Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ставропольский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Кафедра физики, математики и биотехнологии УТВЕРЖДАЮ: Заведующий кафедрой физики, математики и биотехнологии ___________________________Е.И. Дискаева 31 августа 2015 г МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВНЕАУДИТОРНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «Основы пищевой биотехнологии» Направление подготовки 19.03.01 - Биотехнология Профиль подготовки – Технология лекарственных препаратов Квалификация (степень) «бакалавр» Форма обучения - очная г. Ставрополь 2015 г. Вопросы, выносящиеся на самостоятельное изучение (внеаудиторная работа) № Наименование разделов (тем) дисциплип/п ны 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Раздел 1. Основные понятия биотехнологии Общие сведения о классификации микроорганизмов. Морфология микроорганизмов.Физиология микроорганизмов. Кинетика роста микроорганизмов и зависимость потребления субстрата от вида аппаратного культивирования. Сырье и состав питательных сред длябиотехнологического производства Способы культивирования микроорганизмов Культивирование животных и растительных клеток. Раздел 2. Пищевые аспекты биотехнологии Возможности использования белковых препаратов в производстве пищевых продуктов Молочнокислые бактерии, их свойства и использование Микробиологические основы консервирования животного сырья. Сгущенное молоко, стерилизованные сливки, стерилизованное молоко. Определение, производство. Микрофлора, микробиологические требования. Факторы, влияющие на микробиологические показатели. Сгущенное молоко с сахаром. Н-молочные консервы. Порошкообразное сухое молоко (сухое молоко распылительной сушки). Питание для грудных детей. Сухое молоко пленочной сушки. Современная биотехнология способа изготовления. Динамика микрофлоры. Микробная порча. Порча консервов с ненормальной остаточной микрофлорой, с нормальной остаточной микрофлорой, на стадии предварительной обработки. Мероприятия по предотвращению порчи Характеристика фитобиотехнологии, её объекты и методы. Комбинирование продуктов в пищевой промышленности. Фитобиотехнология в производстве лекар- Виды самостоятельной работы Коды Кол-во формируемых часов компетенций 1. Работа с литера- ПК-1, 24 турными источ- ПК-2, никами ПК-6 2. Ответы на контрольные вопросы 3. Выполнение творческих заданий 4. Подготовка докладов, сообщений 5. Ответы на тесты 1. : Работа с лите- ПК-1, ратурными ис- ПК-2, точниками ПК-6 2. Ответы на контрольные вопросы 3. Выполнение творческих заданий 4. Подготовка докладов, сообщений 5. Ответы на тесты 24 8. 9. 10 11. 12. 13. 14. 15. 16 ственных препаратов, пищевых и кормовых добавок. Стимуляторы роста и биопестициды. Использование растительных компонентов в молочных производствах. Ферменты плесневых грибов. Способы выращивания плесневых грибов. Осахаривание заторов грибными амилазами. Протеолитические ферменты препаратов плесневых грибов. Микробиологический контроль выращивания плесневых грибов. Характеристика ферментных препаратов Определение биоповреждений. Классификация процессов биоповреждения. Материалы, подверженные биоповреждениям. Микробиология пищевых и кормовых дрожжей. Микробиология хлебного кваса. Микробиология субпродуктов. Микробиология крови. Микробиология натуральных кишечных оболочек. Микробиология мороженого мяса. Микробиология методов замораживания. Динамика микрофлоры во время замораживания мяса, во время хранения замороженного мяса, при перевозках мяса, во время размораживания мяса. Микробная порча. Мероприятия по предотвращению порчи. Осмотр импортного мороженого мяса. Микробиология соленого мяса и соленых мясопродуктов. Микробиология посола. Влияние поваренной соли. Влияние нитрата (нитрита). Сахар. Температура и относительная влажность воздуха. Показатель рН. Взаимодействие различных факторов. Роль микроорганизмов в методах обработки. Микрофлора посола. Динамика микрофлоры при обработке специальных соленых продуктов на дополнительных стадиях производства. Микробная порча. Бактериальное разложение (гниение). Пороки продуктов, вызываемые микроорганизмами. Анаэробное гниение в копченых продуктах медленного посола. Плесневение поверхности копченых продуктов медленного посола. Мероприятия по предотвращению порчи. Раздел 3. Биобезопасность в пищевой 1. Работа с литера- ПК-1, биотехнологии. турными источ- ПК-2, никами ПК-6 Патогенные микроорганизмы в пищевой 2. Ответы на конпромышленности 24 17 Микробиологический и санитарногигиенический контроль пищевых продуктов трольные вопросы 3. Выполнение творческих заданий 4. Подготовка докладов, сообщений 5. Ответы на тесты 2. Библиотечно-информационные ресурсы 2.1. Литература а) основная: 1. Гаврилов А.