1. Вступ. Предмет І задачі дисципліни Історичний огляд
| Вид материала | Документы |
- Програма дисципліни кредитний модуль " основи радіоелектроніки" (для груп фф) Вступ, 153.44kb.
- Програма фахового іспиту для вступників на освітньо-кваліфікаційний рівень, 144.07kb.
- Питания з Програми з курсу «Механіка», що виноситься на зм 1 вступ, 86.8kb.
- Вступ мета І завдання навчальної дисципліни, 1615.18kb.
- Типова навчальна програма курсу інноваційна діяльність вступ, 1727.9kb.
- План I. Вступ. Короткі біографічні дані про Ліну Костенко Огляд творчого шляху >II., 271.35kb.
- План вступ 3 розділ огляд асортименту санітарно-технічних товарів 5 Огляд обладнання, 365.27kb.
- Програма дисципліни, 33.4kb.
- План вступ. Екологія людини, її предмет І задачі. Зв'язок людини І природи. Залежність, 279.81kb.
- Програма спецкурсу "основи геронтології" для студентів кафедри цитології, гістології, 27.38kb.
ІНСТИТУТ ХІМІЇ ТА ХІМІЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Напрям: Харчова технологія та інженерія
Спеціальність: Технологія бродильних виробництв і виноробства
(1109)
І. Технічна мікробіологія
1. Вступ. Предмет і задачі дисципліни
Історичний огляд.
2. Місце мікроорганізмів серед живих істот
Характеристика мікроорганізмів. Прикладне значення мікробіології.
3. Морфологія бактерій
Будова бактеріальної клітини. Морфологічні типи бактеріальних клітин. Розмноження та спороутворення у бактерій. Органи руху. Основи класифікації бактерій. Використання бактерій.
4. Ультрамікроби
Поняття про віруси. Фаги. Бактеріофагія.
5. Морфологія дріжджів
Будова дріжджової клітини. Форми дріжджових клітин. Ріст і розмноження дріжджів. Принципи класифікації дріжджоподібних грибів. Використання дріжджів.
6. Морфологія грибів
Будова клітини мікроміцетів. Особливості біологічної організації мікроміцетів. Будова тіла мікроскопічних грибів. Ріст і способи розмноження. Принципи класифікації грибів. Роль грибів у природі та житті людини.
7. Живлення мікроорганізмів
Хімічний склад клітин мікроорганізмів. Джерела вуглецю та азоту, що використовуються мікроорганізмами. Фізіологія живлення. Шляхи надходження поживних речовин у клітину.
8. Метаболізм
Типи обміну речовин: анаболізм і катаболізм. Анаеробні процеси окислення органічних сполук. Бродіння та шляхи зброджування вуглеводів, їх основні продукти. Аеробне окислення органічних сполук (цикл Кребса та дихальний ланцюг). Хемосинтез і фотосинтез у мікроорганізмів.
9. Культивування та ріст мікроорганізмів
Нагромаджувальні та чисті культури мікроорганізмів. Типи поживних середовищ. Способи культивування мікроорганізмів. Закономірності розмноження мікроорганізмів (крива росту). Параметри росту.
10. Вплив чинників довкілля на життєдіяльність мікроорганізмів
Дія фізичних чинників на мікроорганізми (температура, вологість, осмотичний тиск, променева та звукова енергії). Значення хімічних чинників (реакція рН та окисно–відновний потенціал середовища, антисептики) у мікробіології. Біологічні чинники впливу на мікроорганізми.
11. Взаємовідносини мікроорганізмів між собою та іншими організмами
Симбіоз і його види. Антагонізм, конкуренція, паразитизм та хижацтво. Використання взаємовідносин мікроорганізмів у харчовій промисловості.
12. Екологія мікроорганізмів та охорона довкілля
Біосфера та поширення мікроорганізмів. Роль мікроорганізмів у кругообігу речовин у природі. Мікрофлора повітря виробничих приміщень та шляхи її зменшення. Мікрофлора водоймищ. Оцінка якості питної води. Очищення стічних вод, роль мікроорганізмів у цьому процесі.
13. Промислове значення мікроорганізмів
Мікробіологічне одержання спиртів та органічних розчинників. Особливості спиртового та ацетоно–бутилового бродіння. Характеристика збудників спиртового та ацетоно–бутилового бродіння. Мікробіологічне одержання органічних кислот (молочної, масляної та оцтової). Характеристика молочнокислих бактерій, маслянокислих та оцтовокислих бактерій. Мікробіологічні виробництва, що базуються на одержанні мікробної біомаси.
14. Мікробіологічні основи бродильних виробництв
Мікрофлора сировини спиртового виробництва. Характеристика виробничих рас спиртових дріжджів. Роль молочнокислих бактерій у спиртовому виробництві. Характеристика виробничих рас дріжджів, які використовують у пивоварінні. Джерела інфекції на пивоварних заводах. Мікрофлора меляси. Характеристика виробничих рас пекарських дріжджів. Організація мікробіологічного та санітарного контролю на підприємствах бродильних виробництв.
II. Біохімія
1.
Історія розвитку біохімії. Основні етапи становлення біохімії як науки. Зв'язок біохімії з практикою. Виробництва, в основі яких лежать біохімічні процеси. Роль біохімії в харчовій промисловості. Основні сполуки, що входять до складу живих організмів. Роль білків, ліпідів, вуглеводів та мінеральних речовин у живому організмі. Значення води для живого організму.
2.
Класифікація вуглеводів. Роль тріоз та пентоз у харчовій промисловості. Основні моно- та полісахариди промислової сировини; форми природних полісахаридів. Будова глюкози, фруктози, галактози. Будова сахарози, мальтози, лактози, їх ферментативний гідроліз. Будова та властивості крохмалю і клітковини. Дія амілаз та фосфорилаз на крохмаль. Пектинові речовини, їх будова та роль у харчової промисловості. Значення вуглеводів у бродильному виробництві. Засвоєння вуглеводів мікроорганізмами. Бродіння: спиртове, молочнокисле, маслянокисле. Ефірні олії, їх роль у пивоварінні.
3.
