47514

Методичні вказівки. Біотехнологія

Книга

Биология и генетика

Технологічна схема ТС виробництва Приклад зображення хімічної схеми виробництва Дипломний проект як правило являє собою проект виробництва удосконалення виробництва цільового продукту або напівпродукту складений на базі діючого виробництва або за результатами науководослідних і дослідноконструкторських робіт. У процесі роботи над дипломним проектом за освітньокваліфікаційним рівнем бакалавр вирішуються такі завдання: розширення потужності діючого виробництва або організації випуску нового виду...

Украинкский

2013-11-30

929.5 KB

9 чел.

Міністерство освіти і науки України

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ЗАТВЕРДЖУЮ:

В.о. ректора ___________С.В. Іванов

«____» ____________________2010 р.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання кваліфікаційної бакалаврської дипломної роботи

для студентів напряму 0514

«Біотехнологія»

денної та заочної форм навчання

Реєстраційний номер

електронних методичних

вказівок у НМУ

_____________________________

СХВАЛЕНО

на засіданні кафедри

біотехнології мікробного синтезу

Протокол № 6

від 21.10.2010 р.

Київ НУХТ 2010


Метод
. вказівки до викон. кваліфік. бакал. дипл. роб. для студ. напр. 6.051401 “Біотехнологія” ден. та заоч. форм навч. / Уклад.: В.О. Красінько, І.М.Волошина, Ю.М. Пенчук. – К.: НУХТ, 2010. – 65 с.

Рецензент: М.М. Антонюк, к.т.н., доц.

Укладачі:  В.О. Красінько, к.т.н., доц.

   І.М. Волошина, к.т.н.,

Ю.М. Пенчук, к.т.н., доц.

 

Відповідальний за випуск: Т.П. Пирог, д-р біол. наук.


ЗМІСТ

1. МЕТА І ЗАВДАННЯ ВИКОНАННЯ КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ……. 5

2. ТЕМАТИКА КВАЛІФІКАЦІЙНИХ РОБІТ……………………….………… 6

2.1. «Промислова біотехнологія»………………………………….………. 6

2.2. «Мікробіологія харчових виробництв»…………………….………… 6

2.3. «Фармацевтична біотехнологія»……………………………..……….. 6

3. ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОТИ НАД КВАЛІФІКАЦІЙНОЮ РОБОТОЮ……… 6

3.1. Підготовчий етап………………………………………………………. 7

3.2. Переддипломна практика……………………………………………… 7

3.3. Виконання дипломного проекту………………………………………. 9

4. СТРУКТУРА КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ………………………………. 9

4.1. Загальні вимоги…………………………………………………………. 9

4.1.1. Титульний аркуш………………………………………………... 9

4.1.2.Завдання на проектування………………………………………. 10

4.1.3. Зміст……………………………………………………………… 10

4.1.4. Реферат…………………………………………………………… 10

4.1.5. Перелік умовних позначень…………………………………….. 10

5. ВИМОГИ ДО ЗМІСТУ РОЗДІЛІВ ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ

ТА ГРАФІЧНОЇ ЧАСТИНИ КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ…………………. 10

5.1. Структура пояснювальної записки до дипломного проекту

за спеціальністю «Промислова біотехнологія»…………………………… 10

5.2. Структура дипломного проекту за спеціалізацією

«Мікробіологія харчових виробництв»……………………………………. 14

5.3. Структура дипломного проекту за спеціальністю

«Фармацевтична біотехнологія»…………………………………………… 16

6. ВИМОГИ ДО ОФОРМЛЕННЯ КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ…………… 20

6.1. Загальні вимоги…………………………………………………………. 20

6.2. Вимоги до оформлення ілюстративного матеріалу………………….. 20

6.3. Вимоги до наведення формул…………………………………………. 21

6.4. Вимоги до оформлення графічної частини…………………………… 22

6.4.1. Технологічна схема (ТС) виробництва………………………… 22

6.4.2. Апаратурна схема (АС)…………………………………………. 24

6.5. Оформлення списку літератури……………………………………….. 25

6.6. Оформлення додатків…………………………………………………... 25

7. ПОРЯДОК ЗАХИСТУ КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ…………………….. 25

8. РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА…………………………………………. 28

ДОДАТКИ………………………………………………………………………… 29

Додаток 1. Орієнтовний перелік інформаційних джерел………………… 29

Додаток 2. Приклад оформлення змісту…………………………………... 31

Додаток 3. Приклад оформлення реферату……………………………….. 32

Додаток 4. Приклад оформлення умовних позначень……………………. 33

Додаток 5. Приклад оформлення карти постадійного контролю………... 34

Додаток 6. Приклад оформлення розділів………………………………… 35

Додаток 7. Приклад оформлення ілюстрації……………………………… 36

Додаток 8. Приклад оформлення таблиці…………………………………. 37

Додаток 9. Приклад використання формул……………………………….. 38

Додаток 10. Приклад зображення хімічної схеми виробництва………… 39

Додаток 11. Приклад наведення фрагменту технологічної схеми………. 40

Додаток 12 Зразки посилань на літературу……………………………….. 43

Додаток 13. Характеристика сировини, матеріалів та напівпродуктів….. 45

Додаток 14. Продуктовий розрахунок одержання біотехнологічних

препаратів мікробіологічного синтезу і складання матеріального

балансу……………………………………….................................................. 46

Додаток 15. Розрахунок і вибір основного технологічного обладнання…52

Додаток 16. Приклад оформлення апаратурної схеми

(ділянка виробничого біосинтезу)…………………………………………. 61

Додаток 17. Приклад оформлення апаратурної схеми

(ділянка підготовки поживного середовища)……………………………... 62

Додаток 18. Приклад оформлення апаратурної схеми

(ділянка підготовки повітря)……………………………………………….. 63

Додаток 19. Приклад оформлення специфікації обладнання та КВП…… 64


1. МЕТА І ЗАВДАННЯ ВИКОНАННЯ КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ

Навчальним планом підготовки бакалаврів напряму 6.051401 “Біотехнологія” у 4 чверті 4 курсу передбачено виконання і захист випускової кваліфікаційної роботи (ВКР) – дипломного проекту (роботи).

Метою виконання і захисту ВКР є  визначення  практичної  й  теоретичної підготовленості інженера до виконання професійних  завдань, встановлених  Державним  стандартом освіти за напрямом  підготовки і  завершується видачею  диплома  державного  зразка  про  рівень  освіти  й кваліфікації.

Дипломний проект – самостійна розробка, що відповідає сучасним вимогам галузі і містить вирішення конкретного завдання, який у загальному випадку дипломний проект складається з графічної частини, пояснювальної записки та необхідних додаткових матеріалів. Дипломний проект повинен містити необхідну документацію, що становить основу проекту й виконується відповідно до вимог ЕСКД та ЕСТД. Дипломний проект, як правило, являє собою проект виробництва (удосконалення виробництва) цільового продукту або напівпродукту, складений на базі діючого виробництва або за результатами науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт.

Дипломний проект може бути частиною комплексних досліджень (проектних дій), виконаних студентом разом з іншими студентами. Право вибору зазначених форм - дипломний проект або дипломна робота - для конкретного студента має випускаюча кафедра.

У процесі роботи над дипломним проектом за освітньо-кваліфікаційним рівнем бакалавр вирішуються такі завдання:

  •  розширення потужності діючого виробництва або організації випуску нового виду продукції;
  •  удосконалення технології, систем контролю та апаратурного оформлення;
  •  зниження енергоємності виробництва, використання енергозберігаючих технологій;
  •  екологічної безпеки, вирішення питань охорони праці й техніки безпеки відповідно до сучасних вимог.

Студент є одноособовим автором ВКР і несе повну відповідальність за її підготовку. Студент зобов'язаний підібрати літературу, разом з керівником скласти розгорнутий план розрахунково-пояснювальної записки, календарний план виконання ВКР і графіки індивідуальних консультацій з керівником і консультантами, виконувати роботу відповідно до них, інформувати керівника про хід виконання ВКР; зібрати в період переддипломної практики вихідні дані для виконання ВКР; здати звіт і залік з переддипломної практики в установлені строки; викласти відповідно до завдання розділи ВКР у вигляді розрахунково-пояснювальної записки й оформити її відповідно до ДСТУ і нормативно-технічної документації; у встановлений термін пройти І та ІІ атестації з дипломного проектування, пройти попередній захист дипломного проекту, здати на перевірку рецензенту розрахунково-пояснювальну записку в зброшурованому виді й демонстраційний матеріал з підписами керівника й консультантів; усунути (за можливості) виявлені рецензентом зауваження; підготувати текст доповіді не більш, ніж на 7-10 хв; передати ВКР керівникові для відзиву не пізніше, ніж за 5 днів до основного захисту, здати секретареві Державної екзаменаційної комісії (ДЕК) не пізніше, ніж за 2 дні до основного захисту: відзиви керівника та рецензента, другий екземпляр заповненого завдання на проектування та залікову книжку.

2. ТЕМАТИКА КВАЛІФІКАЦІЙНИХ РОБІТ

2.1. «Промислова біотехнологія»

Тематика проектів присвячена створенню (реконструкції) виробництва біомаси біологічних агентів та (або) одержанню цінних біологічно активних речовин на її основі.

Приклади тем:

«Проект виробництва пресованих хлібопекарських дріжджів»

«Проект виробництва ціанокобаламіну»

2.2. «Мікробіологія харчових виробництв»

Тематика проектів присвячена удосконаленню системи мікробіологічного контролю як складової частини організації системи ХАССП на підприємствах харчової промисловості, які використовують у виробничому циклі мікробіологічні процеси.

Приклади тем:

«Проект удосконалення системи мікробіологічного контролю виробництва сметани на Яготинському маслозаводі»

«Проект удосконалення системи мікробіологічного контролю виробництва світлого не фільтрованого пива»

2.3. «Фармацевтична біотехнологія»

Тематика проектів присвячена виробництву (реконструкції існуючого виробництва) лікарських препаратів, у виготовленні яких використовуються біотехнологічна сировина та (або) біотехнологічні процеси.

Приклади тем:

«Проект виробництва ін’єкційної форми флавіну мононуклеотиду»

«Проект реконструкції цеху виробництва біфідумбактерину ЗАТ «Біофарма», м. Київ»

3. ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОТИ НАД КВАЛІФІКАЦІЙНОЮ РОБОТОЮ

Дипломне проектування включає наступні етапи:

  •  підготовчий;
  •   переддипломна практика; 
  •  виконання дипломного проекту;
  •  захист випускної кваліфікаційної роботи (проекту).

3.1. Підготовчий етап

Метою підготовчого етапу є вирішення організаційних питань: уточнення формулювання теми дипломного проекту, призначення й затвердження керівника, проведення організаційних зборів в академічних групах, видача студентам завдань, складання плану-графіка роботи.

У ході підготовчого етапу студент повинен вивчити літературні дані стосовно методів одержання готового продукту, включаючи останні досягнення в даній галузі, для чого необхідно ознайомитися:

- з наявними аналітичними оглядами або добіркою літератури по даному або аналогічному виробництву;

- з монографіями і з публікаціями із заданої теми у періодичній літературі за останні 5 років,

- з роботами академічних і галузевих науково-дослідних інститутів, спрямованими на оптимізацію й удосконалювання існуючого технологічного процесу;

- з досвідом роботи суміжних підприємств, що випускають дану або аналогічну продукцію.

3.2. Переддипломна практика

Переддипломна практика є завершальним етапом навчального процесу. Вона проводиться по закінченні студентами теоретичного навчання, як правило, на промислових підприємствах. Її метою є закріплення комплексу теоретичних знань, одержаних студентами в процесі навчання відповідно до навчального плану напряму або спеціальності, подальше набуття ними практичних навичок та інформаційно-аналітична підготовка до дипломного проектування.

У період переддипломної практики студент приступає до роботи над темою дипломного проекту:

- знайомиться зі спеціальною літературою, що стосується призначення й методів одержання даного препарату або напівпродукту;

- детально вивчає й критично оцінює існуюче (аналогічне) виробництво;

- збирає й узагальнює виробничий досвід, знайомиться зі звітами з НДР, результатами випробувань нової технології або апаратів.

При проходженні практики студент повинен ознайомитися з такими питаннями:

- загальні питання: структура та організація підприємства, режим його роботи, види нормативно-технічної документації;

- технологічні питання виробництва: варто докладно вивчити схему хімічних (біотехнологічних) перетворень вихідних матеріалів у цільовий продукт і існуючий технологічний процес, а саме: характеристику сировини й допоміжних матеріалів, проміжних продуктів і готової продукції, методи аналізу й контролю їхньої якості; особливо звернувши увагу на методи мікробіологічного контролю, фактори, які впливають на перебіг хімічних, біохімічних і ферментативних реакцій; технологію виробництва по стадіях (умови проведення процесу, співвідношення реагентів, склад поживних, середовищ виходи основних і побічних продуктів); контроль і автоматичне регулювання процесу, застосовувані хімічні, фізико-хімічні й мікробіологічні методи контролю, конструктивні особливості основного й допоміжного обладнання, вибір матеріалів для його виготовлення, коефіцієнти заповнення ємкісного обладнання, яке використовується у технологічній схемі; впровадженню робіт з енергозберігаючої технології.

Крім того, студент повинен вивчити літературні дані щодо методів одержання готового продукту, включаючи останні досягнення в даній галузі, для чого необхідно ознайомитися з наявними на заводі аналітичними оглядами або добіркою літератури по даному або аналогічному виробництву; з монографіями й з публікаціями по заданій темі в чи періодичній літературі за останні 5 років тощо. з роботами академічних і галузевих науково-дослідних інститутів, центральної заводської лабораторії або наукового сектора підприємства, спрямованими на оптимізацію й удосконалювання існуючого технологічного процесу; з досвідом роботи суміжних підприємств, що випускають дану або аналогічну продукцію.

На закінчення необхідно провести аналіз недоліків існуючої технології, апаратурного оформлення, показати можливі шляхи їхнього усунення і використати ці матеріали при обґрунтуванні обраного методу виробництва.

