4月2日消息,在防控新冠肺炎疫情阻击战中,许多人宅家打发和消磨时间,冰淇淋成为不少青春一族舒缓心情的美食。近日,天津商业大学生物技术与食品科学学院教授刘爱国率领的产学研团队建设冰淇淋学科,获得具有提高人体免疫特性的冷冻饮品的专利。


天津商业大学建设冰淇淋学科,已获能提高免疫力的冷冻饮品专利


然而,有这么一个冰淇淋科教团队,抗疫以来没有清闲,而是投入紧张的冰淇淋科研工作。他们针对冰淇淋贮运中冰晶体变大、酸奶冰淇淋口感粗糙等影响产品质量因素深入研究,成功开发出新型复配乳化稳定剂;面对抗疫以来人们的健康需求,研发出了具有提高人体免疫特性的冷冻饮品,申请了专利并获得省部级项目资助。


这个团队就是天津商业大学生物技术与食品科学学院教授刘爱国率领的产学研团队。国内冰淇淋在食品产业中是个小行业,历史上无专业学科和系统研究,天津商业大学20多年前建立冰淇淋专业学科开展产学研,促进了行业的发展。这家老牌商业大学何以对冰淇淋新学科青睐有加,助它成长的呢?


一名教授:带起了一门冰淇淋学科


“冰淇淋的冰晶结构,对产品口感、保型和食品安全都有着重要的作用。”在中国冰淇淋产业博览会举办的专业讲座上,来自冰淇淋生产企业的技术人员凝神闭气地听着专家的演讲。“冰淇淋冰晶结构?”许多人头一次听到这个话题。讲座结束,人们围拢上来,与这位专家交流着并索要联系方式。


名校必有名师,名师必有专工。讲座的人是刘爱国,天津商业大学生物技术与食品科学学院教授,今年56岁。他研究冰淇淋快有 30年了,是国内首位开设冰淇淋课程和科研实验的老师,也是目前唯一培养冰淇淋专业研究生的教授。1986年,从上海水产大学毕业后,他到天津商学院(现天津商业大学)当老师,教“乳制品工艺学”和“食品添加剂”课程。进入冰淇淋行业纯属一次给朋友帮忙开始的。


上个世纪八九十年代,天津是全国冷食生产“重镇”。1994年的夏天,一家企业负责人找到刘爱国说,“我想搞膨化冰淇淋,你帮我看看”。“之前也没接触过,推不开就去了现场。他让开发一款巧克力冰淇淋,自己是研究乳制品和食品添加剂的,又学过制冷工艺,临阵磨枪,硬着头皮琢磨了个配方,但试验后冰淇淋没膨化。”什么问题呢?经多方面分析后,他认为膨化问题与凝冻机有关,于是琢磨冰淇淋凝冻时间与配方的关系。功夫不负有心人,经过三次现场试验,冰淇淋膨化率达到了要求。


“碰巧成功了。”刘爱国说。那时,冰淇淋没有专业研究机构,大学也无此专业,在食品工艺学书籍中,只有几页纸的描述。一些冰淇淋工厂的工程师多为研究大料配方和生产过程管理,知其然不知其所以然。许多企业听说刘爱国懂冰淇淋配方设计,纷纷找他帮忙。于是,他利用业余时间,先后为多家企业解决了巧克力冰淇淋不好膨化、香气不足、口感粗糙等问题。这期间,他对蛋白质、脂肪、碳水化合物、乳化剂、增稠剂、冰点等作用进行了深入研究和实验。一家企业生产的咖啡膨化冰淇淋膨化效果差,刘爱国分析可能是咖啡粉和可可粉使浆料水合性降低了,冰淇淋中的空气未能被充分包裹,他从调整配方和凝冻时间方向研究,很快使这家工厂生产出了满意的产品。