Білкові речовини. Амінокислоти як складові частини білків. Будова та фізико–хімічні властивості амінокислот, функціональні групи амінокислот та їх значення в структурі білка. Незамінні амінокислоти. Фізико–хімічні властивості білків. Методи визначення молекулярної маси. Діаліз, його практичне значення. Розчинність білків. Фактори стійкості білка у розчині. Заряд білка. Сучасні методи виділення білків. Будова білків. Види зв'язків у молекулі білка. Класифікація білків. Загальна характеристика протеїнів. Білки рослинного походження. Значення фосфопротеїдів, глюкопротеїдів, ліпопротеїдів у живому організмі. Проблема білка у харчуванні людини, шляхи її вирішення. Мікробний білок як засіб підвищення харчової цінності рослинного корму для тварин. Білковий обмін, гниття білкової маси (механізм нагромадження шкідливих отруйних речовин). Ди– та поліпептиди. Будова. Властивості.
4.
Роль нуклеїнових кислот у живому організмі. Хімічний склад нуклеїнових кислот, їх будова, властивості. Правила Чаргаффа. Функції ДНК, РНК при розмноженні живих організмів. Спадковість та генетичний апарат. Участь нуклеїнових кислот у енергетичних процесах, їх роль як складових частин ферментів.
5.
Вітаміни. Відкриття вітамінів, їх роль у життєдіяльності людини і тварин. Будова вітамінів. Каротиноїди. Одержання кормового каротиноїду. Значення вітамінів групи D. Значення вітамінів групи А і D для тваринництва. Роль вітамінів групи K і Е в організмі людини і тварин. Водорозчинні вітаміни, вітаміни групи В, що входять до складу ферментів. Синтез вітамінів. Вітамінна цінність дріжджів. Проблема харчових дріжджів як джерела білків і вітамінів.
6.
Ферменти. Історія вивчення ферментів. Хімічна природа ферментів. Одно- та двокомпонентні ферменти. Основні положення ферментативного каталізу. Теорія фермент–субстратного комплексу. Енергетичний бар'єр, енергія активації. Основні поняття ферментативного каталізу. Поняття про активність ферментів, одиниці активності. Специфічність дії ферментів. Вплив температури та pН середовища на активність ферментів. Принципи класифікації та номенклатури ферментів. Оксидоредуктази, дегідрогенази, трансферази, фосфотрансферази, їх значення для живого організму. Гідролази. Характер дії олігаз та поліаз на вуглеводи. Мальтоза (альфа-глюкозидаза), її роль у хлібопекарстві. Проблема мальтазної активності дріжджів. Мелібіаза (альфа-галактозидаза) та її значення у виробництві спирту з меляси. Лігази, що беруть участь у процесах спиртового та молочнокислого бродіння.
7.
Обмін органічних речовин у рослинах і мікроорганізмах. Загальні закономірності обміну речовин. Типи харчування живих організмів. Автотрофні та гетеротрофні організми. Основні компоненти живильного середовища. Мікроорганізми та їх роль у харчовій промисловості. Енергетичний обмін, поняття про макроергічні сполуки. Роль АМФ, АДФ, АТФ. Енергетика гетеротрофних організмів. Фотосинтез (цикл Кальвіна), механізм світлової та темнової фаз. Фотофосфорилювання. Хемосинтез. Загальні уявлення про конструктивний обмін у гетеротрофів.
8.
Вуглеводи та їх обмін. Глюкоза – універсальне джерело вуглецю та енергії. Хімізм розпаду вуглеводів. Анаеробне окислення глюкози (гліколіз). Аеробне окислення глюкози (дихання). Цикл ди- і трикарбонових кислот (Кребса). Енергетика аеробного та анаеробного процесу розпаду глюкози. Типи бродіння та енергетика спиртового і молочнокислого бродіння. Маслянокисле та ацетонобутилове бродіння. Пропіоновокисле бродіння. Практичне використання процесів бродіння. Спиртове виробництво. Ферментний гідроліз вуглеводів меляси та сировини, що містить крохмаль, у процесі виробництва спирту. Побічні продукти при спиртовому бродінні. Роль молочнокислого бродіння у виробництві спирту та хлібопеченні. Значення різних видів бродіння у промисловості.
9.
Ліпіди та їх обмін у організмі. Загальні властивості ліпідів, їх функції у живому організмі. Класифікація ліпідів. Жири, їх складники. Мікробний жир. Воски, фосфатиди, стериди, їх будова. Одержання вітаміну D2 із ергостеролу дріжджів. Енергетика розпаду жирних кислот. Продукти окислення жирів.
10.
Обмін азотистих сполук і біосинтез білка. Амінокислоти і шляхи їх утворення в живих організмах. Розпад амінокислот. Цикл сечовини. Механізм нейтралізації та виводу аміаку з організму. Взаємодія амінокислот з вуглеводами. Роль меланоїдинів у пивоварінні та хлібопеченні. Шляхи утворення сивушних олій при бродінні. Роль нуклеїнових кислот у процесі біосинтезу білка. ДНК – носій інформації про будову білка. Роль транспортної РНК. Загальні уявлення про механізм регуляції біосинтезу білка.
11.
Взаємодія процесів метаболізму живих організмів. Різноманітність шляхів дисиміляції білків, жирів, вуглеводів та єдність усіх процесів у живих організмах. Піровиноградна кислота – основна проміжна сполука всіх взаємоперетворень. Взаємозв'язок процесів дихання та бродіння. Взаємовідношення між біологічно–активними речовинами. Антивітаміни, антиметаболіти, антибіотики; їх використання в медицині та виробництві.
