Рабочая программа дисциплины Современные методы анализа пищевых систем Для студентов 4 курса специальности 271500 “Пищевая биотехнология”
| скачать МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ Утверждаю декан ФПБ, д-р. техн. наук, проф. _______Востриков С.В. _________________2004 г. Рабочая программадисциплины Современные методы анализа пищевых системДля студентов 4 курса специальности 271500 - “Пищевая биотехнология” Направление 655500 – “Биотехнология” Программа рассмотрена:на заседании кафедры технологии мяса и мясных продуктовпротокол № ______от «___»_______ 2004 г.Заведующий кафедрой ТММП, д.т.н., проф. _______ __ Антипова Л. В. Согласовано: на заседании методической комиссии по образованию в области технологии сырья и продуктов животного происхождения протокол № ____ от «___» _________2004 г. Председатель методической комиссии, к.т.н., доцент________ Л.В. БатищеваВоронеж 2004^ Данная программа по дисциплине «Современные методы анализа пищевых систем» предназначена для подготовки специалистов в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта по направлению 655500 – “Биотехнология” специальности 271500 - “Пищевая биотехнология”. Дисциплина «Современные методы анализа пищевых систем» входит в блок дисциплин специальности и является одной из основных при формировании специалистов данного профиля. Цель преподавания заключается в формировании у студентов знаний и умений в области современных методов комплексной оценки качества, пищевой ценности и свойств пищевых продуктов для получения биологически полноценной, экологически безопасной продукции с широким спектром потребительских свойств. Задачи преподавания дисциплины состоят в формировании теоретических знаний и практических навыков определения химических компонентов, физических, физико-химических, биохимических, структурно-механических свойств при комплексной оценке качества и пищевой ценности сырья и продуктов, включая современные методы контроля контаминантов различного происхождения. Дисциплина "^ " базируется на знаниях, полученных при изучении цикла естественнонаучных дисциплин: математики, физики, общей и неорганической химии, аналитической химии и физико-химических методов анализа, органической химии, физической химии, поверхностных явлений и дисперсных систем; а также химии пищи цикла специальных дисциплин. ^ На основе изучения дисциплины обучающиеся должны знать: принципы, подходы и методы комплексной оценки состава, свойств, качества, пищевой ценности, безвредности сырья различного происхождения и готовой продукции на основе современных методов количественного и качественного анализа; уметь: дать комплексную оценку сырью и продуктам в производственно-технологической и научно-исследовательской деятельности; владеть: приемами системного анализа качества сырья и продукции с целью прогнозирования изменений комплекса свойств в процессах переработки, хранения и создания продуктов с заданными свойствами. ^ математика, физика, общая и неорганическая химия, аналитическая химия и физико-химические методы анализа, органическая химия и химия биологически активных веществ, физическая химия, поверхностные явления и дисперсные системы; химия пищи. ^
Дисциплина специализации. ^ 4.1 Разделы дисциплины и виды занятий
4.2 Содержание разделов дисциплины 4.2.1. Введение. Цель и задачи дисциплины. Введение. Цель и задачи дисциплины. Современные подходы к комплексной оценке качества и безопасности пищевых систем, общие принципы анализа сырья и продуктов.– 4 ч. Предмет и задачи дисциплины. История науки, роль отечественных ученых. Особенности анализа пищевых систем: принципы, подходы, методы. Общая классификация методов. Специальные методы исследования пищевых систем. Источники создания пищевых систем как объекты для исследования. Определение пищевой и биологической ценности, характеристика факторов влияния на эти показатели. Структура исследования пищевых систем, их классификация. Продукты убоя сельскохозяйственных животных и переработки мяса, рыбы, молока как многокомпонентные структурно-сложные системы, сырьевые источники для получения пищевых продуктов. Краткая характеристика продовольственного сырья и готовой продукции в социальном и биологическом аспектах. Значение тканей и компонентов в функционально-технологическом и функционально-биологическом аспектах. Общая характеристика современных подходов, приемов и методов определения комплекса свойств, качественного и количественного анализа компонентов продуктов питания. Роль комплексной оценки состава и свойств пищевых продуктов в производственной практике при получении, хранении, реализации качественной продукции. Общая характеристика современных методов исследования сырья и готовой пищевой продукции. Понятие об экспрессных методах исследования. Значение методов отбора и подготовки проб к анализу. Обработка результатов, погрешность и воспроизводимость. 