5. Вимоги до змісту розділів пояснювальної записки та графічної частини кваліфікаційної роботи

5.1. Структура пояснювальної записки до дипломного проекту за спеціальністю «Промислова біотехнологія»

Вступ. У вступі наводять обґрунтування необхідності виконання проекту, вихідні дані для розробки проекту (реконструкція діючого виробництва або проект нового об'єкта), оцінку сучасного стану розв'язуваних у проекті проблем. Показують актуальність і характеризують новизну проекту.

Розділ 1. Аналіз стану проблеми

Аналіз стану проблеми рекомендується викладати в наступному порядку:

а) коротка характеристика й основні галузі застосування цільового продукту (біомаси, субстанції тощо);

б) потреби в означеній біологічно активній речовині (БАР) нині та на перспективу з урахуванням реалізації супутніх продуктів, які отримують під час переробки відходів;

в) порівняльна характеристика методів одержання й промислових способів виробництва даного виду продукції: наводяться літературні дані про джерела одержання певної біологічно активної речовини (хімічний синтез, виділення з рослинної чи тваринної сировини, мікробний синтез тощо), вказуються переваги використання мікроорганізмів (біологічних агентів) для її синтезу

г) короткі відомості про теоретичні (хімічні, фізико-хімічні, біохімічні) основи технологічних процесів, використовуваних у даному виробництві;

д) вплив основних факторів і параметрів на хід і результати технологічних процесів;

е) завдання й цілі проектування, зміни й удосконалення, внесені в проект при проектуванні.

Конкретний план і зміст даного розділу залежить від специфіки проекту й уточнюється (погоджується) з викладачем - керівником проекту.

Бажано, щоб цей розділ охоплював кілька підрозділів, які повинні мати назви. Рекомендується закінчити цей розділ коротким резюме стосовно необхідності розроблення певних інженерно-конструкторських рішень складних завдань, виділення «вузьких» місць технології і пропонування шляхів розв’язання поставлених питань.

У результаті проведення аналітичного огляду літератури щодо аналізу стану проблеми студент на основі аналізу літературних даних і патентного пошуку повинен запропонувати новизну дипломного проекту (нове технічне рішення, варіативні рішення та ін.).

Розділ 2. Технологічна частина проекту. Складається із наступних підрозділів:

2.1. Характеристика кінцевої продукції виробництва (в загальному вигляді) включає назву препарату (продукції) відповідно до затвердженого на цей продукт нормативно-технічного документа; коротке зазначення способу отримання продукту із назвою продуцента, способу культивування, методів виділення та очистки; кількісний і якісний склад кінцевої продукції виробництва: масова доля діючих та допоміжних речовин, фізико - хімічні показники; основне призначення продукції, особливі заходи при зберіганні та транспортуванні (термін зберігання, температура зберігання, вологість, вплив сонячного світла та інше)

2.2. Обґрунтування вибору технологічної схеми (ОВТС). На підставі альтернативного порівняння стадій та операцій відомих технологій наводиться обґрунтування переваг запропонованої (нової) технології. Критерієм при порівнянні може бути: більша ефективність, менші витрати, більший вихід цільового продукту, вища технологічність. Обґрунтування вибору технологічної схеми виробництва наводиться по всіх стадіях (операціях) майбутньої технологічної схеми. На початку ОВТС наводиться обґрунтування переваг обраної технології виробництва взагалі (наприклад, переваги біотехнології перед хімічними шляхами отримання біологічно-активних речовин). Проводиться аналіз мікроорганізмів, що використовуються як продуценти певної біологічно активної речовини, їх недоліків та переваг. На основі цього аналізу пропонується біологічний агент, який у порівнянні з іншими має ті чи інші переваги. На підставі огляду літературних даних проводиться вибір та розрахунок складу поживного середовища для культивування обраного мікроорганізму, проводиться вибір режимів культивування, який супроводжується вибором ферментаційного обладнання. Наводиться обґрунтування післяферментаційних стадій обробки культуральної рідини і виділення та очищення цільового продукту та обґрунтування вибору обладнання для здійснення цих стадій.

2.3 Характеристика біологічного(их) агента(ів). Наводиться наукова назва, сучасне таксономічне положення, а також сукупність морфолого-культуральних та фізіолого-біохімічних ознак біологічного агента. Наводиться схема біотрансформації ростового субстрату у кінцевий продукт.

