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建學科 設專業 做研究 產教融合 推開冰淇淋這扇“甜蜜”大門
來源:中國食品報網 | 作者:王光懷 | 發布時間: 2020-04-10 | 144 次瀏覽 | 分享到:
       【在國內,冰淇淋是食品產業中的一個小行業。20多年前,冰淇淋沒有專業研究機構,高校也無此專業,在食品工藝學書籍中,對冰淇淋也只僅有幾頁紙的描述;20年后,我國已擁有成熟的冰淇淋學科,并形成了系統研究?!?

  在國內,冰淇淋是食品產業中的一個小行業。20多年前,冰淇淋沒有專業研究機構,高校也無此專業,在食品工藝學書籍中,對冰淇淋也只僅有幾頁紙的描述;20年后,我國已擁有成熟的冰淇淋學科,并形成了系統研究。這一切得益于天津商業大學的前瞻眼光,于1998年設立冰淇淋專業學科,實現產學研融合和開展系統研究,促進了行業的發展。

  在防控新冠肺炎疫情阻擊戰中,許多人宅在家里享用美食。然而,天津商業大學生物技術與食品科學學院教授劉愛國領頭的這支冰淇淋科研教學團隊,卻投入到緊張的冰淇淋科研工作中。他們針對冰淇淋貯運中冰晶體變大、酸奶冰淇淋口感粗糙等影響產品質量因素深入研究,成功開發出新型復配乳化穩定劑和新型冷凍飲品。

一位教授帶起一門學科

  “冰淇淋的冰晶結構,對產品口感、保型和食品安全都有著重要的作用?!痹诖饲爸袊苛墚a業博覽會舉辦的專業講座上,來自冰淇淋生產企業的技術人員專注地聽著專家的演講?!氨苛鼙ЫY構?”許多人頭一次聽到這個話題。講座一結束,人們便圍攏過來,與這位專家交流著并索要聯系方式。

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劉愛國教授在冰淇淋企業為技術人員授課

  在講座上演講的人是劉愛國,天津商業大學生物技術與食品科學學院教授,今年56歲。他研究冰淇淋近30年,是國內第一位開設冰淇淋課程和科研實驗的老師,也是培養冰淇淋專業研究生的教授。1986年,從上海水產大學畢業后,他來到天津商學院(現天津商業大學)當老師,教授乳制品工藝學和食品添加劑兩門專業課程。劉愛國說,進入冰淇淋行業,純屬偶然。

  20世紀八九十年代,天津是全國冷食生產“重鎮”。1994年夏天,一家企業負責人找到劉愛國說想生產膨化冰淇淋,“之前也沒接觸過,推托不開就去了企業生產現場。自己是研究乳制品和食品添加劑的,又學過制冷工藝,臨陣磨槍,硬著頭皮琢磨了個配方,但試驗后冰淇淋沒實現膨化?!眲蹏f。經過多方面分析后,他認為膨化問題與凝凍機有關,于是琢磨冰淇淋凝凍時間與配方的關系。功夫不負有心人,經過3次現場試驗,冰淇淋膨化率達到了要求。

  “碰巧成功了?!眲蹏f。那時,冰淇淋沒有專業研究機構,大學也無此專業,在食品工藝學書籍中,只有幾頁紙的描述。一些冰淇淋工廠的工程師多為研究大料配方和生產過程管理,知其然不知其所以然。許多企業聽說劉愛國懂冰淇淋配方設計,紛紛找他幫忙。于是,他利用業余時間,先后為多家企業解決了巧克力冰淇淋不好膨化、香氣不足、口感粗糙等問題。這期間,他對蛋白質、脂肪、碳水化合物、乳化劑、增稠劑、冰點等作用進行了深入研究和實驗。一家企業生產的咖啡膨化冰淇淋膨化效果差,劉愛國分析可能是咖啡粉和可可粉使漿料水合性降低了,冰淇淋中的空氣未能被充分包裹。他從調整配方和凝凍時間方向加以研究,很快使這家工廠生產出了滿意的產品。

