МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО МИНИСТЕРСТВО

СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Рабочая программа дисциплины (модуля)

ТЕХНОЛОГИЯ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ

(наименование дисциплины (модуля)) Направление подготовки Биотехнология (указывается наименование направления подготовки) Профиль подготовки Биотехнология (указывается наименование профиля подготовки) Квалификация (степень) специалист Форма обучения очная Орел 2012 г.

Составители: Солохина И.Ю., ассистент_ «_» _ 2012г.

(ФИО, ученая степень, ученое звание, личная подпись) Рецензенты: _Прудникова Е.Г., к.с.-х.н., доцент_ «_» 2012г.

(ФИО, ученая степень, ученое звание, личная подпись) Программа разработана в соответствии с ФГОС ВПО по направлению Биотехнология и примерной учебной программы Технология ферментных препаратов Программа обсуждена на заседании кафедры биотехнологии протокол № 9 от 18 мая 2012 года.

Зав. кафедрой Павловская Н.Е., д.б.н., проф. (ФИО, ученая степень, ученое звание, личная подпись) «» _ 2012г.

Лист согласования рабочей программы Декан _Масалов В.Н., д.б.н., проф. «» 2012г.

(ФИО, ученая степень, ученое звание) Программа принята учебно-методической комиссией по направлению подготовкиБиотехнология_протокол № _ от _2012 г (направление) Председатель учебно-методической комиссии по направлению подготовки Горькова И.В., к.с.-х.н., доцент_ «» 2012 г.

(ФИО, ученая степень, ученое звание, личная подпись) Заведующий выпускающей кафедрой Павловская Н.Е.,д.б.н.,проф. «» _2012г.

(ФИО, ученая степень, ученое звание, личная подпись) Директор научной библиотеки Орел ГАУ Ишханова Е.В. «» 2012 г.

Оглавление Введение………………………………………………………………………….. 1.Цели освоения дисциплины…………………………………………………… 2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата, специалитета, магистратуры………………………………………….………………………….. 3. Объем дисциплины и виды учебной работы…………………….…………... 4.Содержание дисциплины……………………………………………………… 4.1. Содержание модулей и разделов дисциплины………………….…… 4.2. Разделы дисциплин и виды занятий………………………….……... 4.3. Лабораторный практикум…………………………………………….. 4.4. Самостоятельная работа студентов………………………………….. 5. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое студентов………………………….……………………………………………... 6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины модуля)………………………………………………………….……………….. 7.Материально-техническое (модуля)……….…………………………………………………………………. Модульно-рейтинговая система оценки качества учебной работы студентов введена для изучения курса «Технология ферментных препаратов»

с целью активизации самостоятельной работы студентов и стимулирования ее ритмичности. Основа модульного обучения - учебный модуль, включающий: законченный блок информации; целевую программу действий студента; рекомендации преподавателя по ее успешной реализации.

Модульная технология обеспечивает индивидуализацию обучения: по содержанию обучения, по темпу усвоения, по уровню самостоятельности, по методам и способам учения, по способам контроля и самоконтроля.

Правила формирования модульно-рейтинговой оценки.

Данная учебная дисциплина по итоговой оценке знаний заканчивается зачетом.

Безупречное усвоение студентом модуля учебной дисциплины оценивается в 100 рейтинговых баллов («100% успеха»).

Количество промежуточных этапов контроля учебной работы студентов – 2, их форма представляет письменную контрольную работу, максимальная оценка каждого 30 баллов. Сроки выполнения устанавливаются в зависимости от календарного плана. Преподаватель кафедры, ведущий занятия со студенческой группой, обязан проинформировать об этом группу на первом занятии в семестре.

Максимальная сумма рейтинговых баллов по учебной дисциплине по результатам промежуточных этапов контроля в семестре составляет 60.

Неявка студента на промежуточный контроль в установленный срок оценивается нулевым баллом. Дополнительные 2-3 дня для отчетности по пропущенным контрольным точкам устанавливаются преподавателем или заведующим соответствующей кафедрой в конце каждого месяца семестра.

Студент, набравший в семестре сумму баллов меньше указанной, но не менее 20 баллов, может «добрать» недостающие баллы в течение последней недели семестра перед началом экзаменационной сессии. Опрос, как правило, проводится преподавателем, проводившим в семестре занятия со студентами данной учебной группы. В течение последней недели семестра, заведующие кафедрами обязаны обеспечить работу учебных лабораторий и предоставить возможность студентам, имеющим задолженность по лабораторному практикуму, ликвидировать ее.

Студентам, имевшим задолженность по неуважительной причине и ликвидировавшим ее в последнюю неделю семестра, преподаватель выставляет в ведомость минимальный рейтинговый балл (55).

Для студентов, показавших в течение семестра высокие результаты в изучении учебной дисциплины, устанавливаются поощрения. Студент, набравший по курсу на промежуточных этапах сумму от 55 до 60 баллов, имеет право получить экзамен без дополнительного опроса. В ведомость и зачетную книжку студента итоговая оценка проставляется в рейтинговых баллах и в виде экзамена.

