Биохимические основы формирования технологических свойств

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ –
МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА»
(ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Технологический факультет
Кафедра технологии хранения и переработки плодов и овощей
УТВЕРЖДАЮ:
Начальник УМУ
______________Н.П. Кущев
“____”______________2015 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
И ПРОДУКТОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ
для подготовки магистров
по программе «Разработка продуктов питания из растительного сырья с заданными свойствами»
Направление: 19.04.02 «Продукты питания из растительного сырья»
Курс 1
Семестр 2
Москва, 2015
Составители: Гунар Л.Э., доктор биол. наук, профессор
Сычев Р.В., канд. с.-х. наук
«___» __________ 2015 г.
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины блока
Б1.В.ОД.6 студентам очной формы обучения
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки 19.04.02 «Продукты питания из растительного сырья»,
утверждённого приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от «20» ноября 2014 г. № 1481 и зарегистрированного в Минюсте РФ
«15» декабря 2014 г. № 35177.
Программа обсуждена на заседании кафедры
Зав. кафедрой Гунар Л.Э., д.б.н., профессор
_______________
(подпись)
«___» _________ 2015 г.
Рецензент:
к.с.-х.н., доцент
______________ М.Б. Панова
(подпись)
Согласовано:
Начальник методического отдела УМУ
______________ Л.М. Сашина
(подпись)
2
Декан технологического факультета
Леонов О.А., д.т.н., профессор_______________
(подпись)
«__» ________ 2015 г.
Программа принята учебно-методической комиссией технологического факультета
Председатель учебно-методической комиссии
Панфилов В.А., д.т.н., профессор
___________
(подпись)
«__» _______ 2015 г.
Заведующий выпускающей кафедрой
Гунар Л.Э. д.б.н., профессор
_________________
(подпись)
«__» _______ 2015 г.
Отдел комплектования ЦНБ
_______________ Е.А. Комарова
(подпись)
Копия электронного варианта получена:
Начальник отдела поддержки
дистанционного обучения УИТ
_______________ К.И. Ханжиян
(подпись)
3
Содержание
АННОТАЦИЯ ............................................................................................................................................................ 5
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ............................................................................................................... 5
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ .................................................................................. 5
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ ........................................................................................................................................................ 6
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ........................................................................................ 9
4.1. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВИДАМ РАБОТ ПО СЕМЕСТРАМ ....................................... 9
4.2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ............................................................................................................................. 9
4.3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ ................................................................................................................................ 14
4.4 ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.................................................... 15
4.5 КОНТРОЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ............................................................................................................. 17
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ......................................................................................................... 17
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ
АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ...................................................................... 18
6.1 ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ И СФОРМИРОВАННОСТИ КОМПЕТЕНЦИЙ .... 18
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ........... 21
7.1. ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА ................................................................................................................................. 21
7.2. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА ..................................................................................................................... 21
7.5. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ.................................................................................... 21
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................ 21
9. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ СТУДЕНТАМ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ ............. 22
10. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРЕПОДАВАТЕЛЯМ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ ................................................................................................................................................ 22
4
Аннотация
Дисциплина «Биохимические основы формирования технологических
свойств растительного сырья и продуктов его переработки» входит в вариативную часть учебного плана. Ее освоение позволяет сформировать у магистра знания, умения и навыки, необходимые для дальнейшей производственно-технологической и научно-исследовательской деятельности в данной отрасли.
Изучение дисциплины направлено на формирование у студентов представлений о непрерывных и взаимосвязанных процессах производства и переработки растительного сырья.
Изучая дисциплину, студенты приобретают теоретические знания в области производства и переработки растительной продукции и практические
навыки по применению нормативно-технической документации, действующей в данной области, и лабораторному производству продуктов переработки
растительного сырья.
Трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы. Итоговый
контроль усвоения материала проводится в форме зачета с оценкой.
1. Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Биохимические основы формирования
технологических свойств растительного сырья и продуктов его переработки»
является формирование знаний и современных представлений, знаний и умений о превращении энергии и веществ в живых организмах, химическом составе растительного сырья и биохимических процессах, происходящих в нем
при хранении и переработке, а также формирование умений и навыков аналитической работы.
Изучение дисциплины направлено на подготовку к профессиональной
деятельности в условиях пищевых производств.
2. Место дисциплины в учебном процессе
Дисциплина «Биохимические основы формирования технологических
свойств растительного сырья и продуктов его переработки» является обязательной дисциплиной вариативной части учебного плана.
Дисциплина базируется на знаниях, полученных в результате изучения
курса: «Химия цвета, вкуса и аромата». В результате изучения дисциплины
«Биохимические основы формирования технологических свойств растительного сырья и продуктов его переработки» формируются базовые знания для
изучения курсов: «Разработка продуктов питания на основе плодоовощного
сырья», «Современные технологии хлеба, кондитерских и макаронных изделий», «Методы контроля и повышения качества плодоовощного сырья, полуфабрикатов и готовой продукции», «Контроль и обеспечение качества зерна и
продуктов его переработки».