С. Фармацевтическая технология. Изготовление лекарственных препаратов [Текст]: учеб. для студентов учреждений высшего профессионального образования / А.С. Гаврилов. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 624 с. (25 экз.) 2. Биотехнология: Теория и практика [Текст]: учеб. пособие / [Н.В. Загоскина и др.]; под ред. Н.В. Загоскиной, Л.В. Назаренко – М.: Оникс, 2009. – 496 с. (25 экз.) 3. Краснюк И.И. Фармацевтическая технология. Технология лекарственных форм [Электронный ресурс]: учеб. / И.И. Краснюк, Г.В. Михайлова, Л.И. Мурадова; под ред. И.И. Краснюка, Г.В. Михайловой – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. – 656 с. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970418055.html 4. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология [Текст]: учеб. для студентов мед. вузов / Под ред. А.А. Воробьева. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Мед. информ. агенство (МИА), 2008. – 704 с. (2 экз.) 5. Орехов С.Н. Фармацевтическая биотехнология. Руководство к практическим занятиям [Электронный ресурс]: учеб. пособие / С.Н. Орехов ; под ред. В.А. Быкова, А.В. Катлинского – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 384 с. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970413036.html 6. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. [Электронный ресурс]: учеб. в 2х томах. Том 1 / Под ред. В.В. Зверева, М.Н. Бойченко. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 448 с. – Режим доступа: http://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785970414187.html б) дополнительная: 1. Джей Дж.М. Современная пищевая микробиология [Текст]: пер. 7-го англ. изд. / Дж.М. Джей, М.Дж. Лесснер, Д.А. Гольден. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 886 с. (5 экз.) 2. Эпигенетика [Текст] / Под ред. С.Д. Эллиса, Т. Дженювейна, Д. Рейнберга; пер. с англ. под ред. А.Л. Юдина. – М.: Техносфера, 2010. – 496 с. 3. Градова Н.Б. Биологическая безопасность биотехнологических производств [Текст]: учеб. пособие / Н.Б. Градова., Е.С. Бабусенко, В.И. Панфилов. – М.: ДеЛи принт, 2010. – 136 с. (5 экз.) 4. Газит Э. Нанобиотехнология: необъятные перспективы развития [Текст]: учеб. / Э. Газит; пер. с англ. А.Е. Соловченко; науч. ред. Н.Л. Клячко. – М.: Научный мир, 2011. – 152 с. (5 экз.) 5. Биосовместимые материалы: [Текст]: учеб. пособие / Под ред. В.И. Севастьянова, М.П. Кирпичникова. – М.: МИА, 2011. – 544 с. (11 экз.) 6. Фрешни Р.Я. Культура животных клеток [Текст]: практ. рук. / Р.Я. Фрешни; пер. 5-го анг. изд. Ю. Н. Хомякова, Т.И. Хомяковой. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 691 с. (5 экз.) 7. Биссвангер Х. Практическая энзимология [Текст]: учеб. изд. / Х. Биссвангер; пер. с англ. Т.П. Мосоловой. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 328 с. (5 экз.) 8. Молекулярное моделирование [Текст]: теория и практика / [Х.Д. Хельтье и др.]. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 318 с. (3 экз.) 2.3. Базы данных, справочные и поисковые системы, Интернет-ресурсы, ссылки 1. http://www.biotechnolog.ru/map.htm 2. http://yanko.lib.ru/books/biolog/nagl_biochem/390.htm 3. http://revolution.allbest.ru/biology/00067183_0.html 4. http://medvirus.net 5. http://www.bestreferat.ru/referat-1403.html 6. http://webclinika.ru 7. http://medicina.dljavseh.ru/Infekcionnye_zabolevanija/Virusnye_infekcii.html 8. http://www.altermed.ru/articles.php?cid=2985 9. http://www.libedu.ru/l_b/bukrinskaja_a_g_/virusologija.html 10. http://books4study.name/b3708.html 11. http://www.farmafak.ru/Microbiologiya-1.htm 12. http://www.medsite.net.ru/?page=listbooks&id=05 13. http://www.booksmed.com/mikrobiologiya/214-mikrobiologiya-s-osnovami-virusologiikoleshko.html 14. http://6years.net/?do=static&page=Mikrobiologija_Virusologija 15. http://mcss.volgmed.ru/vrachi/virusology/razdel_2.htm 16. http://www.biotechno.ru 17. http://sdb.su/svalka/529-vvedenie-v-biotexnologiyu.html 18. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/568.html 19. http://www.cbio.ru/ 20. http://dcp.sovserv.ru/ebook/2006/05/31/bioteh/ 21. http://www.ecoplant.org/ru/ecoinfo/cat/85.html 22. http://mickrobiolog.ru/ 3.