Оптимізація виробництва екстракту з зародків пшениці з використанням інформаційних технологій

  МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ, НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

Національний авіаційний університет

Інститут екологічної безпеки

Кафедра біотехнології.

 

КУРСОВА РОБОТА

(пояснювальна  записка)

з дисципліни «Інформаційні технології у фармацевтичній промисловості»

 

 

Тема: «Оптимізація виробництва екстракту з зародків пшениці з використанням інформаційних технологій»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Київ 2014

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Інститут екологічної безпеки

Кафедра біотехнології

Дисципліна: «Фармацевтична біотехнологія»

Спеціальність: Біотехнологія

Курс: п’ятий. Група: 503. Семестр: десятий

 

 

ЗАВДАННЯ

на курсову роботу студентки

Косцевич Наталії Миколаївни

1. Тема роботи: Оптимізація виробництва екстракту з зародків пшениці з використанням інформаційних технологій.

2. Строк здачі  студентом закінченої роботи: 14.05.2014 р.

3. Зміст пояснювальної  записки (перелік питань, які підлягають  розробці):

4. Календарний план

#№	Назва етапу	Термін виконання	Відмітка про виконання
11.	Отримання теми курсової роботи.	19.02.2014 р.
22.	Пошук інформації	20.02 - 19.03.2014 р.
33.	Методи визначення оптимізації технологій	20.03 – 02.04.2014 р.
44.	Написання основної частини	03.04 – 25.04.2014 р.
55.	Оформлення	26.04 – 13.05.2014 р.
66.	Захист	14.05.2014 р.

 

5. Дата видачі завдання: 19.02.2014.

Керівник курсової роботи (проекту) _____________ Вітряк О. П.

                                     (підпис керівника)        (П. І. Б.)

Завдання прийняла до виконання ______________ Косцевич Н. М.

                                     (підпис студента)         (П. І. Б.)

Курсова робота захищена з оцінкою ________________

 

РЕФЕРАТ

 

 

Пояснювальна записка до курсової роботи «Оптимізація виробництва екстракту з зародків пшениці з використанням інформаційних технологій»: 44 сторінки, 13 рисунків, 1 таблиця, 24 використані джерела, 1 додаток.

ЗАРОДКИ ПШЕНИЦІ, Екстракція, шнековий вертикальний екстрактор, СУМІШ СОЛЕЙ  KCl ТА СаСl2,  ОПТИЧНА ГУСТИНА, вітамін Е, MS EXCEL, AUTOCAD.

Мета дослідження: проведення оптимізації виробництва екстракту з зародків пшениці з використанням комп’ютерних програм MS Excel та AutoCAD.

Об’єкт дослідження: процес оптимізації виробництва екстракту з зародків пшениці.

Предмет: спиртовий екстракт із зародків пшениці, вирощених при додаванні суміші солей KCl та CaCl2  різних концентрацій і без них, комп’ютерні програми MS Excel та AutoCAD.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

 

 

ВСТУП……………………………………………………………………….……………6.

РОЗДІЛ 1. ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ЕКСТРАКТУ З ЗАРОДКІВ ПШЕНИЦІ……………...……………………………………...………….....8.

1. Опис екстракту з зародків пшениці…………………………..……………..8.
2. Технологічні стадії виробництва екстракту з зародків пшениці………...11.

РОЗДІЛ 2. ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ЕКСТРАКТУ З ЗАРОДКІВ ПШЕНИЦІ…………………………………………………………….……24.

2.1. Вплив суміші солей KCl та CaCl2 різної концентрації на пророщування зерен пшениці…………………………………...…….………………………………...24.

2. Дослідження вмісту вітаміну Е в екстракті……………………………...27.

РОЗДІЛ 3. ВИКОРИСТАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ……………………………………………………………………...…...29.

3.1. Опис програм Microsoft Excele та Mathcad ………………………..………29.

3.2. Використання програми Microsoft  Excele при виробництві екстракту з зародків пшениці …………………………………………………………………….…31.

3.3. Опис програм AutoCad та КОМПАС…………………………………….…36.

3.4. Використання програми AutoCad при виробництві екстракту з зародків пшениці……………………………………………………………………………..……37.

ВИСНОВКИ……………………………………………………………………………..40.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………………....……….41.

Додаток А………………….……………………………………………………....….…43.

 

ВСТУП

 

 

Для людини, у тім, як і для інших живих істот, важливу роль у процесі її життєдіяльності, відіграє харчування, яке й зумовлює певну біологічну дію на організм. Від їжі людина отримує енергію, яка є необхідною та обов’язковою умовою для подальшого функціонування організму. Однак, у природі не існує продукту, який би містив усі необхідні для людини компоненти, за винятком материнського молока. І тільки комбінація різних продуктів у щоденному раціоні харчування може забезпечити організм усім спектром нутрієнтів. Однак, щоб розумно використовувати корисні властивості продуктів, необхідно знати їх хімічний склад, харчову цінність, спеціальні прийоми технологічної обробки, правильність складання раціону та дотримуватися сприятливого для здоров’я режиму харчування. Відомо, наприклад, що більшість ферментів, втрачає свою біологічну активність при термічній обробці в межах 40-50 °С; змішування білкових продуктів із простими вуглеводами, скажімо, фруктами, та вживання на ніч зернобобових обтяжує роботу шлунково-кишкового тракту. Окрім незнання багатьма людьми  культури харчування, є й інші для неї небезпеки: відбувається зміна структури та якості їжі, що, у першу чергу, стосується молочних продуктів, у які підмішують рослинні олії та навіть речовини хімічної природи.  До того ж споживання натуральних продуктів зменшується, а використання продуктів швидкого приготування, консервованих, із тривалим терміном зберігання, що піддаються технологічній обробці, збільшується. Це веде до істотного зниження надходження в організм ессенціальних, тобто незамінних, мікронутрієнтів. Полютанти, які надходять у продукти харчування, насамперед у продукти рослинного походження, депонуються в організмі людини, що заважає його нормальній роботі та дає збої у різних системах органів: травній, дихальній, статевій.  У той же час спостерігається підвищене психоемоційне навантаження, особливо в великих містах, гіподинамія, надмірне забруднення навколишнього середовища, частий контакт із електроприладами. Загальна картина постає перед нами не найкращою: вже навіть малі діти хворіють на цукровий діабет, ожиріння, а відтак погіршується робота серцево-судинної системи із летальними наслідками,  все частіше стає неможливо зачати або народити здорових дітей та ще безліч проблем.

