1

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий»

«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по научной и

инновационной деятельности д.т.н., профессор

_____________ С.Т. Антипов «___»______________2017 г.

ПРОГРАММА ВСТУПИТЕЛЬНОГО ЭКЗАМЕНА В АСПИРАНТУРУ

по направлениям подготовки научно- педагогических кадров в аспирантуре

Воронеж 2017

2

Программа составлена на основании федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования магистратуры и специалитета.

Направление подготовки: 04.00.00 – ХИМИЯ

Блок 1. Профиль: 02.00.01 - неорганическая химия

Фундаментальные основы неорганической химии Периодический закон Д.И.Менделеева и строение атома Основные

представления о строении атома. Волновая функция и уравнение Шредингера. Квантовые числа, радиальное и угловое распределение электронной плотности. Атомные орбитали (s-, р-, d- и f-АО), их энергии и граничные поверхности. Распределение электронов по АО. Принцип минимума энергии. Принцип Паули. Атомные термы, правило Хунда. Современная формулировка периодического закона, структура периодической системы. Коротко- и длиннопериодный варианты периодической таблицы. Периоды и группы. Закономерности изменения фундаментальных характеристик атомов: атомных и ионных радиусов, потенциала ионизации, энергии сродства к электрону и электроотрицательности. Периодичности в изменении свойств простых веществ и основных химических соединений — оксидов, гидроксидов, гидридов, галогенидов, сульфидов, карбидов, нитридов и боридов.

Химическая связь и строение молекул Понятие о природе химической связи. Основные характеристики химической связи: длина, энергия, направленность, полярность, кратность. Основные типы химической связи. Основные положения метода валентных связей (МВС). Гибридизация орбиталей. Направленность, насыщаемость и поляризуемость ковалентной связи. Влияние неподеленных электронных пар на строение молекул, модель Гиллеспи. Основные положения метода молекулярных орбиталей (ММО). Двухцентровые двухэлектронные молекулярные орбитали. Энергетические диаграммы МО гомоядерных и гетероядерных двухатомных молекул. Энергия ионизации, магнитные и оптические свойства молекул. Многоцентровые МО, гипервалентные и электронодефицитные молекулы. Принцип изолобального соответствия. Корреляционные диаграммы. Ионная связь. Ионная модель строения кристаллов, образование ионных кристаллов как результат ненаправленности и ненасыщаемости ион-ионных взаимодействий.

Комплексные (координационные) соединения Основные понятия координационной теории. Типы комплексных соединений по классификации лигандов, заряду координационной сферы, числу центральных атомов. Номенклатура комплексных соединений. Изомерия комплексных соединений. Устойчивость комплексов в растворах и основные факторы, ее определяющие. Константы устойчивости комплексов. Природа химической связи в

3

комплексных соединениях. Механизмы реакций комплексных соединений. Реакции замещения, отщепления и присоединения лиганда, окислительно-восстановительные реакции. Взаимное влияние лигандов в координационной сфере. Применение комплексных соединений.

Общие закономерности протекания химических реакций Основные понятия и задачи химической термодинамики как науки о превращениях энергии при протекании химических реакций. Термодинамическая система, параметры и функции состояния системы. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия и ее изменение при химических и фазовых превращениях. Энтальпия. Стандартное состояние и стандартные теплоты химических реакций. Теплота и энтальпия образования. Закон Гесса. Энергии химических связей. Теплоемкость, уравнение Кирхгофа. Обратимые и необратимые процессы. Второй закон термодинамики. Энтропия и ее физический смысл, уравнение Больцмана. Стандартная энтропия. Зависимость энтропии от параметров состояния. Энергия Гиббса. Направление химических процессов, критерии самопроизвольного протекания реакций в изолированных и открытых системах. Химический потенциал. Условие химического равновесия, константа равновесия. Изотерма химической реакции. Скорость химической реакции, ее зависимости от природы и концентрации реагентов, температуры. Порядок реакции. Константы скорости и ее зависимость от температуры. Уравнение Аррениуса. Энергия активации и понятие об активированном комплексе. Обратимые реакции. Закон действующих масс. Влияние катализатора на скорость реакции. Гомогенный и гетерогенный катализ.

Растворы и электролиты Современные представления о природе растворов. Особенности жидких растворов. Порядок в жидкостях, структура воды и водных растворов. Специфика реакций в водных и неводных растворах. Теория электролитической диссоциации. Ионное произведение воды и его зависимость от температуры. Водородный показатель рН, шкала рН. Кислоты и основания. Протолитическая теория Бренстеда—Лоури. Сопряженные кислоты и основания. Гидролиз. Современные взгляды на природу кислот и оснований. Сильные и слабые электролиты. Зависимость степени электролитической диссоциации от концентрации, температуры, природы растворителя, посторонних электролитов. Закон разбавления Оствальда. Основные понятия теории сильных электролитов Дебая и Хюккеля. Произведение растворимости. Динамическое равновесие в насыщенных растворах малорастворимых сильных электролитов и факторы, его смещающие. Электрохимические свойства растворов. Сопряженные окислительно-восстановительные пары. Электродный потенциал. Окислительно-восстановительные реакции и их направление. Уравнение Нернста. Электролиз. Коллигативные свойства растворов электролитов и неэлектролитов. Изотонический коэффициент. Закон Рауля. Криоскопия и эбуллиоскопия, осмос.

Химия элементов Химия s-элементов

4

Положение s-элементов в Периодической системе, особенности электронной конфигурации. Характерные степени окисления. Водород. Особое положение водорода в Периодической системе. Изотопы водорода. Орто- и пара-водород. Методы получения водорода. Физико-химические свойства водорода. Гидриды и их классификация. Окислительно-восстановительные свойства водорода. Пероксид водорода, его получение, строение и окислительно-восстановительные свойства. Элементы группы IA. Общая характеристика группы. Основные классы химических соединений – получение и свойства. Нерастворимые соли. Особенности химии лития. Применение щелочных металлов и их соединений.

Элементы группы IIA. Общая характеристика группы. Основные классы химических соединений – получение и свойства. Особенности комплексообразования s-металлов. Особенности химии бериллия, магния и радия. Сходство химии бериллия и лития. Применение бериллия, щелочно-земельных металлов и их соединений.

Химия р-элементов Положение р-элементов в Периодической системе. Особенности

электронной конфигурации. Характерные степени окисления. Металлы, неметаллы, металлоиды среди р-элементов. Закономерности в изменении свойств во 2 и 3 периодах. Элементы группы IIIA. Общая характеристика группы. Особенности химии бора. Бороводороды, комплексные гидробораты, кластерные соединения бора, боразол, нитрид бора: особенности их строения и свойств. Оксид алюминия. Алюминаты и гидроксоалюминаты. Галогениды алюминия. Комплексные соединения алюминия. Сплавы алюминия. Алюмотермия. Амфотерность оксидов галлия, индия и таллия. Особенности химии Tl(I). Применение бора, алюминия, галлия, индия и таллия и их соединений. Элементы группы IVA. Общая характеристика группы.* Особенности химии аллотропных модификаций углерода. Фуллерены и их производные. Нанотрубки. Карбиды металлов. Синильная кислота, цианиды, дициан. Роданостоводородная кислота и роданиды. Сероуглерод. Фреоны и их применение. Оксиды углерода. Карбонилы. Карбонаты. Оксиды кремния, германия, олова и свинца. Кварц и его полиморфные модификации. Кремниевая кислота и силикаты. Галогениды. Кремнефтористоводородная кислота. Карбид кремния. Комплексные соединения олова и свинца. Применение простых веществ и соединений элементов группы IVA. Понятие о полупроводниках. Свинцовый аккумулятор. Элементы группы VA. Общая характеристика группы.* Закономерности образования и прочность простых и кратных связей в группе. Особенности химии азота. Особенности аллотропных модификаций фосфора. Гидриды элементов группы VA: получение, строение молекул, свойства. Соли аммония. Гидразин, гидроксиламин, азотистоводородная кислота. Галогениды элементов группы VA, получение и гидролиз. Кислородные соединения азота. Особенности химии NO и NO2. Азотная, азотистая кислоты и их соли: получение, свойства и окислительно-

5

восстановительная способность. Кислородные соединения фосфора: оксиды, кислоты и их соли. Сравнение свойств кислот фосфора в разных степенях окисления. Конденсированные фосфорные кислоты и полифосфаты. Оксиды мышьяка, сурьмы и висмута, кислородсодержащие кислоты мышьяка и сурьмы и их соли. Сравнение силы кислот в группе. Применение простых веществ и соединений элементов VA группы. Удобрения. Элементы группы VIA. Общая характеристика группы. Особенности химии кислорода. Строение молекулы кислорода, объяснение ее парамагнетизма. Озон и озониды. Аллотропные модификации серы и их строение. Классификация оксидов. Простые и сложные оксиды, нестехиометрия оксидов. Гидроксиды и кислоты. Пероксиды, супероксиды. Сероводород и сульфиды. Оксиды серы, кислоты и их соли. Кислородные соединения селена и теллура. Сравнение силы, устойчивости и окислительно-восстановительных свойств кислородных кислот в группе. Галогениды серы, селена и теллура. Применение простых веществ и соединений элементов VIА группы. Элементы группы VIIA. Общая характеристика группы. Особенности химии фтора и астата. Окислительные свойства галогенов. Взаимодействие галогенов с водой. Галогеноводороды. Получение, свойства. Закономерность изменения свойств галогеноводородных кислот в группе. Классификация галогенидов. Межгалогенные соединения: строение и свойства. Кислородные соединения галогенов. Особенности оксидов хлора. Кислородсодержащие кислоты галогенов и их соли. Сопоставление силы, устойчивости и окислительно-восстановительных свойств кислородных кислот галогенов, диаграмма Фроста для галогенов. Применение галогенов и их соединений. Элементы группы VIIIA. Общая характеристика группы. Соединения благородных газов и природа химической связи в них. Гидраты благородных газов. Фториды и кислородные соединения благородных газов. Применение благородных газов.

Химия d-элементов Положение d-элементов в Периодической системе. Электронное строение

и основные степени окисления. Способность d-элементов к комплексообразованию. Закономерности изменения свойств d-металлов в 4, 5 и 6 периодах. Природа d-сжатия и ее следствия. Элементы группы IIIБ. Общая характеристика группы. Оксиды, гидроксиды и фториды металлов IIIБ группы – получение и свойства. Комплексные соединения. Сопоставление химии элементов IIIА и IIIБ групп. Применение металлов и их соединений.

Элементы группы IVБ. Общая характеристика группы. Оксиды и гидроксиды титана и циркония. Титанаты и цирконаты. Соли титанила и цирконила. Галогениды. Способность к комплексообразованию. Закономерности в стабильности различных степеней окисления. Влияние лантаноидного сжатия на свойства гафния. Сопоставление металлов IVА и IVБ групп. Применение титана и циркония и их соединений. Элементы группы VБ. Общая характеристика группы. Оксиды и галогениды. Ванадаты, ниобаты и танталаты. Способность к комплексообразованию и образованию кластеров.

6

Закономерности в стабильности различных степеней окисления. Диаграмма Фроста для соединений ванадия. Сопоставление свойств соединений ванадия(V) и фосфора (V). Применение ванадия, ниобия и тантала и их соединений.

Элементы группы VIБ. Общая характеристика группы. Оксиды, галогениды и сульфиды. Сравнение свойств хромовой, молибденовой и вольфрамовой кислот и их солей. Особенности комплексообразования. Кластеры. Бронзы. Поликислоты и их соли. Пероксиды. Окислительно-восстановительные свойства соединений хрома, закономерности в стабильности различных степеней окисления. Сопоставление химии элементов VIА и VIБ групп. Применение хрома, молибдена и вольфрама и их соединений.

Элементы группы VIIБ. Общая характеристика группы.* Кислородные соединения марганца, их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Стабильность соединений марганца в различных степенях окисления. Особенности химии технеция и рения. Сопоставление химии элементов VIIА и VIIБ групп. Применение марганца и рения.

Элементы группы VIIIБ. Общая характеристика группы. Обоснование разделения элементов на семейства железа и платиновые металлы. Семейство железа: получение и физико-химические свойства железа, кобальта и никеля. Оксиды и гидроксиды, галогениды и сульфиды Соединения железа, кобальта и никеля в высших степенях окисления. Коррозия железа и борьба с ней. Применение железа, кобальта и никеля. Платиновые металлы: основные классы комплексных соединений платиновых металлов. Оксиды и галогениды платиновых соединений. Применение платиновых металлов. Элементы группы IБ. Общая характеристика группы. Оксиды, гидроксиды и галогениды. Изменение в устойчивости степеней окисления элементов в группе. Комплексные соединения. Сопоставление элементов IА и IБ групп. Применение меди, серебра и золота. Элементы группы IIБ. Общая характеристика группы. Особенности подгруппы цинка в качестве промежуточной между переходными и непереходными металлами. Оксиды, гидроксиды, галогениды и сульфиды. Амальгамы. Особенности соединений ртути в степени окисления +1. Способность к комплексообразованию и основные типы комплексов цинка, кадмия и ртути. Сопоставление элементов IIА и IIБ групп. Применение цинка, кадмия и ртути.

Химия f-элементов Общая характеристика f-элементов. Особенности строения электронных

оболочек атомов. Лантанидное и актинидное сжатие. Сходство и различие лантаноидов и актиноидов. Внутренняя периодичность в семействах лантаноидов и актиноидов. Семейство лантаноидов. Методы получения, разделения и физико-химические свойства металлов. Степени окисления элементов и закономерности их изменения в ряду. Основные классы химических соединений – получение и свойства. Комплексные соединения лантаноидов. Особенности химии церия и европия. Сопоставление d- и f-

7

элементов III группы. Применение лантаноидов. Семейство актиноидов. Обоснование актиноидной теории. Методы получения и физико-химические свойства актиноидов. Особенности разделения актиноидов. Степени окисления актиноидов и закономерности их изменения в ряду. Основные классы химических соединений актиноидов – получение и свойства. Комплексные соединения актиноидов. Особенности химии тория и урана.

Блок 2. Профиль: 02.00.02 - аналитическая химия

Методы аналитической химии, принципы их классификации. Основные характеристики методов – чувствительность, предел обнаружения и определения, диапазон определяемых содержаний, воспроизводимость, правильность, селективность, продолжительность, экомические показатели. Принцип, метод и методика анализа.

Виды химического анализа – изотопный, элементный, функциональный, молекулярный, вещественно-фазовый; макро-, микро- и ультрамикроанализ, анализ следовых количеств; валовый и локальный; дистанционный и на месте; разрушающий и неразрушающий; непрерыв ный и периодический; внелабораторный (полевой). Анализ и контроль, их особенности. Аналитический скрининг, условия его применения.

Обеспечение химического анализа

Химические реактивы, их классификация и общая характеристика. Химическая мерная посуда и ее градуировка. Аналитические приборы – общая характеристика и требования к ним, класс точности, поверка и градуровка.

Математическое обеспечение, основные компьютерные программы. Информационные источники. Основные пути и приемы их поиска. Аналитический процесс как совокупность и единство этапов.

Методы анализа. Аналитический сигнал как информативная функция природы и состава вещества. Уравнение связи. Градуировка аналитического сигнала. Эталонные и градуировочные материалы (стандартные вещества и материалы), методы их приготовления и получения.

Химические методы. Химические превращения вещества – основа химических методов. Химическое равновесие и его использование в анализе

Типы равновесий в растворах, Количественные характеристики равновесий, методы их определения и расчета, графическое представление.

Кислотно-основное равновесие. Сила кислот и оснований, закономерности их изменения. Вычисление рН растворов различных кислотно-основных систем. Неводные растворители, основные типы, применяемые в анализе. Влияние природы растворителя на силу протолитов.

Комплексообразование. Полидентатные лиганды, их природа и формы

8

существования. Особенности взаимодействия и применения в анализе, способы повышения селективности их взаимодействия. Применение для определения катионов металлов, анионов и органических веществ в водных и неводных растворах. Перспективы использования.

Окислительно-восстановительные равновесия. Общая характеристика окислительно-восстановительной способности веществ. Использование уравнения Нернста для описания реакций. Управлениея реакциями.

Равновесие в системе осадок-раствор. Условия и механизм образования и растворения осадка. Гомогенное осаждение. Произведение растворимости (активности). Растворимость осадков; факторы, влияющие на него. Свойства осадков, их загрязнение.

Гравиметрические методы

Границы и области применения. Избирательность гравиметрических методов, Важнейшие неорганические и органические осадители. Общая схема гравиметрических определений. Требования к осаждаемой и взвешиваемой форме. Поведение осадков во времени и изменении условий их существования.

Титриметрические методы Основные типы реакций титрования. Изменение концентрации веществ в

процессе титрования. Графическое изображение процесса титрования. Априорные и экспериментальные условия осуществимости титрования веществ и их смесей с заданной погрешностью. Критерии дифференцированного титрования. Титриметрическая система. Способы фиксирования ее состояния. Основы визуальной индикации. Стандартные растворы, способы приготовления и стандартизации. Способы титрования, условия применения и возможности. Расчет концентрации и массы анализируемого вещества в каждом из них. Основы, принципы, аналитические особенности наиболее широко применяемых методов титрования.

Электрохимические методы Классификация электрохимических методов по типам электродных

процессов, измеряемым электрическим параметрам, способу выполнения Классификация электрохимических методов по типам электродных процессов, измеряемым электрическим параметрам, способу выполнения определений. Обратимые и необратимые электрохимические процессы. Критерии обратимости.

Потенциометрия. Ионометрия: возможности метода и ограничения. Типы ионселективных электродов и их характеристики. Потенциометрическое титрование.

Кулонометрия. Кулонометрическое титрование, его возможности и преимущества.

Вольтамперометрия. Характеристики вольтамперограмм, используемые для изучения и определения органических и неорганических соединений. Прямые и косвенные вольтамперометрические методы.

9

Кондуктометрия. Прямая кондуктометрия и кондуктометрическое титрование.

Физические методы Взаимодействие вещества с электромагнитным излучением, потоками

частиц, магнитным полем – основа физических методов.

Методы атомной оптической спектроскопии

Атомные спектры испускания, поглощения и флуоресценции. Резонансное поглощение. Самопоглощение, ионизация. Аналитические линии, их зависимость от природы и концентрации определяемого компонента.

Атомно-эмиссионная спектроскопия. Способы возбуждения проб. Индуктивно связанная плазма. Лазерный зонд. Способы регистрации спектра. Идентификация элементов по спектрам испускания. Способы определения концентрации. Внутренний стандарт. Основные виды помех, способы их устранения. Применение.

Атомно-абсорбционная спектроскопия. Основы метода. Атомизаторы, источники излучения, условия проведения анализа. Способы подготовки пробы. Помехи. Ограничения метода. Пределы обнаружения и избирательность. Применение.

Атомно-флуоресцентная спектроскопия. Основы метода. Источники возбуждения. Выбор условий анализа. Взаимное влияние элементов и устранение этих влияний. Количественный анализ. Применение.

Методы рентгеновской и электронной спектроскопии

Основные свойства и характеристики рентгеновского излучения. Спектры излучения, поглощения и флуоресценции, их связь со строением атома. Дифракция рентгеновских лучей. Способы измерения сигнала.

Рентгенофлуоресцентный анализ. Основы метода. Аналитические возможности и ограничения метода. Применение.

Методы молекулярной оптической спектроскопии

Молекулярный спектр испускания и поглощения. Основные характеристики соответствующих полос, их аналитическая значимость. Основные законы светопоглощения и испускания. Способы измерения аналитического сигнала.

Спектрофотометрия. Электронные спектры и энергетические перехо- ды в молекулах. Способы монохроматизации излучения. Пути повышения избирательности определения. Способы определения концентрации веществ. Анализ многокомпонентных систем. Дифференциальная спектро фотометрия. Производная спектрофотометрия.

Флуориметрия. Люминесценция и молекулярная структура. Основные закономерности. Тушение люминесценции. Качественный и количественный

10

анализ. Хемилюминесцентный метод.

Методы масс-спектрометрии

Основы метода. Основные способы образования ионов. Характеристи- ка основных ионов. Масс-спектр, его интерпретация. Принцип работы и основные типы и характеристики масс-спектрометров. Качественный и количественный анализ по масс-спектрам. Хромато-спектральный анализ.

Ядерно-физические и радиохимические методы

Активационный анализ. Нейтронно-активационный анализ. Основные виды взаимодействия нейтронов с атомными ядрами. Источники нейтронов. Нейтронно-активационный анализ на тепловых и быстрых нейтронах.

Радиохимические методы: радиоактивных индикаторов и изотопного разбавления. Общая характеристика и применение.

Методы разделения и концентрирования

Место и значение методов разделения и концентрирования, тенденции развития. Принципы классификации, процессы и реакции, лежащие в ос- нове методов. Принципы выбора метода.

Методы, основанные на образовании новой фазы

Осаждение и соосаждение. Основные типы неорганических и органи еских осадителей и соосадителей. Выбор условий проведения. Осаждение и соосаждение матрицы, микрокомпонента, с коллектором. Селективное растворение.

Испарение, сублимация и родственные методы. Классификация методов. Количественные характеристики.

Методы, основанные на различиях в распределении веществ между фазами.

Методы, основанные на однократном равновесном распределении.

Экстракция. Закон расределения. Основные количественные характеристики. Классификация. Физическое распределение. Основные типы экстрагентов. Синергизм. Газовая и флюидная экстракция. Сорбция. Основы метода. Классификация и количественное описание сорбционных процессов. Сорбция на активных углях, силикагелях, оксидах металлов, синтетических ионитах, комплексообразующих сорбентах.

Методы, основанные на многократном распределении. Хроматография

Основные понятия, теория равновесной хроматографии. Граничные ус ловия применимости. Размывание хроматографических пиков и их разрешение. Уравнение Ван-Дееметра. Способы осуществления хроматографического

11

процесса, элюирования и детектирования.

Газовая хроматография

Газо-адсорбционная хроматография. Изотермы адсорбции. Газы-носители и адсорбенты, требования к ним. Влияние температуры на удерживание и разделение. Детекторы. Применение.

Газо-жидкостная хроматография. Требования к носителям и неподвижным жидким фазам. Влияние природы жидкой фазы и разделяемых веществ на эффективность разделения. Реакционная газовая хроматографии.

Жидкостная хроматография

Ионообменная хроматография. Неорганические и органические ионооб менники и их свойства. Комплексообразующие ионообменники. Кинетика и селективность ионного обмена. Влияние природы и состава элюента на эффективность разделения веществ. Применение.

Жидкостно-адсорбционная хроматография. Требования к адсорбентам и подвижной фазе. Влияние природы и состав элюента на эффективность разделения. Высокоэффективная жидкостная хроматография. Детекторы. Применение для анализа сложных систем.

Гель-хроматография (гель-проникающая, гель-фильтрация). Механизм разделения. Характеристика гелей. Применение.

Жидкость-жидкостная (распределительная) хроматография. Разновидности метода в зависимости от полярности неподвижной фазы. Выбор условий разделения. Применение.

Аффинная хроматография. Основы метода, основные адсорбенты. Условия проведения. Применение.

Мембранные методы

Общие представления и характеристики. Диффузионные методы .

Методы внутрифазного разделения

Электромиграционные методы. Зонное и противоточно электромигра ционное разделение, фронтальное разделение.

Хемометрика

Метрологические основы химического анализа Химический анализ как метрологическая процедура. Градуировочная

характеристика. Результат анализа как случайная величина. Погрешности, причины их возникновения; классификация. Случайные погрешности в химическом анализе. Воспроизводимость. Статистические критерии, их физическая сущность. Нормальное распределение, причины отклонения от него. Проверка нормального распределения результатов анализа. Построение гистограмм распределения. Критерий Пирсона. Статистическая обработка

12

результатов серийных анализов. Выявление промахов. Сравнение двух (критерий Фишера) дисперсий, двух (критерий Стьюдента) средних результатов химического анализа. Систематические погрешности в химическом анализе. Правильность, способы ее проверки. Способ варьирования размера проб и способ добавок, их ограничения. Чувствительность. Коэффициент чувствительности. Предел обнаружения, нижняя граница определяемых содержаний, их статистическая оценка. Пути повышения чувствительности методик анализа. Применение регрессионного анализа для построения градуировочных зависимостей. Способы проверки адекватности регрессионной модели. Нахождение содержания вещества по градуировочной зависимости, статистическая оценка результата. Метрологическое обеспечение контроля состава вещества и материалов. Аттестация и стандартизация методик. Аккредитация аналитических лабораторий.

Анализ конкретных объектов.

Неорганические соединения. Продукты неорганического производства, веществ высокой чистоты, полупроводниковых материалов; определение в них основного вещества, примесных и легирующих микрокомпонентов.

Органические вещества. Особенности анализа органических объектов. Типы аналитических задач в органическом анализе. Основные аналитические характеристики органических веществ. Идентификация органических веществ по простым физико-химическим константам. Элементный анализ. Определение С, Н, N, S, O, галогенов. Функциональный анализ. Аналитическая форма, пути и способы перевода в нее определяемой функциональной группы. Типовые групповые реакции. Идентификация и определение структурных фрагментов. Молекулярный анализ. Особенности разделения органических веществ. Анализ органических объектов. Специфика аналитических проблем в производстве органических веществ и материалов. Определение следов органических веществ в различных объектах. Особенности определения металлов в органических объектах. Объекты окружающей среды. Основные источники загрязнений и основные загрязнители. Требования по чистоте; ПДК и их связь с чувствительностью. Сравнительная характеристика методов анализа объектов окружающей среды.

Тест-методы.

Блок 3. Профиль : 02.00.03 - органическая химия

Наименование раздела дисциплины

Вопросы к вступительному экзамену

1. Закономерности строения и реакционного поведения органических соединений

1.1. Химическая связь и строение Современные представления о природе

13

органических соединений химической связи. Типы связей в органической химии. Гибридизация углерода и азота. Электронные эффекты. Электроотрицательность атомов и групп. Атомные и молекулярные орбитали. Понятие о резонансе (сопряжении).

Ароматичность. Правило Хюккеля. Стереохимия. Пространственное строение органических молекул. Конформация молекулы. Стабильность конформеров и их реакционная способность. Энантиомерия. Асимметрия и хиральность. Получение и разделение энантиомеров.

1.2. Общие принципы реакционной способности

Классификация реакций по типу образования и разрыва связей в лимитирующей стадии, по типу реагента и по соотношению числа молекул реагентов и продуктов. Теория переходного состояния. Гиперповерхность потенциальной энергии, координата и энергетический профиль реакции. Термодинамические параметры активации. Кинетические уравнения типов реакций.

Корреляционные уравнения, принцип линейности свободных энергий Гиббса.

Уравнения Гаммета и Тафта. Связь параметров корреляционных

уравнений с механизмом реакций. Теория кислот и оснований. Кислоты Бренстеда и Льюиса. Кислотно-основное равновесие.

Мягкие и жесткие кислоты. Влияние среды на скорости и

равновесие органических реакций. Ассоциация ионов. Карбокатионы и их стабильность. Основные типы реакций карбокатионов. Карбанионы: стабильность и основные реакции.

Свободные радикалы. Электронное строение и основные реакции. Стабильные радикалы. Ион-радикалы. Комплексы с переносом заряда.

1.3. Основные типы органических Реакции нуклеофильного замещения

14

реакций (SN1, SN2). Реакции электрофильного замещения

(SE1, SE2). Реакции элиминирования (E1, E2). Реакции радикального и ионного

присоединения (AR, AE, AN). Перегруппировки.

2. Способы получения и физико-химические свойства соединений

2.1. Углеводороды Насыщенные углеводороды (алканы). Определение, гомологические ряды. Типы углеродных атомов. Изомерия. Конформация молекул (основные определения, устойчивость циклоалканов). Способы получения (выделение из природных источников, методы восстановления, синтеза, реакции отщепления). Физические свойства. Химические свойства (реакции замещения, отщепления, окисления, изомеризации). Механизмы реакций. Свойства малых циклов.

Углеводороды с двойными связями (алкены и алкадиены): изомерия, способы получения. Особенности свойств и строения сопряженных диенов. Химические свойства (реакции присоединения, окисления, замещения, полимеризация). Механизмы реакций, роль катализаторов в реакциях присоединения.

Углеводороды с тройными связями (алкины). Способы получения (получение ацетилена в промышленности, общие способы получения алкинов). Физические свойства. Химические свойства (реакции присоединения, окисление алкинов, реакции по связи С-Н; полимеризация, изомеризация).

Циклоалканы и циклоакены.

15

Ароматические углеводороды (арены). Строение бензола. Способы получения (выделение из природных источников, получение из алифатических и ароматических соединений). Химические свойства бензола и его гомологов (реакции замещения, правила замещения в ароматическом ядре, реакции присоединения, реакции окисления). Механизмы, скорости и катализ реакций замещения. Группа бифенила. Ди- и полифенилалканы. Конденсированные ароматические углеводороды (нафталин, антрацен, фенантрен).

2.2. Функциональные производные углеводородов

Галогенопроизводные. Способы получения галогенопроизводных (из углеводородов, из галогенопроизводных, из спиртов, карбонильных соединений, ароматических аминов через соли диазония). Физические свойства. Химические свойства (реакции замещения, метилирование, реакции отщепления, свойства углеводородного радикала)

Гидроксильные производные (спирты и фенолы): способы получения, физические и химические свойства (реакции по связи О-Н и по связи С-ОН, окисление и дегидрирование, реакции углеводородных радикалов). Механизм, катализ и скорость реакции этерификации. Оксиды и пероксиды. Карбонильные соединения: изомерия,

способы получения альдегидов, кетонов (из углеводородов, из галогенопроизводных, из спиртов, альдегидов, кетонов, из кислот и их производных). Химические свойства альдегидов и кетонов (реакции окисления, окисления-восстановления, восстановления, нуклеофильного присоединения, замещения кислорода карбонила, реакции конденсации,

16

полимеризация, поликонденсация, реакции углеводородных радикалов). Дикарбонильные соединения. Хиноны. Карбоновые кислоты: способы получения, физические и химические свойства (кислотные свойства, образование солей, сложных эфиров, ангидридов, галогенангидридов, декарбоксилирование, восстановление, окисление, реакции углеводородного радикала). Производные карбоновых кислот: соли, галогенангидриды, ангидриды, кетены, сложные эфиры, перкислоты, ацилпероксиды, амиды, нитрилы. Гидроксикислоты: определение, изомерия (структурная, оптическая). Химические свойства (реакции, обусловленные наличием карбоксильной группы, гидроксильной группы и их совместным присутствием). Оксокислоты: определение,

классификация, изомерия. Химические свойства. Кетоенольная таутомерия. Серосодержащие органические соединения (тиолы, тиоэфиры, сульфокислоты): классификация, изомерия, физические и химические свойства. Нитросоединения: определение и строение, способы получения, физические и химические свойства (реакции нитрогруппы, реакции с участием подвижного водорода, реакции углеводородного радикала).

Амины: классификация, изомерия, способы получения (алкилированием аммиака и аминов, восстановлением других азотсодержащих функций, перегруппировкой амидов по Гофману). Физические и химические свойства (свойства по связи N-H, реакции окисления аминов, реакции углеводородных

17

радикалов).Понятие о диаминах. Диазо- и азосоединения: получение,

физические и химические свойства. Азокрасители.

2.3. Биоорганические соединения Аминокислоты: определение, классификация, изомерия, способы получения (из замещенных карбоновых кислот, специфические синтезы α-аминокислот). Физические и химические свойства (реакции, обусловленные наличием аминогруппы, карбоксильной группы и их совместным присутствием).

Углеводы: определение, классификация. Моносахариды. Доказательство строения, мутаротация. Химические свойства. Дисахариды: способы образования, классификация и химические свойства. Высокомолекулярные (несахароподобные) полисахариды: крахмал, гликоген, клетчатка.

Белки. Липиды. Нуклеиновые кислоты. Изопреноиды

2.4. Гетероциклические соединения

Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом (фуран, пиррол, тиофен). Строение, способы получения, физические свойства, химические свойства. Понятие об ацидофобности.

Конденсированные системы, содержащие пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом (индол).

Пятичленные гетероциклы с двумя гетероатомами (пиразол, имидазол). Амфотерные свойства.

Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом (пиридин, хинолин): строение, способы получения, физические и химические свойства.

2.5. Металлорганические соединения

Металлорганические соединения металлов I и II групп Периодической системы элементов Д.И. Менделеева

18

Блок 4. Профиль: 02.00.04 – физическая химия

1. Электронное строение атомов и молекул. Одноэлектронное приближение. Атомные и молекулярные орбитали. Электронные конфигурации и термы атомов. Правило Хунда. Электронная плотность. Распределение электронной плотности в двухатомных молекулах. Корреляционные орбитальные диаграммы. Теорема Купманса. Пределы применимости одноэлектронного приближения. 2. Интерпретация строения молекул на основе орбитальных моделей и исследования распределения электронной плотности. Локализованные молекулярные орбитали. Гибридизация. 3. Основные составляющие межмолекулярных взаимодействий. Молекулярные комплексы. Ван-дер-ваальсовы молекулы. Водородная связь. 4. Идеальные кристаллы. Кристаллическая решетка и кристаллическая структура. Реальные кристаллы. Типы дефектов в реальных кристаллах. Кристаллы с неполной упорядоченностью. Доменные структуры. 5. Симметрия кристаллов. Кристаллографические точечные группы симметрии, типы решеток, сингонии. Понятие о пространственных группах кристаллов. Индексы кристаллографических граней. 6. Атомные, ионные, молекулярные и другие типы кристаллов. Цепочечные, каркасные и слоистые структуры. 7. Строение твердых растворов. Упорядоченные твердые растворы. Аморфные вещества. Особенности строения полимерных фаз. 8. Металлы и полупроводники. Зонная структура энергетического спектра кристаллов. Поверхность Ферми. Различные типы проводимости. Колебания в кристаллах. Фононы. 9. Жидкости. Мгновенная и колебательно-усредненная структура жидкости. Ассоциаты и кластеры в жидкостях. Флуктуации и корреляционные функции. Структура простых жидкостей. Растворы неэлектролитов. Структура воды и водных растворов. Структура жидких электролитов. 10. Мицеллообразование и строение мицелл. 11. Мезофазы. Пластические кристаллы. Жидкие кристаллы. 12. Особенности строения поверхности кристаллов и жидкостей, структура границы раздела конденсированных фаз. Молекулы и кластеры на поверхности. Структура адсорбционных слоев. 13. Основные понятия термодинамики: изолированные и открытые системы, равновесные и неравновесные системы, термодинамические переменные, интенсивные и экстенсивные переменные. Уравнения состояния. Вириальные уравнения состояния. Теплота, работа, внутренняя энергия, энтальпия. Первый закон термодинамики. Работа расширения идеального газа в различных процессах (изохорном, изобарном, адиабатическом и изотермическом). 14. Теплоемкость (средняя, истинная, молярная, удельная). Зависимость

19

теплоемкости от температуры. Теплоемкость идеальных газов. Теплоемкость жидкостей. Теплоемкость твердых тел (закон Дюлонга и Пти и правило Неймана-Коппа). 15. Закон Гесса и его следствия. Стандартные состояния и стандартные теплоты химических реакций. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Закон Кирхгофа. Таблицы стандартных термодинамических величин и их использование в термодинамических расчетах. 16. Второй закон термодинамики. Энтропия и ее изменения в обратимых и необратимых процессах. Теорема Карно-Клаузиуса. Различные шкалы температур. 17. Фундаментальные уравнения Гиббса. Характеристические функции. Энергия Гиббса, энергия Гельмгольца. Условия равновесия и критерии самопроизвольного протекания процессов. 18. Уравнение Гиббса-Гельмгольца. Химические потенциалы. Химический потенциал идеального и реального газов. Фугитивность. Активность и коэффициент активности. 19. Тепловая теорема Нернста. Третий закон термодинамики. Постулат Планка. Абсолютное значение энтропии. 20. Химическое равновесие. Закон действующих масс. Различные виды констант равновесия и связь между ними. Изотерма Вант-Гоффа. Уравнения изобары и изохоры химической реакции. Принцип смещения равновесия. Расчеты констант равновесия химических реакций с использованием таблиц стандартных значений термодинамических функций. 21. Каноническая функция распределения Гиббса. Сумма по состояниям как статистическая характеристическая функция. Поступательная, вращательная, электронная и колебательная суммы по состояниям. Статистический расчет энтропии. 22. Распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Вырожденный идеальный газ. Электроны в металлах. Уровень ферми. 23. Статистическая теория Эйнштейна идеального кристалла, теория Дебая. Точечные дефекты кристаллических решеток. Равновесные и неравновесные дефекты. 24. Различные типы растворов. Способы выражения состава растворов. Идеальные растворы, общее условие идеальности растворов. 25. Давление насыщенного пара жидких растворов, закон Рауля. Предельно разбавленные растворы, атермальные и регулярные растворы, их свойства. Неидеальные растворы и их свойства. Активность. Коэффициенты активности и их определение. 26. Коллигативные свойства растворов. Изменение температуры замерзания растворов, криоскопия. Осмотические явления. Парциальные мольные величины, их определение для бинарных систем. Уравнение Гиббса-Дюгема. 27. Гетерогенные системы. Понятия компонента, фазы, степени свободы. Правило фаз Гиббса.

