2015-07-02
782
Рабочая программа дисциплины построена по модульно-блочному принципу.
Модуль - совокупность частей дисциплины, имеющая определенную логическую завершенность по отношению к целям обучения. Модуль состоит из инвариантной и вариативной части:
- инвариантная часть - включает минимум (ядро) знаний, законов, принципов, понятий, обладающих значительной временной стабильностью (трудоемкость блока не менее 50% общей трудоемкости дисциплины);
- вариативная часть -состоит из блока профилей -направленностей на конкретный вид и (или) объект профессиональной деятельности.
В таблице 2 дано название образовательных модулей дисциплины "Общая технология отрасли", рекомендуемые виды учебной работы, которые в вузовской рабочей программе детализируются в зависимости от профилей обучения. Трудоемкость модулей в зачетных единицах, виды учебной работы и контроль знаний в пределах каждого модуля в учебных часах устанавливается вузом в зависимости от профиля обучения и определяется временными затратами на освоение регламентированного минимума результатов обучения в виде компетенций, знаний, умений и навыков.
|
|
|
Таблица 2
Базовые модули дисциплины, рекомендуемая трудоемкость и виды учебной работы
| № п/п | Наименование модуля и темы | Зачетные единицы/ академические часы | ||||
| Всего | Лекции | Лабораторные работы | Самостоятельная работа | Контроль (входной текущий, рубежный) | ||
| Модуль 1.Научные основы общей технологии отрасли | 0,44/16 | 0,11/4 | _ | 0,3/11 | 0,03/1 | |
| 2. | Модуль 2. Основное сырье, применяемое в бродильных производствах | 0,83/30 | 0,11/4 | 0.28/10 | 0,39/14 | 0,06/2 |
| Модуль3. Основы технологий алкогольных и безалкогольных напитков, спирта, хлебопекарных дрожжей и органических кислот | 1,72/62 | 0,22/8 | 0,44/16 | 0,97/35 | 0,09/3 | |
| Зачет | 0,17/6 | 0,01/1 | ||||
| Всего: | 3,0/108 | 0,44/16 | 0,72/26 | 1,83/66 | 0,19/7 |
Таблица 3
Обязательный дидактический минимум содержания учебно-образовательных модулей и тем дисциплины
| № п/п | Наименование модуля и темы дисциплины | Дидактический минимум |
| Модуль 1. Научные основы общей технологии отрасли | Общая технология отрасли как научная дисциплина. Общая характеристика процесса брожения и виды брожения. Возбудители брожения. Краткая характеристика бродильных производств, основанных на применении дрожжей, бактерий и микромицетов. Современное состояние и перспективы развития бродильной промышленности. Основные закономерности роста и размножения дрожжей и других культур микроорганизмов Строение и химический состав дрожжевой клетки. Способы культивирования микроорганизмов. Стадии развития культур микроорганизмов при периодическом способе культивирования. Скорость роста и размножения клеток. Продолжительность генерации. Общая (валовая), удельная (относительная) и максимальная скорость роста. Непрерывные способы культивирования микроорганизмов. Основные факторы, влияющие на рост и размножение микроорганизмов: физические (температура, свет, электричество, механические воздействия, влажность, давление и др.); химические (состав среды, концентрация питательных веществ, величины рН, окислительно-восстановительного потенциала rH2 среды), биологические. Обмен веществ в микроорганизмах. Биологическое окисление и восстановление. Проницаемость мембран. Транспорт питательных веществ в дрожжевую клетку: активный и пассивный транспорт, облегченная диффузия. Тургор, плазмолиз и деплазмолис клетки. Производственная инфекция и дезинфекция. Источники инфекции на предприятиях бродильной промышленности. Методы дезинфекций: Дезинфицирующие средства. Общие правила и качество дезинфекции Ферменты микроорганизмов и зерновых культур. Основные свойства и производственное применение Характеристика ферментов и их свойства. Пространственное строение и действие активных центров. Специфичность действия ферментов. Основные классы ферментов. Солод и микроорганизмы как источники ферментов. Ферментативный комплекс дрожжевой клетки. Кинетика ферментативных реакций. Основные факторы, влияющие на скорость ферментативных реакций: химическая природа реагирующих веществ, концентрация ферментов и субстрата; температура, величина рН, активаторы и ингибиторы. Ферментативные реакции нулевого, первого и второго порядка. Каталитическая активность ферментов: стандартная, удельная, молекулярная. Технологическое использование гидролитических ферментов в бродильных производствах. Их характеристика и условие действия. Ферментативный гидролиз крахмала, белков и некрахмальных полисахаридов. Требования к ферментативному гидролизу крахмала, белков и некрахмальных