Особенностью дисциплины является ее практическая направленность:
значительная часть времени отводится на лабораторные работы, в процессе
выполнения которых магистр овладевает навыками определения свойств растительного сырья и готовой продукции.
5
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины
Изучение данной учебной дисциплины направлено на формирование у
обучающихся профессиональных (ПК) компетенций, представленных в таблице 1.
6
Таблица 1
Требования к результатам освоения учебной дисциплины
№
Индекс
п/п компетенции
Содержание
компетенции (или её части)
В результате изучения учебной дисциплины обучающиеся должны:
знать
уметь
владеть
1.
ОК-3
готовность к саморазвитию, самореализа- основы
формирования использовать полученции, использованию творческого потен- бихимического
состава ные знания для самореациала
растительной продукции лизации в условиях производства
2.
ПК-1
3.
ПК-2
способность обеспечить реализацию технологического процесса на основе технического регламента, организовать эффективную систему контроля качества сырья,
полуфабрикатов и готовой продукции на
основе стандартных и сертификационных
испытаний
способность к профессиональной эксплуатации современного технологического
оборудования, в том числе лабораторного
и приборов
4.
ПК-4
5.
ПК-6
методиками подбора сырья
для производства продукции, отвечающей передовым
требованиям нормативной
документации
вопросами моделирования
технологического процесса в
зависимости от биохимического состава сырья
основные биохимические
процессы пищевых производств, методы определения основных биохимических показателей качества
использовать теоретические и практические
знания для проведения
исследований биохимических процессов в пищевых технологиях
устройство и принцип работы лабораторного оборудования для определения биохимических показателей
биохимические
основы
повышения эффективности производства продуктов питания из растительного сырья
использовать знания лабораторного анализа при
проведении стандартных
испытаний
методиками проведения лабораторных испытаний по
определению
биохимических показателей качества
использовать фундаментальные научные представления и знания в области повышения эффективности технологии
пищевых продуктов для
использования в профессиональной деятельности
способность использовать глубокие спе- биохимические процессы, использовать
знания,
циализированные профессиональные тео- протекающие при произ- позволяющие получать
ретические и практические знания для водстве продуктов пита- инновационные продук-
способностью выбирать оптимальные решения для разработки и создания новых
продуктов питания на основе
растительного сырья
способность разрабатывать предложения
по повышению эффективности технологического процесса производства, снижению трудоемкости производства продукции, сокращению расхода сырья, материалов, энергоресурсов и повышение производительности труда
применять углубленные знания в проведении исследований в области производ-
6.
ПК-11
проведения исследований, на основе моделирования биокаталитических, химических,
биохимических,
физикохимических, микробиологических, биотехнологических, тепло- и тепломассообменный, реологических процессов, протекающих при производстве продуктов питания из растительного сырья
способность разрабатывать методики для
проведения контроля свойств сырья, полуфабрикатов и готовых продуктов, позволяющих создавать информационноизмерительные системы
ния из растительного сы- ты питания путем моде- ства продуктов питания из
рья
лирования технологиче- растительного сырья
ского процесса
стандартные методы испытания сырья, полуфабрикатов и готовых продуктов и принципы их
составления
8
проводить стандартные
испытания растениеводческой продукции, полученной в различных
условиях выращивания
вопросами разработки элементов технологий на основе
улучшения биохимического
состава растительного сырья
при производстве продуктов
питания
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Распределение трудоемкости дисциплины по видам работ по
семестрам
Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зач. ед. (144 часа), их
распределение по видам работ представлено в таблице 2.
Таблица 2
Распределение трудоемкости дисциплины по видам работ
Трудоемкость
Вид учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины по
учебному плану
Аудиторные занятия
Лекции (Л)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа (СРС)
в том числе:
самостоятельное изучение разделов
подготовка к зачету с оценкой
Вид контроля
В т.ч. по
семестрам
зач.
ед.
час.
4
144
144
2
0,75
1,25
2
72
24
48
72
72
24
48
72
2
1,75
63
0,25
9
зачет с оценкой
63
9
4.2. Содержание дисциплины
Таблица 3
Тематический план учебной дисциплины
Наименование разделов и тем
дисциплин (укрупнённо)
Введение
Раздел
1.
«Роль
углеводов
в
формировании качества растительной
продукции»
Раздел 2. «Роль белков в формировании
качества растительной продукции»
Раздел 3. «Ферменты растительного
сырья»
Раздел
4.
«Влияние
условий
выращивания на биохимический состав
зерновых культур»
Раздел
5.
«Особенности
биохимического состава плодов и ягод»
Раздел
6.
«Формирование
биохимических свойств картофеля при
разных условиях выращивания»
Раздел
7.
