МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Процессы химической и биотехнологической переработки растительного сырья

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра органической химии
Направление подготовки18.04.01. Химическая технология
ПрофильИнновационная химическая и биотехнологическая переработка растительного сырья
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план18_04_01_Химтех-1-2020
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 32
самостоятельная работа 76
Виды контроля по семестрам
зачеты: 2

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 1 (2) Итого
Недель 23,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 6 6 6 6
Практические 26 26 26 26
Сам. работа 76 76 76 76
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.б.н., доцент, Минаков Денис Викторович

Рецензент(ы):
к.б.н., доцент, Яценко Елена Сергеевна

Рабочая программа дисциплины
Процессы химической и биотехнологической переработки растительного сырья

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 18.04.01 ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 21.11.2014 г. № 1494)

составлена на основании учебного плана:
18.04.01 Химическая технология
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра органической химии

Протокол от 22.06.2020 г. № 11
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

Заведующий кафедрой
Базарнова Наталья Григорьевна, д.х.н., профессор


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра органической химии

Протокол от 22.06.2020 г. № 11
Заведующий кафедрой Базарнова Наталья Григорьевна, д.х.н., профессор


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Целью освоения учебной дисциплины является формирование компетенций, направленных на приобретение знаний и представлений о процессах химической и биотехнологической переработки растительного сырья.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-3 способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов в соответствии с направлением и профилем подготовки
ПК-2 готовностью к поиску, обработке, анализу и систематизации научно-технической информации по теме исследования, выбору методик и средств решения задачи
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- основное современное оборудование и приборы, использусемые в процессах химической и биотехнологической переработки растительного сырья;
- информационные базы данных для поиска научно-технической информации в области переработки растительного сырья.
3.2.Уметь:
3.2.1.- описывать механизмы ферментативного гидролиза целлюлозы с использованием современных приборов и оборудования;
- оценивать эффективность и выбирать современные методики и соответствующее оборудование для проведения научных исследований в области переработки растительного сырья.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- навыками описания основных технологических процессов, использующихся при в химической и биотехнологической переработки растительного сырья;
- навыками изучения, анализа и систематизации литературных и патентных источников.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Процессы химической переработки растительного сырья
1.1. Химические методы переработки растительного сырья. Массообменные и гидромеханические процессы. Лекции 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.2. Предварительная обработка растительных субстратов. Химическое воздействие. Биоделигнификация. Практические 2 4 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.3. Химические превращения в процессах переработки растительного сырья. Практические 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2
1.4. Основные методы исследования свойств сырья Практические 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.5. Физико-химические методы исследования свойств сырья и готовой продукции. Практические 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.6. Современные технологии и оборудование для преработки растительного сырья Практические 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.7. Основные технологии выделения растительных биологически активных веществ. Свойства и применение экстрактивных веществ древесины. Сам. работа 2 10 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.8. Лигнин – ароматическая составляющая растительных веществ. Целлюлоза – углеводная составляющая растительного сырья. Особенности получения сложных эфиров непосредственно из целлюлозы в клеточной стенке Сам. работа 2 28 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 2. Процессы биотехнологической переработки растительного сырья
2.1. Биотехнологические основы переработки растительного сырья с использованием, ферментов, высших базидиальных грибов и микроорганизмов Лекции 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.2. Переработка растительного сырья с использованием ферментов. Ферментативный гидролиз растительного сырья и способы его интенсификации. Механизм ферментативного гидролиза целлюлозы. Практические 2 4 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.3. Технология ферментативного гидролиза целлюлозы. Ферментативное осахаривание древесины. Практические 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.4. Культивирование микроорганизмов. Классификация питательных сред и способы их получения. Культивирование грибов. Практические 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.5. Производство микробного белка и аминокислот. Практические 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.6. Биотехнологические основы конверсии лигноцеллюлозных субстратов. Микроорганизмы -источники биоповреждений древесины и целлюлозосодержащих материалов. Сам. работа 2 23 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 3. Экологическая биотехнология
3.1. Биотрансформация вторичных сырьевых ресурсов перерабатывающей промышленности, отходов растениеводства и лесного хозяйства Лекции 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.2. Целлюлозолитические и пектолитические ферментные препараты. Практические 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.3. Экономика процессов в биотехнологии Практические 2 2 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.4. Биотрансформация вторичных сырьевых ресурсов перерабатывающей промышленности, отходов растениеводства и лесного хозяйства. Экологические и экономические аспекты переработки биосырья Сам. работа 2 15 ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Контрольные вопросы и задания приведены в фонде оценочных средств
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрено
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Фонд оценочных средств размещен в приложении

