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一、食品安全概述
食品安全(foodsafety)主要是指食品無害且無毒,能夠與應有的營養要求足相符合,對于人體的健康并不會產生任何急性、亞急性或者慢性的危害。針對食品安全,可以說是在當今社會上出現的“食物中毒”、“有害物質影響人體健康”等公共衛生問題出現基礎上而產生,當前已經成為了一門對食品加工、存儲、銷售等過程保障食品衛生以及安全食用的專門領域。良好的食品安全能夠有效防范食物中毒,并且能夠降低疾病隱患,對于人們的身體健康以及社會和經濟的穩定發展具有十分重要的意義。所謂食品安全,其標準的定義為:食品(食物)的種植、養殖、加工、包裝、儲藏、運輸、銷售、消費等活動均要符合國家強制標準和要求,不存在可能損害或威脅人體健康的有毒有害物質以導致消費者病亡或者危機消費者以及其后代的隱患[1]。由此可見,食品安全包括的范圍比較廣,既包括現實的,又包括未來的。加之其與人體健康存在密切關聯,與生物化學之間亦存在一定關聯,為此,可以將其與生物化學本科教學相互結合。
二、食品安全教育現狀
(一)國外現狀
對國外食品安全教育現狀進行闡述,主要從美國和日本兩個國家入手。首先,美國可以說是全球范圍內最早提出進行食品安全教育的國家,因此其現今已經具備了比較系統的和齊備的培訓、教育體系。與此同時,美國的食品安全教育已經成為了消費者以及食品安全體系防御措施的重要內容。其為了提高全國人民的食品安全意識,采用了廣泛的、深入的全民教育,以此提高全民的食品安全意識和食品安全知識知曉率,在校大學生更是其重點教育的對象。其次,日本在二戰以后尤其重視對消費者進行教育。為此,日本成立了食品添加物協會、食品衛生協會、食品安全協會等。各個組織在每一年均會展開比較大型的學術交流,對食品安全和衛生問題進行探討,并且對食品安全情況進行通報。此外,日本亦創辦了食品安全教育類的培訓班,對食品生產、流通的相關從業人員和消費者等進行食品安全教育。當前,日本的食品安全教育已經成為了在校大學生必學的課程內容。
(二)國內現狀
與國外的食品安全教育相比較而言,我國由于經濟水平較低,在食品安全監督管理體系方面并不完整,使得當前的食品安全教育并未完全進入到高校教育當中。但是,受經濟全球化、信息化以及綠色和平組織的影響,使得我國逐漸將食品安全教育與高校教育相結合。在網絡宣傳、消費者保護協會、相關立法文件等方面亦不斷完善,已經初步具有了一定影響力和規模。在食品安全問題方面,我國主要體現在食品生產企業準入市場的門檻比較低,缺乏專業的食品安全技術人才,并且不能夠擁有比較先進的、嚴謹的食品檢測技術和監督手段[2]。生命化學主要對生命的化學造成進行研究,與食品安全教育之間存在一定關聯,若二者能夠有機結合,在本科相關專業教學當中將發揮積極作用,有效增強學生食品安全意識,增強教學效果。
三、生物化學本科教學與食品安全教育的結合
(一)生物化學本科教學與食品安全教育的相關性
生物化學本科教學內容在一定程度上與食品安全教育存在著比較密切的相關性。例如,在《生物化學》第三版上冊中的第一章和第二章教學內容以及下冊的第29章教學內容當中,涉及到的知識內容主要介紹了生命的構成,其中包括了核酸、糖類蛋白質和脂類等生物大分子[3]。同時,生命具有比較重要的生理功能,其中的每一項生物大分子均能夠為生命的活動提重要能源,不同的分子之間又會通過脂類水解和糖酵解等產生相互的轉化[4]。該部分與食品安全教育之間便存在著密切關聯。與其相關的食品安全教育內容主要為脂肪肝、肥胖癥以及糖尿病等疾病的發生與發展。主要由于現今時代我國人民的生活水平不斷提高,人們身體內攝入的營養過剩,與此同時便會引發上述疾病。在生物化學本科教學當中進行該內容教學時便可以與其相互結合,使同學們了解到過度使用油膩食物和甜品的危害,以此促進學生極其家庭成員更加合理的飲食,并且能夠積極進行體育鍛煉。