Основанием для разработки рабочей программы по дисциплине «Технология ферментных препаратов» является учебный план специальности 240901 - Биотехнология.

Подготовленный таким образом специалист должен обладать способностью легко адаптироваться к любой работе по специальностям молекулярная биотехнология, молекулярная биология и биохимия.

Курс «Технология ферментных препаратов» ставит целью познакомить студентов с принципами и особенностями микробиологических процессов производства ферментных препаратов, используемых в биотехнологии; с требованиями, предъявляемыми к сырью и микроорганизмам-продуцентам, способами культивирования микроорганизмов, методами выделения и очистки целевых продуктов, конкретными промышленными производствами на основе микробиологического синтеза и трансформации. На лабораторных занятиях студенты знакомятся с культурами промышленных штаммов микроорганизмов, изучают их морфологические, культуральные и физиологические свойства, изучить технологические схемы производства различных групп ферментов.

Целью преподавания дисциплины является получение знаний об основных физико-химических закономерностях, лежащих в основе биотехнологических процессов; знание основных технологических приемов культивирования продуцентов и очистки продуктов биосинтеза; умение оценить состав и последовательность мероприятий, необходимых для разработки и осуществления биотехнологического процесса;

Изучению данной дисциплины предшествуют: «Микробиология и вирусология», «Органическая химия», «Биоорганическая химия».

«Технология ферментных препаратов» взаимосвязана со смежными дисциплинами «Технология комплексной переработки микробной биомассы», «Инженерная энзимология» и обеспечивает комплексную подготовку студентов отделения «Биотехнология».

Студенты должны знать: основы культивирования микроорганизмов;

требования, предъявляемые к питательным средам; требования, предъявляемые к сырью и конечному продукту; иметь представление о технологии выделения и очистки продуктов биосинтеза, структуре и организации биотехнологического процесса и современных методах фракционирования сложных смесей компонентов биологического материала.

Должны уметь: работать с культурами микроорганизмов; определять чистоту и активность культур и препаратов; контролировать рост продуцентов; использовать знания о биотехнологии микроорганизмов в практической деятельности.

2. Место дисциплины в структуре ООП специалитета.

Место дисциплины «Технология ферментных препаратов» в структуре ООП специалитета: математический и естественнонаучный цикл (Б.2.13.), вариативная часть.

Изучению данной дисциплины предшествуют: «Микробиология и вирусология», «Органическая химия», «Биоорганическая химия».

«Технология ферментных препаратов» взаимосвязана со смежными дисциплинами, «Технология комплексной переработки микробной биомассы», «Инженерная энзимология» и обеспечивает комплексную подготовку студентов отделения «Биотехнология».

Программа дисциплины построена блочно-модульно. В ней выделены следующие разделы: получение посевного материала, стерилизация питательных сред и аппаратуры, получение промышленных штаммов микроорганизмов, получение ферментных препаратов из культур микроорганизмов, получение иммобилизованных ферментов, амилолитические препараты.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы.

Общая трудоемкость дисциплины составляет зачетных единиц или часов.

В том числе:

Самостоятельная работа (всего) В том числе Реферат Другие виды самостоятельной работы Активные формы обучения экзамен) Дисциплина завершается зачетом, в ходе которого проверяется уровень знаний студентов. Текущая проверка качества знаний в течение семестра проводится при решении учащимися типовых задач и задач дисциплины:

-решение задач и заданий, требующих самостоятельного поиска решений;

-выполнение итоговых письменных контрольных работ;

-решение тестов по темам дисциплины.

В ходе изучения данного курса студент слушает лекции, посещает лабораторно-практические занятия, выполняет их и занимается индивидуально.

Освоение курса предполагает помимо посещения лекций и лабораторно-практических занятий самостоятельную работу, написание рефератов по основным темам.

4.1. Содержание модулей и разделов дисциплины.

Модуль I. Культивирование продуцентов и очистка продуктов.

Цель: ознакомить студентов с основными этапами культивирования микроорганизмов и способами очистки целевого продукта.

№ Наименование раздела Содержание раздела п/ дисциплины, входящей аудиторная работа СРС п в данный модуль.

Получение посевного Культивирование Использование сред и аппаратуры питательных сред: цель и оформление Получение промышленных Периодическое и непрерывное Выделение и штаммов микроорганизмов культивирование. Реакторы очистка продуктов.

Цель: Сформировать высокий уровень профессиональной компетенции: о значении знаний о технологии производства различных групп ферметных препаратов.

№ Наименование раздела Содержание раздела п входящей в данный модуль.

1 Получение ферментных Использование смешанных Кинетика роста препаратов из культур культур микроорганизмов для микробных культур.

иммобилизованных катализа в промышленности. Получение ферментов Технологические применения ферментных препараты производства амилолитических ферментов в анализе 4.2. Разделы дисциплин и виды занятий.