III. Теоретичні основи технологій харчових виробництв
1. Ферменти, їх основні властивості та джерела одержання. Головні групи ензимів, що застосовуються у харчових технологіях
Ферменти, їх основні властивості та джерела одержання. Характеристика ферментів як біологічних каталізаторів білкової природи. Їх класифікація за способом функціональної дії. Види хімічних перетворень, спричинених ферментами у бродильній промисловості. Мікроорганізми як джерела одержання ферментів. Ферменти злаків зернових культур. Їх активація при пророщуванні зерна. Відмінності у спрямуванні дії ферментів рослинного та мікробіологічного походження. Ферментні препарати. Номенклатура. Застосування у бродильних виробництвах. Клас ферментів “Глікозидази”. Поділ на підгрупи всередині даного класу: основні представники, характер дії на молекулу субстрату. Ферментативний гідроліз крохмалю. Будова молекули крохмалю. Механізм дії амілолітичних ферментів. Механізм ферментативної дії альфа-, бета–амілаз, оліго–1,6–глюкозидази, глюкоамілази. Поняття про декстринуючі та оцукрюючі ферменти. Загальна характеристика ферментів, які беруть участь у процесі ензиматичного розщеплення крохмалю. Застосування амілаз: виробництво спирту, кондитерство, пекарство, виробництво крохмалю, пивоваріння. Протеази. Класифікація. Механізм каталітичної дії. Ферментативний гідроліз білків. Пектинолітичні ферменти. Класифікація. Основні представники ензимів, що застосовуються у харчових виробництвах. Механізм каталітичної дії. Застосування у харчових виробництвах: виноробстві, виробництві соків та безалкогольних напоїв, лікерів. Целюлази, геміцелюлази (цитази). Класифікація. Характеристика субстрату, що піддається гідролізові. Джерела одержання цитолітичних ферментів. Ферментативний гідроліз геміклітковини і гумі–сполук. Ліпази. Механізм каталітичної дії. Характеристика ферментів рослинного та мікробіологічного походження. Застосування ліпаз: сироварство, виробництво молочного шоколаду, кондитерська справа, млинарство, виробництво каш, рослинних жирів. Ензими негідролітичної дії. Біохімічні окислювальні перетворення, каталізовані ферментативними системами мікроорганізмів. Приклади (механізм реакцій). Характеристика біохімічних відновних перетворень, каталізованих ферментативними системами мікроорганізмів. Реакції метилювання, ацетилювання, амінування та дезамінування. Характеристика реакцій утворення глікозидів, процесів етерифікації та гідролізу. Характеристика процесів декарбоксилювання, дегідратації, конденсації та реакцій диспропорціонування.
2. Основна сировина, що застосовується у бродильних виробництвах
Характеристика хімічного складу зернових культур. Анатомічна будова зерна та види зернових культур, що застосовуються у бродильних виробництвах. Азотисті речовини зерна: білкові сполуки, амінокислоти. Вплив кількісного та якісного складу компонентів зерна на технологію процесів та якість продуктів бродильних виробництв. Вуглеводи (крохмаль, клітковина, геміклітковина). Вплив кількісного та якісного складу компонентів зерна на технологію процесів та якість продуктів бродильних виробництв. Вуглеводи (гумі–речовини, пентози, пентозани, пектини, вільні цукри). Жири та ліпоїди. Вплив кількісного та якісного складу компонентів зерна на технологію процесів та якість продуктів бродильних виробництв. Біохімічні процеси, що відбуваються у зерні при зберіганні. Загальна характеристика мінеральних речовин та вітамінів зернової сировини. Інші види сировини : картопля, виноград, хміль. Вода. Характеристика хімічного складу поліфенольних сполук зернової сировини та хмелю. Характеристика хімічного складу хмельових шишок. Поняття про хмельові смоли та гіркі хмельові кислоти. Їх роль у пивоварінні. Характеристика хімічного складу хмельової олії.
3. Біохімічні основи бродильних виробництв
Хімізм процесів біотехнології бродильних виробництв. Продукти, що одержують з гексоз при гліцеро–піровиноградному бродінні моноцукрів. Роль АТФ та АДФ у процесах обміну речовин. Масляно–кисле бродіння моноцукрів. Поняття про Ко-А та ацетил-Ко-А. Реакції нагромадження молочної кислоти з моно- та дицукрів (гетероферментативне та негідролітичне розщеплення вуглеводів).
4. Спиртове бродіння вуглеводів
Дріжджі як джерело ферментів бродіння. Теоретичні основи культивування дріжджів спиртового бродіння. Вплив умов середовища (температури, активної кислотності, кисню повітря, джерела живлення і продуктів обміну) на перебіг спиртового бродіння і продуктивність дріжджів. Періодичний та неперервний способи спиртового бродіння. Практичне значення спиртового бродіння для різноманітних бродильних виробництв. Біохімія бродіння та дихання. Відмінності процесу анаеробного дихання від аеробного. Механізм перебігу цих процесів, розрахунок кількості тепла, виділеного при перетворенні однієї грам–молекули глюкози в умовах бродіння та дихання. Реакції біосинтезу побічних продуктів спиртового бродіння. Рівняння реакцій біосинтезу вторинних продуктів спиртового бродіння. Поняття про теоретичний та практичний вихід спирту. Розрахунок виходу спирту з тони крохмалю та з тони сахарози. Витрата цукру на біосинтетичні процеси і продукти бродіння.
5. Теоретичні основи водно–теплової обробки крохмалевмісної сировини
Мета здійснення даної технологічної операції Дати загальну характеристику процесу водно–теплової обробки сировини (фізико–хімічні та хімічні зміни крохмалю, цукрів, білків при розварюванні). Суть та перебіг неферментативних процесів. Характеристика біохімічних ферментативних процесів при водно–тепловій обробці зернової сировини. Загальна характеристику фізико–хімічних та хімічних змін крохмалю, цукрів, білків та ін. сполук сировини при розварюванні. Характеристика процесу перетворення цукрів при розварюванні крохмалевмісної сировини.
6. Теоретичні основи оцукрення крохмалистої сировини
Умови ферментативного гідролізу речовин сировини. Характеристика процесу оцукрення розвареної маси. Хімізм гідролізу (дія амілаз, декстринази та глюкоамілази). Вказати мету оцукрення розвареної маси. Поняття про неперервне оцукрення розвареної маси солодовим молоком та ферментними препаратами. Вказати характер впливу температури на швидкість ферментативного гідролізу крохмалю. Поняття середнього температурного коефіцієнта, оптимальної температури для дії ферменту. Залежність кінетики гідролізу крохмалю від активної концентрації ферментів та концентрації водневих іонів. Дати характеристику поняття: декстриногенна (амілолітична) активність ферменту, вказати одиниці вимірювання (умовні та стандартні міжнародні). Вказати характер залежності швидкості ферментативного гідролізу крохмалю від концентрації речовин в субстраті. Динаміка утворення декстринів. Пояснити поняття: клейстеризація, розрідження, оцукрення. Вимоги до ферментативного гідролізу крохмалю у бродильних виробництвах.