20

28. Однокомпонентные системы. Диаграммы состояния однокомпонентных систем (воды, серы, фосфора и углерода). Фазовые переходы первого рода. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Фазовые переходы второго рода. Уравнения Эренфеста. 29. Двухкомпонентные системы. Различные диаграммы состояния двухкомпонентных систем. Равновесие жидкость-пар в двухкомпонентных системах. Законы Гиббса-Коновалова. Азеотропные смеси. 30. Диаграммы плавкости (с полной и ограниченной растворимостью веществ в твердом состоянии, с простой эвтектикой и с образованием химического соединения). 31. Трехкомпонентные системы. Треугольник Гиббса. Диаграммы плавкости трехкомпонентных систем. 32. Адсорбция. Адсорбент, адсорбат. Виды адсорбции. Структура поверхности и пористость адсорбента. Мономолекулярная и полимолекулярная адсорбция. Динамический характер адсорбционного равновесия. 33. Изотермы и изобары адсорбции. Уравнение Генри. Константа адсорбционного равновесия. Уравнение Лэнгмюра. Адсорбция из растворов. Уравнение Брунауэра — Эмета — Теллера (БЭТ) для полимолекулярной адсорбции. Определение площади поверхности адсорбента. 34. Поверхность раздела фаз. Свободная поверхностная энергия, поверхностное натяжение, избыточные термодинамические функции поверхностного слоя. Эффект Ребиндера: изменение прочности и пластичности твердых тел вследствие снижения их поверхностной энергии. 35. Капиллярные явления. Зависимость давления пара от кривизны поверхности жидкости. Капиллярная конденсация. Зависимость растворимости от кривизны поверхности растворяющихся частиц (закон Гиббса-Оствальда-Фрейндлиха). 36. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация. Коэффициенты активности в растворах электролитов. Средняя активность и средний коэффициент активности, их связь с активностью отдельных ионов. Основные положения теории Дебая-Хюккеля. 37. Термодинамика электрохимического элемента. Электродвижущая сила, ее выражение через энергию Гиббса реакции в элементе. Уравнения Нернста и Гиббса-Гельмгольца для равновесной электрохимической цепи. 38. Понятие электродного потенциала. Типы электродов. Электрохимические цепи. 39. Электропроводность растворов электролитов; удельная и эквивалентная электропроводность. Числа переноса, подвижность ионов и закон Кольрауша. Электрофоретический и релаксационные эффекты. 40. Электрохимические реакции. Двойной электрический слой. Модельные представления о структуре двойного электрического слоя. Электрокапиллярные явления. Потенциал нулевого заряда. 41. Электрохимическая коррозия. Методы защиты от коррозии. 42. Основные понятия химической кинетики. Простые и сложные реакции,

21

молекулярность и скорость простой реакции. Основной постулат химической кинетики. Способы определения скорости реакции. Кинетические кривые. Кинетические уравнения. Константа скорости и порядок реакции. 43. Кинетика сложных химических реакций. Принцип независимости элементарных стадий. Кинетические уравнения для обратимых, параллельных и последовательных реакций. Квазистационарное приближение. Метод Боденштейна — Темкина. Кинетика гомогенных каталитических и ферментативных реакций. Уравнение Михаэлиса-Ментен. 44. Цепные реакции. Кинетика неразветвленных и разветвленных цепных реакций. Кинетические особенности разветвленных цепных реакций. Предельные явления в разветвленных цепных реакциях. Полуостров воспламенения. Тепловой взрыв. 45. Кинетика гетерогенных реакций. Гетерогенные процессы при нестационарной диффузии. Гетерогенные процессы при стационарной конвективной диффузии. Кинетика топохимических реакций. 46. Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Аррениуса. Энергия активации и способы ее определения. Элементарные акты химических реакций и физический смысл энергии активации. 47. Теория активных столкновений. Стерический фактор. Теория переходного состояния (активированного комплекса). 48. Фотохимические и радиационно-химические реакции. Законы фотохимии. Квантовый выход. 49. Кинетика электрохимических реакций. Скорость и стадии электрохимической реакции. Поляризация электродов. Ток обмена и перенапряжение. Полярография. 50. Классификация каталитических реакций и катализаторов. Теория промежуточных соединений в катализе, принцип энергетического соответствия. 51. Гомогенный катализ. Кислотно-основной катализ. Кинетика и механизм реакций специфического кислотного катализа. Функции кислотности Гамета. Кинетика и механизм реакций общего кислотного катализа. Уравнение Бренстеда. Корреляционные уравнения для энергий активации и теплоты реакций. Специфический и общий основной катализ. 52. Гетерогенный катализ. Определение скорости гетерогенной каталитической реакции. Удельная и атомная активность. Селективность катализаторов. Роль адсорбции в кинетике гетерогенных каталитических реакций. Неоднородность поверхности катализаторов, нанесенные катализаторы. Энергия активации гетерогенных каталитических реакций.

22

Направление подготовки: 05.00.00 – НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Профиль: 03.02.08 – экология (по отраслям)

Основы общей экологии Биосфера. Основные понятия и определения. Этапы эволюции биосферы. Живое и биокосное вещество. Биогеохимическая роль, значение и свойства живого вещества в эволюциибиосферы. Учение В.И. Вернадского о ноосфере. Коэволюция развития общества и природы. Классификация экологических факторов (условия и ресурсы, абиотические, биотические, антропогенные, другие классификации). Понятия об адаптациях организмов к воздействию факторов среды. Концепция лимитирующих факторов. Закон минимума-максимума Либиха-Шелфорда. Случаи, в которых нельзя использовать закон Либиха-Шелфорда. Правило толерантности, стено- и эврибионты. Экологическая ниша. Фундаментальная и реализованная ниши, влияние конкуренции на ширину экологической ниши. Влияние солнечной радиации на организмы. Спектральный состав солнечной радиации, поглощение атмосферой, биологические эффекты. Фотопериодизм. Влияние ионизирующего излучения на организмы. Виды ионизирующих излучений. Популяционный эффект. Мощность и доза облучения. Температура и её влияние на организмы. Тепловой баланс и разные способы его регуляции. Классификация организмов по отношению к температуре. Типы терморегуляции у разных групп организмов (физическая и химическая терморегуляция). Классификация организмов в зависимости от источника и способа регуляции тепла (пойкилотермные и гомойотермные, эктотермные и эндотермные). Правила Бергмана, Аллена, Глогера, границы их применения. Концепция эффективных температур. Экологическое значение влажности и засоленности. Особенности воды и почвы как среды существования. Взаимодействие экологических факторов. Относительность адаптации, правило Метью-Кермака и принцип оптимальности Холдейна-Семевского. Вода как экологический фактор и среда обитания организмов. Основные гидрологические факторы и их влияние на организм. Влажность воздуха. Вода в почве. Классификация организмов по отношению к влажности среды. Водный баланс организмов. Адаптации разных групп организмов к поддержанию водного баланса в разных экологических условиях. Классификация организмов в способности регуляции осмотического давления (осмоконформеры и осморегуляторы). Эдафические и геоморфологические факторы. Понятие и основные типы субстрата. Почва как место обитания живых организмов. Структура почвы и горизонты почвы. Аэрация почвы, температурный режим, почвенная вода, влажность, рН и соленость почвы как экологические факторы. Биогенные

23

элементы в почве, их классификация. Влияние эдафических факторов на формирование мозаики фитоценоза. Роль растений, животных и микроорганизмов в процессе почвообразования. Эрозия почвы. Антропогенное влияние на плодородие почвы. Популяции, их генетические и экологические характеристики. Структура популяции. Генофонд. Рождаемость. Смертность. Биотический потенциал. Равновесие в популяционных системах. Типы кривых смертности. Экспоненциальная и логистическая модели роста численности популяции. Модель Лотки-Вольтерры. Регуляция численности популяции. Причины колебаний численности. Уравнение динамики численности. Экологические стратегии по Пианке. Адаптации популяций. Микроэволюция в популяциях. Фенетика популяций. Универсальный механизм адаптации на популяционном уровне. Популяции в сообществах. Популяция как кибернетическая система по И.И. Шмальгаузену. Примеры взаимодействия популяций растений, животных и микроорганизмов с внешней средой. Типы взаимодействий между видами: интерференционная и эксплуатационная конкуренция, хищничество, протокооперация, мутуализм, комменсализм, аменсализм, нейтрализм. Механические, химические и биофизические взаимодействия. Адаптации к различным взаимодействиям на видовом уровне. Понятия биогеоценоза и экосистемы. Соотношение понятий "экосистема" и "биогеоценоз". Границы биогеоценозов. Структурно-функциональная организация биогеоценозов. Компоненты экосистем. Устойчивость и изменчивость экосистем. Сукцессии компонентов экосистем, динамика видового и возрастного разнообразия. Серийные и климаксные сообщества. Эволюция экосистем. Круговороты веществ в экосистеме. Биогеохимические функции живого вещества. Источники энергии для биогеохимического круговорота вещества. Циклы азота, углерода, фосфора, серы и других элементов. Механизмы регуляции биогеохимических циклов. Трофическая структура сообществ. Экологические пирамиды. Способы оценки продуктивности экосистем. Наземные, пресноводные и морские экосистемы. Особенности агросистем. Среда. Социальные, антропогенные и природные факторы среды.

Прикладные и технологические аспекты и проблемы экологии

Общая характеристика экологического кризиса на Земле. Техногенные воздействия в системе Биосфера-Человек. Нарушение круговоротов веществ в природных экосистемах. Техногенные факторы деградации биосферы. Загрязнение окружающей среды. Химическое загрязнение. Радиационное

24

загрязнение. Перенос и трансформация загрязнителей в биосфере. Экотоксикология. Загрязнение окружающей среды токсикантами и количественные критерии оценки его фактического уровня. Токсиканты и их биохимические особенности. Понятие токсичности, канцерогенности и генотоксичности химических элементов и соединений. Экология и здоровье человека. Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека. Качество жизни. Нормирование качества окружающей среды. «Демографический взрыв», как ведущий фактор возникновения глобальных проблем человечества. Деградация наземных экосистем и проблема нехватки пищевых ресурсов, современные пути решения этих проблем. Истощение природных ресурсов и проблема отходов. «Парниковый эффект» и глобальные изменения климата. «Озоновые дыры» и пути их предотвращения. Кислотные дожди, их причины и методы устранения. Энергетическая проблема и альтернативные источники энергии. Загрязнение Мирового Океана. Проблема сохранения биоразнообразия.

Контроль и управление качеством природной среды

Понятие экологического мониторинга. Организация и классификация системы мониторинга окружающей среды. Эколого-аналитический мониторинг. Эколого-биохимический мониторинг. Биофизический мониторинг. Геоинформационные и информационные системы. Принципы экологического мониторинга территорий и акваторий. Экологическая безопасность. Факторы экологического риска. Анализ и оценка экологического риска. Понятия, правила и принципы экологической экспертизы. Понятия, правила и принципы экологического аудирования.

Природные ресурсы и их рациональное использование

Основные источники загрязнения атмосферы, виды загрязняющих ингредиентов. Мероприятия по снижению загрязнения: гигиеническое нормирование (ПДК, ПДУ, ОБУВ) и санитарный надзор над уровнем загрязнения атмосферы. Запасы воды и с современное состояние водных ресурсов на планете и в Российской Федерации. Активность водообмена. Основные источники загрязнения водных ресурсов. Экологические последствия накопления вредных выбросов в водоемах суши, морях и океанах. Масштабы, последствия, способы борьбы с загрязнением водоемов. Охрана водных ресурсов. Современное состояние земельного фонда планеты и РФ. Факторы, вызывающие разрушение и ухудшение земельных ресурсов. Мероприятия,

25

направленные на защиту почв. Основы рационального природопользования. Основные понятия. Безотходные и малоотходные производства. Основные принципы организации безотходных производств. Безотходное потребление. Основы экономики природопользования. Оценка экономической эффективности природоохранных мероприятий. Оценка экономического ущерба, наносимого окружающей среде, в результате загрязнения суши, атмосферы и водоемов Земли.

Основные направления охраны окружающей среды

Охрана гидросферы. Характеристика гидроресурсов и сточных вод. Замкнутые водооборотные системы. Методы очистки сточных вод. Охраны атмосферы. Основные загрязнители атмосферы. Физико-химические методы очистки воздуха. Охрана литосферы. Твердые отходы и методы их утилизации. Восстановление литосферы после техногенных нарушений. Особо охраняемые природные территории. Экологическое воспитание. Международное экологическое движение и сотрудничество в решении глобальных экологических проблем. Принципы устойчивого развития общества.

26

Направление подготовки: 06.00.00 – БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Профиль: 03.01.06 – биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

Биотехнология и основные ее аспекты.

Полидисциплинарность современных биотехнологий. Биотехнология как направление научно-технического прогресса, опирающееся на междисциплинарные знания – биологические, химические, технические. Понятие биотехнологии как технологического приема получения модифицированных биообъектов с целью придания им новых свойств и/или способности производить новые вещества. Основные области применения современной биотехнологии и основные ее аспекты. Научные основы инженерного оформления биотехнологии.

Общая биология, микробиология и физиология клеток.

Определение жизни и свойства живого. Уровни организации живой материи. Клетка как основа наследственности и воспроизведения. Строение ядра и его роль в наследственности. Химический состав клетки (нуклеиновые кислоты, белки, полисахариды, липиды, нуклеопротеиды, гликопротеиды, липопротеиды, пептидогликаны, полифосфаты, минеральные компоненты и вода). Строение и функции клетки (различия клеток прокариот и эукариот). Строение клеточной стенки бактерий. Обмен веществ как совокупность пластического и энергетического обменов. Жизненный цикл клеток и типы клеточного деления (амитоз, митоз, мейоз). Законы Менделя и их интерпретация с точки зрения хромосомной теории наследственности. Наследственность и изменчивость. Формы изменчивости. Основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина, ее отличия от теории Ламарка. Формы отбора, типы видообразования, основные пути эволюции. Молекулярные основы организации хромосомы. Функции ДНК, гистонов, РНК в клеточном метаболизме. Сцепление и кроссинговер. Рекомбинация у бактериофагов. Положение микроорганизмов среди других организмов. Сапрофиты, паразиты, патогенные формы. Принципы классификации бактерий: эубактерии, цианобактерии, архебактерии. Общая биология протистов: водоросли, простейшие. Грибы. Вирусы. Вирусные инфекции, лизогения. Механизм поступления в клетки эукариотов и прокариотов экзогенных веществ. Физиология питания. Элементы питания, их значение для процесса биосинтеза. Разнообразие типов питания микроорганизмов (автотрофия, гетеротрофия, фотолитотрофия, фотоорганотрофия, хемолитотрофия, хемоорганотрофия). Разнообразие источников углерода, азота, фосфора, серы и других элементов, используемых микроорганизмами. Теория лимитирования и ингибирования роста клеток элементами питания.Физиология энергетического обмена: использование клетками энергодающих процессов, их эффективность и зависимость от условий среды. Экономический коэффициент и его связь с

27

условиями роста.Взаимодействие клеток и среды, влияние внешних физических и физико-химических факторов на рост и биосинтез у микроорганизмов. Способы культивирования микроорганизмов (периодическое, непрерывное, иммобилизация клеток и ферментов). Смешанные культуры, консорциумы. Принципы их культивирования. Метаболизм микроорганизмов. Взаимосвязь биосинтетических и энергетических процессов. Понятие «биологическое окисление». Особенности электронтранспортных систем микроорганизмов. Анаэробные процессы окисления. Анаэробное дыхание. Брожение. Аэробное дыхание. Разнообразие субстратов, окисляемых микроорганизмами (природные биополимеры, углеводороды, ксенобиотики и др.). Полное аэробное окисление субстрата, неполное окисление и трансформация органических субстратов. Окисление неорганических субстратов. Особенности бактериального фотосинтеза. Биосинтетические процессы. Ассимиляционная нитратредукция, сульфатредукция, азотфиксация. Основные мономеры конструктивного метаболизма. Пути образования и дальнейшего их использования. Значение цикла трикарбоновых кислот в метаболизме. Синтез липидов, полисахаридов и других компонентов клетки. Практическое значение этих процессов. Образование микроорганизмами биологически активных веществ: ферментов, антибиотиков, витаминов, токсинов. Первичные и вторичные метаболиты. Их роль в природе. Практическое использование. Селекция, генетические основы селекции. Понятие о генотипе и фенотипе. Наследственность, изменчивость, отбор микроорганизмов. Рекомбинация. Понятие о генетике популяций и популяционной изменчивости. Методы селекции. Селекция микроорганизмов. Производственный ферментер как экологическая ниша. Биосфера и распространение микроорганизмов. Участие микроорганизмов в круговоротах углерода, азота, кислорода, серы. Формы взаимоотношений микроорганизмов.

Молекулярная биология и генетика клеток.

Понятие гена в “классической” и молекулярной генетике, его эволюция. Вклад методологии генной инженерии в развитие молекулярной генетики. Прикладное значение генной инженерии для биотехнологии. Молекулярные основы наследственности. Природа генетического материала. Особенности строения генетического материала про- и эукариот. Транскрипция ДНК, ее компоненты. РНК-полимераза и промотор. Трансляция, ее этапы, функция рибосом. Генетический код и его свойства. Репликация ДНК и ее генетический контроль. Рекомбинация, ее типы и модели. Классификация мутаций. Спонтанный и индуцированный мутагенез. Классификация мутагенов. Молекулярный механизм мутагенеза. Идентификация и селекция мутантов. Плазмиды, их строение и классификация. Бактериофаги, их структура и жизненный цикл. Вирулентные и умеренные бактериофаги. Исследование структуры и функции гена. Элементы генетического анализа. Генетическое картирование. Физический анализ структуры гена. Рестрикционный анализ. Методы секвенирования. Выявление функции гена. Регуляция экспрессии

28

генов. Промотор, оператор и регуляторные белки. Основы генной инженерии. Механизм генных мутаций, генетический контроль. Ферменты рестрикции и модификации. Выделение и клонирование генов. Векторы для молекулярного клонирования. Принципы конструирования рекомбинантных ДНК и их введения в реципиентные клетки.

Биоорганическая химия и биохимия.

Основные объекты исследования биоорганической химии. Методы исследования: химические, физические, физико-химические, биохимические. Синтез и выделение продуктов, установление строения, изучение взаимосвязи между химическим строением и биологической активностью (биологической функцией) соединений. Белки. Аминокислоты, как мономерные структурные единицы белков и пептидов. Уровни структуры белков. Понятие о регуляторных белках. Нуклеиновые кислоты. Рестрикция, рестриктазы. Химико-ферментативный синтез олиго- и полинуклеотидов. Биосинтез нуклеиновых кислот. Ферменты биосинтеза. Понятие о транскрипции, обратная транскриптаза. Углеводы. Структурный анализ олиго- и полисахаридов. Функции олиго- и полисахаридов. Понятие о лектинах. Липиды. Липопротеиды. Понятие о строении биологических мембран. Липосомы. Низкомолекулярные биорегуляторы. Биогенные амины. Ферменты, и их биохимическая роль. Способы иммобилизация ферментов на различных носителях. Метаболический фонд микробных клеток. Общие представления об анаболизме и катаболизме. Основные пути ассимиляции субстратов. Гликолиз и брожение. Цикл Кребса. Биосинтез белков, роль нуклеиновых кислот. Рибосомный путь биосинтеза. Образование АТФ и других макроэргических соединений в клетках. Аэробное дыхание. Дыхательная цепь. Основные виды акцепторов электронов. Типы брожения. Системы субстратного фосфорилирования. Биосинтетические процессы в клетке. Биосинтез биополимеров: белков, нуклеиновых кислот и полисахаридов. Регуляция метаболизма. Определение, уровни регуляции. Транспорт субстратов и продуктов. Мембранная регуляция. Регуляция на уровне генома.

Методы биотехнологии.

Основные биообъекты биотехнологии: промышленные микроорганизмы, клетки и ткани растений, животных. Сырье для биосинтеза и оценка его биологической ценности. Основные источники углерода, азота, фосфора, микроэлементов. Исследование новых источников сырья (включая вопросы его предварительной обработки), разработка новых питательных сред, в том числе включающих биостимуляторы и другие элементы управления и оптимизации процессов биосинтеза. Методы оптимизации питательных сред. Типовые технологические приемы и особенности культивирования микроорганизмов, клеток и тканей растений, животных и человека. Непрерывные процессы культивирования. Теория хемостата. Кинетическое описание периодического

29

культивирования. Удельные скорости роста биомассы, биосинтеза продукта и потребления субстратов. Модели кинетики биосинтеза продуктов метаболизма в зависимости от удельной скорости роста, возраста культуры, концентрации субстратов и метаболитов в среде. Особенности получения иммобилизованных биообъектов и их применение в биотехнологии. Методы контроля специфических параметров процесса ферментации. Типовые технологические приемы стадии выделения и очистки продуктов биосинтеза. Флотация клеток и белковых продуктов из культуральной жидкости. Экстрагирование продуктов биосинтеза из биомассы микроорганизмов жидкостями и суперкритическими жидкостями. Центробежная экстракция лабильных продуктов из культуральной жидкости. Сушка лабильных биопродуктов и живых биопрепаратов. Вопросы надежности и безопасных условий эксплуатации, контроля биопроцесса, охраны окружающей среды. Современные подходы к созданию ресурсо- и энергосберегающих биотехнологий.

Области применения современной биотехнологии.

Биотехнологии для сельскохозяйственного производства (сельскохозяйственная биотехнология). Конструирование генно- инженерно- модифицированных (трансгенных) растений. Технологии генной инженерии растений. Создание растений, устойчивых к болезням и вредителям. Повышение продуктивности растений. Создание растений с улучшенными питательными свойствами. Проблемы и перспективы. Качество, безопасность и сертификация генмодифицированного сырья и пищевых продуктов на их основе. Применение генной инженерии в животноводстве. Биотехнологии для кормовой базы животноводства. Производство кормового белка- белка одноклеточных микроорганизмов. Промышленные штаммы-продуценты. Сырьевая база. Требования, предъявляемые к качеству готового продукта. Биомасса промышленных микроорганизмов как сырье для получения широкой гаммы продуктов различного назначения. Использование технологии утилизации различных отходов. Микробиологическое производство ферментных препаратов для кормопроизводства. Микробиологическое производство кормовых антибиотиков Микробиологическое производство концентратов витаминов кормового назначения. Производство вакцин для животноводства. Производство про- и пребиотиков для животноводства. Производство микробных препаратов для растениеводства. Биотехнологии бактериальных и грибных средств защиты растений от вредных насекомых (инсектициды, фунгициды). Биотехнологии антибиотиков против корневой гнили и мучнистой росы. Биотехнологии бактериальных удобрений. Производство стимуляторов роста растений гормональной природы. Медицинская биотехнология (биотехнология для медицины). Использование методов иммобилизации биообъектов в медицинских биотехнологиях и в диагностике заболеваний. Производство биосенсоров на основе ферментов. Производство пробиотиков. Производство пребиотиков. Производство

30

ферментов медицинского назначения. Создание ферментов с помощью методов генной инженерии. Биотехнологии получения энергоносителей для энергетики. Микробиологическое производство возобновляемых источников энергии. Биотехнологические методы защиты окружающей среды (экологическая биотехнология). Антропогенные факторы химического и биологического загрязнения окружающей среды. Органические ксенобиотики, соединения азота, серы, фосфора, тяжелые металлы и радионуклиды. Биологические методы для решения задач охраны окружающей среды. Основные биохимические пути микробиологической трансформации загрязняющих веществ. Микроорганизмы — биодеструкторы. Биологическая очистка сточных вод. Биологические методы очистки воздуха.

31

Направление подготовки: 09.00.00 – ИНФОРМАТИКА И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Блок 1.

Профиль: 05.13.01 – системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Раздел 1. Теория автоматического регулирования

Основные понятия теории автоматического регулирования

Принципы действия САР. Классификации и устройства САР. Прямое и непрямое регулирования, одноконтурные и многоконтурные, несвязанные и связанные САР. Статическое и астатическое регулирование. Классификация САР в зависимости от идеализации, принятой при их математическом описании. Системы непрерывного и дискретного действия. Основные требования, предъявляемые к САР.

Дифференциальные уравнения и частотные характеристики систем автоматического регулирования

Уравнения САР Методика составления дифференциальных уравнений САР, допускающих линеаризацию. Свободные и вынужденные колебания САР. Частотные характеристики. Передаточная функция непрерывной линейной стационарной САР. Типовые звенья САР. Логарифмические частотные характеристики. Приближенный способ построения логарифмических частотных характеристик одноконтурных систем. Преобразование структурных схем САР.

Метод переменного состояния

Переменные состояния и уравнения состояния динамической системы Матричная передаточная функция. Управляемость и наблюдаемость. Управляемость и наблюдаемость подсистем. Задача минимальной реализации.

Анализ устойчивости линейных непрерывных систем автоматического регулирования

32

Основные понятия об устойчивости. Критерии устойчивости линеаризованных САР. Критерии устойчивости Гурвица. Частные критерии устойчивости. Анализ устойчивости одноконтурных САР по их логарифмическим частотным характеристикам. Анализ устойчивости одноконтурных САР по их логарифмическим частотным характеристикам. Запасы устойчивости системы по модулю и по фазе. Выделение областей устойчивости.

Анализ качества линейных непрерывных систем автоматического регулирования

Методы анализа качества. Частный метод анализа качества линейных непрерывных САР. Анализ переходных процессов методом трапециидальных частотных характеристик. Вычисление переходного процесса в САР. Построение переходного процесса в случае, когда система имеет неединичную обратную связь. Частотный метод анализа качества. Определение величины передаточного коэффициента или добротности системы по ЛАХ. Коэффициенты ошибок и системные коэффициенты.

Анализ динамической точности систем автоматического регулирования при случайных воздействиях

Постановка задачи анализа динамической точности Случайные функции и стохастические процессы Стационарные случайные процессы. Корреляционная и функция и функция спектральной плотности Связь между спектральными плотностями и корреляционными функциями на входе и выходе линейной динамической системы. Задача синтеза оптимальных передаточных функции следящих систем, находящихся под влиянием непрерывно изменяющихся случайных воздействий.

Раздел 2. Моделирование систем

Основные понятия. Классификация моделей

Основные понятия теории моделирования. Этапы математического моделирования.

33

Типы уравнений математического описания. Алгоритмизация математических моделей на примере. Классификация методов построения математических моделей процессов. Структура математического описания при детерминированном и статистическом подходах. Эмпирические модели. Типы уравнений математического описания. Алгоритмизация на примере. Понятия о системном подходе, системном анализе. Модели систем. Принципы системного подхода в моделировании систем Основные математические методы моделирования информационных процессов и систем.

Эмпирические модели

Составление математических моделей экспериментально-статистическими методами. МНК для одного переменного параметра. Линейная и квадратичная регрессия. Определение параметров трансцендентных уравнений. Получение уравнений множественной регрессии методом Брандона. Параболическая и трансцендентная регрессия. Использование регрессионного анализа при статистическом моделировании. Критерии Кохрена, Стьюдента, Фишера. Использование корреляционного анализа при статистическом моделировании. Построение экспериментально-статистических моделей методами планирования эксперимента. Оптимальный двухуровневый план на примере.

Моделирование цифровых систем управления

Построение дискретных динамических моделей на основе непрерывных. Получение конечно-разностных уравнений типовых динамических звеньев, включая уравнение третьего порядка. Идентификация параметров дискретных динамических моделей в разомкнутом контуре. Расчет переходных характеристик. Получение конечно-разностных уравнений цифровых типовых регуляторов и области ограничений настроек. Расчет переходных процессов. Расчет переходных процессов замкнутой цифровой АСР по задающему и возмущающему воздействиям. Синтез несвязанных и автономных цифровых систем регулирования. Алгоритм расчета оптимальных настроек цифровых регуляторов численным методом. Адаптивная цифровая система регулирования. РМНК для текущей идентификации модели объекта. Использование оператора сдвига z для описания дискретных систем. Расчет и моделирование цифровых каскадных систем регулирования (2 способа).

34

Синтез несвязанных, автономных, комбинированных цифровых систем регулирования. Синтез связанной цифровой системы управления.

Детерминированные модели

Математические модели типовых процессов. Детерминированное моделирование на примере математического описания статики процесса ректификации многокомпонентных смесей. Схема материальных потоков. Группы уравнений и допущения. Математическое описание условий фазового равновесия парожидкостных систем. Расчет количества пара, жидкости в питании колонны и их состав. Алгоритмизация решения математического описания процесса многокомпонентной ректификации. Идентификация модели МКР и оптимизация режима колонны по модели.

Раздел 3. Методы оптимизации и оптимального управления

Основные понятия

Понятия наибольшего и наименьшего значения функции, максимум и минимум, экстремум. Необходимые и достаточные условия существования экстремума. Поиск точек экстремума. Функции нескольких переменных, градиент, абсолютный и относительный максимум. Статические модели, определение особых точек (экстремума). Динамические модели, представление в пространстве состояния, внешние воздействия. Понятие функционала и вариации функционала. Экстремальные точки функционала в пространстве функций. Уравнение Эйлера – Лагранжа, понятие экстремали. Функция Лагранжа с учетом ограничений.

Методы оптимизации

Оптимальные процессы, условия оптимальности, основные типовые задачи. В каких случаях уравнение Эйлера-Лагранжа имеет аналитическое решение. Функция Гамильтона, ее связь с функцией Лагранжа. Интегральные критерии качества динамических систем. Интегральный квадратический критерий и задача оптимальности динамического процесса. Принцип максимума, его отличие от задачи Эйлера-Лагранжа. Условия оптимальности функционала с применением принципа максимума. Минимум интегрального квадратического функционала при ограничениях модели.

35

Оптимальная функция Гамильтона, ее характеристические свойства. Матричное и дифференциальное уравнение Риккати. Основы метода аналитического решения уравнения Риккати. Численное решение уравнения Риккати с использованием ПЭВМ. Вычисление значения функционала на оптимальных траекториях на ПЭВМ.

Цифровые многосвязанные системы управления

Дискретное модели объектов

Топологии физических связей. P- и V- канонические структуры. Прямой и обратный переход. Дискретное описание многосвязного объекта при наличии возмущений в рекуррентной форме (кон. – разностные уравнения) и передаточными функциями. Вывод обобщённых форм записи. Векторно – матричная форма описания многосвязного объекта по основным и перекрёстным каналам. Векторно – матричная форма описания многосвязного объекта по каналам возмущений. Получение разностного уравнения для любого канала из матричной формы модели.

Структурная схема связанной ЦСУ. Скалярная и векторно – матричная формы описания. Вывод зависимости для расчета дискретных передаточных функций компенсаторов перекрёстных связей из условия автономности (первый подход). Схема. Преимущества и недостатки. Синтез автономных цифровых компенсаторов перекрёстных связей двумерной ЦСУ(первый и второй варианты). Схема. Синтез автономных цифровых компенсаторов перекрёстных связей трёхмерной ЦСУ (первый вариант). Схема. Синтез автономных цифровых компенсаторов перекрёстных связей трёхмерной ЦСУ (второй вариант). Схема. Получение сепаратных подсистем автономной ЦСУ. Расчёт компенсаторов перекрёстных связей по желаемым передаточным функциям объекта (второй подход) на примере двумерной системы. Схема. Преимущества и недостатки. Расчёт автономных компенсаторов перекрёстных связей по желаемым передаточным функциям объекта (второй подход) на примере трёхмерной системы. Схема. Вывод матрицы дискретных передаточных функций эквивалентных объектов многосвязной системы управления при выполнении условия автономности. Одновременная и последовательная оптимизация основных цифровых регуляторов связанных автономных ЦСУ. Схема. Синтез компенсаторов возмущений многосвязной ЦСУ при подаче сигналов с компенсаторов на входы основных регуляторов. Схема. Синтез компенсаторов возмущений многосвязной ЦСУ при подаче сигналов с

36

компенсаторов на выходы основных регуляторов. Схема.

Блок 2.

Профиль: 05.13.06 - автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Раздел 1. Теория автоматического регулирования Основные понятия теории автоматического регулирования

Принципы действия САР. Классификации и устройства САР. Прямое и непрямое регулирования, одноконтурные и многоконтурные, несвязанные и связанные САР. Статическое и астатическое регулирование. Классификация САР в зависимости от идеализации, принятой при их математическом описании. Системы непрерывного и дискретного действия. Основные требования, предъявляемые к САР.

Дифференциальные уравнения и частотные характеристики систем автоматического регулирования

Уравнения САР. Методика составления дифференциальных уравнений САР, допускающих линеаризацию. Свободные и вынужденные колебания САР. Частные характеристики. Передаточная функция непрерывной линейной стационарной САР. Типовые звенья САР. Логарифмические частотные характеристики. Приближенный способ построения логарифмических частотных характеристик одноконтурных систем. Преобразование структурных схем САР.

Метод переменного состояния

Переменные состояния и уравнения состояния динамической системы. Матричная передаточная функция. Управляемость и наблюдаемость. Управляемость и наблюдаемость подсистем. Задача минимальной реализации.

Анализ устойчивости линейных непрерывных систем автоматического регулирования

Основные понятия об устойчивости. Критерии устойчивости линеаризованных САР.

37

Критерии устойчивости Гурвица. Частные критерии устойчивости. Анализ устойчивости одноконтурных САР по их логарифмическим частотным характеристикам. Анализ устойчивости одноконтурных САР по их логарифмическим частотным характеристикам. Запасы устойчивости системы по модулю и по фазе. Выделение областей устойчивости.

Анализ качества линейных непрерывных систем автоматического регулирования

Методы анализа качества. Частный метод анализа качества линейных непрерывных САР. Анализ переходных процессов методом трапециидальных частотных характеристик. Вычисление переходного процесса в САР. Построение переходного процесса в случае, когда система имеет неединичную обратную связь. Частотный метод анализа качества. Определение величины передаточного коэффициента или добротности системы по ЛАХ. Коэффициенты ошибок и системные коэффициенты.

Синтез корректирующих устройств систем автоматического регулирования

Постановка задачи синтеза. Желаемая логарифмическая амплитудная характеристика. Синтез последовательных корректирующих устройств. Синтез параллельных корректирующих устройств. Синтез параллельного и последовательного корректирующего устройств. Методика построения желаемого ЛАХ.

