| Закреплена за кафедрой | Кафедра органической химии |
|---|---|
| Направление подготовки | 19.03.01. Биотехнология |
| Профиль | Биотехнология продуктов на основе растительного сырья |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 9 ЗЕТ |
| Учебный план | 19_03_01_Биотехнология_БПОРС-2023 |
|
|
||||||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 3 (6) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 18,5 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 40 | 40 | 40 | 40 |
| Лабораторные | 54 | 54 | 54 | 54 |
| Практические | 32 | 32 | 32 | 32 |
| Сам. работа | 81 | 81 | 81 | 81 |
| Консультации | 90 | 0 | 90 | 0 |
| Часы на контроль | 27 | 27 | 27 | 27 |
| Итого | 324 | 234 | 324 | 234 |
Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году
Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании
кафедры
Кафедра органической химии
Протокол от г. №
Заведующий кафедрой Базарнова Наталья Григорьевна
| 1.1. | Цель дисциплины - формирование необходимых теоретических знаний об использовании биотехнологических процессов в технике и промышленном производстве ферментов, пищевого белка, полисахаридов, гликозидов, аминокислот, пищевых кислот, витаминов и других биологически активных веществ различного функционального назначения; знание основ создания генномодифицированных источников пищи, приобретение практических навыков в организации перерабатывающих производств с применением биотехнологии. |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.01 |
| ПК-1 | Способен проводить подготовительные работы для осуществления биотехнологического процесса получения БАВ с использованием культур микроорганизмов, клеток растений и животных |
| ПК-1.1 | Знает технологию получения БАВ; правила работы с культурами микроорганизмов, клетками растений и животных, вирусами; правила эксплуатации биотехнологического оборудования |
| ПК-1.2 | Умеет отбирать образцы микроорганизмов и клеток растений из природной среды; производить посев биологического материала с целью получения накопительной культуры для проведения биотехнологического процесса |
| ПК-1.3 | Проводить предварительную обработку растительного сырья, используемого для приготовления питательных сред |
| ПК-1.4 | Проводить пересев инокулянта с целью выделения чистой культуры штамма микроорганизма-продуцента для проведения биотехнологического процесса |
| ПК-1.5 | Владеет навыками подготовки биотехнологической посуды и оборудования для проведения биотехнологического процесса; выделения, поддержания и культивирования чистых культур микроорганизмов - продуцентов БАВ; выделения продуктов биосинтеза, проведения очистки и концентрирования |
| ПК-2 | Способен проводить контроль качества сырья, промежуточных продуктов и готовых БАВ в соответствии со стандартами нормами и правила технологического процесса |
| ПК-2.1 | Знает способы пробоотбора и пробоподготовки растительного сырья, методики мониторинга качества биотехнологической продукции в соответствии со стандартами, нормами и правилами технологического процесса; технологию и контроль производства БАВ |
| ПК-2.2 | Умеет определять содержание основного вещества в готовых БАВ |
| ПК-2.3 | Проводить анализ качества сырья для биотехнологического производства в соответствии с регламентом |
| ПК-2.4 | Владеет навыками проведения контроля качества промежуточной и готовой биотехнологической продукции |
| ПК-3 | Способен проводить научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки в области процессов получения биотехнологических продуктов |
| ПК-3.1 | Знает основные методы и оборудование для проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области процессов получения биотехнологических продуктов |
| ПК-3.2 | Умеет проводить измерения основных биотехнологических параметров для контроля производственного процесса, свойств сырья и готовой продукции; рассчитывать основные характеристики биотехнологического процесса, выбирать рациональную схему получения заданного продукта, оформлять результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ |
| ПК-3.3 | Владеет навыками подготовки предложений для составления планов и методических программ исследований и разработок, практических рекомендаций по исполнению их результатов |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | основные разделы технического проекта; теорию массообмена и теплообмена; методы оптимизации основных стадий биотехнологических процессов; биохимические, химические, физико-химические и тепловые процессы, протекающие в биореакторах и на стадиях переработки, связанных с выделением и очисткой целевого продукта; экологические аспекты биотехнологического производства |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | выбрать, рассчитать и проанализировать работу основного технологического оборудования микробиологических производств; составить технологические схемы с аппаратурно-графическим изображением; использовать компьютерную графику при подготовке и оформлении научно-технической документации; составить техникоэкономическое обоснование проекта; |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | методами расчета основных параметров биотехнологических процессов и оборудования; методами конструирования и расчета установок для стерилизации питательных сред; методами моделирования и масштабирования биотехнологического процесса |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Основы проектирования. Основные задачи технологического проектирования. | ||||||