7. Теоретичні основи процесу приготування солоду
Солод та його призначення у бродильних виробництвах. Характеристика біохімічного та видового складу сировини для виробництва солоду. Технологічні вимоги до солоду у пивоварінні та спиртовому виробництві. Сухий солод як сировина для приготування пива. Різновидності пивоварного солоду. Особливості приготування сирого солоду у спиртовому виробництві. Оцінення якості сирого солоду. Приготування солодового молока. Проаналізувати перебіг біохімічних процесів при використанні солоду як засобу для оцукрення крохмалю зерно–картопляної сировини у спиртовому виробництві. Основні стадії виробництва солоду. Фізико–хімічні та біохімічні процеси при замочуванні зерна. Збільшення вологості зерна як засіб активації проростання. Роль кисню повітря при замочуванні. Періодичні способи замочування ячменю: повітряно–водяні, у неперервному струмені води та повітря, повітряно–зрошувальні. Інтенсифікація і контроль процесу замочування зерна. Неперервне замочування зерна. Пророщування зерна. Проаналізувати морфологічні, фізіологічні та біохімічні процеси, що відбуваються при солодорощенні. Активація та нагромадження ферментів при пророщуванні зерна. Проаналізувати процес дихання зерна, виділення вуглекислоти та тепла. Зміни хімічного складу зерна при солодорощенні (зміни вмісту вуглеводів, азот- та фосфоровмісних сполук). Основні фактори, що впливають на процес пророщування зерна. Втрати при солодорощенні, шляхи їх скорочення. Сушіння солоду. Дати загальну характеристику фізіологічної, ферментативної та хімічної фаз сушіння. Проаналізувати перебіг ферментативних процесів (активність ферментів) на стадіях солодосушіння. Реакція меланоїдиноутворення. Дати загальну характеристику процесу. Поняття: внутрішньомолекулярне перегрупування Амадорі, основи Шиффа, шляхи утворення меланоїдинів . Вказати реакції нагромадження фурфуролів, альдегідів. Поняття про редуктони та глюкозони, розклад амінокислот (АК) по Штреккеру, вказати загальну схему перетворень АК до альдегідів та меланоїдинів, вказати продукти розкладу цукроамінного компоненту перегрупування Амадорі.
8. Теоретичні основи технології приготування пивного сусла
Вплив сольового складу води на технологічні процеси та якість пива. Фізико–хімічні процеси, що відбуваються при затиранні. Перетворення компонентів сировини у процесі приготування затору. Вивільнення водорозчинних речовин сировини. Ферментативні процеси при затиранні. Проаналізувати склад вуглеводів пивного сусла. Застосування ферментних препаратів з метою використання несолодженої сировини.
9. Теоретичні основи процесу кип’ятіння пивного сусла з хмелем
Фізико–хімічних процесів при кип’ятінні сусла з хмелем.
10. Теоретичні основи процесу освітлення та охолодження пивного сусла
Фізико–хімічні процеси при освітленні і охолодженні сусла. Осадження завислих частинок. Випаровування води. Розчинення кисню в середовищі та пов’язані з ним окислювальні процеси.
11. Теоретичні основи зброджування пивного сусла
Проаналізувати біологічні, біохімічні та фізико–хімічні процеси при головному бродінні пивного сусла. Напишіть рівняння спиртового бродіння і вкажіть, який вплив виявляє спиртове бродіння на хімічний склад та властивості пивного сусла. Вуглеводний та азотистий обмін дріжджів. Нагромадження спирту, побічних та вторинних продуктів бродіння. Зміна активної кислотності середовища. Коагуляція білків. Утворення піни. Осідання дріжджів.
12. Теоретичні основи процесу доброджування, витримування та освітлення пивного сусла
Насичення сусла вуглекислим газом. Фізико–хімічні основи освітлення пива. Сполуки, що зумовлюють помутніння пива. Карбонізація та витримування освітленого пива.
13. Наукові основи культивування дріжджів
Загальна біохімічна характеристика дріжджів. Джерела живлення, мікроелементи та речовини для росту. Вплив зовнішніх чинників на життєдіяльність дріжджів: температури, активної кислотності, концентрації поживного середовища. Математична модель нагромадження біомаси дріжджів за сприятливих умов їх життєдіяльності. Проаналізувати характер впливу умов середовища (в т.ч. аеробних умов) на швидкість росту та обмін речовин дріжджів. Охарактеризувати процес нагромадження біомаси дріжджів. Витрата цукру на біосинтетичні процеси і продукти бродіння. Синтез біомаси дріжджів. Дати характеристику процесу анаеробного дихання. Вказати продукти, навести рівняння реакцій їх біосинтезу. Охарактеризувати процес обміну речовин в дріжджовій клітині в умовах аеробного дихання. Продукти, навести рівняння реакцій їх біосинтезу. Раси спиртових дріжджів, що застосовуються при переробці крохмалевмісної сировини. Порівняйте способи розмноження сірчанокислих та молочнокислих дріжджів. Раси дріжджів, які використовуються при зброджуванні пивного сусла. Вкажіть відмінності поміж дріжджами верхового та низового бродіння пивного сусла. Раси дріжджів та технологічні вимоги до них в різних галузях бродильної промисловості. Раси дріжджів, що використовуються у виробництві пива та спирту. Раси дріжджів, що застосовуються у виробництві спирту з меляси. Дати характеристику процесу виробництва спирту з меляси. Вимоги до меляси у спиртовому виробництві. Мета підкислення та антисепції меляси. Охарактеризуйте основні антисептики у виробництві спирту з меляси. Шляхи збагачення меляси азотистими та фосфоровмісними речовинами.
14. Теоретичні основи технології одержання ферментних препаратів
Вкажіть мету одержання пліснявих грибів, умови найінтенсивнішого вияву їх життєдіяльності. Технологія виробництва ферментних препаратів поверхневим та глибинним способами. Вказати способи визначення активності ферментів у поверхневій та глибинній культурі, норми витрати ферментних препаратів на оцукрювання крохмалю.
15. Виробництво вин, лікерів, наливок та настоянок
Розгляд біохімічних процесів виробничих стадій виноробства. Основи біохімії виробництва шампанського та коньяків. Теоретичні основи технології виробництва лікерів, наливок та настоянок.
IV. Харчові технології
1. Вступ. Предмет, зміст і основні розділи курсу
Організація проведення навчального процесу при вивченні та задачі курсу. Місце курсу в підготовці спеціалістів.
2. Харчові продукти
Роль харчових продуктів в організмі. Склад харчових продуктів (білки, ліпіди, вуглеводи, ферменти, мінеральні речовини). Властивості складових частин.