полисахаридов в спиртовом и пивоваренном производствах. Спиртовое брожение Общая характеристика и расы дрожжей, применяемых в бродильных производствах. Дрожжи верхового и низового брожения. Чистая культура дрожжей. Культивирование засевных и производственных дрожжей. Химизм и механизм спиртового брожения. Основные, вторичные и побочные продукты спиртового брожения. Основные технологические и экономические понятия. Технологический процесс и технологическая операция. Машина и аппарат. Технологический режим и регламент. Скорость технологического процесса. Оптимизация и интенсификация технологических процессов. Критерии и методы оптимизации. Выбор параметра оптимизации. Периодические и непрерывные процессы. Автоматизация технологических процессов. Математическое моделирование процесса. Экономическая оценка. Технологическая. Производственная мощность завода, цеха, отделения. Коэффициент использования оборудования. Целевой продукт производства и его выход. Оценка качества сырья и готовой продукции (ГОСТы; ОСТы; ТУ; ТИ). Себестоимость выпускаемого продукта. Производственные потери и отходы производства. Комплексное использование отходов производства. | |
| 2. | Модуль 2. Основное сырье, применяемое в бродильных производствах | Крахмалосодержащее сырье. Зерновые культуры. Строение зерна. Виды зерновых культур: ячмень, овес, рожь, пшеница, рис, просо, кукуруза. Химический состав зерновых культур. Технологическая оценка зернового сырья. Показатели общего значения, характеризующие качество зерновой культуры (влажность, засоренность). Показатели технологического значения: способность и энергия прорастания, крупность (выравненность), крахмалистость, содержание общего белка и минеральных веществ, экстрактивность. Физические свойства зерновой массы: гигроскопичность, теплопроводность, слеживаемость, сыпучесть. Биохимические процессы, происходящие в зерне при хранении. Послеуборочное дозревание. Связанная и свободная влага в зерне. Дыхание зерна. Жизнедеятельность микроорганизмов в зерновой массе. Самосогревание зерновой массы при хранении. Способы, режимы и условия хранения зерновых масс. Типы зернохранилищ. Сушка зерна. Вредители зерна и борьба с ними. Картофель. Строение клубня. Химический состав. Технические сорта. Физиолого-химические основы, способы и режимы хранения. Сахаросодержащее сырье и другие виды сырья, применяемые в бродильное промышленности. Свеклосахарная меласса. Химический состав. Показатели качества. Прием и хранение мелассы. Виноград. Строение грозди и химический состав. Промышленная или техническая зрелость винограда. Сорта винограда. Хмель. Ботаническая характеристика и химический состав хмеля. Горькие вещества хмеля. Хмелевые смолы. Гумулон. Дупулон. Хмелевое масло. Дубильные вещества. Условия хранения хмеля. Хмелевые экстракты. Показатели, характеризующие качество хмеля по ГОСТу. Вода технического назначения. Основные показатели, характеризующие качества воды производственного назначения: физические (температура, содержание взвешенных веществ, цветность, запах и привкус); химические (ионный состав, жесткость, щелочность, окисляем ость, величина рН, общая минерализация – сухой остаток, rH2); санитарно-бактериологические (коли-титр и коли-индекс). ГОСТы на питьевую воду. Классификация воды по жесткости. Влияние ионного состава воды на качество выпускаемой продукции. Требования, предъявляемые к воде различными бродильными производствами. Способы подготовки воды технологического назначения. Коагуляция коллоидных примесей. Устранение или снижение жесткости реагентными методами. Умягчение воды методом ионообмена. Электродиализный способ. Магнитная обработка воды. Обеззараживание воды. Сточные воды. Характеристика и классификация сточных вод бродильных производств по категориям. Показатели, характеризующие сточные воды по органическим загряз нениям: БПК и ХПК. Методы обеззараживания и очистки сточных вод. Биохимические способы очистки. Мероприятия по охране водоемов пресной воды от загрязнения. |
| 3. | Модуль 3. Основы технологий алкогольных и безалкогольных напитков, спирта, хлебопекарных дрожжей и органических кислот | |