(二)生物化學本科教學與食品安全教育的結合實踐
生物化學本科教學內容與實際的食品安全教育進行結合實踐前,必須要調動學生在此方面的學習積極性,并且進行教學內容的設計,以便能夠具有更加良好的教學效果。在具體的結合實踐當中,例如第11章的維生素與輔酶教學結合食品安全教育。從維生素的發現入手,引用英國生物化學家普霍金用飼料喂食老鼠的試驗,喂食的若為純化飼料,其中僅含有脂肪、核酸、礦物質、糖和蛋白質,則此時老鼠并不能夠存活,但是,在該飼料當中加入極微量的牛奶,則老鼠能夠正常生長[5]。通過該教學內容可以向學生提問:試驗說明什么?事實上,該實驗主要展現的便是牛奶當中存在著動物體所需要的食物輔助因子,即維生素。由此可以聯系到現實生活當中的食品安全內容,對學生進行食品安全教育:日常生活當中并非使用越多維生素越好,具體的維生素補充需要因人而異,一定不能過量補充,可以列舉生活當中為了長高盲目補充維生素以及為了養顏過度補充維生素的案例。據此,在生物化學本科教學與食品安全教育相互結合的情況下,學生能夠更好的將所學的知識應用到現實生活當中,達到學以致用的目的。結論:綜上所述,生物化學屬于本科生物技術本科專業的重要教學課程內容,食品安全則成為了現今時代社會十分關注的,與人體健康存在密切關聯的話題。生物化學本科教學當中的部分內容與食品安全教育之間存在著十分密切的關聯,將二者進行有效結合,能夠促使學生在實際的學習當中不斷提高自身的食品安全素養,并且樹立正確的食品安全與食品衛生觀念。該舉措亦能夠促使我國的食品安全教育體系早日完善和成熟,促使我國逐步加強對全民的食品安全教育,進一步保障全民的身體健康,促進我國經濟和社會的穩步發展,具有十分重要的積極意義。
作者:張智 單位:臨沂大學
參考文獻:
[1]方勇,楊文建,陳悅等.重金屬鉛的化學形態及其食品安全[J].中國糧油學報,2013,06(11):123-128.
[2]李浩林,劉箐,楊玨萍等.生物技術在食品安全檢測中的最新應用[J].食品與發酵工業,2013,06(08):163-168.
[3]陳巧林.論食品安全事件對化學教育的啟示[J].廣州化工,2013,15(03):300-301.
關鍵詞 焦糖色素 4-甲基咪唑 食品安全
2012年3月6日,美國研究機構“公共利益科學中心”(CSPI)報告稱,在可口可樂、百事可樂、健怡可樂和百事輕怡等4種產品中均發現了一種名為4-甲基咪唑的化學物質,這種物質可能產生于產品配料“焦糖色素”中,它能導致動物長腫瘤,有可能會給人體帶來致癌風險。該組織已向美國監管機構施壓,要求其禁止使用這種著色添加劑,可樂是否致癌引發了全球的爭議。因此,有必要從化學的角度闡明焦糖色素在生產過程中可能產生4-甲基咪唑的這一事實,通過對這一過程的了解,對于提高人們食品化學知識、增強食品安全意識、促進人類健康有一定的現實意義。
1.焦糖色素的性質及發展