«Влияние
условий
Всего
Аудиторная
работа
Л
ПЗ
ЛР
Внеаудито
рная
работа СР
2
38
2
2
-
8
28
8
2
-
2
4
10
2
-
8
-
24
2
-
2
20
12
2
-
6
4
13
2
-
4
7
10
2
-
2
6
Наименование разделов и тем
дисциплин (укрупнённо)
Всего
выращивания на биохимический состав
овощей»
Раздел 8. «Изменение биохимического
состава
масличных
культур
в
различных условиях выращивания»
Раздел
9.
«Особенности
биохимического состава зернобобовых
культур»
Раздел
10.
«Влияние
условий
выращивания
на
формирование
биохимического состава корнеплодов»
Раздел 11. «Методы исследования
биохимического состава растительного
сырья»
Итого по дисциплине
Аудиторная
работа
Л
ПЗ
ЛР
Внеаудито
рная
работа СР
8
2
-
6
-
6
2
-
4
-
11
2
-
6
3
2
2
-
-
-
144
24
-
48
72
Введение.
Определение биохимии как науки. Объекты, задачи и методы биохимии.
Основные открытия и достижения биохимиков в 19-веке, создавшие необходимые предпосылки для выделения биохимии из общего комплекса естественных наук. Важнейшие результаты биохимических исследований в первой половине 20-го века, позволившие сформулировать молекулярные концепции жизнедеятельности различных организмов. Открытия биохимиков,
связанные с изучением молекулярных механизмов генетических процессов,
фотосинтеза, дыхания, биоэнергетических процессов. Основные направления
развития современной биохимической науки. Применение достижений биохимии в промышленности, медицине, сельском хозяйстве. Значение биохимии
для обоснования технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции. Использование сведений о биохимических процессах при оценке качества и безопасности продуктов микробного и растительного происхождения.
Раздел 1. Роль углеводов в формировании качества растительной
продукции.
Тема 1. Общая характеристика и классификация углеводов.
Классификация моносахаридов по числу углеродных атомов и составу
функциональных групп, их свойства и функции в организме. Оптическая изомерия моносахаридов. Образование циклических форм моносахаридов, и особенности написания их циклических формул.
Тема 2. Производные моносахаридов. Полисахариды.
Альдоновые, альдаровые и уроновые кислоты. Спирты и другие восстановленные производные моносахаридов. Фосфорнокислые эфиры и аминопроизводные. Образование гликозидов. Биохимическая характеристика олигосахаридов и полисахаридов. Строение, свойства и биологические функции
10
сахарозы, мальтозы, лактозы, целлобиозы, β-левулина, крахмала, гликогена,
полифруктозидов, клетчатки, гемицеллюлоз, пектиновых веществ, камедей и
слизей. Содержание сахаров и полисахаридов в растительной продукции.
Раздел 2. Роль белков в формировании качества растительной продукции.
Тема 1. Строение и функции белков.
Полипептидная теория строения белков. Общая схема строения полипептидов. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура белков
и ее биологическое значение. Физико-химические свойства белков. Нативная
конформация и денатурация белков. Функции белков в организме. Современная классификация белков.
Тема 2. Аминокислотный состав белков.
Аминокислотный состав белков и способы оценки их биологической
ценности. Стандарты ФАО. Пути улучшения биологической ценности растительных белков.
Тема 3. Белковые концентраты.
Содержание и состав белков в продуктах растительного и животного
происхождения. Характеристика кормовых белковых концентратов, используемых в сельском хозяйстве для балансирования кормов по содержанию белков
и незаменимых аминокислот.
Тема 4. Белки клейковины.
Значение клейковинных белков в формировании технологических
свойств зерна.
Раздел 3. Ферменты растительного сырья.
Тема 1. Строение и общие свойства ферментов.
Строение и общие свойства ферментов. Механизм ферментативного катализа. Природа специфичности действия ферментов. Основные типы коферментов. Единицы активности ферментов. Кинетика ферментативных реакций
и понятие о константе Михаэлиса. Изоферменты и их биологическая роль.
Влияние температуры, реакции среды и концентрации субстрата на активность ферментов. Активаторы и ингибиторы ферментов. Локализация ферментативных реакций, образование мультиферментных комплексов. Основы
современной классификации ферментов. Основные группы оксидоредуктаз,
трансфераз, гидролаз, лиаз, изомераз, лигаз и их участие в биохимических
превращениях. Принципы регуляции ферментативных реакций. Аллостерические ферменты и их роль в обмене веществ организмов. Регуляция действия
конститутивных и индуцибельных ферментов. Механизм гормональной регуляции. Образование зимогенов. Использование ферментов в биотехнологической промышленности.
Раздел 4. Влияние условий выращивания на биохимический состав
зерновых и зернобобовых культур.
Тема 1. Влияние условий выращивания на биохимический состав
зерновых культур.