Перечень вопросов для самопроверки 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. История, современное состояние и перспективы развития пищевой биотехнологии. Основные направления в биотехнологии. Требования, предъявляемые к микроорганизмам – продуцентам. Способы создания высокоэффективных штаммов-продуцентов. Стадии и кинетика роста микроорганизмов. Сырье и состав питательных сред для биотехнологического производства. Способы культивирования микроорганизмов. Культивирование животных и растительных клеток. Общая биотехнологическая схема производства продуктов микробного синтеза. Получение посевного материала. Микроорганизмы, используемые в биотехнологии. Сырье для питательных сред. Принципы составления питательных сред. Состав питательной среды для биотехнологического производства (источники углерода и других питательных веществ). Приготовление питательной среды, инокуляция и культивирование. Способы ферментации: аэробная и анаэробная, глубинная и поверхностная, периодическая и непрерывная, с иммобилизованным продуцентом. Особенности стадии выделения и очистки в зависимости от целевого продукта. Продукты микробного брожения и метаболизма. Направленный синтез лимонной кислоты. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. Получение молочной кислоты биотехнологическим способом. Получение уксусной кислоты биотехнологическим способом. Получение и использование аминокислот. Получение липидов с помощью микроорганизмов. Производство и применение витаминов. Получение ферментных препаратов из сырья растительного и животного происхождения, их использование в пищевой промышленности. Получение ферментных препаратов с помощью микроорганизмов. Номенклатура микробных ферментных препаратов. Применение ферментных препаратов в пищевой промышленности. Получение биомассы микроорганизмов в качестве источника белка. Производство хлебопекарных дрожжей и их экспертиза. Современное состояние и перспективы развития пищевой биотехнологии. Применение пищевых добавок и ингредиентов, полученных биотехнологическим путем. Микроорганизмы, используемые в пищевой промышленности. Генетически модифицированные источники пищи. Съедобные водоросли. Применение заквасок в производстве молочных продуктов. Пороки заквасок Классификация кисломолочных продуктов в зависимости от используемой закваски. Микроорганизмы, входящие в состав заквасок. Получение молочных продуктов (йогурт, сметана, коровье масло). Биотехнологические процессы в сыроделии. Диетические свойства кисломолочных продуктов. Классификация бифидопродуктов. Биотехнологические процессы в производстве мясных и рыбных продуктов. Биотехнологические процессы в пивоварении. Биотехнологические процессы в виноделии. Получение спиртопродуктов. Биотехнологические процессы в хлебопечении. Применение ферментов при выработке фруктовых соков. Консервированные овощи и другие продукты. Продукты из сои. Микромицеты в питании человека. 4. Тестовые задания (правильный ответ выделен жирным шрифтом) 1.Ко вторичным метаболитам относят: A. антибиотики, витамины, пигменты; B. антибиотики, микотоксины, пигменты; C. витамины, пигменты, аминокислоты; D. аминокислоты, нуклеотиды, витамины E. аминокислоты, витамины. 2.Какие микроорганизмы вызывают молочнокислое брожение? A. Lactobacillus; B. Saccharomyces; C. Асеtobacter; D. Propionibacterium; E. Clostridium. 3. 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. 4. Какой микроорганизм является продуцентом провитамина А? А. Eremotheciumashbyi; B. Clostridium acetobutilicum; C. Bacillus meqatheriumи E. Coli; D. Streptomyces erythreus; E. Blakesleatrispora. 5. 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. 6. 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 СО2 и Н2О; E. окисление неорганических веществ полностью до образования СО2 и Н2О с выходом незначительного количества энергии. 7. 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. 8. Температура брожения низовых дрожжей составляет: A. 5-100С; B. 15-160С; C. 18-30°С; D. 4-10°С; E. 1-20С. 9. Какой вид брожения предшествует уксуснокислому? A. маслянокислое; B. спиртовое; C. пропионовокислое; D. молочнокислое; E. молочнокислое и маслянокислое. 10. 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. 11. Кисломолочные продукты получают путем сквашивания: A. кипяченного молока; B. пастеризованного молока; C. парного молока; D. стерилизованного молока; E. некипяченого молока. 12. 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. 13. Какой тип аминокислот характерен для белков млекопитающих? A. D-аминокислоты; B. R-аминокислоты; C. L-аминокислоты; D.S -аминокислоты; E. V–аминокислоты. 14. 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 15. Какой антибиотик является наиболее эффективным при консервировании овощей? A. низин; B. пенициллин; C. стрептомицин; D. тетрациклин; E. бицилин. 16. Биологические катализаторы, присутствующие во всех живых клетках – это … A. коферменты; B. пектины; C. пигменты; D. апоферменты; E. ферменты. 