
- •Миколаївський національний аграрний університет
- •Факультет технології виробництва і переробки продукції тваринництва, сертифікації та біотехнології
- •Кафедра генетики, годівлі тварин та біотехнології
- •Загальна біотехнологія
- •Методичні рекомендації для самостійного вивчення дисципліни
- •І виконання лабораторних робіт студентами денної форми навчання спеціальності 6.051401-"Біотехнологія"
- •1. Загальні правила техніки безпеки в лабораторії на заняттях з біотехнології
- •Правила техніки безпеки в лабораторії при роботі з кислотами і лугами
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з легкозаймистими і горючими рідинами (лзр та гр)
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з побутовим газом, спиртівкою і сухим пальним
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з хімічної посудом
- •Правила техніки безпеки в лабораторії з електрообладнанням та електроприладами
- •Правила техніки безпеки в лабораторії при роботі з реактивами
- •Правила техніки безпеки в лабораторії при роботі з біооб'єктами
- •Заходи першої допомоги при отруєннях неорганічними та органічними речовинами:
- •2. Підготовка посуду і обладнання до роботи з живими об'єктами
- •3. Техніка підготовки і методи стерилізації поживних середовищ
- •3.1. Вимоги, що надаються до поживних середовищ
- •3.2. Склад і спосіб приготування поживних середовищ
- •3.3. Характеристика компонентів поживних середовищ
- •Склад кукурудзяного екстракту
- •Хімічний склад продуктів переробки зерна
- •Склад деревної сировини
- •3.4. Стерилізація поживних середовищ
- •Способи та режими стерилізації
- •Питання для самоперевірки
- •4. Методи генетичної інженерії
- •4.1. Методи отримання генів
- •4.2. Введення гена у вектор і клонування
- •4.3. Методи трансформації клітин рослин і тварин
- •4.4. Скринінг
- •4.5. Експресія (функціонування) чужорідних генів в геномі бактерій, рослин і тварин
- •4.6. Вилучення генних продуктів у «брудній» суміші
- •Питання для самоперевірки
- •5. Методи виділення чистих культур мікроорганізмів
- •5.1. Допоміжні операції
- •5.1.1. Пересівання мікроорганізмів
- •5.1.2. Розлив агарізованих середовищ в чашки Петрі
- •5.2. Виділення чистої культури мікроорганізму
- •5.2.1. Крапельний метод
- •5.2.2. Методи поверхневого посіву на щільні середовища
- •Питання для самоперевірки
- •6. Морфологія мікроорганізмів
- •6.1. Макроморфологічні характеристики
- •6.1.1. Зростання у рідких середовищах
- •6.1.2. Зростання на щільних середовищах
- •6.2. Мікроморфологічні характеристики
- •6.2.1. Приготування препаратів живих культур
- •6.2.2. Приготування постійних (фіксованих) препаратів
- •6.2.3. Фарбування препаратів
- •6.2.4. Приготування розчинів барвників
- •6.2.5. Оцінка фізіологічного стану дріжджів за мікроморфологічними характеристикам.
- •6.2.6. Робота з оптичним мікроскопом
- •6.2.7. Вимірювання дріжджових клітин
- •Питання для самоперевірки
- •7. Біотехнологія і харчова промисловість
- •Найважливіші ферменти та галузі їх використання
- •7.1. Наявність каталази у продуктах рослинного та тваринного походження
- •Результати наявності ферменту
- •7.2. Використання мікроорганізмів у хлібопеченні
- •Питання для теоретичної підготовки
- •7.3. Мікроорганізми і виробництво молока і молочних продуктів
- •Показники якості кисломолочних продуктів
- •Класифікація молока по редуктазної пробі з використанням резазурину
- •Питання для теоретичної підготовки
- •8. Сучасні біотехнологічні методи та виробництва
- •8.1. Розрахунок компонентів цукрового сиропу і кольору та компонентів купажного сиропу
- •8.1.1. Розрахунок компонентів цукрового сиропу і кольору
- •Приклади
- •8.1.2. Розрахунок компонентів купажного сиропу
- •Приклади
- •Індивідуальні завдання до практичних занять
- •8.2. Полісахариди. Крохмаль та клітковина
- •8.2.1. Крохмаль.