Распределение химических веществ в различных частях зерновки. Состав и биологическая ценность белков зерна. Химический состав и качество
клейковины пшеницы. Влияние клейковинных белков на свойства клейкови11
ны. Характеристика по количеству и качеству клейковины сильной, средней и
слабой пшеницы. Пигменты, содержащиеся в оболочках зерна и эндосперме.
Факторы, вызывающие обесцвечивание зерна. Показатели кислотности зерна.
Состав минеральных веществ зерна. Изменение содержания углеводов, липидов, витаминов, азотистых веществ и качества клейковины при созревании
зерна. Влияние условий выращивания и режима питания растений на формирование качества зерна. Биохимические процессы при послеуборочном дозревании и хранении зерна. Биохимические изменения в морозобойном и суховейном зерне, при стекании зерна и его повреждении клопом-черепашкой, при
прорастании зерна. Биохимические изменения в зерне при самосогревании и
повреждении зерна сушкой. Накопление афлатоксинов в заплесневевшем
зерне.
Раздел 5. Особенности биохимического состава плодов и ягод.
Тема 1. Биохимические процессы синтеза в плодах и ягодах.
Особенности строения плодов и ягод и распределения в них химических
веществ. Биохимические процессы в созревающих плодах и ягодах. Особенности обмена органических кислот в созревающих плодах. Формирование
вкуса, аромата и питательных свойств плодов и ягод под влиянием природноклиматических факторов, орошения, применяемых удобрений. Биохимические изменения в плодах и ягодах при хранении и переработке.
Раздел 6. Формирование биохимических свойств картофеля при
разных условиях выращивания.
Тема 1.Особенности распределения химических веществ в различных
частях клубней картофеля.
Изменение химического состава клубней картофеля при созревании.
Формирование кулинарных и технологических свойств клубней картофеля.
Факторы, снижающие накопление в клубнях картофеля редуцирующих сахаров и свободных аминокислот. Влияние природно-климатических факторов,
удобрений и других условий выращивания на качество клубней картофеля.
Биохимические процессы в клубнях картофеля при хранении.
Раздел 7. Влияние условий выращивания на биохимический состав
овощей.
Тема 1. Особенности биохимического состава овощей и распределения в них основных химических веществ.
Биохимические процессы в созревающих овощах. Формирование вкуса,
аромата и питательных свойств овощей при созревании и под влиянием природно-климатических факторов, орошения, применяемых удобрений. Факторы, снижающие накопление в овощах нитратов. Биохимические изменения в
овощах при хранении и переработке.
Раздел 8. Изменение биохимического состава масличных культур в
различных условиях выращивания.
Тема 1. Особенности биохимического состава масличных культур и
распределения в них основных химических веществ.
Химический состав семян масличных растений. Характеристика растительных масел основных масличных культур. Биохимические процессы при
созревании, послеуборочном дозревании и хранении масличных семян. Влия12
ние природно-климатических условий, орошения и режима питания растений
на накопление и качественный состав масла в семенах масличных растений.
Раздел 9. Особенности биохимического состава зерновых и зернобобовых культур.
Тема 1. Химический состав зерна злаковых культур.
Распределение химических веществ в различных частях зерновки. Состав и биологическая ценность белков зерна. Химический состав и качество
клейковины пшеницы. Влияние клейковинных белков на свойства клейковины. Характеристика по количеству и качеству клейковины сильной, средней и
слабой пшеницы. Пигменты, содержащиеся в оболочках зерна и эндосперме.
Факторы, вызывающие обесцвечивание зерна. Показатели кислотности зерна.
Состав минеральных веществ зерна. Изменение содержания углеводов, липидов, витаминов, азотистых веществ и качества клейковины при созревании
зерна. Влияние условий выращивания и режима питания растений на формирование качества зерна. Биохимические процессы при послеуборочном дозревании и хранении зерна. Биохимические изменения в морозобойном и суховейном зерне, при стекании зерна и его повреждении клопом-черепашкой, при
прорастании зерна. Биохимические изменения в зерне при самосогревании и
повреждении зерна сушкой. Накопление афлатоксинов в заплесневевшем
зерне.
Тема 2. Особенности биохимического состава зернобобовых культур
и распределения в них основных химических веществ.
Особенности состава белков, углеводов, витаминов, минеральных веществ в семенах бобовых растений. Биохимические процессы при созревании,
послеуборочном дозревании и хранении зерна. Влияние природноклиматических условий, орошения и режима питания растений на накопление
белков и углеводов в зерне зернобобовых культур.
Раздел 10. Влияние условий выращивания на формирование биохимического состава корнеплодов.
Тема 1. Особенности биохимического состава корнеплодов и распределения в них основных химических веществ.
Особенности распределения сахаров, азотистых веществ и витаминов в
различных частях корнеплодов. Биохимические процессы при созревании и
хранении корнеплодов. Влияние природно-климатических условий, орошения
и режима питания растений на накопление сахаров, витаминов и азотистых
веществ в корнеплодах. Оптимизация условий сахаронакопления в корнеплодах сахарной свеклы.