| 3.1 | Тема 1. Производство солода и ферментных препаратов. | Производство солода. Характеристика солода и его назначение в различных бродильных производствах. Солод как источник ферментов. Солод как сырье для приготовления пива и хлебного кваса. Требования ГОСТа к ячменю, предназначенному для приготовления пивоваренного солода. Принципиальная технологическая схема производства солода. Очистка и сортирование зерна. Характеристика примесей зерновой массы. Основные принципы очистки и сортирования зерна. Замачивание зерна. Цель и теоретические основы замачивания зерна. Физико-химические и биохимические процессы при замачивании. Основные факторы, влияющие на скорость замачивания и качество замоченного зерна: температура воды, ионный состав воды, наличие кислорода в воде, крупность, химический состав и род зерна, способ и длительность замачивания. Способы замачивания зерна: воздушно-водяной, в непрерывном токе воды и воздуха, оросительный и воздушно-оросительный. Показатели качества замоченного зерна. Проращивание зерна. Цель и теоретические основы проращивания зерна. Физиологические: биохимические процессы в прорастающем зерне; морфологические изменения, активации и синтез ферментов, дыхание зерна, изменение химического состава, растворение (цитолиз) клеточных стенок эндосперма зерна. Основные факторы, влияющие на проращивание зерна: температура, влажность, наличие кислорода, активаторы и ингибиторы роста, способ и частота ворошения, продувание кондиционированным воздухом. Характеристика кондиционированного воздуха. Способы и технологические режимы проращивания зерна. Токовое солодоращение и его недостатки. Пневматическое солодоращение в различных солодовнях: ящичной, солодовне с передвижной грядкой и барабанной. Особенности проращивания различных зерновых культур (ячменя, овса, проса и ржи). Показатели качества свежепроросшего солода. Сушка солода. Цель и основные процессы, происходящие при сушке солода. Стадии и фазы сушки. Основные факторы, влияющие на скорость сушки и качество солода. Способы и технологические режимы сушки солода. Производство пивоваренного солода в одном аппарате большой единичной мощности. Особенности и преимущества совмещенного способа замачивания, проращивания и сушки солода в одном аппарате. Обработка, хранение и показатели, характеризующие качество пивоваренного солода по ГОСТу. Особенности производства специальных ячменных солодов: карамельного, жженого, диафарина и ржаного красного. Потери сухих веществ (СВ) при производстве солода. Отходы солодовенного производства и их использование. Производство ферментных препаратов. Характеристика и целесообразность применения ферментных препаратов в бродильных производствах. Производство ферментных препаратов поверхностным и глубинным способами. Номенклатура ферментных препаратов. |
| 3.2 | Тема 2. Производство этилового спирта и хлебопекарных дрожжей из пищевого и непищевого сырья | Производство этилового спирта из зерна и картофеля. Характеристика спирта и его применение в народном хозяйстве. Требования стандарта к этиловому спирту-сырцу и ректификованному спирту. Принципиальная технологическая схема производства спирта из крахмалосодержащего сырья. Теоретические основы подготовки крахмала сырья к брожению Цель и условия водно-тепловой обработки крахмалосодержащего сырья. Подготовка крахмалосодержащего сырья к развариванию. Очистка сырья от примесей. Влияние степени измельчения сырья на режим разваривания. Приготовление замеса. Физико-химические изменения крахмала, сахаров, некрахмальных полисахаридов, белковых веществ при разваривании. Типовые аппаратурно-технологические схемы непрерывного разваривания разваренной массы. Качественные показатели сусла. Культивирование засевных и производственных дрожжей. Сбраживание сусла. Теоретические основы, условия и способы брожения сусла. Динамика брожения. Технологические показатели зрелой бражки: крепость бражки, видимая и истинная концентрация СВ, содержание несброженных сахаров, кислотность. Выделение спирта из бражки и его очистка. Состав бражки. Теоретические основы разделения бинарных смесей. Законы Коновалова и Вревского. Фазовое равновесие бинарной смеси этанол-вода. Простая и сложная перегонка. Дефлегмация как способ укрепления спиртовых паров. Характеристика и классификаций примесей этилового спирта. Коэффициент испарения этилового спирта и примесей. Коэффициент ректификации примесей. Разделение примесей по их летучести на головные, хвостовые, промежуточные и концевые. Назначение и принцип действия основных колонн: бражной, эпюрационной и ректификационной. Получение спирта-ректификата непосредственно из бражки. Типы, принцип действия и особенности брагоректификационных установок прямого, косвенно-прямоточного и косвенного действия. Теоретический и практический выход спирта их крахмала, гексоз и дисахаридов. Потери в производстве спирта. Переработка некондиционного сырья на спиртовых заводах. Отходы спиртового производства и их использование. Экономическая эффективность. Охрана труда на предприятиях спиртовой