19.06.01 РПУД Научные основы повышения эффективности

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ШКОЛА БИОМЕДИЦИНЫ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)
Научные основы повышения эффективности производства пищевых продуктов из
растительного сырья
Направление – 19.06.01 Промышленная экология и биотехнологии / Профиль–Технология
обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства
Образовательная программа
«Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства»
Форма подготовки: очная
Школа биомедицины
Кафедра химии и инженерии биологических систем
курс 2, семестр 4
лекции - 36 час.
лабораторные занятия – 18 час
всего часов аудиторной нагрузки – 54 час.
самостоятельная работа - 54 час.
контрольные работы не предусмотрены
зачет 4 семестр
Программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного
образовательного стандарта высшего образования (уровень подготовки кадров высшей
квалификации), утвержденного приказом министерства образования и науки РФ от 30 июля № 884
Программа обсуждена на заседании кафедры химии и инженерии биологических систем, протокол
№ 5 от «29» января 2015 г.
Заведующий кафедрой Приходько Ю.В.
Составители: к.б.н., доцент Танашкина Т.В., к.т.н, доцент Прокопец Ж. Г., к.т.н. Ким Е.М.
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 20 г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ Приходько Ю.В.
(подпись)
(и.о. фамилия)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ Приходько Ю.В.
(подпись)
(и.о. фамилия)
АННОТАЦИЯ
Дисциплина «Научные основы повышения эффективности производства пищевых продуктов из растительного сырья» предназначена для аспирантов, обучающихся по образовательной программе «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства» и входит в вариативную
часть учебного плана подготовки аспирантов по направлению подготовки
кадров высшей квалификации 19.06.01 Промышленная экология и биотехнологии.
При разработке программы использованы Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования (уровень подготовки
кадров высшей квалификации) по направлению подготовки 19.06.01 Промышленная экология и биотехнология, утвержденный приказом министерства образования и науки РФ от 30 июля 2014 г., № 884, учебный план подготовки аспирантов по образовательной программе «Технология обработки,
хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов,
плодоовощной продукции и виноградарства».
Программа дисциплины «Научные основы повышения эффективности
производства пищевых продуктов из растительного сырья» ориентирована на
освоение инновационных принципов и методов производства пищевых продуктов, основанных на глубокой переработке растительного сырья; создание
новых видов продукции функционального и специализированного назначения; способы максимально возможного сохранения биологически активных
веществ в процессе производства и хранения готовых продуктов; пути сокращения потерь и отходов, повышение эффективности производства.
Дисциплина дает возможность познакомиться с современными тенденциями развития пищевой технологии, помогает разобраться в особенностях
инновационных подходов к производству продуктов из растительного сырья
и определить перспективы внедрения на предприятиях биотехнологических
способов получения продукции.
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов. Учебным планом предусмотрены лекционные занятия (36
часов), лабораторные работы (18 часов), самостоятельная работа студента (54
часа). Форма контроля – зачет. Дисциплина реализуется на 2 курсе в 4 семестре.
Дисциплина «Научные основы повышения эффективности производства
пищевых продуктов из растительного сырья» логически и содержательно
связана с такими курсами как Физико-химические основы и общие принципы
переработки растительного сырья, Технология ферментированных пищевых
продуктов на основе комплексного использования физических и биохимических приемов.
Целью изучения дисциплины является приобретение аспирантами теоретических знаний о научных основах повышения эффективности технологических процессов при производстве продуктов питания из растительного
сырья.
Задачи дисциплины:
- формирование системы знаний о современных пищевых технологиях и
биотехнологии, оборудовании, применяемом при производстве продуктов
питания из растительного сырья;
- формирование комплексных представлений об инновационных принципах и методах проектирования и производства продуктов питания, основанных на глубокой переработке растительного сырья, создания новых видов
продукции функционального и специализированного назначения с учетом
технологических, технических и экологических аспектов.
Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины аспирант должен:
Знать:
 основные научные и технические проблемы, а также тенденции развития
техники и технологии пищевых производств;
 теоретические основы физико-химических, биокаталитических, биохимических, микробиологических, биотехнологических, тепло- и массообменных,
реологических процессов, протекающих при производстве продуктов питания из растительного сырья;
 назначение, область применения, принцип действия инновационного технологического оборудования.
Уметь:
 проводить необходимые научные исследования, направленные на поиск
способов повышения эффективности производства пищевых продуктов из
растительного сырья;
 производить расчеты основных технологических процессов и технологического оборудования.
