工技术参数的应用方法，培养学生的知识应用能力；

（3）掌握车间布局、GMP体系等在食品生产加工中的应用，提升学生系统思维能力；

本实验以即食调味休闲水产食品加工为原型，基于人机互动的虚拟仿真技术，构建包括车间整体布局认知、原料解冻、清洗去皮、蒸煮冷却、调味烟熏、切圈、二次调味、干燥、包装等多个操作模块的虚拟仿真实验系统，实现虚实结合、以虚促实的实验教学效果。

（1）鱼肉腌制

腌制是借助盐或糖扩散渗透到肉组织内部，降低肉组织内部的水分活度，提高渗透压，选择性控制有害微生物或腐败菌的生长活动，期间伴随着发色、成熟的过程。具有发色、抑菌、成熟等功能，有利于形成产品独特的风味和口感。

（2）烟熏作用

熏制过程中，熏烟中各种脂肪族和芳香族化合物如醇、醛、酮、酚、酸类等凝结沉积在制品表面和渗入近表面的内层，从而使熏制品形成特有的色泽、香味和具有一定保藏性。熏烟中的酚类和醛类是熏制品特有香味的主要成分。渗入皮下脂肪的酚类可以防止脂肪氧化。酚类、醛类和酸类还对微生物的生长具有抑制作用。烟熏的方法有冷熏法、温熏法、热熏法、电熏法和液熏法等。

（3）热风干燥技术

热风干燥技术是产业应用最为普遍的干燥技术，物料表面水分受热汽化，形成水蒸气，并扩散到周围的空气中。当物料表面的水分含量低于其内部的水分含量，从而形成水分梯度时，内部水分便开始向表面扩散，直到物料中的水分下降到一定程度。干燥物内部的水分会向着物料的表面迁移。

（4）真空包装的材质和特性

 PP：化学稳定性好，耐高温性优良，阻水阻湿性优于PE，透氧率、透蒸汽率与HDPE相似，但阻气性较差。

 铝膜：优良的阻挡气、汽、水、油透过的性能，良好的屏蔽光的性能，耐热、导热性能好。

（5）物理杀菌技术

杀菌技术条件的确定基于杀菌对象的理化特性，pH大于4.6为低酸性食品；pH介于3.7～4.6为酸性食品；pH小于3.7为高酸性食品。在不同的pH环境中生存的微生物，其耐热性不同，我们必须采用不同的加热温度和时间才能将其杀灭。

（6）产品品质分析

产品的品质包括感官品质、理化品质、生物安全性及营养等方面。本实验项目要求学生了解快速水分仪测定水分含量、水分活度仪测定水分活度、质构仪分析产品质构特性、感官实验分析产品感官特性，微生物实验分析产品安全特性等品质指标的基本原理和实验方法。

    1.实物材料

食品产品开发原料、食品新产品样品、食品原料及产品类型相关国标、行业标准、产品加工相关辅料及添加剂等。

    2.预设参数

表1  工艺过程主要预设参数

3.预设参数要点

（1）原料解冻：将品质良好，无明显机伤的冷冻鲟鱼倾倒与流水式解冻机中，在解冻机中，以强制循环水流对冷冻鲟鱼进行流水解冻；

（2）整形：充分处理后，由内置传送带缓慢输送至去耳、去头操作台，人工对鲟鱼的割除部分进行处理，将分离后的酮体放置在传送带相应传送装置；

（3）清洗：送至清洗、去皮工序；在鼓风式清洗机中，经过水浴初洗、高压喷淋洗后送至去皮装置，在去皮装置的作用，将鲟鱼的透明薄膜统一剔除后；

（4）蒸煮：送至蒸煮工序，在蒸煮机中，在加热蒸汽的作用下，使槽内维持微沸状态，鲟鱼在传动装置的带动下，进行蒸煮处理；

（5）冷却：经过蒸煮处理后，鲟鱼酮体需立即放入冷却机中进行冷却处理，该冷却机是通过低温水进行换热作用，使槽内的水温满足工艺要求；

（6）腌制：将定量的食盐、食糖、味精等调味料充分混合，放入调味剂输送料斗中，随着鲟鱼酮体的缓慢加入，经过调味机的滚筒的作用，使调味料与鲟鱼进行充分的搅拌、混合，调味均匀后，分批导入不锈钢圆桶内，并加盖，送至渗透间进行渗透处理，渗透期间需每隔一定时间进行翻动，使其渗透均匀；

