Technologia specjalizacyjna III R: Wpływ procesów fizykochemicznych oraz nowoczesnych materiałów na jakość produktów spożywczych

Wykłady:

Pojęcie operacji i procesu chemicznego, wpływ energii cieplnej i sposób transportu ciepła na bezpieczeństwo procesu technologicznego na przykładzie wybranych operacji chemicznych

Walidacja operacji jednostkowej, procesu, pobierania próbek, czystości, sprzętu laboratoryjnego (podstawowe definicje i metody wykonania) jako przykład kontroli procesu technologicznego oraz jakości produktu. Analizy chemiczne surowców do produkcji żywności oraz ich wpływ na jakość produktu końcowego. Parametry wody używanej do procesu technologicznego i ich badania fizykochemiczne

Enzymatyczna hydroliza jako przykład wpływu zanieczyszczenia mikrobiologicznego na jakość (skład, właściwości i trwałość) produktu spożywczego. Zmiany lepkości w wyniku procesów chemicznych i ich wpływ na procesy technologiczne i jakość produktów

Badania trwałości (przydatności do spożycia) produktów spożywczych na podstawie testów przyspieszonego starzenia. Kinetyka reakcji chemicznych i jej wpływ na szybkość procesów technologicznych. Zastosowanie katalizatorów w przemyśle spożywczym na przykładzie reakcji enzymatycznych

Chemia i bezpieczeństwo naturalnych i syntetycznych substancji barwnych stosowanych jako dodatki do żywności

Naturalne fenole oraz związki polifenolowe kontra syntetyczne antyutleniacze w aspekcie bezpieczeństwa dla zdrowia potencjalnego konsumenta

Bezpieczeństwo naturalnych i sztucznych substancji słodzących, wpływ stosowanych metod syntezy sztucznych substancji słodzących na bezpieczeństwo ich stosowania w żywności. Wartość odżywcza, wpływ na organizm naturalnych i sztucznych substancji słodzących

Wpływ słodkich składników żywności na odczuwanie innych smaków. Wpływ zastosowania zamienników cukru spożywczego na procesy technologiczne przy produkcji żywności. Wpływ zamienników cukrów na jakość i bezpieczeństwo (w tym bezpieczeństwo mikrobiologiczne) produktów żywnościowych. Toksyczne substancje i rośliny o słodkim smaku

Rola nanotechnologii w technologii żywności. Kontrola jakości produktów z wykorzystaniem nowoczesnych materiałów. Aktywne i inteligentne opakowania. Nanocząstki nieorganiczne jako sensory świeżości oraz czystości i bezpieczeństwa produktów spożywczych

Zastosowanie biokompozytów zawierających nanocząstki nieorganiczne lub nano- i mikrokapsułki zawierające składniki biokatywne do produkcji biodegradowalnych opakowań. Kapsułkowanie jako metoda kontroli szybkości uwalniania oraz wchłaniania dodatków do żywności

Ćwiczenia laboratoryjne

Wykonanie operacji ogrzewania procesu hydrolizy, wykonanie bilansu energii, obliczenie: wnikania ciepła, przenikania ciepła, bilansu strat. Wykonanie reakcji hydrolizy wybranego polimeru naturalnego, określenie produktów reakcji z wykorzystaniem odpowiednich metod fizykochemicznych

Walidacja operacji jednostkowej, procesu, pobierania próbek, czystości, sprzętu laboratoryjnego, wykonanie analizy danych. Badania parametrów fizykochemicznych wody używanej do produkcji spożywczej (z uwzględnieniem dostępnych norm oraz procedur zakładu produkcyjnego). Wykonanie przykładowych badań fizykochemicznych substratów

Testy przyspieszonego starzenia produktów spożywczych w różnych warunkach temperatury (T), wilgotności względnej (RH), naświetlania (UV, Vis, VPL i inne). Korelacja testów przyspieszonego starzenia z degradacją w warunkach naturalnych

Wyznaczenie parametrów lepkościowych płynu (lepkość względna, lepkość graniczna) oraz stopnia polimeryzacji wybranych biopolimerów na podstawie norm ISO, polskich, patentu i procedur zakładowych

Izolowanie, synteza oraz oznaczanie wybranych substancji barwnych jako dodatków do żywności

Badanie właściwości antyutleniających niektórych naturalnych ekstraktów i olejków eterycznych jako potencjalnych substancji zastępczych dla syntetycznych antyoksydantów bezpiecznych dla zdrowia konsumenta