  “能為企業解決問題,特別高興,感到知識很有價值?!眲蹏鴱拇藧凵狭吮苛苄袠I。他同時思考,冰淇淋是個有發展潛力的食品領域,零打碎敲解決不了行業的創新發展,要以學校為依托,開設冰淇淋的教學與科研,形成特色學科,才能促進行業的健康發展。劉愛國的想法得到了學校的支持。天津商業大學十分注重教學、科研與生產的結合,1998年,在全國大學中率先開設了系統的冰淇淋專業課程,并開始產學研一體化的工作探索。

一所高校帶動一個行業

  國內冰淇淋是一個小行業,在國內大學無冰淇淋專業課程、無學生系統學習的狀態下,開設冰淇淋課程教學和科研實驗,培養行業需要的學生,這對于天津商業大學和劉愛國來說是一張白紙。

  一支小小的冰淇淋,涉及著食品工業的方方面面。教學方向和課程該如何設計?“大學要為社會發展服務,建設商科特色鮮明、對接社會需求的高水平大學為目標;以促進冰淇淋行業發展和科技進步為中心,產學研一體化運行,建設冰淇淋行業科教和人才培養基地,符合學校培養具有高度社會責任感、深厚商學素養的復合型、應用型創新創業人才的辦學模式?!碧旖蛏虡I大學校長葛寶臻給出了答案。

  劉愛國介紹,冰淇淋專業課教學經過多年不斷摸索,在各方大力支持幫助下,由原“冷食制品與加工”發展到“冰淇淋科學與創新技術”課程,形成了較為科學的教學模式。一是食品科學與工程、食品質量與安全多學科交叉學習,使學生在食品產業的大背景中掌握冰淇淋的基礎知識;二是以自編教材《冰淇淋配方設計與加工技術》開展專業課教學,使學生系統掌握冰淇淋的生產工藝與設備、配料與添加劑作用機理、國內外科技與市場動態;三是研究與實際需求相結合,圍繞冰淇淋新技術、新工藝、新材料、新產品進行科研和實驗,開展大學生創新創業訓練和畢業設計工作,提高學生動腦動手能力。

  學校對冰淇淋專業課教學十分重視,專門配備了4名教師,組成了教學科研團隊,壯大了力量;為冰淇淋課程的教學與科研投入了300多萬元的實驗設備和檢測儀器,使學生們有機會實踐操作;連續13年舉辦“天津商業大學艾爾森杯冰淇淋創意大賽”,激發了學生的創新思維和團隊意識,學生的作品多次獲獎,為企業開發產品提供了借鑒。

  天津商業大學所開設的冰淇淋專業課、實驗室對全校學生開放,成為文理科多專業學生們喜歡的課程。他們不僅能聽懂相關知識,還能根據自己的創意親手制作冰淇淋,在學習和研究實驗中不斷提升。一份該校督導課堂聽課記錄表這樣點評該課:“教師的實際經驗比較豐富,課程內容充實,信息量大,理論聯系實際,結合生產實際有啟發性,對學生有較強吸引力。學生認真聽并與老師互動。教學效果好,學生出勤高?!?/span>

  天津商業大學在校學生王偉佳說,在學校親口嘗到自己制作的冰淇淋,一種成就感油然而生,不僅感受到了冰淇淋的魅力,而且感受到了冰淇淋里蘊含的知識匯集和匠心精神。

  2003級畢業生、目前就職于蒙牛集團的任蓉說,劉老師領著學生們開啟冰淇淋這扇“甜蜜”的大門,搭建了基礎理論知識的框架,指導學生理論聯系實際完成冰淇淋配方、工藝的初步設計,“為我們成為冰淇淋行業技術骨干打下良好的基礎?!?/span>

  20多年來,天津商業大學學習冰淇淋課程的食品科學與工程和食品質量與安全專業的學生有2200多人,為行業培養了一大批“懂專業,肯鉆研,能動手”掌握冰淇淋科研與生產的復合型人才,受到企業的熱烈歡迎。許多畢業生成為冰淇淋龍頭企業骨干。

