隨著人口不斷增長(zhǎng)，食品需求量持續(xù)上升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模也隨之?dāng)U大，而傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物處理方式以填埋或焚燒為主，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了負(fù)面影響。因此，探索農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的循環(huán)再利用途徑，是推動(dòng)資源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)的必然要求。同時(shí)，農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物中含有豐富的化學(xué)成分，如多酚類(lèi)、膳食纖維、蛋白質(zhì)等，具有廣泛的應(yīng)用潛力。因此，深入研究農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物中的功能性成分，有利于減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙贏。

本文探討了如何將農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物循環(huán)再利用融入本科食品化學(xué)課程的教學(xué)改革中，利用案例分析和教學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)估了教學(xué)改革的實(shí)施效果，探討了其在提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力方面的作用，以期為高校食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)改革提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)，助推農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的資源化利用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的分類(lèi)與利用現(xiàn)狀

（一）農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的定義與分類(lèi)

農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物是指在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和加工過(guò)程中產(chǎn)生的非主要產(chǎn)品部分，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和應(yīng)用潛力，但由于市場(chǎng)需求不足、技術(shù)限制或管理不善，往往被低效處理或直接棄置。根據(jù)來(lái)源和性質(zhì)的不同，農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物可以分為果蔬加工副產(chǎn)物、谷物加工副產(chǎn)物、油脂加工副產(chǎn)物、畜禽養(yǎng)殖副產(chǎn)物以及海洋產(chǎn)品加工副產(chǎn)物。

（二）農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的利用現(xiàn)狀

當(dāng)前，農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的利用途徑主要包括飼料利用、能源開(kāi)發(fā)、有機(jī)肥料生產(chǎn)、食品添加劑提取、醫(yī)藥與保健品開(kāi)發(fā)以及材料制造等。值得注意的是，農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的利用涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和部門(mén)，產(chǎn)業(yè)鏈整合和協(xié)同合作存在較大難度，需要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作，從而形成資源共享和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的良好局面。

二、食品化學(xué)視角下的農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物再利用

食品化學(xué)作為研究食品組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的學(xué)科，為農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物再利用提供了重要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持，農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的主要化學(xué)成分及其功能如表1所示。由表1可知，果蔬加工副產(chǎn)物中富含多酚類(lèi)物質(zhì)、膳食纖維和維生素，具有抗氧化、抗菌和促進(jìn)人體健康的作用；谷物加工副產(chǎn)物如麥麩和米糠中富含蛋白質(zhì)、脂肪，可通過(guò)酶解等方法轉(zhuǎn)化為營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑，應(yīng)用于食品生產(chǎn)。

通過(guò)提取和純化副產(chǎn)物中的功能性成分，可開(kāi)發(fā)出多種高附加值的食品添加劑和功能性食品，農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物中的主要功能性成分及其食品化學(xué)應(yīng)用如表2所示。比如，利用農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物中的膳食纖維和蛋白質(zhì)，可改善食品的營(yíng)養(yǎng)成分和質(zhì)地，開(kāi)發(fā)出更健康和美味的食品；農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物中的活性成分可用于開(kāi)發(fā)功能性飲料和保健品，滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)健康食品的需求。

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的普及，農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的循環(huán)再利用不僅是環(huán)境保護(hù)的重要手段，也成為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈延伸和資源優(yōu)化配置的關(guān)鍵?；谑称坊瘜W(xué)視角，可以更好地服務(wù)于農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的高效利用，助力開(kāi)發(fā)出多樣化的高附加值產(chǎn)品，并有效減少資源浪費(fèi)。隨著食品化學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物再利用將迎來(lái)更廣闊的發(fā)展前景，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和資源循環(huán)利用提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。

三、農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物循環(huán)再利用在本科食品化學(xué)課程教學(xué)中的融入策略