17. Фермент, выделяемый из поджелудочной железы свиней: A. пектиназа; B. трипсин C. сычужный фермент D. уреаза; E. пепсин 18. 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. 19. Что происходит при дыхании? 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 СО2 и Н2О; E. окисление неорганических веществ полностью до образования СО2 и Н2О с выходом незначительного количества энергии. 20. Какие микроорганизмы вызывают ацетонобутиловое брожение? A. Lactobacillus; B. Saccharomyces; C. Асеtobacter; D. Propionibacterium; E. Clostridium. 21. Какой микроорганизм является продуцентом витамина В2? А. Eremotheciumashbyi; B. Clostridium acetobutilicum; C. Bacillus meqatheriumи E. Coli; D. Streptomyces erythreus; E. Blakesleatrispora. 22. 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; 23. 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. 24. 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. 25. Что наблюдается при верховом брожении? A. обильное выделение углекислоты и пенообразование, масса дрожжевых клеток остаётся 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 остаётся на дне сосуда; E. обильное выделение углекислоты и пенообразование, а сами дрожжи поднимаются на поверхность бродящей жидкости. 26. 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. 27. Оптимальная температура для молочнокислых палочек и термофильного стрептококка составляет: A. 500С; B. 0-20С; C. 200С и ниже D. 40-45ºС; E. 25-350С. 28. 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%. 29. Какой фермент выделяют из желудков телят? A. пектиназа; B. трипсин C. сычужный фермент D. уреаза; E. пепсин 30. Какие микроорганизмы вызывают уксуснокислое брожение? A. Lactobacillus; B. Saccharomyces; C. Асеtobacter; D. Propionibacterium; E. Clostridium. 31. При стационарной фазе роста микроорганизмов: А. отсутствует рост клеток; В. клетки интенсивно растут, но слабо размножаются; С. скорость размножения замедляется вследствие истощения питательной среды и накопления токсических веществ; D. клетки интенсивно растут и хорошо размножаются; Е.скорость размножения и отмирания клеток одинаковая. 32. Где используются верховые дрожжи? A. в пивоварении и виноделии; B. в виноделии и хлебопечении; C. при получении простокваши; D. при изготовлении безалкогольных напитков; E. в пивоварении. 33. Основным источником витамина D является: А. облученные УФЛ бактерии; В. простейшие, подвергнутые ИК-излучению; С. Streptomyceserythreus; D. концентрат дрожжей, облученных УФЛ; Е. Streptomycesgriseus. 34. Какой микроорганизм используют для производства лимонной кислоты? А. Streptomyces griseus; B. Rhizopusoligosporus; C. Bacillus meqatheriumи E. Coli; D. Streptomyceserythreus; E. Aspergillusniger. 35. Как называются ферменты, которые выделяются клетками микроорганизмов в окружающую среду? А. экзоферменты; В. эндоферменты; С. проэнзимы; D. энзимы; С. протеазы. 36. Главное свойство ферментов, отличающее их – это … А. специфичность ингибируемых ими белковых процессов; В. специфичность ингибируемых ими ферментативных реакций; С. индивидуальный катализ; D. активность при неблагоприятных условиях среды; Е. специфичность катализируемых ими ферментативных реакций. 37. Специфические продукты жизнедеятельности микроорганизмов, обладающие противомикробным действием: A. витамины; B. аминокислоты; C. пробиотики; D. антибиотики; E. пигменты. 38. Высушивание из замороженного состояния под высоким давлением – это … А. лиофилизация; В. сублимация; С. фильтрация; D. флокуляция; Е. коагуляция. 39. В каком количестве вносят в молоко закваску при производстве сыра? А. 0,2-1%; В. 0,001-0,01%; С. 1-10%; D. 10-20%; Е. 0,5-0,6 мг/л 40. Формирование рисунка («глазков») в сырах происходит под влиянием: А. молочнокислых бактерий; В. маслянокислых бактерий; С. актиномицетов; D. пропионовокислых бактерий; Е. уксуснокислых бактерий. 41. Под ферментацией понимают: А. совокупность последовательных операций от внесения в питательную среду продуцента до завершения процессов роста и биосинтеза; В. совокупность последовательных операций от выделения штамма-продуцента до внесения его в питательную среду; С. промышленное получение ферментов; D. получение биомассы микроорганизмов; Е. совокупность операций микробиологического синтеза. 1. 2. 3. 4. 5. Критерии оценки итоговой формы контроля – экзамен Устная форма экзамена, критерии оценки утверждены на кафедре. Кроме того учитываются: Посещаемость лекций и практических занятий. Выполнения заданий для самостоятельной работы – написание и защита рефератов. Результаты тестирования. Результаты собеседования. Разработчик: Асс. кафедры физики, математики и биотехнологии СтГМУ, к.б.н. ________________ Н.А. Панова