2.4. Опис технологічного процесу в основному оформляється відповідно до вимог, які висуваються до відповідного розділу промислових регламентів і повинен включати наступні дані: вимоги до якості продукції, що випускається, нормативно-технічні документи, що регламентують ці вимоги. Кожна стадія й операція повинна мати найменування й порядковий номер. Нумерація стадій і операцій здійснюється в порядку їхнього виконання по ходу технологічного процесу, починаючи з надходження й підготовки сировини і кінчаючи відвантаженням готової продукції. Процес описують стисло і чітко послідовно за стадіями з урахуванням проведення стадій та операцій згідно з технологічною та апаратурною схемами виробництва, викладають зміст та умови проведення технологічних стадій.

5. Матеріальний баланс складається по стадіях технологічного процесу з врахуванням втрат обґрунтованих і представлених на технологічній схемі. В результаті продуктового розрахунку та складання матеріального балансу визначають основний показник виробничого процесу – вихід цільового продукту з одиниці об’єму культуральної рідини. Матеріальний баланс складається або на виробничу серію, або на одиницю готової продукції або на річний обсяг виробництва в цілому. Матеріальний баланс складається у вигляді таблиці, в якій наведена інформація про види та кількість використаної сировини та напівпродуктів та отриманих продуктів і втрат виробництва (додаток 14).

Розрахунок та вибір технологічного обладнання проводять згідно розрахованої або заданої річної продуктивності виробництва та даних матеріального балансу. Вибирається стандартне (серійне) обладнання. Вибір проводиться за каталогами міністерств або організацій (фірм), які розробляють і поставляють обладнання. Вибір обладнання повинен враховувати не тільки особливості технології (герметичність, асептичність та інше), але і специфіку середовища – низькі значення рН, можливість інгібування іонами металів процесу одержання цільового продукту тощо.

Технологічний розрахунок повинен включати розрахунок всіх одиниць основного й допоміжного устаткування, необхідного для апаратурного оформлення проектованого виробництва. На підставі цих розрахунків складається відомість специфікацій устаткування, у якій для стандартних видів устаткування вказуються ДСТУ, ГСТи, ТУ та інші нормативні документи, а також наводиться коротка технічна характеристика установок, основні параметри роботи, матеріал робочої зони та інші найважливіші відомості про всі позиції устаткування. Відомість специфікацій устаткування оформляється у вигляді таблиці, наведеній в додатку 19.

5. Контроль виробництва. Наводиться перелік методик контролю та перелік контрольних точок виробництва у відповідності з технологічною схемою. У цьому підрозділі наводиться перелік контрольних точок виробництва та методик контролю відповідно до технологічної схеми, який оформлюється у вигляді карти постадійного контролю (див. додаток 5)

До переліку контрольних точок входять лише ті, які, безумовно, потрібні для забезпечення коректного ходу технологічного процесу.

У процесі виробництва контролюють відповідність сировини, допоміжних матеріалів, напівпродуктів вимогам НТД, контролюють санітарний стан цехів та робочих місць, виконання регламентованих технологічних операцій і виконання технологічних режимів роботи.

Мікробіологічний контроль передбачає визначення:

• мікробіологічної чистоти простерилізованого поживного середовища;

• мікробіологічної чистоти простерилізованого аераційного повітря;

• мікробіологічної чистоти та морфолого-фізіологічних показників посівного матеріалу та БА в процесі біосинтезу;

• мікробіологічні показники, які контролюються у готовій продукції (обов’язково) та у напівпродуктах (за необхідності).

Хіміко-технологічний контроль включає аналіз:

• компонентного складу поживного середовища та культуральної рідини в процесі біосинтезу;

• концентрації біомаси;

• вмісту цільового продукту (концентрації, активності тощо);

• контролю якості готового продукту відповідно вимог НТД.

Після складання карти постадійного контролю необхідно навести методики визначення основних параметрів біосинтезу (концентрації цільової речовини, її активності тощо).

Розділ 3. Безпека життєдіяльності - наводиться аналіз шкідливих факторів й забезпечення безпеки виробництва; прогнозування й запобігання надзвичайних ситуацій.

Розділ 4. Охорона навколишнього природного середовища проводиться аналіз екологічності проекту; пропонуються заходи щодо ресурсо- і енергозбереження.

Література.

Графічна частина проекту включає:

• технологічну схему виробництва (2 аркуші формату А1);

• апаратурну схему виробництва (2 аркуші формату А1) ;

• креслення (схему) одиниці основного обладнання (1 аркуш формату А1).