3. Нормування якості харчових продуктів
Сировина харчових виробництв. Види сировини, методи аналізу складу сировини. Вимоги до складу та якості сировинних ресурсів. Зберігання сировини. Види втрат сировини. Процеси, які відбуваються в сировині під час зберігання. Режими і способи зберігання сировини. Підготовка сировини до виробництва.
4. Наукові основи харчових технологій
Мікробіологічні і біохімічні основи технології. Фізико–хімічні основи технології. Реологічні і теплофізичні основи технології. Теплофізичні характеристики харчових продуктів. Проблеми енерго– та ресурсозбереження.
5. Технологія хліба
Технологічна схема. Приготування тіста. Формування тіста. Випікання хліба. Вихід хліба. Зберігання хліба.
6. Технологія макаронних виробів
Асортимент макаронних виробів. Технологічна схема. Приготування тіста. Формування макаронних виробів. Сушіння макаронних виробів.
7. Технологія кондитерських виробництв
Загальні відомості про виробництво. Асортимент і якість кондитерських виробів. Виробництво мучних кондитерських виробів. Виробництво цукрових кондитерських виробів.
8. Технологія цукрового виробництва. Технологічна схема
Отримання бурякової стружки. Отримання дифузійного соку. Додаткові методи очистки. Згущення соку. Упарювання сиропу. Використання відходів цукрового виробництва. Енергетичний баланс виробництва.
9. Технологія крохмалю і крохмалопродуктів
Виробництво сухого крохмалю. Технологія декстринів. Технологія патоки і крохмального цукру.
10. Технологія жирів і масел
Хімічний склад і класифікація жирів. Технологія рослинних масел. Гідрогенізація жирів. Технологія маргарину.
V. Технологія галузі
1. Вступ
Предмет, зміст та основні розділи і основні поняття курсу.
2. Загальна характеристика технології спирту
Загальна характеристика та історія виробництва спирту. Перспективи і завдання галузі.
3. Сировина і допоміжні матеріали
Основні види сировини (картопля, зерно, меляса), її техніко–економічна характеристика та хімічний склад. Процеси, що відбуваються під час зберігання рослинної сировини. Технологічні принципи зберігання сировини виробництва спирту. Допоміжні матеріали спиртового виробництва.
4. Підготовка крохмалистої сировини до переробки
Очищення і сортування зерна. Транспортування та миття картоплі. Технологічні особливості подрібнення зерна і картоплі.
5. Розварювання крохмалевмісної сировини
Мета і способи водно–теплової обробки сировини. Процеси та зміни сировини, що відбуваються під час розварювання. Технологічні схеми водно–теплової обробки зерна і картоплі, їхня техніко–економічна характеристика.
6. Технологія солоду спиртового виробництва
Мета приготування солоду, характеристика і техніко–економічна оцінка оцукрюючих матеріалів. Процеси, що відбуваються при одержанні солоду. Технологічні особливості стадій одержання солоду. Підготовка оцукрюючих матеріалів до оцукрювання крохмалистої сировини.
7. Одержання сусла
Мета одержання сусла, закономірності ферментативного гідролізу крохмалю та інших компонентів рослинної сировини. Технологія оцукрювання розвареної маси. Використання вакуум–охолодження в процесах оцукрювання. Гідроферментативна обробка замісу як спосіб енергозбереження під час приготування сусла. Приготування сусла з меляси.
8. Одержання бражки
Теоретичні основи культивування дріжджів і спиртового бродіння. Характеристика та умови життєдіяльності дріжджів спиртового бродіння. Мікроорганізми – супутники дріжджів. Методи розмноження АЧК і ПЧК дріжджів. Способи та технологічні особливості культивування дріжджів. Способи та технологія зброджування сусла з крохмалевмісної сировини та мелясного сусла. Шляхи скорочення тривалості бродіння та зменшення втрат спирту. Технологічні показники дозрілої бражки.
9. Виділення спирту з бражки і його очистка
Характеристика продуктів ректифікації. Теоретичні основи розділення бінарної системи етанол–вода. Одержання спирту–сирцю і ректифікованого спирту. Домішки спирту, їх класифікація і поведінка у повній колоні. Технологічні схеми брагоректифікаційних установок, їхня техніко–економічна оцінка. Робота ректифікаційних установок під вакуумом з метою енергозбереження. Одержання абсолютного спирту. Способи виділення і використання побічних продуктів ректифікації.
10. Приймання, облік і зберігання спирту
Втрати зброджуваних речовин і спирту у виробництві. Теоретичний і практичний вихід спирту. Втрати спирту при зберіганні і транспортуванні. Шляхи їх зменшення.
11. Технологія одержання дріжджів спиртового виробництва
Сепарація дріжджів із дозрілої бражки. Пресування, формування, пакування готової продукції. Висушування дріжджів.
12. Утилізація барди та інших побічних продуктів спиртового виробництва
Утилізація барди. Утилізація інших побічних продуктів спиртового виробництва.
13. Сучасний стан та перспективи розвитку пивоварної промисловості на Україні та світі
Загальна характеристика пива як напою та товарного продукту. Коротка історична довідка про пиво. Основні показники якості пива. Дегустація пива, культура споживання та характеристика сортів.
14. Сировина для виробництва солоду та пива
Морфологічна характеристика ячменю, види та сорти ячменю. Структура та хімічний склад ячмінного зерна. Інші зернові культури та цукристі матеріали, що використовуються у виробництві пива. Хміль та хмелеві препарати. Ботанічна характеристика хмелю, будова хмелевої шишки, сорти хмелю. Хімічний склад шишок хмелю. Хімічний склад і властивості води. Основні вимоги до води у пивоварінні.
15. Технологія виробництва пивоварного солоду
Підготовка зерна до замочування. Миття та замочування зерна. Біохімічні процеси при замочуванні. Технологічні особливості миття та замочування. Теоретичні основи пророщування зерна. Біохімічні процеси при пророщуванні зерна. Способи та практика пророщування зерна. Теоретичні основи сушіння та термічної обробки солоду. Типи солодосушарок. Технологія сушіння світлого та темного солодів. Якісна оцінка готового солоду. Технологічні особливості приготування спеціальних солодів. Технологічні схеми приготування солодів періодичним та сумісним способами.