Модуль № раздела Наименование лабораторных Трудоемкост 4.4 Самостоятельная работа студентов.

подготовка выступления по 2-3 источникам;

решение конкретных типовых задач;

оформление лабораторного журнала;

написание рефератов по определенной проблеме;

5. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебнометодическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

В ходе учебного процесса студенты выполняют реферат по одной из предложенных тем. Работа выполняется в период, предшествующий первой аттестации, т.е. к концу восьмой семестровой недели.

Реферат должен быть выполнен на стандартных листах (формат А4).

При подготовке реферата должна соблюдаться структура реферата:

1.Титульный лист с указанием полного наименования ВУЗа, кафедры, полной темы реферата и названия дисциплины и специальности. Указывается номер группы, ФИО студента, ученая степень, ученое звание и ФИО преподавателя.

2. Введение (следует раскрыть актуальность проблемы, своевременность, остроту вопроса и перспективные направления) 3. Общая характеристика вопроса, исторические предпосылки.

4. Своевременность рассмотрения темы.

5. Сущность и значение вопроса.

6. Заключение.

7. Литература.

Темы рефератов по технологии ферментных препаратов 1. История становления и развития биотехнологии.

Стихийный и научный этапы развития биотехнологии.

2. Основные классы химических соединений, входящих в состав живой материи, и функциональная роль этих компонентов.

3. Основные компоненты питательных сред.

4. Периодическое и непрерывное культивирование.

5. Хроматографические методы фракционирования ферментов.

6. Мембранные технологии во фракционировании клеточных экстрактов.

7. Основы учения о специфичности ферментов.

8. Получение жирных кислот ферментативным гидролизом природных жиров.

Контрольные тесты для самостоятельной оценки качества освоения 1. Основным источником этанола является:

А. нефтехимический синтез;

В. синтез древесины;

С. синтез растительного сырья;

D. уксуснокислотный синтез;

Е. синтез белковых веществ.

2. Ко вторичным метаболитам относят:

A. антибиотики, витамины, пигменты;

B. антибиотики, микотоксины, пигменты;

C. витамины, пигменты, аминокислоты;

D. аминокислоты, нуклеотиды, витамины E. аминокислоты, витамины.

3. Как называется процесс, объединяющий процессы синтеза макромолекул клетки (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот)?

A. анаболизм;

B. симбиоз;

C. мейоз;

D. паразитизм;

E. катаболизм.

4. Какие микроорганизмы вызывают молочнокислое брожение?

A. Lactobacillus;

B. Saccharomyces;

C. Асеtobacter;

D. Propionibacterium;

E. Clostridium.

5. Основными компонентами питательной среды для культивирования микроорганизмов являются:

A. соединения серы;

B. источники серы и азота;

C. источники углерода и азота;

D. соединения фосфора;

E. источники фтора.

6. Какие соединения служат предшественниками образования в организме витаминов?

A. антибиотики;

B. провитамины;

C. аминокислоты;

D. пигменты;

E. токсины.

7. Какой микроорганизм является продуцентом провитамина А?

А. Eremothecium ashbyi;

B. Clostridium acetobutilicum;

C. Bacillus meqatherium и E. Coli;

D. Streptomyces erythreus;

E. Blakeslea trispora.

8. Самой крупнотоннажной отраслью биотехнологии является:

A. биосинтез аминокислот;

B. технология получения микробного белка;

C. технология получения липидов;

D. биосинтез антибиотиков;

E. получение вакцинных препаратов.

9. Молочнокислое брожение – это:

A. аэробный процесс разложения сахара молока под действием молочнокислых бактерий до молочной кислоты;

B. анаэробный процесс разложения спирта под действием молочнокислых бактерий до молочной кислоты;

C. анаэробный процесс разложения сахара молока под действием молочнокислых бактерий до молочной кислоты;

D. аэробный процесс разложения сахара молока под действием высоких температур;

E. анаэробный процесс с образованием масляной кислоты.

10. Кто создал первую рекомбинантную молекулу ДНК?

А. М. Стефенсон;

В. Д.И. Ивановский;

С. П. Берг;

D. Р.Кох;

Е. М. Иерусалимский.

11. Кто установил роль микроорганизмов как первопричину разнообразных химических превращений и заболеваний живых существ?

A. Р.Кох;

B. Л. Пастер;

C. Ж. Моно;

D. М. Иерусалимский;

E. М. Стефенсон.

12. При брожении происходит:

A. окисление органических веществ полностью до образования СО2 и Н2О с выходом большого количества энергии;

B. неполный распад органических веществ с высвобождением незначительного количества энергии и накоплением богатых энергией конечных продуктов;

C. неполный распад органических веществ с высвобождением большого количества энергии;

D. окисление неорганических веществ полностью до образования СО 2 и Н2О;

E. окисление неорганических веществ полностью до образования СО 2 и Н2О с выходом незначительного количества энергии.

13. Что является конечным продуктом гомоферментативного молочнокислого брожения?

