2.2. Практичні заняття

Тема та зміст практичного заняття

Кількість годин за формою навчання

денною

заочною

1. Вихід продукції

[ 17; 22; додаток 6]

1.1. Написати стехіометричне рівняння реакції та визначити скільки утвориться етилового спирту і діоксиду вуглецю з 1 т моно-, ді-, три- і полісахаридів за нормальних умов.

1.2. Охарактеризувати поняття "умовний крохмаль", "теоретичний і практичний вихід спирту" та розрахувати відповідний коефіцієнт перерахунку моно-, ді-, три- і полісахариди на умовний крохмаль.

4

2

1.3. Розрахувати яку кількість етилового спирту та діоксиду вуглецю по масі і об‘єму можна отримати з 120 кг глюкози, 250 кг фруктози,125 кг мальтози, 300 кг сахарози, 300 кг рафінози,15 т крохмалю жита, якщо температура 15⁰ С , а тиск 780 мм рт. ст. Якій кількості умовного крохмалю відповідає дана кількість вуглеводів ?

1.4. В мелясі міститься 45 % цукрози, 0,5 % інвертного цукру і 1,5 % загального азоту. Скільки умовного крохмалю містіть 15 т такої меляси і скільки з неї теоретично можливо отримати спирту та діоксиду вуглецю по масі і об‘єму , якщо температура 15⁰ С , а тиск 780 мм рт. ст.?

1.5. Що краще і чому переробляти на етиловий спирт врожай отриманий з 1 га площі цукрових буряків з врожайністю 290 ц/га і вмістом цукру 14 % або кукурудзи врожайністю 45 ц/га і вмістом крохмалю 56 %?

2. Вуглеводи, білки, некрохмальні полісахариди, ліпіди, вітаміни – ОСНОВНІ СКЛАДОВІ СИРоВИНИ І ТОВАРНОЇ ПРОДУКЦІЇ ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ

[3; 4; 9; 10;14;22; додатки 3-5]

2.1. Хімічний склад, класифікація та основні властивості моно-, ди-, три- та полісахаридів, некрохмальних полісахаридів, білків, ліпідів, вітамінів. Їх вміст в сировині і товарній продукції, значення в харчуванні людини та для окремих галузей харчової промисловості.

4

-

2.2. Написати стехіометрічні рівняння реакції, визначити яка кількість крохмалю утвориться із 300 кг глюкози і яка кількість глюкози утвориться із 300 кг крохмалю та розрахувати відповідні перевідні коефіцієнти.

2.3. Розрахувати яка кількість мальтози і декстринів утвориться при зцукренні 200 кг крохмалю, якщо співвідношення мальтози до декстринів становить 4 : 1.

2.4. Визначити кількість глюкози, засвоєної дріжджами, внаслідок утворення 50 кг глікогену.

2.5. Визначити кількість мелібіози, отриманої під час гідролізу рафінози, якщо в 3500 кг меляси вміст рафінози становить 3,5 %. Визначити вихід спирту, якщо рафіноза зброджується дріжджами: а) на 1/3, б) на 2/3, в) на 100 %.

2.6. Визначити головну лімітуючу амінокислоту, якщо в 1 г білка міститься, мг: а) лізину - 20, валіну - 40, триптофану - 90, фенілаланіну – 25, аланіну 35; б) лейцину - 15, валіну - 58; метіоніну - 80; ізолейці ну – 29, серіну – 10.

2.7. Визначити вміст білкових речовин у 30 т ячменя, якщо вміст загального азоту в ньому становить 1,8 %, а вміст азоту у білку - 15,4 %. Яку кількість енергії можна отримати за рахунок білка, якщо ступінь його вживання 48 %?

2.8. Визначити білковий коефіцієнт та вміст білкових речовин у 3 т ячменю, якщо вміст загального азоту становить 1,8 %, а вміст азоту у білку - 17,2 %. Чи придатний такий ячмінь для вироблення світлого пивоварного солоду? Скільки енергії можна отримати за рахунок білка, якщо він засвоюється на 48 % ?

2.9. На скільки відсотків зміниться загальна маса продуктів гідролізу цукрози та їх солодкість, якщо ступінь гідролізу 100 кг цукрози становить 30, 50 і 100 % ?

3. Вода технологічного призначення 

[3;8;17;19,21-23; додатки 7 і 8]

3.1. Хімічний склад та властивості води.

3.2. Вимоги до якості питної води і води технологічного призначення бродильних виробництв.

3.3. Способи підготовки води залежно від її вихідної якості.

4

2

3.4. Методика розрахунку та розрахункові формули для визначення витрат води для замочування зерна, приготування сусла (затору) або водно-спиртового розчину заданої концентрації.