- охорона навколишнього середовища: вивчити систему заходів щодо охорони природи, проведених у масштабі цеху й підприємства. На основі аналізу цих даних вибрати найефективніші методи знешкодження й утилізації відходів; ознайомитися з роботами, проведеними на заводі по знешкодженню відходів виробництва (особливо стічних вод і газоподібних викидів), по впровадженню безвідхідних методів виробництва

- техніка безпеки, охорона праці: докладно ознайомитися з робочими інструкціями й правилами техніки безпеки по кожній стадії технологічної схеми; уточнити дані щодо припустимих концентрацій шкідливих або вибухонебезпечних парів, пилу в атмосфері й необхідний, у зв'язку із цим, повітрообмін; заходи щодо техніки безпеки, що стосуються конструктивних особливостей устаткування й спеціальних прийомів безпечної роботи; способи й засоби індивідуального захисту працюючих (спецодяг, протигаз, респіратор і ін.); ? норми освітленості, санітарно-побутові пристрої; протипожежні заходи, категорії даного виробництва з вибухо- і пожежонебезпеки, контроль за дотриманням протипожежних заходів, робочих інструкцій з техніки безпеки, за концентрацією шкідливих речовин і вибухонебезпечних парів і аерозолів в атмосфері цеху, за забезпеченістю й станом індивідуальних засобів захисту; шляхи й способи створення автономних джерел електроенергії, газу й води, захисту робітників та службовців на випадок роботи в умовах надзвичайної ситуації; заходи щодо захисту найцінніших вузлів, агрегатів, устаткування, коштовних видів сировини й напівпродуктів.

Після проходження переддипломної практики студентові необхідно представити звіт з проходження практики, що повинен містити систематизовані вихідні дані для дипломного проекту (роботи). Захист звіту студентом проводиться в комісії на випускаючій кафедрі у присутності не менш двох викладачів протягом тижня після її закінчення.

Після заліку з переддипломної практики студентові видається бланк завдання на дипломний проект.

3.3. Виконання дипломного проекту

Робота над дипломним проектом здійснюється студентом згідно календарного плану відповідно до завдання на дипломний проект. З метою організації ритмічної роботи студента, у завданні на проект заповнюється календарний план виконання окремих його етапів. Керівник встановлює години консультацій для студента на весь період виконання дипломного проекту, на яких обговорюються варіанти виконання розділів проекту, а також робить критичні зауваження, дає вказівки, поради, побажання по роботі над ним.

У період дипломного проектування студент користується інформаційними ресурсами НУХТ: фондами науково-технічної бібліотеки, читальними залами, комп'ютерними мережами й класами, а також іншими інформаційними джерелами, орієнтовний перелік яких наведений у додатку 1.

4. СТРУКТУРА КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ

4.1. Загальні вимоги

Склад і приблизний обсяг дипломного проекту (роботи):

- пояснювальна записка – 70-120 сторінок друкованого тексту формату А-4 (шрифт 14, міжрядковий інтервал - 1,5);

- графічна частина – 3 - 5 аркушів формату А-1, як правило, включає технологічну та апаратурну схеми, складальне креслення реактора або установки, схеми біохімічних перетворень або інший демонстраційний матеріал.

Зміст, структура, обсяг основної частини можуть змінюватися залежно від виду й специфіки проекту, але в загальному випадку пояснювальна записка до дипломного проекту має містити наступні документи, розташовані у зазначеному порядку::

- титульний аркуш;

- завдання на проектування;

- зміст;

- реферат;

- перелік умовних позначень (за необхідності);

- вступ;

- основна частина;

- список літератури

- додатки (за необхідності)

4.1.1. Титульний аркуш. Титульний аркуш заповнюється чорним кольором (або друкується) на спеціальному бланку встановленого зразка

4.1.2.Завдання на проектування. Завдання на проектування у вигляді бланку встановленого зразка заповнюється студентом разом з викладачем – керівником проекту в двох екземплярах: один студент підшиває до пояснювальної записки до дипломного проекту (роботи), а другий подає секретарю ДЕК разом з іншими документами.

4.1.3. Зміст.  Зміст подають на початку дипломного проекту. Він містить найменування та номери початкових сторінок усіх розділів, підрозділів і пунктів. Вступ, реферат, висновки та список літератури не нумерують, інші розділи мають наскрізну нумерацію. Приклад написання змісту наведено у додатку 2.

4.1.4. Реферат. Реферат являє собою скорочене викладення суті проекту. У рефераті наводять:

- тему дипломного проекту;

- кількість сторінок пояснювальної записки, а також кількість рисунків, таблиць і бібліографічних найменувань;

- кількість і формат аркушів графічної частини проекту;

- ключові слова (для інформаційно-пошукових систем);

- завдання й мету проекту;

- методику проектування, нововведення й удосконалення, внесені у проект;

- результати роботи, висновки, галузі можливого застосування результатів роботи, перспективи її розвитку.

Орієнтовний обсяг реферату 2 000 знаків (приблизно 0,5 аркуша формату А-4).

Приклад оформлення реферату наведений у додатку 3.

4.1.5. Перелік умовних позначень.  Якщо у дипломному проекті вжита специфічна термінологія, використано нові символи, позначення, то їх перелік може бути поданий у вигляді окремого списку, який розміщують перед вступом.

Перелік друкують двома колонками, в яких зліва за алфавітом наводять позначення (скорочення), а справа – їх детальну розшифровку.

У перелік не включають скорочення й умовні позначення, що повторюються у тексті менше трьох разів; їх розшифровують у тексті при першому згадуванні.

Приклад написання переліку позначень наведено у додатку 4.

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.

  1.  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.

  1.  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).

5.2. Структура дипломного проекту за спеціалізацією «Мікробіологія харчових виробництв»

Вступ

У розділі коротко викладають світові тенденції виробництва харчової продукції з використанням досягнень біотехнології, дають оцінку сучасного стану розвитку цільового харчового виробництва, відзначають можливості практичного розв’язання задачі покращення контролю виробництва, що існують в даній галузі, акцентувавши увагу на забезпеченні якості продукції за мікробіологічними показниками; зазначають опис проблем виробництва та варіанти вирішення проблеми існуючими методами. Обов’язково наводять пропозиції щодо розроблення (удосконалення) системи мікробіологічного контролю, її актуальність та новизну.

Розділ 1 Аналіз стану проблеми

Аналіз стану проблеми рекомендується викладати в наступному порядку:

а) коротка характеристика цільового харчового продукту із зазначенням його ролі у раціоні харчування людини;

б) потреби в харчовому продукті на підставі аналізу статистичних даних нині та на перспективу;

в) опис наявної системи мікробіологічного контролю на вибраному харчовому виробництві (підприємствах галузі) з характеристикою недоліків;

г) аналіз можливих втрат продукції від мікробної контамінації (у % відношенні до випуску продукції) на підставі результатів аналізу готової продукції відділом якості підприємства або літературних даних;

д) перелік пропозицій щодо розробки та впровадження системи мікробіологічного контролю на вибраному харчовому виробництві на підставі вимог НАССР.

е) можливий ефект від впровадження розробленої системи мікробіологічного контролю (зниження % втрат від мікробної контамінації, соціальний ефект від покращення якості продукції, підвищення конкурентноздатності готової продукції на ринку тощо).

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

2.1. Характеристика кінцевої продукції харчового виробництва. У загальному вигляді включає назву продукції з посиланнями на нормативно-технічні документи - ДСТУ, ГОСТ, ГСТУ, ТУ, наукову та патентну літературу.

Наводиться кількісний і якісний склад кінцевої продукції виробництва (як правило у вигляді нормативних таблиць):

  •  масова доля основних складових речовин;
  •  фізико - хімічні показники (зовнішній вигляд, колір, вологість (концентрація сухих речовин), консистенція, тощо), термін придатності;
  •  обов’язково наводяться значення мікробіологічних показників, якими характеризується кінцева продукція харчового виробництва
  •  особливі заходи при зберіганні та транспортуванні (термін зберігання, температура зберігання, вологість, вплив сонячного світла тощо)

2.2. Коротке викладення способу отримання харчового продукту. 

Наводиться технологічна схема одержання харчового продукту із обов’язковим зазначенням контрольних точок та параметрів контролю, а також «вузьких місць» (точок мікробної контамінації).

Відзначається місце і роль чистих культур мікроорганізмів для досягнення необхідних якісних показників готової продукції.

Наводиться опис по стадіям даного технологічного процесу харчового виробництва із виявленням точок мікробної контамінації («вузьких місць) з зазначенням характерних мікробних контамінантів: технологічного повітря; приміщення; обладнання; сировини; напівпродуктів; готової продукції.

2.3.Ділянка одержання чистої культури мікроорганізмів для використання у виробництві цільового харчового продукту.

2.3.1. Характеристика біологічного агента(ів) (БА), який(і) використовується(ються) на ділянці одержання чистої культури і далі застосовуються у технологічному процесі обраного харчового виробництва.

2.3.2. Розрахунок складу поживного середовища для культивування БА.

2.3.3. Наведення технологічної та апаратурної (із зазначенням специфікації обладнання) схем ділянки одержання чистої культури.

2.3.4. Опис технологічного процесу одержання чистої культури.

2.3.5. Наведення таблиці контрольних точок та методик контролю ділянки одержання чистої культури.

2.3.6. Розрахунок матеріального балансу ділянки одержання чистої культури із зазначенням втрат по стадіях.

2.3.7. Розрахунок кількості основного технологічного обладнання ділянки та визначення його основних параметрів

2.4. Опис запропонованої удосконаленої системи мікробіологічного контролю (технічних, технологічних та організаційних заходів) щодо ліквідації «вузьких місць» (точок мікробної контамінації) вибраного технологічного процесу харчового виробництва:

2.4.1. Характеристика мікробних контамінатів харчового виробництва. Опис мікробних контамінантів вибраного харчового виробництва та ґрунтовний опис методик їх виявлення (із зазначенням складу діагностичних поживних середовищ) у технологічному повітрі; приміщеннях; персоналі; обладнанні; сировині; напівпродуктах; готовій продукції. Методики контролю мікробіологічної чистоти (особливу увагу звернути на новітні досягнення у цій галузі: нові методи і методики, посилання на нову літературу).

2.4.2. Опис засобів асептики та дезінфекції (правила використання, зазначення місць і періодичності застосування) для персоналу; приміщень.

2.4.3. Визначення критичних контрольних точок (ККТ) виробництва згідно дерева прийняття рішень. Наведення блок-схеми прийняття рішень при аналізі критичних точок виробництва згідно вимог НАССР.

2.4.4. Складання таблиці «Критичні точки мікробіологічного та технологічного контролю технологічного процесу» із постадійною специфікацією точок та описом заходів з попередження контамінації.

Розділ 4. Безпека життєдіяльності - наводиться аналіз шкідливих факторів й забезпечення безпеки виробництва; прогнозування й запобігання надзвичайних ситуацій.

Розділ 5. Охорона навколишнього природного середовища проводиться аналіз екологічності проекту; пропонуються заходи щодо ресурсо- і енергозбереження.

Література.

Графічна частина проекту включає:

  •  технологічну схему виробництва харчового продукту з вибраними контрольними точками мікробіологічного контролю та їх параметрами,
  •  технологічну схему ділянки одержання чистої культури мікроорганізмів, які використовуються в технології виготовлення харчового продукту,
  •  апаратурну схему ділянки одержання чистої культури з вибраними контрольними точками мікробіологічного, технічного та хімічного контролю,
  •  блок-схему прийняття рішень при аналізі критичних точок виробництва згідно вимог НАССР.

5.3. Структура дипломного проекту за спеціальністю «Фармацевтична біотехнологія»

У «Вступі» коротко викладають оцінку сучасного стану проблеми виробництва фармацевтичної продукції відмічаючи практичне розв’язання задачі, світові тенденції виробництва, наводиться інформація про основні властивості лікарського засобу, яка буде вироблятись на підприємстві. Наводиться актуальність проекту стосовно забезпечення населення України продукцією необхідної ефективності, якості та безпечності. Аналізується соціальне значення лікарського засобу та самого виробництва фармацевтичної продукції. Визначається новизна проекту виробництва фармацевтичної продукції порівняно з відомою технологією.

Розділ 1. Аналіз стану проблеми рекомендується викладати в наступному порядку:

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

б) потреби в означеному лікарському засобі нині та на перспективу згідно статистичних даних;

в) порівняльна характеристика методів одержання й промислових способів виробництва даного виду продукції (субстанції для виробництва лікарського засобу): 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.

Огляд літератури повинен обов’язково мати назву. Бажано, щоб цей розділ охоплював кілька підрозділів, які також повинні бути названі. 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 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 у відповідності з діючими стандартами є відправною точкою в розробці проекту. Характеристика готової продукції береться за основу в обґрунтуванні вибору технологічної схеми. Оформлюється у вигляді проекту аналітично-нормативної документації на лікарський засіб. Наводиться фармакологічна дія лікарського засобу та його місце у АТС-класифікації.

2.2. Характеристика біологічного агенту. Специфічною особливістю дипломних проектів виробництва лікарських засобів (ЛЗ) є те, що при виборі тематики віддається перевага тим ЛЗ, які отримані в результаті мікробного синтезу або їх субстанції мають мікробіологічне походження

В цьому підрозділі проекту наводиться наукова назва, сучасне систематичне положення, сукупність морфолого-культуральних та фізіолого-біохімічних ознак біологічного агента, який бере безпосередню участь в технологічному процесі або є продуцентом субстанції, а також наводиться схема біотрансформації ростового субстрату у кінцевий продукт і розрахунок складу поживного середовища.

2.3. Технологічна схема (ТС) виробництва субстанції. В цьому підрозділі проекту наводиться обґрунтування вибору біотехнологічного способу виробництва субстанції порівняно з іншими відомими способами синтезу. Складається ТС виробництва субстанції.

