6B05112 Биотехнология в КазУТБ

Изучение теоретической и прикладной экономики, формирование системных знаний об экономическом обустройстве государства, умение на практике разрабатывать программы экономического развития субъектов экономики. Структура предпринимательской деятельности. Выбор организационной формы предпринимательской деятельности. Внутренняя и внешняя среда предпринимательской деятельности. Основные понятия о государстве, праве и государственно-правовых явлениях. Механизм взаимодействия материального и процессуального права. Основы антикоррупционного законодательства. Теоретико-методологические основы понятия «коррупции». Основные положения действующего законодательства. Система органов государственного управления и круг их полномочий. Основные понятия и определения экологии. Аутэкология, Синэкология, Демэкология. Источники и характеристики загрязнений разных сфер. Защита воздушного бассейна от загрязнений. Чрезвычайные ситуации, характеристика и классификация. Действие населения при возникновений чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Введение в техническую микробиологию. Теоретические основы микробиологии: физиология микроорганизмов, влияние на них внешней среды – физических, химических и биологических факторов. Получение, исследование качества и применение заквасок. Микроорганизмы, вызывающие порчу пищевых продуктов, и меры борьбы с ними. Микроорганизмы, вызывающие алиментарные заболевания, и меры борьбы с ними. Санитарно-показательные микроорганизмы. Оценка санитарно-гигиенического состояния пищевого производства. Микробиология хлеба и продуктов функционального питания. Микрофлора сырья и пищевых продуктов. Схема микробиологического контроля. Источники инфекции. Микробиология сахарного и крахмало-паточного производства.

Микроскопия. Организация и оборудование микробиологической лаборатории. Методы приготовления препаратов микроорганизмов. Культивирование микроорганизмов. Изучение морфологии мицелиальных грибов, дрожжей и бактерий. Вирусы. Генетика вирусов. Изучение культуральных и физиолого-биохимических признаков бактерий. Методы количественного учета микроорганизмов. Санитарно-бактериологический анализ воды. Санитарно-микробиологический анализ почвы. Характеристика бактерий, вызывающих порчу пищевых продуктов. Микробиологический анализ пищевых продуктов. Микробиологическое исследование свежего мяса. Микробиологическое исследование колбасных исследований. Характеристика возбудителей порчи мясак мясных и молочных продуктов. Микробиологическое исследование мясных консервов. Микробиологическое исследование яиц и яйцепродуктов. Микробиологический контроль хлебопекарного производства. Микробиологический контроль кондитерского производства.

Предмет и задачи физики. Механика. Кинематическое выражение движения частицы. Математическая обработка результатов измерений физических величин. Законы динамики. Динамика вращательного движения. Кинематика, динамика и энергия гармонических колебаний. Молекулярная физика. Основы термодинамики. Электричество и магнетизм. Электростатика. Постоянный электрический ток. Магнетизм. Оптика. Атомная и квантовая физика.

Точные числа, числовые цепи, функции, зависимые от одной переменной, дифференциальные расчеты функций, зависимых от одной переменной, интегральные расчеты функций, зависимых от одной переменной, дифференциальное исчисление функций, зависимых от нескольких переменных, ряды, интегральное исчисление функций, зависимых от нескольких переменных, ряд Фурье.

Основные законы и закономерности химии, строение вещества и природа химической связи, закономерности протекания различных химических процессов. Изучение фактического материала по химии основных элементов и тенденций в изменении свойств простых веществ и соединений элементов по группам и периодам периодической системы. Методы количественного и качественного анализа. Техника выполнения химического эксперимента, методики приготовления растворов, проведения химического анализа, проведения исследовательского эксперимента.

Структура клетки. Химические компоненты клетки- неорганические и органические вещества. Минеральные вещества. Роль белков в питании, их основные функции в живых системах. Аминокислоты. Нуклеиновые кислоты РНК, ДНК. Ферменты. Механизм действия ферментов. Классификация ферментов. Витамины, их основная роль в живых системах. Характеристика жирорастворимых и водорастворимых витаминов. Углеводы. Значение углеводов в питании, их роль в живых системах. Липиды. Классификация липидов. Превращения жиров. Минеральные вещества. Обмен веществ и энергии. Ферменты и их роль в обмене веществ. Виды обмена. Обмен углеводов. Биологические активные вещества. Гормоны. Антибиотики. Токсины. Физиологические основы питания.