Анализ динамической точности систем автоматического регулирования при случайных воздействиях

Постановка задачи анализа динамической точности. Случайные функции и стохастические процессы. Стационарные случайные процессы. Корреляционная функция и функция спектральной плотности. Связь между спектральными плотностями и корреляционными функциями на входе и выходе линейной динамической системы. Задача синтеза оптимальных передаточных функции следящих систем, находящихся под влиянием непрерывно изменяющихся случайных

38

воздействий.

Дискретные системы автоматического регулирования

Определение дискретной системы. Разностные уравнения. Методы математического описания дискретных систем. Прохождение непрерывного сигнала через цифровую систему ЭВМ. Преобразования частного спектра непрерывного сигнала при его прохождении через цифровую систему ЭВМ. Передаточные функции через систему ЭВМ. Передаточная функция САР с управляющей ЭВМ в контуре регулирования. Z-преобразование. Z-передаточная функция дискретной системы. Типовые дискретно-непрерывные системы. Анализ дискретно-непрерывной системы. Анализ дискретно-непрерывных систем, описываемых уравнениями в переменных состояниях. Анализ устойчивости дискретных САР.

Элементы теории нелинейных систем автоматического регулирования

Нелинейные системы. Методы фазовых траекторий. Автоколебания в нелинейных САР. Пример нелинейных САР. Метод припасовывания. Применение метода гармонической линеаризации для анализа устойчивости нелинейных САР. Определение амплитуды α0 и частоты ω0 автоколебаний. Устойчивость автоколебаний. Критерий Гольтфарба.

Оптимальное управление

Постановка задачи оптимального управления. Квадратичный критерий. Линейный объект. Общий случай. Формулировка и классификация методов математического программирования. Сведение задачи оптимального управления к задаче математического программирования. Формулировка и классификация методов математического программирования. Сведение задачи оптимального управления к задаче математического программирования. Формулировка задачи оптимального управления в дискретной форме. Оптимальные ПИ-регуляторы.

Раздел 2. Технические средства автоматики

39

Основные определения и классификация.

Технические средства автоматики. Определения. Классификация систем автоматического управления и регулирования. Классификация подсистем устройств и элементов автоматики. Технические характеристики элементов. устройств и систем автоматики.

Датчики, измерительные и преобразующие устройства автоматики

Минимальный состав измерительных средств САР. Классификация погрешностей и возмущений. Классификация датчиков измерительных и преобразующих устройств. Потенциометрические датчики и преобразующие устройства. Индукционные датчики и измерительные устройства. Сельсины. Прецизионные вращающиеся трансформаторы. Цифровые датчики и преобразователи. Цифровые датчики и измерители линейных перемещений. Фотоэлектрические датчики и измерительные устройства. Термоэлектрические датчики. Преобразователи электрических сигналов. Электромагнитные преобразователи.

Усилительные устройства

Классификация усилительных и корректирующих устройств САР и САУ. Технические требования. Типы электрических нагрузок. Математические модели и структурные схемы нагруженных усилителей. Релейные усилительные и распределительные устройства. Транзисторные усилители. Тиристорные усилители. Тиристорные усилители мощности. Магнитные и магнитно-транзисторные усилители. Электромашинные усилители мощности. Корректирующие элементы и устройства. Дискретные корректирующие устройства.

Исполнительные устройства. Автоматические приводы

Назначение и классификация исполнительных устройств и приводов. Типы механических нагрузок. Механическое сопротивление. Математические модели нагруженного привода. Управляемые исполнительные электродвигатели постоянного тока. Управляемые двухфазные асинхронные электродвигатели. Синхронные шаговые электродвигатели и дискретные приводы. Линейные электродвигатели и дискретные приводы.

40

Электрический цифровой следящий привод с электродвигателем постоянного тока. Электрогидравлический силовой привод с золотниковым распределителем. Энергетический расчет исполнительных устройств и автоматических приводов.

Блок 3.

Профиль: 05.13.18 - математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Математический анализ

Теорема Вейерштрасса о пределах монотонной ограниченной последовательности. Первый замечательный предел, второй замечательный предел. Признак Коши сходимости положительного ряда. Сравнение признаков Коши и Даламбера. Вывод табличных производных и доказательство правил дифференцирования. Формула Тейлора. Формула Ньютона-Лейбница. Необходимое условие локального экстремума функций нескольких переменных. Вычисление кратного интеграла по параллелепипеду.

Алгебра и аналитическая геометрия

0пределитель, его свойства, правило Крамера. Решение систем линейных уравнений. Действия с матрицами, существование обратной матрицы. Комплексные числа, модуль, аргумент, формула Муавра. Извлечение корней n-ой степени из комплексного числа. Линейное пространство; базис, размерность. Подпространство. Скалярное, векторное, смешанное произведение векторов, их геометрические приложения. Уравнения плоскости и прямой в пространстве. Канонические уравнения эллипса, гиперболы; параболы.

Дифференциальные уравнения

Решение линейных уравнений с постоянными коэффициентами. Решение линейных уравнений высших порядков с постоянными коэффициентами. Линейные однородные системы. Фундаментальная система решений. Линейные неоднородные системы. Понижение порядка линейной однородной системы. Сопряженные системы. Теория вероятностей и математическая статистика

41

Случайные события. Классификация событий. Алгебра событий. Определение вероятности. Условная вероятность. Основные теоремы теории вероятностей. Теоремы сложения вероятностей. Теоремы умножения вероятностей. Формула полной вероятности. Формула Байеса. Случайные величины и их законы распределения. Функция распределения. Плотность вероятности. Числовые характеристики случайных величин. Основные законы распределения. Биномиальное распределение. Закон Пуассона. Экспоненциальное распределение. Равномерное распределение. Нормальный закон распределения. Задачи математической статистики. Статистические оценки параметров. Метод наименьших квадратов (МНК). Теорема Гаусса-Маркова. Анализ уравнения регрессии посредством коэффициента детерминации и остаточной дисперсии. МНК-прогноз. Понятие плана эксперимента. Оптимизационные свойства планов экспериментов. Полный факторный план и его свойства.

Моделирование систем

Понятие системы. Структура системы. Состояние системы. Информационная система, ее основные компоненты и разновидности. Распределенные информационные системы. Классификация математических моделей. Критерии качества моделей. Примеры моделей. Простейший поток и его свойства. Модель простейшего потока. Уравнения Колмогорова. Моделирование многоканальной СМО с ограничением на длину очереди.

Модели и методы оптимизации Классификация моделей оптимального синтеза. Методы релаксации в непрерывной оптимизации, условия сходимости. Алгоритмы градиентного метода и методов сопряжённых градиентов. Теоретические основы линейного программирования. Симплекс-метод. Метод искусственного базиса. Задачи дискретной оптимизации. Алгоритм поиска с возвратом. Численная схема динамического программирования. Метод ветвей и границ. Приближённые методы дискретной оптимизации: жадный алгоритм, метод локальных вариаций.

Информационные сети

Локальные вычислительные сети. Одноранговые сети и сети с выделенным сервером. Топология локальных вычислительных сетей. Методы доступа к среде передачи данных. Оборудование локальных сетей.

42

Понятие среды передачи данных. Характеристики каналов связи: пропускная способность, затухание, волновое сопротивление. Проводные и беспроводные сети. Кодирование сигналов. Принципы кодирования. Модуляция сигнала. Биты и боды. Сетевые стандарты Ethernet: обзор технических средств и принципы их работы. Глобальные сети, их функции и назначение. Каналы передачи данных. Технологии глобальных сетей ISDN, Frame Relay, ATM.

43

Направление подготовки: 15.00.00 – МАШИНОСТРОЕНИЕ

Блок 1.

Профиль: 05.02.09 – технологии и машины обработки давлением

1. Теория и технологические основы процессов обработки металлов давлением

1.1. Физические основы. Строение металлов. Типы кристаллических решеток. Дефекты

кристаллических решеток. Математическая модель взаимодействия двух атомов в кристаллической структуре: изменение потенциальной энергии и сил взаимодействия в зависимости от расстояния между атомами. Вычисление на основе математической модели взаимодействий двух атомов модуля упругости, частоты собственных колебаний атомов, коэффициента линейного расширения, критического касательного напряжения, необходимого для пластической деформации скольжения.

Дислокации, их виды. Возникновение дислокаций. Силы взаимодействия двух дислокаций, расположенных в параллельных плоскостях, источники появления дислокаций в результате пластической деформации. Плотность дислокаций. Взаимодействие пересекающихся дислокаций.

Холодная пластическая деформация моно- и поликристаллов. Влияние границ зерен. Упрочнение металлов, кривые упрочнения. Эффект Баушингера, остаточные напряжения и накопление потенциальной энергии, текстуры пластической деформации, анизотропия свойств.

Влияние температуры на процессы, протекающие в кристаллических структурах. Второй закон термодинамики и направленная диффузия атомов. Рост зерен. Факторы, влияющие на размер зерен: температура, степень пластической деформации. Диаграммы рекристаллизации.

Понятия холодной, неполной холодной, горячей и неполной горячей пластической деформации, преимущества и недостатки указанных видов деформаций.

Пластичность и деформируемость металлов и сплавов. Влияние химического и фазового состава на пластичнсость металлов и сплавов. Влияние структуры и ее неоднородности на пластичность металлов и сплавов. Влияние на пластичность температурно-скоростных режимов пластического деформирования; схемы напряженного состояния. Пластичность металлов в поле сверхвысокого гидростатического давления. Особенности поведения тел с нанокристаллической структурой при обработке давлением.

Сверхпластичность сплавов и возможности ее использования при обработке давлением.

Механизм контактного трения. Влияние физико-химического состояния поверхностей заготовки и инструмента, температуры, скорости деформирования и нагрузок на величину сил, вызываемых трением.

44

Технологичесие смазывающие материалы. Жидкостное трение и гидродинамический эффект.

1.2. Основы механики и теплофизики. Компоненты тензоров напряжений, деформаций, скоростей деформаций,

из инвариантные характеристики. Круги Мора для напряжений и деформаций. Условие сплошности материала. Дифференциальные уравнения равновесия. Соотношения между напряжениями, относительными деформациями и скоростями относительных деформаций при упругой и пластической деформации. Обобщенный закон Гука. Условия пластичности: энергетическое, постоянства максимальных касательных напряжений. Учет упрочнения в условиях пластичности. Частные случаи напряженно-деформированного состояния: плоская деформация, плоско-напряженное состояние.

Метод приближенных (одномерных) уравнений пластического равновесия. Основные допущения при построении приближенных уравнений равновесия и состояния пластичности. Определение деформирующей силы на примере операции осадки цилиндрической заготовки.

Метод линий скольжения (характеристик). Способы построения сеток линий скольжения на основе теорем Генки, Прандтля и матрично-операторный. Свойства линий скольжения, годограф скоростей. Определение напряжения и удельной деформирующей силы для осадки бесконечно длинной заготовки между двумя шероховатыми плитами.

Вариационный энергетический метод. Понятие функционала, постановка задачи, основное вариационное уравнение. Примеры выбора кинематически возможных полей скоростей. Граничные условия, разрывы скоростей.

Верхняя и нижняя оценки деформирующих сил. Конечно-разностный метод. Метод конечного элемента. Метод

граничного элемента. Экспериментальные методы. Экспериментально-аналитические методы, визиопластичность.

Разрушение при пластическом деформировании. Накопление повреждений. Предельные диаграммы пластичности и их использование при расче- тах технологических процессов обработки давлением.

Восстановление запаса пластичности. Пластичность металла в условиях горячей деформации.

Уравнения теплопроводности и их использование при решении технологических задач. Применение метода конечных элементов в поле переменных температур.

Динамические задачи обработки давлением. Математическое и физическое моделирование технологических

процессов обработки давлением, их оптимизация. Управление процессами. Характерные особенности термомеханических режимов пластического

деформирования специальных сплавов: быстрорежущих, коррозионно-стойких, жаропрочных сталей, алюминиевых сплавов, медных сплавов, титановых

45

сплавов. Основные положения для выбора материала инструмента. Учет

температурных и силовых условий его эксплуатации.

1.3. Экспериментальные методы исследования пластической деформации. Метод координатных сеток. Методика обработки измерения деформа ций, поляризационно-оптический и метод муара, их использование при расчете напряжений методом ″визиопластичности ″. Методы и аппаратура для измерения сил деформирования, моментов, контактных напряжений. Методы и средства измерения температуры деформируемого металла.

Влияние силового, теплового, скоростного (импульсного или динамического), электроэнергетического и магнитосилового и др. возможных воздействий на механические характеристики материалов и их технологические свойства.

2. Теория и основы проектирования машин для обработки металлов давлением

2.1. Основы механики машин. Классификация типовых исполнительных механизмов машин

дискретного и непрерывного действия для обработки металлов давлением. Кинематика кривошипно-шатунного механизма кривошипного пресса,

влияние конструктивных параметров. Кинематика универсальных шарниров в шпинделях прокатных станов. Учет сил трения в кинематических парах, учет сил инерции. Статика кривошипно-шатунного механизма пресса. Расчет передаваемого крутящего момента. Анализ условий заклинивания. Этапы энергетических расчетов механизмов, приведение сил и масс к начальному звену, составление уравнений движения механизма. Энергетический расчет кривошипно-шатунного механизма пресса. Влияние конструктивных параметров на коэффициент полезного действия кривошипного пресса. Расчет маховика.

Виды фрикционных связей и законы трения. Влияние скоростей скольжения и нагрузок на условия трения. Механизм действия смазок, эффект Ребиндера. Износ при трении. Требования к фрикционным материалам в связи с их использованием во фрикционных муфтах включения и тормозах прессов. Основные положения расчета фрикционных муфт включения и тормозов прессов.

Удар и колебания. Теоремы о сохранении количества движений и главного момента количества движения в замкнутой системе при ударе. Прямой центральный удар. Коэффициент восстановления. Потеря кинетической энергии при неупругом ударе. Расчеты энергии, силы и к.п.д. удара молотов. Расчет рабочей клети стана на опрокидывание в момент захвата заготовки.

Основные характеристики механических колебаний.

46

Дифференциальные уравнения свободных и вынужденных колебаний одно- и многомассовых систем. Условия резонанса.

2.2. Основы прочности и динамики машин.

Теории прочности, учет различного сопротивления материалов сжатию и растяжению. Усталостная прочность. Факторы, влияющие на предел выносливости. Концентрация напряжений. Основные положения для выбора допускаемых напряжений и коэффициентов запаса прочности при статическом и переменном нагружении.

Расчеты напряжений и деформаций в деталях и узлах. Основные положения расчета на прочность и жесткость плоских и пространственных рам. Их применение к расчетам станин прессов, станин рабочих клетей прокатных станов.

Расчеты балок, изгибаемых на упругом основании. Расчеты круглых валов, подвергаемых изгибу с кручением. Их применение к расчетам на прочность и жесткость коленчатых валов кривошипных прессов и валков станов дуо и кварто.

Расчеты сжатых стержней на устойчивость и определение критической силы. Их применение к расчетам шатунов, предварительно напряженных станин прессов и рабочих клетей прокатных станов.

Расчеты напряжений и деформаций в толстостенных цилиндрах под действием радиального давления. Их применение к расчетам рабочих цилиндров гидравлических прессов. Метод расчета динамических напряжений при ударе и его применение к расчету напряжений в штоках молотов.

2.3. Основы термодинамики и гидродимамики. Уравнение состояния идеального газа. Первый закон термодинамики.

Теплоемкость газов. Термодинамические процессы в идеальных газах: адиабатический, изохорический, политропический, изобатический. Второй закон термодинамики. Цикл Карно. Понятие об энтропии системы. Расчеты индикаторных диаграмм паровоздушных молотов. Расчеты систем воздушных баллонов насосно-аккумуляторных станций гидравлических прессов. Расчет пневматической системы пневматических молотов. Термодинамический расчет паровоздушных молотов (ковочных и штамповочных).

Движение идеальной вязкой жидкости, уравнение Эйлера и Навье-Стокса. Уравнение Бернулли для стационарного и нестационарного движений идеальной жидкости. Потери энергии при внезапном расширении и сжатии идеальной жидкости в потоке и гидравлические сопротивления. Гидравлический удар, теория Жуковского. Структура потока в трубах, переход от ламинарного потока к турбулентному. Основные этапы динамического расчета гидравлических прессов с насосно-аккумуляторным приводом.

47

Блок2.

Профиль: 05.02.13 – машины, агрегаты и процессы (по отраслям)

1. Элементы (узлы и детали) кожухотрубчатых теплообменников. 2. Потеря устойчивости формы под действием осевой сжимающей силы и изгибающего момента. Критерий устойчивости формы при комплексном нагружении оболочек (внешнее давление, осевая сжимающая сила, изгибающий момент). 3. Теплообмен в трубчатой печи. Основные показатели работы трубчатых печей. 4. Распределение напряжений в толстостенных оболочках, работающих под действием внутреннего и наружного давлений. 5. Основные конструкции мешалок. Способы перемешивания жидких сред. 6. Методы увеличения несущей способности толстостенных аппаратов. 7. Назначение насосов. Основные узлы и принцип действия поршневых и центробежных насосов. 8. Влияние осевой силы, гигроскопического эффекта, упругости опор и собственной массы вала на критическую скорость вращения вала. 9. Конструкционные материалы: металлы и сплавы, неметаллические и композиционные материалы. 10. Виды отказов, их классификация. 11. Принципы взаимозаменяемости. 12. Периоды эксплуатации изделий машиностроения. Ресурс и срок службы изделий, наработка на отказ. 13. Заготовительные операции: разметка, резка, правка. 14. Виды и системы ремонтов. Показатели ремонтопригодности. 15. Виды термической обработки. Сварочные материалы. 16. Рабочее, расчетное, условное и пробное давление. Рабочая и расчетная температура. Допускаемые напряжения. 17. Классификация нефтехимического оборудования. 18. Безмоментная теория оболочек. Вывод формулы для расчета толщины стенки цилиндрической обечайки, конических и сферических днищ. 19. Краткая характеристика химических процессов, классификация реакционных аппаратов. 20. Понятие устойчивости и критерии устойчивости. 21. Назначение и устройство колонных аппаратов. Основные внутренние устройства колонных аппаратов. 22. Изгиб оболочек под действием краевых сил. Природа краевых сил и моментов. Зона действия краевого эффекта. 23. Основные схемы движения теплообменивающихся потоков. Типы теплообменных аппаратов. 24. Расчет коротких и длинных цилиндрических оболочек, работающих под наружным давлением.

48

25. Классификация трубчатых печей, основные элементы конструкции. 26. Фланцевые соединения. Конструкция фланцев и уплотнительных поверхностей. 27. Машины для измельчения твердых материалов. Устройство и принцип действия дробилок и мельниц. 28. Вывод расчетных формул для определения толщины стенки толстостенных аппаратов. 29. Трубопроводы: способы соединения труб, назначение и конструкции компенсаторов. 30. «Жесткие» и «гибкие» валы, выбор рабочей скорости вращения вала. 31. Назначение компрессоров. Основные узлы и принцип действия поршневых и центробежных насосов. 32. Понятие старения, классификация типовых процессов старения. 33. Требования к механическим, технологическим и служебным свойствам конструкционных материалов. 34. Единичные и комплексные показатели надежности. 35. Типы технологических операций. 36. Законы распределения, используемые в теории надежности. 37. Основные формоизменяющие операции: гибка, штамповка, вытяжка, раскатка. 38. Эксплуатационные и ремонтные конструкторские документы. 39. Требования к свойствам сварных соединений. 40. Учет гидростатического давления и собственного веса аппаратов при расчетах на прочность.

49

Направление подготовки: 18.00.00 – ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Блок 1. Профиль: 05.17.06 – технология и переработка полимеров и композитов

1. Основы технологии и синтеза полимеров, их молекулярная структура и макроскопические свойства Значение и роль полимерных материалов в хозяйстве страны, технически важные полимеры: эластомеры (каучуки), пластические массы, искусственные и синтетические волокна, полимерные покрытия – пленки, лаки, краски. Конструкционные материалы на основе полимеров. Их применение в различных отраслях народного хозяйства: в технике, строительстве, медицине и т.п. Пути интенсификации производства и улучшения качества промышленной продукции. Социально-экономические и экологические предпосылки развития сырьевой базы промышленности синтетических полимеров. Основные мономеры для синтеза полимеров. Современные представления о механизмах синтеза полимеров. Радикальная полимеризация. Ионная полимеризация. Сополимеризация. Стереоспецифическая полимеризация. Ступенчатая полимеризация и поликонденсация. Моделирование и математическое описание процессов синтеза полимеров. Основные представления о способах производства полимеров. Полимеризация в растворе, эмульсии, суспензии, массе мономера, в газовой и твердой фазах. Производство полимеров в расплавах мономеров при ступенчатом синтезе. Влияние способов производства полимеров на состав полимеров. Автоматизация процессов производства полимеров на основе математического моделирования. Молекулярная структура и макроскопические свойства полимеров. Молекулярная масса цепей. Молекулярно-массовое распределение Высокоэластичность, пленко- и волокнообразование как характерные признаки полимерного состояния вещества. Физические, фазовые и агрегатные состояния полимеров. Стеклование и кристаллизация полимеров. Физические свойства полимеров в различных состояниях. Пути управления ими. Надмолекулярные структуры в аморфных и кристаллических полимерах. Электрические, теплофизические, оптические, фрикционные и другие свойства. Особенности химических свойств полимеров. Полимераналогичные, внутри- и межмолекулярные реакции. Действие света, излучений высоких энергий, теплоты на полимеры. Окисление полимеров и меры защиты. Механохимические превращения полимеров. Сетчатые полимеры. Стойкость полимеров к агрессивным средам.

50

2. Свойства полимеров и материалов на их основе. Методы их оценки Основные свойства полимеров, определяющие их переработку в изделия. Технологические свойства полимерных материалов. Реологические свойства. Взаимосвязь молекулярной структуры и технологических свойств полимерных материалов. Методы испытания полимерных материалов. Механические свойства полимерных материалов. Прочностные и деформационные свойства. Релаксационные свойства. Упругогистерезисные свойства. Долговечность и усталостная выносливость. Динамические свойства. Износостойкость. Зависимость свойств полимерных материалов от температуры. Взаимосвязь между структурой полимеров и их свойствами. Прогнозирование свойств изделий из полимеров на основе результатов испытаний полимеров.

3. Основные полимеры и полимерные материалы Классификация полимерных материалов по химическому строению полимерной цепи, по технологическим и эксплуатационным характеристикам. Полимеры для производства пластмасс, волокон, пленок, получаемые цепной полимеризацией: полиолефины, полистирол и сополимеры стирола с другими мономерами, полиметилметакрилат, поливинилхлорид, фторопласты, полиакрилнитрил, поливинилацетат и др. Полимеры для производства пластмасс, волокон, пленок, покрытий, получаемые по ступенчатым реакциям: полиформальдегид, полиацетальдегид, пентапласт, полифениленоксид, полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, поликарбонаты, полиамиды, полиимиды, полиуретаны, фенольно-альдегидные, аминоальдегидные, эпоксидные, полиэфирные (ненасыщенные), фурановые, кремнийорганические смолы и др. Натуральный и синтетические каучуки. Их получение, химическое строение, состав, выпускные формы, физические и технологические свойства, свойства вулканизатов и их применение. Взаимосвязь между структурой каучуков и их свойствами. Синтетические каучуки: бутадиеновые, изопреновые, бутадиен- стирольные и бутадиен-нитрильные, силиконовые, хлоропреновые, бутилкаучук, этиленпропиленовые СКЭП и СКЭПТ, эпихлоргидриновые, фторкаучуки, уретановые, полисульфидные, акрилатные и др. Термоэластопласты. Жидкие олигомеры и получение полимерных материалов на их основе. Композиции двух и более полимеров. Химически модифицированные полимеры: поливиниловый спирт, поливинилацетали, хлорированный и сульфохлорированный полиэтилен, эфиры целлюлозы, ионообменные смолы и др. Социально-экономические и экологические предпосылки развития производства и применения полимеров.

51

4. Ингредиенты полимерных композиций и их роль в формировании свойств полимерных материалов Роль ингредиентов и механизм их действия в полимерах. Общие требования, предъявляемые к ингредиентам и оценка их качества. Отверждение и вулканизация как процессы формирования сетчатых полимеров. Структура сетчатого полимера, параметры сетки. Влияние структуры вулканизационной сетки на свойства конечного продукта. Отвердители и вулканизующие вещества. Ускорители и активаторы отверждения и вулканизации, их классификация и влияние на структуру и свойства вулканизатов. Старение полимерных материалов под влиянием тепла, света, кислорода, озона, многократных деформаций и т.п. Методы исследования старения. Классификация противостарителей. Озонное старение и методы защиты от озонного старения. Радиационное старение. Термо- и светостабилизация. Наполнение и наполнители. Система полимер – наполнитель. Теории усиления полимеров наполнителями. Классификация наполнителей. Красящие вещества. Назначение и основные требования, предъявляемые к красителям. Неорганические красители. Органические красители. Специальные ингредиенты: модификаторы, порообразующие, антифрикционные, абразивы, антипирены и др. – и их назначение. Пластификаторы. Влияние пластификаторов на свойства полимеров. Теория действия пластификаторов. Требования к пластификаторам. Классификация пластификаторов. Армирование и армирующие материалы: текстиль, стекловолокна и ткани, металлокорд, асбест и др. Назначение и требования, предъявляемые к их качеству. Полимер-полимерные системы. Физико-химические явления на границе раздела фаз гетерогенных полимерных систем.

5. Общие принципы создания полимерных композиционных материалов Понятие о полимерных композитах. Принципы составления рецептуры пластмасс, резин, пленок, покрытий и других полимерных материалов. Многообразие требований, предъявляемых полимерным материалам различного назначения. Технико-экономическая оценка их применения. Конструкционные, теплостойкие, паростойкие, ударопрочные, теплоизолирующие, морозостойкие, бензомаслостойкие, огнестойкие, пористые (губчатые), твердые, рентгенозащитные, электропроводящие, магнитные, антифрикционные и другие материалы. Полимеры для изоляционных материалов. Оптимизация состава полимерных материалов на основе математического планирования эксперимента.

6. Основные процессы переработки полимеров

52

Особенности переработки эластомеров, пластмасс и стеклопластиков, лако-красочных материалов, покрытий, пленок. Подготовительные стадии производств. Приготовление полимерных смесей. Реологические свойства смесей и методы их определения. Теории процесса смешения и диспергирования, моделирование, математическое описание процесса. Классификация методов переработки полимеров. Переработка в твердом, вязкотекучем состояниях, в растворе полимеров, водных дисперсиях, из олигомеров. Прессование порошкообразных, гранулированных, волокнистых и слоистых материалов. Экструзия. Особенности экструзии на одношнековых, двухшнековых, дисковых экструдерах, производительность и мощность потребляемая экструдерами, рабочая точка экструдера. Экструзия пленочных изделий, листов, шлангов и труб, профильных изделий. Шприцевание эластомеров в машинах червячного типа. Формование полимерных композиций. Назначение процесса формования. Виды формования. Причины возникновения анизотропии свойств и усадки заготовок. Аппаратурное оформление, пути интенсификации. Технология изготовления изделий пневмоформованием, вакуумформованием, механопневмоформованием, штамповкой. Технология изготовления изделий литьем под давлением. Уравнение состояния, изменение температуры и давления в форме, особенности течения материала в форме. Процесс каландрования. Теоретическое обоснование процесса каландрования, его математическое описание. Режим каландрования. Типы каландров в зависимости от назначения. Поточные высокопроизводительные автоматические линии промазки и накладки полимерной смеси на ткань. Технология получения пленочных материалов поливом из раствора. Технология изготовления изделий из армированных пластмасс (стеклопластиков). Изготовление труб и емкостей намоткой. Технология переработки олигомеров в изделия. Технология изготовления газонаполненных, пенистых, ячеистых полимеров. Соединение деталей из полимеров: механическое, склеиванием, сваркой, приформовкой. Обработка и отделка изделий. Окрашивание, печатание, тиснение. Методы неразрушающего контроля качества изделий. Пути интенсификации производственных процессов. Статическая электризация. Охрана труда и техника безопасности в полимерной промышленности. Охрана окружающей среды. Полимерные клеи. Характеристика процесса растворения полимера. Виды клеев. Области применения клеев. Пропитывание тканей клеями. Крепление полимеров к металлам, полимерам, дереву, стеклу, тканям и к другим материалам. Латексные и другие адгезивы для крепления к тканям.

53

Вулканизация. Влияние различных факторов на процесс вулканизации (среда, температура, давление и др.). Способы вулканизации, контроль и автоматическое управление процессом. Отверждение реактопластов. Изготовление полимерных изделий из латекса. Коллоидно-химические свойства латексов и их влияние на технологию производства изделий. Методы изготовления изделий из латекса: макание, ионное отложение, желатинирование. Методы получения и технические виды регенератов. Способы вторичного использования полимеров, их технико-экономическая оценка.

7. Расчет и конструирование изделий и форм Связь конструкции изделия с условиями его эксплуатации и свойствами материала. Роль фактора времени. Общие требования к конструированию изделий. Зависимость точности изделий от условий формования и материала. Изделия с арматурой, внутренние напряжения в изделиях. Классификация форм. Гнездность. Условия извлечения изделий из форм. Системы крепления литниковых и вентиляционных каналов, нагрева и охлаждения, выталкивания изделий. Пресс-формы, литьевые формы, экструзионные головки, формы для пневмоформования, контактного формования, оснастка для производства армированных изделий. Изготовление оснастки и форм. Правила эксплуатации форм.

Блок 2. Профиль:05.17.08 – процессы и аппараты химических технологий

Вопросы к экзамену

1. Сущность и задачи науки об основных процессах и аппаратах химической технологии. Предмет и метод науки о процессах и аппаратах химической технологии. Классификация основных процессов химической технологии. 2. История науки об основных процессах и аппаратах, вклад отечественных ученых в ее развитие. Современное состояние химической промышленности и планы ее развития. 3. Роль науки о процессах и аппаратах на современном этапе научно-технического прогресса в модернизации и разработке новых химико-технологических процессов, создании высокоэффективного оборудования и повышении качества химических продуктов, а также при решении проблем защиты окружающей среды. Современные научные метода исследования и проектирования химико-технологических процессов и аппаратов.

54

Гидромеханические процессы и аппараты 4. Теоретические основы гидромеханических процессов. Общие представления о жидкостях как сплошных средах. Идеальные и реальные жидкости. Капельные и упругие жидкости. Объемные и поверхностные силы, действующие на жидкость. Уравнение неразрывности. Уравнение движения идеальной жидкости (уравнение Эйлера) и его частные случаи. Вязкостные свойства сплошных сред. Реологические уравнения состояния. 5. Уравнения движения однородных сплошных сред. Движение вязкой жидкости в цилиндрической трубе, вдоль пластины, поперечное обтекание цилиндра, обтекание сферы. Неизотермическое течение сплошных сред. Свободная конвекция. 6. Уравнение движения жидкости в пористой среде. Граничные условия. Турбулентное течение сплошных сред. Основные параметры турбулентности. Развитая, локальная и изотропная турбулентность. 7. Турбулентные струи, турбулентный след. Пограничный слой. Уравнение движения в ламинарном пограничном слое. Турбулентный пограничный слой. Особенности турбулентных течений в аппаратах химической технологии. Методы теории подобия и анализа размерности. 8. Движение твердых частиц в сплошных средах. Анализ сил, действующих на твердую частицу в жидкости. Скорости свободного осаждения шарообразных частиц и частиц произвольной формы. Скорость стесненного осаждения. Расчет скорости осаждения твердых частиц в полях массовых сил различной физической природы. Гидродинамика неподвижных и псевдоожиженных зернистых слоев. Гидродинамические основы расчета аппаратов химической технологии с зернистыми слоями. Движение капель и газовых пузырей при различных числах Rе . Обтекание несферических капель. Капля в сдвиговом потоке. Стесненное обтекание капель. Дробление капель, коагуляция капель. Экспериментальные методы исследования гидромеханики одно- к многофазных сред г аппаратах химической технологии. 9. Разделение неоднородных систем в поле сил тяжести. Скорость осаждения твердых частиц под действием сил тяжести (отстаивание) и методы ее расчета. Конструкции отстойных аппаратов для разделения суспензий, эмульсий и очистки запыленных газов и методы их расчета. 10. Разделение неоднородных систем в поле сил давления. Фильтрование суспензий и газов. Виды осадков и фильтровальных перегородок. Уравнение фильтрации; экспериментальное определение констант фильтрования. Аппараты для фильтрования и методы их расчета.

55

11. Разделение в поле центробежных (инерционных) сил. Центробежное отстаивание и центробежное фильтрование. Фактор разделения. Классификация центрифуг. Разделение суспензий и эмульсий в гидроциклонах. Очистка газов от пыли в центробежных пылеуловителях. Методы расчета аппаратов для разделения в поле центробежных (инерционных) сил. 12. Перемешивание в жидких средах. Применение процессов перемешивания в жидких средах в химической технологии. Методы перемешивания сред. Силы, участвующие в процессе перемешивания. Типы перемешивающих устройств. Аппаратурное оформление и методы расчета процессов перемешивания. 13. Перемещение капельных жидкостей, сжатие, разряжение и перемещение газов. 14. Основы гидравлического расчета химико-технологических аппаратов и трубопроводов. 15. Типы насосов, вентиляторов и компрессоров, применяемых в химической технологии, их характеристики в методы расчета. Математическое и физическое моделирование

16. Определение математического и физического моделирования, преимущества и недостатки физического и математического моделирования 17. Метод обобщенных переменных Инварианты подобия и критерии подобия Подобие гидродинамических процессов 18. Математическое моделирование Гидродинамическая структура потоков Идеализированные модели гидродинамической структуры потоков Модели гидродинамической структуры неидеальных потоков

Тепловые процессы и аппараты химической технологии.

19. Теоретические основы теплообменных процессов. Общие сведения о процессах теплопереноса. Основные понятия. Механизмы переноса теплоты. Теплопроводность. Закон Фурье. Уравнение теплопроводности. Начальные и граничные условия. Теплопроводность плоских стенок при установившемся тепловом потоке. Теплопроводность цилиндрических стенок. Математическая постановка и решение задачи о нестационарном переносе теплоты в твердых телах. Время прогрева твердого тела. 20. Перенос теплоты в движущихся средах. Понятие теплового пограничного слоя. Уравнение конвективного переноса теплоты с источниками тепла. Начальные и граничные условия. Коэффциент теплоотдачи. Уравнение Фурье-Кирхгофа. Математическая постановка и решение задачи о переносе теплоты

56

при вынужденном движении жидкостей (газов) в трубах. Математическая постановка и решение задачи о переносе теплоты при естественной конвекции. 21. Теплообмен между жидкостью (газом) и поверхностью. Безразмерная форма уравнения переноса теплоты и оценка порядка его членов. Толщина теплового пограничного слоя. Представление решения уравнения переноса теплоты в критериальной форме. Некоторые эмпирические соотношения для расчета коэффициентов теплоотдачи при сохранении агрегатного состояния теплоносителя. Теплоотдача с изменением агрегатного состояния теплоносителя. Кипение жидкостей. Конденсация пара. Основы переноса теплоты излучением. Теплоотдача при одновременном действии механизмов конвекции и излучения. 22. Теплообмен при непосредственном соприкосновении сред. Теплообмен между пленкой жидкости и газовый потоком. Теплообмен сплошных сред с дисперсными средами. Теплообмен между твердой частицей и обтекающим ее потоком жидкости (газа). Теплообмен в дисперсных средах газ - твердые тела: в стационарном, движущемся, псевдоожиженном слоях. Теплообмен между дисперсной средой и твердой, поверхностью. Методы интенсификации процессов теплоотдачи. 23. Теплоотдача через плоские и цилиндрические (одно- и многослойные) стенки при постоянных температурах теплоносителей. Определение движущей силы теплопередачи для типовых случаев движения теплоносителей в теплообменниках (прямоток, противоток, перекрестный ток, смешанный ток). Расчет скорости теплопередачи в нестационарных условиях. Экспериментальные метода исследования процессов переноса тепла в аппаратах химической технологии. Способы подвода и отвода тепла в промышленной химической аппаратуре. Теплообменные аппараты. Классификация промышленных теплоносителей, их сравнительные характеристики и области применения. Схемы нагревательных установок. 24. Теплообменные аппараты, их классификация. Устройство типовых теплообменных аппаратов: с трубчатыми поверхностями теплообмена, с плоскими поверхностями, аппараты с очищаемой в процессе работы поверхностью теплообмена, градирни, конденсаторы смешения, регенеративные теплообменники и др. Расчет основных размеров в оптимальных режимов работы теплообменников при их проектировании; использование ЭВМ. 25. Выпарные установки

57

Расчет выпарных аппаратов. Классификация процесса выпаривания, основные виды выпарных установок. Элементы расчета выпарных аппаратов: Составление материального и теплового балансов. Определение температурных потерь я расчет температуры кипения растворов. Способы распределения полезной разности температур по корпусам и оптимизация числа корпусов в многокорпусных выпарных установках. Методы интенсификации процессов выпаривания. 26. Холодильные процессы Применение процессов получения искусственного холода в химической технологии и их классификация. Теоретические основы получения искусственного холода. Холодильные агенты, их характеристики и области применения.