Wykrywanie wybranych substancji słodzących w produktach żywnościowych. Badanie wpływu wybranych substancji słodzących na stabilność mikrobiologiczną produktów

Porównanie substancji słodzących i napojów nimi słodzonych. Ocena wpływu substancji słodzących na odczuwanie innych smaków, wpływ dodatku wzmacniaczy smaku na odczuwanie smaku słodkiego

Synteza biokompozytów zawierających kropki kwantowe (ZnS, CdS, kropki węglowe) oraz ich wykorzystanie do wykrywania: śladowych ilości metali ciężkich, kwasowości oraz drobnoustrojów

Wpływ opakowania na jakość produktów spożywczych podczas długotrwałego przechowywania. Porównanie właściwości bionanokompozytów z konwencjonalnymi tworzywami sztucznymi. Badanie wpływu biopolimeru kapsułkującego na szybkość uwalniania olejków eterycznych

Podstawowa

1. W. Szczepanik, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa 2020 Wydawnictwo Naukowe PWN

2. E. Bortel. H. Koneczny, Podstawy technologii chemicznej, Warszawa 1992 Wydawnictwo Naukowe PWN

3. Z.E.Sikorski, H.Staroszczyk.Chemia żywności.Tom 1 i 2. PWN.Warszawa. 2013

Uzupełniająca

1. A.Kołodziejczyk. Naturalne związki organiczne. Wyd.PWN.2020

2. Tomasik P. 2019, Zarys nanotechnologii żywności i kosmetyków, 2019, Wydawnictwo Naukowe Sophia

3. Pozostałe materiały, instrukcje do ćwiczeń, normy i patenty udostępnione w materiałach przez prowadzącego

WIEDZA - zna i rozumie:

możliwości i sposoby zastosowania biokatalizatorów w procesach chemicznych, teorie, zasady i wykorzystanie zaawansowanych technik analitycznych, metody i ich pogłębioną metodologię pozwalającą wyjaśnić procesy chemiczne w technologii żywności

znaczenie smaku słodkiego, zapachu i barwy na atrakcyjność i jakość produktów spożywczych i zna wpływ tych dodatków na: parametry sensoryczne, bezpieczeństwo mikrobiologiczne. Zna i rozumie potencjalne skutki dla zdrowia konsumentów stosujących syntetyczne substancje słodzące, barwiące i zapachowe

podstawowe własności fizykochemiczne nanomateriałów, metod ich wytwarzania i projektowania materiałów w nanoskali. Zależności wynikające z rozmiaru a ich właściwościami fizycznymi, chemicznymi i biochemicznymi, aspekty regulacyjne dotyczące nanomateriałów oraz środki bezpieczeństwa związane z ich wytwarzaniem i składowaniem.

UMIEJĘTNOŚCI - potrafi:

pozyskać potrzebne informacje naukowe z literatury, baz danych oraz innych źródeł, zastosować w praktyce główne normy (np. EC, ISO, PN) dotyczące wytwarzania i bezpieczeństwa żywności, zaplanować i wykonać procesy chemiczne, ocenić parametry procesu, zinterpretować wyniki zaawansowanych pomiarów stosowanych w zakresie dyscypliny technologia żywności i żywienia

rozpoznać jaka ilość dodatku (zapachowego, barwiącego, słodzącego) jest wystarczająca do uzyskania efektu sensorycznego produktu żywnościowego. Zaproponować metodę analizy w celu oceny jakości i bezpieczeństwa produktów żywnościowych zawierających zapachowe, barwiące i słodzące dodatki do żywności

zaplanować syntezę materiałów w skali nano, wybrać odpowiednie metody i techniki służące do obrazowania i charakterystyki nanomateriałów

KOMPETENCJE SPOŁECZNE - jest gotów do:

ciągłego dokształcania się i podnoszenia kwalifikacji zawodowych oraz rozwoju osobistego.

wykazania odpowiedzialności za pracę własną i innych w zakresie bezpieczeństwa

Egzamin na podstawie testu i pytań otwartych (min. 51% punktów) - udział w ocenie końcowej przedmiotu 50%

Zaliczenie ćwiczeń na podstawie: sprawozdań pisemnych z ćwiczeń (minimum 51% punktów) - udział w końcowej ocenie modułu 30%); kolokwiów cząstkowych z ćwiczeń w formie testów jednokrotnego wyboru (min. 51% punktów) wraz z pytaniami otwartymi, lub kolokwiów w formie pisemnej wyłącznie z pytaniami otwartymi (min. 51% punktów) - udział w ocenie końcowej modułu 20%.