“能为企业解决问题,特别高兴,感到知识很有价值。”刘爱国从此爱上了冰淇淋行业。他同时思考,冰淇淋是个有发展潜力的食品领域,零打碎敲解决不了行业的创新发展,要以学校为依托,开设冰淇淋的教学与科研,形成特色学科,才能促进行业的健康发展。


刘爱国的想法与学校一拍即合。天津商业大学十分注重教学、科研与生产的结合,1998年,在全国大学中率先开设了系统的冰淇淋专业课程,并开始产学研一体化的工作探索。


一所名校:激扬了一个行业的发展


国内冰淇淋是一个小行业,在国内大学无冰淇淋专业课程、无学生系统学习的状态下,开设冰淇淋课程教学和科研实验,培养行业需要的学生,这对于天津商业大学和刘爱国来说是一张白纸。


一支小小的冰淇淋,涉及着食品工业的方方面面。教学方向和课程如何设计?“大学要为社会发展服务,建设商科特色鲜明、对接社会需求的高水平大学为目标,服务经济社会发展是我校的办学宗旨。以促进冰淇淋行业发展和科技进步为中心,产学研一体化运行,建设冰淇淋行业科教和人才培养基地,符合我校培养具有高度社会责任感、深厚商学素养的复合型、应用型创新创业人才的办学模式。”天津商业大学校长葛宝臻给出了人才培养答案。


刘爱国介绍,冰淇淋专业课教学经过多年不断摸索,在各方大力支持帮助下,由原“冷食制品与加工”发展到“冰淇淋科学与创新技术”课程,形成了较为科学的教学模式。一是食品科学与工程、食品质量与安全多学科交叉学习,使学生在食品产业的大背景中掌握冰淇淋的基础知识。二是以自编教材《冰淇淋配方设计与加工技术》开展专业课教学,使学生系统掌握冰淇淋的生产工艺与设备、配料与添加剂作用机理、国内外科技与市场动态。三是研究与实际需求相结合,围绕冰淇淋新技术、新工艺、新材料、新产品进行科研和实验,开展大学生创新创业训练和毕业设计工作,提高学生动脑动手能力。


学校对冰淇淋专业课教学十分重视,为刘爱国配备了四名教师,组成了教学科研团队,壮大了力量;为冰淇淋课程的教学与科研投入了300多万元的实验设备和检测仪器,使学生们都有研究和实际操作的机会;连续13年举办“天津商业大学艾尔森杯冰淇淋创意大赛”,激发了学生的创新思维和团队意识,学生的作品多次获得国家级或省部级大学生食品竞赛冠军及大奖,为企业开发产品提供了借鉴。


天津商业大学冰淇淋专业课,有理论课也有实践课,实验室对全校学生开放,成为文理科多专业学生们喜欢的课程。他们不仅能听懂相关知识,还能根据自己的创意亲手制作冰淇淋,在学习和研究实验中提升了自己。一份该校督导课堂听课记录表这样点评该课:“教师的实际经验比较丰富,课程内容充实,信息量大,理论联系实际,结合生产实际有启发性,对学生有较强吸引力。学生认真听并与老师互动。教学效果好,学生出勤高。”


天津商业大学在校学生王伟佳说,在学校亲口尝到自己制作的冰淇淋,一种成就感油然而生,不仅感受到了冰淇淋的魅力,而且感受到了冰淇淋里蕴含的知识汇集和匠心精神。


蒙牛集团2003级毕业生任蓉说,刘老师领着我们开启冰淇淋这扇“甜蜜”的大门,搭建了基础理论知识的框架,指导学生理论联系实际完成冰淇淋配方、工艺的初步设计,这些都为我们成为冰淇淋行业技术骨干打下良好的基础。


20多年来,天津商业大学学习冰淇淋课程的食品科学与工程和食品质量与安全专业的学生有2200多人,为行业培养了一大批“懂专业,肯钻研,能动手”掌握冰淇淋科研与生产的复合型人才,受到企业热烈欢迎。一些冰淇淋大企业招聘研发人员,“别的校标准是研究生,而天津商业大学本科就行”,许多毕业生成为冰淇淋龙头企业骨干。