Массообменные процессы

27. Классификация массообменных процессов химическое технологий, как методов разделения многокомпонентных систем. Роль массообменных процессов в решении задачи охраны окружающей среды. Общие сведения о процессах переноса массы. Основные понятия. Механизмы переноса. 28. Общие уравнения переноса вещества в многофазных многокомпонентных

средах, начальные и граничные условия. Замыкающие соотношения. Получение замывающие соотношений методами термодинамики необратимых процессов. 29. Существующие подходы к описанию массообменных процессов в дисперсных системах, основанные на рассмотрении элементарных актов массообмена. Применение моделей структуры потоков при моделировании процессов переноса вещества в многофазных средах. 30. Основные теории массообмена (теория диффузионного пограничного слоя, двухпленочная теория, теория обновления поверхности и т.д.) Инженерные методы расчета массообменных процессов в аппаратов химической технологии. Расчет размеров массообменных аппаратов с непрерывным контактом фаз на основе коэффициентов массопередачи, высоты единиц переноса (ВЕП), высоты эквивалентной теоретической тарелки (ВЭТТ). Расчет размеров массообменных аппаратов со ступенчатым контактов фаз. 31. Массобменные процессы с подвижной границей раздела фаз. Основные термодинамические соотношения, описывающие равновесное состояние фаз в многокомпонентных системах.

58

Равновесие жидкость-пар в многокомпонентных и бинарных системах. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Законы Коновалова и Вревского. Равновесие жидкость-пар идеальных смесей. Закон Рауля. 32. Расчет равновесия неидеальных смесей в системе жидкость-пар. Константа фазового равновесия, летучесть, их связь с коэффициентами активности. Уравнение Вильсона. Равновесие в системах жидкость-газ. Закон Генри. Равновесие в многокомпонентных системах. Равновесие в системах с химическим взаимодействием. Равновесие в системах жидкость-жидкость. Коэффициент распределения, коэффициент селективности, их расчет по величинам активности. 33. Массообменные процессы в системах газ (пар) – жидкость Массообмен одиночного пузыря газа (пара) с окружающей жидкостью при малых числах Re . Массообмен радиально пульсирующего и растущего пузырей с окружающем потоком жидкости. Влияние ПАВ, поверхностного натяжения (конвекция Марангони), электромагнитного поля и т.д. на массообмен между одиночным пузырем и окружающей жидкостью. Массообмен между пузырем и жидкостью в стесненных условиях обтекания. 34. Массообмен в пленках жидкости, в струях газа к жидкости. Массообмен в двухфазных снстемах с химическим взаимодействием, Массообмен в элементе аппарате с насадкой, а также на тарелках при различных гидродинамических режимах. Экспериментальные методы исследования массообменных процессов в системах газ (пар) - жидкость. Основные типы контактных устройств массообменных аппаратов для систем газ (пар) - жидкость. 35. Абсорбция. Общая характеристика процесса абсорбции в области ее промышленного применения. Изотермическая (неизотермическая) абсорбция в случае летучего (нелетучего) растворителя с рециклом (без рецикла) газовой или жидкой фаз. Аппаратурное оформление абсорбционно-десорбционных процессов. Основы расчета изотермической (неизотермической) абсорбции. Абсорбция многокомпонентных смесей. Абсорбция, сопровождающаяся химической реакцией в жидкой фазе. Методы десорбции. Методы интенсификации абсорбционных процессов. 36. Ректификация и дистилляция Общая характеристика процесса. Вида процессов ректификации и дистилляции в области их применения.

59

Принципиальная схема ректификационных установок простой, сложной ректификации с промежуточным отбором и вводом материальных и тепловых потоков. Ректификация при вводе питания в различных фазовых состояниях. Аппаратурное оформление процесса ректификации. Расчет бинарной ректификации в колонне непрерывного и периодического действия. Расчет ректификации многокомпонентных смесей. Математическое описание процесса, современные алгоритмы расчета. Специальные методы процесса ректификации: азеотропная, экстрактивная ректификация с химическим взаимодействием. Методы интенсификации процесса ректификации. 37. Экстракция в системе жидкость-жидкость. Общая характеристика процесса экстракции и области промышленного применения. Массообмен между каплей потоком жидкости при различных числах Rе и Ре . Технологические схемы процесса экстракции (схемы с противоточным движением фаз, о перекрестным движением фаз, с рециркуляцией части растворителя). Аппаратурное оформление процесса экстракции. Графический и аналитический расчет экстракции. Учет влияния обратного перемешивания на работу экстракционных колонн. Методы интенсификации процесса экстракции. 38. Массообменные процессы в системе газ-твердое тело. Сушка Общая характеристика процесса сушки и области его промышленного применения. Виды высушиваемых материалов, используемых в химической и смежных отраслях промышленности. Классификация процессов сушки. Термодинамические свойства паро-газовых смесей. Равновесие в системах капиллярно-пористый влажный материал -сушильный агент. Движущие силы обуславливающие перенос вещества и теплоты вкапиллярно-пористых влажных материалах. Потенциал переноса влаги. Общая система дифференциальных уравнений, описывающая тепло-массоперенос в капиллярно-пористых влажных материалах, начальные, граничные условия и замыкающие соотношения. Частные модели тепло-массопереноса в процессах сушки. Экспериментальные методы исследования кинетики сушки. Аппаратурное оформление процесса сушки твердых, дисперсных, пастообразных, жидких и других материалов. Методы расчета сушильных аппаратов. Методы интенсификации процессов сушки. 39. Адсорбция в системе газ – твердое тело

60

Общая характеристика процесса адсорбции и области его промышленного применения. Описание явления адсорбции на молекулярном уровне. Теория адсорбции Гиббса, Изотермы нелокализованной и локализованной адсорбции Потенциальная теория адсорбции. Теория объемного заполнения пор., Процессы переноса в зерне адсорбента: Общие уравнения переноса, Постановка и решение внутридиффузионных задач изотермической адсорбции для зерен различной формы при линейной и нелинейнойизотермах. Тепло- и массоперенос в зерне адсорбента при неизотермической адсорбции. Внешнедиффзионная задача адсорбции. Влияние флуктуаций физических параметров газа, обтекающего зерно адсорбента на процесс адсорбции. Экспериментальные методы исследования кинетики процесса адсорбции. Аппаратурное оформление процесса адсорбции. Теоретический анализ и расчет процесса адсорбции в стационарном режиме, движущемся в взвешенном сдоях. Методы интенсификации процесса адсорбции. 40. Массообменные процессы в системе твердое тело – жидкость Растворение и экстрагирование (выщелачивание). Основные равновесные соотношения, используемые при расчете процессов растворения и экстрагирования. 41. Растворение. Общая характеристика процесса растворения в области его промышленного применения. Кинетика растворения одиночной частицы, массовое растворение. Экспериментальные методы исследования растворения. Аппаратурное оформление процесса растворения. Методы расчета аппаратов для растворения твердых материалов при различной гидродинамической структуре потоков. Методы интенсификации процесса растворения. 42. Экстрагирование. Общая характеристика процесса экстрагирования и области его промышленного применения. Физические характеристики капиллярно-пористых материалов, участвующих в процессах экстрагирования (пористость, удельная поверхность и т.д.) и методы их определения. Теоретический. анализ процесса экстрагирования на уровне одиночной твердой частицы с учетом внешней в внутренней диффузии, а такие химических взаимодействий. Экспериментальные методы исследования кинетики процесса экстрагирования. Аппаратурное оформление процесса экстрагирования.

61

Методы расчета аппаратов для экстрагирования (каскад реакторов полного перемешивания), противоточный экстрактор, шнековый экстрактор, экстрактор с псевдоожижженным слоем и т.д. Методы интенсификации процесса экстрагирования. 43. Кристаллизация Общая характеристика процесса кристаллизации и области его промышленного применения. Основные равновесные соотношения, используемые при расчете процессе кристаллизации. Диаграммы состояния раствор (расплав, пар) - кристаллическая фаза для однокомпонентных и многокомпонентных смесей. Образование зародышей. Термодинамические основы образования кристаллической фазы. Механизмы зародышеобразования (гомогенное, гетерогенноезародышеобразование, эпитаксия). Теория кинетики зародышеобразования. Кинетические теории роста кристаллов. Тепло-массообмен растущего кристалла с окружающий потоком раствора. Массовая кристаллизация, феноменологический и статистический подход к описанию процессов массовой кристаллизации. Рост кристаллов в стесненных условиях обтекания, агрегация и дробление кристаллов. Динамика распределения кристаллов по размерам. Технологические схемы установок для осуществления процесса кристаллизации Аппаратурное оформление процесса кристаллизации. Метода расчета кристаллизаторов (расчет одно- и многоступенчатых кристаллизационный установок, расчет вакуум кристаллизационной установки и т,д.) Метода интенсификации процесса кристаллизации. 44. Адсорбция в системе твердое тело - жидкость и ионный обмен. Общая характеристика процессов адсорбции и ионного обмена и области их промышленного применения. Равновесие в бинарных многокомпонентных системах при адсорбции и ионном обмене. Процессы переноса в зерне адсорбента, ионита. Механизм переноса вещества при адсорбции. Особенности переноса вещества при ионном обмене. Общие уравнения переноса. Постановка и решение внешнедиффузионной и внутридиффузионной задачи адсорбции и ионного обмена. Типы адсорбентов и ионитов, их основные свойства. Технологические схемы установок для осуществления процессов адсорбции и ионногоо обмена. Аппаратурное оформление процессов адсорбции и ионного обмена.

62

Расчет процессов адсорбции и ионного обыска в стационарном, движущемся и взвешенном слоях. Методы интенсификации процессов адсорбции и ионного обмена. 45. Мембранные процессы Общая характеристика мембранных процессов и области их промышленного применения. Термодинамическое равновесие в системе мембрана - раствор. Распределение вещества между мембраной и раствором. Осмотическое давление. Равновесие. Механизм массопереноса в мембранных процессах. Массоперенос в мембранах. Массоперенос в фазе раствора, контактирующего с мембраной. Концентрационная поляризация. Способы снижения концентрационной поляризации. Влияние внешних факторов (давленая, температуры, концентрации, акустических колебаний и т.д.) на мембранные процессы, экспериментальные методы исследования мембранных процессов. Типы мембран. Конструкции мембранных аппаратов. Методы расчета мембранных процессов и аппаратов. Пути интенсификации мембранных процессов.

63

Направление подготовки: 19.00.00 – ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ И БИОТЕХНОЛОГИИ

Блок 1. Профиль:05.18.01 - технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

Введение

В основу настоящей программы положены следующие разделы: технологические свойства сырья и переработки; характеристика, состояние и перспектива развития хлебопекарного, кондитерского, макаронного производства РФ; технологические процессы зерноперерабатывающих производств; технология мукомольного производства; технология крупяного производства; современные аспекты развития и совершенства зерновых технологий; создание технологий глубокой комплексной переработки зерна; технология хлебопекарного производства; технология макаронного производства, макаронные изделия; технология кондитерского производства; технология концентратов и пищеконцентратов; технология пищевых концентратов; функциональные продукты питания.

Общие вопросы Народно-хозяйственное значение зерноперерабатывающей

промышленности России и продовольственная безопасность. Структурная характеристика зерноперерабатывающей промышленности. Тенденции развития отрасли. Роль продукции зерноперерабатывающих предприятий в рациональном питании населения. Характеристика, состояние и перспектива развития хлебопекарного, кондитерского и макаронного производства РФ. История науки этих отраслей.

Технологические свойства сырья и Технологические основы его переработки.

Технологические свойства сырья для зерноперерабатывающей промышленности. Определение технологических свойств. Факторы, определяющие технологический потенциал зерна.

Технологическое значение анатомического строения зерна разных культур, массовые доли анатомических частей зерна. Микроструктура анатомических частей зерна, распределение химических и биологически активных веществ.

Характеристика структурно-механических свойств составных частей зерна. Реологические модели зерна. Изменения структурно-механических свойств в процессе подготовки зерна к помолу.

Значение теплофизических свойств зерна при его переработке. Процесс переноса влаги и тепла в единичном зерне и в слое. Математическое описание, термодинамические характеристики и кинетические коэффициенты переноса

64

тепла и влаги в зерне. Основные обогащенные критерии тепло- и влагопереноса в зерне.

Биохимические свойства зерна. Роль биологической системы в развитии процессов, происходящих в зерне при его подготовке и переработке. Пищевая и биологическая ценность готовых продуктов из зерна.

Возможность управления структурно-механическими, теплофизическими, биохимическими свойствами зерна и продукции на зерноперерабатывающих предприятиях.

Химический состав и хлебопекарные свойства пшеничной, ржаной, третикаловой муки. Методы определения хлебопекарных свойств муки.

Дрожжи хлебопекарные. Биотехнологические свойства дрожжей. Особенности свойств прессованных, сушёных и инстантных дрожжей.

Виноград, как сырьё для производства винодельческой продукции. Химические состав и физические свойства виноградной грозди. Влияние основных внешних факторов и агротехнических прививок на количество и качество урожая. Технологические требования к винограду как к сырью для получения различных типов вин. Контроль за ходом созревания винограда. Проблемы уборки урожая и пути её решения. Характеристики химического состава грозди винограда по элементам её строения. Характеристика химического состава вина. Последние достижения в этой области.

Углеводы. Моносахариды и полисахариды винограда и вина. Образования углеводов в винограде. Органические кислоты винограда и вина. Алифатические кислоты. Ароматические кислоты. Образования органических кислот в винограде. Фенольные соединения винограда и вина. Состав фенольных соединений в винограде. Азотистые вещества. Состав азотистых веществ винограда и вина. Минеральные формы азота. Органические формы азота. Витамины. Водорастворимые и жирорастворимые витамины винограда и вина. Ферменты. Ферменты винограда и вйна. Ферментные препараты, используемые в виноделии. Спирты. Алифатические спирты винограда и вина. Ароматические спирты винограда и вина. Альдегиды и кетоны. Алифатические альдегиды винограда и вина. Альдегиды фуранового ряда. Ароматические альдегиды. Кетоны винограда и вина. Ацетали и сложные эфиры. Минеральные вещества. Состав и содержание минеральных веществ в сусле и вине. Технологическое значение отдельных классов химических соединений винограда и вина.

Современные методы анализа химического состава винограда и вина. Физические свойства виноградной грозди и продуктов её переработки.

Физические свойства вина. Народно-хозяйственное значение сохранности зерна, продовольственной

безопасности и производства комбикормов. Обобщенная схема послеуборочной обработки зерна. Структура

элеваторной промышленности. Роль сушки и влияние режимов хранения на качество зерна и готовой

65

продукции. Комбикорма, их роль и тенденции развития для повышения

продуктивности сельскохозяйственных животных и птиц. Технологические процессы зерноперерабатывающих производств

Формирование помольных смесей. Методы расчёта значений качественных характеристик смесей. Дозирование и гомогенизация. Технологическое значение эффекта смешивания.

Сепарирование. Делимость смесей. Элементы теории сепарирования сыпучих продуктов. Сита. Оценка эффективности и оптимизация процесса.

Очистка поверхности зерна сухим и влажным способом. Дебраннинг. Шелушение зерна в крупяном производстве. Оценка эффективности и оптимизация процесса. Экологические принципы утилизации отработавшей воды.

Г идротермическая обработка зерна (ГТО) Задача ГТО на мукомольных и крупяных предприятиях. Теоретические основы процесса ГТО. Эффективность ГТО и перспективы совершенствования техники и технологии ГТО.

Контроль отходов при подготовке зерна к помолу. Категории кормовых зернопродуктов и отходов.

Измельчение зерна и других продуктов, общие понятия и характеристики. Теоретические основы измельчения, энергоёмкость измельчения. Типы измельчающего оборудования и области их применения, достоинства и недостатки. Оценка эффективности измельчения.

Сортирование продуктов измельчения. Дисперсный анализ продуктов измельчения и зависимость показателей качества от гранулометрических характеристик. Стратификация и послойное движение продукта при просеивании в рассеве. Эффективность процесса просеивания. Деление по добротности (обогащение) промежуточных продуктов в мукомольном и крупяном производстве. Теоретические предпосылки процесса обогащения. Применяемое оборудование и принцип действия. Оценка и факторы, определяющие эффективность.

Технология мукомольного производства Ассортимент и качество продукции. Структурные схемы и классификация

помолов. Общие принципы организации подготовки зерна к помолу. Особенности подготовки зерна для простых, сортовых и макаронных помолов. [Влажный] и [сухой] способы подготовки к помолу. Расчёт и подбор оборудования. Проектирование технологической схемы подготовки зерна к помолу. Анализ эффективности подготовки зерна к помолу.

Структурные схемы размола зерна. Принципы построения технологических схем размола зерна в муку для хлебопекарных, макаронных и кондитерских изделий.

Параметры и режимы технологических процессов и операций размола зерна. Проектирование технологических процессов, расчёт и подбор оборудования. Разработка теоретического баланса помола.

66

Характеристики качества потоков муки отдельных систем. Формирование сортов муки. Кумулятивная кривая зольности муки.

Витаминизация муки и обогащение муки микроэлементами. Производство композитных мучных смесей. Проектирование выбойного отделения мукомольного завода.

Производство специальных сортов муки. Производство муки из нетрадиционного сырья. Производство высоко- и низкобелковой муки. Получение зародышевых хлопьев и диетических отрубей. Производство [зернового] хлеба. Использование интенсивного энергоподвода для производства новых видов продукции.

Минипроизводство. Особенности техники и технологии мини-производства. Минипроизводство на базе агрегатных установок. Минимельницы на базе серийного оборудования.

Контроль и управление мукомольным производством. Моделирование технологических процессов. Технологические принципы автоматизированного управления мукомольным заводом.

Технология крупяного производства Крупяные культуры, ассортимент и качество крупяной продукции.

Технологические свойства крупяных культур, их влияние на построение схем подготовки и переработки.

ГТО в крупяном производстве, ее общность и различие с обработкой зерна на мукомольных заводах. Методы обработки и параметры для различных крупяных культур. Связь методов ГТО со способами шелушения. Перспективы расширения использования ГТО в крупяном производстве.

Особенности построения схем подготовки различных крупяных культур. Комбинированные схемы. Роль калибрования в технологии крупяного производства. Проектирование схем подготовки зерна в крупяном производстве. Расчет и подбор оборудования. Контроль и оценка эффективности подготовки.

Переработка зерна в крупу. Шелушение зерна и его роль в технологическом процессе, способы шелушения в зависимости от строения зерна и других факторов. Методы повышения эффективности шелушения и количественная оценка.

Сортирование продуктов шелушения, разделение смеси шелушенных и нешелушенных зерен, оценка эффективности. Другие операции технологии переработки зерна в крупу.

Принцип построения технологических схем переработки отдельных крупяных культур. Выход готовой продукции, отходов и побочных продуктов. Проектирование схем производства крупяных продуктов, расчет и подбор оборудования.

Производство быстроразваривающихся крупяных продуктов, в том числе с повышенной пищевой ценностью. Использование интенсивных методов энергоподвода в крупяном производстве. Использование пищевой экструзии и

67

других технологий для производства зерновых компонентов для продуктов детского и диетического питания.

Современные аспекты развития и совершенствования зерновых технология

Состав и свойства зерновой массы. Физические, теплофизические и массообменные свойства зерновых масс.

Влияние свойств зерновых масс на способы их хранения. Факторы, определяющие состав и свойства зерновых масс, поступающих в

систему хранения. Параметры качества зерна, определяющие безопасные сроки хранения зерновых масс.

Сорбционные свойства зерновых масс. Характеристика сорбционных явлений в зерновой массе. Сорбция различных газов и паров. Гигроскопичность зерновой массы. Сорбционный гистерезис и его практическое значение. Значение сорбционных свойств зерновой массы при хранении и перевозках.

Физиологические процессы, протекающие в зерне и семенах при хранении. Зерновая масса как биоценоз. Дыхание зерна. Общая характеристика процесса. Виды дыхания у зерна и семян. Следствие дыхания зерна при хранении. Факторы, влияющие на интенсивность дыхания. Послеуборочное дозревание зерна, его сущность и практическое значение. Факторы, влияющие на скорость протекания процесса.

Происхождение, классификация и характеристика микрофлоры зерновой массы. Изменение состава микрофлоры в процессе хранения зерна. Воздействие микроорганизмов на зерновую массу. Изменение качества зерна и продуктов его переработки вследствие развития в них микроорганизмов.

Самосогревание и слеживание зерновых масс и продуктов переработки зерна при хранении.

Сущность самосогревания. Источники образования тепла в зерновой массе. Виды самосогревания. Условия, способствующие возникновению и развитию процесса самосогревания. Изменение качества и потери в массе зерна при самосогревании.

Режимы и способы хранения зерновых масс. Теоретические основы режимов хранения зерна. Влияние режимов хранения на качественные показатели зерна.

Процессы, происходящие в муке, крупе и комбикормах при хранении. Общая характеристика процессов, происходящих в муке. Созревание

пшеничной муки и процессы, обуславливающие это явление. Прогоркание, прокисание, плесневение, самосогревание, уплотнение и слёживание муки.

Принципы размещения зерна в зернохранилищах и формирования партий по целевому назначению. Требования к качеству партий зерна продовольственного, семенного и фуражного назначения.

Технология послеуборочной обработки зерна.

68

Принципы организации послеуборочной обработки. Классификация технологических линий по обработке зерна. Определение потребной производительности оборудования технологических линий и оценка эффективности его работы.

Элеваторы, как механизированные центры для проведения послеуборочной обработки зерна. Функции элеваторной промышленности и ее структура. Классификационные признаки зернохранилищ.

Механика сыпучей среды в приложении к расчету и эксплуатации зерновых складов и элеваторов.

Параметры и свойства сыпучего материала. Методы определения давления зерна на дно и стены склада.

Аналитическое описание работы технологических линий приемки и обработки зерна в потоке. Методы определения объектов суточного поступления зерна с различных видов транспорта. Методы определения необходимой вместимости накопительных силосов;

определение необходимого количества и производительности технологического оборудования. Основные параметры для определения эффективности работы технологических линий.

Зерно как объект сушки. Влагосорбционные свойства зерна. Теплофизические свойства зерна. Агент сушки и его свойства.

Характер протекания процесса сушки и его анализ. Кривые сушки, скорости сушки и температурные кривые. Механизм удаления влаги из зерна в процессе сушки. Внешний и внутренний тепло- и влагообмен. Основной закон влагопереноса. Коэффициент диффузии влаги, зависимость его от влажности и температуры зерна. Термовлагопроводность при конвективной сушке зерна.

Сушка единичных зерен в плотном неподвижном слое; в гравитационно-движущемся плотном слое; в псевдоожиженном слое; в падающем слое; во взвешенном состоянии. Сушка предварительно нагретого зерна.

Изменения физических свойств зерна. Изменения в белковом и липидном комплексах. Ускорение послеуборочного дозревания зерна. Перераспределение влаги и минеральных веществ зерна. Изменение структурно-механических свойств зерна. Сорбция паров вредных веществ. Изменение микрофлоры зерна.

Режимы сушки зерна. Обоснование режимных параметров сушки зерна различных культур.

Предельно допустимая температура нагрева зерна разных культур. Предельно допустимая температура агента сушки, зависимость ее от технологической схемы сушки и от состояния зернового слоя. Расчет параметров оптимального режима сушки; критерии сушки зерна как основа расчета оптимального режима сушки.

Кормовая база комбикормовой промышленности. Технологические свойства сырья, режимы и условия хранения сырья и комбикормов. Значение содержания питательных веществ в сырье и готовой продукции при производстве комбикормов. Роль нетрадиционных видов сырья.

69

Управление биохимическими, технологическими, структурно-механическими, реологическими свойствами сырья комбикормов.

Технологические процессы комбикормового производства. Измельчение сырья. Теоретические основы измельчения, энергоемкость.

Факторы, влияющие на процесс измельчения. Применяемое оборудование, параметры дробилок и оценка эффективности измельчения.

Дозирование компонентов. Элементы теории дозирования. Объемное и весовое дозирование,

непрерывное и порционное. Факторы, влияющие на процесс дозирования. Значение точности дозирования. Эффективность процесса дозирования.

Смешивание компонентов. Значение процесса смешивания. Элементы теории смешивания сыпучих

материалов. Факторы, влияющие на процесс смешивания и однородность получаемого готового продукта. Эффективность процесса смешивания.

Гранулирование рассыпных комбикормов. Значение процесса гранулирования. Элементы теории гранулирования.

Оборудование, применяемое для производства гранулированных комбикормов. Эффективность процесса гранулирования.

Специальная обработка сырья. Основные направления в специальной, углубленной обработке сырья и

биохимические изменения в нем. Процессы поджаривания, обработка высокотемпературным теплоносителем, микронизация, экструдирование, плющение и т.д. Санитарная обработка сырья и готовой продукции. Применяемое оборудование. Эффективность специальной обработки.

Технология хранения. Режимы и способы хранения зерна разных культур и продуктов его

переработки. Способы создания соответствующих режимов (сушка, охлаждение, герметизация зернохранилищ и др.).

Активное вентилирование зерновых масс. Способы и установки, применяемые для активного вентилирования. Условия вентилирования зерновых масс. Определение возможности вентилирования зерна по состоянию воздуха.

Требования, предъявляемые к зернохранилищам. Критерии выбора материала зернохранилищ. Преимущества и недостатки разных видов зернохранилищ.

Современные способы дезинсекции и дезинфекции зерна и продуктов его переработки.

Меры безопасности охраны окружающей среды при проведении дезинсекции и дератизации. Предельно допустимые концентрации веществ в области рабочей зоны. Допустимые остаточные количества химических веществ в зерне и продуктов его переработки.

Контроль качества хранящегося зерна и продуктов его переработки. Периодичность контроля, места отбора проб, документальное сопровождение.

70

Основные показатели, по которым ведется наблюдение за хранящимся зерном и продуктами его переработки. Контроль качества семенного зерна при хранении. Контроль качества комбикормов.

Технология элеваторной промышленности. Состав и классификация сооружений предприятий элеваторной

промышленности. Способы компоновки основных зданий и сооружений на территории элеваторного комплекса.

Классификационные признаки и номенклатура предприятий элеваторной промышленности. Сравнительная характеристика элеваторных типов по объему выполняемых операций и технической оснащенности.

Склады для зерна. Механизированные рабочие башни. Склады для продуктов переработки зерна. Специализированные зернохранилища. Классификация складов. Конструкции складов для хранения зерна. Основные типы, конструкции и техническое оснащение механизированных рабочих башен. Склады для хранения муки, крупы и комбикормов. Хранилища для семян зерновых, масличных и других культур.

Основные требования к зерносушилкам. Классификация зерносушилок по технологическим и конструктивным признакам. Необходимость создания эффективных установок для сушки малых партий зерна в связи с возрастанием доли производства фермерскими, крестьянскими и другими частными хозяйствами.

Устройства и принцип действия шахтных сушилок. Внутреннее устройство шахтных сушилок с воздухораспределительными коробами; выпускные устройства. Прямоточные шахтные зерносушилки. Сушилки с рециркуляцией зерна, действующие по различным технологическим схемам сушки.

Установки для сушки малых партий зерна. Камерные сушилки для сушки кукурузы в початках.

Характеристика топлива, применяемого для сушки зерна. Конструкции топок зерносушилок. Требования, предъявляемые к топкам зерносушилок. Топки для сжигания жидкого и газообразного топлива. Тепловентиляторные агрегаты, калориферы.

Выбор режима сушки. Регулирование режимных параметров контроль процесса сушки зерна. Технология сушки зерна различных культур разного целевого назначения. Особенности сушки семенного зерна. Сушка дефектного зерна.

Учет и анализ работы зерносушилок. Техника безопасности и противопожарные мероприятия. Испытания зерносушилок.

Технология комбикормов. Общие сведения о комбикормах, карбамидном концентрате, БВД,

премиксах (понятия, терминология, основные виды комбикормов). Основные виды сырья, применяемого в комбикормах, их питательная ценность и химический состав. Нормы ввода отдельных видов

71

сырья в комбикорма. Рецепты комбикормов, БВД, премиксов и применение ЭВМ для их

расчета. Структурные схемы производства комбикормов с раздельной подготовкой

сырья; с созданием предварительных смесей, близких по физических свойствам сырья; выработки комбикормов на основе БВД. Основные технологические линии комбикормового производства.

Структурные схемы производства премиксов. Виды премиксов. Состав премиксов. Выбор наполнителя. Требования, предъявляемые к наполнителю. Биологически активные компоненты премиксов. Промежуточные и конечные продукты, получаемые в результате технологической обработки сырья. Линии производства премиксов. Сроки и особенности хранения премиксов.

Структурные схемы производства БВД. Состав БВД и требования к ним. Производство БВД на основе карбамидного концентрата. Нормы ввода БВД в комбикорма. Сроки хранения БВД.

Производство карбамидного концентрата. Состав карбамидного концентрата и требования к сырью. Технологические схемы производства карбамидного концентрата. Применяемое технологическое оборудование. Основные факторы, влияющие на качество готовой продукции. Контроль за производством карбамидного концентрата. Использование карбамидного концентрата. Сроки хранения карбамидного концентрата.

Жидкие компоненты. Необходимость их ввода в комбикорма. Основные линии по вводу в комбикорма (меласса, жир), технологические схемы линий ввода мелассы и жира в рассыпные комбикорма и комбикорма для гранулирования. Технологическое оборудование для ввода жидких компонентов.

Производственно-технологический контроль. Нормативно-техническая документация и качество сырья и готовой продукции. Современные методы анализа сырья и готовой продукции. Организация техно-химического контроля производства.

Современные аспекты развития и совершенствования производства комбикормов. Создание технологии комплексного исследования вторичного нетрадиционного сырья. Подготовка сырья к производству комбикормов. Пути повышения усвоения питательных веществ сырья комбикормов. Экономические основы глубокого комплексного рационального использования вторичного сырья в производстве комбикормов.

Создание технологий глубокой комплексной переработки зерна Переработка нетрадиционного сырья в муку и крупу. Комплексное

использование побочных продуктов. Технологии рационального использования дефектного сырья.

Пищевая безопасность. Гигиенические требования к качеству и безопасности сырья и готовой продукции зерноперерабатывающих производств. Контроль за качеством и рациональным использованием зерна.

72

Экологические основы совершенствования технологических процессов зерноперерабатывающих предприятий.

Технология хлебопекарного производства Хранение муки.

Процессы, происходящие при хранении. Созревание муки. Способы форсирования созревания муки. Порча муки при хранении и пути её

предотвращения.

Хлебопекарные свойства основного сырья. Мука, её виды и сорта. Стандарты на муку хлебопекарную. Хлебопекарные свойства ржаной и пшеничной муки. Белково- протеиназный и углеводо-амилазный комплексы муки. Методы оценки хлебопекарных свойств муки.

Дрожжи хлебопекарные. Вода. Жировые продукты. Сахаросодержащие продукты. Нетрадиционные виды сырья. Пищевые добавки и хлебопекарные улучшители.

Способы приготовления теста. Основные способы приготовления пшеничного и ржаного теста, их аппаратурно-технологические схемы. Процессы, происходящие при приготовлении полуфабрикатов хлебопекарного производства (опара, тесто, закваски, заварки). Замес полуфабрикатов, оптимизация замеса критерии его оценки. Созревание полуфабрикатов, спиртовое брожение, основные закономерности кинетики газообразования и изменение содержания углеводов при брожении, молочнокислое и другие типы брожения и их возбудители, биохимические, физические и коллоидные процессы. Обминка или другие варианты механического воздействия на частично выброженное тесто. Определение готовности полуфабрикатов. Роль рецептурных компонентов в процессах созревания. Мучные полуфабрикаты многофункционального назначения (заварки, бездрожжевые полуфабрикаты, закваски, дисперсные и консервированные полуфабрикаты). Жидкие дрожжи. Способы приготовления.

Бродильная микрофлора ржаных заквасок и теста. Основные закономерности процессов созревания ржаных полуфабрикатов. Модификация питательных смесей для культивирования микрофлоры ржаных заквасок.

Отличия в свойствах и способах приготовления ржаного теста от пшеничного. Способы и аппаратурно-технические схемы приготовления ржаного теста.

Технология приготовления хлебобулочных изделий на основе замороженного теста. Особенности приготовления хлебобулочных изделий в условиях мини-производств. Ускоренное холодное технология приготовления теста.

Аппаратурно-технологические схемы разделки теста. Основные операции разделки теста, процессы, протекающие при этом и их роль в формировании качества хлеба. Предварительная и окончательная расстойки теста. Длительность и параметры окончательной расстойки, факторы, влияющие на качество готового хлеба или хлебобулочных изделий.

73

Технохимический контроль на хлебопекарных предприятиях. Современные методы анализа качества сырья и готовой продукции. Стандартизация и сертификация продукции. Организация технохимического контроля производства.

Способы выпечки хлеба. Процессы, происходящие при выпечке хлеба.

Прогрев тестовых заготовок, способы передачи тепла выпекаемой тестовой заготовке, кинетика изменения температуры отдельных слоев тестовой заготовки, факторы, обуславливающие ее прогрев, влагообмен выпекаемой тестовой заготовки с паровоздушной средой пекарной камеры и внутреннее перемещение влаги в выпекаемой тестовой заготовке. Изменение влажности отдельных слоев хлеба.

Жизнедеятельность бродильной микрофлоры теста в процессе выпечки. Оптимальный режим процесса выпечки хлеба и хлебных изделий.

Длительность процесса выпечки и факторы ее обусловливающие. Определение готовности хлеба в процессе выпечки.

Упек. Вещества, теряемые при выпечке, величина этих потерь и факторы на нее влияющие.

Обжарка тестовых заготовок, ее назначение и влияние на качество, вкус и аромат хлеба. Способы выпечки хлеба, отличные от выпечки в обычных радиационно-конвективных хлебопекарных печах. Выпечка в хлебопекарных печах с генераторами коротковолнового инфракрасного излучения. Выпечка в замкнутых камерах в атмосфере пара. Выпечка с применением электроконтактного прогрева тестовых заготовок. Выпечка в электрическом поле токов ВЧ и СВЧ. Выпечка хлеба с комбинированным прогревом тестовых заготовок.

Преимущества и недостатки отдельных из этих способов выпечки хлеба и их влияние на качество выпекаемого хлеба.

