Водопідготовка у виробництві харчових продуктів
Спеціальність: Харчова хімія та експертиза
Код дисципліни: 6.E3.01.E.043
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Органічна хімія
Лектор: Будішевська Ольга Григорівна
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Інтегральна компетентність (ІНТ): Здатність вирішувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми хімічних технологій та інженерії, що передбачає застосування теорій та методів хімічних технологій та інженерії та характеризуються комплексністю та невизначеністю умов.
Загальні компетентності: ЗК2. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
ЗК9.Прагнення до збереження навколишнього середовища.
Соціальні (фахові, предметні) компетентності (ФК): ФК2. Здатність розпізнавати і аналізувати проблеми, застосовувати обґрунтовані методи вирішення проблем, приймати обґрунтовані рішення в області хімії.
ФК6.Здатність оцінювати ризики.
ФК7.Здатність здійснювати типові хімічні лабораторні дослідження.
ФК8.Здатність здійснювати кількісні вимірювання фізико-хімічних величин, описувати, аналізувати і критично оцінювати експериментальні дані.
ФК10.Здатність до опанування нових областей хімії шляхом самостійного навчання.
Результати навчання: Програмні результати навчання (ПРН):
ПРН1.Розуміти ключові хімічні поняття, основні факти, концепції, принципи і теорії, що стосуються природничих наук та наук про життя і землю, а також хімічних технологій на рівні, достатньому для їх застосування у професійній діяльності та для забезпечення можливості в подальшому глибоко розуміти спеціалізовані області хімії.
ПРН8.Знати принципи і процедури фізичних, хімічних, фізико-хімічних методів дослідження, типові обладнання та прилади.
ПРН9.Планувати та виконувати хімічний експеримент, застосовувати придатні методики та техніки приготування розчинів та реагентів.
ПРН13.Аналізувати та оцінювати дані, синтезувати нові ідеї, що стосуються хімії та її прикладних застосувань
ПРН14.Здійснювати експериментальну роботу з метою перевірки гіпотез та дослідження хімічних явищ і закономірностей.
ПРН15.Спроможність використовувати набуті знання та вміння для розрахунків, відображення та моделювання хімічних систем та процесів, обробки експериментальних даних.
ПРН18.Демонструвати знання та розуміння основних фактів, концепцій, принципів та теорій з хімії.
ПРН19.Використовувати свої знання, розуміння, компетенції та базові інженерно-технологічні навички на практиці для вирішення задач та проблем відомої природи.
ПРН20. Інтерпретувати експериментально отримані дані та співвідносити їх з відповідними теоріями в хімії.
ПРН21.Здійснювати моніторинг та аналіз наукових джерел інформації та фахової літератури.
ПРН22.Обговорювати проблеми хімії та її прикладних застосувань з колегами та цільовою аудиторією державною та іноземною мовами.
ПРН24. Використовувати сучасні інформаційно-комунікаційні технології при спілкуванні, а також для збору, аналізу, обробки, інтерпретації даних.
ПРН25.Оцінювати та мінімізувати ризики для навколишнього середовища при здійсненні професійної діяльності.
ПРН26. Знати та вміти використовувати основні підходи та методи аналізу хімічного складу харчових продуктів, харчових та біологічно-активних добавок, споживчих товарів.
Комунікація (КОМ): КОМ1. Уміння спілкуватись, включаючи усну та письмову комунікацію українською та іноземною (англійською) мовами;
КОМ2. Здатність до використання різноманітних методів сучасних інформаційних технологій для ефективного спілкування на професійному та соціальному рівнях.
Відповідальність та автономія (АіВ): АіВ1. Здатність адаптуватись до нових ситуацій та приймати відповідні рішення.
АіВ2. Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань.
АіВ4. Здатність демонструвати розуміння основних екологічних засад, охорони праці та безпеки життєдіяльності та їх застосування.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни: органічна хімія, основи екології, основи біохімії.
Супутні і наступні навчальні дисципліни: основи біології, харчова хімія, харчові технології, фізико-хімічні методи аналізу харчових продуктів.
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна «Водопідготовка у виробництві харчових продуктів» призначена для формування знань з теоретичних та практичних основ підготовки та використання води у технологіях харчової промисловості в Україні та за кордоном, а також уміння та навиків, необхідних для вирішення конкретних інженерних та науково-технічних завдань, необхідних для використання води під час виробництва харчових продуктів.