（一）教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與優(yōu)化

教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)應(yīng)注重農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的來(lái)源、分類(lèi)、性質(zhì)及其潛在價(jià)值，結(jié)合相關(guān)學(xué)科知識(shí)，構(gòu)建跨學(xué)科的綜合課程。教學(xué)過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)資源節(jié)約與社會(huì)效益的雙重目標(biāo)，探索如何將農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的能源化、材料化、食品化等途徑與生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合。此外，還應(yīng)開(kāi)設(shè)一些跨學(xué)科課程，如“綠色化學(xué)與資源循環(huán)利用”“農(nóng)業(yè)廢棄物處理與再利用技術(shù)”，讓學(xué)生能夠掌握從源頭到成品的全生命周期技術(shù)體系。

（二）教學(xué)方法的創(chuàng)新

傳統(tǒng)教學(xué)方法側(cè)重課堂講授和理論知識(shí)傳授，無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生多元化的學(xué)習(xí)需求，可采取三種方法加強(qiáng)互動(dòng)性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性，提升學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維。一是項(xiàng)目化學(xué)習(xí)（PBL），通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)方式，鼓勵(lì)學(xué)生參與農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物循環(huán)再利用的真實(shí)項(xiàng)目；二是案例教學(xué)法，使學(xué)生了解農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物循環(huán)再利用在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用；三是翻轉(zhuǎn)課堂，組織小組討論，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，提高其自主學(xué)習(xí)能力和合作精神。

（三）校企合作與實(shí)踐教學(xué)

校企合作是促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)、增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)能力的重要方式，產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目能讓學(xué)生真實(shí)參與到農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物循環(huán)再利用的研究中。表3列出了柑橘屬水果中果皮副產(chǎn)物的應(yīng)用領(lǐng)域。

四、教學(xué)改革實(shí)施效果分析

（一）教學(xué)改革實(shí)施情況

首先，課程內(nèi)容的調(diào)整與更新圍繞農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物的分類(lèi)、回收利用技術(shù)、資源化應(yīng)用等展開(kāi)。其次，創(chuàng)新教學(xué)方法，采用翻轉(zhuǎn)課堂、案例分析、項(xiàng)目化學(xué)習(xí)等多樣化方式，增強(qiáng)學(xué)生的參與感與互動(dòng)性。最后，通過(guò)模擬實(shí)際工程案例，讓學(xué)生真實(shí)參與農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物資源化利用的全過(guò)程，促進(jìn)理論與實(shí)踐的結(jié)合。

（二）教學(xué)改革的優(yōu)勢(shì)與不足

教學(xué)改革在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力方面取得了顯著成效，課程內(nèi)容更貼近實(shí)際應(yīng)用，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物循環(huán)再利用的認(rèn)知和興趣。據(jù)2024年教學(xué)評(píng)估數(shù)據(jù)，課程參與率從改革前的60%提高至80%以上，學(xué)生對(duì)課程的滿(mǎn)意度也達(dá)到了90%以上。

雖然課程取得了一些成效，但仍存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、實(shí)踐機(jī)會(huì)較少等問(wèn)題。未來(lái)，教學(xué)改革的方向包括加大實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入、增強(qiáng)教師培訓(xùn)與教學(xué)方法創(chuàng)新、推動(dòng)跨學(xué)科融合與項(xiàng)目化學(xué)習(xí)、深化校企合作、拓展實(shí)踐機(jī)會(huì)、強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而更高效、更全面地促進(jìn)農(nóng)業(yè)資源化利用和可持續(xù)發(fā)展。

基金項(xiàng)目：2024年度廣東省高等教育教改項(xiàng)目“新工科背景下AI賦能《食品化學(xué)》課程的建設(shè)創(chuàng)新研究與實(shí)踐”；2024年度廣東省高等教育教改項(xiàng)目“特色農(nóng)產(chǎn)品加工現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院”；嘉應(yīng)學(xué)院教學(xué)改革工程項(xiàng)目“師范類(lèi)專(zhuān)業(yè)認(rèn)證背景下地方院校教師課程實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量提升研究與實(shí)踐——以嘉應(yīng)學(xué)院生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)為例”。

作者簡(jiǎn)介：張曉南（1982—），男，漢族，海南?？谌?，副教授，博士，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)與工程。

*通信作者：溫茹淑（1974—），女，漢族，廣東梅州人，教授，碩士研究生，研究方向?yàn)樯锟茖W(xué)。