Хранение хлеба. Изменение температуры и влажности отдельных слоев хлеба и его массы

(усушка) при хранении после выпечки. Процессы тепло- и влагообмена, определяющие изменения температуры и массы хлеба при его хранении после выпечки и факторы, влияющие на величину

потерь хлеба. Изменения качества хлеба при его хранении после выпечки. Черствение

хлеба: изменения в свойствах хлеба, его корки и мякиша, вкуса и аромата, сущность процессов, вызывающих черствение хлеба, методы определения степени свежести (черствости) хлеба, пути продления периода сохранения свежести хлеба.

Освежение чёрствого хлеба. Хранение хлеба на хлебопекарных предприятиях и пути решения комплексной механизации операций, связанных с поступлением хлеба в хлебохранилище, укладкой его в лотки или иную тару и в контейнеры, перемещение контейнеров с хлебом и загрузкой их в

74

специализированный транспорт. Упаковка хлеба и хлебобулочных изделий.

Выход хлеба и технологические потери в процессе производства. Понятие выхода хлеба. Факторы, влияющие на выход хлеба.

Технологические потери и затраты и их влияния на выход хлеба. Расчёт выхода хлеба. Потери сухих веществ и влаги на отдельных стадиях процесса производства и хранения хлеба. Баланс количественных показателей процесса производства хлеба с раздельным учётом сухих веществ и влаги. Влияние технологических факторов на величину выхода хлеба. Нормирование выхода хлеба.

Качество хлеба, факторы на него влияющие, пути его повышения. Определение понятия качества хлеба, факторы его определяющие. Повышение качества сырья и эффективности его применения при производстве хлеба.

Применение новых видов сырья. Применение специальных добавок хлебопекарных улучшителей: улучшители окислительно-восстановительного действия, поверхностно- активные вещества, ферментные препараты, модифицированный крахмал, дрожжевое питание, комплексные улучшители и др. Солод и солодовые препараты. Способы приготовления теста, повышающие качество хлеба. Пути улучшения хлебопекарных свойств муки. Применение специальных методов предварительной обработки сырья, способствующих повышению эффективности его применения и повышения качества готовой продукции.

Технологические мероприятия, улучшающие качество готовой продукции. Дефекты хлеба, вызванные низким качеством сырья, нарушением

технологического режима. Болезни и микробиологическая порча хлеба. Способы предотвращения картофельной болезни и плесневения хлеба.

Основные виды и сорта хлеба и хлебобулочных изделий. Основные задачи совершенствования ассортимента хлеба и

хлебобулочных изделий. Хлеб из ржаной муки или смеси ржаной и пшеничной муки. Хлеб из пшеничной муки. Булочные, сдобные изделия. Бараночные изделия.

11ростые и сдобные сухари. Изделия профилактического назначения для диетического и лечебного питания. Национальные изделия. Другие виды изделий. Консервирование хлеба.

Пищевая ценность. Медико-биологические требования и санитарные нормы качества хлеба и хлебобулочных изделий.

Пищевая ценность хлеба и пути и её повышения. Энергетическая ценность хлеба, покрытия потребностей человека в энергии за счёт потребления хлеба.

Биологическая ценность хлеба и значение хлеба в белковом балансе питания. Аминокислотный скор. Органолептические определяемые свойства

75

хлеба, влияющие на его пищевую ценность. Вкус и аромат хлеба, основные вещества их обусловливающие, факторы на них влияющие и пути их улучшения. Категории безопасности хлеба и хлебобулочных изделий и их нормы.

Контроль технологического процесса и качество хлеба на хлебопекарных предприятиях.

Стандартизация, сертификация и контроль производства хлеба. Организация технологического планирования и технохимического

контроля на хлебозаводах и его задачи в деле повышения качества готовой продукции, снижение технологических потерь и улучшения технико-экономических показателей работы производства. Применение микро- ЭВМ для определения свойств сырья и контроля за ходом технологического процесса производства хлеба. Критерии оптимизации технологических процессов хлебопекарного производства. Измерительно- и информационные комплексы для контроля и управления технологическим процессом производства хлеба.

Технология макаронного производства. Макаронные изделия

Классификация макаронных изделий. Основные свойства макаронных изделий и их пищевое достоинство.

Технологические схемы производства длинных и коротких макаронных изделий.

Сырьё для производства макаронных изделий. Виды и сорта пшеницы макаронного назначения. Основные показатели

качества зерна пшеницы. Виды и сорта мучных продуктов макаронного назначения.

Стандарты на макаронную муку. Использование для производства макаронных изделий нетрадиционного сырья и добавок.

Макаронные свойства мучных продуктов. Клейковина, её содержание, свойства и технологическое значение. Роль

клейковины в структуре макаронного теста и их изменения на различных этапах производства. Влияние количества и качества клейковины на качество сырых, сухих и сваренных макаронных изделий.

Крупнота помола муки. Технологическое значение дисперсности мучных продуктов и оптимальные размеры частиц муки. Влияние состава муки на реологические свойства теста и качество готового продукта (цвет, варочные свойства).

Факторы, обуславливающие цвет муки и ее способность к потемнению в процессе переработки. Влияние цвета муки и ее ферментативного потемнения на качество готовой продукции. Методы определения цвета и способности муки к потемнению. Методы улучшения цвета макаронных изделий.

76

Каратиноиды муки и изменение их свойств в процессе производства макаронных изделий.

Приготовление макаронного теста. Реологические, коллоидные и ферментативные процессы, протекающие

при замесе теста. Технологические параметры макаронного теста (влажность, температура, продолжительность, интенсивность) и их влияние на структурно- механические свойства полуфабриката и качество готового продукта. Традиционные и высокотемпературные режимы замеса макаронного теста.

Прессование макаронного теста. Физические свойства уплотнённого теста, их зависимость от качества

исходной муки и от температуры и влажности теста. Способы формования теста. Физико-химические процессы, происходящие при уплотнении и формовании изделий, и их влияние на структурно- механические свойства сырых изделий и качество готовой продукции. Давление прессования и скорость выпрессовывания макаронных изделий, их зависимость от температуры и влажности теста, и их влияние на свойство сырых изделий сырых и качество готовых изделий. Адгезионные свойства макаронного теста. Цвет и состояние поверхности макаронных изделий.

Вакуумная обработка теста, её технологическое значение и влияние на качество готового продукта. Матрицы макаронных прессов. Традиционные и высокотемпературные режимы формирования макаронных изделий. Использование режимов теплой экструзии для формирования полуфабрикатов сухих завтраков на шнековых макаронных прессах.

Разделка сырых изделий. Обдувка и резка сырых длинных и короткорезаных изделий. Способы

раскладки изделий в зависимости от их вида и способов сушки. Причины возможных дефектов сырых изделий и способы их предупреждения.

Сушка макаронных изделий. Свойства макаронных изделий как объекта сушки. Формы связи влаги с

компонентами теста. Тепломассообменные и реологические характеристики полуфабрикатов и их изменения в процессе сушки.

Способы и режимы традиционной и высокотемпературной сушки макаронных изделий, их влияние на ход процесса сушки и качество продукции. Возможные дефекты высушенных изделий и меры по их предотвращению. Промышленные способы сушки макаронных изделий. Сведения о современных сушильных установках и агрегатах. Стабилизация высушенных изделий.

Упаковка и хранение макаронных изделий. Назначение упаковки, требования к качеству упаковочных материалов.

Хранение макаронных изделий. Режимы и условия хранения макаронных изделий, процессы, происходящие при хранении. Меры, предохраняющие от порчи и потерь макаронных изделий при хранении.

Технохимический контроль макаронного производства. Характеристика основных методов оценки свойств и качества сырья,

77

полуфабрикатов и макаронных изделий. Технология кондитерского производства

Технический прогресс производства кондитерских изделий. Рациональное питание и направление в изменении ассортимента кондитерских продуктов.

Технологическая часть математической модели производства завернутых и открытых кондитерских изделий.

Растворимость сахарозы в чистой воде и растворителях, содержащих другие сахара, декстрины, спирт, а также другие компоненты кондитерского производства. Вычисление химического состава сиропов. Способы вычислений и

определений доли редуцирующих веществ и их роли в производстве изделий. Химические изменения, происходящие в сиропах при их нагревании,

томлении, уваривании и других термических процессах. Влияние катионов и рН на разложение Сахаров.

Физико-химические основы производства масс с аморфным сахаром. Материальный баланс с учетом относительного выхода.

Физико-химические основы производства помадных и кристаллических ирисных и ксилитово-сорбитных масс. Математическое описание технологической части производства. График помадообразования, определения коэффициента пересыщения

сахарозы, вычисление доли твёрдой и жидкой фаз, определение технологических параметров, образование центров кристаллизации.

Кинетика кристаллизации сахарозы и вязкости среды. Соотношение скоростей охлаждения и скорости кристаллизации на качество помадных ирисных и ксилитово- сорбитных масс.

Физико-химические основы производства масс, способных и неспособных к студнеобразованию (мармеладных, желейных, фруктовых масс и фруктово-ягодных начинок). Математическое описание технологической части производства.

-Сущность процесса студнеобразования и управления им при помощи солей модификаторов и доли желирующего вещества.

- Физико-химические основы производства масс пенообразной структуры. Математическое описание технологической части производства. Показатели качества пенообразной массы (плотность, дисперсность воздушной фазы, устойчивость давления воздуха в пузырьке).

Товарные бобы. Бобы-какао и определение их качества (индекс качества, определение по ГОСТу). Определение технологической эффективности (выходов и чистоты фракций при сепарировании после дробления ядра в крупку). Физико-химические основы первичной переработки какао-бобов и ядер

78

орехов. Математическое описание технологической части производства продуктов и тёртой ореховой массы. Математическое описание получения какао-масла и какао-порошка. Сущность полиморфизма какао-масла.

Физико-химические основы производства шоколадных и ореховых масс. Математическое описание технологической части производства шоколадных и ореховых масс.

Определение коэффициентов сладкости, использование какао-продуктов. Методы рационального использования какао-бобов.

Графический метод составления рецептур с заданным коэффициентом использования какао-бобов и жирности масс. Методы определения дисперсности и гранулометрического состава и седиментации, мокрое просеивание на сверхтонких ситах, математическая обработка результатов.

Шоколадные массы с индифферентными добавлениями и добавлениями, образующие жировые смеси с какао-маслом. Графическое построение возможных рецептур. Физико- химические изменения при коншировании шоколадных масс. Периодическое и непрерывное конширование.

Физико-химические основы образования теста с химическими разрыхлителями.

Роль отдельных компонентов и технологических приёмов для получения теста с желаемыми реологическими свойствами. Реологические характеристики кондитерских масс, их применение в

зависимости от температуры. Методы определения реологических характеристик. Учёт реологических характеристик при выборе методов формирования из кондитерских масс изделий.

Предварительная подготовка масс к формированию (механическая, термическая).

Методы формирования изделий (штамповкой, прокаткой, размазкой, экструзией и т.дЛ и закрепление полученной формы охлаждением, студнеобразованием, сушкой, выпечной и другими приёмами.

Теоретические основы выпечки изделий. Понятия качества кондитерского теста, объективное числовое выражение

отдельных показателей и метод вычисления комплексного показателя качества. Расчеты унифицированных рабочих рецептур. Методика замены одного

вида сырья другим в унифицированных и рабочих рецептурах. Определение эффективности использованного сырья по экономии и коэффициенту использования.

Методы определения предельного напряжения сдвига, вязкости (эффективной, по Кассону, дифференциальной), текучести кондитерских масс.

Технология концентратов и пищеконцентратов Технологические особенности сырья консервного производства.

Химические особенности сырья. Биологические особенности сырья. Хранение

79

плодоовощной продукции и сроки реализации. Мероприятия по увеличению фактов хранения. Биоз. Анабиоз. Применение умеренного холода холодное хранение. Хранение в замороженном виде. . Хранение в регулируемом отношении. - Маринование, спиртовое брожение, квашение и спиртовое брожение. Абиоз. Тепловая стерилизация. Применение СВЧ. Применения антисептиков. Применение антибиотиков. Обеспложивающее фильтрование. Ультрафиолетовое облучение. Ионизирующее излучение. Озонирование.

Предварительная обработка сырья. Мойка. Инспекция сортировка и калибровка. Очистка и измельчение. Предварительная тепловая обработка. Бланширование. Обжаривание. Тара для консервантов. Фасовка и герметизация. Стерилизация пищевых продуктов.

Современное состояние и перспективы развития отрасли консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы.

Технология производства квашенных овощей. Сущность биохимического метода консервирования овощей. Основные стадии производства и технологические приёмы, ускоряющие процесс. Требования к качеству готовой продукции. Причины дефектов. Технология производства солёных овощей. Мочение плодов и ягод.

Производство натуральных овощных консервантов и маринадов. Характеристика современных поточных линий производства овощных

натуральных консервов и маринадов.

Производство закусочных консервов. Технологические схемы производства различных видов овощных закусочных консервов. Выбор режимов тепловой обработки сырья.

Технология обеденных и заправочных консервов. Технологические схемы производства I и II обеденных блюд. Выбор режимов стерилизации. Полуфабрикаты для общественного питания.

Технология овощных соков (на примере томатного, морковного свекольного). Производство концентрированного томатного сока. Комплексная

технология при производстве овощных соков. Производство концентрированных томатопродуктов. Требования к сырью. Предварительная обработка сырья. Способы концентрирована томатной пульпы.

80

Способы консервирования концентрированных томатопродуктов. Асептическое консервирование и хранение томатопродуктов.

Производство компотов и плодово-ягодных маринадов. Предотвращение изменений органолептических показателей сырья при

его обработке. Выбор режимов стерилизации и хранении продукта. Технология плодовых и ягодных соков. Требования к сырью. Предварительная обработка сырья с целью увеличения сокоотдачи. Производство продуктовых соков с мякотью.

Особенности производства прозрачных фруктовых соков. Методы осветления. Способы консервирования соков. Технология концентрирования фруктовых соков.

Консервирование плодово-ягодного сырья химическими средствами. Требования к химическим консервантом. Способы консервирования

химическими средствами. Технология консервов из плодов и ягод с высоким содержанием сахара.

Технологические схемы производства желе, джемов, конфитюров. Теоретические основы и факторы, влияющие на процесс студнеобразования.

Способы варки варенья, их влияние на качество готового продукта. Диффузионно-осмотические процессы при варке плодов и ягод с

сахаром.

Производство мясных консервов. Ассортимент выпускаемой продукции. Химический состав и органолептические показатели мяса, характеристика тканей мяса.

Требования к мясу для производства консервов, микрофлора и микробиальная порча мяса.

Основные процессы производства мясных консервов (способы размораживания, осмотр, зачистка, разделка, обвалка, жилование, резка, измельчение, фасовка, укупорка, стерилизация). Изменение в мясе при стерилизации. Производство собственно мясных консервов.

Технология мясорастительных консервов, консервов из субпродуктов и крови. Консервы из мяса птиц и кроликов. Особенности производства.

Технология рыбных консервов. Характеристика сырья, хранение рыбы до переработки. Основные процессы производства. Нестерилизованные

81

рыбные консервы (пресервы). Особенности производства и хранения. Технология производства рыбоовощных консервов, рыбных котлет, паштетов, фаршей. Производство консервов из водных промысловых. Консервы из крабов,

особенности производства.

Технология консервов для детского питания. Требования к сырью и полуфабрикатам. Особенности проведения процессов при производстве

гомогенизированных, крупноизмельченных и многокомпонентных консервов. Мероприятия по сохранению пищевой ценности сырья при его обработке. Производство консервов для диетического питания. Ассортимент и назначение консервов для диетического питания. Составление рецептур в зависимости от характера заболевания человека.

Комплексное использование отходов в производстве консервированных продуктов. Переработка отходов овощей, плодов семечковых и косточковых культур.

Использование отходов мясоконсервного производства. Переработка отходов рыбоконсервного производства. Производство рыбной муки.

Технология пищевых концентратов Роль и задача пищеконцентратной отрасли в питании населения. Классификация пищевых концентратов и их отличительные особенности. Производство пищевых концентратов. Физико-химические и биохимические показатели круп и зернобобовых,

влияние их на качество пищевых концентратов. Грибы сушеные, томатопродукты, виноград сушеный и др. сырье. Подготовка сырья к использованию в производстве.

Технология производства пищевых концентратов обеденных блюд. Производство варено-сушеных круп и зернобобовых. Производство круп быстрого приготовления и не требующих варки. Производство сушеного мяса. Производство муки из бобовых культур. Производство белковых

продуктов из растительного сырья. Белковые гидролизаты изоляты методы их производства и назначения. Производство пищевых концентратов I и II обеденных блюд.

Производство пищевых концентратов сладких блюд. Классификация концентратов сладких блюд. Технологическая схема производства киселей и муссов и др. концентратов, их характеристика и пищевая ценность.

82

Производство пищевых концентратов полуфабрикатов мучных изделий. Технология производства сухих завтраков. Производство кукурузных и пшеничных хлопьев. Производство взорванных зерен. Производство кукурузных и рисовых палочек. Технология производства кофе и напитков, заменяющих кофе. Производство жареного кофе. Физико-химическая характеристика зеленого кофе. Технологическая схема производства кофе жареного натурального.

Производство растворимого кофе. Производство напитков, заменяющих кофе. Сырье для производства продуктов питания из картофеля. Состояние и перспективы развития картофелеводства. Требования, предъявляемые к качеству картофеля при его переработке на пищевые продукты. Способы и особенности хранения свежего картофеля, предназначенного

для переработки. Технология производства картофелепродуктов. Первичная обработка картофеля. Производство обжаренных продуктов питания из картофеля. Режимы хранения готовой продукции. Производство замороженных картофелепродуктов. Ассортимент и отличительные особенности сушеных продуктов из картофеля. Технологическая схема получения картофельного пюре в виде хлопьев,

крупки, гранул. Способы получения картофельных крекеров, их общая характеристика и

отличительные особенности. Новые виды продуктов питания из картофеля. Ассортимент, характеристика и отличительные особенности концентратов

из картофеля. Принципиальные технологические схемы производства концентратов (сухих смесей) на основе сухого картофельного пюре. Технология отдельных видов консервированных продуктов из картофеля.

Контроль качества сырья готовой продукции и технологического процесса. Стандартизация и сертификация консервного и пищеконцентратных производств.

Функциональные продукты питания

Общие представления о составе и механизме действия пробно гиков и продуктов функционального питания.

Концепция государственной политики в области здорового питания населения Российской федерации на период до 2005 года. История возникновения и эволюция представлений о функциональном питании. Определение понятий биологически активные пищевые добавки, нутрицевтики, пробиотики, продукты функционального питания. Сходство и различие между ними. Ключевые функции организма, позитивное воздействие на которые позволяет относить продукты питания в категорию

83

функциональное питание. Различия между диетическим и функциональным питанием. Перечень основных групп населения, нуждающихся в функциональном питании.

Основные категории функционального питания. Классификация и краткая характеристика основных категорий

функционального питания. Бифидобактерии, молочнокислые бактерии и другие микроорганизмы как основа биологически активных пищевых добавок и продуктов функционального питания. Краткая биологическая характеристика пробиотических микроорганизмов. Требования, к микроорганизмам, используемым в качестве основы пробиотиков и стартерных культур для продуктов функционального питания. Моно- и комплексные, пробиотики, гомо- и аутобиотики, синбиотики. Кисломолочные продукты функционального питания на основе молока и другого сырья. Механизмы позитивною влияния пробиотиков и кисломолочных продуктов функционального питания на организм человека. [Идеальный] кисломолочный продукт функционального питания. Примеры препаратов, биологически активных пищевых добавок и продуктов детского и функционального питания на основе пробиотических микроорганизмов.

Пищевые волокна как категория функционального питания. Растворимые и нерастворимые пищевые волокна. Пектины, бета-глюканы альгинаты, глюкомананы и другие пищевые волокна. Прямые и опосредованные механизмы позитивного воздействия пищевых волокон на организм человека Примеры продуктов детского и функционального питания с пищевыми волокнами.

Олигосахариды и сахароспирты как категория функционального питания. Перечень и краткая характеристика основных олигосахаридов и сахароспиртов, используемых в качестве функциональных ингредиентов пищевых продуктов и биологически активных добавок специального назначения. Механизмы позитивного эффекта олигосахаридов и сахароспиртов на организм человека. Примеры продуктов функционального питания, содержащих неперевариваемые олигосахариды.

Протеины, пептиды, аминокислоты и нуклеиновые кислоты как категория функционального питания. Главные сырьевые источники белков, пептидов и аминокислот для функционального питания. Технологические приемы получения белков, пептидов и аминокислот из различного сырья. Краткая характеристика физиологической активности различных представителей данной категории функционального питания.

Изопреноиды, спирты и витамины как категория функционального питания. Краткая характеристика и физиологическая активность отдельных представителей этих групп функциональных ингредиентов Основные источники поступления изопреноидов, спиртов и витаминов в организм человека Возможные побочные эффекты избыточного поступления в организм человека витаминов, олигосахаридов и клетчатки.

84

Минералы и органические кислоты как категория функционального питания Биодоступность минералов и факторы, влияющие на биоусвояемость атомовитов. Краткая характеристика и физиологическая активность отдельных представителей этой группы функциональных ингредиентов Возможные побочные эффекты избыточного поступления в организм человека атомовитов.

Полиненасыщенные жирные кислоты и другие ант иоксиданты как категория функционального питания Основные источники

омега-3, омега- 6 и омега-9 жирных кислот для человека Механизмы позитивного эффекта ненасыщенных жирных кислот на человека. Приемы, используемые для стабилизации фруктов и овощей для предотвращения самоокисления.

Гликозиды и холины как категории функционального питания Перечень и краткая характеристика основных групп гликозидов и холинов, используемых в качестве функциональных ингредиентов пищевых продуктов и биологически активных добавок специального назначения. Механизмы позитивных эффектов различных гликозидов и фосфолипидов на организм человека.

Комбинированные биологически активные пищевые добавки, пробиотики и продукты функционального питания. Синергидные взаимоотношения витаминов, минералов и других функциональных ингредиентов.

Технологические и санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к сырью, аппаратурному, лабораторному оформлению и персоналу при производстве пробиотиков и продуктов функционального питания.

Перечень основных требований, предъявляемых к сырью и производству биологически активных пищевых добавок, детского и функционального питания. Современные приемы подготовки сырьевой базы для производства детского и функционального питания. Использование новых перспективных сырьевых источников, содержащих разнообразные функциональные ингредиенты; технология получения сухих экстрактов, в том числе криогенных порошков, технология углекислотного экстрагирования, трансгенные растения и животные и другие. Асептическое производство и его основные характеристики. Технологические приемы, используемые для предотвращения или снижения потери витаминов, ненасыщенных жирных кислот, пептидов, аминокислот, минеральных веществ и других функциональных пищевых ингредиентов. Принципы и современные приемы контроля показателей безопасности качества сырья и готовой продукции. Краткая характеристика основного и вспомогательного оборудования, используемого при производстве биологически активных пищевых добавок, детского и функционального питания. Перечень и краткая характеристика основных производственных и вспомогательных цехов предприятий, требования к персоналу, занятому производством и реализацией детского и функционального питания.

Анатомо-физиологические особенности, биохимические основы пищеварения, регулягорные механизмы поддержания гомеостаза человека

85

в зависимости от его половой, возрастной, национальной принадлежности, условий проживания и работы, физиологического состояния или характера предболезни и болезни.

Общие принципы регуляции роста, развития и функционирования живых организмов. Краткая характеристика структуры и функционирования первичных (микроэлементная, микроэкологическая системы) и сложных вторичных (иммунная, эндокринная и нервная системы) регуляторных механизмов поддержания гомеостаза человека. Категории лиц, нуждающихся в использовании специальных видов биологически активных пищевых добавок, пробиотиков и продуктов функционального питания.

Факторы, определяющие необходимость разработки и применения пищевых продуктов, удовлетворяющих специфические потребности организма, обусловленные физиологическим состоянием, условиями проживания и профессиональной ориентацией.

Технология продуктов детского питания на основе растительного и животного сырья и обогащения специальными пищевыми субстанциями, обладающими функциональной и пребиотической активностью, адаптированных для различных возрастных групп. Современное состояние здоровья детей и подростков на примере

Московского региона. Особенности физиологии и пищевых потребностей детей до года, новорожденных, находящихся на искусственном вскармливании, детей дошкольного и школьного возраста. Наиболее распространенные дефициты в пищевых субстанциях, отмечаемые в детском возрасте. Бифидогенные факторы и другие пищевые ингредиенты функционального назначения, используемые для обогащения продуктов детского питания. Примеры продуктов детского питания для различных возрастных групп на молочной, мясной, рыбной, плодовоовощной и крупяной основе и базовые технологические принципы их изготовления. Фенилкетонурия. Лактазная недостаточность.

Технология биологически активных пищевых добавок, пробиотиков, продуктов функционального питания для дифференцированных групп населения (беременные, спортсмены, лица опасных профессий, проживание и работа в экстремальных условиях и т.д.) Потребности человека в нутриентах и пищевых субстанциях с

функциональной активностью в зависимости от физиологического состояния, повышенной физической и умственной нагрузки, различных стрессовых воздействий, особенностей профессия и быта. Принципы конструирования биологически активных пищевых добавок, пробиотиков и продуктов функционального питания по назначению для различных групп населения (антистрессоры, адаптогены, функциональные ингредиенты для спортсменов, беременных и т.д.). Хронооптимизация применения функционального питания

86

(с учетом суточных, сезонных и иных циклов) с целью повышения эффективное и снижения возможности возникновения побочных эффектов.

Технология биологически активных пищевых добавок, пробиотиков, продуктов функционального питания для поддержания здоровья, снижения риска возникновения и лечения различных болезней цивилизации.

Перечень современных [болезней цивилизации] и краткая характеристика этиологических причин и патогенетических механизмов их возникновения и развития. Частота заболеваемости и причины смертности детей, подростков и взрослого населения на примере Московского региона. Роль питания в возникновении [болезней цивилизации]. Потребности организма человека в различных пищевых функциональных субстанциях при атеросклерозе, сахарном диабете, аллергических заболеваниях, болезнях пищеварения, новообразованиях, иммунодефицитах, инфекционных заболеваниях, бесплодии, сексуальных расстройствах, нарушенных поведенческих реакций и т.д. Принципы конструирования и примеры биологически активных пищевых добавок, пробиотиков и продуктов функционального питания для профилактики различных заболеваний, укрепления здоровья, снижения риска возникновения тех или иных патологических состояний. Блок 2. Профиль: 05.18.04 - технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств

1. Приоритетные направления развития мясной, молочной и рыбной отраслей, холодильного производства, современное состояние, проблемы и перспективы развития.

2. Основные направления научных исследований в области создания мало- и безотходных технологий нового поколения производств питания: российский и зарубежный опыты.

3. Модульные принципы проектирования поликомпонентных мясных, молочных и рыбных продуктов с заданными свойствами, нутриентная адекватность.

4. Производственные и прижизненные факторы качества мяса. 5. Категории упитанности животных и мясных туш. 6. Особенности переработки крупного рогатого скота, свиней, птиц. 7. Побочные продукты убоя и разделки туш (субпродукты, кровь, перо,

жир, шкуры, кишки, техническое сырьё): химический состав, обработка, консервирование, прогрессивные способы и методы использования.

8. Продукты переработки пищевой и технической крови и их рациональное использование.

9. Переработка жирового сырья. Классификация сырья и направления переработки.

87

10. Способы извлечения жира из жирового сырья и их влияние на качество продукции.

11. Шкуросырье. 12. Понятие мяса. Качество и пищевая ценность мяса. 13. Значение мяса в питании человека. Требования к качеству мясного

сырья, используемого на производство продуктов детского питания. 14. Мышечная, жировая, соединительная, костная ткани, кровь. Строение,

химический состав, технологические свойства и пищевая ценность. 15. Особенности химического и тканевого состава субпродуктов и их

технологической обработки. 16. Строение и свойства шкуры как кожевенного, шубно-мехового и

пищевого сырья. 17. Мясо птицы. Особенности тканевого, химического состава и свойства

мяса птицы. Пищевая ценность. Требования к качеству. 18. Идентификация состава сырья и качества мясных продуктов по

микроструктурным показателям. 19. Классификация мяса по термическому состоянию. 20. Обоснование выбора способа холодильной обработки мяса в

зависимости от условий и целей производства, вида вырабатываемой продукции.

21. Совершенствование технологии охлаждения мясного сырья. 22. Замораживание мяса. Анализ способов и режимов замораживания. 23. Размораживание мяса. Аппаратурное оформление процессов. 24. Процессы, протекающие в мясе при охлаждении, замораживании,

размораживании. 25. Понятие автолиза мяса. Стадии автолиза. Факторы, влияющие на

скорость и глубину автолитических изменений мышечной ткани. Изменения углеводов, белков, липидов, экстрактивных веществ.

26. Роль тканевых ферментов и неферментативных процессов в послеубойном созревании мяса. Характеристика и свойства PSE и DFD- сырья.

27. Рациональное использование мясного сырья PSE и DFD- качества. 28. Измельчение. Сущность процесса и используемое оборудование.

Способы измельчения сырья при производстве различных видов мясных продуктов. Уравнение П.А. Ребиндера.

29. Перемешивание. Оборудование и технологические параметры при перемешивании.

30. Виды и способы посола мяса. Цветообразование мяса при посоле. 31. Посолочные ингредиенты и их влияние на мышечные белки. 32. Интенсификация процесса посола при производстве различных видов

мясных продуктов. Факторы, влияющие на скорость распределения посолочных веществ.

88

33. Способы шприцевания мясного сырья рассолом. Характеристика процессов массирования, тумблирования. Применение вакуума и вибровоздействия при посоле мяса. Использование бактериальных культур.

34. Шприцевание колбасных фаршей. Оборудование, параметры процесса и их влияние на качество продукции.

35. Виды, характеристика и свойства колбасных оболочек. 36. Виды и способы тепловой обработки мясопродуктов. Изменения

белков и других компонентов мяса при варке, жарении, запекании, стерилизации, пастеризации.

37. Цветообразование мясных продуктов. Механизм взаимодействия нитрита натрия с мышечными белками. Стабилизаторы цвета.

38. Сущность нагрева посредством теплообмена. Электроконтактный, высокочастотный, инфракрасный нагрев.

39. Стерилизация баночных консервов. Формула стерилизации. 40. Характеристика используемого оборудования и режимы

термообработки мясопродуктов. Копчение мясопродуктов. Способы копчения. Их сущность и назначение.

41. Интенсификация процесса копчения. Сущность бездымного копчения. 42. Охлаждение готовых изделий. Влияние охлаждения на качество

готовой продукции. 43. Сушка как способ консервирования. Сушка колбасных изделий, 44. Совокупность процессов, протекающих в продукте в период сушки:

обезвоживание, ферментативные процессы, агрегационные явления, формирование структуры, стабилизация окраски.

45. Кинетика внешнего и внутреннего переноси влаги. Обоснование оптимальных параметров сушки. Способы сушки крови, клеевых и желатиновых бульонов.

46. Кинетика и анализ процесса сушки. Сублимационная и вакуумная сушка. Теоретические основы. Условия и продолжительность хранения обезвоженного мяса. Регидратация сублимированных мясных продуктов.

47. Медико-биологические требования к составу продуктов. Компьютерное проектирование рецептур. Специфические технологические процессы изготовления консервов и колбасных изделий.

48. Система контроля качества сырья, производства и готовой продукции. 49. Производство продуктов из вторичного сырья. 50. Технология геродиетических продуктов. Основные требования к

питанию пожилых и престарелых людей. 51. Технология продуктов профилактического и лечебного назначения.

Выбор основного сырья и других необходимых пищевых ингредиентов и добавок.

52. Пищевые добавки и ингредиенты. Классификация пищевых добавок. Основные характеристики добавок, применяемых при изготовлении мясных продуктов.

89

53. Ассортимент вырабатываемой продукции. Требования, предъявляемые стандартами к качеству продукции, и обоснование этих требований.

54. Технологические схемы изготовления продукции. Выбор оптимальных технологических вариантов. Оценка экономичности технологических вариантов.

55. Выбор технических средств осуществления технологических процессов и операций с оценкой эффективности их использования.

56. Организация технологического потока в увязке с механизацией межоперационного транспорта и санитарными требованиями.

57. Постановка производственного и сертификационного контроля качества продукции.

58. Упаковка и хранение продукции. 59. Охрана окружающей среды. 60. Ресурсы молочного сырья и структура его переработки. 61. Изменение компонентов в молоке под воздействием зоотехнических и

ветеринарных факторов. Влияние первичной переработки на состав и свойства молока.

62. Пороки молока. Особенности требований к молоку как сырью для отдельных отраслей молочной промышленности в России и за рубежом.

63. Молоко как полидисперсная система. Физико-химические, технологические и антибактериальные свойства молока.

64. Биологически активные вещества молока. 65. Сенсорные свойства молока. Современные методы оценки качества

молока. 66. Терминология и классификация молока и молокосодержащих

продуктов. 67. Приемка и очистка молока на заводах. Теоретические основы

сепарирования. 68. Влияние физико-химических и эксплуатационных факторов на

эффективность сепарирования и очистки молока. 69. Нормализация молока. Способы и расчеты нормализации для

различных видов молочной продукции. 70. Теоретические основы гомогенизации. Влияние гомогенизации на

свойства молока. 71. Раздельная и двухступенчатая гомогенизация молока. 72. Методы контроля эффективности диспергирования жира. 73. Тепловая обработка молока. Назначение и режимы. 74. Охлаждение и замораживание молока. 75. Способы и режимы тепловой обработки. 76. Физико-химические изменения молока в процессе тепловой

обработки. Теоретические основы пастеризации и стерилизации. 77. Термизация молока. УВТ - обработка молока. Обработка молока ИК и

УФ излучением. ВЧ и СВЧ- обработка молока.

90

78. Современные физические методы обработки сырья в производстве молочных продуктов. Применение ионного обмена и электродиализа.

79. Баромембранные процессы. Микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос и диафильтрация.

80. Физико-химическая сеть процессов и области применения в молочной промышленности.

81. Основные направления переработки и использования концентратов и фильтратов.

82. Основные представители микрофлоры сырого молока, цельномолочных продуктов и молочных консервов и сыров. Факторы влияющие на жизнедеятельность микроорганизмов в молоке.

83. Селекция молочнокислых микроорганизмов, приготовление и применение традиционных и прямого внесения (DVS) заквасок и бактериальных концентратов.

84. Пробиотические микроорганизмы, их свойства и использование при получении продуктов питания, БАД.

85. Пробиотики, пребиотики и синбиотики, использование в создании молочных продуктов с лечебно-профилактическими свойствами.

86. Методы и организация микробиологического контроля готовой продукции.

87. Факторы, определяющие оптимальный ассортимент продуктов и тенденции его формирования.

88. Ассортимент питьевого пастеризованного и стерилизованного молока и сливок.

89. Пути увеличения сроков годности продуктов и снижения производственных потерь.

90. Новые виды питьевого молока и сливок. Низко- и безлактозное молоко.

91. Молочные напитки. Молочные десерты. 92. Пищевые добавки (ПД), классификация ПД и их роль в производстве

продуктов цельномолочной подотрасли. Производство восстановленных и рекомбинированных молочных продуктов.

93. Классификация по видам закваски; способам производства; способам обработки молока перед заквашиванием.

94. Биохимические основы производства кисломолочных напитков. Принципы подбора чистых культур для продуктов различного назначения.

95. Новые направления в технологии приготовления заквасок и бакконцентратов.

96. Технология творога и творожных изделий. Классификация, химический состав и свойства различных видов творога.

97. Способы, технологические процессы и линии производства творога различных видов.

91

98. Пути совершенствования и ускорения производства творога традиционной структуры.

99. Новые виды творожных продуктов. 100. Пороки творога и творожных изделий, причины возникновения и меры

их предупреждения. Технология сметаны. 101. Направления совершенствования технологии и повышения качества

сметаны. Перспективы развития производства сметаны и увеличения ее ассортимента.