一项项科研:让冰淇淋更时尚更健康


走进天津商业大学生物技术与食品科学学院,用于冰淇淋教学和科研的仪器设备,令人目不暇接。


这里就象一家研究所和冰工厂。研究冰淇淋组织形态的有质构仪、抗融化效果的融化率测定仪,研究风味比较和鉴别的有电子舌、电子鼻、高效气相色谱-质谱仪,以及研究乳化、增稠、粘度、凝胶、脂肪、蛋白、乳糖、冰晶、色差等几十台套的科研仪器。冰淇淋研发所用的综合试验台、杀菌机、均质机、联排老化缸、硬质冰淇淋机、软质冰淇淋机和意大利冰淇淋一体机等一应俱全。为冷冻饮品的基础研究和新产品开发打下良好的基础。


20多年来,该校产学研、实验室、教务等部门对冰淇淋科研和项目一路绿灯,助力刘爱国的团队与多家企业形成产学研合作,冰淇淋基础研究、应用研究、实际生产等方面的研究不断深入,取得丰硕成果。该校与五十多家企业进行了产学研合作,为近百家企业解决了新产品研发和产品质量控制问题,取得研究成果30多项,出版专著20多部,获得发明专利10多项,并为企业培训研发和质量管理人员三千多人次。


冰晶体是冰淇淋的基本组成之一,冰晶体大,结构不均匀,冰淇淋的口感粗糙、不滑润。多年来,对这类问题行业一般都是在投料多少、凝冻硬化和贮运条件上去解决,没有系统研究冰晶体大小、结构与配方关系。通过对胶体、乳化剂、蛋白质、糖类抑制冰晶体效果的研究,刘爱国教授带领的团队从分子层面阐述了其作用机理。该项目的研究,填补了国内外在该领域的知识空白。


冰淇淋的均质好比和面,既要和均匀又要软硬适度,其均质压力高低对胶体分子在水中的存在状态、分子链长短有重要的影响。针对不同产品、不同原料与产品结构,确定均质压力参数范围是件费脑子的事。刘爱国带领团队经过反复试验,掌握了解决这一问题的钥匙。


在冰淇淋生产高峰的夏季,室外环境温度高,产品极易产生融化、变型、软塌、粘袋等问题,不仅影响产品外观,而且微生物极易繁殖造成食品安全问题。刘爱国和刘立增等老师经过研究发现,由于选用胶体和乳化剂不当,不少产品造成冰晶体变大,而冰晶体越大冰淇淋内部水的含量就越少,造成所溶解的糖类、钙、镁盐离子浓度越高,形成的冻结点就越低,使这部分可溶液体被排挤至冰淇淋表面,形成“软皮”“花脸”现象。发现这一机理后,他们科学调整配方,为许多企业解决了问题。


中国焙烤食品糖制品工业协会理事长朱念琳说:“冰淇淋在食品行业不是一个很大的行业,天津商业大学对冰淇淋行业的重视,冰淇淋专业课的教学水平,学生们的动手能力,让我十分感动和高兴,这些都代表了行业发展的希望。”


“新时期人们对冰淇淋消费出现了味好、低脂、少糖、营养的消费需求。学校要求冰淇淋教学科研要紧密围绕新需求开展工作。”为此,刘爱国率领团队深入科研实验、开展校企合作,一批新项目、新产品喷薄而出:新型胶体性能、多种胶体复配、变性淀粉在冰淇淋中的应用等方面研究取得成果;对抹茶、干酪粉、蜂蜜干粉等对冰淇淋风味、口感的作用获取了实验数据;研究各种糖醇对冰淇淋的风味、黏度、冰点、冰晶大小的协同增效作用,开发出赋保健、无蔗糖、低热量的冰淇淋。近期,他们将开设线上线下同步的冰淇淋课程,为促进教学科研和传播冰淇淋休闲与营养健康文化做出新的贡献。


来源:中国食品报融媒体  

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