Раздел 11. Методы исследования биохимического состава растительного сырья.
Тема 1. Методы исследования биохимического состава растительного сырья
Классификация методов исследования пищевого сырья и продуктов.
Комплексная оценка качества и безопасности пищевого сырья и продуктов.
Основные понятия и термины. Общие принципы анализа и подготовки проб
Органолептические методы оценки качества пищевых продуктов. Инструментальные методы исследования реологических свойств пищевых продуктов.
13
Физико-химические методы исследования состава и свойств пищевого сырья
и продуктов. Спектроскопия. Использование спектров для определения химического состава и безопасности сырья и готовой продукции.
4.3. Лабораторные занятия
Таблица 4
Содержание лабораторных занятий
№
п/п
№ раздела
1.
Раздел 1.
2.
Раздел 1.
3.
Раздел 1.
4.
Раздел 1.
5.
Раздел 2.
6.
Раздел 3.
7.
Раздел 3.
8.
Раздел 3.
9.
Раздел 3.
10. Раздел 4.
11. Раздел 5.
12. Раздел 5.
13. Раздел 5.
№ и название лабораторных
занятий
Лабораторная работа №1. Определение содержания сахаров в
плодах и овощах (по Н.В. Сабурову и Л.В. Копериной)
Лабораторная работа №2. Определение суммарного количества
сахаров фенольным методом
Лабораторная
работа
№3.Определение клетчатки
Лабораторная работа №4. Определение лигнина
Лабораторная работа №5. Определение небелкового азота
Лабораторная работа №6. Ферментативный гидролиз компонентов растительного сырья
Лабораторная работа №7. Ферментативные методы анализа
пищевых продуктов
Лабораторная работа №8. Определение активности каталазы
Лабораторная работа №9. Определение активности аскорбатоксидазы
Лабораторная работа №10.
Определение содержания альбуминов биуретовым методом
Лабораторная работа №11.
Определение содержания витамина Р (рутина) в плодах и овощах
Лабораторная работа №12.
Определение рутина в растениях
Лабораторная работа №13. Перманганатный метод определения
содержания витамина Р в сухом
14
Вид
контрольного
мероприятия
Кол-во
часов
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
№
п/п
№ раздела
14. Раздел 6.
15. Раздел 6.
16. Раздел 7.
17. Раздел 8.
18. Раздел 8.
19. Раздел 8.
20. Раздел 9.
21. Раздел 9.
22. Раздел 10.
23. Раздел 10.
24. Раздел 10.
№ и название лабораторных
занятий
растительном сырье
Лабораторная работа №14.
Определение крахмала
Лабораторная работа №15.
Определение содержания витамина С (по Тильмансу)
Лабораторная работа №16. Количественное определение витамина Р в соках
Лабораторная работа №17.
Определение общего содержания жира в масличном сырье
Лабораторная работа №18.
Определение количества свободных жирных кислот в жире
(кислотное число)
Лабораторная работа №19.
Определение степени ненасыщенности жирных кислот в жире
(йодное число) (по Ганусу)
Лабораторная работа №20.
Определение белкового азота
Лабораторная работа №21. Получение препаратов α- и βамилаз и определение их активности
Лабораторная работа №22.
Определение каротина (провитамина А)
Лабораторная работа №23.
Упрощенный метод определения
каротина
Лабораторная работа №24.
Определение витамина А (ретинола)
Вид
контрольного
мероприятия
Кол-во
часов
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
Защита работы
2
ВСЕГО
48
4.4 Перечень вопросов для самостоятельного изучения дисциплины
Таблица 5
Перечень вопросов для самостоятельного изучения дисциплины
№
п/п
№ темы
Перечень рассматриваемых вопросов для
самостоятельного изучения
15
Кол-во
часов
№
п/п
№ темы
Перечень рассматриваемых вопросов для
самостоятельного изучения
Раздел 1. «Роль углеводов в формировании качества
растительной продукции»
1.
Тема 1-2
Как влияет лигнин на качество растительных продуктов
2.
Тема 1-2
Особенности
превращения
сахарозы,
крахмала, мальтозы, полифруктозидов,
пектиновых веществ в моносахариды и их
производные
3.
Тема 1-2
Влияние органических кислот на качество
растительных продуктов
4.
Тема 1-2
Влияние концентрации диоксида углерода
в воздухе на накопление органических
кислот в растениях
5.
Тема 1-2
Биохимические
особенности
Огликозидов, обладающих пищевкусовыми
свойствами и бактерицидным действием
6.
Тема 1-2
Стероидные гликозиды и их воздействие
на организм человека
7.
Тема 1-2
Биохимические особенности синтеза углеводов в созревающем зерне
Раздел 2. «Роль белков в формировании качества растительной
продукции»
8.