2.4. Обґрунтування вибору технологічної схеми (ОВТС) . Основою ОВТС є аналіз існуючої технології яка прийнята за базову. В ОВТС розглядаються виявлені недоліки і обґрунтовуються (пропонуються) рішення щодо їх ліквідації. Ці заходи визначають новітність розробки (новизна проекту, яка заявлена у “Вступі”) і є необхідним елементом проекту. Складовою частиною ОВТС є обґрунтування вибору класів чистоти виробничих приміщень, приміщень підготовки персоналу та інших приміщень.

2.5. Викладення технологічного процесу. оформляється відповідно до вимог, які висуваються до відповідного розділу промислових регламентів виробництва лікарських засобів. Процес описують стисло і чітко послідовно за стадіями з урахуванням проведення операцій згідно технологічної та апаратурної схем виробництва, викладають зміст та умови проведення технологічних стадій. Назви стадій та операцій є заголовками розділів викладення технологічного процесу.

Особливу увагу треба звернути на відповідність асептичних виробничих умов вимогам GМР. Під час опису технологічного процесу викладають умови його проведення, теплові ефекти, температуру, тиск, об’ємні швидкості, рецептури тощо.

2.6. Матеріальний баланс складається на виробничу серію, на одиницю готової продукції, на один виробничий потік, на потужність установки, або на виробництво в цілому, дотримуючись системи СІ.

Матеріальний баланс складається у вигляді таблиці в якій наведена інформація про види та кількість використаної сировини та напівпродуктів та отриманих продуктів і втрат виробництва (див. додаток 14).

2.7. Контроль виробництва. Контроль технологічного процесу ведеться відповідно до вимог GМР. 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. На підставі аналізу критичних точок виробництва складають карту постадійного контролю. 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 і випуску якісної продукції, що відповідає вимогам.

У процесі виробництва контролюють відповідність сировини, допоміжних матеріалів, напівпродуктів вимогам АНД, контролюють санітарний стан приміщень, робочих місць, персоналу тощо, виконання регламентованих технологічних операцій і виконання технологічних режимів роботи.

Мікробіологічний контроль передбачає визначення:

  •  мікробіологічної чистоти простерилізованого аераційного повітря;
  •  мікробіологічної чистоти підготовленої води;
  •  мікробіологічної чистоти простерилізованого поживного середовища (за потреби);
  •  мікробіологічної чистоти та морфолого-фізіологічних показників посівного матеріалу та БА в процесі біосинтезу;

Хіміко-технологічний контроль включає аналіз:

  •  вмісту діючої речовини лікарського засобу (концентрації, активності, титру клітин тощо);
  •  контролю якості готового продукту відповідно вимог АНД.

Після складання карти постадійного контролю доцільно навести методики визначення основних параметрів процесу.

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 лікарського засобу (1-2 аркуші формату А1);
  •  апаратурну схему виробництва лікарського засобу (1-2 аркуші формату А1);
  •  технологічну схему виробництва субстанції (1 аркуш формату А1);
  •  креслення (схему) одиниці основного обладнання (1 аркуш формату А3 – А1).

6. ВИМОГИ ДО ОФОРМЛЕННЯ КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ

6.1. Загальні вимоги

Пояснювальну записку виконують із використанням комп'ютерної техніки (принтера) на аркушах білого паперу формату А-4 із залишенням полів (зліва і зверху не менше 20 мм, справа і знизу не менше 10 мм) або на стандартних аркушах з рамкою.

Всі сторінки пояснювальної записки нумеруються й номери проставляються в центрі нижньої частини аркуша без крапки або у відповідному полі рамки. Нумерація сторінок пояснювальної записки починається з титульного аркуша, але на самому титульному аркуші номер сторінки не проставляється.

Текст пояснювальної записки повинен бути коротким, чітким, не допускати різних тлумачень і не містити суперечливих даних.

Заголовки розділів друкують великими літерами симетрично до тексту. Заголовки підрозділів друкують маленькими літерами (крім першої великої) з абзацного відступу. Крапку в кінці заголовка не ставлять. Кожен розділ потрібно починати з нової сторінки. Заголовки пунктів друкують маленькими літерами (крім першої великої) з абзацного відступу в розрядці в підбір до тексту. У кінці заголовка, надрукованого в підбір до тексту, ставиться крапка. Перенос слів у заголовках і підкреслення заголовків не допускається.

Підрозділи нумерують у межах розділу. Номер підрозділу складається з номера розділу і порядкового номера підрозділу, між якими ставлять крапку. У кінці номера підрозділу повинна стояти крапка, наприклад “3.2.” (другий підрозділ третього розділу). Потім у тому ж рядку йде заголовок підрозділу.

Пункти нумерують у межах кожного підрозділу. Номер пункту складається з порядкових номерів розділу, підрозділу і пункту, між якими ставлять крапку, наприклад, “1.3.2.” (другий пункт третього підрозділу першого розділу). Потім у тому ж рядку йде заголовок пункту.

Приклад заголовків і нумерації розділу, підрозділу і пункту наведено у додатку 6.

6.2. Вимоги до оформлення ілюстративного матеріалу.

Ілюстрації (фотографії, схеми, рисунки, діаграми) і таблиці необхідно подавати безпосередньо після тексту, де вони згадані вперше, або на наступній сторінці.

Ілюстрації позначають словом “Рис.” і нумерують послідовно в межах розділу. Номер ілюстрації повинен складатися з номера розділу і порядкового номера ілюстрації, між якими ставиться крапка. Наприклад: “Рис. 1.2” (другий рисунок першого розділу). Номер ілюстрації, її назва і пояснювальні підписи (за необхідності) розміщують послідовно під ілюстрацією. Кожна ілюстрація повинна мати назву. Приклад ілюстрації (рисунок) наведено у додатку 7.

Таблиці застосовують для кращої наочності й зручності порівняння показників. Таблицю варто розташовувати в проекті безпосередньо після тексту, у якому вона згадується вперше, або на наступній сторінці. На всі таблиці повинні бути посилання. При посиланні варто писати слово «таблиця» із зазначенням її номера.

Таблиці нумерують послідовно в межах розділу. У правому верхньому куті над відповідним заголовком таблиці розміщують надпис “Таблиця” із зазначенням її номера. Номер таблиці складається з номера розділу і порядкового номера таблиці, між якими ставиться крапка, наприклад: “Таблиця 1.2” (друга таблиця першого розділу).

При перенесенні таблиці на інший аркуш (сторінку) слово “Таблиця” і її номер вказують один раз справа над першою частиною таблиці, над іншими частинами пишуть слова “Продовження табл.” і вказують її номер, наприклад: “Продовження табл. 1.2”.

Кожна таблиця повинна мати назву, яку розміщують над таблицею і друкують симетрично до тексту і яка повинна відображати її зміст, бути точною, короткою. Назву і слово “Таблиця” починають з великої літери. Назву не підкреслюють.

Допускається застосовувати розмір шрифту в таблиці менший, ніж у тексті.

Заголовки граф, як правило, записують паралельно рядкам таблиці. За необхідності допускається перпендикулярне розташування заголовків граф.

Цифри в графах таблиць повинні проставлятися так, щоб розряди чисел у всій графі були розташовані один під іншим. В одній графі кількість десяткових знаків повинне бути однаковим. Якщо дані відсутні, то у графах ставлять знак тире. Якщо цифри, математичні знаки повторюються, проставляють повторні їхні значення, заміняти їх лапками або комбінацією лапок і тире не допускається.

Примітки до тексту і таблиць, в яких вказують довідкові і пояснювальні дані, нумерують послідовно в межах однієї сторінки. Якщо приміток на одному аркуші декілька, то після слова “Примітки” ставлять двокрапку; якщо є одна примітка, то її не нумерують і після слова “Примітка” ставлять крапку. Приклад побудови таблиці наведено у додатку 8.

6.3. Вимоги до наведення формул.

Формули (якщо їх більше однієї) нумерують у межах розділу. Номер формули складається з номера розділу і порядкового номера формули в розділі, між якими ставлять крапку. Номери формул пишуть біля правого берега аркуша на рівні відповідної формули в круглих дужках, наприклад: (3.1) (перша формула третього розділу).

Символи, змінні й числові коефіцієнти, що входять у формулу, розшифровують зліва направо безпосередньо під формулою. Кожний символ пишуть із нового рядка, після тире наводять його розшифровку, ставлять кому й указують розмірність (якщо величина безрозмірна, пишуть скорочення «б.р.»). Перший рядок розшифровки починають зі слова «де» без двокрапки після нього.

У формулах варто застосовувати позначення й символи, встановлені відповідними стандартами.

Приклад використання формул наведено у додатку 9.

Послідовність хімічних перетворень зображують залежно від розташування схеми вертикальними або горизонтальними стрілками між структурними формулами сполук. Над стрілкою (або ліворуч від неї) вказуються хімічні формули речовин, що вводять у реакцію, а під стрілкою (або праворуч від неї) указують основні параметри й особливо важливі умови проведення хімічних реакцій (каталізатори у квадратних дужках, температуру, тиск, рН середовища та ін.) і вихід речовин у відсотках від теоретичного. Під структурними формулами сполук указують їхню хімічну назву й молекулярну масу.

Хімічні схеми багатостадійних виробництв рекомендується розташовувати у вертикальній послідовності. Приклад зображення хімічної схеми виробництва наведений у додатку 10.

6.4. Вимоги до оформлення графічної частини

Всі графічні документи можуть бути представлені переважно у вигляді роздруківок з використанням комп'ютерної графіки (як виключення у ручному варіанті виконання). У кожному разі для розміщення демонстраційних креслень і матеріалів використаються аркуші білого паперу формату А1. Використовувати аркуші формату А3 або А0 допускається тільки у вкрай необхідних випадках.

Можливе подання частини графічного матеріалу з використанням комп'ютерних технологій, презентацій на великому екрані з використанням комп'ютерного мультимедійного проектора.

6.4.1. Технологічна схема (ТС) виробництва повинна наочно (графічно у вигляді блок-схеми з назвою операції або стадій з переліком технологічних параметрів у них) відображати послідовність виконання робіт виробництва з поділом їх на стадії та операції технологічного процесу, графічним позначенням основних матеріальних потоків (сировини, допоміжних матеріалів, отримання проміжних продуктів) та місць утворення відходів, стічних вод, викидів газів у атмосферу, систем їх очищення та утилізації.

Потоки сировини, матеріалів, а також зв’язок між стадіями та операціями показують у вигляді ліній з стрілками або без них. Лінія зв’язку означає факт прийняття рішення.

Матеріальні потоки, що направляються до операцій характеризуються позначенням фізико-хімічними показників: вміст основної речовини; температура; тиск та інше. Назви матеріальних потоків наводяться без скорочень і не припускається наведення формул.

Кожна операція закінчується одержанням результату технологічного процесу (продукт, напівпродукт, технологічна дія) який направляється за призначенням (адресація).

Технологічна операція (як складова стадії) зображується окремо з зазначенням відповідності її до певної стадії. Кожна стадія і операція повинні характеризуватись назвою та індексом, який складається з умовного позначення та порядкового номера.

Нумерація стадій наскрізна і здійснюється відповідно до порядку їх виконання по ходу технологічного процесу, починаючи з ДР1 “Санітарна підготовка виробництва”, приймання і підготовки сировини і закінчуючи відвантаженням готової продукції.

До ДР 1 “Санітарна підготовка виробництва” в загальному вигляді належать роботи із забезпечення належного санітарного стану всіх учасників виробничого процесу (персоналу, приміщень , обладнання):

  •  санітарна підготовка персоналу включає підготовку одягу, перевірка санітарного стану персоналу, навчання основам санітарії;
  •  підготовка приміщень включає підготовку мийних та дезінфікуючих речовин, щоденне та генеральне прибирання виробничих приміщень;
  •  підготовка обладнання та комунікацій включає підготовку розчинів мийних та дезінфікуючих речовин для обробки обладнання та комунікацій, миття, дезінфекцію, ополіскування, стерилізацію та інше.

Якщо допоміжні роботи (розчинення та сушіння сировини, приготування розчинів потрібної концентрації тощо) здійснюються в окремому обладнанні для однієї стадії основного технологічного процесу, то такі допоміжні роботи включають у цю стадію основного технологічного процесу. Якщо допоміжні роботи здійснюються в окремому обладнанні для кількох стадій одного або для кількох виробництв, їх відокремлюють у самостійні стадії допоміжних робіт (наприклад, підготовка аераційного повітря, підготовка стерильного поживного середовища, розчину кислот або лугів з потрібною концентрацією для титрування в процесі біосинтезу).

Роботи основного технологічного процесу (роботи блоку ТП) включають:

  •  підготовку посівного матеріалу;
  •  проведення виробничого біосинтезу;
  •  виділення цільового продукту;
  •  стандартизацію;
  •  пакування, маркування та відвантаження.

Якщо перероблення відходів або їх знешкодження здійснюються як самостійні роботи, на технологічній схемі стрілкою позначається напрямок подачі відходів на перероблення (знешкодження).

У технологічній  схемі  використовуються  такі умовні позначення стадій:

ДР - стадії допоміжних  робіт;

ТП - стадії основного технологічного процесу;

ПВ - стадії перероблення використовуваних відходів;

ЗВ - стадії знешкодження відходів, технологічних та вентиляційних викидів повітря в атмосферу;

ПМВ - стадії пакування, маркування та відвантаження готового продукту.

На технологічній схемі показують точки контролю:

Кт - контроль технологічний;

Кх - контроль хімічний.

Кмб - контроль мікробіологічний

Технологічна стадія відрізняється від операції тим, що при зображенні операції наводяться види контролю і параметри цих контролів у вигляді фізико-хімічних показників процесу.

На технологічній схемі показують місця формування втрат цільового продукту.

Креслення виконуються на форматних аркушах ватману (А0, А1, А2, А3). Кількість креслень та їх формат визначає керівник проекту.

Приклад оформлення технологічної блок-схеми наведений у додатку 11. 