3.5. Скільки води потрібно для приготування замісу з вмістом сухих речовин 18 % із: а) 1000 кг картоплі з початковим вмістом крохмалю 17,2 % і води 74,5 %; б) 5000 кг ячменю з початковим вмістом крохмалю 46,2 % і вологістю 14,5 %? Яка буде загальна маса замісу і скільки теоретично можна отримати з такого замісу спирту ?

3.6. Яка кількість води потрібна для приготування мелясного сусла концентрацією 21 % СР і густиною 1,0874 г/см³, якщо об’єм меляси 300 м³ при концентрації сухих речовин 80 % і густині 1,4147 г/см³ ?

3.7. Яку кількість води, безводного і ректифікованого спирту міцністю 96,2 % об. потрібно змішати, щоб отримати 2500 дал сортировки міцністю 40 і 45 % об. Втрати безводного спирту – 0,93 %.

3.8. Визначити витрати води на замочування 5,5 т ячменю повітряно-водяним способом, якщо густина ячменю 1,25 т/м³. Об‘єм зерна після замочування збільшується на 45 %. Кількість змін води при замочуванні – 4. Витрати води на миття зерна 150 % за масою зерна.

4. Сировина харчових виробництв

[3;8;17;19-23]

4.1. Анатомічна будова, хімічний склад і фізико-хімічні властивості зернових культур, картоплі, винограду, хмелю та хмельових екстрактів, солоду, меляси; технологічні вимоги до їх якості, основні способи та режими зберігання, зміни хімічного складу та фізико-хімічних властивостей під час зберігання, втрати під час зберігання та шляхи їх зменшення.

4

2

4.2. Розрахувати місткість зерносховища та кількість силосів для збереження ячменю і солоду на солодовому заводі потужністю 20000 т солоду на рік. Коефіцієнт перерахунку солоду у товарний ячмінь - 1,44; вміст сміттєвих домішок у ячменю - 2,5 %. Зберігання проводять у силосах діаметром 6 м і висотою 30 м. Насипна маса ячменю - 0,65 т/м³, а солоду - 0,51 т/м³. Коефіцієнт заповнення силосів – 0,9.

4.3. Розраховувати потрібну кількість ячменю з вмістом крохмалю 48,12 %, картоплі з вмістом крохмалю 14,6 % та меляси із сумою речовин, що зброджуються, 53,23 % на добову та річну потужність спиртового заводу, який виробляє 6000 дал спирту на добу. Завод працює 315 днів на рік. Практичний вихід спирту із 1 т умовного крохмалю - 66,5 дал.

4.4. Розрахувати місткість мелясосховища, якщо спиртовий завод переробляє 300 т меляси на добу. Місткість має забезпечувати 5 місячний запас меляси. Меляса має 80 % СР, густину 1,4147 г/см³ та 51 % речовин, що зброджуються. Яка добова потужність заводу?

4.5. Розрахувати кількість екстрактивних речовин, що перейдуть у сусло, виготовлене з 85 % світлого сухого пивоварного солоду з екстрактивністю 76 % СР і вологістю 5,4 % та 15 % ячменю з екстрактивністю 73 % СР і вологістю 14,0 %. Втрати під час екстрагування – 4 %. Який вихід екстракту, якщо загальна маса зерносуміші 2500 кг ?

5. Основні способи обробЛЕННЯ сировини та напівпродуктів харчових виробництв

[3;8;16;19-23]

4

-

5.1. Характеристика та призначення процесів подрібнення і сортування сировини: в яких виробництвах застосовуються; необхідний ступінь подрібнення і вировненості в залежності від подальшого використання отриманого продукту. Основні види обладнання.

5.2. Характеристика та призначення процесів змішування та одержання гомогенних мас. У яких виробництвах вони застосовуються. Основні види обладнання.

5.3. Характеристика і призначення процесів пресування та фільтрування; потреба у попередньому обробленні матеріалів, види попереднього оброблення матеріалів; фізико-хімічні процеси під час пресування та фільтрування: денатурація білків, клейстерізація крохмалю, гідроліз, адгезія, збільшення об’єму тощо.

5.4. Види сорбції та механізм процесу, відмінність абсорбції від адсорбції, характеристикуаосновних адсорбентів та їх застосування у харчових виробництвах.

5.5. Процеси екстрагування речовин із сировини: закон Фіка, явище осмосу, вплив температури, механічної дії, електричного струму тощо; особливості екстрагування у різних харчових виробництвах.

5.6. Процеси кристалізації: насичені й пересичені розчини, коефіцієнт пересиченості, умови кристалізації цукру у цукровому і кондитерському виробництвах, антикристалізатори та умови їх дії.

5.7. Процеси перегонки та ректифікації : основні закономірності, закони Коновалова і Вревського, коефіцієнти випаровування та ректифікації, класифікація летких домішок етилового спирту відповідно до коефіцієнта ректифікації; застосування у виробництві спирту і коньяків.