Темы 1-4
Приёмы повышения накопления в зерне
запасных белков и улучшения их состава
Раздел 4. «Влияние условий выращивания на биохимический
состав зерновых культур»
9.
Тема 1
Зерно как источник минеральных веществ
для человека
10. Тема 1
Биохимические процессы при послеуборочном дозревании зерна
11. Тема 1
Влияние внешних условий на качество
зерна
12. Тема 1
Химический состав ржаной и пшеничной
муки
13. Тема 1
Биохимические процессы в муке, крупе и
отрубях при хранении
Раздел 5. «Особенности биохимического состава плодов и ягод»
14. Тема 1
Биохимические изменения в плодах и ягодах в процессе переработки
Раздел 6. «Формирование биохимических свойств картофеля
при разных условиях выращивания»
15. Тема 1
Приёмы повышения накопления в клубнях
картофеля крахмала и белков и улучшения
их соотношения
16
Кол-во
часов
28
4
4
4
4
4
4
4
4
4
20
4
4
4
4
4
4
4
7
4
№
п/п
№ темы
Перечень рассматриваемых вопросов для
самостоятельного изучения
Специфические вещества клубней картофеля
Раздел 7. «Влияние условий выращивания на биохимический
состав овощей»
17. Тема 1
Вещества, определяющие вкусовые свойства овощей
18. Тема 1
Особенности формирования липидного
комплекса в созревающих овощах
Раздел 10. «Влияние условий выращивания на формирование
биохимического состава корнеплодов»
19. Тема 1
Витаминный состав корнеплодов
ВСЕГО
16.
Тема 1
Кол-во
часов
3
6
3
3
3
3
72
4.5 Контрольные мероприятия
Текущий контроль в процессе освоения дисциплины осуществляется в
форме защит лабораторных работ. Целью проведения защит является контроль усвоения студентами материала дисциплины.
Для проведения контрольных мероприятий преподаватель разрабатывает перечни вопросов по каждой теме или лабораторной работе, охватывающие
соответствующий раздел дисциплины.
5. Образовательные технологии
Таблица 6
Применение активных и интерактивных образовательных технологий
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Наименование используемых активных и интерактивных образовательных
технологий
Колво
часов
Лекция
Проблемная лекция
2
Лекция
Проблемная лекция
2
Лекция
Проблемная лекция
2
Лекция
Проблемная лекция
2
Лекция
Проблемная лекция
2
Лекция
Проблемная лекция
2
Тема и форма занятия
Роль
углеводов
в
формировании
качества
растительной продукции
Роль
белков
в
формировании
качества
растительной продукции
Ферменты растительного
сырья
Влияние
условий
выращивания
на
биохимический
состав
зерновых культур
Особенности
биохимического
состава
плодов и ягод
Формирование
биохимических
свойств
17
№
п/п
7.
8.
Наименование используемых активных и интерактивных образовательных
технологий
Колво
часов
Лекция
Проблемная лекция
2
Лекция
Проблемная лекция
2
Тема и форма занятия
картофеля при разных
условиях выращивания
Влияние
условий
выращивания
на
биохимический
состав
овощей
Роль
углеводов
в
формировании
качества
растительной продукции
Всего: 16
1.
2.
3.
4.
Общее количество часов аудиторных занятий, проведенных с применением активных и интерактивных образовательных технологий, составляет 16
часов (22,2% от аудиторных занятий).
6. Оценочные средства текущего контроля успеваемости и
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
6.1 Оценочные средства текущего контроля успеваемости и
сформированности компетенций
При изучении дисциплины рекомендуется использовать рейтинговую
систему оценки знаний и умений студентов. Необходимо регулярно в течение
семестра проводить оценку работы студентов на лабораторных работах, контроль посещения лекционных занятий. Балльно-рейтинговая система оценки
ежегодно может быть дополнена дополнительными пунктами с учетом рабочего учебного плана.
Пример балльно-рейтинговой оценки:
1. Лабораторные занятия (по 2 балла защита) – 24 шт.– 48 баллов;
2. Посещение лекций (с проверкой качества записи лекционного материала) (по 2 балла) – 12 шт. – 24 баллов.
Всего 72 балла.
Студентов, набравших менее 60% баллов от максимально возможных,
не допускают до сдачи зачета с оценкой.
Сдача зачета с оценкой осуществляется в устной форме с оценкой по 5балльной шкале. Вопросы, выносимые на зачет с оценкой, должны охватывать
все разделы изучаемой дисциплины. Для подготовки к зачету с оценкой рекомендуется использовать представленный перечень вопросов:
Предмет, задачи и методы биохимии растительного сырья и продуктов переработки.
Общая характеристика и классификация вторичных метаболитов растений.
Строение, свойства и биологические функции оксибензойных кислот и их
производных.
Строение, свойства и биологические функции оксикоричных кислот и их
производных.