- •8.2.2. Клітковина
- •Хід роботи
- •Хід роботи
- •Питання для самоперевірки
- •9. Застосування іммобілізованих ферментів і клітин в біотехнології
- •9.1. Іммобілізація клітин Рseudomonas fluorescens в гелі альгінат кальцію
- •Питання для теоретичної підготовки
- •10. Клітинна інженерія рослин
- •10.1. Метод вегетативного клонування рослин (клонального мікророзмноження)
- •10.2. Культивування калюсних тканин
- •10.3. Приготування поживних середовищ для культивування ізольованих клітин і тканин рослин
- •10.4. Приготування поживного середовища Мурасіге-Скуга (м-с)
- •Склад поживних середовищ, що використовують
- •Питання для самоперевірки
- •10.5. Отримання і культивування калюсної тканини з коренеплодів моркви
- •Питання для самоперевірки
- •11. Екологічна біотехнологія
- •11.1 Очищення стічних вод
- •11.2. Біохімічні методи очищення стічних вод
- •11.3. Розрахунок можливості сумісного очищення виробничих та
- •11.4. Розрахунок витрати стічних вод в аеротенках
- •Питання для самоперевірки
- •12. Сільськогосподарська біотехнологія
- •Питання для самоперевірки
- •Перелік навчальної літератури
- •Додаток Відповіді на завдання
- •Методичні рекомендації
- •54029, М.Миколаїв, вул. Паризької комуни, 9
Питання для теоретичної підготовки
1. Опишіть особливості фізіолого-біохімічних властивостей молочнокислих бактерій.
2. Опишіть властивості, які необхідно враховувати при визначенні якості молока та кисломолочних продуктів.
8. Сучасні біотехнологічні методи та виробництва
8.1. Розрахунок компонентів цукрового сиропу і кольору та компонентів купажного сиропу
8.1.1. Розрахунок компонентів цукрового сиропу і кольору
Цукровий сироп входить до складу купажів безалкогольних і слабоалкогольних напоїв, товарних сиропів, квасу. Розрізняють білий і інвертований цукровий сироп. Білий цукровий сироп являє собою концентрований водний розчин сахарози. У безалкогольному виробництві використовують сироп з концентрацією сухих речовин 60-65%. Інвертований цукровий сироп містить, крім сахарози, інвертований цукор (суміш еквімолекулярних кількостей глюкози і фруктози). Інвертування цукрового сиропу проводять при температурі 70°С в присутності органічних кислот, наприклад, лимонної. Для варіння цукрового сиропу дозволяється використовувати промивні води, що містять цукор, і чистий брак напоїв.
Колір – це водний розчин карамелізованої сахарози. Його використовують для підфарбовування товарних сиропів, безалкогольних напоїв і квасу. Колір готують при температурі 180-200°С в коліроварочних казанах з електрообігріванням. Для плавлення цукру додають 2% води, після розплавлювання цукру і побуріння маси вносять додатково 8% води від маси цукру. Зміст сухих речовин у готовому кольорі не менш 70±2% масових.
Приклади
Приклад 1. Розрахувати витрати компонентів на готування 500 л цукрового сиропу концентрацією 65%, якщо при варінні сиропу випаровується 10% води.
Рішення. Цукровий сироп концентрацією 65% при 20°С має відносну щільність 1,319. Маса 500 л такого сиропу складе 500∙1,319=659,5 кг. Відповідно до заданої концентрації 100 кг сиропу повинні містить 65 кг цукру і 35 кг води, а в перерахуванні на 500 л
659,∙5 0,65=428,675 кг цукру,
659,5–428,675=230,825 кг води.
Оскільки товарний сахарин-пісок має вологість 0,15%, фактично цукру необхідно задати
кг.
Води з урахуванням витрат на випар буде потрібно
230,825∙ 1,1=253,9 кг.