6.4.2. Апаратурна схема (АС) представляє собою графічне зображення технологічного процесу у вигляді умовних позначень апаратів та трубопроводів  відповідно до вимог ГОСТ, ДСТУ, ГСТУ, ОСТ. Послідовність розташування апаратури на АС відповідає стадіям та операціям ТС. Точки контролю на АС відповідають точкам контролю на ТС і супроводжуються відповідними контрольно-вимірювальними приладами (додатки 16 – 18).

Цей розділ проекту складається з креслення апаратурної схеми виробництва та відомості специфікації обладнання, представленого на кресленні, умовного позначення матеріальних комунікацій (трубопроводів), позицій контролю та регулювання технологічних параметрів, технологічних елементів сигналізації і блокування, місць відбору проб, а також контрольно-вимірювальних приладів і засобів протиаварійного захисту.

Апаратурна схема виробництва входить у графічну частину проекту, а відомість специфікації обладнання та контрольно-вимірювальних приладів, як складова АС наводиться у пояснювальній записці.

Трубопроводи показують у вигляді магістральних (у верхній частині креслення) та місцевих.

Креслення апаратурної схеми повинне відобразити все технологічне обладнання, включаючи допоміжне (допоміжні збірники, теплообмінна апаратура, аварійні ємності, насоси, компресори тощо).

На схемі не наводиться обладнання, яке використовується в кількох виробництвах (наприклад, складські місткості заводу, централізовані станції для отримання інертного газу, кисню тощо. У цьому разі на кресленні стрілкою з написом показують, звідки надходить сировина, повітря та ін.).

У технологічних  процесах з великою кількістю обладнання і приладів дозволяється креслити кожну стадію окремо, не розриваючи індексацію.

Обладнання та прилади показують і нумерують на кресленнях у послідовності, що відповідає ходу технологічного процесу. Все обладнання нумерують, використовуючи позначення з використанням літер, які визначають тип обладнання (індекс), з додаванням арабської цифри, яка позначає порядковий номер у схемі. Умовні позначення обладнання та приладів хіміко-фармацевтичних виробництв повинні відповідати документації - ЄСКД, ОСТ 64-043-87 та ГОСТ 21.404-85. У разі відсутності стандартного умовного графічного позначення будь-якого обладнання використовується умовне позначення з бажаним зображенням  конструкційних особливостей у вигляді фронтальної проекції апарату.

На апаратурі та трубопроводах зображуються всі контрольно-вимірювальні прилади та система автоматизації (КВП та СА), технологічні елементи сигналізації і блокування, засоби протиаварійного захисту, а також місця відбору проб для аналізів,  потрібних для забезпечення надійного контролю та керування технологічним процесом.

Контрольно-вимірювальні та регулювальні прилади нумерують так, як і технологічне обладнання, використовуючи індекс та порядковий номер за схемою. Контрольні точки на схемі позначають індексом Кт (контроль технологічний) та Кх (контроль  хімічний) з наскрізною нумерацією.

Апаратурну схему обов’язково супроводжує відомість специфікацій обладнання, КВП та СА з їх технічними характеристиками, приклад оформлення якої наведено у додатку 19.

6.5. Оформлення списку літератури

Список літератури друкується на окремому аркуші.

Список літератури складається або в алфавітному порядку (спочатку кирилиця, потім латинь), або у порядку згадувань у тексті. Всі посилання повинні бути пронумеровані, а в тексті треба посилатися на відповідний номер джерела літератури (у квадратних дужках).

Якщо перший автор у кількох працях один і той же, то ці праці розміщуються між собою в хронологічному порядку.

Якщо кількість авторів книги (статті, авторського свідоцтва, патенту) не перевищує чотирьох, то в посиланні пишуть прізвища всіх авторів; при більшій кількості авторів пишуть прізвища перших трьох, а потім словосполучення “та ін.”.

Якщо список літератури складається в алфавітному порядку, то опис патентних документів розміщується в кінці відповідного алфавітного ряду – в алфавіті країн, які видали документи, а в межах одного виду документів, виданих в одній країні, – в порядку зростання їх реєстраційних номерів.

Зразки посилань літератури наведено у додатку 12.

6.6. Оформлення додатків

За необхідності пояснювальну записку доповнюють додатками. Додатки оформляються як продовження пояснювальної записки з наскрізною нумерацією сторінок. Кожний додаток починають із нової сторінки, і в правому верхньому куті проставляють його порядковий номер, наприклад, «Додаток 3».

7. ПОРЯДОК ЗАХИСТУ КВАЛІФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ

Метою захисту випускної роботи є підсумкова оцінка підготовленості студента до практичної діяльності, вирішення питання щодо присвоєння йому кваліфікації бакалавра й видачі диплома про вищу професійну освіту. Строк подання студентом дипломного проекту установлюється випусковою кафедрою разом з керівником проекту згідно графіка засідань ДЕК і виконання його відповідно до плану-графіка. Рішення про черговість захисту студентами проектів на ДЕК приймається кафедрою не пізніше, ніж за тиждень до першого її засідання. Захист дипломних проектів проводиться у дві стадії: попередній на випускаючій кафедрі й потім основний – на засіданні ДЕК.

Рішення про допуск до захисту ВКР приймає випускаюча кафедра.

Попередній захист дипломного проекту проводить комісія в складі 2-3 викладачів, призначених випускаючою кафедрою, не пізніше, ніж за 1-2 тиждні до засідання ДЕК. Метою її є перевірка готовності студента й проекту до захисту: апробація новизни розробки, відповідність обсягу й змісту проекту вимогам, уміння дипломника відповідати на питання фахівців, обґрунтовувати і захищати свої рішення в ході дискусії. На попередній захист повинні бути представлені пояснювальна записка, підписана студентом, керівником і консультантами, а також графічний і демонстраційний матеріал. Недоліки в пояснювальній записці, доповіді й демонстраційному матеріалі, виявлені в ході попереднього захисту доводяться до відомості доповідача, їх необхідно усунути протягом 1-3 днів.

Якщо студент не допускається комісією до захисту проекту в ДЕК, то це питання розглядається на засіданні кафедри за участю випускника і його керівника.

Захист ВКР проводиться на відкритому засіданні екзаменаційної комісії із захисту ВКР за участю не менш двох третин її складу.

В екзаменаційну комісію із захисту ВКР до його початку повинні бути представлені: випускна кваліфікаційна робота, що включає пояснювальну записку, підписану студентом, консультантами, керівником, завідувачем

кафедрою й деканатом, креслення, а також плакати й інший демонстраційний матеріал (у день захисту); , відзив керівника на бланку, у якому також відображаються відомості про виконання студентом навчального плану й отримані їм оцінки з теоретичних дисциплін, курсових проектів і робіт, усім видам практик, зовнішня рецензія на ВКР, другий бланк завдання та залікову книжку (не пізніше, ніж за два дні до засідання ДЕК).

Захист ВКР відбувається на відкритому засіданні екзаменаційної комісії із захисту дипломів у наступній послідовності:

а) секретар ДЕК повідомляє прізвище, ім'я, по батькові студента - дипломника, зачитує тему ВКР;

б) заслуховується доповідь дипломника (до 10 хвилин);

в) члени ДЕК і присутні задають питання;

г) дипломник відповідає на питання;

д) секретар екзаменаційної комісії зачитує рецензію;.

е) заслуховується відповідь дипломника на рецензію.

Під час захисту студентові важливо показати не тільки актуальність теми, новизну й оригінальність рішень, практичну й наукову цінність ВКР, але також указати свій особистий внесок у виконану роботу.

Питання, які по закінченню доповіді дипломникові задають голова і члени комісії, присутні, можуть стосуватися теми дипломного проекту або курсів за фахом або спеціалізацією. Із доповіді та відповідей на питання комісія судить про широту кругозору дипломника, його ерудицію, уміння привселюдно виступати й аргументовано відстоювати свою точку зору.

Оцінюється випускна кваліфікаційна робота за 4-бальною системою: «відмінно», «добре», «задовільно» і «незадовільно». У той же день після закритого засідання й оформлення протоколу засідання екзаменаційної комісії із захисту ВКР студентам оголошуються результати захисту випускних кваліфікаційних робіт. За результатами підсумкової атестації студентів ДЕК ухвалює рішення щодо присвоєння їм кваліфікації бакалавра за фахом і видачу диплома про вищу освіту.


8.
 РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

  1.  Бортников И.И., Борисенко А.М. Машины и аппараты микробиологических производств: Учеб. пособие для технол. вузов. –М.: Высшая школа, 1982. – 288с.
  2.  Виестур У.Э., Кристапсон М.Ж., Былинкина Е.С. Культивирование микроорганизмов (Биоинженерные основы). –М.: Пищепромиздат, 1980. – 230с.
  3.  Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов. М.: Элевар. – 2000, 512с.
  4.  Грачева И.М., Калунянц К.А., Кестельман В.Н., Петрова Н.М. Технологическое проектирование предприятий ферментной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1973. – 287с.
  5.  Грачева И.М., Иванова Л.А., Кантере В.М. Технология микробных белковых препаратов, аминокислот и биоэнергия. М.: Колос, 1992. – 383с.
  6.  Кантере В.М., Мосичев М.С., Дорошенко М.И., Калунянц К.А., Брысин А.М. Основы проектирования предприятий микробиологической промышленности. М.: ВО «Агропромиздат», 1990
  7.  Калунянц К.А. Машины и аппараты для микробиологической промышленности. –М.: ОНТИТЭН микробиопром, 1976. – 148с.
  8.  Калунянц К.А., Голгер Л.И., Балашов В.Е. Оборудование микробиологических производств. М.: Агропромиздат, 1987. –398с.
  9.  Калунянц К.А., Колчева Р.А., Херсонова Л.А., Садова А.И. Дипломное проектирование заводов по производству пива и безалкогольных напитков. М., ВО «Агропромиздат», 1987.
  10.  Калунянц К.А., Голгер Л.И. Микробные ферментные препараты. М., Пищевая промышленность, 1979.
  11.  Муравьев И.А. Технология лекарств. – М.: Медицина, 1971. – 752с.
  12.  Колосков С.Л. Оборудование предприятий ферментной промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1969. – 383с.
  13.  Назаров Н.И. Технология и оборудование пищевых производств. – М.: Пищевая промышленность, 1997. –352с.
  14.  Саруханов А.В., Быков В.А. Оборудование микробиологических производств. Справочник. – М.: Колос. 1993. – 384с.
  15.  Танишев В.Г. Технологическое оборудование ферментных производств. Учебное пособие – М.: МТИПП, 1983.
  16.  Тихомиров В.Г. Технология пивоваренного и безалкогольного производства. – М.: Колос, 1998, 1998. – 447с.
  17.  Федосеев К.Г. Физические основы и аппаратура микробного синтеза БАС. – М.: Медицина, 1977. – 304с.


Додаток 1

ОРІЄНТОВНИЙ ПЕРЕЛІК ІНФОРМАЦІЙНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Перелік рекомендованих наукових журналів

Наукові журнали України:

Мікробіологічний журнал, Український біохімічний журнал, Біополімери і клітина, Хімія і технологія води, Імунологія та алергологія, Вісник Національного університету ім. Т.Г.Шевченка (серія “Біологія”).

Журнали Російської академії наук:

Микробиология, Прикладная биохимия и микробиология, Биотехнология, Микология и фитопатология, Генетика

Микробиология, эпидемиология и иммунобиология, Медицинская иммунология, Почвоведение, Успехи современной биологии

Журнали фармацевтичної галузі:

Ліки України, Ліки, Аптека, Вісник фармації, Фармация.

2. Рекомендовані WEB-сайти

Потрібну інформацію у мережі можна знайти на наступних сайтах, вводячи ключове слово: http://meta-ukraine.com/ua, http://www.ukr.net, http://www.google.ru, http://www.yandex.ru, http://www.rambler.ru, http://www.yahoo.com 

Національний центр інформації по біотехнології (NCBI Web Seit) (англійською мовою) http://www.ncbi.nih.gov.

Журнали Американського мікробіологічного товариства (англійською мовою) http://asm.org (Applied and Environmental Microbiology: http://aem.asm.org, Journal of Bacteriology: http://intl-jb.asm.org, Biotechnology and Applied Biochemistry: http://bab.portlandpress.com)

Державне підприємство "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) http://www.ukrpatent.org,

Державний департамент інтелектуальної власності http://www.sdip.gov.ua 

Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (Роспатент) http://www.fips.ru 

3. Адреси наукових бібліотек м. Києва

Бібліотеки м. Києва: http://kievgid.com/bib.html

Державна наукова медична бібліотека України, вул. Л.Толстого, 7, тел.: 224-51-97

Державна науково-технічна бібліотека МОН України, вул. В.Антоновича (Горького), 180, тел.: 269-43-92

Наукова бібліотека ім. О.Ольжича, вул. Трехсвятительская,4, тел.: 229-04-29

Національна бібліотека України ім. В.Вернадського, пр. 40-річчя Жовтня, 3, тел.: 267-48-67

Національна бібліотека України ім. В.Вернадського (філія №1), вул. Володимирська, 62, тел.: 234-20-59

Національна бібліотека України ім. В.Вернадського (філія №2), бул. Академіка Вернадського, 79, тел.: 444-23-21

Національна парламентська бібліотека України, вул. М.Грушевського, 1, тел.: 228-42-16

Національна парламентська бібліотека України, міжбібліотечний абонемент, Боричев спуск, 13, тел.: 416-23-26

Центральна наукова сільськогосподарська бібліотека УААН, вул. Героїв Оборони, 10, тел.: 267-80-75


Додаток 2

ПРИКЛАД ОФОРМЛЕННЯ ЗМІСТУ

ЗМІСТ

Стор.

РЕФЕРАТ.............................................................................................................

4

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ................................................................

5

ВСТУП.................................................................................................................

6

АНАЛІЗ СТАНУ ПРОБЛЕМИ

РОЗДІЛ 1. Значення амінокислот у життєдіяльності людини........................

9

1.1. Вплив на біохімічні процеси в організмі.........................................

10

1.3. Галузі застосування та потреба на ринку........................................