4.2.2. Исследование химического состава пищевых систем с использованием сырья растительного, животного происхождения и гидробионтов. – 10 ч. Краткая общая характеристика состава химических компонентов сырья растительного, животного происхождения и гидробионтов: белки, пептиды, аминокислоты. Характеристика белковых веществ продукции животного происхождения: структура и свойства белков мышечной и разновидностей соединительной ткани (жировая, нервная, костная, хрящевая, кровь). Специфические структурные и физико-химические свойства растительных и животных белков, как основа анализа. Подходы к количественному и качественному анализу. Исследование белкового состава различных тканей на основе минерализации проб, фотометрические методы без минерализации проб, исследование фракционного состава белков на основе их растворимости и методов хроматографии, методы количественного определения коллагена, гемоглобина и органического железа крови, белков – пигментов; аминного азота, триптофана, пролина, экстрактивных веществ тканей. Анализ гемоглобина крови и его форм на основе спектральных характеристик. Определение белка и белковых веществ на основе экспрессных методов. Краткие сведения о структуре липидов и их функциях в организме, а также при получении пищевых продуктов. Биологическая роль холестерина. Подходы и принципы определения липидов. Исследование суммарных липидов, фракционного состава и йодного числа жиров, фосфолипидов, холестерина в различных тканях, определение жирнокислотного состава жиров. Реализация современных методов в практической деятельности. Подходы к исследованию углеводов сырья и готовой продукции. Качественное и количественное их определение. Гликоген и продукты его распада. Функционально-технологическая роль углеводов. Пищевые волокна (целлюлоза, пектин), значение в производстве продуктов питания. Методы количественного определения гликогена, молочной кислоты, пектина, целлюлозы. Фосфорорганические соединения различных видов сырьевой продукции. Краткие сведения о структуре и свойствах АТФ и креатинфосфата. Роль фосфорорганических соединений при исследовании пищевых продуктов. Колориметрические методы количественного и качественного определения. Краткие сведения о структуре и свойствах воды в пищевом сырье и продуктах, формы связи воды, влияние активности воды на развитие микробиальных процессов. Методы определения массовой доли влаги и активности воды в продуктах питания. 4.2.3. Исследование физических, физико-химических, структурно-механических свойств продуктов питания. – 6 ч. Связь физических, физико-химических, структурно-механических свойств и качества различных продуктов питания. Современные методы оценки и значение их для технологических процессов. Физические свойства: оптические, акустические, теплофизические. Физические методы определения цвета сырья, теплопроводности, теплоемкости, температуропроводности. Физико-химическая сущность формирования функционально-технологических свойств пищевых продуктов. Принципы, подходы, методы оценки. Альтернативные методы определения водосвязывающей (ВСС), влагоудерживающей (ВУС), жироудерживающей (ЖУС), эмульгирующей (ЭС) способности и стабильности эмульсии (СЭ), гель-образующей (ГС) способности белков, полисахаридов. Структурно-механические свойства. Количественная оценка, подходы к исследованию, методы и приборы для определения, значение в технологии получения готовой пищевой продукции. 4.2.4. Биохимические свойства и превращения животных и растительных тканей. – 4 ч. Автолиз. Характеристика химических превращений и свойств животного сырья в различные периоды автолиза. Накопление характерных продуктов, как количественная мера химического состава в оценке различных свойств. Исследование механизма автолитических превращений на основе химических, физико-химических и микроструктурных показателей. Применение современных методов исследования. Биохимическая активность животных и растительных тканей. Ткани, как продуценты ферментов и гормонов. Анализ тканевых структур. Сущность методов. Биохимические методы определения активности катепсинов мышечной ткани, компонентов свертывающей системы крови убойных животных, ферментной и гормональной активности животных тканей. 