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Азаров В.И., Буров А. В., Оболенская А. В. Химия древесины и синтетических полимеров: Учебники Издательство "Лань", 2010 e.lanbook.com
Л1.2 Н. Г. Базарнова, К. В. Геньш, П. В. Колосов Топохимические и химические превращения структурных компонентов при модифицировании древесины: АлтГУ. - Барнаул : АлтГУ, 2017. - 1 эл. опт. диск (CD-ROM)., elibrary.asu.ru
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Никифорова Т.А., Волошин Е.В. ред. Подольский В.И. Биоконверсия растительного сырья: учебное пособие : Предназаначено для магистрантов Оренбургский государственный университет, 2017 biblioclub.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Курс в Moodle portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Office 10 (Office 2010 Professional, № 49464762 от 14.12.2011 г. (бессрочно);
AdobeReader http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf;
7-Zip http://www.7-zip.org/license.txt;
Windows 10 Pro (Майкрософт (Microsoft Corporation), 2019. Код продукта: 00330-53093-09223-ААОЕМ (бессрочно).
6.4. Перечень информационных справочных систем
1. электронные ресурсы научной библиотеки АлтГУ http://www.lib.asu.ru
2. РГБ Российская государственная библиотека http://www.rsl.ru
3. БЕН Библиотека естественных наук http://ben.irex.ru
4. Государственная публичная научно-техническая библиотека http://www.gpntb.ru
5. БАН Библиотека Академии наук http://ban.pu.ru
6. РНБ Российская национальная библиотека http://www.nlr.ru
7. Научная электронная библиотека РФФИ http://www.elibrary.ru
8. Библиотека МГУ http://www.lib.msu.su

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска, мультимедийное оборудование стационарное или переносное)
005К помещение для хранения оборудования, лабораторной посуды и материалов Стеллажи; химическая посуда; вспомогательное лабораторное оборудование
013К лаборатория ИК и УФ-спектроскопии - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; переносная доска; переносная мультимедиа техника; комплект для прессовки таблеток с гидравлическим прессом; спектрофотометр УФ (Agilent); ИК-спектрометр Infraium FT-801; излучатель инфракрасный, SPECORD 75 IR, SPECORD UV VIS; набор кювет; комплект кювет KBr: пресс гидравлический, программный пакет Zair 3.5, программный пакет OPUS 6.5; МФУ; Фурье-спектрометр; спектрофотометр; набор химической посуды; набор реактивов; компьютер Aquarius Std MS_SC140 C2600/D512/HDD160/DVDRW/LCD - панель BenQ 17", Вытяжной шкаф.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Методические указания к самостоятельной работе
Самостоятельная работа студентов – это индивидуальная учебная деятельность студентов, осуществляемая под руководством, но без непосредственного участия преподавателя. Самостоятельная работа студентов по дисциплине включает в себя: углубленный анализ материалов лекций; работу с литературой для изучения тем, которые не разбираются на занятиях; выполнение самостоятельных работ, направленных на формирование практических навыков. В начале семестра студенту необходимо ознакомиться с основным содержанием курса, перечнем литературы и учебно-методических материалов, графиком контроля, шкалой оценок и правилом вычисления рейтинга, возможностями повышения рейтинга. При выполнении студентом индивидуальной работы предусмотрено посещение консультаций: с целью снятия возможных затруднений; с целью демонстрации максимального готового материала для возможной корректировки.
Самостоятельная внеаудиторная работа студентов обеспечена электронными учебно-методическими ресурсами (система Moodle), возможностью общения студента с преподавателем посредством электронной почты, доступом в Internet.

Методические указания к лекционным занятиям
При подготовке к лекции рекомендуется:
1. просмотреть записи предшествующей лекции и восстановить в памяти ранее изученный материал;
2. полезно просмотреть и предстоящий материал будущей лекции;
3. если задана самостоятельная проработка отдельных фрагментов темы прошлой лекции, то ее надо выполнить не откладывая;
4. психологически настроиться на лекцию.

Методические указания к зачету
Изучение дисциплины завершается зачетом. Подготовка к зачету способствует закреплению, углублению и обобщению знаний, получаемых, в процессе обучения, а также применению их к решению практических задач. Готовясь к зачету, студент ликвидирует имеющиеся пробелы в знаниях, углубляет, систематизирует и упорядочивает свои знания. На зачете студент демонстрирует то, что он приобрел в процессе обучения по конкретной учебной дисциплине.
Требования к организации подготовки к зачету те же, что и при занятиях в течение семестра, но соблюдаться они должны более строго. Вначале следует просмотреть весь материал по сдаваемой дисциплине, отметить для себя трудные вопросы. Обязательно в них разобраться. В заключение еще раз целесообразно повторить основные положения, используя при этом листы опорных сигналов.
Систематическая подготовка к занятиям в течение семестра позволит использовать время экзаменационной сессии для систематизации знаний.