12

РОЗДІЛ 2 Порівняльна характеристика методів одержання і промислових способів виробництва амінокислот...................................................................

14

2.1. Джерела одержання проліну.............................................................

14

2.1.1. Хімічний синтез...............................................................

14

2.1.2. Кислотний гідроліз..........................................................

15

2.1.3. Мікробний синтез............................................................

16

2.2. Фізико-хімічні та біохімічні основи одержання проліну шляхом мікробного синтезу...................................................................................

18

2.3. Вплив основних факторів і параметрів на процес біосинтезу проліну.......................................................................................................

19

ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА ПРОЕКТУ

Розділ 3. Характеристика кінцевої продукції – амінокислоти проліну.........

20

Розділ 4. Обґрунтування вибору технологічної схеми....................................

22

4.1. Вибір технології…………...…………………..................................

22

4.2. Аналітичний огляд способів і методів реалізації мети виробництва.....………………….............................................................

25

4.3. Обґрунтування вибору біологічного агента....……........................

27

4.4. Обґрунтування вибору складу поживного середовища.................

29

4.4.1. Розрахунок складу поживного середовища..................

33

4.5. Обґрунтування способу проведення біосинтезу.............................

36

4.6. Обґрунтування вибору ферментаційного обладнання...................

38

Розділ 5. Характеристика біологічного агенту................................................

41

5.1. Морфолого-культуральні ознаки.......................................................

41

5.2. Фізіолого-біохімічні ознаки...............................................................

42

5.3. Таксономічний статус.........................................................................

43

5.4. Схема біотрансформації ростового субстрату у пролін.................

44

Розділ 6. Опис технологічного процесу біосинтезу проліну..........................

45

6.1. Характеристика сировини, матеріалів та напівпродуктів...............

45

6.2. Технологічна схема виробництва .……...…………………………

47

6.3. Опис технологічного процесу.........................................................

48

6.4. Контроль виробництва......................................................................

57

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ.....................................................................................

65

ДОДАТКИ...........................................................................................................

67


Додаток 3

ПРИКЛАД ОФОРМЛЕННЯ РЕФЕРАТУ

РЕФЕРАТ

Проект виробництва пробіотичного препарату на основі лактобактерій в формі супозиторій складається зі вступу, шести розділів, графічних матеріалів та списку використаної літератури з 57 найменувань. Загальний обсяг роботи – 108 сторінок, 1 рисунок, 6 таблиць, 5 креслень формату А1.

У дипломному проекті дано обґрунтування та викладено технологічний процес виробництва препарату, який включає блок допоміжних робіт, стадії вирощування культури та одержання готової лікарської форми.

Складено аналітичний огляд літератури щодо властивостей, сучасних лікарських форм та галузей застосування пробіотичних препаратів на основі лактобактерій. Внесено пропозиції з удосконалення процесу ферментації: з метою підвищення швидкості росту культури запропоновано у поживне середовище додавати полівітамінний препарат

Ключові слова: пробіотики, лактобактерії, супозиторії, біосинтез.


Додаток 4

ПРИКЛАД ОФОРМЛЕННЯ УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

Перелік умовних позначень

ЕПС

екзополісахариди

ЕР

ендоплазматичний ретикулум

КоА

коензим А

КДФГ

2-кето-3-дезокси-6-фосфоглюконат

ККМ

критична концентрація міцелоутворення

ЛПС

ліпополісахариди

НАД

нікотинамідаденіндинуклеотид

НАДН

нікотинамідаденіндинуклеотид відновлений

НАДФН

нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат відновлений

НАД(Ф)

нікотинамідаденіндинуклеотид або нікотинамідаденіндинук-

леотидфосфат

ПАР

поверхнево-активні речовини

ПХХ

піролохінолінхінон

УЗ

ультразвук

ЦТК

цикл трикарбонових кислот

 


Додаток 5

ПРИКЛАД ОФОРМЛЕННЯ КАРТИ ПОСТАДІЙНОГО КОНТРОЛЮ

Номер контрольної точки та назва стадії

Об’єкт контролю і показник, що визначається

Метод контролю

Періодичність перевірки та порядок відбору проб

Нормативна характеристика показника, що визначається

1

2

3

4

5

К1.1 Контроль вмісту мікроорганізмів та часток у повітрі виробничих приміщень класу D.

Повітря виробничих приміщень, вміст мікроорганізмів та часток

Мікробна контамінація; метод визначення (проба повітря КУО/м³)

Седиментаційний (седиментація на пластинку КУО/4 години)

1 раз на тиждень під час виробничого процесу, 1 раз у 2 тижні за 1-1,5 години до початку роботи.

D клас – не більше 200 непатогенних мікроорганізмів.

Не більше 100 життєздатних мікроорганізмів. Максимально допустиме число часток в 1 м3 повітря 350 тис. (d=0,5мкм), 20 тис.(d=5мкм)

К1.2 Контроль мікробіологічної чистоти поверхонь виробничих приміщень

Поверхні виробничих приміщень (стіни, підлога, двері), мікробіологічна чистота

Змиви тампонами або метод відбитків

1 раз на тиждень під час виробничого процесу. 2 рази на місяць після обробки дезинфікуючими розчинами.

В змивах з площі 10х10 см допускається ріст не більше 50 мікроорганізмів (бактерій і грибів сумарно); після дезинфікуючої обробки – відсутність росту.

К1.3 Контроль мікробіологічної чистоти технологічного обладнання та інвентарю

Поверхні технологічного обладнання та інвентарю, мікробіологічна чистота

Змиви з

обладнання

Проводять вибірково не менше 1 разу на тиждень та під час виробничого біосинтезу та за 1,5 години до початку роботи (висівом на чашки Петрі)

У змивах з площі 10х10 см допустимий ріст не більше 10 колоній неспороутворюючих мікроорганізмів на 2-х паралельних чашках

К 1.4 Контроль стерилізації вузлів обладнання

Режим стерилізації

вузлів обладнання Тиск

Температура

Мікробна контамінація

Манометр технічний

Термометр

Мікробіологічний метод, висіви на чашки Петрі

Температура та тиск визначаються безперервно під час виробничого процесу.

Автоматичний регулятор температури

Манометр технічний

Мікробіологічним методом (висів на чашки Петрі)

р=0,2 МПа

t=140oC

Після стерилізації не повинно міститися мікроорганізмів. В процесі роботи допускається наявність не більш 10 колоній неспороутворюючих мікроорганізмів на 2-х паралельних чашках


Додаток 6

ПРИКЛАД ОФОРМЛЕННЯ РОЗДІЛІВ

РОЗДІЛ 6

ШЛЯХИ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ СИНТЕЗУ ЕТАПОЛАНУ

НА СУМІШІ ЕТАНОЛУ ТА ГЛЮКОЗИ

Попередні дослідження показали, що при вирощуванні бактерій на суміші етанолу та глюкози часто спостерігали підвищення синтезу не тільки екзополісахаридів (ЕПС), а й біомаси. Тому на наступному етапі встановлювали умови культивування штаму Acinetobacter sp. ІМВ В-7005 на суміші ростових субстратів, що забезпечують максимально повну трансформацію вуглецю субстратів в ЕПС. У задачу досліджень входило вивчення впливу на утворення ЕПС таких факторів, як спосіб приготування посівного матеріалу та склад поживного середовища (концентрація джерел вуглецевого та азотного живлення, природа енергетично-дефіцитного субстрату; наявність у середовищі іонів натрію).

6.1. Вплив складу поживного середовища та способу приготування посівного матеріалу на синтез етаполану

 6.1.2. Залежність синтезу ЕПС від способу приготування посівного матеріалу. Дослідження впливу способу приготування посівного матеріала показало, що при використанні інокуляту, вирощеного на етанолі, а також на суміші етанолу і глюкози, спостерігали збільшення показників синтезу ЕПС у порівнянні з даними, одержаними при використанні посівного матеріалу з МПА або глюкози (табл. 6.1). У наступних дослідах як інокулят використовували культуру, вирощену на етанолі.


Додаток 7

ПРИКЛАД ОФОРМЛЕННЯ ІЛЮСТРАЦІЇ

Рис. 3.1. Ферментер об’ємом 0,1 м3 для глибинного культивування мікроорганізмів:

А – люк; отвори: Б – для труби барботера; В – для завантаження поживного середовища; Г – для завантаження піногасника; Д – для колонки; Ж – для посіву; 3 – резервний; І – для відбору проб; К – для гільзи термометра; Л – для виходу конденсату; М – для входу пари; Н – оглядове вікно; О – для очищення оглядових вікон; П – для труби перетискання; Р – резервний; С – для манометра; Т – для нижнього спуску.


Додаток 8

ПРИКЛАД ОФОРМЛЕННЯ ТАБЛИЦІ

Таблиця 4.4

Швидкість дихання за присутності С26-субстратів

інтактних клітин штаму Acinetobacter sp. ІМВ В-7005 (1 НГ), вирощених на етанолі та глюкозі

Ростовий субстрат

Швидкість дихання (нмоль О2/хв мг клітин)

за присутності

етанолу

ацетальдегіду

ацетату калію

глюкози

Етанол (1%)

165,3

170,7

138,3

35,0

Глюкоза (1%)

60,0

71,6

30,6

66,8

Примітки:  1. Для відмивання клітин використовували 0,05 М К+-

фосфатний буфер (рН 7,0).

2. Для інкубації клітин при визначенні швидкості дихання

використовували 0,05 М трис-HCl буфер (рН 7,0).


Додаток 9

ПРИКЛАД ВИКОРИСТАННЯ ФОРМУЛ

Синтез біомаси з фосфогліцеринової кислоти (ФГК) при використанні амонійного джерела азоту можна представити у вигляді рівняння [5]:

4 ФГК+NH3+ 29 АТФ + 5,5 НАД(Ф)Н 4H8O2N1)3,  (5.8)

де (С4H8O2N1)3 – формула моля біомаси.

Сумарні реакції перетворення етанолу та глюкози в ФГК виражаються наступними рівняннями: [5] :

2Н5ОН +3 АТФ ФГК + 6 НАД(Ф)Н + ФАДН2 + СО2  (5.9)

С6Н12О6 2ФГК+2НАД(Ф)Н (гліколіз)     (5.10)

С6Н12О6+2 АТФ 2 ФГК + 2 НАД(Ф)Н (КДФГ-шлях)  (5.11)


Додаток 10

ПРИКЛАД ЗОБРАЖЕННЯ ХІМІЧНОЇ СХЕМИ ВИРОБНИЦТВА

Хімічна схема виробництва сульфаніламіду


Додаток 11

ПРИКЛАД НАВЕДЕННЯ ФРАГМЕНТУ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ




Додаток 12

ЗРАЗКИ ПОСИЛАНЬ НА ЛІТЕРАТУРУ

На книги

Квасников Е.И., Щелокова И.Ф. Дрожжи. Биология. Пути использования. – К.: Наук. думка, 1991. – 326 с.

Определитель бактерий Берги. – 9-е изд. / Пер. под ред. Г.А. Заварзина. – М.: Мир, 1997. – Т. 1, 2. – 800 с.

Rogers H., Perkins H., Ward I. Microbial cell walls and membranes.– London; New-York: Acad/ Press, 1980. – 364 p.

На журнальні статті

Менджул М.И., Лысенко Т.Г., Шаинская О.А., Бусахина И.В. Изучение активности ферментов цикла трикарбоновых кислот цианобактерии Spirulina platensis // Мікробіол. журнал. – 2000. – 62, № 1. – С. 3 – 10.

Василевская И.А., Сергейчук М.Г., Згонник В.В. и др. Усовершенствование метода бактериологического контроля в производстве лизина // Мікробіол. журнал. – 1996. – 58, № 5. – С. 66 – 75.

Rosenberg E., Ron E.Z. High- and low-molecular-mass microbial surfactants // Appl. Microbiol. Biotechnol. – 1999. – 52. – P. 154–162.

На статті з книг

Кордова Н.Н., Бертон П. Молекулярная риккетсиология // Молекулярная биология. – М.: Мир, 1977. – С. 379–419.

На тези доповідей

Смирнов В.В., Резник С.Р. Теоретическое и экспериментальное обоснование использования нерезидентных видов бактерий для профилактики и лечения дисбактериоза // V съезд Укр. Микробиол. о-ва (Днепропетровск, февр. 1980): Тез докл.: – К.: Наук. думка, 1980. – С. 200–201.

Simmonds M.P. Cetacean mass mortalities and their potential relationship with pollution // Symp. “Whales: biology – threats –conservation” (Brussels, Belgium, 5–7 June 1991). – Brussels, 1992. – P. 217–225.

На депоновані наукові роботи

Лопатина Н.В., Терентьев А.Н., Натадич Л.А., Янгулов Ш.У. Оптимизация питательной среды для культивирования вакцинного штамма чумного микроба с применением метода математичекого планирования экспреимента / Редкол. «Микробиол. журн.». – Киев, 1991. – 7 с. – Деп. в ВИНИТИ 03.01.92, № 1-В92.

На стандарти

ГОСТ 9.0489.05375. Методы испытаний на микробиологическую устойчивость. – Введ. 01.07.76.

На патентні документи

А.с. 1756357, МКИ 4 С 12 Р 19/00. Способ определения молекулярно-массового распределения лектинов и гумусовых соединений почвы / С.К.Воцелко, Г.А.Иутинская, Э.А.Коваленко, И.А.Симоненко. – Опубл. 23.08.92, Бюл. № 31.

Пат. 1142005 СССР, МКИ 4 В 66 С 1/66. Штанга для введения в крепежное отверстие угла контейнера / Д.Борхардт (ФРГ) // Открытия. Изобретения. – 1985. – № 7. – С. 211.

Pat. 3434542 USA, IC 3 E 21b 43/21. The method oil water drive with the use of surfactant and water of different viscosites / B.J. Daison, K. Konnely. – Publ. 25.06.69.

На автореферати дисертацій

Кичакова Н.А. Выделение и изучение термостабильной α-амилазы Bacillus sp. 86: Автореф. дис. … канд. биол. наук. – Киев, 1991. – 16 с.