промышленности. Производство этилового спирта из непищевого сырья. Производство спирта из мелассы. Особенности переработки мелассы. Физико-химические основы подготовки мелассы к брожению: антисептирование, термическая обработка, обогащение питательными веществами, гомогенезация, приготовление мелассного сусла (разбавление). Приготовление производственных дрожжей. Сбраживание мелассного сусла. Одно- и двух поточная технологическая схема сбраживания мелассного сусла. Технологические показатели зрелой бражки. Отходы производства и их использование. Экономическая оценка. Производство спирта из гидролизатов древесины. Химический состав древесины. Принципиальная технологическая схема производства спирта из гидролизатов древесины. Подготовка древесины к гидролизу. Гидролиз древесины разбавленной серной кислотой. Нейтрализация, осветление и охлаждение гидролизата. Сбраживание древесного сусла. Характеристика зрелой бражки. Выделение спирта и его выход. Производство спирта из сульфитных щелоков. Принципиальная технологическая схема производства спирта из сульфитных щелоков. Подготовка сульфитных щелоков к брожению. Сбраживание сульфитных щелоков. Перегонка зрелой бражки и выход спирта. Производство хлебопекарных дрожжей. Характеристика хлебопекарных дрожжей и их применение. Принципиальная технологическая схема выращивания хлебопекарных дрожжей с использованием мелассы. Приготовление питательной среды. Условия выращивания посевных и товарных дрожжей. Выделение, формование и хранение дрожжей. Сушка дрожжей. Качество сушеных дрожжей. Жидкие дрожжи и их использование в хлебопекарной промышленности. Общий выход дрожжей. Особенности производства дрожжей на спиртовых заводах. |
| 3.3 | Тема 3. Производство пива. | Характеристика пива как напитка (химический состав, питательная ценность). Сорта пива. Основное сырье для производства пива. Принципиальная технологическая схема производства пива. Основные стадии пивоваренного производства. Подготовка зернового сырья для затирания. Полировка солода и ячменя. Цель и способы дробления. Взаимосвязь степени измельчения зернового сырья со способом фильтрования затора. Затирание. Цель и биохимические процессы, протекающие при затирании. Ферментативный гидролиз крахмала. Требования к углеводному составу сусла. Ферментативный гидролиз белковых веществ и некрахмальных полисахаридов и влияние продуктов их распада на качество пива. Неферментативные процессы при затирании. Настойные и отварочные способы затирания. Совмещенный способ переработки солода, несоложенного ячменя и применяемых ферментных препаратов с кипячением всей густой части затора. Разделение затора. Отстаивание, фильтрование и центрифугирование. Вымывание (выщелачивание) экстрактивных веществ из дробины. Кипячение сусла с хмелем. Нормы и способы задачи хмеля. Растворение специфических горьких веществ хмеля и ароматизации сусла с хмелем. Выход экстракта в варочном отделении и его экономическая оценка. Охлаждение и осветление сусла. Физико-химические процессы при охлаждении и осветлении сусла. Окисление органических веществ. Растворение и химическое связывание кислорода. Выделение из сусла тонких и грубых взвесей. Повышение концентрации сусла и уменьшение объема. Способы осветления и охлаждения сусла. Применение отстойных препаратов, аппаратов типа “Вирпул”, сепараторов, пластинчатых теплообменников. Качественные показатели и химический состав пивного сусла. Культивирование дрожжей в пивоваренном производстве. Многократное их использование и условия хранения. Брожение пивного сусла. Биологические, биохимические и физико-химические процессы, происходящие при главном брожении: размножение дрожжей, сбраживание сахаров. Условия и способы ведения главного брожения. Определение конца главного брожения. Степень сбраживания. Качественные показатели молодого пива. Дображивание и созревание пива. Биохимические и физико-химические процессы, происходящие при дображивании и созревании пива. Сбраживание сахаров, остаточного экстракта. Насыщение пива СО2. Осветление пива. Образование эфиров. Условия и способы дображивания и созревания пива. Конечная степень сбраживания. Качественные показатели готового пива. Осветление сепарированием, фильтрование на пластинчатых и диатомитовых фильтрах. Розлив пива в бочки, автоцистерны, бутылки. Основные требования к розливу пива. Автоматические моечно-разливочные линии. Методы и средства повышения стойкости пива: пастеризация, обработка ферментными препаратами и специальными стабилизаторами. Карбонизация пива. Показатели качества пива по ГОСТу. Балловая оценка пива. Отходы пивоваренного производства и их использование. Ускоренные способы производства пива и их оценка. |