（7）烟熏：将渗透好的鲟鱼酮体依次关在烟熏架上，送至烟熏室进行烟熏处理，在发烟炉与配套风机的作用下，使整个室内充满熏烟，维持熏室温度在50°C左右，烟熏1~2小时左右，具体烟熏程度根据崎岖消费者饮食习惯做相应调整，烟熏结束后，将烟熏架上的有图酮体依次取下；

（8）干燥：分别采用热风干燥、真空干燥、真空油炸、冷冻干燥等不同技术处理，对照不同干燥技术的计数原理、实践操作以及制品理化品质的差别；

（9）切圈：放至切圈机进料传送装置，在传送装置的作用下，将鲟鱼酮体送至切圈机进行切圈处理，并通过提升机；

（10）二次调味：:使切圈后的鲟鱼送至调味机，进行二次调味、渗透处理；

（11）包装：将干燥处理后的鲟鱼圈进行定量称量，逐一包装后，依次送入打包机、收膜机进行打包、收膜处理，并均匀放至输送带上，送至产品仓库，以备外销。

（1）课前预习（互联网在线+理论考核）：课前预习环节，观看网站上老师讲解重点知识内容的慕课（视频），每个学生一个账号，教师账号可以监督学生的具体学习情况。

（2）课堂教学（角色扮演+预警处置+试错分析）：学生通过岗位角色的扮演，体验食品产品创新开发过程，通过预警处置和试错分析进行生产实践故障仿真，加强学生对于研发设计实训、和实验实操等实践环节的认知，强化理论学习、工程实践以及创新开发的融合。

（3）课后实践（互联网在线+仿真练习+仿真操作考核）：学生在沉浸式虚拟环境中，可组合式、独立式或全程式自由选择学习内容。在教学过程中，采用全程、探究、参与式的模拟实践流程。

1.实验方法描述

    本项目通过虚实互补的教程模式，模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以及时、没有限制地体验三维空间内的事物。虚拟现实技术与传统的实验实践相结合，营造了“自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式发展为学习者通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。
2.实验步骤

步骤一：原料解冻

将品质良好，无明显机伤的冷冻原料倾倒于流水式解冻机中，以强制循环水流对冷冻原料进行流水解冻；

步骤二：整形

原料由内置传送带缓慢输送至去耳、去头操作台整形处理；

步骤三：清洗

送至清洗、去皮工序；在鼓风式清洗机中，经过水浴初洗、高压喷淋洗后送至去皮装置；

步骤四：蒸煮

在加热蒸汽的作用下，使槽内维持微沸状态，进行蒸煮处理；

步骤五：冷却

经过蒸煮处理后，酮体需立即放入冷却机中进行冷却处理，该冷却机通过低温水进行换热作用，使槽内的水温满足工艺要求；

步骤六：腌制

将定量的食盐、食糖、味精等调味料充分混合，放入调味料输送料斗中，缓慢加入，经过调味机的滚筒作用，使调味料与原料充分搅混合，然后送至渗透间进行渗透处理；

步骤七：烟熏

将渗透好的原料放入烟熏架上，送至烟熏室进行烟熏处理，在发烟炉与配套风机的作用下，使整个室内充满熏烟，维持熏室温度在50°C左右，烟熏1~2小时左右；

步骤八：干燥

可分别采用热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等不同技术处理，对照不同干燥技术原理、实践操作以及制品理化品质的差别；

步骤九：切圈、二次调味

干燥制品送至切圈机进行切圈处理，并通过提升机送至调味机，进行二次调味处理；

步骤十：包装

产品进行定量称量，逐一包装后，依次送入打包机、收膜机进行打包、收膜处理，并均匀放至输送带上，送至产品仓库。

（1）顺利完成实验步骤操作
（2）提交实验报告

(1) 虚拟仿真操作过程的开始和结束是以起始条件和终止条件来决定的,起始条件满足则过程开始,终止条件满足则过程结束。操作步骤的开始是以操作步骤的起始条件和本操步骤所对应的过程的起始条件来决定的,必须是操作步骤的上一级过程的起始条件和操作步骤本身的起始条件满足,这个操作步骤才可开始操作.如果操作步骤没有组起始条件,那么，只要它上一级过程的起始条件满足即可操作。

(2) 操作步骤评定有三级,由评分权区分,对于高级评分,过程基础分给得低,操作步骤分给得高,而低级评分,则是过程基础分给得高,操作步骤分给的低。操作质量的评定与操作步骤有所不同,由于对于不同的步骤各个质量指标开始评定和结束评定的条件不一样,而质量指标的参数是一样的。