一項科研發展一個產業

  走進天津商業大學生物技術與食品科學學院,用于冰淇淋教學和科研的儀器設備令人目不暇接。

  這里就像一家研究所和冰工廠。研究冰淇淋組織形態的有質構儀、抗融化效果的融化率測定儀,研究風味比較和鑒別的有電子舌、電子鼻、高效氣相色譜-質譜儀,以及研究乳化、增稠、黏度、凝膠、脂肪、蛋白、乳糖、冰晶、色差等幾十臺套科研儀器。冰淇淋研發所用的綜合試驗臺、殺菌機、均質機、聯排老化缸、硬質冰淇淋機、軟質冰淇淋機和意大利冰淇淋一體機等一應俱全,為冷凍飲品的基礎研究和新產品開發打下良好的基礎。

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劉愛國教授(中)組織學生到冰淇淋工廠實習

  20多年來,該校產學研、實驗室、教務等部門對冰淇淋科研和項目一路“綠燈”,助力劉愛國的團隊與多家企業形成產學研合作,冰淇淋基礎研究、應用研究、實際生產等方面的研究不斷深入,取得豐碩成果。該校與50多家企業進行了產學研合作,為近百家企業解決了新產品研發和產品質量控制問題,取得研究成果30多項,出版專著20多部,獲得發明專利10多項,并為企業培訓研發和質量管理人員3000多人次。

  冰晶體是冰淇淋的基本組成之一,冰晶體大,結構不均勻,冰淇淋的口感粗糙、不滑潤。多年來,對這類問題行業一般都是在投料多少、凝凍硬化和貯運條件上去解決,沒有系統研究冰晶體大小、結構與配方關系。通過對膠體、乳化劑、蛋白質、糖類抑制冰晶體效果的研究,劉愛國教授帶領的團隊從分子層面闡述了其作用機理。該項目的研究,填補了國內外在該領域的研究空白。

  冰淇淋的均質好比和面,既要和均勻又要軟硬適度,其均質壓力高低對膠體分子在水中的存在狀態、分子鏈長短有重要的影響。針對不同產品、不同原料與產品結構,確定均質壓力參數范圍是件費腦子的事。劉愛國帶領團隊經過反復試驗,掌握了解決這一問題的鑰匙。

  在冰淇淋生產高峰的夏季,室外環境溫度高,產品極易產生融化、變形、軟塌、粘袋等問題,不僅影響產品外觀,而且微生物極易繁殖造成食品安全問題。劉愛國和劉立增等老師經過研究發現,由于選用膠體和乳化劑不當,不少產品造成冰晶體變大,而冰晶體越大冰淇淋內部水的含量就越少,造成所溶解的糖類、鈣、鎂鹽離子濃度越高,形成的凍結點就越低,使這部分可溶液體被排擠至冰淇淋表面,形成“軟皮”“花臉”現象。發現這一機理后,他們科學調整配方,為許多企業解決了問題。

  中國焙烤食品糖制品工業協會理事長朱念琳曾經表示:“冰淇淋在食品行業不是一個很大的行業,天津商業大學對冰淇淋行業的重視,冰淇淋專業課的教學水平,學生們的動手能力,讓我十分感動和高興。這些都代表了行業發展的希望?!?/span>

  “新時期人們對冰淇淋消費出現了味好、低脂、少糖、營養的消費需求。學校要求冰淇淋教學科研要緊密圍繞新需求開展工作?!睘榇?,劉愛國率領團隊深入科研實驗、開展校企合作,一批新項目、新產品相繼而出:新型膠體性能、多種膠體復配、變性淀粉在冰淇淋中的應用等方面研究取得成果;對抹茶、干酪粉、蜂蜜干粉等對冰淇淋風味、口感的作用獲取了實驗數據;研究各種糖醇對冰淇淋的風味、黏度、冰點、冰晶大小的協同增效作用,開發出無蔗糖、低熱量的冰淇淋。近期,該團隊還將開設線上線下同步的冰淇淋課程,為促進教學科研和傳播冰淇淋休閑與營養健康文化做出新的貢獻。

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