| 3.4 | Тема 4. Производство вина. | Вино как пищевой и диетический продукт. Состав вин. Классификация вин. Характеристика винограда как сырья для винодельческой продукции. Переработка винограда, обработка мезги и сусла. Брожение сусла. Брожение на мезге. Выдержка виноматериалов. Осветление и стабилизация вин. Оклейка вина. Оклеивающие вещества, их классификация и характеристика. Термическая обработка вина. Купажирование вина. Розлив и выдержка вина в бутылках. Болезни, пороки и недостатки вин. Технология столовых сухих белых и красных вин. Технология столовых вин с остаточным сахаром. Особенности технологии специальных вин (крепких и десертных). Технология ароматизированных вин. Технология вин, пересыщенных диоксидом углерода. Технология плодовых вин. |
| 3.5 | Тема 5. Производство крепких алкогольных напитков | Производство коньяка. Приготовление коньячных виноматериалов. Получение коньячного спирта. Выдержка коньячного спирта. Основные физические и химические процессы при выдержке коньячного спирта. Приготовление и обработка купажа коньяка. Классификация коньяков. Производство кальвадоса. Характеристика кальвадоса как напитка и сырья для его производства. Принципиальная технологическая схема производства кальвадоса. Производство рома. Характеристика рома как напитка и сырья для его производства. Принципиальная технологическая схема производства рома. Производство виски. Характеристика виски как напитка и сырья для его производства. Принципиальная технологическая схема производства виски. Производство водок. Ассортимент и характеристика водок. Основное сырье для их производства. Принципиальная технологическая схема производства водок. Приготовление водно-спиртовой смеси (сортировка). Добавка ингредиентов. Фильтрование сортировки и корректировка ее крепости. Обработка водно-спиртовой смеси активированным углем. Фильтрование и розлив водки. Производство ликеров, наливок и настоек. Характеристика ликероводочных напитков и сырья для их производства (спиртованных соков и морсов, настоев, ароматных спиртов). Классификация и ассортимент ликерно-наливочных напитков. Принципиальная технологическая схема производства ликерно-наливочных напитков. Купажирование. Выдержка и фильтрование купажа. Выдержка и гомогенизация ликеров. |
| 3.6 | Тема 6. Производство слабоалкогольных и безалкогольных напитков. | Ассортимент и характеристика напитков. Производство хлебного кваса. Концентрат квасного сусла как основное сырье для производства кваса; его характеристика и способ приготовления. Принципиальная технологическая схема производства хлебного кваса из концентрата квасного сусла. Показатели качества кваса. Производство газированных безалкогольных напитков. Характеристика сырья для производства безалкогольных напитков. Мероприятия по экономии сахара (инверсия) и замене его глюкозо-фруктозными сиропами и другими подслащивающими веществами. Основные технологические стадии производства: приготовление сахарного сиропа, колера, купажного сиропа, газированной воды; купажирование и розлив напитков. Приготовление безалкогольных напитков из концентратов. Повышение стойкости напитков. Минеральные воды. Химический состав минеральных вод. Лечебные и столовые минеральные воды. Обработка естественных минеральных вод: фильтрование, бактерицидное облучение ультрафиолетовыми лучами, сатурация, розлив. Приготовление искусственных минеральных вод. |
| 3.7 | Тема 7. Производства, основанные на применении бактерий и микромицетов | Производство пищевого спиртового уксуса. Характеристика и применение уксуса. Химизм уксуснокислого брожения. Влияние температуры, аэрации, концентрации уксусной кислоты и этилового спирта на скорость брожения. Принципиальная технологическая схема производства уксуса. Обработка и хранение уксуса. Производство молочной кислоты. Характеристика и применение молочной кислоты. Химизм молочнокислого брожения. Оптимальные условия для развития молочнокислых бактерий и молочнокислого брожения. Влияние концентрации молочной кислоты на процесс брожения. Принципиальная технологическая схема производства молочной кислоты. Производство лимонной кислоты. Характеристика и применение лимонной кислоты. Химизм лимоннокислого брожения. Влияние температуры, величины рН и аэрации на процесс брожения. Способы производства лимонной кислоты. Производство лимонной кислоты поверхностным и глубинным способом. Принципиальная технологическая схема производства кристаллической лимонной кислоты. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