4.2.5 Определение контаминантов в продуктах питания. – 4 ч. Безопасность для здоровья человека – неотъемлемый и решающий фактор в комплексной оценке пищевой продукции. Краткая характеристика загрязнителей животного и растительного сырья: источники, химическая природа, предельно-допустимые концентрации, сравнительная характеристика, продолжительность и точность методов анализа. Микробиологический анализ различных продуктов. Основы бактериологического анализа готовых изделий. Принципы и методы определения фенолов, бензапирена в копченой продукции, химических и биологических контаминантов (нитратов, нитритов, антибиотиков, пестицидов, гормонов, токсичных элементов - свинца, кадмия, меди, цинка, мышьяка, ртути; радионуклидов). Схемы и принципы действия приборов, сравнительная оценка методов. 4.2.6. Исследование качества и пищевой ценности сырья и готовой пищевой продукции. – 6 ч. Понятие качества и пищевой ценности продуктов питания. Формула сбалансированного питания. Показатели биологической ценности. Факторы качества пищевых продуктов. Система показателей пищевой ценности и качества продуктов питания. Модели для оценки качества пищевых продуктов. Методы органолептического анализа, расчета показателей биологической ценности, переваримости белков, содержащихся в различных пищевых продуктах (in vitro). Определения качественных показателей и биологической ценности животных и растительных жиров.Методы определения свежести, степени кулинарной готовности продуктов питания. Контроль безопасности продукции экспресс-методом ELISA: достоинства, перспективы применения. Анализ добавок генмодифицированных продуктов. Методы определения фальсификации. ^ (всего 17 ч.).
^ 6.1 Текущий контроль предусматривает рейтинговую систему оценки знаний студентов по уровню их подготовки к лабораторным работам. 6.2 Промежуточный контроль - коллоквиум по лекционному материалу и результатам самостоятельного изучения дисциплины. Вопросы к коллоквиуму 1. Биологические функции и технологическая функциональность белков в производстве продуктов питания. 2. Группы белков животных тканей по морфологическому признаку клеток. 3. Характеристика фракционного состава белков мышечной ткани животных. 4. Методы определения белков, применяемые в аналитической практике ' Дайте их сравнительную оценку, укажите преимущества и недостатки. 5. Перечислите и охарактеризуйте хроматографические методы определения белков и белковых веществ. 6. Сущность и аппаратурное оформление метода анализа белков методом гель-хроматографии. 7. Сущность и аппаратурное оформление метода анализа аминоктслот методом ионобменной хроматографии, 8. Сущность и аппаратурное оформление метода анализа белковых фпракций методом хроматографии на бумаге, 9. Сущность и аппаратурное оформление метода анализа белковых фпракций методом тонкослойной хромато графии? 10. Методы определения свободных аминокислот и связанных в структуре белков и пептидов 11. Особенности подготовки проб для количественного определении аминокислот? 12. Биологические функции липидов, фракционный состав и функциональность при получении пищевых систем. 13. Методы практического определения суммарных липидов в животных тканях. 14. Сущность и аппаратурное оформление определения суммарных липидов методом Сокслета? 15. Сущность метода количественного определения холестерина в животных тканях и пищевых системах. 16. Укажите качественные реакции, характерные для холестерина. 17. Охарактеризуйте физиологические функции стеролов (на примере холестерина). 18. Прижизненные функции и технологическое значение гликогена и продуктов его распада. 19. Сущность методов качественного и количественного определения гликогена и продуктов его распада. 20. Полисахариды, перспективные для применения в составе пищевых систем в качестве функциональных и физиологически активных добавок, и методы их определения. 21. Важнейшие фосфорорганические соединения животных тканей. Их роль при жизни и в послеубойный период, методы определения. 22. Перечислите и охарактеризуйте формы связи влаги в сырье и продуктах питания. 