| 1.1. | Стадии и этапы технологического проектирования. Принципы. Основные блоки технологической схемы. Составление ТЭО. | Лекции | 6 | 8 | ||
| 1.2. | Расчет волокнистого фильтра | Практические | 6 | 6 | ||
| 1.3. | Методы стерилизации твердых питательных сред. Стерилизация при помощи УФ, ультразвука и др. | Лабораторные | 6 | 12 | ||
| 1.4. | Сам. работа | 6 | 16 | |||
| Раздел 2. Общие сведения о биохимических реакторах. Основные параметры реакторов. Перемешивание и аэрация в биохимическом реакторе. Массообмен в ферментаторах. Теплообмен. Расчет числа периодически действующих аппаратов. | ||||||
| 2.1. | Общие сведения о биохимических реакторах. Понятие о лимитирующей стадии процесса. Модели переноса кислорода | Лекции | 6 | 8 | ||
| 2.2. | Расчет аппарата периодического действия с перемешивающим устройством | Практические | 6 | 6 | ||
| 2.3. | Основные типы ферментаторов. Примеры аппаратов. Классификация ферментаторов | Лабораторные | 6 | 10 | ||
| 2.4. | Сам. работа | 6 | 16 | |||
| Раздел 3. Гидромеханические процессы. Методы разделения неоднородных систем. Отстаивание. Осаждение. Фильтрование. Мембранные процессы разделения. | ||||||
| 3.1. | Оборудование для процессов фильтрации. Теория фильтрования, осаждения, отстаивания | Лекции | 6 | 8 | ||
| 3.2. | Расчет трубы Вентури | Практические | 6 | 6 | ||
| 3.3. | Способы перегонки. Основы ректификации. Аппараты для кристаллизации | Лабораторные | 6 | 10 | ||
| 3.4. | Сам. работа | 6 | 16 | |||
| Раздел 4. Теплообменные процессы в биотехнологии. Основы теплопередачи. Нагревание, испарение, охлаждение. Классификация и устройство теплообменных аппаратов в биотехнологии. | ||||||
| 4.1. | Основы теплопередачи | Лекции | 6 | 8 | ||
| 4.2. | Нагревание и охлаждение биотехнологического оборудования | Практические | 6 | 6 | ||
| 4.3. | Регенеративные теплообменники. Рекуперативные теплообменники. Выпаривание. Примеры | Лабораторные | 6 | 10 | ||
| 4.4. | Сам. работа | 6 | 16 | |||
| Раздел 5. Массообменные процессы в биотехнологии. Адсорбция. Абсорбция. Экстракция. Сушка пищевого сырья. Кристаллизация. | ||||||
| 5.1. | Массобмен в ферментаторах. Уравнение переноса массы. Коэффициент массопереноса. | Лекции | 6 | 8 | ||
| 5.2. | Расчет коэффициента массотдачи в аппаратах | Практические | 6 | 8 | ||
| 5.3. | Принципы технологического проектирования. Примеры составления технологической схемы | Лабораторные | 6 | 12 | ||
| 5.4. | Сам. работа | 6 | 17 | |||
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Варианты контрольных работ Варианты контрольных работ носят индивидуальных характер и направлены на освоения предусмотренных элементов компетенций. Вариант контрольной работы №1 1. Написать, какие способы стерилизации питательных сред Вы знаете. 2. Перечислить основные критерии оценки эффективности периодической стерилизации питательных сред. 3. Перечислить достоинства периодического процесса стерилизации питательных сред по сравнению с непрерывным. 4. Написать формулу для расчета временного КПД периодического процесса стерилизации питательных сред. Проанализируйте ее. 5. Сформулировать задачу оптимизации стерилизации питательных сред. 6. Задача (рассчитать критерий эффективности стерилизации питательных сред). Вариант контрольной работы №2 1. Перечислить основные механизмы задерживания пыли в волокнистых фильтрах. 2. Сделать эскиз трубы Вентури. 3. На какие виды делятся трубы Вентури и на каких стадиях технологического производства они используются. 4. Задача (рассчитать геометрические параметры и критерий эффективности пылеулавливания в трубе Вентури). Вариант контрольной работы №3 1. Расчет каких параметров включает в себя «Полный расчет ферментатора». 2. Опишите одну из известных Вам моделей массопереноса кислорода в аппарате. 3. Перечислите основные массообменные характеристики биохимических реакторов. 4. Сформулируйте одну из задач оптимизации выбора биохимического реактора |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | portal.edu.asu.ru | |||
| Э2 | Основы биотехнологии | |||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 009К | лаборатория физико-химических и физико-механических методов исследования - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Лабораторные столы, стулья и тумбы. Весы ВЛКТ–500; весы ВЛР–200; термостат; вытяжной шкаф; электроплитка; универсальная испытательная машина УТС 110М–100; вискозиметр ротационный Haake A10; химический реактор; магнитная мешалка ММ6; весы аналитические Pioneer; кондуктометр Анион 4100; муфельная печь; печь микроволновая; фотоэлектроколориметр, сушильный шкаф WOF-105; наборы химической посуды; наборы химических реактивов, штативы. |
| 011К | лаборатория высокомолекулярных веществ; лаборатория методики преподавания химии - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Лабораторные столы, стулья на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя сушильный шкаф; раковина; дистиллятор; оборудование; инструмент и приспособления; принадлежности и инвентарь для организации учебного процесса на подгруппу (15 человек): вытяжные шкафы термостат;; вискозимитр с (d=0,56 мм);весы аналитические Pioneer; весовой стол; весы технические; сушильный шкаф ES- 4610, плитки электрические; мешалки верхнеприводные и магнитные; водоструйные насосы; термометры ртутные; термостат; штативы; песочные и водяные бани; спиртовые горелки; пробки; металлическое оборудование; наборы химической посуды; наборы химических реактивов. |