焦糖色素(caramel pigment)是一種濃黑褐色粘稠物質,可溶于水,不溶于常用的有機溶劑,有一種燒焦的糖的氣味,具有明顯的焦香味,并有某種苦味,其原料多為果糖、葡萄糖、蔗糖和淀粉等脫水縮合反應的產物。它被廣泛用于食品、醫藥、調味品、飲料等行業。1940年美國食品藥品管理局(FDA)就了有關焦糖色素的規定。由于4-甲基咪唑的毒性問題使焦糖色素的發展受到了阻礙,后來經過一系列的深入研究和實驗,聯合國糧食與農業組織(FAO)、世界衛生組織(WHO)和國際食品添加劑聯合專家委員會(JECFA)均認為,焦糖色素作為食用色素是安全的,但對4-甲基咪唑作了限量的規定。國外焦糖色素的生產歷史悠久,美國1863年就首次商業化生產。我國20世紀70年代河南等地就有以紅薯為原料生產焦糖的小作坊式工廠,生產設備極其落后,產品色率極低。80年代后期,重慶引進美國威廉生公司的生產技術,極大地推動了我國焦糖色素工業的發展。90年代中期,以恒泰、紅雙喜為龍頭的焦糖色素生產企業相繼形成,主要產品為氨法焦糖。2001年我國根據焦糖色素工業迅猛發展的形勢,在原標準的基礎上又制定了GB8817-2001標準和GB2760-2011標準。
2.焦糖色素的種類及應用
根據催化劑的不同,焦糖色素的生產方法可分為普通法、亞硫酸鹽法、氨法、亞硫酸銨法4種。
普通焦糖色素(Ⅰ類),這類焦糖色素在制造中用DE值70以上的葡萄糖漿在160℃左右的溫度下,不采用含銨化物或亞硫酸鹽作為催化劑。它的色率較低,但紅色指數可達6以上,氮硫含量均較低,在75%的酒精中也能穩定。
苛性亞硫酸鹽焦糖色素(Ⅱ類),苛性亞硫酸鹽焦糖的制造方法與普通焦糖相似,但必須用亞硫酸鹽作催化劑,催化劑的用量較高,亦能在酒精中穩定。一般采用葡萄糖與亞硫酸鈉控制加熱制作,使用范圍很小,只用于一些特殊要求的食品或藥品。GB8817-2001國家標準規定中允許使用的焦糖色素生產方法中并沒有此法。
氨法焦糖色素(Ⅲ類),這類焦糖色素指沒有用含亞硫酸鹽作為催化劑,而只采用氨作催化劑生產的焦糖色素,常采用高當量的葡萄糖或果糖與氨在高溫下制成。這類焦糖耐鹽性較好,主要用于醬油、醋、醬料等調味品的著色,帶有正電荷。焦糖的耐酒精性使它能夠在酒中使用,通常能分散于50%濃度以下的乙醇溶液中。啤酒含有帶正電荷的蛋白質,需選用帶正電荷的Ⅲ類焦糖。
亞硫酸銨法焦糖色素(Ⅳ類),這類焦糖色素是采用亞硫酸銨鹽作為催化劑,葡萄糖和蔗糖作為原料,在酸性條件下催化而成。在軟飲料中,這類焦糖色素的使用量最大,它不僅著色力強,而且在酸陛飲料中十分穩定。這種焦糖色素帶負電荷,而飲料中所用的香料,含有少量帶負離子的膠體物質,這樣二者就能相溶,不會形成混濁或絮凝現象。焦糖在使用前部分氫化,可進一步減少產品貯藏中芳香成分的損失,這對使用阿力甜的低糖可樂型飲料尤其顯著。黃酒中含有大量負電荷的蛋白質、多糖的膠體,且產品pH一般在3.8~4.6,故要求使用pI在1.5以下,酒精下穩定的Ⅳ類焦糖。有些產品如發酵葡萄酒、櫻桃酒,在生產中已基本去除了蛋白質,加上本身帶有酸性,可以使用耐酸性焦糖。
焦糖色素也可用來增加焙烤食品外觀的吸引力,可選用高濃度的液體或粉末狀焦糖色素來彌補特制面包“表面裝飾”及曲奇餅精制配料的不充足和不均勻的著色力。此外,焦糖色素也能廣泛地應用于其他食品中,如罐裝肉和燉肉、餐用糖漿、醫藥制劑,以及植物蛋白為原料的模擬肉中。肉制品中可以用正負電荷的焦糖色素,選擇時應考慮紅色指數問題。固化焦糖色素一般用于混合粉末調味料中,如把固化焦糖與淀粉或糊精混合于方便面調味包中,保證湯料用熱水沖調后速溶的同時加強湯料的色澤和風味。
3.焦糖色素與4-甲基咪唑生成的可能途徑
焦糖色素的制造是一種褐變反應(Browning Reaction)。褐變反應是我們日常生活與食品加工及烹調中經常碰到的現象,但至今為止,尚不能確切的解釋焦糖反應的機理,焦糖的結構組成也尚未徹底被認識。從事焦糖研究的英國化學家Brache感嘆地說:“焦糖不僅具有復雜性,而且也無法預測,只有在最大限度內將原料、制備技術、時間、溫度等加以控制,才能保證高質量產品的可重復性……”。可見,焦糖的生產技術是困難的,在國外也被視為高科技產品,其生產工藝被嚴格保密。美國可口可樂之所以能風行全世界一個世紀,國際市場占有率獨占鰲頭,與其擁有獨特的焦糖生產技術是分不開的。