Генетика: зарождение, становление и развитие. Материальные основы наследственности. Взаимодействие неаллельных генов. Генетический анализ. Кроссинговер. Изменчивость наследственного материала. Мутационная изменчивость. Генетика онтогенеза и популяций. Структура гена. Структура и организация генома. Строение и функционирование хромосом. Мозаичный эффект положения гена. Генетика определения пола. Генетика развития. Генетика человека.

Требования, предъявляемые к оборудованию биотехнологических производств. Классификация оборудования, устройство и принцип действия. Выбор и описание конструктивных особенностей и специфики работы технологического оборудования для биотехнологических производств. Рассмотрение и сравнение типов и видов ёмкостей, используемых для процесса брожения пищевых продуктов. Детальное рассмотрение технологического оборудования по подработке, сортировке сырья и готовой продукции. Выбор и описание конструктивных особенностей и специфики работы технологического оборудования для хранения сырья и биопродуктов. Оборудование для сушки. Центрифуги. Сепараторы. Фильтры. Ферментеры. Классификация ферментеров. Резервуары. Ионообменная технология. Аэротены. Выпорные установки. Виды и типы автоклавов.

Введение. Поиск и выделение культур-продуцентов. Конструкции ферментеров и способы культивирования аэробных и анаэробных микроорганизмов. Культивирование гипертермофильных и экстремально термоацидофильных микроорганизмов. Технология ферментационных процессов. Производство одноклеточного белка. Молекулярная биотехнология. Микроорганизмы – продуценты БАВ, витаминов, аминокислот, антибитиков. Отделение, очистка и модификация продуктов. Биотехнологическое производство органических кислот. Синтез азотсодержащих веществ. Получение и промышленное использование ферментов. Производство пищевых продуктов и напитков. Производство органических кислот. Биотехнология морских продуцентов. Патентование живых организмов для использования в биотехнологии.

Введение в курс. Процессы осаждения, фильтрования и перемешивания. Микрокапсулирование и гранулирование. Основные теории массопередачи. Процесс сушки. Ферментация. Инактивация. Конденсация. Сублимационная сушка. Контактная и конвективная сушка. Флотирование. Центрифугирование. Сепарирование. Фильтрование. Стерилизация. Выбор технологических процессов и определение оптимальных параметров. Интенсификация существующих процессов и совершенствования. Технологический расчёт биотехнологических процессов. Процессы механической обработки биотехнологических объектов.

Введение в биологию клетки. Основы клеточной теории. Транспорт веществ в клетке. Эволюция клетки. Основные генетические механизмы. Молекулярная организация клеток. Контроль генной экспрессии. Рост и деление клеток. Клеточные механизмы развития. Дифференцировка клеток и поддержание нормальной организации тканей. Роль РНК в трансляции. Синтез белков на рибосомах. Геномика.

Объекты биотехнологии. Уровни организации и свойства живых систем. Микроорганизмы, растения и животные как объекты биотехнологии. Субклеточные структуры. Селекция биотехнологических объектов. Актиномицеты, дрожжи и мицелиальные грибы.

Методы культивирования. Сырье, используемое в микробиологическом производстве. Превращение соединений углевода микроорганизмами. Технология получения силоса и его качественная характеристика. Основы микробиологической биотехнологии. Методы создания промышленных штаммов микроорганизмов. Производство пищевых продуктов на основе дрожжей-сахаромицетов. Производство кисломолочных продуктов на основе молочнокислых микроорганизмов. Производство микробного белка. Производство органических кислот.

Требования к качеству сырья и продуктов биотехнологического производства. Основные виды сырья: свекловичная меласса, барда, отходы пивоварения, пшеничные отруби, молочная сыворотка и др. Питательные среды. Методы определения показателей качества сырья и продуктов биотехнологического производства. Организация и проведение экспертизы сырья и продуктов его переработки по физико-химическим, биохимическим, микробиологическим характеристикам. Общая характеристика, назначение и режимы различных этапов биотехнологического производства.

Сырье для производства пищевых продуктов. Хранение сырья и его подготовка к производству. Режимы хранения сырья. Введение в холодильную технологию продуктов из животного сырья. Технология посола. Процессы пищевой технологии, их роль и влияние на качество пищевых продуктов. Технология крахмала. Зерновые продукты. Сырье хлебопекарного и кондитерского производства. Технология копченых продуктов. Технология стерилизованных консервов. Биотехнологические процессы в пищевых производствах.

Проведение и этапы исследовательской работы. Эмпирические методы исследования. Абстракция, анализ и синтез. Индукция, дедукция и моделирование. Научные документы и публикации. Типы первичной и вторичной информации. Библиотечно-библиографическая классификация документов. Понятие научной этики. Нормы и нарушение научной этики.