102. Физико-химические основы производства сметаны. 103. Новые виды продуктов на основе сметаны. 104. Причины возникновения пороков сметаны и меры их предупреждения. 105. Технология стерилизованных продуктов. Теоретические основы УВТ

обработки молока. 106. Термостойкость молока, влияние ее на различные факторы. 107. Изменение физико-химических свойств и состава при

высокотемпературной обработке молока. 108. Ассортимент стерилизованных молочных, продуктов. Пороки

молочных продуктов и меры их предупреждения. 109. Теоретические основы и принципы консервирования молока: биоз,

абиоз, анабиоз. Классификация молочных консервов. 110. Основные процессы производства молочных консервов, их

теоретическое обоснование, закономерности и режимы. 111. Изменение компонентов, свойств молока в зависимости от режимов и

способов тепловой обработки, выпаривания и сушки. 112. Молочные консервы на основе осмоанабиоза. 113. Молочные консервы на основе абиоза. 114. Молочные консервы на основе ксероанбиоза. 115. Особенности технологии сухого молока и молочных продуктов.

Структуры и свойства сухих молочных продуктов. 116. Предпосылки производства быстрорастворимого молока. 117. Технология многокомпонентных и молочнорастительных сухих

смесей. 118. Изменение качества молочных консервов под воздействием различных

факторов. 119. Технология заменителей молока (ЗЦМ, ЗОМ, РМ) для кормления

молодняка сельскохозяйственных животных. Классификация, ассортимент ЗЦМ, ЗОМ. Химический состав и кормовая ценность ЗЦМ.

120. Регулирование жирно-кислотного состава; снижение калорийности; использование улучшителей качества масла, в том чиста стабилизаторов структуры антиокислителей и др.; разработка технологий способствующих комплексному использованию сырья.

92

121. Физико-химические основы производства масла методом сбивания. Новые технологические способы и интенсификация подготовки сливок к сбиванию.

122. Закономерности процессов кристаллизации, дестабилизации и концентрирования жировой эмульсии.

123. Высокожирные сливки как концентрированная система. 124. Полиморфизм глицеридов. Преобразование высокожирных сливок в

масло. 125. Структурообразование и консистенция масла. Технологические

параметры маслообразования. Классификация сливочного масла. 126. Особенности технологии отдельных видов масла. Повышение качества

и способы прогнозирования стойкости масла при хранении. 127. Масло комбинированное, его ассортимент и характеристика. 128. Общая технологическая схема производства натуральных сыров.

Функциональные характеристики сырья. Особенности технологии. 129. Сыропригодность молока. Способы повышения биологической

ценности и сыропригодности молока. 130. Бактериальные закваски, бакпрепараты. Молокосвертываюшие

ферменты. 131. Сущность сычужной ферментации молока, химизм процесса.

Заменители сычужного фермента, их свойства и применение. 132. Принципы классификации сыров, виды классификации сыров. 133. Особенности технологии и созревания прессуемых сыров с высокой

температурой второго нагревания. 134. Технология и созревание твердых прессуемых сычужных сыров с

низкой температурой второго нагревания. 135. Технология терочных сыров, сыров с чеддаризацией сырной массы и

повышенным уровнем молочнокислого процесса. 136. Полутвердые сычужные сыры. Особенности технологии

самопрессуемых сыров с пониженным содержанием жира. 137. Особенности технологии мягких сычужных сыров. Новые тенденции в

производстве мягких сыров. 138. Особенности технологии рассольных сыров. 139. Особенности технологии сыров с использованием белков подсырной

сыворотки для плавления. 140. Технология плавления сыров. Сущность действия солей - правителей и

их влияние на консистенцию продукта. 141. Перспективы, направления и гигиенические основы разработки

продуктов функционального питания. 142. Перспективы использования нетрадиционных источников белка и их

свойства. 143. Белковые концентраты изоляты. 144. Заменители растительного жира.

93

145. Основные группы пищевых добавок: улучшители консистенции (стабилизаторы, эмульгаторы); ароматизаторы и другие вкусовые вещества (подсластители и др.); пищевые красители; консерваторы; ускорители технологических процессов.

146. Теоретические основы создания молочных продуктов для различных возрастных групп населения, для профилактики и лечения различных заболеваний.

147. Классификация молочных продуктов детского питания. Виды сухих и жидких молочных продуктов для детей различного возраста.

148. Основные микро- и макронутриенты, используемые для производства продуктов детского питания.

149. Принцип подбора микрофлоры при производстве кисломолочных продуктов для детского питания.

150. Современное состояние производства продуктов детского питания в РФ и за рубежом.

151. Теоретические основы нутриентной адекватности состава пищи возрастным изменениям обмена веществ и функций организма пожилых людей.

152. Геропротекторы и их использование в продуктах для пожилых людей. 153. Медико-биологические обоснования качества продуктов для

спортсменов и лиц, занятых тяжелым физическим трудом. 154. Теоретические основы сознания продуктов профилактического и

лечебного назначения. 155. Основное сырье, макро- и микронутриенты используемые в создании

молочных продуктов. Ассортимент продуктов. 156. Ресурсы обезжиренного молока, пахты и сыворотки, эффективность их

переработки. 157. Общая технология молочно-белковых концентратов (МБК). 158. Способы коагуляции белковых веществ молока. 159. Технология продуктов из пахты. Состав, свойства и пищевая ценность

молочной сыворотки. 160. Современные способы получения различных видов молочного сахара, сгущенной и сухой сыворотки. 161. Научно-технические основы получения лактулозы. Физико-химические и физиологические свойства лактулозы. Области применения лактулозы. 162. Физико-химическая сущность процессов взбивания и замораживания смесей для мороженого. Сырье для производства мороженого. 163. Использование сухих смесей для производства мягкого мороженого. 164. Улучшение качества мороженого путем применения новых видов стабилизаторов и повышение его питательной ценности. 165. Методы расчета рецептур для мороженого. Современные методы оценки качества мороженого.

94

166. Анатомическое строение тела рыбы. Строение тканей. Структурные элементы клетки. 167. Массовый состав рыбы в зависимости от вида, возраста, пола, района питания, физиологического состояния рыбы. 168. Физические свойства рыбы - теплоёмкость, теплопроводность, температуропроводность, объёмная масса и др. 169. Реологические и гидрофильные свойства мяса рыбы и их изменения в зависимости от её посмертного состояния. 170. Химический состав рыбы. Характеристика основных веществ мяса. 171. Стадии посмертных изменений рыбы. Сущность биохимических процессов, определяющих стадии посмертных изменений. 172. Роль и значение механохимических процессов. Гликолиз, фосфоролиз, протеолиз и липолиз. 173. Микрофлора рыбного сырья. Химизм процессов порчи рыбы. 174. Влияние различных факторов на характер и скорость протекания посмертных изменений. 175. Способы оценки качественного состояния рыбы. Показатели качества и безопасности. 176. Пищевая и энергетическая ценность гидробионтов и продуктов из них. 177. Виды китов и ластоногих, соотношения частей тела, их химический состав, пищевая ценность и практическое использование. 178. Общая характеристика ракообразных и моллюсков. Соотношение съедобных и несъедобных частей тела беспозвоночных и их химический состав. 179. Классификация морских растений. Химический состав водорослей и морских трав в зависимости от вида, возраста, сезона сбора. 180. Физико-химические свойства и строение гидроколлоидов (альгинат, агар, каррагинан, зостерин). 181. Принципы консервирования рыбы. Физические, химические, биологические и комбинированные методы консервирования. 182. Охлаждение, подмораживание, замораживание, холодильное хранение. Дефростация. 183. Физические, физико-химические и биохимические изменения мяса рыбы при охлаждении и замораживании. 184. Характер изменения белков, липидов, активности ферментов и их зависимость от температуры. 185. Влияние продуктов гидролитического расщепления и окисления липидов на белки мяса рыбы. Способы торможения окисления липидов. 186. Способы оценки качественного состояния рыбы. 187. Характер и особенности изменения свойств мяса морских млекопитающих и беспозвоночных при холодильной обработке. Условия и режимы холодильной обработки. 188. Консервирующее действие соли и уксусно-солевых растворов.

95

189. Изменения белковых и липидных компонентов мяса рыбы при различных способах посола рыбы. Способы торможения окисления липидов. 190. Влияние внешних факторов на процессы посола и маринования рыбы. 191. Биохимическая сущность процессов созревания солёной рыбы, роль белков и липидов. 192. Режимы и сроки хранения рыбы. Формы связи воды с мышечной тканью рыбы. 193. Изменения основных компонентов мяса при производстве пресно-, солёно - сушёной и вяленой продукции. Биохимическая сущность процесса созревания вяленой рыбы. 194. Роль липидов при созревании вяленой рыбы. Способы оценки качественного состояния вяленой рыбы. 195. Сублимационная сушка рыбы и рыбных продуктов. 196. Свойства и состав дыма. Способы копчения. Сроки и режимы хранения копченой рыбы. 197. Биохимические изменения основных компонентов мяса рыбы в процессе копчения различными способами. 198. Разработка формул стерилизации консервов. Технология производства различных видов консервов. 199. Пищевая ценность стерилизованных консервов. Оценка качественного состояния консервов и виды брака. 200. Микробиологический контроль консервного производства. 201. Свойство и хранение икры - сырца. Способы консервирования икры в зависимости от ее вида и качества. Состав и свойства икорных продуктов. 202. Характеристика рыб пониженной товарной ценности и возможные пути их использования. 203. Технология производства фаршей и фаршевых изделий, белковых концентратов, пищевой рыбной муки, сухих рыбных супов, гидролизатов. 204. Теоретические основы применения ионизирующей радиации и СВЧ-энергии для обработки рыбных продуктов. 205. Технологические схемы производства кормовой муки. Кормовая ценность муки. Применение антиокислителей. 206. Оценка качественного состояния кормовой муки. Использование подпрессовых бульонов. 207. Производство медицинского и ветеринарного жира, препаратов витамина А. Требования к сырью. Технология производства жиров и препаратов витамина А. 208. Технологические схемы производства, характеристика клея и его назначение. 209. Технология производства жемчужного пата. 210. Обработка китов для получения пищевого и кормового мяса. 211. Направление использования жиров усатых и зубатых китов. Эндокринное сырье и его использование.

96

212. Основные технологические схемы обработки ластоногих, характеристика получаемых продуктов. 213. Технология обработки промысловых беспозвоночных. Способы обработки крабов, креветок, моллюсков, характеристика и пищевая ценность получаемых продуктов. 214. Направления использования панцирьсодержащих отходов переработки промысловых беспозвоночных. 215. Заготовка, первичная обработка водорослей и морских трав. Способы консервирования. 216. Основные технологические схемы производства гидроколлоидов. 217. Пищевые добавки, применяемые в технологии рыбных продуктов для улучшения качества, увеличения сроков годности продукции и интенсификации технологических процессов. 218. Основы классификации методов консервирования пищевых продуктов. Особенности действия низких температур на микроорганизмы. 219. Анабиоз и его значение для холодильной технологии. 220. Технические преимущества сохранения продуктов с помощью холода. 221. Свойства теплопередающих сред при холодильной обработке и хранении пищевых продуктов. 222. Понятие о непрерывной холодильной цепи и ее организационно - технической структуре. 223. Требования, предъявляемые к продуктам, предназначенным для холодильной обработки и хранения. Дезинфекция, дератизация, дезодорация на холодильниках. 224. Особенности охлаждения продуктов с сухой и влажной поверхностью. 225. Усушка при охлаждении и понятие о темпе охлаждения. 226. Общая характеристика основных методов охлаждения. Интенсификация процессов охлаждения. 227. Общее направление микробиологических и биохимических изменений. 228. Фазовые превращения воды при замораживании. 229. Расход холода при замораживании и продолжительность замораживания. Классификация способов. Пути интенсификации. 230. Основные типы замораживающих устройств и скороморозильных аппаратов. Усушка при замораживании. 231. Общее направление микробиологических и биохимических изменений. 232. Хранение продуктов как условно статический процесс. 233. Основные направления физических, микробиологических, биохимических и физико-коллоидных изменений во время хранения продуктов в охлажденном и замороженном состоянии. Усушка. Перекристаллизация при хранении мороженых продуктов. 234. Биохимические явления в зависимости от условий хранения.

97

235. Принципиальные схемы оборудования камер хранения охлажденных и мороженых продуктов. Режимы в камерах и методы их контроля. 236. Явления тепловлаго обмена при отеплении и размораживании. Продолжительность. 237. Понятие о температурном поле и о средней конечной температуре отепления и размораживания. 238. Классификация способов отепления и размораживания и сравнительная их оценка. 239. Принципы и технические приемы отепления и размораживания. Ускорение размораживания. 240. Морфологическая, химическая, биохимическая и физико-коллоидная характеристика мяса и мясных продуктов и изменений, происходящих в них при охлаждении. 241. Послеубойное изменение мяса. Характер и величина тепловыделений за счет биохимических процессов. 242. Расход холода на охлаждение мяса. Понятие о процессе созревания мяса. Характеристика способов охлаждения. 243. Технические средства охлаждения мяса. Охлаждение субпродуктов. 244. Графики процесса охлаждения мяса. Созревание мяса в зависимости от способа охлаждения и условий хранения. 245. Хранение охлажденного мяса и изменения, происходящие в нем. Применение лучистой энергии для улучшения условий хранения. 246. Замораживание мяса полутушами и блоками, условия и продолжительность замораживания. 247. Способы быстрого замораживания и их преимущества. Замораживание субпродуктов. 248. Способы размораживания мяса для промышленной переработки. Технические средства по размораживанию мяса. 249. Холодильная обработка и хранение колбасных и кулинарных изделий, ферментно-эндокринного сырья. 250. Применение холода при первичной обработке молока. 251. Особенности хранения масла и сыров при отрицательных температурах. 252. Весовые потери масла и сыров при холодильной обработке. 253. Влияние холода на биохимические и химические изменения при холодильной обработке и хранении масла и сыров. Процесс «закалки» мороженого и изменения его при этом. 254. Хранение мороженого в торговой сети. Охлаждение яиц. Режим и продолжительность охлаждения. 255. Хранение яиц в переохлажденном состоянии. Хранение в газовой среде. Прием и выпуск яиц с холодильника. Отепление яиц. 256. Доставка рыбы с места лова на рыбные комбинаты.

98

257. Микробиологические и биохимические изменения в рыбе во время охлаждения. Технические средства. Мероприятия по удлинению сроков хранения рыбы в охлажденном состоянии. 258. Замораживание рыбы. Преимущества способа быстрого замораживания. 259. Типы оборудования и скороморозильных аппаратов, применяемых при замораживании. 260. Размораживание рыбы и изменения, происходящие в ней. Технические средства по размораживанию рыбы. 261. Процессы и изменения, связанные с дыханием растительной продукции. Созревание и старение плодов. 262. Охлаждение и хранение плодов и овощей в охлажденном состоянии. Способы охлаждения и режимы охлаждения. Технические средства. 263. Замораживание и хранение продуктов растительного происхождения в замороженном состоянии. Способы и режимы замораживания и хранения.

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ (МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ)

1. Научные основы использования молока и молочных продуктов в питании населения. Роль молока и молочных продуктов в здоровом питании. Рациональные нормы потребления молочных продуктов.

2. Молоко как сырье для молочной промышленности. Влияние первичной переработки на состав и свойства молока. Пороки молока, причины возникновения и меры их предупреждения. ГОСТ на молоко-сырье.

3. Компоненты молока, их характеристика. Молоко как полидисперсная система. Физико-химические свойства молока. Технологические свойства молока.

4. Антибактериальные свойства молока. Биологически активные вещества молока. Сенсорные свойства молока. Принципы, положенные в основу оценки качества молока и молочного сырья. Современные методы оценки качества молока (содержание отдельных компонентов, физико-химических свойств и санитарно-гигиенических показателей). Терминология и классификация молока и молокосодержащих продуктов, в том числе продуктов со сложным сырьевым составом и аналогов молочных продуктов.

ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНОЙ ОТРАСЛИ 5. Общие технологические процессы для производства молочных

продуктов. Приемка и очистка молока на заводах. Влияние механической обработки и условий промежуточного хранения на свойства молока.

6. Сепарирование. Теоретические основы сепарирования (разделение компонентов, очистка и диспергирование, нормализация, кларификсация, бактериофугирование).

99

7. Нормализация молока. Сущность нормализации. Способы и расчеты нормализации для различных видов молочной продукции.

8. Гомогенизация. Теоретические основы гомогенизации. Технологические режимы гомогенизации, способы ее осуществления, используемое оборудование. Влияние гомогенизации на свойства молока. Раздельная и двухступенчатая гомогенизация молока. Методы контроля эффективности диспергирования жира в гомогенизированном молоке.

9. Тепловая обработка молока. Назначение и режимы тепловой обработки молока. Физико-химические изменения молока в процессе тепловой обработки. Теоретические основы пастеризации и стерилизации. Термизация молока.

10. Баромембранные процессы. Микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос и диафильтрация. Физико-химическая суть процессов и области применения в молочной промышленности. Изменение химического состава и физических свойств молочного сырья в процессе баромембранных методов обработки.

МИКРОБИОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ 11. Основные представители микрофлоры сырого молока,

цельномолочных продуктов и молочных консервов. Основные свойства микрофлоры молока. Факторы влияющие на жизнедеятельность микроорганизмов в молоке. Селекция молочнокислых микроорганизмов, приготовление и применение традиционных и прямого внесения (DVS) заквасок и бактериальных концентратов.

12. Пробиотические микроорганизмы, их свойства и использование при получение продуктов питания, БАД. Пробиотики, пребиотики и синбиотики. Использование пробиотиков и пребиотиков в создании молочных продуктов с лечебно-профилактическими свойствами.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ГОРОДСКИХ МОЛОЧНЫХ ЗАВОДОВ

13. Ассортимент питьевого пастеризованного и стерилизованного молока и сливок. Теоретические основы выбора режимов тепловой и механической обработки сырья для производства продуктов (очистка, сепарирование, гомогенизация, пастеризация, стерилизация). Аппаратурно-технологические схемы производства.

14. Новые виды питьевого молока и сливок. Пути увеличения сроков годности продуктов и снижения производственных потерь. Низко- и безлактозное молоко.

15. Пищевые добавки (ПД), классификация ПД и их роль в производстве продуктов цельномолочной подотрасли.

16. Производство восстановленных и рекомбинированных молочных продуктов.

17. Кисломолочные напитки. Классификация по видам закваски; способам производства; способам обработки молока перед заквашиванием.

18. Биохимические основы производства кисломолочных продуктов.

100

19. Технология творога и творожных изделий. Классификация, химический состав и свойства различных видов творога. Теоретические аспекты производства творога. Способы, технологические процессы и линии производства творога различных видов. Пути увеличения сроков годности творога.

20. Новые виды творожных продуктов. Основное оборудование и аппаратурно-технологические схемы производства. Пороки творога и творожных изделий, причины возникновения и меры их предупреждения.

21. Технология сметаны. Направления совершенствования технологии и повышения качества сметаны. Физико-химические основы производства сметаны. Роль фазовых превращений жира, состояния и количества белковых веществ и других факторов в формировании консистенции сметаны. Причины возникновения пороков сметаны и меры их предупреждения.

22. Технология стерилизованных продуктов. Теоретические основы УВТ обработки молока. Влияние УВТ обработки на микрофлору и биологическую полноценность молока. Способы повышения термостойкости молока при производстве стерилизованных продуктов. Изменение физико-химических свойств и состава при высокотемпературной обработке молока. Основное оборудование и аппаратурно-технологические схемы производства.

ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ 23. Теоретические основы и принципы консервирования молока: биоз,

абиоз, анабиоз. Классификация молочных консервов. Основные процессы производства молочных консервов, их теоретическое обоснование, закономерности и режимы. Изменение компонентов, свойств молока в зависимости от режимов и способов тепловой обработки, выпаривания и сушки.. Аппаратурно-технологические схемы производства.

24.Молочные консервы на основе осмоанабиоза. Особенности технологии сгущенных молочных консервов с сахаром. Ассортимент консервов. Добавки и вкусовые наполнители, используемые в производстве сгущенных молочных консервов. Режимы сгущения молока и основные типы вакуум-выпарных установок.

25.Теоретические основы процесса кристаллизации лактозы при охлаждении сгущенных консервов с сахаром. Особенности периодического и непрерывно-поточного способов производства сгущенных молочных консервов.

26.Молочные консервы на основе абиоза. Особенности технологии сгущенных стерилизованных консервов. Стабилизация солевого состава молока. Ассортимент сгущенных стерилизованных молочных консервов. Основное оборудование и аппаратурно-технологические схемы производства.

27. Молочные консервы на основе ксероанбиоза. Особенности технологии сухого молока и молочных продуктов. Способы сушки молочных продуктов. Структуры и свойства сухих молочных продуктов. Растворимость и восстановление сухих молочных продуктов. Быстрорастворимое сухое молоко

101

и его свойства. Технология многокомпонентных и молочнорастительных сухих смесей.

28. Изменение качества молочных консервов под воздействием различных факторов (сезон выработки, операции технологического процесса, хранение). Пороки молочных консервов и меры их предупреждения. Технологический контроль производства молочных консервов.

ТЕХНОЛОГИЯ МАСЛА 29. Задачи и основные направления в развитии маслоделия на

современном этапе. Концепция развития ассортимента животного масла. 30. Физико-химические основы производства масла методом сбивания.

Особенности периодического и непрерывного сбивания. 31. Высокожирные сливки как концентрированная система.

Преобразование высокожирных сливок в масло. Структурообразовние и консистенция масла. Классификация сливочного масла.

32. Масло комбинированное (со сложным сырьевым составом). Ассортимент и характеристика комбинированного масла. Функциональные характеристики сырья. Особенности технологии.

ТЕХНОЛОГИЯ СЫРА 33. Принципы классификации сыров, виды классификации сыров. 34. Современная технология натуральных сыров основных групп.

Особенности технологии и созревания прессуемых сыров с высокой температурой второго нагревания.

35. Технология и созревание твердых прессуемых сычужных сыров с низкой температурой второго нагревания. Особенности производства сыров улучшенной консистенции и сыров с пониженным содержанием жира.

36. Особенности технологии мягких сычужных сыров. 37. Особенности технологии рассольных сыров. 38. Технология плавления сыров. Общая технология плавления сыров.

Сущность действия солей-плавителей и их влияние на консистенцию продукта. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ

39. Технология продуктов детского питания. Теоретические предпосылки создания продуктов для детского питания, заменителей женского молока. Способы приближения коровьего молока по составу и свойствам к женскому молоку.

40. Классификация молочных продуктов детского питания. Виды сухих и жидких молочных продуктов для детей различного возраста.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МОРОЖЕНОГО

41. Теоретические предпосылки для производства мороженого. Физико-химическая сущность процессов взбивания и замораживания смесей для мороженого.

42. Сырье для производства мороженого. Особенности производства различных видов мороженого. Методы расчета рецептур для мороженого.

102

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДУКТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

43. Перспективы, направления и гигиенические основы разработки продуктов функционального питания.

44. Научное обоснование комплексного использования белков животного и растительного происхождения. Перспективы использования нетрадиционных источников белка и их свойства. Белковые концентраты и изоляты.

45. Характеристика растительных жиров и пути их использования при получении комбинированных продуктов. Заменители растительного жира.

46. Теоретические основы создания молочных продуктов для различных возрастных групп населения, для профилактики и лечения различных заболеваний и для других целей.

47. Теоретические основы нутриентной адекватности состава пищи возрастным изменениям обмена веществ и функций организма пожилых людей. Перспективные направления в создании геродиетических молочных продуктов. Геропротекторы и их использование в продуктах для пожилых людей.

48. Теоретические основы создания продуктов профилактического и лечебного назначения. Ассортимент продуктов (безлактозные, противоанемические, антисклеротические, антиканцерогенные и др.).

ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ И НАПОЛНИТЕЛИ

49. Основные группы пищевых добавок: Улучшители консистенции (стабилизаторы, эмульгаторы); ароматизаторы, в т.ч. пряности и другие вкусовые вещества (подсластители и др.); пищевые красители (естественные, аналоги естественных, синтетические); консерваторы (антиоксиданты, антибиотики и др.); ускорители технологических процессов (ферменты, ферментные препараты).

БЕЛКОВО-УГЛЕВОДНОЕ МОЛОЧНОЕ СЫРЬЕ И ЕГО

ПЕРЕРАБОТКА 50. Ресурсы обезжиренного молока, пахты и сыворотки, эффективность

их переработки. Общая технология молочно-белковых концентратов (МБК). Способы коагуляции белковых веществ молока. Пути рационального использования молочной сыворотки и продуктов ее переработки.

Блок 3. Профиль: 05.18.05 - технология сахара и сахаристых продуктов, чая, табака и субтропических культур №

1. Основные показатели развития свеклосахарного комплекса за последние годы в России.

103

2. Методы возделывания сахарной свёклы. Сорта, агротехника и урожайность свёклы.

3. Посев и выращивание сахарной свёклы. Интенсивная технология её возделывания.

4. Удобрения, защита растений от болезней и вредителей. Селекция на основе генной инженерии.

5. Химический состав сахарной свёклы. Сахароза, её основные физико-химические свойства. Поведение сахарозы при нагревании её в водных растворах.

6. Азотистые органические вещества. 7. Безазотистые органические вещества. Минеральные вещества. 8. Новые методы технологической оценки сахарной свёклы в

нашей стране и за рубежом. 9. ГОСТ на сахарную свёклу для промышленной переработки. 10. Заготовка и хранение сырья. Процессы, происходящие в свёкле

при хранении. 11. Основные положения рационального хранения свёклы. 12. Защита свёклы от увядания и подмораживания. Вентилирование

свёклы. 13. Химические способы защиты сахарной свёклы. 14. Особенности состава цветушной свёклы, её хранение и

переработка. 15. Консервирование свёклы: замораживание и сушение, хранение

сока. 16. О разных формах организации производства с выводом сиропа

на хранение. 17. Оптимальная форма поперечного сечения стружки. Принципы

получения калиброванной стружки. Подготовка стружки к экстракции (нагрев, кальцинация).

18. Теория диффузии Фика. Математическая теория П.М. Силина. 19. Номограмма диффузии. Влияние технологических факторов на

процесс диффузии. 20. Влияние микрофлоры на потери сахара в диффузионных

аппаратах. Меры по подавлению жизнедеятельности микроорганизмов.

21. Очистка жомопрессовой воды. Подготовка и очистка свежей воды на диффузию.

22. Очистка жомопрессовой воды и аммиачных конденсатов сернокислым алюминием.

23. Влияние различных факторов на очистку. 24. Получение извести и сатурационного газа. Поведение извести в

сахарных растворах. 25. Получение известкового молока и очистка сатурационного газа.

104

26. Растворимость извести в сахарных растворах. Новые способы повышения активности известкового молока.

27. Теория предварительной дефекации. Основные факторы предварительной дефекации. Стабилизационный эффект Бригель-Мюллера.

28. Химические реакции на основной дефекации. Поведение белковых и пектиновых веществ. Факторы и варианты основной дефекации.

29. Режим I сатурации: температура, скорость отстаивания, конечное значение рН.

30. Рециркуляция нефильтрованного сока I сатурации. Теория и варианты рециркуляции.

31. Значение отдельных факторов при фильтровании. Применение фильтровальных порошков (кизельгур, перлит).

32. Факторы, влияющие на скорость седиментации в отстойниках. Применение полиэлектролитов и естественных флокулянтов. Состав и использование фильтрационного осадка.

33. Химические реакции на II сатурации. 34. Натуральная щелочность сока II сатурации. 35. Дефекация перед II сатурацией. 36. Сульфитация сока и сиропа. Химические реакции при

сульфитации солевая сульфитация. 37. Типовая схема очистки диффузионного сока. 38. Режимы очистки при переработке свёклы различного качества. 39. Схемы очистки соков с отделением осадка перед основной

дефекацией. 40. Переработка свёклы различного качества по 5-ти вариантам. 41. Сгущение сока выпариванием. Химические реакции,

происходящие при сгущении сока. 42. Состав накипи в выпарных аппаратах. 43. Методы выварки выпарки при остановке завода и на ходу. 44. Структура и физико-химические свойства растворов сахарозы.

Объяснение растворимости сахарозы, вязкости растворов и процессов кристаллизации на основе структуры растворов.

45. Насыщенные растворы. Растворимость сахарозы в чистых и нечистых растворах. Коэффициент насыщения. Определение и использование коэффициента при регулировании технологического процесса. Расчёт параметров насыщенного раствора.

46. Факторы, влияющие на величину коэффициента насыщения. Зависимость коэффициентов насыщения для свеклосахарных, сырцовых, рафинадных меласс.

47. Кристаллизация сахарозы. Механизм роста кристаллов. Теория роста кристаллов в кинетической и диффузионной областях. Методы

105

ускорения процессов массопереноса и кристаллохимической реакции. 48. Теория зарождения кристаллов. Критическое пересыщение.

Факторы. Влияющие на образование центров кристаллизации и их использование в технологии кристаллизации утфелей разных ступеней. Современные технологии заводки кристаллов.

49. Вязкость насыщенных и пересыщенных чистых сахарных растворов. Зависимость вязкости от температуры и концентрации растворов. Номограмма вязкости чистых сахарных растворов.

50. Исходные продукты для уваривания утфелей. Требования к качеству продуктов. Влияние предшествующих станций на работу продуктового отделения. Зависимость потерь сахара в мелассе от технологических показателей сиропа и состава несахаров.

51. Уваривание утфеля I продукта. Основные стадии процесса и их выполнение. Аппаратурно-технологическая схема вакуум-аппарата.

52. Соотношение скоростей выпаривания и кристаллизации при уваривании утфеля I. Брауншвейгский метод уваривания утфеля I.

53. Уваривание утфеля I продукта из высококонцентрированных сиропов и клеровок. Способы получения высококонцентрированных сиропов и клеровок. Особенности технологии уваривания утфеля I из высококонцентрированных растворов.

54. Уваривание утфеля. Тепло- и массообмен при уваривании утфеля, определяющие процессы на разных стадиях уваривания. Приведение в соответствие процессов выпаривания и кристаллизации.

55. «Трудная варка». Способы интенсификации процесса уваривания, применение ПАВ.

56. Кратность кристаллизации. Технологические схемы с дробной кратностью кристаллизации. Уваривание на кристаллической основе.

57. Подготовка утфеля к центрифугированию. Сравнение двух методов подготовки утфелей, их техническое и технологическое исполнение.

58. Центрифугирование утфеля I. Основные этапы, их влияние на производительность центрифуг и качество сахара. Пробеливание жёлтого сахара. Определение оптимальной подачи воды на пробеливание. Зависимость расхода топлива от способа пробеливания.

59. Расчёт оптимальной кратности кристаллизации. Назначение и технология уваривания (промежуточного) продукта.

60. Аффинация жёлтого сахара. Назначение. Способы выполнения. Аффинация жёлтого сахара в центрифугах. Техническое и технологическое исполнение данного способа.

61. Уваривание утфеля последнего продукта. Заводка кристаллов на основе утфеля 2-го продукта. Достоинства метода. Технологическая схема исполнения.

106

62. Варианты кристаллизации утфеля последнего продукта. Работа с промежуточной фуговкой. Влияние отборов на эффект истощения. Работа с использованием кристаллической основы (отбором утфеля).

63. Мелассообразование. Основные теории. Мелассообразовательная способность отдельных несахаров. Факторы, влияющие на коэффициент мелассобразования и выход сахара.

64. Теория мелассообразования профессора П.М. Силина. Нормальная меласса. Использование параметров нормальной мелассы для управления процессами продуктового отделения и оценки работы завода. Расчёт нормативных параметров утфелей.

65. Расчёт основных параметров утфеля последнего продукта. Изменение параметров межкристального оттёка в процессе охлаждения. Выбор начальной и конечной температуры охлаждения. Основные требования для получения нормальной мелассы и их практическое выполнение.

66. Расчёт основных параметров утфеля последнего продукта (СВ, СХ, Ч). Изменение параметров межкристального оттёка в процессе охлаждения. Выбор скорости охлаждения и продолжительности процесса.

67. Аппаратурно-технологическая схема кристаллизации утфеля последнего продукта на стадии охлаждения. Режимы охлаждения. Влияние конструкции поверхности охлаждения на технологические показатели утфеля и степень истощения мелассы.

68. Аппаратурно-технологическая схема кристаллизации с использованием горизонтальных кристаллизаторов-охладителей.

69. Аппаратурно-технологическая схема кристаллизации с использованием вертикальных кристаллизаторов-охладителей.

70. Варианты кристаллизации утфеля последнего продукта. Работа с промежуточной фуговкой. Влияние отборов на эффект истощения.

71. Особенности центрифугирования утфеля последнего продукта. Нормальная меласса. Определение параметров нормальной мелассы. Методы уменьшения потерь сахара в мелассе и повышения его выхода.

72. Основные процессы, протекающие в продуктовом цехе. Двухкристаллизационная схема. Варианты её реализации.

73. Трёхкристаллизационная схема. Достоинства и недостатки. Варианты схемы. Расчёт кратности кристаллизации.

74. Сушка сахара. Аппаратурно-технологическая схема сушильной установки. Государственный стандарт на готовую продукцию. Факторы, определяющие цветность сахара. Методы повышения качества сахара-песка. Упаковка и хранение сахара.

107

Блок 4. Профиль: 05.18.07 - биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

Химия пищи 1. История науки о пище и рациональном питании. Питание как составная

часть процесса формирования здорового образа жизни, концепция здорового питания.

2. Источники и формы пищи. Натуральные, комбинированные и искусственные продукты.

3. Медико-биологический мониторинг получения безопасной и сбалансированной пищи.

4. Правовые и этические акты, регламентирующие состав и свойства пищевых продуктов. Критерии пищевой ценности и безопасности пищевых продуктов.

5. Вода. Структура, физические и химические свойства. 6. Формы связи влаги в пищевых продуктах. Пищевые продукты с высокой,

промежуточной и низкой влажностью. 7. Активность воды. Влияние на стабильность продуктов при хранении. 8. Принципы современных методов анализа состояния воды, значение

водоподготовки. 9. Белки. Химическая и пространственная структура. Биологические

функции. 10. Физико-химические свойства белков, превращение их в технологических

процессах. 11. Функционально-технологические свойства белков при производстве

пищевых продуктов. 12. Роль белков в питании человека. Критерии оценки пищевой и

биологической ценности белков. 13. Комбинированные белковые продукты, их аналоги. 14. Анализ белков: принципы, методы, подходы. 15. Белки животного и растительного происхождения. Белки рыбы и

гидробионтов. 16. Липиды. Структура, физико-химические и функционально-

технологические свойства растительных и животных жиров. Методы анализа в пищевых продуктах.

17. Превращение липидов при производстве, хранении и переваривании в организме.

18. Физиологическая роль липидов. 19. Влияние липидов на уровень стабильности продукции при хранении,

методы выделения их из сырья и пищевых продуктов. 20. Углеводы. Структура, физико-химические и функционально-

технологические свойства. 21. Превращение углеводов под действием пищеварительных ферментов.

108

22. Превращение углеводов в процессе биологического окисления, при хранении и переработке. Характеристика промежуточных продуктов.

23. Клейстеризация и карамелизация. Роль углеводов в цветообразовании, формировании вкуса и структуры.

24. Физиологическая роль углеводов. Методы определения их в пищевых продуктах.