Приклад 2. Розрахувати витрати компонентів на готування 100 кг кольору з вмістом сухих речовин 70%, якщо втрати при варінні кольору складають 28% від маси сухих речовин цукру.
Рішення. 100 кг готового 70% кольору буде містить 70 кг сухих речовин. З урахуванням витрат при варінні необхідно задати сухих речовин 70∙1,28=89,6 кг. При вологості цукру 0,15% його знадобиться
кг.
Води буде потрібно 10% від маси цукру, тобто 89,73∙ 0,1=8,97 кг.
8.1.2. Розрахунок компонентів купажного сиропу
Купажні сиропи готують гарячим, напівгарячим і холодним способами. Гарячий і напівгарячий способи застосовують при виготовленні напоїв на натуральних соках і морсах. Холодний спосіб використовують у випадку застосування харчових есенцій, ароматизаторів, композицій і концентратів. Сировина і напівфабрикати закладаються в купажний чан відповідно до рецептури в строго визначеній послідовності. Готовий купажний сироп повинний бути прозорим, мати добре виражений смак, колір і аромат, характерний для напою, що виготовляється.
Основні розрахункові формули
Цукор вводиться в купаж у вигляді цукрового сиропу. Його необхідна кількість у літрах обчислюють за формулою:
, де
SCB
— кількість сухих речовин цукру на 100
дал напою по рецептурі, кг;
Q — об’єм напою, що підлягає виготовленню, дал;
В — вміст цукру в 1 л сиропу.
Кількість внесеного в купажний сироп соку визначають за обліком його екстрактивності. Якщо екстрактивність наявного соку вища або нижча за рецептурну, варто зробити перерахування норми закладки соку. Спочатку розраховують, скільки сухих речовин вноситься в купажний сироп зі стандартним соком за формулою:
, де
МсСВ
— маса екстрактивних речовин стандартного
соку, кг;
Vр — об’єм соку, внесений за рецептурою, л;
b — вміст екстрактивних речовин у соку стандартної якості, г/100 мол.
Потім роблять розрахунок об’єму наявного в розпорядженні соку (Vф), екстрактивність якого відрізняється від приведеної в рецептурі:
, де
bф
— фактичний вміст сухих речовин у соку,
г/100 мол.
Якщо при виготовленні напою сік заміняється екстрактом, то кількість сухих речовин, внесених з екстрактом, повинне дорівнювати кількості сухих речовин, внесених за рецептурою із соком.
При розрахунку норми внесення кислоти варто враховувати кислоту, внесену з усіма напівфабрикатами, у тому числі і з інвертованим цукровим сиропом. Крім того, необхідно вносити поправку на нейтралізацію лужності води, яка використовується для готування напою. При розрахунках іноді виникає необхідність вираження кислотності напою або напівфабрикату по молочній або іншій кислоті. Це роблять, виходячи з того, що 1 г лимонної кислоти еквівалентний 1,17 г виннокам’яній, 1,4 г молочної кислоти (у перерахуванні на 100%) і 0,5 м ортофосфорної кислоти.
Кількість кислоти, що внесена в купажний сироп, визначають за формулою:
, де
L0
– маса кислоти, необхідна для одержання
кислотності напою, що відповідає
рецептурі, кг;
А – сумарна маса кислоти, яка внесена в купажний сироп з напівфабрикатами, кг;
N — маса кислоти, яка необхідна для нейтралізації лужності води, кг.
Для розрахунку маси кислоти, яка необхідна на нейтралізацію лужності води, необхідно визначити об’єм води, що вводиться в напій. Він визначається за різницею об’єму напою й об’єму внесених рідких напівфабрикатів (соку, провина, екстракту, цукрового сиропу).
Маса кислоти, необхідної для створення кислотності напою, визначається виходячи з його нормативних фізико-хімічних показників. При розрахунках користуються коефіцієнтом: 1 мл 1н розчину NaOH еквівалентний 0,064 м лимонної, 0,075 м виннокам’яній, 0,09 м молочної і 0,049 м ортофосфорної кислот.