 Тому для збереження здоров’я  і профілактики захворювань у  даний час дуже гостро постає  вирішення таких задач:

• переш-за все, переосмислення людиною свого недбалого відношення до навколишнього середовища та свого організму;
• по-друге, що стосується біотехнологів, це розробка раціону харчування, що має підвищену харчову цінність і не перевищує енерговитрати сучасної людини.

Тож на сьогодні актуальним завданням є виробництво дієтичних добавок у вигляді екстрактів із дешевої  рослинної сировини, а також знаходження способів вдосконалення вже існуючих технологій із ціллю підвищення у готовому препараті поживних речовин.  І в даній курсовій роботі:

1. описане виробництво екстракту з зародків пшениці;
2. запропонований метод покращення вітчизняної технології екстрагування зародків пшениці підприємства «Білоцерківхлібопродукт» із ціллю одержання у готовому продукті вищого вмісту вітаміну Е шляхом додавання під час пророщування зерен розчинів солей KCl та CaCl2;
3. для швидкості обробки та представлення результатів процесу виробництва даного екстракту використані комп’ютерні програми такі, як MS Excel та AutoCAD.

Обрана сировина, а саме зародки пшениці, багата на ферменти, вітаміни, мікро- та макроелементи й при цьому є дешевою, через що саме її було взято для виготовлення екстракту з зародків пшениці.

 

РОЗДІЛ 1

ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ЕКСТРАКТУ З ЗАРОДКІВ ПШЕНИЦІ

 

1. Опис екстракту з зародків пшениці

 

 

Екстракт із зародків пшениці, одержаний шляхом спиртової екстракції, являє собою густу рідину жовто-коричневого кольору з хлібним запахом і присмаком.

Склад готового продукту: екстракт зародка пшеничного харчового, вода дистильована, спирт етиловий (не більше 2 %). Містить майже всі відомі замінні і незамінні амінокислоти: лізин, гістидин, аргінін, треонін, серин, пролін, гліцин, аланін, валін, метіонін, ізолейцин, лейцин, тирозин, фенілаланін, γ-аміномасляну кислоту у вільному стані, аспарагінову та глутамінову кислоти, вітаміни Е (токоферол), B1 (тіамін), B2 (рибофлавін), B5 (пантотенова кислота), B6 (піридоксин), B7 (біотин), B9 (фолієва кислота), PP (нікотинова кислота), каротиноїди, мінеральні речовини: калій, натрій, фосфор, залізо, кальцій, магній, нікель, цинк, марганець, алюміній, молібден, селен, мідь. Наведені вище дані хімічного складу разом із результатами клінічних досліджень дають підстави для доцільності збагачення цією дієтичною добавкою раціонів харчування хворих на такі захворювання, як:

• хронічний панкреатит;

•  гепатит; 

• холіцистит;

• виразкова хвороба шлунку та 12-палої кишки; 

• атеросклероз;

• ішемічна хвороба серця;

• дермати

Окрім цього, екстракт із зародків пшениці можна вживати в харчуванні здорових для профілактики захворювань, зокрема розвитку патологічних станів у осіб, робота яких пов’язана з фізичним та розумовим перенавантаженнями, зі шкідливими чинниками виробництва та несприятливими екологічними умовами проживання [1,2]. Хімічний склад зародків пшениці представлений  у таблиці 1.1.

Таблиця 1.1

Хімічний склад зародків пшениці до і після пророщування у 100 г продукту

№	Хімічні елементи та вітаміни	Зерно пшениці	Пророщене зерно пшениці
1.	Білки	20 г	26 г
2.	Жири	2,2 г	10 г
3.	Вуглеводи	64 г	34 г
4.	Калій	350 мг	850 мг
5.	Кальцій	45  мг	70 мг
6.	Фосфор	423 мг	1100 мг
7.	Магній	146 мг	400 мг
8.	Марганець	3,7 мг	4,3 мг
9.	Залізо	3,9 мг	10 мг
10.	Цинк	4,1 мг	20 мг
11.	В1	0,46 мг	2 мг
12.	В2	0,23 мг	0,7 мг
13	В3	5,1 мг	4,5 мг
14.	В6	0,5 мг	3 мг
15.	В9	0,04 мг	0,35 мг
16.	Е	7 мг	21 мг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Густі екстракти

 

Екстракт із зародків пшениці відноситься до густих екстрактів, тому потрібно більш детальніше розібратися у тому, що являють собою такі препарати.

Густі екстракти являють собою в'язкі маси з вмістом вологи від 5 і не більше 25 %. Їх досить густа консистенція обумовлена ​​тим, що більша частина екстрагента із густого екстракту видаляється за допомогою вакуумного випарювання. Таким чином, густий екстракт – це не тільки висококонцентрована, але й згущена витяжка.