• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Процессы и аппараты биотехнологии

2022/2023
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
4
Кредиты
Статус:
Курс по выбору
Когда читается:
4-й курс, 3 модуль

Программа дисциплины

Аннотация

Дисциплина "Процессы и аппараты биотехнологии" изучает особенности протекания массообменных, тепловых, гидродинамических и механических процессов в сочетании с биологическими процессами роста, метаболизма и отмирания микроорганизмов, а также основные особенности аппаратурного оформления биотехнологических производств. Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает требования к образовательным результатам и результатам обучения студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих дисциплину «Процессы и аппараты биотехнологии», учебных ассистентов и студентов направления подготовки 06.03.01 Биология, обучающихся по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Программа учебной дисциплины разработана в соответствии с: Образовательным стандартом НИУ ВШЭ по направлению 06.03.01 Биология; Образовательной программой «Клеточная и молекулярная биотехнология» и объединенным учебным планом по образовательной программе «Клеточная и молекулярная биотехнология». Данная учебная дисциплина включена в раздел «Вариативная профессиональная часть» Учебного плана 06.03.01 Биология и относится к базовой профильной части. Осваивается на 4 курсе в 3 модуле. Изучение данной дисциплины базируется на результатах освоения дисциплины «Молекулярная биология», «Нанобиотехнологии», Физика», «Биофизика», «Общая и неорганическая химия», «Органическая химия для биологии и медицины», «Медицинская биотехнология». Основные положения дисциплины «Процессы и аппараты биотехнологии» будут использоваться при прохождении практики на 4 курсе образовательной программы «Клеточная и молекулярная биотехнология».
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Получение знаний об основных химико-технологических процессах и аппаратах биотехнологических производств .
  • Знание основных процессов и аппаратов в биотехнологии; биохимических процессов; назначения, принципа действия и устройства основных аппаратов в биотехнологии.
  • Уметь применять полученные знания при выборе наиболее рациональных технологий и оборудования; выбирать оптимальные технологические режимы и наиболее рациональные типы аппаратов; работать с нормативно-технической документацией и выбирать аппараты для проведения биотехнологических процессов; использовать информационные сети для решения исследовательских задач по биотехнологии.
  • Владеть базовыми навыками аналитической и практической работы по подбору аппаратов и выполнению простых расчетов параметров биотехнологических процессов и оборудования.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Знание общих законов пищевой технологии.
  • Знание свойств сырья, пищевых продуктов и полуфабрикатов.
  • Знание требований, предъявляемых к машинам и аппаратам.
  • Ознакомление с процессами обработки материалов давлением (прессование).
  • Знание работы основных типов измельчающих аппаратов.
  • Знание устройств и принципов действия основных аппаратов для сортирования.
  • Знание устройства и принципов работы оборудования для осаждения в поле силы тяжести и для центробежного осаждения, устройства и принципов работы оборудования для фильтрования.
  • Знание устройства и принципов действия теплообменников.
  • Ознакомление с методами экстракции.
  • Кристаллизация и растворение. Способы кристаллизации.
  • Сорбционные процессы. Абсорбция и адсорбция.
  • Сушка и сушильное оборудование.
  • Основные понятия. Ферментативные реакции. Ферменты.
  • Оборудование для ферментации.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Тема 1. Основные положения и научные основы дисциплины. Основные типы процессов и аппаратов.
    Классификация основных процессов в биотехнологии. Общие законы пищевой технологии. Свойства сырья, пищевых продуктов и полуфабрикатов. Требования, предъявляемые к машинам и аппаратам. Требования, предъявляемые к материалам. Основные типы процессов и аппаратов. Расчет аппаратов периодического и непрерывного действия. Требования, предъявляемые к сырью и аппаратам.
  • Тема 2. Механические процессы и аппараты.
    Процессы измельчения твердых тел. Процессы сортирования. Процессы обработки материалов давлением (прессование). Конструкции и работа основных типов измельчающих аппаратов. Устройство и принцип действия основных аппаратов для сортирования. Устройство и принцип действия прессов. Аппараты для прессования сыпучего материала.
  • Тема 3. Гидромеханические процессы и аппараты.
    Процессы осаждения и отстаивания. Процессы фильтрования. Основы мембранной технологии. Мембранные процессы. Перемешивание, смешивание и псевдоожижение. Устройство и принцип работы оборудования для осаждения в поле силы тяжести и для центробежного осаждения. Устройство и принцип работы оборудования для фильтрования. Основные положения расчета процесса фильтрования. Устройство, принцип работы и технологические расчеты мембранных аппаратов. Перемешивание и смешивание. Устройство и принцип работы мешалок и смесителей. Основные положения расчета мешалок.
  • Тема 4. Тепловые процессы и аппараты .
    Теплопередача. Основы теплопередачи. Нагревание и охлаждение. Выпаривание и выпарные аппараты. Нагревание и охлаждение. Устройство и принцип действия теплообменников. Расчеты теплообменников. Выпаривание. Виды, устройство и расчет выпарных установок.
  • Тема 5. Массообменные процессы и аппараты .
    Теоретические основы процессов массопередачи. Сорбционные процессы. Классификация сорбционных процессов. Перегонка и ректификация. Теоретические основы процессов. Простая и сложная перегонка. Ректификационные аппараты. Экстракция. Общие сведения. Методы экстракции. Кристаллизация и растворение. Общие сведения. Способы кристаллизации. Сорбционные процессы. Абсорбция и адсорбция. Абсорберы и адсорберы – устройство и принцип работы. Сушка и сушильное оборудование. Расчет процесса сушки. Устройство и принцип работы сушилок. Экстракция. Устройство и принцип работы экстракторов. Кристаллизация. Устройство и принцип работы кристаллизаторов.
  • Тема 6. Биохимические процессы. Основные положения.
    Ферментация и ферментеры. Основные понятия. Ферментативные реакции. Ферменты. Оборудование для ферментации. Пастеризация и стерилизация. Дезинфекция. Теоретические основы процессов. Ферментация и ферментеры. Устройство и принцип работы ферментеров. Пастеризация и стерилизация. Оборудование для пастеризации и стерилизации – устройство и принцип работы.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Дискуссия. Устный опрос_Тема 1
  • неблокирующий Дискуссия. Устный опрос_Тема 2
  • неблокирующий Дискуссия. Устный опрос_Тема 3
  • неблокирующий Дискуссия. Устный опрос_Тема 4
  • неблокирующий Дискуссия. Устный опрос_Тема 5
  • неблокирующий Дискуссия. Устный опрос_Тема 6
  • неблокирующий Экзамен
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (3 модуль)
    0.08 * Дискуссия. Устный опрос_Тема 1 + 0.08 * Дискуссия. Устный опрос_Тема 2 + 0.08 * Дискуссия. Устный опрос_Тема 3 + 0.08 * Дискуссия. Устный опрос_Тема 4 + 0.09 * Дискуссия. Устный опрос_Тема 5 + 0.09 * Дискуссия. Устный опрос_Тема 6 + 0.5 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Гнездилова А. И. - ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ 2-е изд., пер. и доп. Учебник и практикум для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 270с. - ISBN: 978-5-534-06237-3 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/processy-i-apparaty-pischevyh-proizvodstv-437445
  • Инженерная биотехнология: процессы и аппараты микробиологических производств : учебное пособие / А.В. Луканин. — Москва : ИНФРА-М, 2020. - 451 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/16718. - Текст : электронный. - URL: http://znanium.com/catalog/product/1062268
  • Под ред. Быкова В.А. - ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ БИОТЕХНОЛОГИИ: ФЕРМЕНТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ 2-е изд., пер. и доп. Учебное пособие для вузов - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 274с. - ISBN: 978-5-534-10765-4 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/processy-i-apparaty-biotehnologii-fermentacionnye-apparaty-431495