6. Ферменти в харчових виробництвах

[3;4;8;10;14;19-24]

6.1. Хімічна будова, класифікація та основні властивості ферментів. Вплив тиску, концентрації сухих речовин, температури i рН середовища, активаторів й інгібіторів та інших факторів на активність ферментів.

6.2. Види ферментних препаратів та їх номенклатура; різниця між ферментом i ферментним препаратом. Переваги і недоліки ферментних препаратів мікробного походження порівняно з рослинними.

4

--

6.3. Іммобілізація ферментів та її види, властивості іммобілізованих ферментів, їх переваги та недоліки у порівнянні з водорозчинними.

6.4. Значення окремих груп ферментів у технології харчових виробництв i зокрема в бродильній промисловості. Схеми ферментативного гідролізу крохмалю, некрохмальних полісахаридів, білків, лiпiдiв, оптимальні умови для дії ферментів та вимоги до складу отриманих продуктів залежно від особливостей технології.

6.5. Яку назву має ферментний препарат, якщо він: а) містить амілолітичні ферменти, отримані глибинним культивуванням бактерій Bac. subtilis, ферменти виділені з середовища та очищені органічними розчинниками; б) містить протеолітичні ферменті, отримані поверхневим культивуванням плісняви Asp. niger, ферменти, виділені із середовища сушенням екстракту поверхневої культури.

7. Мiкроорганiзми харчових виробництв

[1;3;5;6;8;11;12;15;21-23]

7.1. Основні вимоги до промислових мікроорганізмів та специфічні вимоги до мікроорганізмів, використовуваних в бродильній промисловості. Оптимальні умови культивування мікроорганізмів бродильних виробництв.

4

--

7.2. Будова та хімічний склад бактеріальної та дріжджової клітини, функції окремих органел клітини, вплив віку клітини та умов культивування на хімічний склад клітин. Фази росту мікроорганізмів.

7.3. Характеристика періодичного, напівбезперервного та безперервного способів культивування, їх різновиди. Математичний опис процесу.

7.4. Початкова масова концентрація дріжджів 17 г/л, питома швидкість росту 0,06 год^-1 . За 4 год вміст субстрату зменшився на 8 г/л. Обрахувати: вміст дріжджів у кінці культивування, валову швидкість росту, час генерації, питому швидкість споживання субстрату i вихід біомаси з субстрату.

7.5. За 4 год утворилось 8 г/л оцтової кислоти. При цьому було використано 6 г/л глюкози. Масова концентрація бактерій у конці процесу 25 г/л, питома швидкість росту 0,10 год^-1. Визначити: початкову концентрацію бактерій, валову швидкість росту, вихід біомаси із субстрату, питомі швидкості споживання субстрату та утворення оцтової кислоти.

7.6. Розмноження дріжджів ведеться 4 год безперервним способом з питомою швидкістю росту 0,10 год^-1 у ферментаторі із загальним об’ємом 150 м³ i корисним об’ємом 90 м³ з припливом сусла 30 м³/год. Дати характеристику процесу та визначити: швидкість розбавлення середовища, коефіцієнт заповнення ферментатора, вміст біомаси у кінці процесу, валову швидкість росту, продуктивність за біомасою, якщо початкова концентрація дріжджів 25 г/л.

7.7. У ферментатор з корисним об’ємом 90 м³ надходить сусло зi швидкістю 30 м³ /год. Мікроорганізми культивуються безперервним способом у стаціонарному режимі. Визначити: час перебування мікроорганізмів у ферментаторі, продуктивність по біомасі, питому i валову швидкості росту, якщо початкова масова концентрація біомаси 25 г/л, а час культивування - 6 год.

8. Процеси бродіння в харчових технологіях

[1-8; 10-12;18-23]

8.1. Спиртове бродіння. Сучасні уявлення про хімізм спиртового бродіння. Основні, проміжні, вторинні та побічні продукти бродіння, їх вплив на продуктивність системи за етанолом та якість отриманого продукту. Збудники спиртового бродіння: мезофільні дріжджі, мезофільні і термофільні бактерії, їх порівняльна техніко-економічна характеристика. Основні технологічні схеми для проведення спиртового бродіння та їх характеристика.

8.2. Молочнокисле бродіння. Мiкроорганiзми-продуценти та оптимальні процеси бродіння. Гомо- та гетероферентативне молочнокисле бродіння. Оптимальні умови бродіння.

2

--

8.3. Оцтовокисле бродіння. Мiкроорганiзми-продуценти та оптимальні процеси бродіння.

8.4. Пропiоново-, масляно- та лимоннокисле бродіння. Мiкроорганiзми-продуценти та оптимальні процеси бродіння. Наявність цих процесів у харчових технологіях.

Р А З О М

34

8