A. уксусная кислота;

B. масляная кислота C. молочная кислота;

D. лимонная кислота;

E. молочная кислота и ряд побочных продуктов - этиловый спирт, уксусная кислота, лимонная кислота, диацетил, ацетоин, диоксид углерода и т.д.

14. Какой микроорганизм используется при производстве микопротеина?

A. Methylococcus;

B. Aspergillus;

C. Trichoderma;

D. Bacillus;

E. Fusarium graminearum.

15. Обозначьте очередность технологических операций процесса производства белковых препаратов микробным синтезом.

A. подготовка сырья, приготовление питательных сред, выделение биомассы, плазмолиз клеток, культивирование микроорганизмов, сушка биомассы, фасовка и упаковка готового препарата;

B. подготовка сырья, приготовление питательных сред, культивирование микроорганизмов, плазмолиз клеток, сушка биомассы, выделение биомассы, фасовка и упаковка готового препарата;

C. подготовка сырья, приготовление питательных сред, культивирование микроорганизмов, выделение биомассы, плазмолиз клеток, сушка биомассы, фасовка и упаковка готового препарата;

D. приготовление питательных сред, культивирование микроорганизмов, выделение биомассы, подготовка сырья, плазмолиз клеток, сушка биомассы, фасовка и упаковка готового препарата;

E. подготовка сырья, приготовление питательных сред, культивирование микроорганизмов, выделение биомассы, плазмолиз клеток, сушка биомассы, фасовка и упаковка готового препарата;

16. рН среды при получении кормового белка:

A. 3-3,5;

B. 4,5-5,5;

C. 1-2;

D. 7-7,5;

E. 7,5-8.

17. Процентное содержание влаги в готовом белоксодержащем кормовом продукте:

A. 1%;

B. 5%;

C. 20%;

D. 50%;

E. 10%.

18. На чем основана классификация дрожжей?

A. на размере клетки;

B. на морфологических особенностях клетки;

C. на антигенных свойствах;

D. на культуральных свойствах;

E. на способе их размножения (почкование, деление) и способности вызывать брожение.

19. Температура брожения низовых дрожжей составляет:

A. 5-100С;

B. 15-160С;

C. 18-30°С;

D. 4-10°С;

E. 1-20С.

20. Какой вид брожения предшествует уксуснокислому?

A. маслянокислое;

B. спиртовое;

C. пропионовокислое;

D. молочнокислое;

E. молочнокислое и маслянокислое.

21. Обозначьте кисломолочные продукты выработанные с применением мезофильных молочнокислых стрептококков.

A. ряженка, йогурт;

B. кефир, творог;

C. кефир, кумыс;

D. кефир, сметана;

E. творог, сметана, простокваша.

22. Оптимальная температура для молочнокислых стрептококков составляет:

A. 50С;

B. 0-2С;

C. 20С и ниже D. 40-45С;

E. 25-35С.

23. Обозначьте очередность технологических процессов производства сыра.

A. свертывание молока, посолка, прессование, созревание;

B. свертывание молока, созревание, посолка, прессование;

C. свертывание молока, прессование, посолка сыра, созревание сыра;

D. посолка, свертывание молока, прессование, созревание;

E. созревание, посолка, прессование, свертывание молока.

24. Кисломолочные продукты получают путем сквашивания:

A. кипяченного молока;

B. пастеризованного молока;

C. парного молока;

D. стерилизованного молока;

E. некипяченого молока.

25. При поверхностном способе культивирования могут применяться;

A. жидкие питательные среды;

B. плотные питательные среды;

C. плотные и жидкие питательные среды;

D. полужидкие питательные среды;

E. полужидкие и жидкие питательные среды.

26. Основу питательных сред для культивирования микроорганизмов составляют:

A. источники фтора;

B. источники фосфора;

C. источники водорода;

D. источники кислорода;

E. источники углерода.

27. Какой фактор ферментации обеспечивает метаболизм?

A. концентрация продукта;

B. рН;

C. перемешивание среды;

D. состав и концентрация питательных веществ;

E. вязкость среды.

28. Какой фактор ферментации обеспечивает равномерное распределение питательных веществ и биомассы по всему пространству среды?

A. концентрация продукта;

B. рН;

C. перемешивание среды;

D. состав и концентрация питательных веществ;

E. вязкость среды.

29. Как называется метод отделения балластных белков (при выделении конечного продукта ферментации) путем объединения коллоидных частиц в рыхлые хлопьевидные агрегаты?

A. флокуляция;

B. фрагментация;

C. флюоресценция;

D. процессинг;

E. фильтрация.

30. Какой тип аминокислот характерен для белков млекопитающих?