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Вобликова, Т.В. Процессы и аппараты пищевых производств [Электронный ресурс] : учебное пособие / Т.В. Вобликова, С.Н. Шлыков, А.В. Пермяков. – Ставрополь: АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2013. – 212 с. - ISBN 978-5-9596-0958-0.
  • Каракеян В. И., Кольцов В. Б., Кондратьева О. В. ; Под общ. ред. Каракеяна В.И. - ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ в 2 ч. Часть 1. 2-е изд., пер. и доп. Учебник и практикум для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 277с. - ISBN: 978-5-534-06055-3 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/processy-i-apparaty-zaschity-okruzhayuschey-sredy-v-2-ch-chast-1-434568
  • Кольцов В. Б., Кондратьева О. В. ; Под общ. ред. Каракеяна В.И. - ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ в 2 ч. Часть 2. 2-е изд., пер. и доп. Учебник и практикум для академического бакалавриата - М.:Издательство Юрайт - 2019 - 311с. - ISBN: 978-5-534-06056-0 - Текст электронный // ЭБС ЮРАЙТ - URL: https://urait.ru/book/processy-i-apparaty-zaschity-okruzhayuschey-sredy-v-2-ch-chast-2-434569
  • Процессы и аппараты биотехнологической очистки сточных вод: Учебное пособие/Луканин А.В. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 242 с.: 60x90 1/16. - (Высшее образование: Бакалавриат) (Переплёт) ISBN 978-5-16-011332-6 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/519990