Курдиш И.К. Фізіологічна активність метанотрофних бактерій і закономірності їх функціонування у вугільних шахтах: Автореф. дис. … д-ра біол. наук. – Київ, 1993. – 42 с.


Додаток 13

ХАРАКТЕРИСТИКА СИРОВИНИ, МАТЕРІАЛІВ ТА НАПІВПРОДУКТІВ

Наймену-вання

Категорія та номер НТД

Показники НТД, обов’язкові для перевірки

Особливі властивості

1

2

3

4

Діючі речовини

Аміак водний

ч.д.а.,

фарм. 25%

ГОСТ 3760-79

ДФУ вид. І, стор. 314

Опис, розчинність, прозорість, кольоровість, відносна густина

Для корегування рН виробничої культури

Сахароза

ч.д.а., х.ч., фарм.

ГОСТ 5833-75

ЄФ вид. 3, ст. 0204

Опис, розчинність, кількісне визначення, втрата в масі при висушуванні

Для приготування середовища висушування.

Допоміжна сировина

Агар м’ясопеп-тонний

ДФУ 1 вид.

5.1.4 N категорія 3 А; п. 2.6.12, п. 2.6.13, с.125

Стерильність, органолептичні показники, масова доля вологи

Живильне середовище для контролю живильних середовищ та середовищ висушування

Мило гос-подарське

ГОСТ 790-89

Зовнішній вигляд, маркування, пакування

Для санобробки рук


Спирт етиловий ректифіко-ваний 96%

ДФУ доп. 1, ст. 339

Опис, ідентифікація, прозорість, розчинність, кольоровість, кислотність або лужність, домішки

Для обробки обладнання та устаткування

Матеріали.

Вата медична гігроскопічна (хірургічна)

ГОСТ 5556-81

Паспорт постачальника, цілісність пакування

Для виготовлення пробок та заглушок


Напівпродукти

Маточна культура лактобактерій І-ї генерації

-

Зовнішній вигляд, наявність характерних ознак росту, відсутність сторонньої мірофлори.

Для отримання маточної культури ІІ-ї генерації


Додаток 14

ПРОДУКТОВИЙ РОЗРАХУНОК ОДЕРЖАННЯ БІОТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРЕПАРАТІВ МІКРОБІОЛОГІЧНОГО СИНТЕЗУ І СКЛАДАННЯ МАТЕРІАЛЬНОГО БАЛАНСУ

Наведений розрахунок є одним з можливих варіантів розрахунків виробництв біотехнологічних препаратів, тому стадії концентрування, виділення та стандартизації цільового продукту для конкретного виробництва можуть бути іншими ніж у наведеному прикладі, обрані способи обґрунтовуються у ОВТС.

До біотехнологічних препаратів мікробного синтезу відносяться БАР різного призначення та походження – первинні та вторинні метаболіти, інактивована або життєздатна клітинна біомаса.

Наведений нижче розрахунок проводиться на одиницю кількості культуральної рідини - (G) в кінці біосинтезу, що становитиме 1 м3. Для кожного конкретного розрахунку проводиться перерахунок на робочий об’єм ферментера.

1. Кількість культуральної рідини з врахуванням втрат у кількості (10%) за рахунок виносу середовища газами, що виходять з ферментера а також з врахуванням втрат культуральної рідини з відборами проб, залишками в трубопроводах, та у ферментері після вивантаження. Втрати обґрунтовані у ОВТС та представлені на ТС (ТП ... “Біосинтез”).

1.1. Загальні втрати культуральної рідини на стадії біосинтезу - 10%.

Загальна кількість культуральної рідини з врахуванням посівного матеріалу складе:

G1  G × 1,1, м3.

2. Витрати компонентів на приготування поживного середовища 1.1 м3 (G1) і вміст у ньому абсолютно сухих речовин.

2.1. Загальна витрата (в кг) компонентів для поживного середовища:

G2  g1 + g2 і т. д.,

де g1, g2, g3 і т. д.. витрати окремого компонента поживного середовища.

2.2. Вміст абсолютно сухих речовин (G3, кг) в середовищі:

G3  с1 + с2 + с3 і т. д.,

де с1, с2 , с3 вміст абсолютно сухих речовин кожного компонента середовища, який визначається множенням витрат компонента на вміст в ньому абсолютно сухих речовин відповідно стандарту якості компонентів поживного середовища (Нормативно технічна документація на готову продукцію, сировину, і проміжні продукти).

3. Кількість посівного матеріалу (G4) для засіву поживного середовища (кількість посівного матеріалу задається у межах 2-10 % (за об’ємом) по відношенню до G1, або розраховується). Приймаємо кількість посівного матеріалу – 2%).

G4  G1 × 0,02, м3.

Втрати при вирощуванні посівного матеріалу - 5%. Кількість готового посівного матеріалу (G5) складе:

G5  G4 × 0,95, м3.

4. Витрати компонентів поживного середовища (G6) для одержання посівного матеріалу:

4.1. Загальні витрати компонентів для середовища:

G6  g1 + g2 +і т. д.,

де g1, g2 і т. д. витрати окремого компонента середовища.

4.2. Вміст абсолютно сухих речовин (G7, кг) в середовищі:

G7  с1 + с2 + с3 і т. д. (розрахунок аналогічний п. 2.2.).

5. Кількість середовища (G8), що поступає у ферментер на початку біосинтезу (поживне середовище та посівний матеріал):

G8  G1 + G5, м3.

5.1. Вміст абсолютно сухих речовин (G8, кг) при цьому складе:

G8  G3 + G5, кг.

6. Кількість культуральної рідини одержаної після біосинтезу (G10) що поступає на стадії обробки (вихід з урахуванням втрат (10 %) на стадії біосинтезу - 90%):

G10  G8 × 0,9, м3.

6.1. Втрати культуральної рідини (G11) з відведеними газами та іншими втратами (10% у відповідності з завданням або ОВТС):

G11  G8 × 0,1,м3.

При цьому втрати абсолютно сухих речовин (G12 кг) з втратами культуральної рідини складуть (10%):

G12  G9 × 0,1, кг.

6.2. Активність культуральної рідини (вміст БАР, цільового продукту та ін.): А1 од./см3, мг/см3, г/см3, КУО/см3 і т.д.).

А1 концентраційний показник визначається керівником проекту у завданні на проектування або вибирається на підставі проведеного студентом аналізу літературних джерел 

6.3. Загальна активність (або вміст іншого цільового продукту):

А2 = A1 × G10 (од, г, кг та інш.).

6.4. Кількість абсолютно сухих речовин культуральної рідини – (G12). Перший варіант: кількість абсолютно сухих речовин вказується викладачем в початкових даних для проектування – Х%:

G12  G10 × Х/100, кг.

Другий варіант: вміст абсолютно сухих речовин можна розрахувати виходячи з втрат за рахунок виносу культуральної рідини газами, що виходять з ферментеру (G13) і витрат абсолютно сухих речовин на енергетичні потреби біосинтезу (G14). Тоді кількість абсолютно сухих речовин в культуральній рідині складе:

G12  G9 – (G13+G14), кг.

7. Фільтрування культуральної рідини

7.1. Витрата води на промивку осаду при гідромодулі 1 - 0,5:

G15  G10 × 0,5, дм3.

7.2. Кількість отриманого фільтрату з урахуванням 10% втрат при фільтрації: Втрати обґрунтовані у ОВТС та представлені на ТС (ТП № “Фільтрування”):

G16  (G10+G15) × (1-0,1), см3.

7.3. Активність або вміст продукту у фільтраті з урахуванням втрат від інактивації (5%):

А3 =А2 × (1-0,05) G10+G15 , од/см 3 .

7.4. Загальна активність, (або вміст іншого цільового продукту) у фільтраті:

А4  G16 × А 3 од.

Втрати активності на стадії складуть: а1 = А2 - А4 з них

- втрати активності з біомасою (а2) = G18 × 0,85 × А3, од.

- втрати від інактивації а3 = а1 – а2.

7.5. Кількість абсолютно сухого осаду, відділеного при фільтрації. При фільтрації культуральної рідини в осаді залишається 40 % від вмісту абсолютно сухих речовин, що містяться в культуральній рідині :

G17  G12 × 0,4, кг.

При вологості осаду 85 %, його кількість становить

G18  G17 /(1-0,85, )кг або G19  G18 /1,2, дм3, де 1,2 густина осаду .

7.6. Вміст абсолютно сухих речовин у фільтраті:

G20  G12 – G17, кг.

8. Концентрування ферментного розчину методом ультрафільтрації

8.1. Кількість ультраконцентрату при ступені концентрування – 10% втрат (втрати обираються або задаються):

G21  G16 / 10, дм3.

8.2. Активність продукту (ферменту) в ультраконцентраті з урахуванням 10% втрат:

А5 = А3× G16 ×(1-0,1) / G21, од/см 3 .

8.3. Загальна активність концентрату:

А6  А5 × G21, од.

8.4. Кількість абсолютно сухих речовин у концентраті (7,5%) (визначається аналітично):

G22  G21 × 0,075, кг.

8.5. Кількість ультрафільтрату:

G23  G16 – G21, дм3.

8.6. Кількість абсолютно сухих речовин в ультрафільтраті:

G24  G20 – G22, дм3.

8.7. Загальна активність ультрафільтрату (втрати з ультрафільтратом 6,5% від загальної активності фільтрату):

А7  А4 × 0,065, од.

Втрати від інактивації – а4 А - (А6 + А7), од.

8.8. Активність ультрафільтрату

а5 = А7 / G27, од/мл.

9. Стерилізуюча фільтрація концентрату

9.1. Кількість стерильного концентрату з врахуванням втрат - 3%:

G25 = G21 × (1 - 0,03) дм3 \

9.2. Активність стерильного концентрату з обліком інактивації 5 % від активності концентрату:

А8 = А5 × (1-0,05) / G25, од/мл

9.3. Загальна активність у стерильному концентраті:

А9 = А8 /G25, од.

Втрати від інактивації: а6 = А6 × 0,05 од.

9.4. Кількість осаду, отриманого при стерилізуючій фільтрації (видаляється 8% від абсолютно сухих речовин, що містяться в концентрату):

G26  G22 × 0,08, кг.

9.5. Кількість вологого осаду, отриманого при стерилізуючій фільтрації (вологість осаду - 85 %):

G27 = G26/(1 - 0,85), кг або G28 = G27/1,1,

де 1.1 густина осаду.

Втрати активності з осадом: а7 = G27 × 0,85 × А8, од.

9.6. Кількість абсолютно сухих речовин в стерильному концентраті:

G29  G22 – G26, кг.

10. Рідинна стандартизація стерильного концентрату

10.1. Рідинна стандартизація проводиться яким-небудь інертним наповнювачем (сіллю повареною, сульфатом натрію) з метою підвищення концентрації сухих речовин у концентраті до 10-12 % (у прикладі розрахунку до 12 %).

10.2. Кількість наповнювача для рідинної стандартизації:

G30  G25 × 0,12 – G29, кг.

10.3. Кількість абсолютно сухих речовин у стерильному концентраті з наповнювачем:

G31  G29 + G30, кг.

10.4. Загальна активність стерильного концентрату з урахуванням втрат - 1 %:

А11 = А9 × (1 - 0,01), од.

Втрати активності а7 = А9 – А11, од.

10.5. Кількість стандартизованого стерильного концентрату з урахуванням збільшення об'єму від внесення наповнювача - 0,3%:

G32 = G25 × (1 + 0,003) дм3.

10.6. Активність стерильного концентрату:

А12 = А11/ G32 ,од/мл

11. Сушка концентрату

11.1. Кількість висушеного препарату з урахуванням 10% втрат препарату з сушильним агентом (вміст вологи в препараті - W):

G33 = G31 × (1 – 0,1) /(1 – W), кг (г).

11.2. Активність препарату з урахуванням втрат від інактивації - 8%:

А15 × (1-0,08)/G33 од/г.

11.3. Вміст абсолютно сухої речовини в препараті:

G34 = G31 × 0,92, кг.

11.4 Втрати абсолютно сухих речовин при сушці з урахуванням вологості становлять:

G34  G31 – G34, кг.

11.5. Загальна активність сухого препарату:

А14 = А13× G33, од/мл

12. Стандартизація сухого препарату

12.1. Активність стандартного препарату у відповідності з “Характеристикою готової продукції” – ТУ, ДСТУ (од/мл, мг/г та А15):

12.2. Кількість наповнювача для стандартизації:

G35 = G33 × (А13 - А15) / А13,кг.

12.3. Кількість речовин, що поступають на стандартизацію:

G36  G33 + G35, кг.

12.4. Кількість препарату, отриманого після стандартизації з врахуванням 2% втрат:

G37  G36 (1 – 0,02), кг, в тому числі абсолютно сухих речовин = G37 (1 – W), кг.

12.5. Загальна активність в стандартизованому препараті:

А16 = А15× G37, од.

12.6. Втрати препарату при стандартизації:

G38  G36 - G37, кг.

12.7. Втрати активності на стадії стандартизації:

а9 = G38 × А15, од.

13. Фасування пакування, маркування

13.1. Препарат розфасовують в поліетиленові мішки і потім в паперові мішки по 15-20 кг (в залежності від вигляду препарату). Втрати на стадії упаковки становлять 1,0%. Кількість упакованого препарату:

G39 = G37 × (1-0,01), кг.

13.2. Механічні втрати:

G40  G37 - G39, кг.

13.3. Загальна активність готового препарату:

А18 = А15 × G39, од.

13.4. Втрати активності на стадії:

а10 = А16 – А18

Таким чином, вихід препарату зі стандартною активністю A, од/г з м3 культуральної рідини становить G39, кг , а загальний вихід по активності:

G18, = А16 × 100% / А2, %.

Примітка. 1. Всі значення, вказані в даному розрахунку у відсотках.

можуть бути змінені залежно від вигляду препарату і вказуються викладачем в “Завданні на проектування”.