A. D-аминокислоты;

B. R-аминокислоты;

C. L-аминокислоты;

D.S -аминокислоты;

E. V–аминокислоты.

31. В результате химического синтеза при производстве аминокислот всегда образуются:

A. L-аминокислоты;

B. D-аминокислоты;

C. R-аминокислоты;

D. S -аминокислоты;

E. смеси L- и D-форм аминокислот 31. Сколько длится процесс ферментации при производстве кормового лизина?

A. 10-12 часов при температуре 15-200С;

B. 20-24 часа при температуре 40-450С;

C. 48-72 часа при температуре 29-30С;

D. 20-24 часа при температуре 10-150С;

E. 48-72 часа при температуре 18-200С.

32. С чего начинается синтез антибиотиков?

A. в начальной стадии развития культуры;

B. после прекращения роста продуцента;

C. после отделения биомассы;

D. в стационарной фазе роста продуцента;

E. в период адаптации продуцента.

33. При биосинтезе пенициллина ферментацию ведут при рН среды:

A. 3,5-4,0;

B. 4,0-4,5;

C. 8,0-8,5;

D. 5,0- 7,5;

E. 9, 34. Какой антибиотик является наиболее эффективным при консервировании овощей?

A. низин;

B. пенициллин;

C. стрептомицин;

D. тетрациклин;

E. бицилин.

35. Какой микроорганизм используют для биосинтеза тетрациклина?

A. Streptomyces griseus;

B. Cephalosporium;

C. Bacillus meqatherium и E. Coli;

D. Streptomyces erythreus;

E. Streptomyces ayerofaciens.

36. Биологические катализаторы, присутствующие во всех живых клетках – это … A. коферменты;

B. пектины;

C. пигменты;

D. апоферменты;

E. ферменты.

37. Первый фермент полученный в кристаллическом виде:

A. пектиназа;

B. трипсин;

C. сычужный фермент;

D. уреаза;

E. пепсин.

38. Какие ферменты катализируют присоединение или отщепление химических групп?

A. оксидоредуктазы;

B. трансферазы;

C. лиазы;

D. гидролазы;

E. лигазы.

39. Фермент, выделяемый из поджелудочной железы свиней:

A. пектиназа;

B. трипсин C. сычужный фермент D. уреаза;

E. пепсин 40. Оптимальное значение рН среды при биосинтезе ферментов составляет:

A. 3,0-3,5;

B. 7,2 -7,5;

C. 3,5-4,0;

D. 4,2-5,2;

E. 5,2-6,0.

41. Обозначьте несложные соединения, образовавшиеся в результате различных биохимических реакций и служащие в клетке материалом для построения макромолекул или коферментов.

A. эндотоксины;

B. экзотоксины;

C. вторичные метаболиты;

D. первичные метаболиты;

E. нутрицевтики.

42. Как называются процессы расщепления органических веществ (углеводов, жиров, белков), которые происходят в основном за счет реакции окисления, в результате чего выделяется энергия – АТФ?

A. анаболизм;

B. симбиоз;

C. зооглея;

D. паразитизм;

E. катаболизм.

43. Что происходит при дыхании?

A. окисление органических веществ полностью до образования СО 2 и Н2О с выходом большого количества энергии;

B. неполный распад органических веществ с высвобождением незначительного количества энергии и накоплением богатых энергией конечных продуктов;

C. неполный распад органических веществ с высвобождением большого количества энергии;

D. окисление неорганических веществ полностью до образования СО 2 и Н2О;

E. окисление неорганических веществ полностью до образования СО2 и Н2О с выходом незначительного количества энергии.

44. Какие микроорганизмы вызывают ацетонобутиловое брожение?

A. Lactobacillus;

B. Saccharomyces;

C. Асеtobacter;

D. Propionibacterium;

E. Clostridium.

45. Для биосинтеза основных макромолекул клетки микроорганизма наибольшее значение имеет:

A. водород;

B. йод;

C. кислород;

D. углерод;

E. фтор.

46. Кто разработал теоретические основы управляемого культивирования микробов?

A. Л. Пастер;

B. Ж. Моно;

C. Р. Кох;

D. Д.И. Ивановский;

E. П. Берг.

47. Какой микроорганизм является продуцентом витамина В 2?

А. Eremothecium ashbyi;

B. Clostridium acetobutilicum;

C. Bacillus meqatherium и E. Coli;

D. Streptomyces erythreus;

E. Blakeslea trispora.

48. Режим термообработки сконцентрированной микробной суспензии при получении кормового белка:

A. 70-800С в течение 1-2 часов;

B. 75-85°С в течение 10-40 мин;

C. 50-550С в течение 5-10 мин;

D. 10-150С в течение 10-20 мин;

E. 10-150С в течение 0,5-1 часа.

49. Какие микроорганизмы вызывают гомоферментативное молочнокислое брожение?

