程子良 祁惠芳 孔維寶** 馬君義 牛亞勝

（1 西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 甘肅蘭州 730070 2 天水農(nóng)業(yè)學(xué)校 甘肅天水 741400）

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

油橄欖（Olea europaeaL．）屬木犀科（Oleaceae）木樨欖屬（Olea）植物，是世界四大著名的木本食用油料樹種之一［2］。以新鮮的油橄欖果實(shí)不經(jīng)加熱和化學(xué)處理，直接冷榨而成的初榨橄欖油是一種高品質(zhì)食用油脂，脂肪酸比例協(xié)調(diào)（含10%飽和脂肪酸、82%單不飽和脂肪酸和7%多不飽和脂肪酸），富含抗氧化酚類物質(zhì)、維生素及角鯊烯等，具有延緩衰老、預(yù)防心血管疾病、降血脂和抗癌等作用，被譽(yù)為“植物油皇后”“液體黃金”“地中海甘露”［3-5］。油橄欖果實(shí)由2%的種子、16%的果核和82%的果肉構(gòu)成，大部分油儲(chǔ)存在果肉中，果實(shí)的品質(zhì)直接決定了橄欖油的口感、品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值［6-7］。行標(biāo)《油橄欖鮮果（LY/T 1532—1999）》等規(guī)定：油用果實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為鮮果含油率（%）≥15%，含水率（%）≥50%，新鮮度（%）≥95%，成熟度≤6（0～3 為一等，3～5 為二等，5～6 為三等），無(wú)法滿足以上要求則不能投入生產(chǎn)［8］。因此，定期測(cè)定生產(chǎn)線上果實(shí)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)工作是極為重要的環(huán)節(jié)，可起到良好的品質(zhì)監(jiān)控作用。

目前，判斷油橄欖果實(shí)品質(zhì)的方法較為完善，通常先對(duì)新鮮的油橄欖進(jìn)行感官鑒別，判斷其成熟度和新鮮度，然后將經(jīng)鼓風(fēng)干燥箱烘干至恒重的果實(shí)粉碎，以石油醚為油脂萃取劑，用脂肪測(cè)定儀進(jìn)行油脂抽提，利用公式計(jì)算其含水率和含油率。實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用性強(qiáng)，用到的化學(xué)試劑較少，實(shí)驗(yàn)材料綠色環(huán)保，實(shí)驗(yàn)過(guò)程安全有效。該實(shí)驗(yàn)可增加學(xué)習(xí)的趣味性與真實(shí)性，并通過(guò)合作學(xué)習(xí)、小組探討等形式，探究不同品種果實(shí)的差異性，掌握實(shí)驗(yàn)技能，為將來(lái)走向社會(huì)做好充分的準(zhǔn)備。

2 教學(xué)目標(biāo)

1）知識(shí)目標(biāo)：①通過(guò)查閱相關(guān)資料，了解油橄欖果實(shí)的形態(tài)特征和實(shí)用價(jià)值；②掌握脂肪測(cè)定的原理，并能解釋提取橄欖油過(guò)程中出現(xiàn)各種現(xiàn)象的原因；③了解比較不同果實(shí)品種質(zhì)量、品質(zhì)的差異性。

2）技能目標(biāo)：①學(xué)會(huì)對(duì)橄欖果實(shí)的成熟度進(jìn)行分類，計(jì)算成熟度指數(shù)和新鮮度等指標(biāo)；②能熟練操作脂肪測(cè)定儀（海能SOX406）、高速粉碎機(jī)等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，掌握橄欖油的提取技術(shù)，能運(yùn)用公式計(jì)算含水率和含油率。

3）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：①了解一線生產(chǎn)，產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣；②通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作完成實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的集體協(xié)作精神，提高自我效能感。

3 實(shí)驗(yàn)組織

準(zhǔn)備階段：學(xué)生分組，每組6 人，組長(zhǎng)負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄及實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)籌安排；實(shí)驗(yàn)開始前各組查找相關(guān)資料，討論實(shí)驗(yàn)步驟做好相關(guān)準(zhǔn)備。