Биотехнология получения белков. Биосинтез белка. Получение микробного белка на низших спиртах. Технологические особенности производства кормовой биомассы на углеводородном сырье. Получение белковых веществ на углеводном сырье. Получение микробных липидов. Условия действия ферментов и особенности их субстратной специфичности. Сырье растительного и животного происхождения. Особенности применения ферментов в производстве соков и виноделии. Особенности применения ферментов в спиртовой и пищеконцентратной промышленности. Поверхностный и глубинный способ производства. Параметры биотехнологического процесса. Микробный синтез.

Пищевая биотехнология, этапы развития. Микроорганизмы, используемые в пищевой биотехнологии. Дрожжи и закваски. Хранение продуктов и микробиологические процессы в консервировании. Органические кислоты в пищевом производстве. Сертификация и стандартизация пищевых продуктов. Технология обработки мясных продуктов. Технологические процессы производства колбас. Токсичность продуктов и пути их предотвращения.

Молекулярные основы генной инженерии. Ферменты генетической инженерии. Секвенирование и амплификация ДНК. Геномная библиотека (коллекция). Генная инженерия эукариот, прокариот и клетки. Молекулярная диагностика. Трансгенные животные. Ex vivo и in vivo генная терапия.

Репродуктивная система самок животных. Отбор реципиентов. Суперовуляция самок-доноров. Трансплантация животных. Вымывание эмбрионов. Пересадка эмбрионов. Взаимодействие между донорами, эмбрионами, реципиентами и трансплантатами. Биологическая сущность соматической клетки животных. Культивирование гамет in vivo. Фолликулогенез и овуляция. Клонирование животных. Культивирование, оценка, селекция. Криоконсервация. Эмбриоинженерия. Клеточный анализ в животноводстве.

Физиологические системы, связанные с питанием. Энергетические затраты и энергетическая ценность пищи. Макронутриенты и микронутриенты. Защитные, антиалиментарные и природные токсические компоненты пищи. Пищевая ценность сырья и продуктов питания. Теории, законы и концепции питания. Биологически активные добавки. Оптимизация рационов питания населения и обогащение пищевых продуктов. Генетически модифицированные источники пищи. Физиологические основы питания отдельных групп населения.

Понятие микробиологический синтез, установки для осуществления микробиологического синтеза. Выделение продуктов микробиологического синтеза. Технология микробного жира. Продукты микробиологического синтеза. Биотехнология молоко перерабатывающего производства. Биотехнология пивоваренного производства. Биотехнология хлебопекарного производства. Биологические активные добавки. Получение биомассы. Техника безопасности на перерабатывающих производствах.

Основные термины и определения по санитарии и гигиене питания. Исторические аспекты развития санитарии и гигиены питания. Санитарно-гигиеническая характеристика факторов внешней среды. Требования, предъявляемые к работникам предприятий питания в области личной гигиены. Санитарно-гигиенические требования к биообъектам, субобъектам и технологическому оборудованию на предприятиях питания. Профилактика кишечных инфекций, пищевых отравлений и др. инфекционных болезней, меры борьбы с ними. Санитарно-эпидемиологическая экспертиза пищевых продуктов. Гигиенические требования к организации питания в различных учреждениях.

Культивирование соматических клеток растений. Иммобилизация клеток микроводорослей. Субкультивирование каллуса. Методы стерилизации. Создание искусственных ассоциаций культивируемых клеток высших растений с микроорганизмами. Микроклонально размножение. Оздоровление посадочного материала. Гаплоидные клетки. Условия культивирования. Суспензионные культуры. Субкультивирование каллусов. Методы термотерапии в сочетании с культивированием апикальных меристем. Методы хранения микроорганизмов. Гибриды и конструирование клеток.

Классификация измерений. Физические величины и измерения. Квантовая метрология. Классификация средств измерений. Виды погрешностей. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Качество измерительных приборов. Поверка и калибровка. Методы определения показателей качества. Качества продукции. Формы подтверждения соответствия.

Эффективность стандартизации. Характеристика стандартов разных видов. Категории нормативных документов. Межгосударственная, региональная и международная стандартизация. Схемы сертификации. Порядок проведения сертификации продукции. Маркирование продукции. Нормативно-правовое регулирование системы подтверждения соответствия. Подтверждение соответствия продовольственных товаров. Методы подтверждения соответствия пищевого сырья и продовольственных товаров. Проблемы подтверждения качества продовольственных товаров.