16. Технологія пивного сусла
Очистка солоду. Теоретичні основи подрібнення. Технологія подрібнення зернопродуктів. Підготовка води до затирання. Біохімічні та неферментативні процеси при затиранні. Технологія затирання солоду, температурні режими затирання. Способи приготування пивного сусла. Технологія затирання з несолодженими матеріалами та із застосуванням ферментних препаратів. Теорія фільтрування сусла. Характеристика стадій фільтрування, солодової дробини та промивних вод. Практика фільтрування затору у фільтраційному апараті, фільтр–пресі та центрифугах. Фізико–хімічні процеси при охмеленні. Технологія кип’ятіння сусла з хмелем. Хімічний склад охмеленого сусла. Фізико–хімічні процеси при охолодженні та освітленні пивного сусла. Характеристика білкового осаду при охолодженні. Характеристика способів та технологія охолодження охмеленого сусла. Технологічні схеми приготування сусла періодичним та безперервним способами.
17. Зброджування сусла та доброджування пива
Загальна характеристика методів зброджування пивного сусла. Зброджування цукрів у головному бродінні та доброджуванні. Побічні, вторинні та неферментативні процеси при головному бродінні. Загальна характеристика пивоварних дріжджів, вимоги до них. Раси пивних дріжджів. Способи розведення чистих культур дріжджів. Характеристика стадій головного бродіння. Аномалії головного бродіння. Технологія проведення головного бродіння. Фізико–хімічні процеси при доброджуванні та дозріванні пива. Технологія доброджування пива. Технологічні схеми зброджування пивного сусла періодичним, напівперіодичним і безперервним способами.
18. Освітлення та розлив пива
Освітлення пива фільтруванням і сепаруванням. Карбонізація пива. Пастеризація пива та розлив. Хвороби та пороки пива.
VI. Проектування підприємств харчової промисловості
1. Основи технологічного проектування
Загальні поняття. Техніко–економічна оцінка вибору району розташування підприємства. Проектно–кошторисна документація. Оцінка надійності технологічної схеми. Компонування обладнання. Погодження та затвердження проекту, авторський нагляд. Технологічний регламент.
2. Поняття про технологічні системи і принципи їх побудови
Мета створення технологічних систем. Виробництво як складна система. Властивості та основні етапи створення технологічних систем. Типи технологічних зв’язків. Чинники, які визначають безперервність чи періодичність процесу.
3. Матеріальні баланси технологічних процесів
Поняття матеріального балансу. Вихідні дані для розрахунку матеріальних балансів.
4. Теплові баланси технологічних процесів
Поняття теплових балансів. Принципи розрахунку теплових балансів. Теплоносії та холодоагенти. Ексергетичний баланс. Розрахунок теплової ізоляції.
5. Трубопроводи
Призначення, класифікація і прокладання трубопроводів. Розрахунок трубопроводів.
6. Розрахунок технологічних розмірів апаратів
Розрахунок апаратів безперервної дії. Розрахунок апаратів періодичної дії.
VII. Методи контролю харчових виробництв
1. Вступ
Поняття про якість продукції та її контроль. Характеристика об’єктів і методів контролю ХВ. Середня проба, принципи і послідовність її відбору. Математична обробка результатів аналізів.
2. Органолептичний аналіз
Значення органолептичного аналізу продуктів. Поняття споживчої вартості, харчової нешкідливості та органолептичної цінності продуктів. Види, принципи і методи проведення дегустації. Приміщення для дегустації. Система дегустаційних оцінок. Оцінка сенсорної чутливості дегустатора.
3. Механічний аналіз зразків
Визначення засміченості зерна. Класифікація зерна за засміченістю. Склад сміттєвих і зернових домішок зерна. Умовні домішки. Визначення зараженості зернопродуктів зерновими шкідниками. Визначення крупності та вирівняності зерна. Поняття “дрібних зерен”. Визначення ступеня розмелювання зерна.
4. Методи визначення вологості
Поняття і класифікація вологості, мета її визначення. Поняття “абсолютно сухої” та “повітряно сухої речовини”. Перерахунок визначеного показника на абсолютно суху речовину. Класифікація і загальна характеристика методів визначення вологості зерна. Методи визначення ступеня замочування зерна.
5. Методи визначення вмісту сухих речовин
Поняття сухих і екстрактивних речовин, видимого і дійсного вмісту сухих речовин. Аерометричний, пікнометричний і рефрактометричний методи визначення вмісту сухих речовин. Прилади, їх градуювання, одиниці вимірювання. Принципи внесення поправок до одержаних результатів.
6. Методи визначення вмісту спирту. Сумісне визначення вмісту спирту і сухих речовин
Спиртометрія, одиниці вираження концентрації спирту у водно–спиртових розчинах і різних харчових продуктах. Поняття “істинного” і “видимого” вмісту спирту, різниця між ними, принципи їх визначення. Ареометричний метод визначення вмісту етилового спирту у водно–спиртових розчинах. Прилади, одиниці шкали спиртоміра, одиниці вимірювання вмісту спирту. Спиртометричні таблиці. Пікнометричний метод визначення вмісту етилового спирту у водно–спиртових розчинах. Прилади, одиниці вимірювання, поняття “водного числа пікнометра”. Хімічний і колориметричний методи визначення вмісту спирту у водно–спиртових розчинах.
7. Методи визначення кислотності та окисно–відновного потенціалу біологічних середовищ
Методи визначення і одиниці вимірювання загальної й активної кислотності. Одиниці вимірювання кислотності для різних об’єктів. Методи визначення та одиниці вимірювання вмісту летких кислот у харчових продуктах. Методи визначення окисно–відновного потенціалу біологічних середовищ.
8. Колориметричний аналіз (методи визначення колірності та мутності)
Методи визначення та одиниці вимірювання колірності. Одиниці йодної шкали, її побудова. Методи визначення та одиниці вимірювання мутності.
9. Методи визначення крохмалистості та екстрактивності
Принцип визначення вмісту оптично–активних речовин поляриметричним методом. Поняття “питомого обертання”, шкала поляриметра (сахариметра), градуювання приладу. Одиниці цукрової шкали, їх зв’язок з кутовими градусами. Поняття “нормальної наважки” і “нормальної кювети”. Поляриметричний, поляриметричний–хлоркальцієвий, хіміко–поляриметричний і хімічний методи визначення крохмалистості зерна. Метод бродильної проби (біологічний метод) визначення крохмалистості зерна. Визначення крохмалистості зерносуміші. Визначення крохмалистості картоплі. Методи визначення екстрактивності зернопродуктів.