焦糖色素生產主要有三種化學反應,一是美拉德反應(Maillard Reaction),就是食品中的氨基化合物和羰基化合物在加熱時產生的復雜化學反應;二是焦糖化反應(Caramellization),焦糖化反應的初期加熱高濃度的糖液,葡萄糖形成1,2-脫水-α-D-葡萄糖和1,6-脫水-β-D-葡萄糖,一系列脫水反應后生成5-羥甲基2-糖醛,焦糖化反應后期主要是聚合反應;三是氧化反應(Oxidation),氧化反應是食品組分發生酶促或非酶褐變的原因之一,在焦糖色素生產過程中,美拉德反應和焦糖化反應的產物可能相互作用發生氧化反應生成大型分子,從而提高了產物的著色力。
因此,總的反應機制可以大致分為3類:第一類反應主要發生在初始階段,包括羰胺縮合和Amadori重排;第二類反應是降解反應,生成具有強紫外吸收的有色成分,并釋放CO2,包括糖脫水和糖環裂解;第三類反應是聚合反應,氧化生成深色高分子化合物,包括丁間醇醛聚合、醛氨聚合及雜環N化合物形成。
圖1為現代焦糖色素的生產工藝。
目前在焦糖色素氨法生產中,有一定量的4-甲基咪唑的生成,因為焦糖色素的生產原料及熬制過程的一系列反應條件(如溫度、pH、催化劑及反應濃度等)也比較適合于4-甲基咪唑的生成。焦糖色素的生產,現在一般是用麥芽糖或蔗糖的液狀物,經煮沸加入一定量銨鹽(氯化銨或亞硫酸銨)以增加色度,縮短焦化時間,再煮熬一定時間(24h左右)焦糖色素基本生成,加入純堿中和而成。
根據資料推導和在實驗中的一系列變化情況及其反應條件推斷,焦糖色素與4-甲基咪唑生成的可能主要途徑如圖2。
在該途徑中以前一步反應為主,主要生成焦糖色素,后一步為副反應,產生4-甲基咪唑類化合物。
4.啟示
化學通過反應改變物質的性質,具有化腐朽為神奇的功用。從尼龍到塑料,從汽油到藥物,化學為這個世界帶來了無數提高生活質量的發明。反之,化學也能把“神奇”化為“腐朽”。特別是食品加工中存在“濫用、違規使用添加劑”和“非食用添加劑、化學品被添加到食品中”等問題。同時,一些大型企業因安全生產事故,導致有毒有害污染物外泄,釀成了重大環境安全事件。由此,公眾不得不改變了對化學的看法——想說愛你卻不容易。
一、整治目標
通過整治,使全鎮各中小學校食品衛生安全管理進一步規范,周邊飲食攤點的生產經營秩序進一步好轉;建立和完善校園及周邊食品市場秩序的長效監管機制,消除各類食品安全隱患,確保全鎮廣大師生的食品安全保障水平得到進一步提高,確保不發生學校食品安全事故。
二、整治內容
整治工作由鎮衛生院防保所牽頭,學校、工商、派出所等部門配合。
一是進一步落實學校食品安全工作責任制。建立健全學校食品安全管理制度,切實加強對學校食品安全工作的領導和管理。要特別重視對校園內食堂、小賣部、小飲食店的管理,認真落實校園內飲食單位準入制度,規范食品原輔料采購行為,嚴格執行索證索票制度,對衛生不達標的要堅決依法查處。
二是加大學校食堂量化分級管理實施力度。繼續開展學校食堂衛生達標創建活動,促進學校食堂硬件設施的完善和衛生管理制度的落實。
三是加強校園內外飲食環境整治。對校園內及周邊各類食品生產經營單位(個人)實施規范管理,重點打擊制售假冒偽劣、有毒有害食品違法行為,堅決取締無證(照)生產經營行為。
四是強化校園食品安全知識宣傳教育。對全鎮義務教育階段中小學生開展食品安全基本知識普及教育活動,使學生養成良好的飲食衛生習慣,提高自我防范能力。