Подготовка нетрадиционных видов сырья. Технологические стадии и области применения. Использование нетрадиционного сырья в производстве мучных кондитерских изделий. Нетрадиционное сырье и технологии применяемые при пищевой промышленности. Производство мясопродуктов из нетрадиционного сырья. Безотходные технологии с использованием нетрадиционного сырья.

Основные компоненты пищевых продуктов и напитков. Роль жиров, углеводов и белков в питании человека. Биологически активные добавки из растительного сырья. Приготовление солодовых экстрактов. Приготовление спиртованных соков, морсов, настоев и ароматных спиртов. Утилизация отходов и охрана окружающей среды. Производство пиво (брожение, созревание и фильтрование). Производство хлебопекарных дрожжей. Технологические параметры выращивания хлебопекарных дрожжей на различных стадиях. Специальные типы солода и солод из прочих зерновых. Производство сусла. Микроорганизмы для брожения квасного сусла. Порядок приготовления комбинированной закваски дрожжей и молочнокислых бактерий.

История виноделия. Виноград как сырье для виноделия. Брожение. Выдержка виноматериалов. Осветление и стабилизация вина. Производственные помещения для переработки винограда. Технология извлечения сусла из винограда. Технология крепких и десертных вин. Созревание и старение вина. Обработка и выдержка вин. Микроорганизмы, используемые в производстве вина. Микроорганизмы, вызывающие порчу винограда и вина. Болезни, пороки (дефекты) и недостатки вин. Биохимические процессы, протекающие в виноградном сусле при сбраживании, выдержке и длительном хранении вина. Ферменты, используемые в виноделии. Классификация вин и особенности технологии их производства. Технология производства сухих вин. Технология производства креплёных и сладких вин. Ароматизированные вина. Требования к качеству сырья, материалов и основных видов продукции. Контроль параметров при производстве вина. Использование отходов виноделия. Производства игристых и газированных вин.

Микроорганизмы в производстве кисломолочной продукции. Приемка сырья, его очистка и механическая обработка. Биотехнология производства кисломолочных напитков: кымыран, кумыс, айран, шубат. шалап. Биотехнология получения заквасочных культур. Технология производства сметаны. Национальные хлебобулочные изделие. Зерновые культуры. Технология производства творога и творожных изделий. Технология производства сыров. Контроль качества продукции и технологического процесса. Хранение национальных пищевых продуктов.

Методы изучения и использования мембранных структур в биотехнологии. Физические и биофизические методы, используемые в биотехнологии. Методы изучения биополимеров. Методы анализа и синтеза нуклеиновых кислот. Методы генетической инженерии в биотехнологии. Иммунологические методы в биотехнологии. Ознакомление с новыми достижениями методов биотехнологии и перспективами их развития, что позволит использовать разработке новых эффективных биотехнологических приемов управления функциями биологических объектов.

Этапы биотехнологического производства. Характеристики ферментационного оборудования. Производства продуктов микробного синтеза. Производства антибиотиков. Способы длительного хранения микробных культур. Способы иммобилизации. Получение растворителей. Мембранные методы в производстве. Пробиотики. Биологические препараты.

Организация и планирование биотехнологических производств. Отбор пробы и ее хранение. Обработка результатов анализа. Определение белков и содержание жира. Методы определения содержания углеводов, спирта. Определение содержания золы, минеральных веществ и хлоридов, и кислотности. Определение химического состава энергетической ценности пищевых продуктов расчетным методом. Схема технохимического контроля производственных процессов. Методологии отбора проб и анализа качества биотехнологической продукции. Контроль физико-химических показателей. Контроль качества биотехнологических процессов на производстве.

Подготовка сырья для производства консервов (приемка, разделка, обвалка, жиловка). Консервирование пищевых продуктов. Производство мясных консервов. Технология баночных консервов. Термообработка мясных консервов. Производство рыбных консервов. Основные технологические процессы производства консервов. Закат, стерилизация, хранение и транспортирование консервов. Дефекты рыбных консервов. Паштеты из рыбы и других гидробионтов.

Концепция направленного целевого питания. Концепция индивидуального питания. Сбалансированное питание. Функциональное питание. Продукты повышенной пищевой и биологической ценности. Диетические блюда. Теоретические основы производства комбинированных продуктов. Биологически активные добавки. Качества и безопасность. Расфасовка, упаковка и маркировка. Питание детей. Рационы для работников вредных производств. Функциональное питание. Лечебное питание и режимы. Обработка и хранение.