18
5. Строение, свойства и биологические функции катехинов, антоцианов и лейкоантоцианов.
6. Строение, свойства и биологические функции флаванонов, флавонов и флавонолов.
7. Строение и накопление в растениях лигнина и дубильных веществ.
8. Возможные механизмы образования меланинов в продуктах переработки и их
влияние на качество растительной продукции.
9. Биосинтез оксикоричных кислот.
10. Биосинтез оксибензойных кислот.
11.Биосинтез флавоноидных соединений.
12. Биосинтез пластохинонов и убихинонов.
13.Значение фенольных соединений в формировании качества и технологических свойств растительной продукции.
14.Состав эфирных масел и их содержание в растительном сырье.
15.Строение алифатических и циклических монотерпенов и их содержание в
растительных продуктах.
16.Строение и функции сесквитерпенов, ди-, три-, тетра- и поли-терпенов.
17. Биохимические реакции синтеза терпенов.
18. Общая характеристика, классификация и биологическое значение алкалоидов.
19.Биохимическая характеристика алкалоидов – производных пири-дина.
20. Биохимическая характеристика алкалоидов – производных хинолина и изохинолина.
21.Биохимическая характеристика алкалоидов – производных пурина и индола.
22. Биохимическая характеристика алкалоидов – производных тропана и ароматических соединений.
23. Биосинтез алкалоидов и накопление их в растительных продуктах.
24. Биохимическая характеристика важнейших О-гликозидов.
25. Биохимическая характеристика стероидных гликозидов.
26. Биохимическая характеристика S-гликозидов и N-гликозидов.
27. Влияние природно-климатических факторов, режима питания растений и
других условий выращивания на накопление алкалоидов и гликозидов в растительных продуктах.
28. Биохимическая характеристика важнейших органических кислот.
29. Биологическая роль органических кислот и их значение в формировании
качества растительной продукции.
30. Биохимические процессы синтеза органических кислот в растительных продуктах.
31. Биохимические процессы спиртового брожения.
32. Биохимические процессы молочнокислого брожения.
33. Биохимические процессы маслянокислого брожения.
34. Биохимические процессы пропионовокислого брожения.
35. Биохимические превращения субстратов брожения.
36. Биохимические процессы накопления в зерне белков.
37. Состав и свойства клейковины пшеницы.
38. Фракционный и аминокислотный состав белков зерна.
19
39. Биохимические процессы накопления в зерне углеводов.
40. Накопление в зерне липидов, витаминов, пигментов и минеральных веществ.
41. Влияние природно-климатических факторов на формирование химического
состава и качества зерна.
42. Влияние орошения и режима питания растений на формирование химического состава и качества зерна.
43. Биохимические процессы при послеуборочном дозревании зерна.
44. Биохимические процессы при хранении, самосогревании и сушке зерна.
45. Проблема улучшения биологической ценности белков зерна.
46. Биохимические изменения в повреждённом и неполноценном зерне.
47. Химический состав различных зернопродуктов.
48. Биохимические процессы при гидротермической обработке зерна.
49. Биохимические процессы при созревании и хранении муки и других зернопродуктов.
50. Биохимические процессы в хлебопекарном и макаронном тесте.
51. Пищевая ценность хлеба и возможности её улучшения.
52. Биохимические процессы накопления углеводов и азотистых веществ в клубнях картофеля.
53. Накопление в клубнях картофеля липидов, витаминов и органических кислот.
54. Содержание в клубнях картофеля минеральных веществ и гликоалкалоидов.
55. Влияние природно-климатических факторов на формирование химического
состава и качества клубней картофеля.
56. Влияние режима питания растений на формирование химического состава и
качества клубней картофеля.
57. Биохимические изменения в картофеле при хранении.
58. Биохимические изменения в картофеле при переработке.
59. Биохимические процессы накопления в овощах углеводов.
60. Биохимические процессы накопления в овощах азотистых веществ.
61. Содержание в овощах липидов, витаминов, органических кислот и минеральных веществ.
62. Накопление в овощах специфических веществ – эфирных масел, гликозидов
и фитонцидов.
63. Влияние на химический состав овощей условий выращивания и режима
питания.
64. Биохимические изменения в овощах при хранении.
65. Биохимические изменения в овощах при переработке.
66. Особенности протекания биохимических процессов в плодах и ягодах.
67. Биохимические процессы накопления в плодах и ягодах углеводов.
68. Биохимические процессы накопления в плодах и ягодах азотистых веществ.
69. Обмен органических кислот в созревающих плодах и ягодах.
70. Содержание в плодоовощной продукции липидов, витаминов и минеральных
веществ.
71. Накопление в плодах и ягодах специфических веществ – эфирных масел,
гликозидов, дубильных веществ.
72. Влияние условий выращивания и режима питания культур на формирование
химического состава и технологических свойств плодов и ягод.