2. Термін «Активність» це будь-яке інше поняття про цільовий продукт, для якого виконується розрахунок. Це може бути: вміст вітаміну, антибіотика, амінокислоти, біомаси і інших речовин тієї розмірності, яка передбачена в методиці визначення.


МАТЕРІАЛЬНИЙ БАЛАНС ОТРИМАННЯ БІОТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРЕПАРАТІВ

(розрахунок на 1 м3 культуральної рідині)

Витрачено

Отримано

Вихід ферменту, %

Найменування сировини та напівпродуктів

Кількість, кг, дм3

Вміст а.с.р., кг

Активність, од/г, од/см3

Загальна активність, од.

Найменування кінцевого продукту, відходів та втрат

Кількість, кг, дм3

Активність, од/г, од/см3

Загальна активність, од.

Вміст а.с.р., кг

На стадії

До виходу

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Стадія ТП – Вирощування продуцента у ферментері

Поживне фермента-ційне середовище (склад)

G1

G3

-

Культураль-на рідина

G10

А1

А2

G12

100

100

Засівний матеріал (склад середовища)

G5

G7

Втрати з виносом

G11

G13

Всього

Стадія ТП – Фільтрування культуральної рідини

Культураль-на рідина

G10

G12

А1

А2

Фільтрат к.ж.

G16

А3

А4

G20

А4100

А2

А4100

А2

Вода для промивання осаду

G15

-

Біомаса

Втрати від інактивації та механічні

G18

-

а2

а3

G17

а2100

А2

а3100

А2

Аналогічно заповнюються всі наступні стадії отримання препарату з використанням даних продуктового розрахунку.


Додаток 15

РОЗРАХУНОК І ВИБІР ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ

Розрахунок і вибір основного технологічного обладнання для прийнятої в проекті технології та відповідно технологічної схеми, проводиться згідно заданої потужності виробництва, за даним матеріального балансу та норм технологічного проектування.

Дані для розрахунку

1. Обсяг виробництва - Q т/рік.

2. Кількість робочих днів в році - τ днів.

3. Вихід препарату з 1м3 культуральної рідини - q т//м3.

Загальні вимоги, щодо вибору ємкісного обладнання враховують здатність до піноутворення під час проведення технологічного процесу.

Для розрахунку обладнання приймаємо: коефіцієнт заповнення для змішувачів в процесі приготування поживного середовища і реакторів для обробки культуральної рідини - 0,7; збірників фільтратів і концентратів - 0,8.

Ферментери для аеробного біосинтезу залежно від способів введення енергії:

ферментери барботажного типу перемішування – 0,45 – 0,55;

ферментери ерліфтного типу перемішування – 0,5 – 0,6;

ферментери комбінованого типу перемішування – 0,5 – 0,7.

4.Розрахунок основного обладнання.

4.1. Виробничі ферментери.

  1.  Обсяг виробництва препарату за добу (Q1):

Q1.= Q/ τ, т/добу,

де Q - обсяг виробництва препарату за рік;

τ - кількість робочих днів на рік. Кількість робочих днів на рік розраховується з врахуванням витрат часу на ремонти (планові , капітальні).

4.1.2. Кількість культуральної рідини за добу, (Q2) що необхідна для забезпечення річного обсягу виробництва

Q2.= Q1/ q, м3

де Q1 - обсяг виробництва за добу;

q - вихід препарату з 1м3 культуральної рідини.

Для розрахованої кількості культуральної рідини за добу вибирають ферментер, об'єм (V) якого при коефіцієнті заповнення 0,5 близький до об'єму Q2.

4.1.3. Кількість культуральної рідини з однієї ферментації з врахуванням втрат під час ферментації (10%) становитиме:

Q3 = V × 0,5 × О,9 м3.

де Q3 кількість культуральної рідини з одної ферментації;

V - геометричний об'єм ферментера, м3;

0,5 - коефіцієнт заповнення ферментера

0,9 - коефіцієнт, що враховує вихід культуральної рідини з урахуванням 10 % втрат.

4.1.4. Кількість ферментацій за добу (n):

n = Q2 /Q3.

де Q2 - необхідна кількість культуральної рідини за добу;

Q3 - кількість культуральної рідини з одної ферментації.

4.1.5. Кількість культуральної рідини в рік (Q4):

Q4 = Q/ q, м3

де Q - обсяг виробництва препарату, т/рік;

q - - вихід препарату з 1 м3 культуральної рідини, т/ м3.

4.1.6. Тривалість циклу (обороту) одного ферментера (τ ) Повний цикл роботи одного ферментер складається з блоків стандартних робіт підготовчого характеру та основного виробництва, які визначені в завданні або приймаються на підставі ОВТС:

  •  тривалість виробничої ферментації (20 - 72) години;
  •  злив (вивантаження) культуральної рідини (2 - 5) годин;
  •  миття ферментеру(2 - 3) години;
  •  перевірка ферментеру на герметичність (1 - 2) години;
  •  стерилізація ферментеру (1 - 2) години;
  •  заповнення ферментеру поживним середовищем (2 – 2,5) годин;
  •  засів посівним матеріалом (0,1 – 0,5) годин;.

4.1.7. Кількість робочих годин в рік (τ2):

τ2 = τ × 24 годин,

де τ - кількість робочих днів на рік.

4.1.8. Необхідна кількість ферментерів (N):

N = Q4 × τ1/ Q3 × τ2,

де Q4 - кількість культуральної рідини за рік, м3;

τ1 - тривалість циклу (обороту) одного ферментера, годин;

τ2 - кількість робочих годин на рік, годин;

Q3 - кількість культуральної рідини з 1-й ферментації.

Приймаємо N ферментерів і один запасний, габарити, мм.

4.2. Посівні апарати

Кількість посівних апаратів можемо бути визначене двома способами: або вони встановлюються індивідуально до кожного виробничого ферментера, якщо цього вимагають спеціальні умови, або їх розраховують залежно від кількості ферментацій за добу і циклу посівного апарату. В останньому випадку посівний матеріал з одного посівного апарату може поступати у групу виробничих ферментерів.

4.2.1. Повний цикл роботи одного ферментер складається з блоку стандартних робіт підготовчого характеру, які визначені в завданні або приймаються на підставі ОВТС:

  •  миття апарату (0,5 – 1,0) година;
  •   перевірка на герметичність (0,5 – 1,0) година;
  •  стерилізація пустого апарату (0,5 – 1,0) година;
  •  приготування поживного середовища у посівному апараті (1,5 –2,0) години;
  •  стерилізація поживного середовища у посівному апараті (0,5 – 1,0) година;
  •  тривалість вирощування посівного матеріалу (12 - 24) години;
  •  внесення посівного матеріалу у виробничий ферментер (0,5 – 1,0) година;

4.2.2. Кількість посівного матеріалу на завантаження одного виробничого ферментеру:

Q5 = V × 0,5 × с, м3,

де V - повний об'єм ферментеру, м3;

0,5 - коефіцієнт заповнення;

с - кількість посівного матеріалу в %.

4.2.3. Повний об'єм посівного апарату з коефіцієнтом заповнення 0,6:

Q6 = Q5 / 0,6 м3,

де V - кількість посівного матеріалу на одне завантаження, м3;

0,6 - коефіцієнт заповнення посівного апарату.

Вибираємо апарат відповідно до розрахунку.

4.2.4. Кількість посівних апаратів:

n1 = (n × τ3) / 24 год,

де n - кількість ферментацій за добу:

τ3 - повний цикл роботи посівного апарату.

Приймаємо для посівного відділення n посівних апаратів та один запасний.

Всього встановлюємо (n1+1) посівних апаратів, габаритними розмірами, мм.

5. Розрахунок обладнання для приготування поживного середовища для виробничих ферментерів.

Для приготування поживного середовища для виробничих ферментерів передбачається роздільна стерилізація з застосуванням установки безперервної стерилізації (УБС) вуглеводвмісних компонентів (1 партія) та азотовмісних компонентів (2 партія) для розчинення використовують окремі ємності, і стерилізуються водні суміші цих компонентів послідовно у УБС.

5.1. Об’єм поживного середовища, що треба приготувати, дорівнює корисному об’єму ферментера (V1)

V1 = V×0,5, м3,

де V - повний об'єм ферментера;

0,5 - коефіцієнт заповнення.

5.2. Під час стерилізації поживного середовища в УБС відбувається її розбавлення конденсатом (орієнтовно на 15-20%), в зв'язку з цим, об'єм води, що використовується для приготування середовища (V2), повинен бути зменшений на 20% і складе:

V2, = V1 - (V1 × 0,2м3),

де V1 - корисний об'єм ферментера;

0,2 - коефіцієнт, що враховує розбавлення середовища конденсатом.

5.3. Об'єм води для приготування I партії середовища (V3) становить 65-70% від загального об'єму води:

V3, = V2 × 0,7м3.

а для приготування II партії середовища об'єм води (V4) складе:

V4, = V2 × 0,3м3.

Повний об'єм реактора (V5) для I партії середовища з коефіцієнтом заповнення 0,7 складе:

V5, = V3 / 0,7м3,

а для II партії середовища:

V6, = V4 / 0,7 м3.

Вибираємо реактори з мішалкою згідно з отриманими по розрахунку об'ємами і встановлюємо розрахункову кількість реакторів і один запасний, габарити, мм.

5.4. Стерилізація поживного середовища в установці безперервної стерилізації (УБС).

5.4.1. Кількість середовища, що поступає на стерилізацію за добу (Q8):

Q8 = V2 м3.

Час стерилізації середовища не повинен перевищувати 3 години. Відповідно до цього, продуктивність (q1) УБС повинна складати:

q1 = Q8 / 3 м3/год,

По розрахованій продуктивності вибирається або розраховується УБС.

Загальний час зайнятості УБС складається з часу на стерилізацію середовища і часу підготовки УБС до роботи.

Час підготовки УБС складається з ряду допоміжних робіт :

  •  миття апаратури – (0,5 – 1,0) година;
  •  ревізії арматури – (0,5 – 1,0) година;
  •  перевірки на герметичність – (0,5 – 1,0) година;
  •  стерилізації УБС – (0,5 – 1,0) година.

Встановлюють УБС потрібної продуктивності і одну запасну, габарити, мм.

6. Збірники культуральної рідини

Кількість культуральної рідини за добу Q2 м3

Необхідний об'єм збірників при коефіцієнті заповнення - 0,8.

Q9 = Q2/0,8 м3,

де Q2 – кількість культуральної рідини за добу, м3.

0,8 - коефіцієнт заповнення.

Вибираємо збірник з необхідним корисним об'ємом і розраховуємо їх кількість.

Корисний об'єм збірника (Vп):

Vп = Vповне. × 0,8 м3,

де Vповне - повний об'єм збірника;

0,8 - коефіцієнт заповнення.

Кількість збірників:

n2 = Q9/ Vп,

де Q9 - необхідний об'єм збірників культуральної рідини;

Vп - корисний об'єм збірника.

Приймаємо n2 збірника і один запасний. Усього збірників культуральної рідини (n2+1)штук, габарити, мм.

7. Відокремлення біомаси

7.1. На відокремлення біомаси поступає Q2 м3/добу.

Фільтрувальне обладнання вибираємо за поверхнею фільтрації і за питомою швидкістю фільтрації.

S = Q2/g1 x t 6, м2,

де S - необхідна поверхня фільтрації, м2;

Q2- кількість культуральної рідини за добу, м3;

g1 -питома швидкість фільтрації;

6 - час роботи фільтра - 20 годин (для даного конкретного випадку).

Приймаємо фільтруючу установку з необхідною поверхнею фільтрації S і одну запасну.

7.2. Збірник фільтрату культуральної рідини.

Кількість фільтрату (Q10) з урахуванням промивної води (гідромодуль - 1:0,5) і виходу по об'єму «k» %:

Q10 =(Q2+ Q2 × 0,5 ) × k, м3 ,

де Q2- кількість культуральної рідини за добу, м3;

0,5 - гідромодуль при промивці;

k - коефіцієнт, що враховує вихід фільтрату на стадії.

Вибирають збірник циліндричний зі сферичним днищем і сорочкою для охолоджування, об'єм якого близький до обчисленої величини, і розраховують його корисний об'єм:

Vп = Vповне. × 0,8 м3,

де 0,8 - коефіцієнт заповнення.

Кількість збірників:

n3 = Q10/ Vп,

де Q10 - загальна кількість фільтрату, м3 ;

Vп,, - корисний об'єм збірника.

Приймаємо до установки n3 збірників і один запасний.

8. Концентрування фільтрату

Концентрування розчинів біологічно активних речовин може здійснюватися різними способами серед яких найбільш ефективними визнані - ультрафільтрація і спосіб вакуум-випаровування.

Кількість фільтрату, що поступає на концентрування Q10 м3 Питома продуктивність установки - g2, м32 год ( для ультраконцентрування) або м3/год (для вакуум - випарки).

Час роботи установки за добу - 7.

Кратність концентрування – nк, (з опису технологічного процесу або по завданню на проектування).

8.3. Кількість концентрату (Q11):

Q11 = Q10/ nк м3

де Q11 - загальна кількість фільтрату,м3;

nк, - міра концентрування.

8.2. Кількість ультрафільтрату або видаленої (випареної) вологи (Q12):

Q12 = Q10 - Q11 м3

де Q10 - загальна кількість фільтрату, м3;

Q11 - кількість концентрату.

8.3. Поверхня, яка необхідна для концентрування методом ультрафільтрації (S1):

S1, = Q12/ g2 x t 7 м2,

де Q12 - кількість ультрафільтрату, м3;

g2 - швидкість ультрафільтрації, м32 год;

7 - час роботи установки за добу, год.

Вибираємо ультрафільтраційну установку з поверхнею фільтрації S2, близькою до розрахункової, габарити, мм.

Кількість ультрафільтраційних установок:

n4 = S1 / S2,

де S1 - необхідна поверхня фільтрації;

S2 - поверхня фільтрації однієї установки.

Приймаємо n4 установок і одну запасну.