11. Методи визначення вмісту цукрів
Загальна характеристика методів визначення вмісту цукрів у харчових продуктах. Характеристика редукуючих і нередукуючих цукрів. Основні цукри, що входять до складу харчових продуктів. Способи вираження вмісту цукрів у харчових продуктах. Коефіцієнти перерахунку одного виду вуглеводу в інший. Розрахунок доброякісності продукту (меляси, сусла). Підготовка проб до визначення вмісту вуглеводів. Хімічні, фізичні та фізико–хімічні методи визначення вмісту цукрів. Хімічні методи визначення вмісту пентоз і пентозанів. Принципи визначення вмісту геміцелюлоз і декстринів у харчових продуктах.
12. Методи визначення вмісту азоту та фосфору
Характеристика азотовмісних сполук, що містяться у харчових продуктах. Перерахунок вмісту азоту на білок. Методи визначення загального вмісту азоту в об’єктах харчових виробництв. Методи визначення фракційного складу білків у зернопродуктах. Визначення танінового азоту і танінового числа методом Фінка і Ріделя. Визначення вмісту розчинного азоту і азоту, здатного до коагуляції. Визначення амінного і амідного азоту. Визначення аміачного азоту. Методи визначення вмісту фосфору.
13. Методи визначення зольності
Поняття і методи визначення зольності.
14. Методи визначення вмісту вуглекислоти у напоях
Ваговий, об’ємно–аналітичний та манометричний методи визначення вмісту вуглекислоти у напоях.
15. Методи визначення окремих домішок у готовій продукції ХВ
Методи визначення альдегідів, естерів, вищих спиртів (сивушного масла), метилового спирту, діацетилу і ацетоїну в об’єктах бродильних виробництв.
16. Методи визначення активностей гідролітичних ферментів
Методи визначення активностей ферментів солоду. Методи визначення активності ферментних препаратів.
VIII. Хімія та біотехнологія вина
1. Вступ
Технологія вина як наукова дисципліна. Задачі дисципліни та її значення в підготовці фахівця – технолога виноробної промисловості. Структура дисципліни та її зміст. Навчальна та нормативно–технічна література. Основні поняття та терміни. Вино як гігієнічний та харчовий напій. Фізіологічні властивості виноградних вин. Культура споживання вина як фактор найбільш повного використання його корисних властивостей. Історичний огляд, стан і перспективи розвитку виноробної промисловості у світі та Україні. Досягнення науки в галузі технології вина. Внесок видатних діячів науки – М.А. Ховренка, М.А. Герасимова, А.М. Фролова–Багреєва, Г.Г. Валуйка та ін. вчених у розвиток виноробства.
2. Склад і властивості виноградних вин
Поняття про вино та його призначення. Особливості складу та властивості виноградних вин як натуральних продуктів спиртового бродіння виноградного соку. Вимоги стандартів та інших нормативних документів на виноробну продукцію. Ознаки та схеми класифікації вин. Сучасна виробнича класифікація виноградних вин; класифікація вин ІВІВ “Магарач”. Вина тихі та насичені діоксидом вуглецю під тиском. Групи та типи вин: столові, міцні, десертні, ароматизовані, сухі, напівсухі, напівсолодкі, солодкі, лікерні, ігристі, перлисті, газовані (шипучі); сортові та купажні; ординарні, марочні, колекційні, молоді, витримані, контрольованих назв за походженням; білі, рожеві, червоні, тощо. Вина спеціального типу.
3. Виноград як сировина для виноробства
Будова та технологічні властивості виноградного грона. Фактори формування якості винограду при його визріванні та характеристика винограду як сировини для виноробства. Характеристика процесів росту та дозрівання винограду; цикли росту виноградної лози. Залежність якості та складу виноградного грона від сортових, кліматичних, ґрунтових та інших умов вирощування виноградної лози. Хвороби та шкідники винограду. Технологічна оцінка основних технічних сортів винограду. Достигання винограду. Контроль достигання винограду. Терміни та умови збирання винограду на переробку. Особливості сортування винограду. Технологічна та повна (фізіологічна) зрілість винограду. Технологічні вимоги до винограду як сировини для виробництва різних типів та марок вин. Сировинні зони України.
4. Виробничі приміщення і технологічне обладнання виноробних заводів
Типи заводів та їх виробничі приміщення. Технологічні і санітарно–технічні вимоги до приміщень заводів первинного та вторинного виноробства. Приміщення для зберігання та витримки ігристих вин, коньяків (бренді) та інших спеціальних вин. Температура та вологість приміщень, їх регулювання. Дезинфекція виробничих приміщень. Перелік і призначення у виноробстві різного технологічного обладнання. Технологічні та санітарно–технічні вимоги до виноробного обладнання. Технологічні резервуари у виноробстві: бочки, бути, чани, залізобетонні та металеві резервуари, резервуари з інших матеріалів; їх очистка, дезинфекція та зберігання.
5. Наукові основи технології вин. Переробка винограду, обробка м’язги та сусла
Теоретичні основи технологічних операцій переробки винограду. Транспортування винограду з винограднику на переробку. Санітарні та технологічні вимоги до тари та транспортних засобів. Безтарне транспортування винограду. Приймання винограду на переробку та технологічна оцінка його якості. Подача винограду на переробку. Транспортуючі засоби, їх технологічна оцінка, та санітарні вимоги до них. Подрібнення ягід. Відокремлення гребенів від ягід. Машини та агрегати для подрібнення винограду, відокремлення гребенів і транспортування м’язги. Технологічна характеристика обладнання. Обробка м’язги: настоювання сусла з м'язгою, сульфітація, обробка теплом, ферментація з внесенням ферментних препаратів, інші способи обробки м’язги. Виділення з м’язги сусла–самотоку. Стікання сусла з м'язги як гідродинамічний процес протікання рідини крізь пористе середовище. Апарати–стікачі, які використовуються для виділення сусла–самотоку. Пресування м’язги. Процеси, які проходять при пресуванні м’язги, та їх регулювання. Виноградні преси, їх технологічні характеристики. Особливості приготування сусла для білих та червоних вин. Освітлення сусла: відстоювання, центрифугування, електросепарування. Інші способи освітлення сусла. Процеси, які проходять при освітленні сусла. Сульфітація сусла. Типові технологічні схеми одержання сусла з винограду та їх порівняльні характеристики. Поточні механізовані лінії переробки винограду. Індивідуальні технологічні схеми переробки винограду. Вихід та оцінка якості сусла. Питомі витрати електроенергії. Шляхи використання м’язги. Охорона довкілля.