20
73. Биохимические изменения в плодах и ягодах при хранении.
74. Биохимические изменения в плодах и ягодах при их обработке и переработке.
75. Фракционный и аминокислотный состав белков различных растительных
продуктов.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
7.1. Основная литература
1. Биохимия ферментов: учебное пособие. Н.Н. Новиков. Москва:
РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2010. 104 с.
2. Биохимия растений: учебник. Н.Н. Новиков. Москва: КолосС, 2012.
678 с.
3. Гунар Л.Э., Сычев Р.В. Биохимия растительного сырья и продуктов
переработки: Учебное пособие / Л.Э. Гунар, Р.В. Сычев. М.: Изд-во РГАУМСХА имени К. А. Тимирязева, 2015
4. Гунар Л.Э. Биохимия растительного сырья. Практикум. М.: Изд-во
РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011. 106 с.
7.2. Дополнительная литература
1. Биохимия растений: учеб. пособие. Н.Н. Новиков. М.: Изд-во МСХА,
2003.
2. Карпиленко. 3-е перераб. и доп. изд. - Санкт-Петербург: ГИОРД,
2005. 509 с.
3. Кислухина О.В. Витаминные комплексы из растительного сырья. –
М.: ДеЛи принт, 2004, 308 с.
4. Кретович В.Л. Биохимия растений. – М.: Высшая школа, 1986, 503 с.
5. Масловский С.А., Романова А.В., Мещерякова Р.А. Стандартизация
технологических процессов хранения картофеля, плодов и овощей. М.: Изд.
РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева, 2007 – 150 с.
7.5. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы
Для проведения лекционных занятий по дисциплине необходима аудитория, оснащенная мультимедийным проектором.
При изучении дисциплины предусматривается использование следующих Интернет-ресурсов:
1.
http://www.chemexper.com – поиск биохимических соединений;
2.
http://www.fruit-inform.com/ru - АПК-ИНФОРМ - Овощи и фрукты;
3.
http://www.eLibrary.ru - научная электронная библиотека;
4.
www.cnshb.ru – Сайт Центральной научной сельскохозяйственной
библиотеки Россельхозакадемии
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для проведения лабораторных занятий по дисциплине необходима лаборатория, оснащенная проекционным оборудованием и наглядным материалом согласно разделам курса. Для проведения лабораторных занятий требуется учебная лаборатория, укомплектованная требуемыми измерительными
приборами, принадлежностями, посудой и химическими реактивами.
21
Необходимо наличие в достаточном количестве образцов различных
видов растительной продукции.
8.1 Требования к аудиториям (помещениям, местам) для проведения
занятий
В аудитории, для чтения лекций и проведения лабораторных занятий
необходимо наличие видеопроектора и настенного экрана.
8.2 Требования к специализированному оборудованию
В учебном процессе используется учебная лаборатория кафедры Технологии хранения и переработки плодов и овощей.
9. Методические рекомендации студентам по освоению дисциплины
Для изучения дисциплины требуются базовые знания в области естественнонаучных и профессиональных дисциплин. Залогом успешного ее
освоения является соблюдение логической последовательности разделов, сочетание аудиторной и самостоятельной работы, а также групповых и индивидуальных консультаций. Сочетание теоретических и практических занятий по
темам дисциплины, своевременное выполнение лабораторных работ обеспечивает формирование умений и навыков, необходимых для дальнейшей самостоятельной работы в данной области.
Для углубленного дисциплины воспользуйтесь обширным списком отечественной и зарубежной литературы, интернет-источниками.
Виды и формы отработки пропущенных занятий
Студент, пропустивший занятия обязан самостоятельно изучить пропущенную тему, а также с использованием дополнительной литературы, указанной в списке, специализированных периодических изданий. Отработка пропущенных лекционных занятий производится в форме представления реферата и ответов на контрольные вопросы, лабораторных – в форме их выполнения и защиты отчета.
10. Методические рекомендации преподавателям по организации
обучения по дисциплине
При преподавании курса необходимо ориентироваться на современные
образовательные технологии путем использования технологий бальнорейтинговой оценки результатов, группового способа обучения на лабораторных занятиях, разбора конкретных ситуаций и интерактивного обсуждения
результатов исследовательских учебных работ. Реализация компетентностного подхода должна обеспечиваться широким использованием активных и интерактивных форм проведения занятий, профориентацией в процессе обучения, посещением профильных научно-исследовательских институтов и предприятий.
Текущий контроль успеваемости студентов целесообразно проводить
путем защиты отчетов по выполнению лабораторных работ. Самостоятельная
работа должна быть направлена на углубленное изучение основополагающих
разделов дисциплины, а также изучение разделов, в недостаточной мере рассматриваемых на лекционных занятиях.
22
Программу разработали:
Гунар Л.Э., доктор биол. наук, профессор
Сычев Р.В., канд. с.-х. наук, доцент
23