實(shí)驗(yàn)分2 個(gè)課時(shí)完成。第1 課時(shí)主要是認(rèn)識(shí)油橄欖果實(shí)，通過(guò)感官判斷成熟度和新鮮度，鑒別果實(shí)是否敗壞，這是果實(shí)投入生產(chǎn)的第1 步；第2課時(shí)主要是將鮮果烘干，利用脂肪測(cè)量?jī)x進(jìn)行提油，計(jì)算不同果實(shí)含油率和含水率，比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行分析討論，建立起良好的科學(xué)素養(yǎng)和探究能力。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師給予指導(dǎo)與點(diǎn)評(píng)。

以雷達(dá)所在位置為原點(diǎn)，在縱平面上，目標(biāo)位置信息主要由觀測(cè)距離r以及俯仰角θ來(lái)表征，其中觀測(cè)距離標(biāo)準(zhǔn)差為σr，俯仰角標(biāo)準(zhǔn)差為σθ，則對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣為

實(shí)驗(yàn)結(jié)束，各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比較不同品種果實(shí)之間性狀特征的差異性，并進(jìn)行分析討論。

4 材料與儀器

1）試劑：石油醚（沸程為30～60℃）。

2）儀器：電子天平、鼓風(fēng)干燥箱、高速粉碎機(jī)、海能SOX406 脂肪測(cè)定儀、鋁箔皿、干燥皿、濾紙、不銹鋼小刀、鋁制抽提杯、濾紙架、脫脂棉。

3）實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備：教師提前購(gòu)置6 種單品種果實(shí)，分別為萊星、皮削利、鄂植8 號(hào)、佛奧、豆果及科拉蒂，置于0～4℃的冰箱中低溫保存，備用。

5 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

5.1 認(rèn)識(shí)油橄欖果實(shí) 教師將6 種單品種分別發(fā)給6 個(gè)組，組長(zhǎng)領(lǐng)取果實(shí)后做好登記。準(zhǔn)備8 個(gè)燒杯（或用其他透明容器代替）分別標(biāo)上0～7 編號(hào)（0～7 表成熟度）待用；隨機(jī)取出100 粒果實(shí)，按表1和圖1提示進(jìn)行成熟度的分類，注意在辨別成熟度為4～7 的果實(shí)時(shí)，需用不銹鋼小刀切開斜面觀察果肉顏色進(jìn)行區(qū)分；分類結(jié)束后將每個(gè)成熟度指數(shù)級(jí)別的果實(shí)數(shù)量填入表2，計(jì)算類別編號(hào)與該類果實(shí)粒數(shù)的乘積，并計(jì)算成熟度，如公式（1）所示；同時(shí)，在這100 粒果實(shí)中檢查形態(tài)是否完好，挑出破壞和損傷、腐敗的果實(shí)，記作N，計(jì)算新鮮度，如公式（2）所示。整個(gè)過(guò)程小組6 人共同完成，在遇到模棱兩可的果實(shí)時(shí)一定要做好協(xié)商，確保對(duì)果實(shí)進(jìn)行正確的成熟度分類。

表1 油橄欖果實(shí)成熟度類別及含義［8］

圖1 油橄欖果實(shí)成熟度分類圖

表2 油橄欖果實(shí)成熟度指數(shù)計(jì)算表

5.2 測(cè)含水率［9］稱量鋁箔皿的質(zhì)量m1（精確至0.01 g，下同），隨機(jī)選取50 顆鮮果放入鋁箔皿中精確稱量質(zhì)量m2，然后將待測(cè)樣品置于80 ℃烘箱中干燥12 h 至恒重后稱量記為m3，根據(jù)果實(shí)烘干前后的質(zhì)量差，計(jì)算水分含量，如公式（3）所示。