(3) 过程只给基础分，步骤只给操作分。基础分在整个过程完成后给予操作者，步骤分则视该步骤完成情况给予操作者。

(4) 一个过程的起始条件没有满足时，终止条件不予评判，因此也不会满足。

(5) 过程终止条件满足时，其子过程及所有过程下的步骤都不在参与评判，也就是这个过程中没有进行完毕的过程或步骤都不会再完成了，分也得不到。

(6) 操作步骤起始条件未满足，而动作已经完成，则认为此步骤错误，分数完全扣掉。

(7) 步骤起始条件未满足，而动作已完成，则认为此步错误，分数完全扣掉。

1.本科类院校学生

（1）专业要求：

食品科学与工程、食品质量与安全、生物工程等相关专业领域。

（2）基本知识和能力要求：

掌握食品科学与工程、食品质量与安全、生物工程等相关领域所涉及的专业课知识与技能

2.高职、高专类院校学生

（1）专业要求：

食品科学与工程、食品质量与安全、生物工程等相关专业领域。

（2）基本知识和能力要求：

掌握食品科学与工程、食品质量与安全、生物工程等相关领域所涉及的专业课知识与技能。

3、食品相关企业研发机构

   通过该项目培训产品研发人员、激发其创新思维。

4.中小学学生

   通过科普体验，培养学生的学习兴趣和自然科学认知能力。

1）说明客户端到服务器的带宽要求（需提供测试带宽服务）

宽带20M 以上

（1）说明能够支持的同时在线人数（需提供在线排队提示服务）

      网络版无限制

（1）客户端系统：Windows 7 及以上

（2）服务器系统：Windows Server 2008 R2

（2）其他计算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）：无

（1）计算机硬件配置要求

主频：八核 3.6GHz

内存：32GB 以上

存储容量：10TB 以上

（2）其它计算终端硬件配置要求

CPU：四核 3.6GHz

内存：8G

硬盘：1T

显卡：GTX745 2G

项目通过角色扮演+预警处置+试错分析的教学方式，强化理论学习、工程实践的融合，利用线上的虚拟仿真实验代替部分现场实验教学，通过虚拟实操，交互式操作，培养学生解决复杂工程问题的能力。

该虚拟仿真实验教学系统可以实现远程登录、广域网运行，可以实现实验实训、员工培训、技能考核、社会科普等功能。

本项目依托浙江工商大学国家级食品工程与质量安全教学示范中心的优质资源， 结合真实的研发生产运行场景、融入现代创新思维和运行管理模式，构建理论与实践高度融合的“情景式”教学环境，通过虚实结合破解实验时间长、工业生产、企业运作不能试、出错代价高、不可逆的难题，解决好传统理论教学与学生工程能力、创新能力、商业能力培养的矛盾，拓展教学的深度和广度，加深学科知识理解、优化实践教学体系。

对现有的实验实习软件资源进行改造，实现虚拟仿真实验教学资源更大程度的开放共享。项目将基于资源建设整合和食用模式持续优化进行持续建设与改进，项目软件将于传统实践教学实现深度融合，在目前已应用于《食品工艺学实验》教学的基础上，继续扩大到《食品专业综合实验》、《食品产品开发》、以及《加工食品与健康生活》等专业课、通识课的教学服务中。

本项目软件和教学模式可以应用推广到浙江省乃至省外兄弟院校，可针对不同学校的教学需求应用于基础教学、专业课教学以及专业实验教学环节，还可应用于学生认知实习及实验考试等环节，项目组计划在未来几年以每年3-5所兄弟院校的速度进行推广应用，最大化的发挥本项目的资源优势，也在应用中取长补短、持续改进。

浙江省水产资源丰富，水产品加工产业发展迅速，食品生产一线对于专业人才和专业知识的需求越来越大，本项目处理可以为食品专业人才培养提供有力支持以外，还可以为食品产业、尤其是水产品加工产业的企业和从业人员提供良好的技术培训、实操、考核等服务功能。接下来，项目组计划先与浙江、陕西、黑龙江等国内鲟鱼养殖加工企业进行对接，讲项目成果应用与生产实践、服务水产行业发展，还可进一步将项目资源应用于水产品及其他现代食品加工管理和生产人员的培训和技术服务。

已登记软件著作权

本学校已按照申报要求对申报的虚拟仿真实验教学项目在校内进行公示，并审核实验教学项目的内容符合申报要求和注意事项、符合相关法律法规和教学纪律要求等。经评审评价，现择优申报。

本虚拟仿真实验教学项目如果被认定为“浙江省虚拟仿真实验教学项目”，学校将严格贯彻省教育厅的要求，承诺将监督和保障该实验教学项目面向高校和社会开放，并提供教学服务不少于5年，支持和监督教学服务团队对实验教学项目进行持续改进完善和服务。