У сукупність цих знань включені:
• знання про пріоритетні напрями водопідготовки для харчових виробництв;
• сучасне розуміння хімічного складу та структури води та основних життєвих процесів за її участю;
• знання про вплив хімічного складу води на якість харчових продуктів різних видів;
• знання про вимоги до води, яку використовують при виробництві харчових продуктів різних видів;
• знання про нормативні показники, які характеризують воду для харчових продуктів різних видів та нормативну документацію;
• знання про принципи класифікації забруднень води: механічні, хімічні та біологічні;
• знання про методи визначення домішок у воді та методи аналізу хімічного складу води;
• знання про методи очищення води від хімічних забруднювачів;
• знання про методи очищення води від механічних забруднювачів;
• знання про методи очищення води від біологічних забруднювачів;
• знання про сучасні наукові здобутки в області очищення води для харчових виробництв.
Опис: Курс навчальної дисципліни «Водопідготовка у виробництві харчових продуктів» включає наступні теми:
Природні води і вимоги до їхньої якості.
Характеристика джерел водопостачання. Склад і характеристика домішок природних вод. Вплив домішок на якість води. Вимоги до якості природних вод і їх класифікація.
Особливості вимог до води, що використовують у технологічних процесах харчової промисловості (у виробництві напоїв, хлібопекарської галузі, виробництві м’ясних і ковбасних виробів, консервуванні тощо), косметичних засобів (у рецептах кремів та інших засобів для догляду за шкірою, шампунів, лосьйонів тощо). Нормативні характеристики та нормативні документи України та Європи.
Вимоги до води, що використовують у теплообмінних процесах виробництва харчових продуктів
Методи визначення домішок у воді. Визначення грубодисперсних завислих і колоїдних домішок, домішок молекулярної ступені дисперсності (розчинених газів, солей твердості, вмісту нітритів, нітратів, іонів заліза галогенідів, сульфатів тощо). Мікробіологічний аналіз води (визначення загальної кількості бактерій, бактерій кишкової палічки тощо).
Методи очищення природних вод.
Очищення води від грубодисперсних завислих речовин. Прояснення стічних вод відстоюванням, у гідроциклонах, фільтруванням, флотацією тощо.
Очищення води від колоїдно-дисперсних речовин.
Метод коагулювання. Фізико-хімічні основи методу, коагулянти. Електрокоагуляція. Флокуляція і флокулянти. Електрокоагуляція. Центрифугування.
Видалення з води розчинених газів. Фізіко-хімічні основи методів. Фізичні і хімічні методи дегазації.
Метод йонообмінного очишення води. Фізіко-хімічні основи методу і фізико-хімія методу. Йонообмінні матеріали. Регенерація йонітів.
Очищення води мембранними методами. Фізіко-хімічні основи методу і галузі його застосування. Макро- і мікрофільтрація. Класифікація мембран. Баромембранні методи. Нанофільтрація. Зворотньоосмотичні методи.
Очищення води деструктивними методами. Окисно-відновні процеси із застосуванням хімічних реагентів. Термоокиснювальні методи. Електрохімічне окиснення. Радіаційні методи очищення води.
Очищення води хімічним осадженням. Фізіко-хімічні основи методу. Виділення осадів цементацією і електролітично.
Очищення води адсорбцією. Фізіко-хімічні основи методу та межі його застосування. Вибір адсорбентів, регенерація адсорбентів.
Інші методи очищення води: екстракцією, випарюванням і дистиляцією, електродіалізомвиморожуванням і крислалізацією газогідратівє
Біологічні методи очищення води. Ультрафіолетове знезараження. Озонування.
Спеціальні методи очищення води. Доочищення стічних вод для технічного водопостачання. Очищення від синтетичних ПАР. Видалення пестицидів, гербіцидів, іхтіоцидів, дехлорування та інших речовин. Очищення від радіоактивних речовин.
Корекція сольового складу води, що використовується у харчовій і косметичній промисловості.
Комплексна переробка продуктів водоочищення.
Системи водопостачання промислових підприємств. Основні характеристики і споруди водопроводів. Методи і принципи каналізування стічних вод. Очисні споруди. Умови скидання стічних вод у водойми.