Основное и дополнительное сырье. Хлебопекарные свойства ржаной и пшеничной муки. Хлебопекарные улучшители. Технологическая схема производства. Понятие о дезинфекции, дезинсекции и дератизации. Выпечка хлебобулочных изделий. Нормы выхода готовых изделий. Технология отдельных видов. Болезни хлеба и способы их предупреждения. Методы контроля качества. Методы определения физико-химических показателей.

Характеристика мяса. Пищевая и биологическая ценность. Тканевый и химический состав. Показатели качества мяса. Изменение свойств мяса и мясопродуктов. Хранение охлажденного и замороженного мяса. Консервирование. Тепловая обработка. Изменения мясопродуктов при копчении. Влияние процесса сушки на свойства мясо продуктов. Стадии автолиза. Холодильная и тепловая обработка мяса. Посол. Способы интенсификации процесса сушки.

Молоко как сырье молочной отрасли. Механическая и тепловая обработка молока. Технология бактериальных заквасок. Технология питьевого пастеризованного молока. Технология производства творога, сметаны и мороженого. Технология молочных консервов. Особенности технологии производства сухих молочных продуктов для лечебного питания.

Классификация мучных и кондитерских изделий. Виды сырья и его качества. Применение сухих примесей. Пищевая ценность. Производство диетических кондитерских изделий и детского питания. Санитарная гигиена, микробиологический контроль. Пищевые инфекции. Упаковочное и холодильное оборудование. Хранение. Технология приготовления мучных кондитерских изделий. Потери и отходы.

Химический состав и пищевая ценность продуктов питания. Условия и режимы хранения и реализация различных групп продуктов. Виды пороков и порчи, причины их возникновения. Методы определения сухих веществ и влажности. Определение жира. Определение общей и активной кислотности. Определение щелочности. Классификация методов и методик анализа свойств сырья и продуктов питания. Качества продукции.

Основные понятия. Принципы проектирования. Выбор технологии производства. Разработка проектной документации. Состав и содержание проекта. Расчет материала сырья и готовой продукции. Подбор и расчет технологического оборудования. Санитарно-гигиенические условия и санитарные нормы проектирования.

Субпродукты: понятие и классификация. Роль в питании мясных субпродуктов. Технологическое значение субпродуктов. Требования к качеству субпродуктов. Маркировка. Упаковывание и хранение. Анализ технологической схемы обработки субпродуктов. Технология обработки субпродуктов. Обработка мясокостных и мякотных субпродуктов. Обработка слизистых субпродуктов. Обработка шерстных субпродуктов. Обработка субпродуктов птицы. Ветеринарно-санитарная экспертиза субпродуктов.

Бактериальные закваски, используемые в сыроделии. Нормализация молока. Регулирование молочнокислого брожения. Посол. Прессование. Выход сыра, использование составных частей молока. Мягкие сычужные сыры без второго нагревания. Производства кисломолочных сыров. Плавленный сыр. Сгушенные и сухие продукты из сыворотки. Виды сгушенной и сухой сыворотки. Сывороточные белки.

Основы проектирования предприятий. Принципы планировки предприятий перерабатывающих производств. Требования к производственным и вспомогательным помещениям на биотехнологических объектах. Планировка производственных цехов перерабатывающих предприятий. Факторы, регламентирующие размещение предприятий перерабатывающих производств. Основные требования к производственным зданиям перерабатывающих производств.

демонстрирует знания правовой системы и экономического анализа при решении профессиональных задач

использует базовые знания в области естественных и математических наук в профессиональной деятельности

демонстрирует навыки применения основных понятий биохимии, генетики, объектов биотехнологии в профессиональной деятельности

демонстрирует знания объектов биотехнологии по пищевой микробиологии и оценивает влияние физических и химических параметров на микрофлору и эффективность биотехнологических процессов с санитарной безопасности, используют навыки научных исследований и применяют современные методы в биотехнологии

использует навыки получения продуцентов (штамм, ген, клетка), с новыми признаками без существенного изменения вида, способных в промышленных масштабах нарабатывать вещества, полезные для человека, формирует представление в областях применения

владеет основными методами и приемами проведения экспериментальных исследований в области биотехнологии с целью получения готовой (национальной) продукции

владеет и демонстрирует глубокими знаниями о сущности и закономерности процессов, протекающих в аппаратах биотехнологических производств; изучают назначении, устройстве и принципе действия аппаратов биотехнологических производств; формируют навыки научно-технического мышления и творческого применения полученных знаний в профессиональной деятельности.

осуществляет типовые расчеты и проектирование отдельных стадий технологических процессов и методы контроля качества, стандартизации в биотехнологических производств, с учетом влияния параметров на выход продукции.