Владеть:
 навыками генерирования новых идей по повышению эффективности производства пищевых продуктов из растительного сырья;
 навыками разработки и оформления научно-технических документов, содержащих сведения об инновационных способах повышения эффективности производства пищевой продукции, представляющих предмет защиты
интеллектуальной собственности;
 навыками публичного представления результатов научных исследований
в области повышения эффективности производства и в научной печати.
Освоение дисциплины способствует формированию у выпускника
следующих компетенций:
Универсальных:
УК-1: способностью к критическому анализу и оценке современных
научных достижений, генерированию новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях.
Общепрофессиональных:
ОПК-3: способностью и готовностью к разработке новых методов исследования и их применению в самостоятельной научно-исследовательской
деятельности в сфере промышленной экологии и биотехнологий; с учетом
правил соблюдения авторских прав.
Профессиональных:
ПК-2: способность к научно-практическому обоснованию и разработке
новых видов продуктов питания из злаковых, бобовых культур, крупяных
продуктов, плодовоовощной продукции и виноградарства;
ПК-3: способность разрабатывать современные методы контроля
свойств сырья и готовой продукции.
I. СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
Раздел 1. Введение. Физико-химические основы переработки растительного сырья (12 часов)
Тема 1. Физико-химические свойства различных видов растительного сырья (6 часов)
Характеристика физико-химических свойств злаковых, бобовых
культур, плодоовощных культур. Стандарты качества различных видов
растительного сырья. Новые источники растительного сырья и принципы
проектирования пищевых продуктов функционального и специализированного назначения.
Тема 2. Химические и физические принципы переработки сырья
(6 часов)
Механические, гидромеханические, термические, биохимические и
химические процессы пищевых производств. Факторы, влияющие на эффективность процессов.
Раздел 2. Основные технологические процессы при производстве
продуктов питания из растительного сырья (12 ч)
Тема 1. Научные основы технологических процессов (8 часов)
Классификация основных технологических процессов производства
пищевых продуктов на основе растительного сырья. Принципы технологической обработки сырья и практическое применение в пищевой технологии. Характеристика технологических процессов. Влияние различных
способов обработки сырья на качество пищевых продуктов. Технологические свойства сырья и принципы эффективного использования энергии.
Интеграция теории и практики в технологии переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства.
Тема 2. Инновации в технологических процессах при переработке
растительного сырья (4 часа)
Ресурсо- и энергосберегающие технологии. Технологии переработки
вторичного сырья и отходов при производстве продуктов питания из растительного сырья.
Раздел 3. Технологическое оборудование, применяемое при производстве продуктов питания из растительного сырья (12 часов)
Тема 1. Классификация оборудования. Требования к технологическому оборудованию (6 часов)
Классификация оборудования бродильных производств. Оборудование
спиртовых, дрожжевых и ликероводочных производств. Оборудование для
пивоваренной и безалкогольной промышленности. Оборудование для производства винной продукции и производства коньяков.
Тема 2. Вопросы эксплуатации технологического оборудования (4
часа).
Вопросы безопасности при эксплуатации оборудования пищевых
производств. Влияние предприятий по переработке растительного сырья на
окружающую среду. Оценка качества сточных вод, выбросов и твердых
отходов предприятия. Принципы проектирования безотходного производства
при переработке злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов,
плодоовощной продукции и виноградарства.
Тема 3. Принципы инноваций в сфере проектирования, разработки
и эксплуатации производственного оборудования (2 часа).
Принципы инноваций и примеры в сфере проектирования, разработки и
эксплуатации производственного оборудования при переработке злаковых,
бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и
виноградарства Инновационные подходы в обеспечении снижения нагрузки
на окружающую среду.
II.
СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
Лабораторные занятия (18 часов)
1. Лабораторная работа № 1. Оптимизация процесса фильтрации сусла из
зернового сырья (6 часов, с использованием МАО – Исследовательский
проект)
2. Лабораторная работа № 2. Испытание ректификационной колонны (6
часов, с использованием МАО – Исследовательский проект)
3. Лабораторная работа № 3. Применение системного анализа для определения массообменных характеристик (влагокоэффициентов) методом снятия кривой сушки (6 часов, с использованием МАО – Исследовательский
проект)
III. КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА
Вопросы к зачету
1.
Пищевая, биологическая и энергетическая ценность пищевого продукта, рациона. Научные основы расчета биологической ценности белка.