5.3 測(cè)含油率［9］將烘干的果實(shí)置于高速粉碎機(jī)中粉碎后，稱取10 g 裝入包有濾紙筒的濾紙架內(nèi)，記作m，用脫脂棉塞上后放入脂肪測(cè)定儀中（如圖2a 所示）；稱量鋁制抽提杯m4，在杯內(nèi)倒入40 mL 石油醚放在脂肪儀加熱板上，壓下扳手使密封圈緊壓抽提環(huán)，移動(dòng)滑珠使裝有樣品的濾紙筒的1／2 浸入石油醚中，同時(shí)打開冷凝水，將閥門調(diào)至豎直狀態(tài)，在60℃的加熱板上抽提12 h（圖2b）；結(jié)束后取下抽提杯并置于60℃的烘箱中烘4 h，然后取出置于干燥皿內(nèi)，待其溫度降至室溫時(shí)稱量記為m5，計(jì)算干基含油率和鮮果含油率，如公式（4）、（5）所示。整個(gè)過(guò)程需要小組內(nèi)每人制作一個(gè)樣品，體驗(yàn)操作過(guò)程，學(xué)會(huì)提油技術(shù)。

圖2 測(cè)定含油率部分儀器展示

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，清理實(shí)驗(yàn)臺(tái)面，將各實(shí)驗(yàn)設(shè)備歸置原位（注意：由于整個(gè)實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，尤其是在烘干操作時(shí)，也要保持實(shí)驗(yàn)臺(tái)面整潔，并合理利用資源與時(shí)間）。抽提杯洗凈放在烘箱內(nèi)烘干后，放入干燥皿以備下次實(shí)驗(yàn)使用；濾紙筒內(nèi)的干基粉末倒入指定地點(diǎn)，切不可隨意丟棄；檢查脂肪測(cè)定儀設(shè)備，確保實(shí)驗(yàn)安全。

6 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1）油橄欖果實(shí)在秋季結(jié)果，建議該實(shí)驗(yàn)放在秋季進(jìn)行，購(gòu)置的樣品需低溫保存，盡量在48 h之內(nèi)使用，避免影響實(shí)驗(yàn)效果。

2）對(duì)鮮果進(jìn)行烘干時(shí)，若果實(shí)顆粒較大，可用小刀劃幾道口子，使水分蒸發(fā)更快，確保在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到恒重；溫度不宜過(guò)高，否則果實(shí)會(huì)被烘焦，影響橄欖油的品質(zhì)。

3）利用高速粉碎機(jī)粉碎時(shí)，一定要注意安全，務(wù)必將蓋子擰緊；完成粉碎后，先關(guān)閉電源再進(jìn)行下一步操作；此外，稱量干基即烘干粉碎后的果實(shí)時(shí)需要將粉末攪拌均勻，減少實(shí)驗(yàn)誤差。

4）在使用脂肪測(cè)定儀提油時(shí)，注意控制回流速度在1～2 s／滴，避免石油醚難以回流；抽提完成后，須將抽提杯放入烘箱內(nèi)，以除去杯內(nèi)未蒸發(fā)完全的溶劑和水分等雜質(zhì)。

5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中抽提杯、裝有粉碎樣品的濾紙筒等材料，在暫時(shí)未用到時(shí)要及時(shí)放在干燥皿內(nèi)避免過(guò)多暴露在空氣中，防止被氧化而產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差。

7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師組織學(xué)生先以小組為單位進(jìn)行分析討論，包括操作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題等，由組長(zhǎng)匯總結(jié)果后提交給教師整理。

表3所示為不同品種油橄欖果實(shí)的成熟度和新鮮度，可知6 個(gè)品種中，鄂植8 號(hào)的成熟度最高，科拉蒂的成熟度最低，按等級(jí)分類可知：皮削利、豆果和科拉蒂為一等果，萊星、鄂植8 號(hào)和佛奧為二等果；新鮮度指標(biāo)中，萊星、鄂植8 號(hào)、佛奧、豆果和科拉蒂均在95%以上，符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，但是皮削利和佛奧新鮮度在95%以下，分析原因可能是在運(yùn)輸和保存過(guò)程中，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)果實(shí)霉變或腐爛，或者由于機(jī)械損傷引起的敗壞。