6. Спиртове бродіння виноградного сусла
Теоретичні основи спиртового бродіння, хімізм та кінетика процесу. Загальні відомості про мікроорганізми винограду та вина. Винні дріжджі, їх характеристика та використання; вплив різних чинників на метаболізм дріжджів та формування якості виноматеріалів. Чисті культури дріжджів (ЧКД). Способи приготування дріжджових розведень; їх вибір та оцінка. Бактерії та плісені, їх роль у виноробстві. Способи та рецепти бродіння, які використовуються у виноробстві. Вибір способу, його технологічна та економічна оцінка. Активатори та інгібітори бродіння. Застосування сірчистої кислоти. Особливості технології бродіння при виробництві різних типів вин. Бродіння сусла на м’яззі. Апарати та установки для бродіння виноградного сусла. Контроль процесу спиртового бродіння; визначення моменту зняття виноматеріалу із дріжджів та з м’язги. Техніка безпеки. Санітарні вимоги.
7. Витримка виноматеріалів
Мета та теоретичні основи витримки вин. Фізичні, фізико–хімічні та біохімічні процеси, які відбуваються при витримці виноматеріалів залежно від стадій розвитку вина (утворення, формування, визрівання, старіння та руйнування). Поняття “витримка” та “зберігання” вина. Способи, режими і операції витримки виноматеріалів в бочках та у великих резервуарах. Контроль процесу. Прискорені способи витримки вина, їх технологічні та економічні переваги. Технології зберігання вина: традиційна, під шаром герметика, в атмосфері інертних газів. Операції за доглядом вина: доливання, переливання тощо. Роль кисню в формуванні різних типів вин при їх витримці. Терміни витримки виноматеріалів та контроль за їх якістю.
8. Освітлення та стабілізація вин
Наукові основи освітлення та стабілізації вин. Шляхи освітлення та стабілізації вин залежно від видів їх помутніння та вад. Фільтрування вин: теоретичні основи, фільтруючі матеріали та сучасне обладнання, технологія фільтрування вин. Центрифугування вин. Обробка вин органічними та неорганічними матеріалами. Наукова суть оклеювання вина. Обробка матеріалами для оклеювання: дисперсними мінералами, органічними речовинами, білковими матеріалами та синтетичними речовинами. Суть процесів і технологія проведення оклеювання вина. Значення, підбір та технологія застосування флокулянтів, сорбентів, консервантів. Механізми їх дії та питомі витрати. Теоретичні та практичні основи деметалізації вин. Матеріали, способи та режими деметалізації вин. Обробка вин жовтою кров'яною сіллю, іншими деметалізаторами та комплексонами. Підготовка та питомі витрати деметалізаторів, техніка безпеки та контроль їх використання. Обробка вин ферментними препаратами, їх використання та дозування. Термічна обробка вин. Мета та теоретичні основи обробки виноматеріалів та вин. Вибір способів термічної обробки вин. Обробка вин холодом. Процеси, які відбуваються у вині при обробці холодом. Способи та режими обробки, сучасне обладнання. Використання метавинної кислоти. Застосування холоду для виморожування вин. Обробка вин теплом. Пастеризація вина та її призначення. Способи та режими пастеризації. Питомі витрати тепла та контроль процесу. Апаратура, що використовується при термічній обробці. Комбіновані способи термічної обробки вин та їх ефективність. Інші способи освітлення та стабілізації вин. Обробка виноматеріалів за типовими технологічними схемами. Апаратурно–технологічні схеми освітлення та стабілізації з урахуванням типу вин, їх техніко–економічна оцінка. Контроль процесу освітлення та стабілізації виноматеріалів; рівень безпеки виноматеріалів та вин. Охорона довкілля.
9. Забезпечення кондиційності вин
Кондиційність вин, як наукове поняття. Теоретичні основи забезпечення кондиційності вин. Купажування, егалізація, асамблювання. Призначення та способи виконання цих операцій. Пробні та виробничі купажі. Принцип їх розрахунку. Застосування ЕОМ. Біологічні та хімічні способи регулювання кислотності виноматеріалів. Вибір способу кислотозниження або підкислення. Типові технологічні схеми обробки виноматеріалів.
10. Хвороби, вади та недоліки вина
Визначення понять: хвороби, вади та недоліки вина. Хвороби вин, їх прогнозування та лікування. Вади вин, теоретичні основи, причини виникнення, їх попередження та усунення. Вади хімічної та біохімічної природи: залізні касси, мідний та інші металеві касси, оксидазний касс. Вади, викликані сторонніми речовинами, які випадково потрапили у вино. Вади, які пов’язані з упущенням технології. Недоліки вин, які зумовлені складом сировини та технологією їх одержання. Вибір способів і схем обробки вин залежно від їх хвороби, вади або недоліку. Контроль якості та рівня хімічної, біологічної та мікробіологічної безпеки.
11. Розлив вина у пляшки
Контроль кондицій та розливостійкості вина. Способи встановлення розливостійкості вина. Характеристика винних пляшок і корків; підготовка їх до розливу; вимоги діючих стандартів до них. Термічна та хімічна стійкість пляшок. Підготовка та технологічні режими миття пляшок. Автоматичні лінії розливу вин, їх склад та характеристика окремих операцій. Види розливу вин: звичайний, стерильний, гарячий тощо. Контроль процесу розливу вин. Особливості випуску готової продукції різних типів вин. Витримка вина у пляшках та догляд за ними. Види пакування готової продукції. Облік готової продукції та допоміжних матеріалів. Питомі витрати матеріальних та енергетичних ресурсів. Стічні води, їх характеристика, принципи локальної очистки та умови скидання їх в каналізацію.
ІХ. Технологічне обладнання галузі
1. Загальні вимоги до технологічного обладнання
Матеріали. Захисні покриття.
2. Обладнання спиртових заводів
Відділення приготування сусла. Дріжджобродильне відділення. Брагоректифікаційне відділення.
3. Обладнання пивоварних заводів
Солодове відділення. Сусловарильне відділення. Бродильне і дріжджове відділення.