| Закреплена за кафедрой | Кафедра органической химии |
|---|---|
| Направление подготовки | 19.03.01. Биотехнология |
| Профиль | Продуцирование биологически активных веществ методами биотехнологии |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 19_03_01_Биотехнология_ПБАВ-2021 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 3 (5) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 16,5 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 18 | 18 | 18 | 18 |
| Практические | 24 | 24 | 24 | 24 |
| Сам. работа | 66 | 66 | 66 | 66 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
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.Б.04 |
| ОПК-2 | способностью и готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования |
| ОПК-3 | способностью использовать знания о современной физической картине мира, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы |
| ОПК-6 | владением основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий |
| ПК-11 | готовностью использовать современные информационные технологии в своей профессиональной области, в том числе базы данных и пакеты прикладных программ |
| 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 | 5 | 4 | ||
| 1.2. | Расчет волокнистого фильтра | Практические | 5 | 8 | ||
| 1.3. | Сам. работа | 5 | 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 | 5 | 4 | ||
| 2.2. | Расчет аппарата периодического действия с перемешивающим устройством | Практические | 5 | 6 | ||
| 2.3. | Сам. работа | 5 | 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 | 5 | 4 | ||
| 3.2. | Расчет трубы Вентури | Практические | 5 | 2 | ||
| 3.3. | Сам. работа | 5 | 16 | |||
| Раздел 4. Теплообменные процессы в биотехнологии. Основы теплопередачи. Нагревание, испарение, охлаждение. Классификация и устройство теплообменных аппаратов в биотехнологии. | ||||||
| 4.1. | Основы теплопередачи | Лекции | 5 | 3 | ||
| 4.2. | Нагревание и охлаждение биотехнологического оборудования | Практические | 5 | 4 | ||
| 4.3. | Сам. работа | 5 | 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 | 5 | 3 | ||
| 5.2. | Расчет коэффициента массотдачи в аппаратах | Практические | 5 | 4 | ||
| 5.3. | Сам. работа | 5 | 2 | |||
| 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 |
|---|---|---|
| 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. |
| 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. |