23. Арбитражный и экспрессные методы определения массовой доли влаги в пищевых системах? 24. Показатель активности воды, использование для прогнозирования стабильности свойств пищевых систем при хранении. 25. Основные физические характеристики сырья животного происхождения и пищевых систем на его основе. 26. Инструментальные методы определения цветности пищевых систем. 27. Преимущества и перспективы применения ультразвука для анализа пищевых систем. 28. Экспериментальное определение акустических характеристик пищевых систем. 29. Основные теплофизические свойства продуктов питания и методы их экспериментального исследования; преимущества и недостатки. 30. Комплексные методы исследования теплофизических свойств пищевых продуктов. 31. Понятие о функционально технологических свойствах животного сырья. Методы экспериментального определения. 32. Характеристика и методы определения функциональных свойств изолированных белковых систем. 33. Структурно-механические свойства пищевых систем и методы их определения. 34. Характеристика основных реологических свойств пластично-вязких продуктов. При расчете каких технологических процессов учитывают эти параметры? 35. Основные компрессионные свойства пластично-вязких продуктов и методы и приборы для их определения. 36. Сущность метода двух временных точек определения теплофизических характеристик пищевых систем. 37. Основные этапы гистологического анализа, преимущества по сравнению с физико-химическими и биохимическими методами исследований. 38. Правила отбора и подготовки проб для определения микроструктурных показателей животных тканей. 39. Приборы для получения срезов животных тканей при гистологических исследованиях. 40. Методы и приборы для определения гелеборазующей способности пищевых систем. 41. Устройство и принцип действия ротационных вискозиметров 42. Устройство и принцип действия капиллярных вискозиметров. 6.3 Итоговый контроль – зачет. Вопросы к зачету 1. Роль катепсинов в развитии автолитических превращений животных тканей. 2.Сущность методов выделения и количественного определения катепсинов. 3. Методы определения динамики биохимических свойств мяса при созревании и оценки его технологической пригодности. 4. Сущность формулы сбалансированного питания. 5. Структура пищевой ценности продуктов питания. 6. Перечислите и вскройте сущность критериев оценки биологической ценности пищевых продуктов. 7. Сущность методов определения биологической ценности пищевых систем. 8. Современная интерпретация понятия "качество продуктов питания". 9. Охарактеризуйте систему показателей качества продуктов. Какие из них наиболее важны и почему? 10. Приведите пример математической модели оценки качества пищевых продуктов. 11. Что относится к органолептическим показателям качества продуктов питания и каковы подходы в их оценке? 12. Параметры оценки консистенции пищевых систем и продуктов питания. 13. Основные критерии оценки биологической ценности пищевых продуктов. 14. Сущность биологических методов определения ценности пищевых продуктов? 15. Критерии биологической ценности продуктов с приведением расчетных формул. 16. По каким показателям оценивается качество пищевых жиров? Как можно практически их определить? 17. Механизм окислительной порчи жиров и методы определения продуктов окисления жира? 18. Сущность гидролитической порчи жиров, методы определения продуктов реакции. 19. Критерии оценки биологической ценности жиров. 20. Кулинарная готовность продуктов и принципы ее определения. 21. Общая схема анализа качества пищевых продуктов. 22. Каковы источники загрязнений токсикантами продуктов питания. 23. Основные химические контаминанты продуктов питания. Химическая характеристика. 24. Характеристика микробных контаминантов пищевых систем. 25. Основные этапы бактериологического контроля сырья животного происхождения для производства продуктов питания (на примере мяса мяса). 26. Основные этапы бактериологического контроля пищевых систем на основе сырья животного происхождения (на примере мясных продуктов). 27. Сущность метода ускоренного обнаружения бактерий при анализе пищевых систем. 28. Методы определения антибиотиков в составе сырья и продуктов животного происхождения. 29. Сущность методов определения гормонов в составе сырья и продуктов животного происхождения. 30. Методы анализа пестицидов. Сравнительная оценка методов тонкослойной хроматографии и энзимо-хроматографического. 