Боротьба з корозією трубопроводів та обладнання систем водопостачання.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль: виконання лабораторних робіт, Контрольна робота. Диференційний залік. Лабораторні заняття – усього 28 балів. Контрольна робота – 20 балів. Диференційний залік 52 бали.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль: виконання лабораторних робіт, Контрольна робота. Диференційний залік. Лабораторні заняття – усього 28 балів. Контрольна робота – 20 балів. Диференційний залік 52 бали (з них 42 бали письмова компонента, 10 балів усна компонента).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: Базова:
1. Будішевська О.Г. Електронний навчально-методичний комплекс, що використовується для забезпечення навчальної дисципліни «Водопідготовка у виробництві харчових продуктів» для здобувачів освіти за освітньою програмою «Харчова хімія та експертиза»
https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=19039
2. Визначення санітарно-хімічних показників води: Методичні вказівки до підготовки та виконання лабораторних робіт з курсу “Водопідготовка у виробництві харчових продуктів”/ Укл.: О.Г.Будішевська - Львів.-2025.
3. Технологія води та водопідготовки харчових виробництв. Конспект лекцій для здобувачів вищої освіти першого (бакалаврського) рівня спеціальності 181 «Харчові технології» / Укл.: Буяльська Н.П., Цибуля С.Д., Денисова Н.М. – Чернігів: НУ «Чернігівська політехніка», 2022.–83 с.
4. Водопідготовка: навчальний посібник / В.В. Дорошенко, І.Г. Коцюба, Т.О. Єльнікова, О.І. Уваєва. – Житомир: Державний університет «Житомирська політехніка», 2020. – 153 с.
5. Чуб І. М. Мікробіологія і хімія води : конспект лекцій / І .М. Чуб ; Харків. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова. — Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2019. ? 122 с.
6. Дейниченко Г. В., Гузенко В. В., Кузнецов В. М., Омельченко О. В., Дейнега Л. Г. Аналіз впровадження мембранних технологій у виробництво пива / Праці ТДАТУ.-2019, Вип. 19. Т.1. DOI: 10.31388/2078-0877-19-1-19-26
7. Знезараження води, гігієнічні та медико-екологічні аспекти і медико-екологічні аспекти. Том 1. Хлор та його сполуки. А.В.Мокієнко, Н.Ф.Петренко, А.И.Гоженко // Одеса: ТЕС, 2011.- 484 с.
Допоміжна:
1. Mancosu, N., Snyder, R. L., Kyriakakis, G., & Spano, D. (2015). Water scarcity and future challenges for food production. Water, 7(3), 975-992.
2. Kirby, R. M., Bartram, J., & Carr, R. (2003). Water in food production and processing: quantity and quality concerns. Food control, 14(5), 283-299.
3. Mekonnen, M. M., & Gerbens-Leenes, W. (2020). The water footprint of global food production. Water, 12(10), 2696.
4. Технологія питної води та водопідготовки харчових виробництв [Електронний ресурс] : наук.-допом. бібліогр. покажч. / [упоряд. О. В. Олабоді] ; Нац. ун-т харч. технол., Наук.-техн. б-ка. – Київ, 2021. – 191 с.
5. Практикум з біотехнологій очищення води : навч. посіб. / Л. А. Саблій, О. М. Бунчак, В. С. Жукова. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, Вид-во «Політехніка», 2022. – 108 с.
6. Сафранов Т.А. Екологічні основи природокористування. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. – Одеса: ОДЕКУ, 2002. – 226 с.
7. ДСТУ ISO 10304-1:2003 Якість води. Визначення розчинених фторид-, хлорид-, нітрит-, орто-фосфат-, бромід-, нітрат- і сульфат-іонів методом рідинної хроматографії. Частина 1. Метод для малозабруднених вод (ISO 10304-1:1992, IDT)
8. Танащук Л.І. Основи загальної екології. Лаборатор. Практикум_Навч. посіб._НУХТ, 2005. ? 161 с.
9. Сухарева О.Ю., Базель Я.Р., Сухарев С.М. Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу “Аналіз природних об’єктів і продуктів харчування”. Частина 2. – Ужгород, Ужгородський національний університет, 2006. – 50 с.
Література до лабораторних занять.