圖3所示為不同品種油橄欖果實(shí)的含油率和含水率比較，可知干基含油率從大到小依次為：科拉蒂＞鄂植8 號(hào)＞萊星＞佛奧＞皮削利＞豆果，鮮果含油率依次為：佛奧＞萊星＞鄂植8 號(hào)＞科拉蒂＞皮削利＞豆果，含水率依次為：皮削利＞豆果＞科拉蒂＞萊星＞鄂植8 號(hào)＞佛奧。其中，皮削利和豆果的鮮果含油率在15%以下，佛奧的含水率在50%以下。因此結(jié)合表3和圖3各項(xiàng)指標(biāo)可判定，實(shí)際生產(chǎn)中，皮削利、豆果和佛奧這3 個(gè)品種不符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，不能投入生產(chǎn)。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大部分學(xué)生都能按照步驟完成實(shí)驗(yàn)并取得較好的實(shí)驗(yàn)效果，但是也有一些學(xué)生在利用脂肪測(cè)定儀提油時(shí)出現(xiàn)提取杯無(wú)油的現(xiàn)象。學(xué)生討論后得出2 個(gè)結(jié)論：1）可能是由于長(zhǎng)期使用自來(lái)水產(chǎn)生污垢堵住了冷凝管，導(dǎo)致無(wú)法出現(xiàn)回流狀態(tài)；2）也可能是在將濾紙架放在抽提軸上時(shí)，磁鐵未能牢牢吸住從而產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)誤差。

表3 不同品種油橄欖果實(shí)的成熟度與新鮮度

圖3 不同品種油橄欖果實(shí)的含油率和含水率指標(biāo)

8 實(shí)驗(yàn)教學(xué)總結(jié)與反思

1）以學(xué)生為中心，以差異為基礎(chǔ)，重視合作學(xué)習(xí)。教師根據(jù)學(xué)生各方面的特點(diǎn)進(jìn)行有效分組，尊重學(xué)生的差異性，組員之間合作學(xué)習(xí)，相互探討。教師全程關(guān)注學(xué)生操作的規(guī)范性，及時(shí)糾正不當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作，對(duì)遇到的問(wèn)題給予引導(dǎo)。

2）以技能為目標(biāo)，以實(shí)踐為紐帶，提升自我效能感。中職學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)差、社會(huì)認(rèn)同度低，存在嚴(yán)重的自卑感，但動(dòng)手操作能力比較強(qiáng)，在教學(xué)過(guò)程中重視技能的作用，體驗(yàn) “做中學(xué)、做中求進(jìn)步”的思想，以技能帶來(lái)的滿足感替代學(xué)習(xí)成績(jī)帶來(lái)的榮譽(yù)感，進(jìn)而提升其自我效能感。

3）以興趣為導(dǎo)向，以實(shí)際生產(chǎn)為情境，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。目前中職生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多以生物學(xué)基礎(chǔ)研究為主，與實(shí)際生活脫軌，既無(wú)法引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又與職業(yè)教育導(dǎo)向的應(yīng)用知識(shí)的學(xué)習(xí)相違背。如何選擇教學(xué)內(nèi)容并組織好課堂教學(xué)，使學(xué)生產(chǎn)生足夠的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等至關(guān)重要，教師需要慎重思考，這也是當(dāng)前新一輪課程改革的重點(diǎn)研究方向。在本次教學(xué)中，內(nèi)容來(lái)源于企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，通過(guò)對(duì)油橄欖果實(shí)的鑒定讓原本枯燥無(wú)味的植物油提取技術(shù)、感官分類等更好地融入學(xué)習(xí)過(guò)程，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，也為將來(lái)就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。