31. Экспериментальное определение границ проникновения фенолов в копченых мясных и рыбных продуктах? 32. Сущность методов количественного определения фенолов в составе пищевых систем. Охарактеризуйте разновидности методов. 33. Методы определения бенз(а)пирена в копченых мясных и рыбных продуктах. 34. Сущность ионометрического метода определения нитрит- и нитрат-ионов. 35. Сравнительная оценка фотометрических методов определения нитратов и нитритов. 36. Характеристика и сущность методов анализа токсичных элементов в составе пищевых систем. 37. Особенности подготовки проб при анализе токсичных элементов. 38. Характеристика экспрессных и массовых методов определения радионуклидов. 39. Сущность и разновидности радиохимических методов определения радионуклидов. 40. Фосфатный метод определения стронция-90 в сырье и продуктах питания. 41. Схема определения цезия-137 в виде ферроцианида никеля-цезия в животном сырье и продуктах питания. 42. Контроль безопасности мяса и мясопродуктов экспресс-методом ELISA, достоинства, перспективы применения. ^ 7.1. Рекомендуемая литература а) Основная 1. Методы исследования мяса и мясных продуктов/ Л.В. Антипова, И.А. Глотова, И.А. Рогов. – М.: Колос, 2001. – 452 с. 2. Методы исследования молока и молочных продуктов/ Г.Н. Крусь, А.М. Шалыгина, З.В. Волокитина. – М.: Колос, 2000. – 368 с. 3. Головин А.Н. Контроль производства и качества продуктов из гидробионтов. - М.: Колос, 1997. – 256 с. 4. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа, их применение в технологическом контроле пищевых производств: уч. пособие для студентов ВУЗов/ Траубенберг С.Е., Осташенкова Н.В., Андриевская О.В. и др. М.: МГУПП, 2003. – 127 с. 5. Анализ качества пищевых продуктов: уч. пособие для студентов ВУЗов/ Добромирова В.Ф., Кульнева Н.Г., Зелепукин Ю.И. – Воронех: ВГТА, 2003 – 99 с. б) Дополнительная 1. Гурова Н.В., Токаев Э.С., Гуров А.Н. Методы определения эмульсионных свойств белков. – М.: АгроНииТЭИММП, 1994. – 32 с. 2. Лабораторный практикум по технологии переработки жиров/ Н.С. Арутюнян, Л.И. Янова, Е.А. Аришева и др. – М.: Агропромиздат, 1991. – 160 с. 3. Химический состав и пищевая ценность продуктов/ Справочник. Кн.1 и 2/ Под ред. М.Н. Волгарева. – М.: Агропромиздат, 1987. – 360 с. 4. Геккелер К.Е., Экштайн Х. Аналитические и препаративные лабораторные методы: Справ. изд.: Перев. с нем. – М.: Химия, 1994. – 416 с. 5. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии. Хроматографические методы анализа: Учебное пособие / Воронеж. гос. технол. акад. - Воронеж, 2000. – 336 с. 6. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии: (Электрохимические методы анализа): [Учеб. пособие для технол. спец. вузов].- Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1992. – 191 с. 7. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии: (Оптические методы анализа): [Учеб. пособие для студ. пищ. спец. технол. учеб. заведений]. - Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1989. – 228 с. 8. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии: (Титриметрические методы анализа): Учеб. пособие для студ. пищ. спец. технол. вузов.- Воронеж: Изд-во ВГУ, 1986. – 244 с. 9. Родина Г.Т., Вукс Г.А. Дегустационный анализ продуктов. – М.: Колос, 1994. 10. Юнг Г. Инструментальные методы химического анализа: Пер. с англ. – М.: Мир, 1989. – 608 с. ^ ДИСЦИПЛИНЫ Технические средства обучения: лаборатория, оснащенная приборами и оборудованием для проведения анализа сырья и пищевых продуктов химическими и физико-химическими методами. ^ : каталоги, нормативно-технологическая документация на пищевые продукты и добавки, таблицы пищевой ценности сырья и продуктов питания. Методы и средства обучения: лекции, лабораторный практикум. ^ В учебном плане дисциплину рекомендуется изучать параллельно с дисциплиной «Основные принципы переработки сырья растительного, животного, микробиологического происхождения и рыбы». Самостоятельная работа студентов организуется в соответствии с Положением, разработанным в вузе. Рекомендуются лабораторные работы учебно-исследовательского характера. Программа составлена в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта по направлению 655500 – “Биотехнология” специальности 271500 - “Пищевая биотехнология”. Программу составили: _________________ Антипова Л.В., д.т.н, профессор ВГТА _________________ Семенова Е.В., к.б.н., ст. преподаватель ВГТА
|
отлично
1 