25. Пищевые волокна и их физиологическое значение. 26. Жирораствиримые витамины. Общая характеристика, химическая

природа, суточная потребность и источники. 27. Водорастворимые витамины. Общая характеристика, химическая

природа, суточная потребность и источники 28. Витаминоподобные вещества. 29. Антивитамины. 30. Гипо- и гипервитаминозы. 31. Влияние различных способов и режимов технологической обработки при

хранении на стабильность витаминов. 32. Способы витаминизации пищевых продуктов. Методы определения

витаминов в пищевых продуктах. 33. Макроэлементы в пищевых продуктах, их физиологическая роль. 34. Микроэлементы в пищевых продуктах, их физиологическая роль. 35. Влияние минеральных веществ на устойчивость пищевых систем при

производстве пищевых продуктов. 36. Значение минеральных веществ в оценке биологической безопасности

пищевых продуктов. Методы их определения в пищевых продуктах. 37. Пищевые добавки. Структура и классификация. 38. Вещества, улучшающие внешний вид продуктов: колоранты и

отбеливатели. Химическая природа, механизм действия, применение. 39. Вещества, улучшающие консистенцию: натуральные, полусинтетические

и искусственные загустители, желе- и студнеобразователи. Химическая природа, механизм действия, применение.

40. Пищевые добавки: стабилизаторы и эмульгаторы. 41. Пищевые добавки: комплексообразователи, фосфатиды. 42. Пищевые добавки: ароматизаторы. 43. Пищевые добавки: вкусообразователи. Сладкие вещества и

сахарозаменители. 44. Пищевые добавки: консерванты, пищевые кислоты, антибиотики. 45. Пищевые добавки: антиокислители и синергисты. 46. Белковые препараты растительного и животного происхождения. 47. Ферменты, классификация. Использование в пищевой промышленности. 48. Ферментативные методы анализа пищевых продуктов. 49. Биологически активные добавки: нутрицевтики и парафармацевтики. 50. Безопасность пищевых продуктов. Классификация токсических веществ и

пути их поступления в продукты.

109

51. Токсичные элементы, радиоактивное загрязнение и безопасность пищевых продуктов.

52. Диоксины и диоксиноподобные соединения и безопасность пищевых продуктов.

53. Полициклические ароматические углеводы и безопасность пищевых продуктов.

54. Загрязнение пищевых продуктов веществами, применяемыми в растениеводстве и животноводстве и методы предупреждения токсикозов.

55. Природные токсиканты: бактериальные токсины, микотоксины. Методы определения и контроль за загрязнением пищевых продуктов.

56. Антиалиментарные факторы питания. Фальсификация пищевых продуктов.

57. Пищевые продукты как дисперсные системы. Классификация дисперсных систем.

58. Основные характеристики дисперсных систем и методы дисперсного анализа.

59. Структурообразование в дисперсных системах. 60. Капиллярные, осмотические явления в пищевых дисперсных системах.

Явление переноса в пористых веществах. 61. Роль химических веществ в образовании и стабильности дисперсных

пищевых систем. 62. Современные проблемы и основы рационального питания. 63. Физиологические аспекты химии пищевых веществ. 64. Питание и пищеварение. Основные пищеварительные процессы и

метаболизм нутриентов. 65. Теории и концепции питания. 66. Концепция сбалансированного питания. 67. Концепция функционального питания. 68. Концепция адекватного питания. 69. Рацион современного человека. 70. Рекомендуемые нормы потребления пищевых веществ и энергии. 71. Основные группы пищевых продуктов. 72. Концепция здорового питания. Функциональные ингредиенты и

продукты. 73. Общие положение медико-биологических требований к качеству

продовольственного сырья и пищевых продуктов. 74. Критерии пищевой ценности и безопасности пищевых продуктов. 75. Аспекты создания продуктов детского питания. 76. Аспекты создания продуктов лечебно-профилактического питания. 77. Аспекты создания продуктов специального назначения. 78. Продукты питания для алиментарной коррекции нарушенного

гомеостаза.

110

79. Проблема белкового дефицита в мире. 80. Белково-калорийная недостаточность и ее последствия. 81. Пищевые аллергии. 82. Незаменимые аминокислоты. Пептиды. Пищевая и биологическая

ценность белков. 83. Новые формы белковой пищи. 84. Барьерные технологии.

Гомеостаз и питание

1. Гомеостаз и питание; современные концепции рационального питания; понятие качества пищевых продуктов.

2. Характеристика основных составных компонентов сырья; пищевые продукты – как дисперсные системы; физико-химические и коллоидные явления – основа технологии пищевых продуктов.

3. Микронутриенты: витамины. Классификация, биологическая роль; нормы потребления, гипо- и гипервитаминозы. Витаминизация пищевых продуктов.

4. Микронутриенты: минеральные вещества. Биологическая роль, нормы потребления, доступность и выведение из организма.

5. Пищеварение: типы пищеварения, функции и пищеварительные ферменты различных отделов ЖКТ, пищеварительные железы.

6. Роль нервной и гуморальной регуляции в жизнедеятельности организма.

7. Механизмы поддержания постоянного ионного состава крови. 8. Нормы питания; признаки недостаточного и чрезмерного

потребления пищи. 9. Электролитный баланс организма. 10. Общие принципы регуляции в организме. 11. Функции эндокринно-гормональной системы. Механизмы действия

гормонов. 12. Питательная ценность жиров. 13. Показатели биологической ценности белков. 14. Основы рационального питания. 15. Характеристика строения и свойств резервных полисахаридов. 16. Азотистый баланс. Характеристика возраста, здоровья и

обеспеченности рациональным белком. 17. Биологические функции пищевых волокон. Источники пищевых

волокон. 18. Причины белковой недостаточности. 19. Прогоркание жиров. 20. Классификация пищевых добавок. 21. Показатели качества мяса. 22. Превращение белков в технологическом потоке.

111

23. Питательная ценность белков. 24. Питательная ценность углеводов. 25. Характеристика безопасности веществ пищевых продуктов. 26. Характеристика белков соединительной ткани. 27. Автолитическое окисление жиров. 28. Питательная ценность белков соединительной ткани. 29. Ферментативное окисление жиров. 30. Методы определения биологической ценности белков. 31. Проблема обогащения рационов лимитирующими аминокислотами. 32. Теория адекватного питания. 33. Теория сбалансированного питания. 34. Период полужизни белков в организме, скорость их обновления. 35. Первичные и вторичные продукты окисления жиров.

Основные принципы переработки сырья растительного, животного, микробиологического происхождения и рыбы

1. Возникновение, состояние и пути развития технологии основных видов пищевых продуктов.

2. Строение, химический состав животного сырья. 3. Строение, химический состав рыбы. 4. Хранение. Способы хранения. 5. Процессы, протекающие при хранении растительного сырья. 6. Процессы, протекающие при хранении микробиологического сырья. 7. Процессы, протекающие при хранении животного сырья и рыбы. 8. Виды холодильной обработки сырья. Режимы. 9. Созревание. Роль катепсинов. 10. Назначение и сущность посола сырья в производстве эмульгированных мясных продуктов. 11. Назначение и сущность посола сырья в производстве цельномышечных мясных продуктов. 12. Назначение и сущность посола сырья при производстве эмульгированных продуктов из рыбы. 13. Тепловая обработка. Виды. 14. Механизм физико-химических и биохимических процессов. 15. Стерилизация и пастеризация. 16. Жарение, запекание. Реакция меланоидинообразования. 17. Копчение. Виды копчения. 18. Технология переработки зерна. 19. Технология производства муки. 20. Технология производства крахмала. 21. Технология переработки плодов и овощей. 22. Технология производства хлебопекарных дрожжей. 23. Технология молока и молочных продуктов.

112

24. Производство колбасных изделий из мяса. Технологические схемы. 25. Производство соленых изделий из мяса. Технологические схемы. 26. Производство копченых изделий из мяса. Технологические схемы. 27. Производство соленой рыбной продукции. Технологические схемы. 28. Производство копченой рыбной продукции. Технологические схемы. 29. Производство сушеной и вяленой рыбной продукции. Технологические схемы. 30. Производство колбасных изделий из рыбы. 31. Производство кулинарных изделий из рыбы. Технологические схемы. 32. Использование микробного белка в производстве пищевых продуктов. 33. Производство белковых препаратов. Концентраты. 34. Производство белковых препаратов. Изоляты. 35. Производство белковых препаратов. Соевая мука. 36. Основные функционально-технологические свойства белковых

препаратов.

Биологическая безопасность сырья и продуктов животного происхождения 1. Сущность продовольственной безопасности. Виды безопасности. 2. Продовольственная безопасность как важнейшая стратегическая

составляющая экономической и национальной безопасности страны. 3. Значение биологической безопасности сырья и продуктов животного

происхождения. 4. Основные виды контаминации сырья и продуктов животного

происхождения. 5. Основные принципы обеспечения биологической безопасности и продуктов

животного происхождения. 6. Классификация видов биологической безопасности сырья и продуктов

животного происхождения. 7. Правовое регулирование биологической безопасности сырья и продуктов

животного происхождения. 8. Основные нормативные акты правового регулирования биологической

безопасности сырья и продуктов животного происхождения. 9. Основные федеральные законы, обеспечивающие правовое регулирование

биологической безопасности сырья и продуктов животного происхождения.

10. Нормативная база сертификации продукции животного происхождения. 11. Правила и порядок сертификации пищевых продуктов животного

происхождения. 12. Система обеспечения качества продовольственной продукции животного

происхождения. 13. Основные критерии оценки биологической безопасности сырья и продуктов

животного происхождения.

113

14. Схема анализа опасностей по критическим точкам. 15. Система контроля и безопасности качества пищевых продуктов. 16. Система санитарно-эпидемиологического надзора в обеспечении

биологической безопасности сырья и продуктов животного происхождения.

17. Система ветеринарно-санитарного надзора в обеспечении биологической безопасности сырья и продуктов животного происхождения.

18. Гигиенические основы проектирования и строительства предприятий мясной промышленности.

19. Гигиенические основы проектирования и строительства предприятий молочной промышленности.

20. Гигиенические основы проектирования и строительства предприятий по переработке мяса птиц.

21. Гигиенические основы получения рыбы, не рыбных продуктов и производств на основе продуктов питания.

22. Источники и уровни антропогенного загрязнения атмосферного воздуха. Влияние на уровень безопасности сырья и продуктов животного происхождения.

23. Круговорот токсических веществ в воздушной и водной среде и пути загрязнения сырья животного происхождения.

24. Очистка оборотных и сточных вод и значение в обеспечении биологической безопасности сырья и продуктов животного происхождения.

25. Безотходная технология и ее влияние на безопасность сырья и продуктов животного происхождения.

26. Общая характеристика моющих и дезинфицирующих средств, используемых на предприятиях перерабатывающих животноводческую продукцию.

27. Гигиенические требования к таре и упаковочным материалам, используемом в производстве продуктов животного происхождения.

28. Пищевые токсикоинфекции, источники и виды микробной контаминации. 29. Роль сырья и продуктов животного происхождения в распространении

особо опасных инфекций. Мероприятия по их предотвращению. 30. Классификация пищевых отравлений. 31. Пищевые токсикозы. Классификация. Источники и меры профилактики. 32. Микотоксикозы. Классификация, источники и профилактика. 33. Гельминтозы и их профилактика. 34. Значение и методы ветеринарно-санитарной экспертизы в предотвращении

гельминтозов. 35. Последствия дисбаланса питательных веществ в рационе питания человека,

значение в обеспечении безопасности питания. 36. Витамины и их роль в питании человека, значение в обеспечении

безопасности питания. 37. Микроэлементы и их роль в питании человека, значение в обеспечении

114

безопасности питания. 38. Роль пищевых волокон в обеспечении безопасности питания человека 39. Научные и практические аспекты рационального питания. 40. Опасности, связанные с социальными токсикантами: алкоголь, курение,

наркотики. 41. Загрязнение сырья и продуктов животного происхождения токсическими

элементами. 42. Загрязнение сырья и продуктов животного происхождения антибиотиками,

гормонами и другими препаратами, применяемыми в ветеринарии. 43. Нитратно-, нитритная контаминация, контроль и меры профилактики. 44. Контаминация диоксинами и диоксиноподобными соединениями сырья и

продуктов животного происхождения. Контроль, меры предотвращения. 45. Контаминация полициклическими ароматическими углеводородами и ее

предотвращение. 46. Загрязнение радионуклидами. Контроль, меры предотвращения

радиационного загрязнения продуктов. 47. Отравление ядовитыми продуктами животного и происхождения,

профилактика. 48. Общая характеристика пищевых добавок, классификация. Контроль за

применением. 49. Соединения, образующиеся при хранении и переработке сырья животного

происхождения. 50. Виды порчи жиров, методы контроля. 51. Основные методы определения микробной контаминации. 52. Система контроля за токсическими элементами. 53. Методы радиационного контроля сырья и пищевых продуктов. 54. Способы детоксикации.

Концепция государственной политики в области здорового питания. 1. История науки о пище и рациональном питании. Питание как составная

часть процесса формирования здорового образа жизни, концепция здорового питания.

2. Современные представления о роли питания в поддержании здоровья человека.

3. Теория сбалансированного питания А.А. Покровского. 4. Теория адекватного питания А.М. Уголева. 5. Сопоставление теорий сбалансированного и адекватного питания. 6. Современная теория позитивного питания. 7. Вегетарианство. Лечебное голодание. Концепция питания предков.

Концепция раздельного питания. 8. Концепция главного пищевого фактора. Концепция индексов пищевой

ценности. Концепция «живой» энергии. 9. Концепция «мнимых» лекарств. Концепция абсолютизации оптимальности

115

10. Влияние объективных и субъективных факторов на выбор продуктов питания профилактического назначения

11. Мясо и мясные продукты как основной компонент профилактического и лечебного питания

Изменение некоторых природных свойств мяса современными биотехнологическими методами (обработка ферментными препаратами и

т.д.) 12. Источники и формы пищи. Натуральные, комбинированные и

искусственные продукты. 13. Способы технологии проектирования биологически-безопасных продуктов

питания. 14. Понятие о сбалансированности продуктов питания. Придание продуктам

заданных качественных характеристик. Способы оценки качества комбинированных продуктов.

15. Применение ЭВМ для проектирования многокомпонентных рецептур функциональных продуктов.

16. Математические модели описывающие технологические процессы. Программное обеспечение для автоматизированного проектирования комбинированных продуктов питания.

17. Аналоги пищевых продуктов. 18. Оборудование и технология для получения функциональных продуктов

питания. 19. Способы контроля сырья. Требования к качеству готовых продуктов.

Главное окно программы Generic 2.0. 20. Общий алгоритм работы с программой Generic 2.0.

Моделирование состава рецептур (Generic 2.0). 21. Расчет рецептур/результатов моделирования (Generic 2.0). 22. Окно "Данные о компонентах и их составе" (Generic 2.0). 23. Окно "Данные об элементах" (Generic 2.0).

Окно "Рецептуры" (Generic 2.0). Окно "Задачи" (Generic 2.0).

24. Медико-биологический мониторинг получения безопасной и сбалансированной пищи.

25. Правовые и этические акты, регламентирующие состав и свойства пищевых продуктов. Критерии пищевой ценности и безопасности пищевых продуктов.

26. Вода. Структура, физические и химические свойства. 27. Формы связи влаги в пищевых продуктах. Пищевые продукты с высокой,

промежуточной и низкой влажностью. 28. Активность воды. Влияние на стабильность продуктов при хранении. 29. Принципы современных методов анализа состояния воды, значение

водоподготовки.

116

30. Белки. Химическая и пространственная структура. Биологические функции.

31. Физико-химические свойства белков, превращение их в технологических процессах.

32. Функционально-технологические свойства белков при производстве пищевых продуктов.

33. Роль белков в питании человека. Критерии оценки пищевой и биологической ценности белков.

34. Комбинированные белковые продукты, их аналоги. 35. Анализ белков: принципы, методы, подходы. 36. Белки животного и растительного происхождения. Белки рыбы и

гидробионтов. 37. Липиды. Структура, физико-химические и функционально-

технологические свойства растительных и животных жиров. Методы анализа в пищевых продуктах.

38. Превращение липидов при производстве, хранении и переваривании в организме.

39. Физиологическая роль липидов. 40. Влияние липидов на уровень стабильности продукции при хранении,

методы выделения их из сырья и пищевых продуктов. 41. Углеводы. Структура, физико-химические и функционально-

технологические свойства. 42. Превращение углеводов под действием пищеварительных ферментов. 43. Превращение углеводов в процессе биологического окисления, при

хранении и переработке. Характеристика промежуточных продуктов. 44. Клейстеризация и карамелизация. Роль углеводов в цветообразовании,

формировании вкуса и структуры. 45. Физиологическая роль углеводов. Методы определения их в пищевых

продуктах. 46. Пищевые волокна и их физиологическое значение. 47. Жирораствиримые витамины. Общая характеристика, химическая природа,

суточная потребность и источники. 48. Водорастворимые витамины. Общая характеристика, химическая природа,

суточная потребность и источники 49. Витаминоподобные вещества. 50. Антивитамины. 51. Гипо- и гипервитаминозы. 52. Влияние различных способов и режимов технологической обработки при

хранении на стабильность витаминов. 53. Способы витаминизации пищевых продуктов. Методы определения

витаминов в пищевых продуктах. 54. Макроэлементы в пищевых продуктах, их физиологическая роль. 55. Микроэлементы в пищевых продуктах, их физиологическая роль.

117

56. Влияние минеральных веществ на устойчивость пищевых систем при производстве пищевых продуктов.

57. Значение минеральных веществ в оценке биологической безопасности пищевых продуктов. Методы их определения в пищевых продуктах.

58. Пищевые добавки. Структура и классификация. 59. Вещества, улучшающие внешний вид продуктов: колоранты и

отбеливатели. Химическая природа, механизм действия, применение. 60. Вещества, улучшающие консистенцию: натуральные, полусинтетические и

искусственные загустители, желе- и студнеобразователи. Химическая природа, механизм действия, применение.

61. Пищевые добавки: стабилизаторы и эмульгаторы. 62. Пищевые добавки: комплексообразователи, фосфатиды. 63. Пищевые добавки: ароматизаторы. 64. Пищевые добавки: вкусообразователи. Сладкие вещества и

сахарозаменители. 65. Пищевые добавки: консерванты, пищевые кислоты, антибиотики. 66. Пищевые добавки: антиокислители и синергисты. 67. Белковые препараты растительного и животного происхождения. 68. Ферменты, классификация. Использование в пищевой промышленности. 69. Ферментативные методы анализа пищевых продуктов. 70. Биологически активные добавки: нутрицевтики и парафармацевтики. 71. Безопасность пищевых продуктов. Классификация токсических веществ и

пути их поступления в продукты. 72. Токсичные элементы, радиоактивное загрязнение и безопасность пищевых

продуктов. 73. Диоксины и диоксиноподобные соединения и безопасность пищевых

продуктов. 74. Полициклические ароматические углеводы и безопасность пищевых

продуктов. 75. Загрязнение пищевых продуктов веществами, применяемыми в

растениеводстве и животноводстве и методы предупреждения токсикозов. 76. Природные токсиканты: бактериальные токсины, микотоксины. Методы

определения и контроль за загрязнением пищевых продуктов. 77. Антиалиментарные факторы питания. Фальсификация пищевых продуктов. 78. Пищевые продукты как дисперсные системы. Классификация дисперсных

систем. 79. Основные характеристики дисперсных систем и методы дисперсного

анализа. 80. Структурообразование в дисперсных системах. 81. Капиллярные, осмотические явления в пищевых дисперсных системах.

Явление переноса в пористых веществах. 82. Роль химических веществ в образовании и стабильности дисперсных

пищевых систем.

118

83. Современные проблемы и основы рационального питания. 84. Физиологические аспекты химии пищевых веществ. 85. Питание и пищеварение. Основные пищеварительные процессы и

метаболизм нутриентов. 86. Концепция функционального питания. 87. Рацион современного человека. 88. Рекомендуемые нормы потребления пищевых веществ и энергии. 89. Основные группы пищевых продуктов. 90. Концепция здорового питания. Функциональные ингредиенты и продукты. 91. Общие положение медико-биологических требований к качеству

продовольственного сырья и пищевых продуктов. 92. Критерии пищевой ценности и безопасности пищевых продуктов. 93. Аспекты создания продуктов детского питания. 94. Аспекты создания продуктов лечебно-профилактического питания. 95. Аспекты создания продуктов специального назначения. 96. Продукты питания для алиментарной коррекции нарушенного гомеостаза. 97. Проблема белкового дефицита в мире. 98. Белково-калорийная недостаточность и ее последствия. 99. Пищевые аллергии. 100. Незаменимые аминокислоты. Пептиды. Пищевая и биологическая

ценность белков. 101. Новые формы белковой пищи. 102. Барьерные технологии.

Блок 5. Профиль: 05.18.12 - процессы и аппараты пищевых производств

1. Введение Предмет и задачи курса «Процессы и аппараты пищевых производств».

Классификация основных процессов. Общие принципы анализа и расчета процессов и аппаратов: материальный и энергетический балансы, интенсивность, скорость, движущая сила процесса, сопротивление. Равновесное состояние, стационарные и нестационарные процессы. Методы моделирования и анализа технологических процессов (аналитический, экспериментальный, синтетический). Физическое и математическое моделирование.

2. Теория подобия

Применение теории подобия при исследовании процессов и аппаратов. Геометрическое подобие. Инварианты и константы подобия. Физическое подобие (подобие физических величин). Три теоремы подобия и их практическое применение.

Первая теорема подобия – формулировка и ее применение. Примеры.

119

Методы получения критериев. Критерии динамического и гидродинамического подобия: Ньютона, Рейнольдса, Эйлера, Галилея, Архимеда, Лященко, Стокса.

Движение сплошной среды. Реологические системы: особенности движения реологических систем. Вынужденное движение. Основные критерии и их физический смысл. Свободное движение, основные критерии. Перенос теплоты в движущейся среде, механизм переноса теплоты. Вторая теорема подобия – ее формулировка и применение, примеры.

Третья теорема подобия – ее формулировка и применение. Условия однозначности для гидравлических и тепловых процессов. Метод анализа размерностей. Формы обобщенного анализа. Переход от качественного описания процесса к количественному исследованию. π-теорема. Соотношение между теорией подобия и анализом размерностей, примеры получения критериев на основании π-теоремы.

3. Гидромеханические процессы

Роль гидромеханических процессов в пищевой технологии, их классификация.

Разделение неоднородных систем в поле сил тяжести. Основы теории осаждения. Отстаивание и декантация. Определение скорости осаждения при различных гидравлических режимах. Анализ формулы и способы повышения скорости осаждения. Основы расчета отстойников. Материальный баланс отстойника, определение поверхности осаждения и габаритов. Типы отстойников. Отстойники непрерывного и периодического действия.

Гидродинамика зернистых слоев. Движение жидкостей через неподвижные зернистые слои. Характеристики зернистого слоя: порозность, удельная поверхность слоя, удельная поверхность частицы, эквивалентный диаметр каналов. Расчет гидравлического сопротивления слоя. Расчет скорости псевдоожижения, витания и уноса. Пневмо- и гидротранспорт зернистых твердых материалов.

Разделение под действием перепада давлений. Фильтрование суспензий и очистка газов от пыли на фильтрах. Движущая сила процесса и способы ее создания. Фильтрующие перегородки. Сопротивление фильтрования. Удельное сопротивление осадка. Сжимаемые и несжимаемые осадки. Стационарный и нестационарный режим фильтрования. Основное уравнение стационарной фильтрации. Коэффициенты фильтрования, их физический смысл, методы определения. Основы расчета фильтров периодического и непрерывного действия. Классификация и основные типы фильтровальной аппаратуры. Фильтры периодического и непрерывного действия для разделения суспензий. Типы фильтрующих перегородок и область их применения.

Мокрая очистка газов. Электрофильтры. Разделение жидких неоднородных систем в поле центробежных сил.

Центрифуги, гидроциклоны, сепараторы. Центрифуги сепарирующего и фильтрирующего типа. Основы расчета центрифуг. Определение величины

120

центробежной силы и фактора разделения. Способы интенсификации процесса. Сверхцентрифуги. Длительность центрифугирования при ламинарном и турбулентном режимах. Производительность центрифуг. Расчет расхода энергии и потребной мощности электродвигателя. Пути интенсификации процессов центрифугирования.

4. Перемешивание жидких и твердых сред

Теоретические основы перемешивания. Классификации методов перемешивания и применение их в пищевой промышленности. Особенности перемешивания в жидкой среде. Основы расчета аппарата для перемешивания.

Интенсивности и эффективность перемешивания. Механическое перемешивание. Расчет мощности на перемешивание. Конструкции мешалок. Гидродинамические структуры потоков в аппаратах с механическим перемешиванием. Пневматическое, циркуляционное и другие виды перемешивания.

5. Процессы измельчения пищевых сред

Применение процессов измельчения в пищевой технологии. Теоретические основы процесса дробления – работы П.А. Ребиндера, Кикка-Кирпичева, Реттингера, С.Н. Журкова и др. Классификация методов измельчения. Степень измельчения, расход энергии. Схема расчета дробилок. Дробилки для крупного и тонкого измельчения.

6. Процессы сортирования и калибрования пищевых сред

Основы теории ситового анализа. Классификация методов сортирования и области их применения в пищевой промышленности. Электромагнитная сепарация, физические основы метода.

7. Процессы формования пищевых сред

Классификация процессов формования пищевых продуктов. Физические основы брикетирования, обезвоживания под давлением, гранулирования, прессования (экструдирования). Схема сил, действующих на элементарный слой брикета.

Оборудование для формования пищевых продуктов и основы его расчета. Гидравлические и шнековые прессы, таблетирующие машины, штемпельные, ротационные и дисковые прессы, формовочные экструдеры и грануляторы.

8. Мембранные процессы

Мембранные методы разделения. Обратный осмос, ультрафильтрация, микрофильтрация, диализ, электродиализ, разделение испарением через мембрану, диффузионное разделение газов. Основы механизма мембранных процессов. Явление концентрационной поляризации и методы его снижения.

Классификация мембран. Типы мембран. Их основные свойства,

121

характеристики. Методы очистки мембран. Кинетика мембранных процессов. Основные кинетические уравнения. Методика расчета мембранных процессов и аппаратов вытеснения. Пути интенсификации процессов массообмена через мембраны.

Основные конструктивные типы мембранных аппаратов: плоскорамные, рулонные, трубчатые, с полыми волокнами. Принципиальные схемы мембранных установок.

5. Теплопроводность

Температурное поле. Изометрические поверхности. Температурный градиент. Закон Фурье. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Граничные условия 1, 2, 3 и 4-го рода. Уравнения Ньютона - Рихмана. Коэффициент теплоотдачи. Стационарный одномерный поток теплоты через однослойную и многослойную плоскую и цилиндрическую стенку.

8. Охлаждение (нагревание) твердых тел

Охлаждение (нагревание) твердых тел при заданных граничных условиях 3-го рода. Обобщенная зависимость безразмерной температуры в твердом теле от безразмерных координат, чисел Био и Фурье. Анализ точных решений для тел простой геометрической формы.

9. Конвективный перенос тепла

Дифференциальное уравнение конвективного переноса тепла. Тепловой пограничный слой. Взаимосвязь профилей температур и скоростей. Естественная конвекция. Получение обобщенных переменных критериев теплового подобия. Обобщенная зависимость среднего по поверхности теплообмена числа Нуссельта от чисел Рейнольдса, Прандтля и Грасгофа. Эмпирические и теоретические зависимости для расчетов коэффициентов теплоотдачи (чисел Нуссельта) в различных гидродинамических и аппаратурных условиях, в том числе при изменении агрегатного состояния. Теплоотдача излучением, сложный теплообмен.

10. Теплопередача

Коэффициент теплопередачи для плоской и цилиндрической стенки. Основное уравнение теплопередачи. Движущая сила процесса (средняя разность температур теплоносителей). Взаимное направление движения теплоносителей (прямоток, противоток, смешанный ток, перекрестный ток), его оптимальный выбор и влияние на среднюю разность температур. Способы подвода и отвода тепла в промышленной аппаратуре. Основные конструкции теплообменных аппаратов. Основы расчета теплообменников, выбор оптимальных режимов работы.

11. Выпаривание

122

Выпаривание. Физическая сущность процесса. Методы проведения выпаривания. Однокорпусные и многокорпусные выпарные установки. Материальный и тепловой балансы однократного выпаривания. Общая и полезная разность температур. Тепловые потери в установках. Определение расхода греющего пара и поверхности теплообмена.

Многократное выпаривание. Сущность и преимущества многократного выпаривания. Сравнительная экономическая характеристика установок, работающих по различным схемам. Материальный и тепловой балансы многократного выпаривания. Экономически целесообразное число корпусов выпарной установки. Конструкции выпарных аппаратов и их классификация.

12. Основы теории массопередачи

Общие сведения о массообменных процессах. Классификация и общая характеристика. Основы массопередачи в системах со свободной границей раздела фаз газ (пар) – жидкость, жидкость – жидкость. Законы фазового равновесия. Направление протекания массообменных процессов. Молекулярный и конвективный перенос. Конвекция и массоотдача. Уравнение массоотдачи. Дифференциальное уравнение конвективной диффузии. Преобразование дифференциальных уравнений переноса массы методами теории подобия. Критериальные уравнения массоотдачи. Выражение коэффициента массопередачи через коэффициенты массоогдачи. Средняя движущая сила процессов массопередачи.

Особенности массопередачи и системах с твердой фазой. Механизмы переноса массы в твердых телах. Нестационарность массопереноса в твердых телах. Способы интенсификации массообменных процессии.

13. Абсорбция

Абсорбция. Общие сведения о процессе и области его практического применения. Равновесие при абсорбции. Закон Генри. Материальный баланс процесса. Уравнение липни рабочих концентраций. Минимальный и оптимальный расходы абсорбента. Абсорбция, сопровождаемая химической реакцией. Конструкции абсорберов и их расчет.

14. Основы расчета массообменных аппаратов

Определение рабочей высоты аппаратов с непрерывным контактом фаз (насадочных, пленочных). Объемные коэффициенты массопередачи. Число единиц переноса. Высота единицы переноса. Теоретическая тарелка.

Определение рабочей высоты аппаратов со ступенчатым контактом фаз (тарельчатых). Коэффициент массопередачи и число единиц переноса, отнесенное к рабочей площади тарелки. Коэффициент полезного действия колонны.

123

Построение кинетической кривой. Расчет диаметра массообменных аппаратов. Гидродинамические режимы в колоннах (насадочных, пленочных, тарельчатых). Выбор рабочей скорости движения сплошной фазы в аппарате.

15. Перегонка и ректификация

Перегонка жидкостей. Простая перегонка и ректификация. Равновесие в системе пар-жидкость. Закон Рауля. Уравнение линии равновесия. Материальный баланс простой перегонки. Молекулярная дистилляция. Перегонка с водяным паром.

Ректификация. Принцип ректификации. Схема установок периодической и непрерывной ректификации. Материальный баланс непрерывной ректификации бинарных смесей.

Уравнения линий рабочих концентраций укрепляющей и исчерпывающей частей ректификационной колонны. Тепловой баланс ректификационной колонны.

16. Сушка

Перенос влаги как типичный массообменный процесс. Характеристика нестационарного поля влажности. Формы, виды и энергия связи влаги с сухим скелетом материала по П.А. Ребиндеру.

Свойства влажного воздуха. Построение I-x диаграммы. Материальный и тепловой балансы конвективной сутки. Изображение процессов сушки на диаграмме влажности воздуха. Взаимодействие влажного материала с воздухом, изотермы сорбции и десорбции. Равновесная влажность материала. Кинетика процесса сушки. Кривые сушки и кривые скорости сушки, температурные кривые. Основные методы и уравнения расчета продолжительности процесса – увязка инженерного расчета с кинетикой процесса.

Классификация методов сушки. Конвективная, кондуктивная, терморадиационная сушка и сушка в тюле ТВЧ. Особенности тепло- и массообмена при этих методах сушки и их применение для обработки различных материалов и продуктов, (сушка сублимацией. Кинетика процесса сублимационной сушки, механизм процесса сублимационной сушки. Схема расчета сушильных установок (материальный и энергетический балансы, расход воздуха, удельный расход воздуха, расчет тепловых потерь). Энергетический анализ сушильной установки.

17. Экстрагирование и растворение

Растворение и экстрагирование в системе твердое тело - жидкость. Условие равновесия при растворении. Определение времени полного растворения. Экстрагирование твердого вещества. Способы растворения и экстрагирования (замкнутый, периодический, прямоточный и противоточный

124

процессы, процесс в неподвижном слое). Аппараты для проведения процессов растворения и экстрагирования.

18. Кристаллизация из растворов

Кристаллизация из растворов. Методы проведения кристаллизации. Равновесие при кристаллизации. Материальный и тепловой балансы. Кинетика кристаллизации. Скорость образования и роста кристаллов. Способы разделения смесей кристаллизацией. Конструкции кристаллизаторов.

19. Механические процессы

Измельчение твердых материалов. Дробление и измельчение. Мельницы и дробилки. Физико-механические основы измельчения. Расход энергии. Крупное дробление. Шнековые дробилки: угол захвата, число оборотов и производительность. Конусные дробилки.

Среднее и мелкое дробление. Валковые дробилки. Ударно-центробежные дробилки. Тонкое измельчение. Барабанные мельницы. Кольцевые мельницы. Сверхтонкое измельчение.

Классификация и сортировки материалом. Сита и ситовой анализ, способы грохочения, устройство грохотов. Гидравлическая классификация и воздушная сепарация. Смешение твердых материалов. Блок 6. Профиль: 05.18.15 - технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

Наименование тем дисциплины

Характеристика технологических процессов производства продукции общественного питания

Введение. Предмет и задачи дисциплины, ее содержание и место в учебном плане. Связь дисциплины с другими дисциплинами учебного плана и ее значение для подготовки бакалавров. Классификация и ассортимент продукции. Нормативная документация. Характеристика технологического процесса производства продукции по стадиям. Способы кулинарной обработки, применяемые при производстве продукции общественного питания. Качество продукции. Показатели и методы оценки. Технологические принципы создания продукции общественного питания.

125

Технология продукции общественного питания

Технология супов Значение супов в питании и их классификация. Технология приготовления и состав бульонов. Ассортимент, характеристика: костного, мясокостного, рыбного, из птицы, грибного. Классификация и ассортимент супов. Заправочные супы, ассортимент, технология их приготовления. Пюре-образные супы, ассортимент, технология их приготовления. Прозрачные супы, ассортимент, технология их приготовления. Технологические факторы, оказывающие влияние на качество супов. Полуфабрикаты для заправочных супов, их характеристика. Требования к качеству супов, условия, сроки хранения и реализации.

Технология соусов Классификация. Ассортимент. Технологическая подготовка рецептурных компонентов. Технологические схемы производства соусов различных групп. Требования к качеству. Условия, сроки хранения и реализация. Соусы промышленного производства.

Технология кулинарной продукции из картофеля, овощей и грибов

Технологическая характеристика сырья. Технологические схемы производства полуфабрикатов из различных овощей. Их ассортимент. Условия, сроки хранения и реализации полуфабрикатов. Способы и режимы тепловой обработки блюд из картофеля, овощей и грибов. Технология приготовления и ассортимент блюд из овощей и грибов. Требования к качеству блюд и кулинарных изделий из картофеля, овощей и грибов. Соусы, используемые при изготовлении блюд из картофеля, овощей и грибов. Условия, сроки хранения и реализации готовых блюд из овощей и грибов.

Технология кулинарной продукции из круп, бобовых и макаронных изделий

Значение круп в питании. Механическая кулинарная обработка круп. Виды каш, технология их варки. Нормы жидкости, процент привара. Ассортимент блюд и изделий из круп, технология их приготовления. Значение бобовых в питании.

Ассортимент блюд из бобовых. Технология их приготовления, нормы жидкости, время варки,

126

процент привара. Блюда и гарниры из макаронных изделий, технология их приготовления. Нормы жидкости, время варки, процент набухания. Требования к качеству, условия, сроки хранения и реализация. Соусы, используемые при приготовлении и отпуске блюд из круп, бобовых и макаронных изделий.