A. ароматообразующие молочнокислые стрептококки (диацетилактис, цитроворус, ацетоиникус) и молочнокислые палочки – бетабактерии;

B. молочнокислый стрептококк, сливочный стрептококк, болгарская палочка, ацидофильная палочка, сырная палочка;

C. молочнокислый стрептококк и бетабактерии;

D. бетабактерии, сливочный стрептококк и болгарская палочка;

E. ароматообразующие молочнокислые стрептококки и болгарская палочка;

50. Конечными продуктами гетероферментативного молочнокислого брожения являются:

A. уксусная кислота;

B. масляная кислота C. молочная кислота;

D. лимонная кислота;

E. молочная кислота и ряд побочных продуктов - этиловый спирт, уксусная кислота, лимонная кислота, диацетил, ацетоин, диоксид углерода и т.д.

51. При какой реакции среды обычно протекает спиртовое брожение?

A. рН 1-2;

B. рН 2-3;

C. рН 7-8;

D. рН 4-5;

E. рН 7,5-9.

52. Что наблюдается при верховом брожении?

A. обильное выделение углекислоты и пенообразование, масса дрожжевых клеток остатся на дне сосуда;

B. спокойно протекающее брожение с поднятием дрожжевых клеток на поверхность бродящей жидкости;

C. отсутствие пенообразование с поднятием дрожжевых клеток на поверхность;

D. спокойно протекающее брожение, и масса дрожжевых клеток остатся на дне сосуда;

E. обильное выделение углекислоты и пенообразование, а сами дрожжи поднимаются на поверхность бродящей жидкости.

53. Где используют низовые дрожжи?

A. в пивоварении и виноделии;

B. в виноделии и хлебопечении;

C. при получении простокваши;

D. при изготовлении безалкогольных напитков;

E. в пивоварении.

54. Что происходит при маслянокислом брожении?

A. распад углеводов до масляной кислоты;

B. распад углеводов до уксусной кислоты;

C. распад углеводов до пропионовой кислоты;

D. распад углеводов до спирта;

E. распад углеводов до молочной кислоты.

55. Обозначьте кисломолочные продукты, выработанные с использованием термофильных молочнокислых бактерий.

A. ряженка, йогурт;

B. творог, сметана, простокваша;

C. кефир, кумыс;

D. кефир, сметана;

E. кефир, творог.

56. Оптимальная температура для молочнокислых палочек и термофильного стрептококка составляет:

A. 500С;

B. 0-20С;

C. 200С и ниже D. 40-45С;

E. 25-350С.

57. Процентное содержание спирта в натуральных винах должно быть:

A. не менее 20%;

B. не более 5%;

C. не менее 17%;

D. не более 15%;

E. не менее 25%.

58. Обозначьте очередность основных стадий биотехнологического производства.

A. поддержание чистой культуры микроорганизма-продуцента, ферментация, выделение и очистка целевого продукта, подготовка сырья, приготовление товарных форм продукта;

B. подготовка сырья,, ферментация, выделение и очистка целевого продукта, поддержание чистой культуры микроорганизма-продуцента, приготовление товарных форм продукта;

C. подготовка сырья, поддержание чистой культуры микроорганизма-продуцента, ферментация, выделение и очистка целевого продукта, приготовление товарных форм продукта;

D. подготовка сырья, ферментация поддержание чистой культуры микроорганизмапродуцента, выделение и очистка целевого продукта, приготовление товарных форм продукта;

E. подготовка сырья, поддержание чистой культуры микроорганизма-продуцента, ферментация, приготовление товарных форм продукта.

59. Поверхностный способ культивирования применим:

A. для анаэробов;

B. для микроаэрофильных микроорганизмов;

C. для микроаэрофильных и анаэробных микроорганизмов;

D. для аэробов;

E. для аэробов и анаэробов.

60. Какие ферменты катализируют окислительно-восстановительные реакции?

A. оксидоредуктазы;

B. трансферазы;

C. лиазы;

D. гидролазы;

E. лигазы.

61. Какие ферменты катализируют синтез сложных органических соединений из простых?

A. оксидоредуктазы;

B. трансферазы;

C. лиазы;

D. гидролазы;

E. лигазы.

62. Какой фермент выделяют из желудков телят?

A. пектиназа;

B. трипсин C. сычужный фермент D. уреаза;

E. пепсин 63. Какие микроорганизмы вызывают уксуснокислое брожение?

A. Lactobacillus;

B. Saccharomyces;

C. Асеtobacter;

D. Propionibacterium;

E. Clostridium.

64. Какие микроорганизмы вызывают метановое брожение?

A. Metanobacterium;

B. Saccharomyces;

C. Асеtobacter;

D. Propionibacterium;

E. Clostridium.

1.Опишите принципы организации биотехнологического процесса и его основные стадии.

2.Охарактеризуйте сходство и различие процессов основной и тонкой биотехнологии.

3.Сравните химическую технологию и биотехнологию, укажите их сходство и различия.

4. Охарактеризуйте источники азота, наиболее часто используемые при культивировании микроорганизмов.

5. Объясните биохимические причины использования большинством микроорганизмов солей аммония в качестве основного источника азота.