2.
Функциональные ингредиенты продуктов питания из растительного
сырья: источники и способы получения, использование при создании
продуктов функционального и специализированного назначения.
3.
Гидромеханические процессы: основные понятия, движущая сила, технологические операции, основные аппараты, реализующие данный
процесс, инновационные решения;
4.
Тепловые процессы: основные понятия, движущая сила, технологические операции, основные аппараты, реализующие данный процесс, инновационные решения;
5.
Массообменные процессы: основные понятия, движущая сила, технологические операции, основные аппараты, реализующие данный процесс, инновационные решения;
6.
Химические, биохимические и микробиологические процессы при
производстве продуктов питания из растительного сырья: особенности
организации таких процессов в производстве пищевой продукции, инновационные решения;
7.
Физика измельчения, существующие теории, особенности тонкого и
сверхтонкого измельчения, инновационные решения;
8.
Особенности применения водяного пара в технологических процессах
приготовления пищи: достоинства, недостатки, математическое описание процесса, аппараты для реализации процесса, инновационные решения;
9.
Влияние низких и сверхнизких температур на качество пищевых продуктов, шоковая и ударная заморозка: достоинства, недостатки, аппараты для реализации данного процесса, инновационные решения;
10.
Мембранные процессы: классификация, физика процесса, особенности
проведения, области применения;
11.
Специальные способы сушки: основные понятия, теория сушки, принципы организации и проведения процессов ИК–нагрева, СВЧ–сушки и
сублимационной сушки, аппараты для проведения данных процессов;
12.
Технологическое оборудование бродильных производств. Классификация оборудования спиртовых, дрожжевых и ликероводочных производств.
13.
Технологическое оборудование бродильных производств. Классификация оборудования пивоваренной и безалкогольной промышленности.
14.
Технологическое оборудование бродильных производств. Классификация оборудования для производства винной продукции: тихие и игристые, специальные вина. Оборудование для производства коньяков.
15.
Материальное и физическое загрязнение окружающей среды предприятиями по переработке злаковых, бобовых, плодоовощный культур и
виноградарства: характеристика,
эколого-хозяйственные стандарты,
способы снижения нагрузки на окружающую среду, инновационные
решения.
IV. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
(печатные и электронные издания)
1. Варфоломеев В. П. Управление высокотехнологичным производством / В.
П. Варфоломеев. – М. : Экономика, 2009. – 366 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:673988&theme=FEFU
2. Кавецкий Г. Д. Процессы и аппараты пищевой технологии / Г. Д. Кавецкий, В. П. Касьяненко. – М. : КолосС, 2008. – 591 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:355723&theme=FEFU
3. Мусина О. Н. Поликомпонентные продукты на основе комбинирования
молочного и зернового сырья / О. Н. Мусина, М. П. Щетинин. Барнаул:
Издательство Алтайского государственного университета, 2010. – 242 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:357499&theme=FEFU
4. Нечаев А. П. Технологии пищевых производств / А. П. Нечаев, И. С. Шуб,
О. М. Аношина и др. – М. : КолосС, 2008. – 767 с.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:351446&theme=FEFU
5. Эрл М. Примеры разработки пищевых продуктов. Анализ кейсов / М. Эрл
; пер. с англ. Т. О. Зверевич. – СПб. : Профессия, 2010. – 463 с. 6.
http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:664813&theme=FEFU
Дополнительная литература
(печатные и электронные издания)
1. Васильева, С.Б. Основные принципы переработки сырья растительного,
животного, микробиологического происхождения и рыбы. В 2-х частях.
Часть 2 Основы переработки сырья растительного происхождения / С.Б.
Васильева, Н.И. Давыденко. — КемТИПП (Кемеровский технологический
институт пищевой промышленности), 2009.— 161 с.
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=4611
2. Кригер, О.В. Основы биотехнологической переработки сырья растительного, животного, биологического происхождения и рыбы: учеб. пособие.
В 2 ч. Ч.2: Биотехнологические способы переработки сырья растительного
происхождения. — КемТИПП (Кемеровский технологический институт
пищевой промышленности), 2012.— 104 с.
http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=4681
3. Слюняев, В.П. Основы биотехнологии. Научные основы биотехнологии:
учебное пособие / В.П. Слюняев, Е.А. Плошко. — СПбГЛТУ (СанктПетербургский государственный лесотехнический университет), 2012.—
112 с. http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=45315