Технология кулинарной продукции из мяса и субпродуктов

Значение мяса в питании. Особенности морфологического строения и химического состава мышечной и соединительной ткани мяса, их влияние на способы технологической обработки различных частей туш убойного скота. Механическая кулинарная обработка мяса. Технологические схемы разделки: говяжьей туши, бараньей туши, свиной туши. Ассортимент крупнокусковых полуфабрикатов из говядины, баранины, свинины, и их кулинарное назначение. Ассортимент порционных, мелкокусковых полуфабрикатов из говядины, свинины, баранины и их кулинарное использование. Виды фарша: натуральный, котлетная и кнельная массы, технология их производства, ассортимент изделий из них. Разделка туш диких животных. Механическая обработка субпродуктов. Централизованное производство полуфабрикатов из мяса. Экономическая эффективность централизованного производства. Нормы выхода. Ассортимент крупнокусковых, порционных, мелкокусковых полуфабрикатов централизованного производства. Ассортимент и производство полуфабрикатов из натурального фарша и котлетной массы централизованного производства. Условия хранения, транспортирования и сроки реализации полуфабрикатов из мяса. Способы и режимы тепловой кулинарной обработки. Ассортимент блюд из мяса и мясопродуктов. Технология приготовления. Гарниры и соусы, используемые при приготовлении отпуске блюд. Требования к качеству блюд из мяса и мясопродуктов.

Технология кулинарной продукции из мяса птицы, пернатой дичи и кролика

Технологическая характеристика сырья. Технологические схемы производства полуфабрикатов из птицы и кролика. Ассортимент и кулинарное использование полуфабрикатов. Требования к качеству. Условия, сроки хранения и

127

реализации полуфабрикатов. Способы и режимы тепловой обработки блюд из птицы и кролика. Технология приготовления и ассортимент блюд из птицы и кролика. Требования к качеству блюд и кулинарных изделий из птицы и кролика. Гарниры и соусы, используемые при изготовлении блюд из птицы и кролика. Условия хранения и сроки реализации готовых блюд из птицы и кролика.

Технология кулинарной продукции из рыбы, нерыбных морепродуктов и ракообразных

Технологическая характеристика и особенности переработки сырья. Технологические схемы производства полуфабрикатов из рыб. Ассортимент и кулинарное использование полуфабрикатов. Требования к качеству. Условия и сроки хранения полуфабрикатов. Кулинарное использование рыбных пищевых отходов. Обработка нерыбных продуктов морского промысла. Технология варки и припускания рыбы. Блюда из рыбы отварной и припущенной. Ассортимент блюд, краткая характеристика. Технология жарения рыбы. Блюда из жареной рыбы. Ассортимент блюд из жареной рыбы, краткая характеристика. Технология тушения и запекания рыбы. Блюда из тушеной и запеченной рыбы. Ассортимент блюд из них, краткая характеристика. Блюда из нерыбных продуктов морского промысла. Ассортимент блюд из морепродуктов, краткая характеристика. Условия хранения и сроки реализации блюд из рыбы и нерыбных продуктов морского промысла. Гарниры и соусы, используемые при приготовлении и отпуске блюд из рыбы и нерыбных продуктов морского промысла. Требования к качеству, предъявляемые к блюдам из рыбы и нерыбных продуктов морского промысла.

Технология кулинарной продукции из яиц, яичных продуктов и творога

Значение блюд из яиц в питании. Технологическая характеристика сырья. Механическая кулинарная обработка. Ассортимент блюд из яиц, технология их приготовления. Значение молочных продуктов в питании. Ассортимент блюд из творога, технология их приготовления. Требования к качеству блюд из яиц и творога.

Технология холодных блюд и закусок

Технологическая характеристика сырья, полуфабрикатов, кулинарных, гастрономических изделий. Классификация и ассортимент холодных

128

блюд и закусок. Технология производства холодных блюд и закусок. Технологические и санитарно-гигиенические факторы, оказывающие влияние на качество холодных блюд и закусок. Требования к качеству, условия хранения и реализации.

Технология сладких блюд, горячих и прохладительных напитков

Технологическая характеристика сырья для сладких блюд. Классификация и ассортимент сладких блюд. Механическая кулинарная обработка плодов и ягод. Тепловая кулинарная обработка сырья и полуфабрикатов. Требования к качеству, условия хранения и реализации сладких блюд. Технологическая характеристика сырья и полуфабрикатов для напитков. Классификация и ассортимент напитков. Рецептуры и технологии приготовления различных напитков. Требования к качеству, условия хранения и реализации напитков.

Технология мучных блюд, гарниров, кулинарных и кондитерских изделий

Требования к качеству сырья и его подготовка к производству. Классификация и ассортимент мучных изделий. Технология различных видов полуфабрикатов из муки (тесто дрожжевое и пресное). Требования нормативной документации и показателям качества и условиям хранения полуфабрикатов из муки. Полуфабрикаты для мучных блюд и гарниров. Технологические схемы приготовления. Требования к качеству. Ассортимент блюд и гарниров. Требования к качеству. Полуфабрикаты для мучных кулинарных изделий из дрожжевого теста. Технологические схемы производства. Требования к качеству. Мучные кондитерские и булочные изделия. Их классификация и ассортимент. Технологические схемы приготовления тортов и пирожных. Приготовление выпеченных полуфабрикатов. Приготовление отделочных полуфабрикатов. Требования к качеству тортов и пирожных. Условия, сроки хранения и реализации. Ассортимент кексов. Технологические схемы приготовления. Требования к качеству.

Технология кулинарной продукции для детского, диетического и

Характеристика рационов питания лечебных диет. Ассортимент продукции. Особенности технологии производства блюд и кулинарных изделий в зависимости от контингента питающихся. Витаминизация блюд и напитков. Характеристика и

129

других видов специального питания

использование пищевых добавок.

Теоретические основы товароведения продовольственных товаров Потребительские свойства продо-вольственных товаров

Товароведение: цели, задачи, предмет, основные понятия. Товар как объект изучения. Потребительная стоимость продовольственных товаров, факторы, ее определяющие. Потребительские свойства продовольственных товаров. Пищевая ценность продовольственных товаров. Химический состав, физические, химические, физико-химические свойства пищевых продуктов. Классификация и кодирование продовольственных товаров. Кодирование информации о товарах. Ассортимент, его виды и показатели, понятие о структуре, широте, полноте и новизне ассортимента.

Методы определения качества продовольственных товаров

Качество продовольственных товаров. Основные понятия и термины в области качества. Показатели качества, в т.ч. безопасность продукции. Факторы, влияющие на качество продовольственных товаров и продовольственного сырья. Градация качества: классы, торговые сорта, стандартная, нестандартная продукция, брак. Дефекты товров и их классификация. Организация и виды контроля качества товаров в сфере обращения. Основные понятия в области методов определения качества и его оценки. Отбор образцов (проб) пищевых продуктов и составление объединенной пробы для оценки качества. Методы определения показателей качества пищевых продуктов, их достоинства и недостатки. Виды и общая характеристика товарной экспертизы.

Основы хранения и консервирования пищевых продуктов

Процессы, происходящие в пищевых продуктах при хранении. Гарантийные сроки, режимы и способы хранения пищевых продуктов. Виды потерь при хранении, транспортировании, товарной обработке. Основные способы консервирования пищевых продуктов и сырья. Сущность, влияние на пищевую ценность и сохраняемость. Виды тары и упаковочных материалов, основные требования к таре и упаковке. Влияние тары и упаковочных материалов на качество и сохраняемость пищевых продуктов. Информация о товаре. Виды, формы и средства

130

товарной информации. Требования, предъявляемые к маркировке продовольственных товаров. Товарно-сопроводительные и подтверждающие качество документы

Товароведение продовольственных товаров растительного происхождения

Зерномучные товары Классификация зерновых культур по целевому назначению и ботаническим признакам. Морфологические и анатомические особенности злаковых и бобовых культур. Основные зерновые и бобовые культуры. Строение зерна. Особенности химического состава зерновых и бобовых культур. Показатели качества зерна. Крупа. Формирование качества крупы в процессе производства. Виды и ассортимент круп. Показатели качества крупы. Дефекты круп. Упаковка, транспортирование и хранение. Мука. Классификация муки. Сорта пшеничной хлебопекарной и ржаной муки. Хлебопекарные свойства муки. Показатели и нормы качества муки, дефекты, причины их появления и меры предупреждения. Хлебобулочные изделия. Пищевая ценность хлеба. Сырье для производства хлеба и хлебобулочных изделий. Производство хлеба. Классификация, ассортимент хлеба и хлебобулочных изделий. Показатели и требования к качеству хлеба. Дефекты хлеба, их причины и меры предупреждения. Условия транспортирования и реализации. Сухарные и бараночные изделия. Классификация и общая характеристика видов. Формирование потребительских свойств в процессе производства. Показатели качества. Дефекты. Условия и сроки хранения. Макаронные изделия. Сырье и особенности производства. Классификация макаронных изделий. Характеристика качества макаронных изделий. Дефекты и меры их предупреждения. Условия и сроки хранения. Пищевые концентраты. Концентраты обеденных блюд. Сухие продукты для детского и диетического питания. Овсяные диетические продукты. Сухие

131

завтраки. Сырьё и основы технологии производства. Ассортимент. Оценка качества, показатели безопасности. Особенности транспортирования, хранения. Показатели безопасности зерна, крупы, муки, хлеба, хлебобулочных и макаронных изделий, пищевых концетратов.

Свежие и переработанные овощи, плоды и грибы

Особенности химического состава овощей и плодов. Свежие овощи. Классификация овощей. Вегетативные овощи: клубнеплоды, корнеплоды, капустные овощи, луковые, салатные овощи. Генеративные или плодовые овощи: тыквенные, томатные, бобовые. Свежие плоды. Классификация плодов и ягод: семечковые, косточковые, ягоды (настоящие, сложные, ложные), орехоплодные, субтропические, тропические. Степени зрелости плодов и овощей. Качество и безопасность свежих плодов и овощей. Градации качества: стандартные, нестандартные, брак. Режимы и способы хранения. Упаковка, транспортирование и хранение свежих плодов и овощей. Изменение потребительских свойств свежих плодов и овощей при хранении. Процессы дозревания при хранении - особенности плодов и овощей, способных к дозреванию. Классификация и потребительские свойства свежих грибов. Деление на категории в зависимости от товарной и пищевой ценности. Переработанные плоды, овощи, грибы. Сушеные плоды и овощи. Способы сушки. Ассортимент. Оценка качества. Упаковка, хранение сушеных овощей и плодов. Формирование потребительских свойств квашеных и соленых овощей. Ассортимент квашеных (соленых, моченых) овощей. Требования к качеству, условия и сроки хранения. Плодовоовощные консервы. Основные виды и ассортимент. Показатели качества. Дефекты консервов, их причины и меры предупреждения. Хранение консервов. Быстрозамороженные овощи и плоды. Потребительские свойства и использование Ассортимент, хранение, использование. Переработанные грибы: сушеные, соленые, маринованные, отварные грибы.

132

Показатели безопасности свежих и переработанных плодов, овощей и грибов.

Крахмал, сахар, мед и кондитерские изделия

Крахмал. Сырьё для производства крахмала. Химический состав и строение зёрен крахмала. Свойства крахмала. Виды и отличительные особенности. Требования к качеству крахмала, товарные сорта. Дефекты, их причины и меры педупреждения. Упаковка, хранение. Основные виды крахмалопродуктов и их характеристика, назначение и использование. Сахар. Сырье для производства сахара. Ассортимент. Показатели качества. Дефекты, их причины и меры педупреждения. Упаковка, хранение. Мед. Классификация меда по источникам сбора нектара, способу получения. Особенности состава, требования к качеству. Дефекты, их причины и меры педупреждения. Методы обнаружения фальсификации меда. Кондитерские изделия. Классификация кондитерских изделий. Фруктово-ягодные кондитерские изделия. Шоколад и какао-порошок. Карамельные изделия. Конфетные изделия. Халва и восточные сладости. Мучные кондитерские изделия. Сырьё для производства различных видов кондитерских изделий. Ассортимент изделий. Требования к качеству. Дефекты, упаковка, хранение. Показатели безопасности крахмала, сахара, меда и кондитерских товаров.

Вкусовые товары Безалкогольные напитки. Естественные и искусственные минеральные воды. Деление естественных минеральных вод в зависимости от содержания активных химических веществ. Соки плодово-ягодные: классификация и характеристика видов. Требования к качеству соков. Экстракты, сиропы, газированные напитки. Оценка качества газированных плодово-ягодных напитков. Дефекты, их причины и меры педупреждения. Сухие напитки. Условия и сроки хранения безалкогольных напитков. Квас. Сырьё для производства хлебного и плодово-ягодного кваса. Основные виды хлебного кваса. Требования к качеству. Дефекты, их причины и меры педупреждения. Условия и сроки хранения кваса. Слабоалкогольные напитки. Пиво: химический

133

состав, сырьё и особенности производства. Пиво пастеризованное и не пастеризованное, светлое и тёмное. Требования к качеству. Дефекты, их причины и меры педупреждения. Условия и сроки хранения пива. Алкогольные напитки. Влияние алкоголя на организм человека. Сырьё для производства спирта этилового пищевого. Сорта спирта этилового ректификованного. Виды и сорта водки. Классификация и ассортимент ликёроводочных изделий. Требования к качеству водки и ликёроводочных изделий. Хранение ликёроводочной продукции. Виноградные вина. Общая технологическая схема производства виноградных вин. Классификация виноградных вин. Требования к качеству. Хранение вин. Дефекты и болезни вин. Игристые вина: особенности получения и формирования потребительских свойств. Плодовые вина: особенности производства, формирование асортимента. Оценка качества. Хранение. Коньяки: особенности производства, формирование асортимента. Оценка качества и хранение коньяков. Чай. Потребительские свойства чая. Классификация. Особенности формирования качества и торговых сортов. Требования к качеству, условия и сроки хранения. Чайные напитки. Кофе: виды и сорта кофе, закупаемого Россией, формирование потребительских свойств торговых сортов жареного натурального кофе. Растворимый кофе: особенности получения, потребительские свойства, ассортимент. Требования к качеству, условия и сроки хранения. Кофейные напитки: особенности состава и производства, назначение и использование. Показатели безопасности чая и кофе. Пряности и приправы. Характеристика видов, особенности состава, назначение. Поваренная соль: виды, требования к качеству. Пищевые органические кислоты. Пищевые красители. Желирующие вещества. Особенности хранения. Показатели безопасности.

Товароведение продовольственных товаров животного происхождения

134

Пищевые жиры и масло-жировые продукты

Состав и свойства жиров. Растительные масла. Масличное сырьё. Сущность методов получения растительных масел прессованием и экстрагированием. Влияние способа производства масла и его рафинации на качество масла. Ассортимент растительных масел, требования к качеству. Дефекты, хранение растительных масел. Жиры животные топленые: классификация, особенности состава, ассортимент, требования к качеству, дефекты, условия и сроки хранения.Виды масложировых продуктов, получаемых на основе растительного масла. Маргарин, спреды, майонез. Виды, назначение, состав. Сущность технологии их получения, ассортимент. Требования к качеству. Дефекты. Условия хранения и сроки. Показатели безопасности пищевых жиров.

Молоко, молочные продукты и яйца и яйцепродукты

Молоко и сливки: химический состав пищевая ценность. Значение молока и молочных продуктов в питании. Формирование ассортимента и технологическая обработка молока. Оценка качества. Кисломолочные продукты. Сущность кисломолочного брожения и его роль в производстве кисломолочных продуктов, диетические и лечебные свойства. Классификация, ассортимент, показатели качества. Дефекты, их причины и меры предупреждения. Условия и сроки хранения. Молочные консервы. Сухое и сгущённое молоко, химический состав, формирование качества. Требования к качеству. Дефекты, их причины и меры педупреждения. Условия и сроки хранения. Масло сливочное, виды, состав, основы технологии получения. Требования к качеству. Дефекты, их причины и меры педупреждения. Особенности хранения. Сыры. Пищевая ценность. Классификация и ассортимент, особенности производства, требования к качеству, маркировка. Дефекты, их причины и меры педупреждения. Условия и сроки хранения. Показатели безопасности молочных продуктов. Яйца и яйцепродукты. Строение яйца, химический состав и пищевая ценность. Классификация яиц. Продукты переработки яиц: ассортимент, основы технологии производства. Оценка качества яиц и

135

яйцепродуктов. Особенности хранения. Дефекты яиц. Пищевой и технический брак. Показатели безопасности яиц и яичных продуктов. Продукты детского питания. Требования к качеству сырья, используемого для выработки продуктов детского питания. Основные виды и ассортимент продуктов детского питания. Медико-биологические требования к продуктам детского питания.

Мясо и мясные товары

Мясо животных. Классификация и формирование потребительских свойств мяса. Химический и морфологический состав мяса. Послеубойные изменения мяса, холодильная обработка. Изменения качества мяса при хранении. Категории свежести мяса. Стандартная разрубка туш. Ветеринарное клеймение и товароведная маркировка мяса. Мясо домашней птицы. Особенности химического состава, пищевая ценность. Классификация, требования к качеству мяса птицы. Хранение. Мясные субпродукты. Классификация и пищевая ценность. Использование. Требования к качеству, условия и сроки хранения. Мясные копчености. Классификация, ассортимент, потребительские свойства. Требования к качеству. Дефекты. Хранение. Колбасные изделия. Классификация, товарные сорта, формирование ассортимента. Потребительские свойства колбасных изделий. Требования к качеству. Дефекты. Условия и сроки хранения. Мясные консервы. Формирование потребительских свойств в процессе производства. Классификация. Ассортимент. Требования к качеству. Хранение. Мясные полуфабрикаты. Классификация и характеристика видов. Назначение и использование. Требования к качеству, условия и сроки хранения. Мясные кулинарные изделия. Классификация и общая характеристика видов. Использование. Требования к качеству, условия и сроки хранения. Показатели безопасности мяса и мясных товаров.

Рыба и рыбные продукты

Классификация промысловых рыб. Морфология рыбы. Характеристика основных промысловых рыб (семейства, роды, виды). Химический состав и пищевая ценность мяса рыбы.

136

Живая, охлажденная, мороженая рыба. Сравнительная характеристика потребительских свойств. Соленые и маринованые рыбные товары. Сущность основных способов посола, особенности маринования. Ассортимент, основы технологии производства, требования к качеству. Дефекты. Условия и сроки хранения. Вяленые и сушеные рыбные товары. Сущность технологической обработки рыбы в процессе вяления и сушки. Ассортимент, требования к качеству. Дефекты. Условия и сроки хранения. Копченые рыбные товары. Основные способы копчениия рыбы. Основы технологии производства. Ассортимент, требования к качеству. Дефекты. Условия и сроки хранения. Рыбные консервы и пресервы. Классификация. Характеристика видов и разновидностей. Маркировка, упаковка, хранение, требования к качеству, дефекты и меры предупреждения. Рыбные полуфабрикаты и кулинарные изделия. Общая характеристика, классификация и ассортимент. Показатели и требования к качеству, дефекты и их причины, меры предупреждения. Упаковка, условия и сроки хранения. Икорные товары. Общая характеристика. Химический состав и пищевая ценность икры. Классификация икры. Сущность технологического процесса производства икры. Ассортимент. Требования к качеству, дефекты, упаковка, маркировка, условия и сроки хранения. Нерыбное водное сырье и морепродукты. Потербительские свойства и значение в питании. Ассортимент. Требования к качеству. Дефекты. Хранение. Показатели безопасности рыбных продуктов.

137

Направление подготовки: 27.00.00 – управление в технических системах

Профиль: 05.02.23 - стандартизация и управление качеством продукции

Настоящая программа базируется на следующих дисциплинах: основы стандартизации и метрологии, теория оптимизации, основы менеджмента, основы теории надежности, методы защиты информации в компьютерных системах, статистические методы в управлении.

1. Основы стандартизации Основные понятия и определения в области стандартизации. Принципы и

задачи стандартизации. Роль стандартизации в управлении результативностью, в реализации достижений науки и техники и в ускорении научно-технического прогресса.

Методические основы стандартизации. Принципы построения параметрических рядов, оптимизация параметрических рядов стандартизируемых объектов. Агрегатирование, взаимозаменяемость и унификация.

Объекты стандартизации и нормативные документы по стандартизации. Требования к содержанию основополагающих общетехнических стандартов на продукцию и на услуги.

Международная стандартизация. Структура и принцип работы ИСО, МЭК. Основы метрологии. Закономерности формирования измерений,

погрешности измерений. Содержание метрологического обеспечения. Система обеспечения единства измерений.

2. Основы качества Основные понятия, современные концепции и определения в области

менеджмента качества. Показатели качества продукции и их классификация. Методы оценки

уровня качества. Надежность в машиностроении. Определение надежности. Анализ кривых надежности (отказов).

Формирование качества продукции и услуг на этапах петли качества. Основные факторы, влияющие на качество продукции и услуг.

Международные организации по стандартизации и качеству продукции. Совершенствование стандартов серии ИСО 9000.

Область действия, сфера применения и структура МС ИСО 9000. Выбор стандартов (моделей) систем качества. Принципы системы качества (МС ИСО 9004:94).

Средства и методы управления качеством. Статистические методы в управлении качеством. Использование "инструментов" качества: семь типовых методов Исикавы

и пять новых средств. Метод анализа отказов и степени их влияния на

138

характеристики качества (FMEA-анализ), метод построения функции качества (QFD- анализ).

Управление процессами в системах качества. Модель процесса. Проектирование процессов. Использование методов статистического контроля и управление процессами и продукцией. Менеджмент всеобщего качества (TQM). Понятие о всеобщем качестве в

рамках всей компании.

3. Основы сертификации Основные понятия и определения. Цели и принципы сертификации.

Система сертификации и ее участники. Система сертификации ГОСТ Р, принципы построения и структура. Системы сертификации однородной продукции.

Обязательная и добровольная сертификация. Организация и проведение работ по сертификации систем качества.

Основные этапы и процедуры. Основные требования к органу по сертификации систем качества,

продукции и производств. Основные положения Российской системы аккредитации (РОСА) сертифицирующих органов в системе сертификации ГОСТ Р. Процедуры предоставления и аннулирования аттестата аккредитации.

Международная практика сертификации и аккредитации. Интеграция деятельности по сертификации. Сертификация услуг и ее особенности.

139

Направление подготовки: 38.00.00 – ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ

Блок 1. Профиль: 08.00.05 - экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)

Основной комплекс вопросов по общей экономической теории, микроэкономики, менеджменту, стратегическому менеджменту, инновационному менеджменту, теории организации, разработке управленческих решений, истории и методологии менеджмента. Все эти дисциплины носят преимущественно методологический характер, но при ответе необходимо продемонстрировать не только глубокое знание теоретических подходов к рассматриваемым вопросам, но также их практическую значимость и применимость к конкретным условиям предприятия (фирмы), административной организации или другой структуры.

Вопросы управления (объекты исследования) следует рассматривать с позиций системного подхода, раскрывая их подсистемы по взаимосвязи и взаимообусловленности. Особое внимание следует уделять современным теоретическим подходам к рассматриваемой проблеме, анализу существующих концепций и их практическому использованию. В ответах на поставленные вопросы должна фиксироваться не только сложившаяся практика управления, но и должны быть вскрыты существующие проблемы, пути по их решению.

Поступающий должен продемонстрировать знание объективных тенденций экономического развития, закономерностей функционирования экономических систем, взаимодействия экономических процессов, основных положений теорий управления, организации, контроля и мотивации.

Фундаментальные понятия экономической теории

Потребности человека, качество жизнии. Структура потребностей: виды, иерархия, уровни удовлетворения,

границы. Схемы классификации потребностей. Цели жизни и структура потребностей человека.

Сущность, показатели и факторы качества жизни. Характеристики развития цивилизации концепция устойчивого (неразрушающего) развития.

Экономические ресурсы, эффективность их использования. Виды экономических ресурсов. Компоненты природных ресурсов,

трудового потенциала, средств производства. Факторы экономического развития.

Показатели использования ресурсов: эффективность, продуктивность,

140

рентабельность. Доходы от ресурсов. Хозяйственная деятельность. Ее виды и мотивы. Хозяйственные организации: домашние хозяйства, фирмы, государство,

финансовые агенты. Мотивы деятельности человека. Внутренняя и внешняя мотивация.

Структура систем мотивации. Метода воздействия на поведение человека в экономических системах. Концепция рационального поведения в экономике.

Рыночные структуры. Характеристики спроса и предложения. Рыночное равновесие.

Эластичность. Цены благ и ресурсов. Виды рынков, модели их формирования. Потребности и потенциал

человека в экономическом кругообороте. Рыночные структуры, их классификация, количественные характеристики.

Совершенная конкуренция. Равновесие фирмы и отрасли в коротком и длительном периодах. Совершенная конкуренция как идеальная структура рынка. Чистая монополия. Барьеры проникновения в отрасль. Естественная монополия. Равновесие на монополизированном рынке. Антимонопольное законодательство и государственное регулирование монополий. Олигополия. Типы олигополистических рынков. Модель Курно. Сговор. Картели. Рынки с потенциальной конкуренцией. Монополистическая конкуренция. Информационные аспекты функционирования рынков.

Теория производства. Понятие производства в экономической теории. Производственные

способы. Технически эффективные производственные способы. Множество производственных возможностей. Производственная функция. Типы производственных функций.

Экономически эффективный способ производства. Линия роста фирмы в коротком и длительном периодах. Эффект масштаба.

Затраты (стоимость) производства. Технологические и трансакционные затраты. Альтернативные затраты. Явные и неявные затраты, общие, средние и предельные затраты в коротком и длительном периодах.

Экономическая прибыль. Принцип максимизации экономической прибыли. Общая и предельная выручка. Принятие решений о выпуске в условиях неопределенности.

Природа фирмы. Типы предприятий. Формы собственности. Горизонтальная и вертикальная интеграция. Акции фирмы.

Основные проблемы макроэкономики. Показатели национального продукта, национального дохода и

национального богатства. Валовые и чистые инвестиции.

141

Уровень цен. Номинальные и реальные значения объемных показателей. Равновесие на рынках благ, денег и ценных бумаг Равновесие на рынке

труда. Занятость. Безработица, ее виды. Доходы и расходы государствам Налоги, государственные закупки,

трансфертные платежи, субсидии. Их виды и функции. Воздействие налогов на совокупный спрос и совокупное предложение. Фискальная политика. Встроенные стабилизаторы. Бюджетный дефицит и государственный долг. Долговые обязательства и средства их погашения. Внутренний и внешний долг.

Общее макроэкономическое равновесие. Взаимодействие мультипликатора и акселератора. Устойчивость равновесия. Динамика совокупного спроса и совокупного предложения. Инфляционные ожидания. Измерение инфляции. Номинальная и реальная процентные ставки.

Экономический цикл и его фазы. Уровень экономической активности. Опережающие и запаздывающие параметры.

Международное разделение труда и предпосылки внешней торговли. Формирование мировых рынков. Спрос на импорт и предложение экспорта благ.

Валютный рынок: спрос, предложение, равновесие. Динамика обменного курса валют. Спрос на импорт и предложение экспорта капитала. Международная кредитно-финансовая система. Международный рынок труда.

Понятие экономического роста. Равновесный рост. Факторы роста. Затраты, связанные с экономическим ростом.

Технический прогресс, его виды. Представление технического прогресса с помощью производственных функций.

Экологические и демографические проблемы, связанные с экономическим ростом. Структура фирмы. Методы управления.

Основы предпринимательской деятельности. Организационные формы предпринимательства. Виды фирм. Цели

деятельности фирмы и принципы ее поведения в различных рыночных ситуациях. Издержки производства, их структура и анализ.

Внешняя среда фирмы. Выбор формы хозяйствования. Оценка хозяйственных решений. Методы и модели принятия решений. Учет риска в управленческих решениях.

Производственная структура фирмы. Технологические особенности производства продукции и организация

производственного процесса. Создание операционной системы и ее функционирований. Управление качеством продукции. Сертификация.

142

Общая характеристика производственного процесса на предприятии. Виды движения предметов труда. Формы, принципы и методы моделирования организации производственных систем.

Сущность и принципы обеспечения ритмичности производства на предприятиях. Оценка, контроль и анализ уровня ритмичности производства на предприятии.

Организация обслуживания производства: ремонтного, инструментального, транспортного, энергетического и др Состав производственных подразделений предприятия. Факторы, определяющие выбор производственной структуры. Основные и вспомогательные цеха (производства, участки). Возможности оптимизации производственных структур. Ограничения и критерии оптимальности при их обосновании. Классификация продукции как основа внутрипроизводственной специализации.

Организация и методы управления. Функции управления принципы формирования организационных структур.

Их виды. Организация управления предприятием в зависимости от форм

собственности. Акционерные общества. Холдинговые компании. Роль производственных советов и профсоюзов в управлении предприятиями Взаимосвязи предприятий с государственными и территориальными органами. Инфраструктура региона и организация управления предприятием. Методы и стили управления. Теории X, У, 2. Особенности управления в различных странах. Корпоративная культура. Планирование и регулирование деятельности предприятия.

Системы планирования и регулирования деятельности предприятия. Структура системы планирования на предприятии. Стратегическое

планирование. Планирование потенциала предприятия. Задачи оптимизации производственной программы. Планирование затрат ресурсов и технико-экономических показателей. Бизнес-план. Планирование социального развития предприятия.

Планирование инноваций. Методы оценки их социально-экономической эффективности.

Система оперативно-производственного планирования на предприятии. Календарно-плановые нормативы. Их структура и методика расчета. Порядок разработки календарных планов. Оптимизация параметров системы оперативно-календарного планирования. Оперативное управление производством. Учет и регулирование деятельности предприятия. Система экономических норм и нормативов.

Классификация норм и нормативов, используемых в планировании и регулировании производства Принципы построения системы норм и

143

нормативов. Формирование норм расхода сырья, материалов и топливно-энергетических ресурсов. Методические основы нормирования расхода материалов и ТЭР.

Нормативная база определения потребности в оборудовании. Нормы производительности оборудования. Нормирование использования оборудования. Нормирование запасов материально-технических ресурсов. Виды запасов. Нормирование капитальных вложений. Нормирование освоения производственных мощностей.

Управление затратами. Издержки производства и себестоимость продукции. Экономическая

сущность и функции себестоимости. Основные принципы планирования, учета и калькулирования себестоимости продукции.

Влияние на себестоимость продукции повышения технического уровня производства, внедрения ресурсосберегающей техники и технологии, улучшения организации производства, изменения объема, структуры и размещения производства, улучшения использования природных ресурсов, повышения качества выпускаемой продукции и динамики цен.

Методы комплексного анализа затрат на производство функционально-стоимостной анализ как метод выявления резервов снижения затрат на производство. Определение себестоимости продукции на стадиях НИР, ОКА, проектирования, подготовки производства.

Маркетинг. Роль маркетинга в рыночной экономике. Система продвижения товара на

рынок. Особенности маркетинга средств производства, потребительских товаров и услуг. Маркетинговая служба предприятия, ее организационная структура, цели и задачи. Маркетинговые исследования: изучение рынка, сбыта, потребительских свойств товара, мотивационный анализ. Маркетинг и реклама.

Критерии выбора стратегии маркетинга и принципы его планирования. Сегментация рынка и позиционирование товара. Модели покупательского поведения концепция жизненного цикла продукта. Виды ценовых стратегий. Факторы, определяющие выбор торгового посредника. Особенности формирования спроса на инновационные товары.

Логистика. Понятие, предмет, цель, задачи и содержание логистики. Логистика. Раздел

теории управления предприятием. Логистическая цель "закупки-производство-сбыт", характеристика ее звеньев. Типы потоков. Технологии движения материальных ресурсов. Критерии эффективности. Возникновение и согласование противоречивых экономических интересов в основных звеньях логистической цепи. Характеристика закупочной, производственной и распределительной логистики. Информационные потоки.

144

Контроллинг. Содержание и функции контроллинга. Взаимосвязь его с другими

направлениями- управленческой деятельности (маркетинг, стратегическое планирование, управление затратами, коммерческая деятельность). Методы получения, обработки, агрегирования комбинирования, представления и использованиям экономической информации в контроллинге. Затраты и факторы, влияющие на них. Расчет затрата по местам их возникновения. Расчет затрат по объектам. Специальные методы, используемые для ориентации системы экономических расчетов на принятие решений. Расчет сумм покрытия. Анализ пороговых сумм прибыли. Место службы контроллинга в организационной структуре управления. Взаимодействие с другими службами.

Учет, финансы, налоги. Организация бухгалтерского учета на предприятиях различных

организационно-правовых форм. Законодательное и нормативное обеспечение бухгалтерского учета. Содержание финансового и управленческого учета. Методы учета затрат и результатов финансово-хозяйственной деятельности. Аудит, его виды и организация на предприятиях. Нормативное обеспечение аудиторской деятельности в РФ.

Роль финансов и кредита в условиях рыночных отношений. Финансовая система. Финансовые рынки. Финансово-кредитные институты.

Налоги: роль, структура, порядок установления и взимания. Финансовый менеджмент на предприятии. Управление денежными

потоками. Финансирование затрат на производство и реализацию продукции, стручка от реализации и ее планирование. Денежные накопления предприятия и их формы. Порядок распределения прибыли предприятий и их финансовые взаимоотношения с федеральным, региональным и местным бюджетами, банками. Безналичные расчеты. Корпоративные ценные бумаги. Государственные ценные бумаги. Определение стоимости ценных бумаг. Дивидендная политика.

Порядок финансирования капитальных вложений (инвестиций). Краткосрочное кредитование. Объекты, методы и формы кредитования. Управление финансовыми рисками. Анализ финансового состояния. Антикризисное управление предприятием.

Финансовое планирование. Структура финансового плана. Контроль за выполнением финансового плана. Страхование.

Охрана природы и рациональное использование природных ресурсов

Понятие охраны природы и природоохранной деятельности; роль и место природоохранной деятельности в производственно-хозяйственной деятельности предприятий и объединений объекты и процессы, участвующие в природоохранной деятельности. Основные направления и виды

145

природоохранной деятельности. Экономический механизм природопользования. Система экологических

регламентаций и ограничений режима природопользования. Арендные отношения в природопользовании. Система финансирования и стимулирования природоохранной деятельности. Экологические фонды. Страховые фонды охраны окружающей среды.

Определение экономического ущерба от загрязнения окружающей среды. Принципы определения базовых нормативов платы за выбросы загрязняющих веществ в окружающую природную среду, размещение отходов. Порядок определения ставок платы за загрязнение окружающей природной среды.

Внешнеэкономическая деятельность предприятия

Современное состояние и тенденции развития международных экономических отношений. Структура управления внешнеэкономическим комплексом России.

Совместные предприятия, консорциумы, транснациональные объединения и организации.

Организация управления внешнеэкономической деятельностью. Планирование внешнеэкономических связей. Права и ответственность предприятий в осуществлении внешнеэкономических связей. Цены как инструмент управления внешнеэкономической деятельностью. Роль финансов в осуществляют внешнеэкономических связей. Оперативное регулирование внешнеэкономических связей. 4. Экономика труда и управление персоналом

4.1. Основы экономики и социологии труда

Структура трудовой деятельности. Потенциал человека. Теория человеческого капитала. Эффективность, производительности, рентабельность труда. Влияние технического прогресса на изменение продуктивности, затрет труда и уровням жизни. Организация трудовых процессов, нормы условий, затрат и результатов труда. Мотивация и оплата труда. Рынок труда и управление занятостью. Социальные аспекты труда. Организация социального партнерства.

4.2. Управление персоналом

Функции управления персоналом предприятия. Планирование численности. Подбор, профориентация, переподготовка и повышение квалификации персонала. Планирование карьеры сотрудников предприятия. Динамика персонала. Информационные системы. Оценка персонала. организация работы с персоналом. Трудовые конфликты, методы их предотвращения и разрешения. Системы управления персоналом. Эффективность управления персоналом. Развитие наук об управлении персоналом.