Укажите возможности использования молекулярного азота в качестве альтернативного азотного питания и охарактеризуйте их биохимические основы.

6. Охарактеризуйте роль микроэлементов как компонентов питательных сред.

7. Опишите состав минимальной питательной среды.

8. Объясните различия в составе питательных сред для культивирования микроорганизмов и эукариотических клеток, укажите причины этих различий.

9. Приведите примеры управления продукцией целевого продукта культурой микроорганизма путем изменения состава питательной среды.

10. Укажите преимущества и недостатки использования сложных питательных сред для культивирования микроорганизмов.

11. Опишите методы стерилизации питательных сред. Объясните основы метода пастеризации.

12. Объясните различия в требованиях к стерильности питательных сред при культивировании прокариотов и эукариотических клеток.

13. Охарактеризуйте технологические варианты непрерывного культивирования.

Укажите основные различия режимов идеального вытеснения и идеального смешения.

14. Проанализируйте кинетические уравнения роста культуры в непрерывном режиме. Объясните условия возникновения устойчивого стационарного режима.

15. Объясните принципы селекции штаммов микроорганизмов по скорости роста в хемостате.

16. Объясните принципы аппаратурного оформления хемостатного режима культивирования микроорганизмов.

17. Охарактеризуйте процессы культивирования отъемно-доливным способом.

18. Объясните основные элементы конструкции ферментера периодического действия. Укажите типичные источники отклонений хода роста культуры от теоретических представлений и обоснуйте пути их предотвращения.

19. Объясните важность организации эффективного массообмена в ферментере и инженерные способы его обеспечения.

20. Объясните принципы действия центрифуг в процессе отделения биомассы продуцента от культуральной среды.

21. Укажите основные виды технологических устройств для фильтрации суспензий продуцента.

22. Разъясните смысл явления "концентрационная поляризация" в фильтрационном процессе; охарактеризуйте влияние этого явления на производительность фильтрационных устройств и способы борьбы сотрицательным влиянием концентрационной поляризации.

23. Охарактеризуйте технологические задачи, для решения которых используются смешанные культуры микроорганизмов.

24. Объясните взаимодействие между продуцентами в смешанной культуре.

25. Охарактеризуйте общую схему фракционирования сложных смесей на примере культуры микроорганизмов.

26. Объясните основные технологические приемы фракционирования клеточных (тканевых) экстрактов и культуральных жидкостей.

27. Охарактеризуйте понятие специфичной стадии технологического процесса. Коэффициент специфичности технологической стадии. Фазы технологического процесса. Характеристика стадий, используемых на различных фазах (грубое фракционирование, собственно очистка, финишная очистка).

28. Объясните физико-химические основы фракционного осаждения компонентов белковых смесей солями, органическими растворителями, высокополимерными осадителями. Конструирование специфических осадителей; аффинные осадители.

29. Физико-химические закономерности распределения вещества между фазами. Обобщенное представление о коэффициенте распределения.

30. Объясните теоретические основы противоточного распределения.

31. Объясните принципы различных вариантов хроматографического разделения. Укажите, какие величины играют роль коэффициента распределения в разных видах хроматографии.

32. Опишите методы синтеза ионообменных материалов.

33. Опишите методы синтеза аффинных сорбентов.

34. Введите понятие теоретической тарелки и опишите с позиций теории тарелок ход хроматографического процесса.

35. Опишите аппаратурное оформление хроматографического процесса, охарактеризуйте основные элементы хроматографической установки.

36. Выведите общее уравнение формирования градиента концентраций на примере двух сообщающихся цилиндрических сосудов разного поперечного сечения.

37. Дайте физико-химическое описание систем с полупроницаемыми перегородками. Объясните физический смысл осмотического давления.

38. Объясните возможности использования мембранных технологий для получения обессоленной воды (обратный осмос).

39. Укажите различия в понятиях "микрофильтрация", "ультрафильтрация", "нанофильтрация".

40. Укажите возможности использования мембранных технологий для осуществления ферментативных реакций в непрерывном режиме.

Контрольные вопросы и задания по теме 13.

41. Опишите способы концентрирования растворов целевых продуктов после завершения процесса очистки.

42. Опишите способы высушивания готовых продуктов и физико-химические основы различных способов сушки.

43. Укажите особенности получения сухих форм биопрепаратов.

Охарактеризуйте лиофильное высушивание. Дайте экономическую оценку различных способов сушки.

44. Охарактеризуйте физико-химические свойства продуктов, полученных при использовании разных способов высушивания.

45. Охарактеризуйте понятие "готовый продукт".

46. Охарактеризуйте понятие "рецептура".

47. Объясните причины, побуждающие вводить в состав готового продукта различные добавки.

48. Объясните необходимость введения международных правил организации биотехнологических производств.

49. Объясните требования, предъявляемые к персоналу, занятому на производстве.

50. Укажите особенности организации производств лекарственных препаратов различных категорий. Обоснуйте повышенные требования к производственной санитарии на производствах препаратов инъекционного применения.