1. Визначення санітарно-хімічних показників води: Методичні вказівки до підготовки та виконання лабораторних робіт з курсу “Водопідготовка у виробництві харчових продуктів”/ Укл.: О.Г.Будішевська - Львів.-2025
2. ДСТУ ISO 6058:2003 Якість води. Визначання кальцію. Титриметричний метод із зістосуванням етилендіамінотетраоцтової кислоти (ISO 6058:1984, IDT)
3. ДСТУ ISO 6059:2003 Якість води. Визначання сумарного вмісту кальцію та магнію. Титриметричний метод із зістосуванням етилендіамінотетраоцтової кислоти (ISO 6059:1984, IDT)
4.ДСТУ ISO 10304-1:2004 Якість води. Визначення розчинених фторид-, хлорид-, нітрит-, ортофосфат-, бромід-, нітрат- і сульфат-іонів методом рідинної хроматографії. Частина 1. Метод для малозабруднених вод (ISO 10304-1:1992, IDT)
5. ДСТУ ISO 6332:2003 Якість води. Визначання заліза. Спектрометричний метод із використанням 1,10-фенантроліну (ISO 6332:1988, IDT)
6. ДСТУ ISO 6777:2003 Якість води. Визначання нітритів спектрометричним методом молекулярної абсорбції. (ISO 6777:1984, IDT)
7. ДСТУ ISO 6778:2003 Якість води. Визначання амонію потенціометричним методом. (ISO 6778:1984, IDT)
8. ДСТУ ISO 7890-1:2003 Якість води. Визначення хлоридів. Титрування нітратом срібла із застосуванням хромату як індикатору (метод Мора) (ISO 9297-2:1989, IDT)
9. ДСТУ ISO 9963-1:2007 Якість води. Визначення лужності. Частина 1. Визначення загальної і часткової лужності (ISO 9963-1:1994, IDT)
10. ДСТУ ISO 9963-2:2007 Якість води. Визначення лужності. Частина 2. Визначення карбонатної лужності (ISO 9963-2:1994, IDT)
11. ДСТУ ISO 17993:2008 Якість води. Визначення 15 поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАВ) у воді методом високоефективної рідинної хроматографії з флуоресцентним детектууванням після рідинно-рідинного екстрагування (ISO 17993:2002, IDT)
12. Інструкції до виконання лабораторних робіт.
13. Державні санітарні норми та правила "Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною" (ДСанПіН 2.2.4-171-10)
14. ДСТУ ISO 5815-1:2009 «Якість води. Визначення біохімічного споживання кисню після n днів (БСКn). Частина 1. Метод розведення та засівання з додаванням алілтіосечовини (ISO 5815-1:2003, IDT)»;
15. ДСТУ ISO 5815-1:2009 «Якість води. Визначення біохімічного споживання кисню після n днів (БСКn). Частина 1. Метод розведення та засівання з додаванням алілтіосечовини. Поправка»;
15. ДСТУ ISO 8467:2021 «Якість води. Визначення перманганатної окиснюваності (ISO 8467:1993, IDT)»;
16. INTERNATIONAL STANDARD ISO 8467:1993 Water quality — Determination of permanganate index. Прийнято як національний стандарт методом «підтвердження» за позначенням ДСТУ ISO 8467:2021 (ISO 8467:1993, IDT) Якість води. Визначення перманганатної окиснюваності. З наданням чинності від 2021-08-01 Second edition 1993-06-15.
17. ДСТУ 878-93 Води мінеральні питні. Технічні умови.
18. ДСТУ ISO 6058 2003 Якість води. Визначення кальцію. Титриметричний метод із застосуванням етилендіамінотетраоцтової кислоти (ISO 6058. 1984.IDT).
19. ДСТУ ISO 10304-1:2003 Якість води. Визначення розчинених фторид-, хлорид-, нітрит-, орто-фосфат-, бромід-, нітрат- і сульфат-іонів методом рідинної хроматографії. Частина 1. Метод для малозабруднених вод (ISO 10304-1:1992, IDT)
20. Танащук Л.І. Основи загальної екології. Лаборатор. практикум Навч. посіб._НУХТ, 2005.?161с.
21. Сухарева О.Ю., Базель Я.Р., Сухарев С.М. Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу “Аналіз природних об’єктів і продуктів харчування”. Частина 2. – Ужгород, Ужгородський національний університет, 2006. – 50 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).