8.4. Вибір вакуум-випарної установки для концентрування розчину біологічно активних речовин.

Вакуум-випарні установки вибираються за продуктивністю (G1):

G1 = Q12/ 4 м3/год,

де Q12 - кількість випареної вологи, м3 ;

4 - час роботи установки за добу, год.

Вибираємо вакуум-випарну установку, по продуктивності близьку до розрахункової, і розраховуємо їх необхідну кількість:

n4 = Q12 / G1,

де n4 кількість вакуум-випарних установок;

Q12 - - кількість випареної вологи, м3;

G1 - питома продуктивність установки, м3/год.

Приймаємо n4 установок і одну запасну.

8.5. Збірник концентрату

Кількість концентрату – Q11 м3.

Повний об'єм збірника при коефіцієнті заповнення 0,8:

V3, = Q11 / 0,8 м3.

Вибираємо збірник з повним об'ємом V3 м3 і один запасний.

9. Стерилізація концентрату

Кількість концентрату, що поступає на стерилізацію - Q11 м3.

Час роботи установки - 8, год.

Питома продуктивність при стерилізації g3 м3 /м2 год.

9.1. Поверхня для стерилізуючої фільтрації (S3):

S3, = Q11 / g3 x 8 м2.

Вибираємо установку з поверхнею фільтрації S4, м2, близьку до розрахункової.

9.2. Кількість стерилізуючих установок:

n5 = S3 / S4,

де S3 - необхідна поверхня фільтрації;

S4 - поверхня фільтрації однієї установки.

Приймаємо n5 установок і одну запасну.

9.3. Збірник стерильного фільтрату

Кількість стерильного фільтрату (Q13) при 3% втрат:

Q13 = Q11 × 0,97 м3 ,

де Q11 - кількість концентрату м3,

0,97 - вихід стерильного концентрату.

9.4. Повний об'єм збірника (V4) при коефіцієнті заповнення 0,8:

V4 = Q13 /0,8 м3,

де Q13 - кількість стерильного фільтрату;

0,8 - коефіцієнт заповнення.

Приймаємо збірник близький по об'єму до розрахункового і один запасний, габарити, мм.

10. Сушка концентрату

Кількість концентрату, що поступає на сушку Q13, м3.

Вміст сухих речовин в концентраті – с1 %.

Вміст сухих речовин в готовому продукті – с2 %.

Час роботи сушарки за добу - 9 год.

Кількість випареної вологи (Q14):

Q14 = Q13 × (1 - с1 / с2) , т.

Продуктивність сушарки по випареній волозі (Q15):

Q15 = Q14 / 9 т/год,

де Q14 - кількість випареної вологи, т;

9 - час роботи сушарки за добу.

Вибираємо сушарку, продуктивність якої по випареній волозі близька до розрахункової, габарити, мм.

10.1. Кількість висушеного (базового) препарату (Q16):

Q16 = Q13 ×с1 × 0,9/ с2 , т,

де Q13 - кількість стерильного концентрату, м3;

с1 - вміст сухих речовин у концентраті;

с2 - вміст сухих речовин в препараті;

0,9 вихід препарату з урахуванням 10% втрат.

11. Стандартизація препарату

Кількість наповнювача (Qн):

Qн = Q1 - Q16 3 , т,

де Q1 - обсяг виробництва препарату за добу, т;

Q16 - кількість базового препарату, т.

На стандартизацію поступає Q16 т базового препарату і Qн наповнювача.

Всього - Q17 = Q16  Qн , т.

Вибираємо змішувач-дробарку продуктивністю g4 кг/год (т/год).

Час безпосереднього змішування продуктів:

10 = Q17 / g4 год.

де Q17 - об'єм продуктів, що поступають на змішування, т;

g4 - продуктивність змішувача, т/год;

Час завантаження, вивантаження і ревізії змішувача - 3 год.

Оборотність змішувача - (10 + 3) год.

11. Фасовка і упаковка

Добова продуктивність по готовому продукту Q17 (кг).

Фасовка препарату qф кг в одну упаковку.

Кількість упаковок за добу (nуп):

nуп = Q1 / qф уп/добу.

Вибираємо пакувальну лінію, що забезпечує необхідну продуктивність, габарити, мм.

РОЗРАХУНОК І ВИБІР ДОПОМІЖНОГО ОБЛАДНАННЯ

До допоміжного обладнання відносять:

  •  дробарки, сита, дисмембратори і інш. (для підготовки сировини);
  •  насоси (для подачі середовища в УБС, для транспортування культуральної рідини, фільтратів, концентрованих напівпродуктів та інших рідин);
  •  бункери (для зберігання та дозування сировини, для збору вологої біомаси і інше);
  •  місткості для допоміжних розчинів.

1 Дробарки, дисмембратори, млини.

Вибираються по продуктивності. У зв'язку з тим, що обладнання встановлюється поблизу загальнозаводських складів сировини, де передбачена однозмінна робота, час роботи обладнання складає:

- підготовка обладнання - 0,5 год;

- завантаження матеріалу - 0,5 год;

- час роботи -5 год;

- час розвантаження - 0,5 год.

Разом загальний час зайнятості обладнання - 6,5 год год.

Необхідна продуктивність обладнання (Q1):

Q1 = Q / , т/год,

де Q кількість матеріалу, що поступив на переробку;

- загальний час зайнятості обладнання.

2. Насоси.

Вибираються по продуктивності та по величині напору, яка враховує перепад висоти лінії подачі матеріалу з одної місткості в іншу (складається з висоти поверхів):

Qн = Q / , м3/год,

де Q – кількість продукту , яке потрібно перекачати насосом;

 - час роботи насоса (цей час не перевищує 2 –2,5 години).

3. Бункери

Приймальні бункери для сипких компонентів (висівки, жом, солома тощо) поживного середовища вибирають по розрахованій місткості або з типового обладнання. Бункери, на відміну від силосних башт, які слугують для тривалого зберігання речовини та встановлені поза межами цеху, розташовують поблизу ділянки приготування поживного середовища (відділення приготування поживного середовища). Бункери передбачають, що найменше 2 – 2,5 добовий запас сировини.

Місткість бункера (V6) розраховується за формулою:

V6 = Q /k ×n, м3

де – Q – кількість продукту для зберігання (2 – 2,5 добовий запас),т;

k – коефіцієнт заповнення бункера;

n – густина продукту, т/м3.

Отриманий результат дозволяє вибрати типовий бункер з каталогів серійного обладнання.

4. Місткості для допоміжних розчинів

Допоміжні місткості представлені дозаторами титрувальних розчинів, напірними місткостями піногасника, дозаторами підживлення то що. Міст кісне обладнання для цих розчинів повинно містити 5 – добовий запас компонента. Для визначення місткості обладнання користуються даними технологічного процесу.

Vг, = Q / k, м3.

де – Q – об’єм розчину 5 добовий запас,т;

k – коефіцієнт заповнення місткості.


Додаток 16

ПРИКЛАД ОФОРМЛЕННЯ АПАРАТУРНОЇ СХЕМИ (ДІЛЯНКА ВИРОБНИЧОГО БІОСИНТЕЗУ)


Додаток 17

ПРИКЛАД ОФОРМЛЕННЯ АПАРАТУРНОЇ СХЕМИ (ДІЛЯНКА ПІДГОТОВКИ ПОЖИВНОГО СЕРЕДОВИЩА)


Додаток 18

ПРИКЛАД ОФОРМЛЕННЯ АПАРАТУРНОЇ СХЕМИ

(ДІЛЯНКА ПІДГОТОВКИ ПОВІТРЯ)

Апаратурна схема підготовки стерильного вентиляційного повітря для чистих приміщень:

П-1 – повітрязабірник; Ф-2, Ф-12 – фільтри попередньої очистки повітря; Ф-3, Ф-13 – фільтри другого ступеня очистки повітря; К-4, К-14 – центральні кондиціонери; Т-5, Т-15 – теплообмінники; В-6, В-16 – вентилятори; К-7, К-17 – кондиціонери; Ф-9 – фільтр НЕРА; В-10, В-20 – вентилятори системи рециркуляції повітря; Ф-11, Ф-23 – фільтри очистки відпрацьованого повітря; ПР-19 – повітророзподільний пристрій.


Додаток 19

ПРИКЛАД ОФОРМЛЕННЯ СПЕЦИФІКАЦІЇ ОБЛАДНАННЯ ТА КВП

Позиція

Позначення

Найменування

Кількість

Примітка

1

2

3

4

5

МП-1

Машина пральна

Маскимальна завантажуваність 5 кг.

1

СШ-2

ЦВШ 9х10,6

Полична вакуум-сушильна шафа. Поверхня нагріву 29,5 м². Нагрів паром, завантаження і вивантаження вручну. Габаритні розміри: 2070х1500х1750 мм.

1

...

...

...

...

...

Зб-5

Типа 52-В-S

Збірник розчину

Місткість 20 л, з нижнім спуском

3

Скло «Симакс»

Зб-6

Збірник розчину

Місткість 20 л, з нижнім спуском

1

...

...

...

...

...

ПЗ-10

Повітрозабірник. Діаметр 150 мм.

1

Ф-11

Фільтр грубої очистки

1

К-12

Компресор

1

К-13

Фільтр тонкої очистки повітря

Діаметр пор 0,01 мкм

1

Ф-14

Фільтр НЕРА

1

Зб-15

Збірник для приготування поживного середовища. Місткість 500 л. З паровою сорочкою. Циліндричної форми. Має люк, 4 штуцери. Заповнення і злив самотечією. Габаритні розміри: висота - 1800 мм, діаметр – 1200 мм.

1

...

...

...

...

...


Навчальне видання

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання кваліфікаційної бакалаврської дипломної роботи

для студентів напряму 0514

«Біотехнологія»

денної та заочної форм навчання

Укладачі:  Красінько Вікторія Олегівна

   Волошина Ірина Миколаївна

Пенчук Юрій Миколайович

 

Київ НУХТ 2010


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40297. Параклинические методы исследования 36 KB
  Методы психологического исследования традиционно подразделяются на методы исследования психических процессов восприятия ощущения внимания памяти мышления и т. и методы исследования личности. Для исследования переключаемости внимания часто используется двухцветная таблица Горбова где изображены в случайном порядке черные числа от 1 до 25 и красные – от 1 до 24.
40298. Параноидная форма шизофрении 38.5 KB
  В стереотипе развития бредовых синдромов в типичных случаях наблюдаются этап бреда не сопровождающегося галлюцинациями и явлениями психического автоматизма паранойяльный синдром этапы параноидного бреда синдром Кандинского Клерамбо и фантастического бреда парафренный синдром. Манифестация болезни проявляется развитием интерпретативного бреда с большей или меньшей степенью систематизации бредовых идей. При бредовом варианте параноидной шизофрении манифестный период болезни характеризуется формированием интерпретативного...
40299. Аналіз роботи підприємства, стану і перспектив розвитку міжнародної економічної діяльності на підприємстві 495 KB
  За таких умов підприємствам надані широкі права і можливості у реалізації своїх економічних інтересів, виборів способів організації виробництва, збуту продукції. При цьому підприємство виходить із власних ресурсних можливостей
40300. Показания к недобровольной госпитализации 32.5 KB
  Основания для госпитализации в психиатрический стационар в недобровольном порядке: Лицо страдающее психическим расстройством может быть госпитализировано в психиатрический стационар без его согласия или без согласия его законного представителя до постановления судьи если его обследование или лечение возможны только в стационарны условиях а психическое расстройство является тяжелым и обусловливает: а его непосредственную опасность для себя или окружающих или б его беспомощность то есть неспособность самостоятельно удовлетворять основные...
40301. Показания к помещению и выписке 29 KB
  Основания для госпитализации: 1 Основаниями для госпитализации в психиатрический стационар являются наличие у лица психического расстройства и решение врача психиатра о проведении обследования или лечения в стационарных условиях либо постановление судьи. 3 Помещение лица в психиатрический стационар за исключением случаев предусмотренных статьей 29 настоящего Закона осуществляется добровольно по его просьбе или с его согласия. 4 Несовершеннолетний в возрасте до 15 лет помещается в психиатрический стационар по просьбе или с...
40302. ПОМРАЧЕНИЕ СОЗНАНИЯ 30.5 KB
  дезориентировка аллопсихическая амнестическая аутопсихическая бредовая ложные представления об окружающем соматопсихическая двойная ориентировка амнезия на период нарушенного сознания тотальная или частичная симптомы расстройства сознания: анозогнозия неузнавание или отрицание собственной болезни невозможность правильно оценить собственный дефект. СИНДРОМЫ ПОМРАЧЕНИЯ СОЗНАНИЯ Оглушение характеризуется повышением порога ко всем раздражителям и обеднением психической деятельности. ДЕЛИРИЙ это иллюзорногаллюцинаторное...
40303. Прогрессивный паралич 34 KB
  Неврологические симптомы: синдром Аргайла Робертсона отсутствие прямой и содружественной реакции зрачков на свет при сохранении реакции на конвергенцию и аккомодацию; сужение миоз реже расширение мидриаз зрачков их неравномерность анизокория и деформация. Формы: экспансивная маниакальная форма; эйфорическая форма; простая дементная; депрессивная форма; циркулярная форма. Стационарный паралич форма с особенно медленным течением.
40304. ПСИХООРГАНИЧЕСКИЙ СИНДРОМ 25 KB
  Снижение интеллекта снижение уровня суждений. Снижение дисфория злобная раздражительность эйфорический апатический.
40305. РАССТРОЙСТВА АССОЦИАТИВНОГО ПРОЦЕССА 27 KB
  Ускорение мышления ускоренное течение ассоциативных процессов мысли очень быстро сменяют друг друга их много больной не успевает их высказывать. Замедление мышления бедность ассоциаций замедленное течение мысли. Патологическая обстоятельность мышления чрезвычайная вязкость тугоподвижность мыслительных процессов трудность переключения невозможность отделить главное от второстепенного. Персеверация мышления патологическое застревание задержка на одних и тех же представлениях что выражается в повторениях.