三、實施時間及步驟
專項整治時間為5-6月份。5月10日前完成動員部署,牽頭單位制定詳細的檢查方案,進行責任分工;5月中旬進入集中整治階段,各村各單位要按照專項整治要求,緊密配合,齊抓共管,確保專項整治活動順利實施;6月底前為總結驗收階段。各村各單位對專項整治工作進行總結,報牽頭單位匯總,匯總情況于6月30日前以書面形式報鎮食品藥品安全領導小組辦公室。
四、工作要求
(一)加強組織領導,健全責任體系。各村各有關單位要高度重視學校食品安全專項整治工作,認真貫徹方案要求,切實抓好任務分解,責任落實,做到目標明確、重點突出、措施得力。要加大經費投入,加強基礎設施建設,為專項整治工作開展提供有力支撐。
(二)加強分工協作,提高整治效能。各村各單位在開展專項整治過程中,要及時通報信息,加強協調配合,形成工作合力。要加大聯合執法力度,提高專項整治效能。
一、縣教育局成立食品藥品安全工作領導小組,由局長任組長,并在教育科設立工作辦公室。各校建立健全校內食品安全工作機構,明確校長是學校食品藥品安全的第一責任人,對職責范圍內的食品藥品安全工作負有領導責任;指定專人分管食品藥品安全工作,分管人員對校內食品藥品安全直接負責,并將食品藥品安全管理工作列入分管人員年度工作計劃中考核內容實施獎懲制度。
二、建立各項食品藥品安全工作規章制度。制度主要應包括:食堂、商店從業人員體檢制度、餐具消毒、保存及工作衣帽穿戴、清洗制度、向師生出售飯菜24小時留樣制度、學校食品藥品安全事故責任追究制度等項制度。各友會校對制度的執行情況要經常性地開展監督檢查,減少或及時消除食品藥品安全隱患,防范校內重大食品藥品安全事故的發生。
三、積極開展學校食品藥品安全宣傳教育工作。各校要制定年安全工作計劃中食品藥品工作的教育,大力開展食品藥品安全的專題宣傳教育活動,倡計劃導健康消費,要求每學期開展食品安全健康教育活動不少于2次。
四、加強校內食品藥品安全管理工作。學校必須完善各項監督管理制度,落實專人履行監督管理職責,要與承包者簽訂食品藥品安全責任狀,提出明確的食品藥品衛生安全要求。禁止非工作人員進出食堂、商店的加工操作間及食品原料存放間。
五、各校要建立和完善學校突發性食品藥品安全事故的應急處理機制,制訂食品藥品安全工作預案。要配合有關部門做好學校食堂食品衛生監督量化分級管理工作。積極開展“千鎮連鎖超市、萬村放心店”建設活動,年內建成3個校內連鎖超市,26所學校放心店建設任務,其覆蓋面達到50%以上。積極推行蔬菜、肉品的定點配送工作。
一、建立組織機構,保證“食品安全宣傳周”活動的正常開展。為加強“食品安全宣傳周”活動的組織領導,教育局成立“食品安全宣傳周”活動領導小組,局長任組長,其他班子成員為副組長,局機關各股室負責人、各校區、縣直屬中小學幼兒園校長(園長)為成員,指導學校“食品安全宣傳周”活動的開展。
二、召開學校綠色環保食堂觀摩會。為進一步加強學校食堂食品安全管理,不斷提高食品安全管理水平,8月8日,縣教育局在隆化縣第二實驗小學組織召開學校食堂食品安全現場觀摩會。縣教育局領導班子成員,各校區校長、有食堂的縣直學校和民辦學校校長及食堂經理共計70余人參加了現場觀摩培訓會。
觀摩活動結束后,縣教育局局長張立華就下一步如何做好學校食堂食品安全管理工作提出三點要求:一是各學校要堅持樹立以學生為本的教育理念,把學生的飲食安全作為各項工作的重中之重,采取有力措施,扎扎實實,一絲不茍抓好落實;二是各學校要加大投入,加強和完善各種硬件設施,改善提高后廚加工和就餐條件;三是要進一步完善和落實學校食堂各項規章制度。