51. Обоснуйте требования к планировке помещений для производств фармацевтического профиля.

52. Обоснуйте требования к организации вентиляционных потоков в помещениях биотехнологических производств.

53. Обоснуйте общие требования к обеспечению гигиены персонала в биотехнологических и фармацевтических производствах.

54. Охарактеризуйте предмет инженерной энзимологии.

55. Объясните причины снижения энергоемкости процессов при использовании ферментных катализаторов.

56. Объясните причины снижения материалоемкости процессов при использовании ферментных катализаторов.

57. Приведите примеры использования ферментов в промышленности.

58. Объясните принципы классификации и построения номенклатуры ферментов.

59. Объясните различия между классами, подклассами и подподклассами ферментов.

60. Опишите принципы построения формальной кинетики ферментативных реакций.

Шкала пересчета рейтинговых баллов в «обычные» оценки:

Рейтинговая система оценки успеваемости студентов основана на оценке каждого вида работы студента по дисциплине в рейтинговых баллах.

Усвоение дисциплины максимально оценивается в 100 рейтинговых баллов («100% успеха»), которые распределяются по дисциплинарным модулям в зависимости от их значимости и трудоемкости.

Максимальная сумма баллов (100), которую студент может набрать за семестр по каждой дисциплине в ходе текущего (Sтек), промежуточного (Sпром) и итогового (Sитог) контроля (Sтек + Sпром + Sитог = 100 баллов).

Работа на лабораторно-практических занятиях Шкала оценки работы на практических занятиях в баллах Курс завершается зачетом в 8 семестре. Обязательным условием является выполнение практических работ студентами и предоставление журнала-отчета, проверенного преподавателем. В период промежуточной аттестации студент выполняет реферат.

Для получения автоматической сдачи зачета по предмету студент должен набрать при промежуточном контроле не менее 55 баллов. Ответ студента на зачете оценивается суммой от 20 до 40 рейтинговых баллов.

Оценка 19 баллов и менее считается неудовлетворительной.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение Основная литература и дополнительная литература 1. С. Дж. Перт. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. Изд-во МИР, М. 2. Г. Шлегель. Общая микробиология. Изд-во МИР, М. 3. Л.И. Воробьева. Техническая микробиология. Изд-во МГУ, М. 4. Л.И. Воробьева. Промышленная микробиология. Изд-во МГУ, М. 5. Скоупс. Методы очистки белков. Изд-во МИР, М. 6. Биотехнология. Принципы и применение. Под редакцией И. Хиггинса, Д.

Беста, Дж. Джонса. Изд-во МИР, М. 7. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Изд-во МИР, М., 9. Биотехнология (в 8 томах, тт. 7,8). Изд-во Высшая Школа, М. 10. Я. Туркова. Аффинная хроматография. Изд-во МИР, М. 11. П.-А. Альбертсон. Разделение клеточных частиц и макромолекул. Изд-во МИР, М. 12. Ф. Уэбб. Биохимическая технология и микробиологический синтез. Издво. Медицина, М. 13. Дж. Бейли, Д. Оллис. Основы биохимической инженерии, тт.1,2. Изд-во МИР,М. 14. О.В. Бахвалов. Биотехнология. Учебное пособие. Изд-во НГУ, Новосибирск, 15. Т.Г. Волова. Экологическая биотехнология. Учебное пособие для университетов. Изд-во "Сибирский хронограф", Новосибирск, 16. Г.К. Лиепиньш, М.Э. Дунце. Сырье и питательные субстраты для промышленной микробиологии. Изд-во "Зинатне", Рига, 17. С.Н. Загребельный. Биотехнология. Ч.1: Культивирование продуцентов и очистка продуктов: Учебное пособие/ Новосибирский государственный университет. Новосибирск, 2000.

18. С.Н. Загребельный. Биотехнология. Ч.2. Инженерная энзимология:

Учебноепособие/ Новосибирский гос. ун-т. Новосибирск, 2001.

19. Правила организации производства и контроля качества лекарственных средств. Руководящий нормативный документ РД 64-125-91. Москва, 6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.

Процесс обучения сопровождается использованием компьютерных обучающих, контролирующих и расчетных программ, оценочными тестами, деловыми играми, консультационными компьютерными программами, а также информационным обеспечением Интернета. Раздаваемые материалы (до 2 стр. на 1 час лекционных занятий), презентации, выполненные в ПП Power Point, таблицы. Слайды – иллюстрации лекционного материала и материалов практических занятий.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).

Для проведения лабораторных и ряда практических занятий необходимо наличие компьютерного класса, оснащенного оргтехникой и мультимедиа средствами (проектор, видеомагнитофон и др.), компьютеризированные лабораторные макеты в составе учебной лаборатории. Учебные лаборатории должны быть оснащены современными лабораторным оборудованием, приборами, аппаратами для проведения практических занятий, химическими реактивами, учебно-методическими пособиями и комплексами.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.